cách hình thành phương pháp sum trong dạy học môn hóa ở thcs

SKKN 2010
1
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
o0o


đề tài

Hình thành phơng pháp SUM
trong giải bài tập hóa học




Họ và tên: Hoàng Xuân Hiến
Trờng: THCS Phù Cừ
PGD & ĐT: Huyện Phù Cừ



SKKN 2010
2
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
o0o

đề tài

Hình thành phơng pháp SUM
trong giải bài tập hóa học

Họ và tên: Hoàng Xuân Hiến
Trờng: THCS Phù Cừ
PGD & ĐT: Huyện Phù Cừ

Xếp loại:

A. Cấp trờng:




B. Cấp huyện:





C. Cấp tỉnh:






SKKN 2010
3

Mục Lục

Nội dung Trang
Lí do chọn đề tài

4 5
Mục đích đề tài
6

Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
7

Phơng pháp nghiên cứu
8

Lập hệ số tổng quát cho các PTHH nhiều tỉ lệ hệ số
9 13

áp dụng PTHH nhiều tỉ lệ hệ số vào việc hình thành phơng
pháp giải bài tập hóa học (Phơng pháp SUM)
14 - 19
Kết quả
20 21

Hạn chế
22

Bài học kinh nghiệm

23

Đề xuất
23

Kết luận
24

Phụ lục
26














SKKN 2010
4
Hình thành phơng pháp SUM
trong giải bài tập hóa học

I. Đặt vấn đề
A. Lí do chọn đề tài
Hiện nay đã có rất nhiều phơng pháp giải bài tập khác nhau (khoảng
16 phơng pháp). Tuy nhiên, mỗi phơng pháp trên lại phù hợp cho từng dạng
bài tập khác nhau, giúp học sinh phản ứng một cách mau lẹ trớc yêu cầu của
đề bài; trong từng bài tập cụ thể lại cần khả năng phán đoán và t duy nhanh
của học sinh. Ngày nay môn học có nhiều biến chuyển về kiến thức và cả
phơng pháp, đặc biệt là các vấn đề liên quan tới các lớp chất lợng cao và bồi
dỡng học sinh giỏi. Vì vậy nội dung đề tài mạnh dạn đề cập tới một khía
cạnh hay và mới, đợc phát sinh trong thực tế giảng dạy: Phơng trình hóa
học có nhiều tỉ lệ hệ số và việc vận dụng phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ
số vào việc giải bài tập hóa học đã hình thành nên một phơng pháp giải bài
tập hóa học mới: Phơng pháp SUM!
Đề tài là sự phát triển, tiếp nối liền mạch của đề tài Có hay không có
phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số?, đã đợc chúng tôi nghiên cứu
trong những năm trớc đây (2001 2004). Trong thời gian này (năm học 2002
2003) đề tài đã đợc giải A cấp huyện và giải B cấp tỉnh. Từ việc giải quyết
những khúc mắc về phơng tình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số, thông qua quá trình
trực tiếp giảng dạy và bồi dỡng học sinh giỏi, điều chỉnh, đúc kết và hình
thành lên một phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp SUM)
đảm bảo yêu cầu nhanh, gọn, chính xác phù hợp với dạng bài tập hóa học đặc
trng.

Xin đa lại một số tình huống để bạn đọc hình dung một cách khái quát
về sự tồn tại và phổ biến của dạng phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số
thông qua một số ví dụ.
SKKN 2010
5
Thông thờng, mỗi phơng trình hóa học chỉ tơng ứng với một tỉ lệ
hệ số:

Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2

Tỉ lệ hệ số: 1 2 1 1
Nhng trên thực tế lại có nhiều trờng hợp đặc biệt.
VD 1:
Phản ứng H
2
O
2
+ O
3
> H
2
O + O
2
có rất nhiều tỉ lệ hệ số phù
hợp:
H
2
O
2
+ O
3
H
2
O + 2O
2

Hoặc 6H
2
O
2
+ 4O
3
6H
2
O + 9O
2

Hoặc 5H
2
O
2
+ O
3
5H
2
O + 4O
2

Hoặc 10H
2
O
2
+ 4O
3
10H

2
O +11O
2

và nhiều nữa.
VD 2:
Nhà xuất bản Giáo dục 1/1999, Bài tập 14 trang 190, Hóa học
nâng cao lớp 10, Ngô Ngọc An.
Cân bằng phơng trình:
CuFeS
2
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ O
2
+ H
2
O > CuSO
4
+ FeSO
4
+ H
2
SO
4

Chúng tôi xin đa ra một số tỉ lệ hệ số phù hợp cho phơng trình trên:
2CuFeS
2
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 7O
2
+ 2H
2
O 2CuSO
4
+ 6FeSO
4
+ 2H
2
SO
4

5CuFeS
2
+ 8Fe
2
(SO
4
)
3

+ 16O
2
+ 8H
2
O 5CuSO
4
+ 21FeSO
4
+ 8H
2
SO
4

3CuFeS
2
+ 8Fe
2
(SO
4
)
3
+ 8O
2
+ 8H
2
O 3CuSO
4
+ 19FeSO
4
+ 8H

2
SO
4

9CuFeS
2
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 35O
2
+ 2H
2
O 9CuSO
4
+ 13FeSO
4
+ 2H
2
SO
4

Một điều khẳng định là những phơng trình hóa học đặc biệt nh 2 ví
dụ trên là tơng đối phổ biến. Việc nghiên cứu và áp dụng chúng đã hình
thành nên phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp SUM), hỗ trợ
đắc lực cho việc rèn luyện trí thông minh và khả năng t duy nhạy bén của
học sinh.

SKKN 2010
6

B. Mục đích đề tài
Với ý tởng xây dựng một phơng pháp giải bài tập hóa học mới cho
một dạng bài tập khá phổ biến: Kiềm tác dụng với oxit axit, chất lỡng tính,
muối axit,những dạng bài tập có từ 2 phơng trình hóa học trở lên và có thể
viết dới dạng phơng trình hóa học tổng. Cộng 2 hay nhiều phơng trình hóa
học sẽ cho phơng trình hóa học tổng có rất nhiều tỉ lệ hệ số phù hợp (nh 2 ví
dụ ở phần trên).
Với một thời gian hạn hẹp, vì vậy nội dung đề tài đi vào những tiện ích
cụ thể của việc xây dựng, vận dụng phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số
phục vụ cho công tác học tập, giảng dạy và bồi dỡng học sinh giỏi môn Hoá

học.
Những nội dung cơ bản:
1. Lập hệ số tổng quát cho các phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số
2. áp dụng hình thành phơng pháp SUM.
Đề tài đợc trình bày dới dạng:
1. Bản in vi tính.





















SKKN 2010
7

C. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu


Đối tợng trực tiếp trong quá trình nghiên cứu là các em học sinh khá,
giỏi ở các khối lớp 9 trờng THCS Phù Cừ và đội tuyển học sinh giỏi dự thi
cấp huyện, cấp tỉnh môn Hóa trong nhiều năm.
Nội dung chính của đề tài cũng đợc gửi tới rất nhiều đồng nghiệp cùng
chuyên môn ở nhiều trờng tại 10 huyện, thành phố trong tỉnh. Thông qua các
đồng nghiệp mà nội dung đề tài đã đợc triển khai tới các đối tợng học sinh
khá, giỏi và đặc biệt là đội tuyển hóa dự thi các cấp tại nhiều trờng trong
tỉnh. Từ đó thu nhận đợc nhiều những phản ánh, góp ý có giá trị thực tiễn và
mang đậm tính khách quan.
Thông qua các diễn đàn hóa học trên mạng Internet, nội dung đề tài
cũng nhận đợc sự qua tâm download của nhiều đồng nghiệp và các em học
sinh (trên th viện t liệu của trang web />, tính đến cuối
tháng 4/2010 sau hơn 2 tháng upload đã có 101 thành viên download tham
khảo). Hy vọng trong thời gian tới có thể đa toppic chng cầu sự góp ý của
đồng nghiệp cùng chuyên môn trên các diễn đàn hóa học.

Mặt khác nội dung nghiên cứu của đề tài còn có ý nghĩa nâng cao kiến
thức, kỹ năng giải bài tập hóa học và phơng pháp bồi dỡng học sinh giỏi
cho các giáo viên dạy hóa trong tỉnh thông qua các đợt báo cáo các chuyên đề
đổi mới phơng pháp dạy học hóa học trong các năm vừa qua.

SKKN 2010
8

D. Phơng pháp nghiên cứu

Việc nghiên cứu, tập hợp các dạng bài tập hóa học liên quan từ đó vận
dụng hình thành và vận dụng phơng pháp SUM áp dụng cho phơng trình
hóa học nhiều tỉ lệ hệ số đòi hỏi nhiều thời gian, nhiều phơng pháp khác
nhau vì vậy việc nghiên cứu phải đợc tiến hành đồng thời theo nhiều hớng:

1. Trực tiếp
Đó là quá trình tích luỹ kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng giải bài tập
hóa học thông qua nhiều phơng pháp khác nhau, từ đó tìm ra những u và
nhợc điểm của từng phơng pháp (tất nhiên mỗi phơng pháp thờng chỉ áp
dụng tốt nhất cho một dạng bài tập nhất định). Tất cả những công việc này
giúp cho quá trình xây dựng, hình thành lên một phơng pháp giải bài tập hóa
học mới một cách thuận lợi.
Sử dụng các hình thức giao bài tập, thảo luận, vấn đáp, phỏng vấn đối
với các đối tợng nghiên cứu trực tiếp là các em học sinh khá, giỏi, học sinh
trong đội tuyển Hóa trờng THCS Phù Cừ. Từ đó có những điều chỉnh, phát
triển sự vận dụng phơng pháp SUM trong các bài tập hóa học nâng cao.
Kết hợp sử dụng phơng pháp so sánh giữa các nhóm, các lớp trớc và
sau khi triển khai phơng pháp mới, từ đó tổng hợp các kết quả thu đợc.

2. Gián tiếp
Đó là quá trình trao đổi với bạn bè đồng nghiệp cùng chuyên môn trong
huyện và trong tỉnh, từ đó nhờ các đồng nghiệp có độ tin cậy cao áp dụng tại
các trờng bạn. Thông qua đó thu thập ý kiến góp ý xây dựng của các đồng

nghiệp và của các em học sinh trong một phạm vi tơng đối rộng.




SKKN 2010
9
II. nộI DUNG
Phần 1
LậP Hệ Số TổNG QUáT CHO CáC PTHH NHIềU Tỉ Lệ Hệ Số
Để hoàn thành mục đích thứ nhất của đề tài thông qua lần lợt các ví dụ
sau dựa trên phơng pháp cân bằng đại số.

Ví dụ 1:

Xác lập hệ số tổng quát cho PTHH
H
2
O
2
+ O
3
> H
2
O + O
2

Bớc 1:
Đặt hệ số: aH
2

O
2
+ bO
3
> cH
2
O + dO
2

Bớc 2:
Lập hệ pt dựa trên sự bảo toàn số nguyên tử của mỗi nguyên tố.
H: (1)
O: (2)
Thay (1) vào (2) ta đợc 2a + 3b = a + 2d
ệ
3
2
ab
d
+
=

Hệ số tổng quát là: aH
2
O
2
+ bO
3
> aH
2

O +
3
2
ab
+
O
2

với điều kiện (a, b > 0)

Ví dụ 2:

Xác lập hệ số tổng quát cho PTHH
CuFeS
2
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ O
2
+ H
2
O > CuSO
4
+ FeSO
4
+ H

2
SO
4

Bớc 1:
Đặt hệ số:
aCuFeS
2
+ bFe
2
(SO
4
)
3
+ cO
2
+ dH
2
O > gCuSO
4
+ kFeSO
4
+ yH
2
SO
4

Bớc 2:
Lập hệ pt:
Cu:

Fe:
S:
O:
H:
Thế (1) và (2) vào (3) ta đợc: 2a + 3b = a+ a + 2b + y
ệ y = b = d
Thế g = a; k = a + 2b; d = y = b vào (4) ta đợc:
12b + 2c + b = 4a + 4a + 8b + 4b
ệ c =
8
2
ab

Hệ số tổng quát của PTHH trên là:
23 2
ac
abcd
=


+=+


(1)
2(2)
23 (3)
12 2 4 4 4 (4)
(5)
ag
abk

abgky
bcd gky
dy
=


+=


+=++


++= ++

=


SKKN 2010
10
aCuFeS
2
+ bFe
2
(SO
4
)
3
+
(4 )
2

b
a

O
2
+ bH
2
O > aCuSO
4
+ (a + 2b)FeSO
4
+ bH
2
SO
4

Điều kiện:
,0
4/20
ab
ab
>


>

=>
,0
8
ab

ba
>


<


Những dạng bài tập liên quan tới PTHH nhiều tỉ lệ hệ số:

1. Oxit axit tác dụng với kiềm


Ví dụ 3:

Hãy biện luận sản phẩm tạo thành khi cho CO
2
sục vào dung dịch
NaOH.
Đối tợng học sinh khá, giỏi đều dễ dàng biện luận đợc:
TH 1:
Nếu NaOH d
2
1
2
CO
NaOH
n
n

thì sản phẩm chỉ có Na
2
CO
3

PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
TH 2:
Nếu CO
2
d
2
1
CO
NaOH
n
n

thì sản phẩm chỉ có NaHCO
3

PTHH: CO
2
+ NaOH NaHCO
3

TH 3:
Nếu
2
1
1
2
CO
NaOH
n
n

<<


thì sản phẩm có cả 2 muối:
PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H

2
O
CO
2
+ NaOH NaHCO
3

Trong quá trình học, học sinh phải nắm vững lí luận của 3 trờng hợp
trên. Tuy nhiên sẽ có câu hỏi đợc đặt ra, trong trờng hợp 3, khi biết tỷ lệ
2
1
1
2
CO
NaOH
n
n

<<


thì sản phẩm thu đợc sẽ gồm cả hai muối. Vậy trong trờng
hợp này có thể viết dới dạng phản ứng tổng không?
aCO
2
+ bNaOH cNa
2
CO
3
+ dNaHCO

3
+ gH
2
O
Trong quá trình giải bài tập, hoàn toàn có thể áp dụng phản ứng dạng
tổng hoặc dạng sơ đồ để tính sự biến đổi số mol. Tuy nhiên phơng trình phản
ứng trên lại có rất nhiều tỉ lệ hệ số phù hợp, phụ thuộc vào tỉ lệ số mol CO
2
và
NaOH. Điều đó nhiều khi dẫn đến sai lầm của học sinh trong quá trình giải
bài tập. Xin đa một số tỉ lệ hệ số phù hợp:
2CO
2
+ 3NaOH Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
+ H
2
O (1)
Hoặc: 4CO
2
+ 7NaOH 3Na
2
CO
3
+ NaHCO
3

+ 3H
2
O (2)
Hoặc: 5CO
2
+ 6NaOH Na
2
CO
3
+ 4NaHCO
3
+ H
2
O (3)

Vậy hệ số tổng quát cho phản ứng trên?
Học sinh dễ dàng thành lập đợc hệ số tổng quát theo phơng pháp Cân
bằng đại số.
aCO
2
+ bNaOH (b a)Na
2
CO
3
+ (2a b)NaHCO
3
+ (b a)H
2
O
SKKN 2010

11
Với:
,
,0
0
2
20
ab o
ab
ba
ab a
ab
>

>











Nh vậy nếu
2
2
3

CO
NaOH
n
n
=
ta sẽ đợc PTHH (1).
Nếu
2
4
7
CO
NaOH
n
n
=
ta đợc PTHH (2).
Nếu
2
5
6
CO
NaOH
n
n
=
ta đợc PTHH (3).
Điều này có ý nghĩa lớn trong việc hình thành phơng pháp mới trong
việc giải bài tập hóa học liên quan mà nội dung sẽ đề cập ở phần sau.
Tơng tự nh ví dụ 3, ta có thể xác lập PTHH nhiều hệ số với các
trờng hợp của SO

2
, SO
3
, CO
2
, P
2
O
5
, tác dụng với các dung dịch kiềm
(NaOH, KOH, Ca(OH)
2
, Ba(OH)
2
).

Ví dụ 4:

Trờng hợp sục CO
2
vào dung dịch Ca(OH)
2
sẽ xảy ra sản phẩm có cả
hai muối.
Học sinh dễ dàng thiết lập đợc PTHH dạng tổng quát sau:
aCO
2
+ bCa(OH)
2
(2a b)CaCO

3
+ (a b)Ca(HCO
3
)
2
+ (2b a) H
2
O
Với
,0
2
ab
ba b
>





Nh vậy ta thấy:
Nếu
2
2
()
3
2
CO
Ca OH
n
n

=
ta đợc PTHH:
3CO
2
+ 2Ca(OH)
2
CaCO
3
+ Ca(HCO
3
)
2
+ H
2
O
Nếu
2
2
()
4
3
CO
Ca OH
n
n
=
ta đợc PTHH:
4CO
2
+ 3Ca(OH)

2
2CaCO
3
+ Ca(HCO
3
)
2
+ 2H
2
O
Nh vậy, ứng với mỗi tỷ lệ số mol CO
2
và Ca(OH)
2
, thỏa mãn điều kiện
đều cho một tỉ lệ hệ số cân bằng.

2. Kiềm tác dụng với dung dịch Al
3+
, Zn
2+
, Be
2+
,

Ví dụ 5:

Hãy biện luận sản phẩm khi cho dung dịch NaOH tác dụng với dung
dịch AlCl
3

.
ở bài này có 3 trờng hợp:
TH 1:
Nếu AlCl
3
d thì sản phẩm thu đợc ngoài NaCl còn có Al(OH)
3
.
PTHH: 3NaOH + AlCl
3
3NaCl + Al(OH)
3

TH 2:
Nếu NaOH d thì sản phẩm sẽ gồm NaCl và NaAlO
2
.
PTHH: 3NaOH + AlCl
3
3NaCl + Al(OH)
3
(1)
SKKN 2010
12
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO
2
+ 2H
2

O (2)
TH 3:
Sản phẩm sẽ gồm NaCl, Al(OH)
3
, NaAlO
2
, khi lợng NaOH
không đủ hòa tan hết Al(OH)
3
theo phản ứng (2).
Vậy TH 3
cũng có thể viết dới dạng tổng và cũng có rất nhiều tỉ lệ hệ
số:
7NaOH + 2AlCl
3
Al(OH)
3
+ NaAlO
2
+ 6NaCl + 2H
2
O
10NaOH + 3AlCl
3
2Al(OH)
3
+ NaAlO
2
+ 9NaCl + 2H
2

O
.
Bằng phơng pháp cân bằng Đại số cũng thiết lập đợc hệ số tổng quát
cho PTHH trên.
aNaOH + bAlCl
3
(4b a)Al(OH)
3
+ (a 3b)NaAlO
2
+ 3bNaCl + (2a 6b)H
2
O
Với
,0
34
ab
ba b
>






Tơng tự với trờng hợp khác khi cho muối Zn
2+
, Be
2+
, Al

3+
tác dụng
với các dung dịch kiềm (KOH, NaOH, Ca(OH)
2
,).

Ví dụ 6:

Khi cho muối ZnCl
2
tác dụng với dung dịch KOH mà sản phẩm có cả
Zn(OH)
2
và K
2
ZnO
2
, học sinh cũng thiết lập đợc phơng trình tổng sau:
aKOH + bZnCl
2

4
2
ba
Zn(OH)
2
+
2
2
ab

K
2
ZnO
2
+ 2bKCl + (a 2b)H
2
O
Với
,0
24
ab
ba b
>






ở ví dụ 5 ta thấy:
Nếu tỉ lệ
2
3
1
KOH
ZnCl
n
n
=

thì ta đợc PTHH:
3KOH + ZnCl
2

1
2
Zn(OH)
2
+
1
2
K
2
ZnO
2
+ 2KCl + H
2
O
Nếu tỉ lệ
2
5
2
KOH
ZnCl
n
n
=
thì ta đợc PTHH:
5KOH + 2ZnCl
2

3
2
Zn(OH)
2
+
1
2
K
2
ZnO
2
+ 4KCl + H
2
O
Việc đa ra một số tỉ lệ hệ số nh vậy, vì dựa vào đó có thể hình thành
nên phơng pháp giải bài tập hóa học liên quan.

2. Muối axit tác dụng với dung dịch kiềm.


Ví dụ 7:

Lập PTHH khi cho NaHCO
3
tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
.
Học sinh có thể viết một trong các cách sau:
TH 1:

2NaHCO
3
+ Ba(OH)
2
BaCO
3
+ Na
2
CO
3
+ 2H
2
O (1)
TH 2:

NaHCO
3
+ Ba(OH)
2
BaCO
3
+ NaOH + H
2
O (2)
SKKN 2010
13
TH 3: Viết dới dạng sơ đồ (cha cân bằng).
NaHCO
3

+ Ba(OH)
2
BaCO
3
+ Na
2
CO
3
NaOH+ H
2
O (3)
Tại sao lại viết nh trờng hợp 3?
Câu trả lời sẽ là:
+ Nếu NaHCO
3
d thì ta có phản ứng (1).
+ Nếu Ba(OH)
2
d thì ta có phản ứng (2).
+ Ngoài ra: Sau phản ứng (1), nếu còn Ba(OH)
2
thì sẽ có tiếp phản ứng:
Na
2
CO
3
+ Ba(OH)
2
BaCO
3

+ 2NaOH
Vậy TH 3 sẽ xảy ra khi Ba(OH)
2
không đủ để phản ứng hết với Na
2
CO
3

sinh ra ở phản ứng (1). Khi đó sản phẩm của phản ứng giữa NaHCO
3
và
Ba(OH)
2
sẽ gồm: Na
2
CO
3
, BaCO
3
, NaOH, H
2
O. Nếu viết tất cả các sản phẩm
đó trên cùng một PTHH thì ta sẽ đợc PTHH có nhiều tỉ lệ hệ số:
aNaHCO
3
+ bBa(OH)
2
> bBaCO
3
+ (a b)Na

2
CO
3
+ (2b a)NaOH + aH
2
O
Với
,0
2
ab
ba b
>





Qua những nội dung đã đợc trình bày ở trên (các dạng, các ví dụ cụ
thể) có thể đi tới một số kết luận sau:
- Có các PTHH nhiều tỉ lệ hệ số và mỗi hệ số phụ thuộc vào tỉ lệ số mol
các chất tham gia phản ứng.
- Dựa vào phơng pháp Cân bằng đại số, ta có thể lập đợc PTHH với
hệ số tổng quát.
Đi tìm hiểu và nghiên cứu sâu nội dung trên, giúp giáo viên, học sinh có
thêm cái nhìn mới về PTHH, đồng thời sẽ bổ sung thêm một phơng pháp giải
bài tập hóa học mới liên quan tới các PTHH trên, góp phần làm tăng t duy và
phản ứng nhanh nhạy của học sinh trong quá trình làm bài tập hóa học.
Trên cơ sở nghiên cứu, thành lập hệ số tổng quát cho các PTHH nhiều
hệ số, từ đó mở ra một phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp
SUM), góp phần bổ sung vào hệ thống các phơng pháp giải bài tập hóa học,

mang lại những điều bất ngờ và thú vị.
















SKKN 2010
14

Phần 2:

BàI TậP áP DụNG PTHH NHIềU Tỉ Lệ Hệ Số VàO VIệC hình
THàNH PHƯƠNG PHáP GIảI BàI TậP HóA HọC
(PHƯƠNG PHáP SUM)


Bài tập 1:

Hãy cho biết muối nào đợc tạo thành và khối lợng là bao nhiêu khi

cho 0,2 mol CO
2
hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch có 0,3 mol NaOH.
Bài làm
Học sinh đã biết khi cho CO
2
tác dụng với NaOH, có thể cho 3 trờng
hợp sau:
TH 1:
NaOH d
2
1
2
CO
NaOH
n
n




thì sản phẩm chỉ có Na
2
CO
3

PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2

CO
3
+ H
2
O
TH 2:
CO
2
d
2
1
CO
NaOH
n
n




thì sản phẩm chỉ có NaHCO
3

PTHH: CO
2
+ NaOH NaHCO
3

TH 3:

2

1
1
2
CO
NaOH
n
n

<<


thì sản phẩm có cả 2 muối (NaHCO
3
và Na
2
CO
3
).
PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
CO
2
+ NaOH NaHCO

3

Nh vậy ở bài này ta sẽ làm theo 2 phơng pháp:
- Phơng pháp truyền thống (đa số học sinh vẫn làm từ trớc).
- Phơng pháp SUM (đợc đa ra từ nội dung đề tài này).


Phơng pháp truyền thống
Nhận xét:
2
0, 2 2
0,3 3
CO
NaOH
n
n
==
=>
2
1
1
2
CO
NaOH
n
n

<
<

. Vậy sản phẩm có cả 2 muối.
PTHH:
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O (1)
0,15 0,3 0,15
Sau p/ (1) sẽ còn d 0,2 0,15 = 0,05 mol CO
2
=> Sẽ có p/:
CO
2
+ H
2
O + Na
2
CO
3
ặ 2NaHCO
3
(2)
0,05 0,05 0,1
Vậy sản phẩm sẽ gồm: 0,1 mol NaHCO
3

và 0,2 - 0,1 = 0,1 mol Na
2
CO
3
Khối lợng NaHCO
3
= 7,2 g
Khối lợng Na
2
CO
3
= 10,2 g


SKKN 2010
15
Phơng pháp SUM
Theo tỉ lệ:
2
0, 2 2
0,3 3
CO
NaOH
n
n
==
=>
2
1
1

2
CO
NaOH
n
n

<
<


. Vậy sản phẩm có cả 2 muối.
Ta có PTHH:
2CO
2
+ 3NaOH Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
+ H
2
O
0,2 0,3 0,1 0,1
Khối lợng NaHCO
3
= 7,2 g
Khối lợng Na
2
CO

3
= 10,2 g

Để thấy rõ hơn sự linh hoạt của phơng pháp SUM, ta sẽ tham khảo
thêm một số bài tập sau:


Bài tập 2:

Tính nồng độ mol của dung dịch tạo thành khi cho 0,7 mol CO
2
hấp thụ
vào 2000 ml dung dịch Ba(OH)
2
0,3M (coi thể tích thay đổi không đáng kể).
Bài làm
Ta có số mol Ba(OH)
2
= 2.0,3 = 0,6 mol.
=>
2
2
()
0, 7 7
0, 6 6
CO
Ba OH
n
n
==

=>
2
2
()
12
CO
Ba OH
n
n

<
<




Vậy sản phẩm có cả 2 muối (BaCO
3
và Ba(HCO
3
)
2
).
Bài này ta cũng làm theo 2 phơng pháp:

Phơng pháp truyền thống Phơng pháp SUM
Ta có:
CO
2
+ Ba(OH)

2
ặ BaCO
3
+ H
2
O(1)
0,6 0,6 0,6
Sau p/ (1) sẽ còn d:
0,7 0,6 = 0,1 mol CO
2
=> có p/:
CO
2
+ H
2
O + BaCO
3
Ba(HCO
3
)
2

0,1 0,1 0,1
Vậy dung dịch sau p/ chỉ có
Ba(HCO
3
)
2
.
Số mol Ba(HCO

3
)
2
= 0,1 mol
C
M
=
0,1
0, 05
2
M
=
Ta có p/ theo tỉ lệ
2
2
()
7
6
CO
Ba OH
n
n
=

7CO
2
+6Ba(OH)
2
5BaCO
3

+Ba(HCO
3
)
2
+5H
2
O
0,7 0,6 0,5 0,1
Vậy dung dịch sau p/ chỉ có
Ba(HCO
3
)
2
.
Số mol Ba(HCO
3
)
2
= 0,1 mol
C
M
=
0,1
0, 05
2
M
=


Bài tập 3:

Nung hoàn toàn 40 g CaCO3, khí thu đợc cho hấp thụ vào 200 g dung
dịch KOH 19,6 %. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Bài làm

PTHH CaCO
3

o
t

CaO + CO
2

SKKN 2010
16
23
40
0, 4
100
CO CaCO
nn mol===

19,6.2
0, 7
56
KOH
nmol==

2

0, 4 4
0, 7 7
CO
KOH
n
n
==
=>
2
1
1
2
CO
KOH
n
n

<
<


. Vậy sản phẩm có cả 2 muối.

Phơng pháp truyền thống Phơng pháp SUM
PTHH:
CO
2
+ 2KOH K
2
CO

3
+ H
2
O (1)
0,35 0,7 0,35
Sau p/ (1), còn d 0,4 0,35 = 0,05
mol CO
2
=> Có p/:
CO
2
+ H
2
O + K
2
CO
3
2KHCO
3

0,05 0,05 0,1
Sau p/:
3
0,1
KHCO
nmol
=


23

0,35 0,05 0,3
KCO
nmol==
Khối lợng KHCO
3
= 10 g
KL K
2
CO
3
= 41,4 g
KL dung dịch = 200 + 0,4.44 = 217,6 g
C%K
2
CO
3
=
41, 4
.100% 19,02%
217,6
=

C%KHCO
3
=
10
.100% 4,6%
217,6
=

Ta có p/ theo tỉ lệ
2
4
7
CO
KOH
n
n
=
4CO
2
+7KOH3K
2
CO
3
+KHCO
3
+3H
2
O
0,4 0,7 0,3 0,1

Khối lợng KHCO
3
= 10 g
KL K
2
CO
3
= 41,4 g

KL dung dịch = 200 + 0,4.44 = 217,6 g
C%K
2
CO
3
=
41, 4
.100% 19,02%
217,6
=

C%KHCO
3
=
10
.100% 4,6%
217,6
=



Bài tập 4:

Hãy tính thể tích khí CO
2
(đktc) để tạo thành 20g CaCO
3
khi cho CO
2

tác dụng với dung dịch có 0,3 mol Ca(OH)
2
.
Bài làm

Phơng pháp truyền thống
Số mol CaCO
3
= 0,2 mol.
Ta xét 2 trờng hợp:

TH 1:
Lợng CO
2
p/ thiếu với Ca(OH)
2
, vì 0,3 mol Ca(OH)
2
có thể tạo
thành tối đa 0,3 mol CaCO
3
.
PTHH: CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2

O
0,2 0,2 0,2
Thể tích CO
2
cần dùng là: 0,2.22,4 = 4,48 lít.

TH 2:
Sản phẩm có cả CaCO
3
và Ca(HCO
3
)
2
.
PTHH: CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2
O (1)
0,3 0,3 0,3
SKKN 2010
17
Thực tế chỉ thu đợc 0,2 mol CaCO
3
vì vậy có 0,1 mol CaCO
3

tan đi:
CO
2
+ H
2
O + CaCO
3
Ca(HCO
3
)
2
(2)
0,1 0,1 0,1
Tổng số mol CO
2
cần dùng ở p/ (1) và (2) là 0,3 + 0,1 = 0,4 mol.
Thể tích CO
2
cần dùng là: 0,4.22,4 = 8,96 lít.
Đ/S: 4,48 lít
8,96 lít


Phơng pháp SUM
Viết PTHH tổng quát:
aCO
2
+ bCa(OH)
2
(2a b)CaCO

3
+ (a b)Ca(HCO
3
)
2
+ (2b a) H
2
O
GT: 0,3mol 0,2mol
TH 1:
0,2mol 0,2mol 0,2 mol
TH 2:
0,4 mol 0,3 mol 0,2 mol 0,1 mol
Thể tích CO
2
cần dùng là:
TH 1:
(d Ca(OH)
2
): 0,2.22,4 = 4,48 lít
TH 2
: (sản phẩm có 2 muối): 0,4.22,4 = 8,96 lít.
Đ/S: 4,48 lít &8,96 lít


Bài tập 5:

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A (CaO, CaCO
3
) bằng dung dịch HCl thu

đợc dung dịch B và khí C, cô cạn dung dịch B thu đợc 2,22 g muối khan.
Nếu cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào 100 ml dung dịch NaOH 0,15M thu
đợc dung dịch D. Do dung dịch D tác dụng với dung dịch BaCl
2
d thu đợc
1,04 g kết tủa. Tính khối lợng hỗn hợp A.

Bài làm

Đặt số mol CaO và CaCO
3
lần lợt là x, y mol.
Ta có: CaO + 2HCl CaCl
2
+ H
2
O
x x
CaCO
3
+ 2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2


y y y
Số mol CaCl

2
=
2, 22
0, 01
111
mol= => x + y = 0,02 (1)
Khi cho y mol CO
2
tác dụng với 0,015 mol NaOH thu đợc dung dịch D. Cho
D tác dụng với BaCl
2
thu đợc 1,04 g kết tủa (BaCO
3
) => dung dịch D có
Na
2
CO
3
.
Số mol BaCO
3
=
1, 04
0.005
208
mol=
PTHH: Na
2
CO
3

+ BaCl
2
BaCO
3
+ 2NaCl
0,005 0,005
SKKN 2010
18
Để tạo thành 0.005 mol Na
2
CO
3
khi cho y mol CO
2
tác dụng với 0,015 mol
NaOH ta sẽ có 2 trờng hợp.

Làm theo phơng pháp SUM:
aCO
2
+ bNaOH (b a)Na
2
CO
3
+ (2a b)NaHCO
3
+ (b a)H
2
O
GT: 0,015 mol 0,005 mol

TH 1: 0,005 mol 0,01 mol 0,005 mol
TH 2: 0,01 mol 0,015 mol 0,005 mol ặ 0,005 mol
Vậy TH 1:
y = 0,005 mol => x = 0,015 mol
Khối lợng hỗn hợp A là: 0,005.100 + 0,015.56 = 1,34 g
TH 2:
y = 0,01 mol => x = 0,01 mol
Khối lợng hỗn hợp A là: 0,01.100 + 0,01.56 = 1,56 g
Đ/S: 1,34 g và 1,56 g



Bài tập 6:
Hấp thụ x mol CO
2
vào 200 g dung dịch có y mol NaOH. Tính nồng
độ % của dung dịch sau phản ứng.
Bài làm
PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O (1)
CO
2
+ NaOH NaHCO

3
(2)
Học sinh nếu làm theo phơng pháp truyền thống thờng xét nhiều
trờng hợp (5 trờng hợp) và bài toán này thờng gây khó khăn cho học sinh.
Tuy nhiên, nếu làm theo phơng pháp SUM thì bài toán trở lên khá dễ
dàng.
aCO
2
+ bNaOH (b a)Na
2
CO
3
+ (2a b)NaHCO
3
+ (b a)H
2
O
GT: x mol y mol
TH 1:
y > 2x => NaOH d => dung dịch mới gồm:

23
106
% .100%
44 200
40( 2 )
% .100%
44 200
Na CO
NaOH

x
C
x
yx
C
x

=


+



=

+


TH 2:
x y 2x => sản phẩm có thể gồm 2 muối:

23
3
106( )
% .100%
44 200
84(2 )
% .100%
44 200

Na CO
NaHCO
yx
C
x
xy
C
x


=


+



=

+


TH 3:
y < x => dung dịch chỉ có NaHCO
3
.

3
84
% .100%

44 200
NaHCO
y
C
y
=
+




SKKN 2010
19
Bài tập 7:
Tính khối lợng kết tủa Al(OH)
3
tạo thành khi cho dung dịch có 0,7
mol NaOH tác dụng với dung dịch có 0,2 mol AlCl
3
.
Bài làm

Phơng pháp truyền thống
PTHH
3NaOH + AlCl
3
Al(OH)
3
+ 3NaCl (1)
0,6 0,2 0,2

Sau p/ (1) còn d: 0,7 0,6 = 0,1 mol NaOH => có p/:
NaOH + Al(OH)
3
NaAlO
2
+ 2H
2
O (2)
0,1 0,1 0,1
Sau p/ (2) số mol Al(OH)
3
còn lại là: 0,2 0,1 = 0,1 mol
Khối lợng Al(OH)
3
thu đợc là 0,1.78 = 7,8 g.

Phơng pháp SUM
Ta có
3
0, 7 7
0, 2 2
NaOH
AlCl
n
n
==
=> Ta có PTHH:
7NaOH + 2AlCl
3
Al(OH)

3
+ NaAlO
2
+ 6NaCl + 2H
2
O
0,7 0,2 0,1 0,1
Qua trên ta thấy số mol Al(OH)
3
là: 0,1 mol
Khối lợng Al(OH)
3
thu đợc là 0,1.78 = 7,8 g.

SKKN 2010
20
III. Kết quả

1. Đối với giáo viên
Việc tìm ra quy luật hình thành và vận dụng phơng trình hóa học
nhiều tỉ lệ hệ số vào việc giải quyết các dạng bài tập hóa học đặc trng, từ đó
xây dựng, hình thành phơng pháp SUM trong giải bài tập hóa học đã giúp
mỗi giáo viên hình thành thêm những kiến thức, kĩ năng giải bài tập hóa học.
Từ những trau dồi về mặt kiến thức đã giúp tạo ra những kinh nghiệm và
phơng pháp dạy học và phơng pháp bồi dỡng học sinh giỏi hóa học,
2. Đối với học sinh
Các em có thêm một phơng pháp giải bài tập hóa học mới, có thể áp
dụng một cách thuần thục và nhanh chóng cho ra kết quả (điều này rất phù
hợp với học sinh giỏi và hình thức thi trắc nghiệm). Ngoài ra việc định hớng,
khéo léo đa các em tham gia vào các tình huống nghiên cứu hình thành
phơng pháp, sẽ giúp các em rèn luyện trí thông minh, sự tự tin, lòng hăng say
học tập và nghiên cứu môn học.
3. Kết quả nghiên cứu

Đợc thể hiện thông qua 2 nội dung:
* Kiểm tra khảo sát trực tiếp:
- Đối tợng nghiên cứu: 2 nhóm học sinh, mỗi nhóm 15 em đợc chọn
ngẫu nhiên (nhóm nghiên cứu đã đợc hớng dẫn phơng pháp SUM).
- Cấu trúc đề khảo sát: Các bài tập thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Mức độ yêu cầu của đề: Dành cho đối tợng khá, giỏi.
- Cơ sở đánh giá: Dựa trên 2 tiêu chí:
Bài đạt yêu cầu (trên điểm 5)
Bài không đạt (điểm dới 5).
- Kết quả cụ thể đợc tổng hợp trong bảng sau:
STT Tên nhóm Số học sinh
Đạt yêu cầu
(số lợng - %)
Không đạt
(số lợng - %)
1 Nhóm nghiên cứu 15 13 (86,7%) 2 (13,3%)
2 Nhóm đối chứng 15 7 (46,7%) 8 (53,3%)
* Kết quả chung:
SKKN 2010
21
Việc ứng dụng, triển khai nội dung giải đề tài tới học sinh dới dạng
các bài tập nghiên cứu, đã mang lại sự hào hứng trong học tập bộ môn, điều
đó cũng đợc thể hiện thông qua kết quả học tập ở hai khối 8 và 9 trờng
THCS Phù Cừ trong nhiều năm trở lại đây: Chất lợng học sinh học bộ môn
đợc nâng cao, các em có hứng thú học tập bộ môn, đặc biệt là chất lợng đội
tuyển Hoá dự thi cấp huyện và cấp tỉnh.
Năm học Học sinh giỏi cấp huyện Học sinh giỏi cấp tỉnh
2006 - 2007 10 em 7 em (1 giải nhất, 1 giải nhì, 5 ba)
2007 - 2008 8 em 4 em (1 giải nhất, 2 ba, 1 KK)
2008 - 2009 10 em 4 em (2 giải ba, 2 KK)

2009 - 2010 10 em 6 em (2 gải nhì , 2 ba, 2 KK)

SKKN 2010
22

IV. Hạn chế

Việc tìm tòi nghiên cứu về phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số để từ
đó hình thành lên một phơng pháp giải bài tập mới có liên quan tới nhiều nội
dung kiến thức khác nhau, đặc biệt là những kiến thức hóa học nâng cao vì
vậy mà trong quá trình làm và triển khai gặp không ít khó khăn. Khi triển
khai cũng gặp những hạn chế nhất định.
1. Có nhiều kiến thức đòi hỏi khả năng suy luận rất cao của học sinh,
tuy nhiên trở ngại lớn nhất là nhiều học sinh kiến thức và kỹ năng toán học
không theo kịp (nhất là việc dùng kỹ năng toán học để thiết lập hệ số tổng
quát cho phơng trình hóa học).
2. Phạm vi nghiên cứu, ứng dụng và triển khai trực tiếp còn trong phạm
vi hẹp, vì vậy độ tin cậy cần phải đợc kiểm chứng.
3. Đối trợng áp dụng là các em học sinh khá, giỏi. Vì vậy rất phù hợp
với việc bồi dỡng học sinh giỏi, còn đối với học sinh trung bình thì hiệu quả
sẽ không đợc nh ý muốn.

Hớng nghiên cứu

- Nhân rộng vùng ảnh hởng: Bằng cách chia sẻ với đồng nghiệp trong
huyện, trong tỉnh và nhất là sử dụng hình thức chia sẻ tối u trên Internet để
có đợc nhiều kết quả nghiên cứu gián tiếp. Đồng thời có kế hoạch tổng hợp
các ý kiến phản biện để ngày một hoàn thiện đề tài về nội dung kiến thức cũng
nh là phơng pháp.
- Su tập và hệ thống các dạng bài tập để làm phong phú hơn phạm vị
ảnh hởng của phơng pháp SUM.

- Có hình thức chuyển đổi phù hợp để giúp học sinh trung bình có khả
năng tiếp thu và vận dụng.



SKKN 2010
23

V. Bài học kinh nghiệm

Để khai thác tốt phơng pháp SUM cho công tác giảng dạy vầ bồi
dỡng học sinh giỏi thì cần lu ý một số điểm sau:
1. Học sinh cần trang bị cho mình kiến thức và kỹ năng tính toán nhạy bén
(khuyến khích các em học tốt các môn bổ trợ, đặc biệt là môn Toán).
2. Cần trang bị cho học sinh những kiến thức hóa học cơ bản và nâng cao ở
một mức độ nhất định (phản ứng tổng, các chuyên đề oxit axit, chất lỡng tính
tác dụng với kiềm, )
3. Giáo viên và học sinh cần kiên trì và làm từng bớc.
4. Có thể dùng phơng pháp SUM nh một phơng pháp tham khảo (đã hớng
dẫn học sinh các cách giải bài tập cơ bản, sau đó mới đa ra một phơng pháp
giải quyết mới nhanh hơn).
5. Khuyến khích các em tham gia thông qua dạy học theo hớng nghiên cứu.
6. Đa ra nhiều dạng bài tập khác nhau để các em luyện tập cho thành thục.
7. Có hình thức kiểm tra, đánh giá hợp lí.

SKKN 2010
24

VI. Kiến nghị và đề xuất

Thông qua việc thực hiện và triển khai đề tài. Tôi xin có một số đề xuất
và kiến nghị sau:
* Bằng mọi biện pháp hạn chế thấp những những ảnh hởng khách quan
tới đề tài thông qua việc đúc rút và hình thành các kinh nghiệm thực tiễn khi
áp dụng nội dung đề tài.
* Đề nghị lãnh đạo các nhà trờng và Phòng Giáo dục triển khai nhiều
hơn các buổi chuyên đề (kỹ năng giải bài tập hóa học) cho đông đảo đội ngũ
giáo viên.
* Có hình thức động viên, khuyến khích và khen thởng những giáo
viên có thành tích trong việc nghiên cứu khoa học áp dụng vào giảng dạy.

SKKN 2010
25

VII. Kết luận

Nội dung đề tài đề cập tới một xu hớng là thay đổi phơng pháp dạy
học và bồi dỡng học sinh giỏi hoá học. Việc thực thi đề tài phụ thuộc vào rất
nhiều các yếu tố nh kiến thức hóa học của giáo viên và học sinh
Việc khai thác, ứng dụng phơng pháp SUM giúp cho giáo viên và
học sinh có thêm những cái nhìn mới về phơng pháp giải bài tập hóa học.
Với xu hớng thi đại học tới đây, khi những phơng pháp giải bài tập hóa học
một cách nhanh chóng dần đợc đa vào trờng học thì việc hình thành một

phơng pháp giải bài tập hóa học mới có ý nghĩa quan trọng tới việc rèn luyện
t duy của học sinh.
Tuy nhiên đề tài cũng để lại nhiều điểm hạn chế cần đợc khắc
phụcmặc dù đã cố gắng, nhng với một thời gian nhất định và phạm vi áp
dụng cha thỏa mãn các điều kiện khách quan, vì vậy mà gặp không ít những
khó khăn, hạn chế cha thể lờng hết
Rất mong đợc sự góp ý, nhận xét và thông cảm của giới chuyên môn!
Xin chân thành cảm ơn!

Tháng 4 / 2010

Ngời viết






Hoàng Xuân Hiến