skkn các phương pháp cân bằng phương trình hoá học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: “Các

phương pháp cân bằng phương trình hoá

học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh”
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Hóa Học THCS
3. Tác giả:
Họ và tên: Nguyễn Văn Thuần

Nam (Nữ):

Nam

Ngày tháng năm sinh: 14/ 03 / 1979
Trình độ chuyên môn: Đại học sư phạm Hóa
Chức vụ, đơn vị công tác: Phó Hiệu Trưởng - trường THCS Hồng Dụ
Điện thoại: 01639629988
4. Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có) :
Trường THCS Hồng Dụ, Huyện Ninh Giang, Tỉnh Hải Dương.
Số điện thoại:
5. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:
- Học sinh THCS.
- GV giảng dạy bộ môn Hóa.
6. Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Năm học 2014 -2015.
TÁC GIẢ

XÁC NHẬN
CỦA CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

Nguyễn Văn Thuần

1


TÓM TẮT SÁNG KIẾN
1. Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến
Qua thực tế giảng dạy cho biết có nhiều học sinh rất lúng túng trong việc cân bằng
PTHH, nhất là học sinh khối lớp 8 khi các em mới được làm quen với môn Hoá học.
Đôi khi các em còn cố học thuộc hệ số của các chất mà không hiểu dùng phương
pháp nào để cân bằng các PTHH đó. Tôi nhận thấy một số giáo viên khi dạy còn ít
chú ý tới việc cung cấp cho học sinh các phương pháp cân bằng PTHH. Cho nên,
học sinh còn thụ động trong việc cân bằng PTHH, loay hoay với những PTHH lạ
hoặc khó dẫn đến tâm lý chán nản, không thích học tập bộ môn hoá học.
Do vậy, tôi nhận thấy việc cung cấp cho học sinh những phương pháp cân bằng
PTHH thích hợp, phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh là vô cùng cần thiết,
nên tôi náy sinh sáng kiến “Các

phương pháp cân bằng phương trình

hoá học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh ” để
mong giải đáp phần nào những vướng mắc trên.
2. THỜI GIAN, ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG:
- Thời gian áp dụng: năm học 2014 - 2015
- Đối tượng học sinh THCS
3. NỘI DUNG SÁNG KIẾN
3.1 Tính mới, tính sáng tạo của sáng kiến:
Trong nội dung của chương trình hóa học phổ thông chưa có phần hệ thống
những phương pháp cân bằng phương trình, qua tham khảo tài liệu bản thân tôi
chưa gặp tài liệu nào hệ thống các phương pháp cân bằng phương trình và hệ
thống lại những kinh nghiệm cân băng phương trình mà có thể nhiều thầy cô đã

sử dụng trong quá trình giảng dạy môn hóa học.
Các phương pháp cân bằng hiện nay thường phải tiến hành qua nhiều bước
làm cho học sinh khó hiểu, mất nhiều thời gian. Trong khi học sinh THCS đặc
biệt là học sinh lớp 8 khi mà các em mới được học và làm quen với môn hoá học,
2


nhiều em còn lúng túng khi cần bằng PTHH, thậm chí có em còn học thuộc máy
móc hệ số của từng PTHH.
Dựa trên bản chất của những phương pháp cân bằng hiện có và đặc điểm riêng
của từng loại phương trình đề tài đưa ra những kinh nghiệm thực tiễn, chỉ ra
những kỹ năng cần thiết giúp người học thấy được cần phải làm gì để cân bằng
cân bằng đúng PTHH.
3.2 Khả năng áp dụng của sáng kiến :
- Sáng kiến có giá trị thực tiễn cao, có khả năng được áp dụng rộng rãi và thường
xuyên, không tốn kém kinh tế, đem lại hiệu quả cao.
- Sáng kiến có thể được áp dụng dưới dạng một chuyên đề dạy học hoặc được áp
dụng thường xuyên trong quá trình dạy học hóa học ở THCS( Kể từ sau khi học sinh
học xong bài PTHH ở lớp 8)
- Khi được áp dụng sáng kiến góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa
học ở trường THCS, góp phần hình thành và phát triển năng lực của học sinh.
4. Khẳng định giá trị, kết quả đạt được của sáng kiến :
Các phương pháp cân bằng PTHH ở trên sau khi được áp dụng tôi đã làm các cuộc
khảo sát điều tra trên học sinh như: Cho học sinh làm bài kiểm tra, lấy ý kíên của
học sinh sau khi các em được học các phương pháp trên, theo dõi kết quả áp dụng
qua các bài dạy, cho học sinh làm bài và bấm thời gian, trao đổi thảo luận kết quả
với các đồng nghiệp ở cấp THCS.
Tôi nhận thấy học sinh tỏ ra rất hứng thú học tập đối với các phương pháp cân
bằng trên đặc biệt là phương pháp cân bằng nhẩm. Học sinh sau khi được học đã cân
bằng phương trình nhanh hơn, tỷ lệ học sinh cân bằng đúng ngày càng nhiều hơn,

đặc biệt là không còn trường hợp học sinh học thuộc hệ số của các phương trình nữa.
Các em đã có trong tay các phương pháp cân bằng nên không còn bỡ ngỡ, lúng túng
khi gặp các phương trình hoá học lạ hoặc khó nữa. Các em giải bài tập nhanh hơn,
yêu thích môn học hơn.
5. Đề xuất và khuyến nghị để áp dụng sáng kiến :

5.1 Trường và phòng giáo dục:
3


- Tổ chức hội thảo chuyên đề hóa học để phổ biến nội dung sáng kiến này đến
giáo viên dạy hóa trong huyện cùng nắm được, cùng nhau thảo luận, bổ sung để sáng
kiến hoàn thiện hơn.
- Thống nhất cách thức áp dụng vào việc giảng dạy hóa học THCS trong toàn
huyện. Sau mỗi năm học có tổng kết, đánh giá kết quả áp dụng sáng kiến.
5.2 Cơ sở vật chất:
- Cần được đầu tư kinh phí cho việc in ấn phát hành nội dung sáng kiến.
- Có phòng học dành cho môn, có máy tính, máy chiếu để phục vụ cho việc
giảng dạy góp phần làm tăng hứng thú học tập của học sinh.

4


MÔ TẢ SÁNG KIẾN
1. HOÀN CẢNH NẢY SINH SÁNG KIẾN:
Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, trong dạy học hoá học ngoài việc hình
thành ở học sinh các kĩ năng như thực hành thí nghiệm, phương pháp tự học, kĩ
năng giải các bài tập hoá học,....... Thì việc hình thành ở học sinh kĩ năng viết và cân
bằng phương trình hoá học (PTHH) là một việc hết sức quan trọng. Nếu cân bằng
PTHH mà sai thì các bước tiếp theo của một bài toán hoá học coi như vô nghĩa.

(Những dạng toán có liên quan đến viết và cân bằng PTHH).
Qua thực tế giảng dạy cho biết có nhiều học sinh rất lúng túng trong việc cân
bằng PTHH, nhất là học sinh khối lớp 8 khi các em mới được làm quen với môn
Hoá học và các em học sinh lớp 10 khi các em được học về phương trình cân bằng
electron để cân bằng phản ứng ôxi hoá - khử. Đôi khi các em còn cố học thuộc hệ số
của các chất mà không hiểu dùng phương pháp nào để cân bằng các PTHH đó. Tôi
nhận thấy một số giáo viên khi dạy còn ít chú ý tới việc cung cấp cho học sinh các
phương pháp cân bằng PTHH. Cho nên, học sinh còn thụ động trong việc cân bằng
PTHH, loay hoay với những PTHH lạ hoặc khó dẫn đến tâm lý chán nản, không
thích học tập bộ môn hoá học.
Do vậy, tôi nhận thấy việc cung cấp cho học sinh những phương pháp cân bằng
PTHH thích hợp, phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh là vô cùng cần thiết,
nên tôi náy sinh sáng kiến “Các

phương pháp cân bằng phương trình

hoá học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh ” để
mong giải đáp phần nào những vướng mắc trên.
1.1 : MỤC ĐÍCH NHIỆM VỤ CỦA SÁNG KIẾN .
1.1.1 Mục đích:
- Góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng dạy và học bộ môn hoá học.

5


- Giúp học sinh có phương pháp cân bằng PTHH đúng và nhanh, rút ngắn thời
gian làm bài tập.
- Nâng cao chất lượng học bộ môn hoá học cho học sinh.
- Phát huy tính tích cực, tạo hứng thú cho học sinh trong việc học môn hoá học.
- Giúp giáo viên hệ thống hoá kiến thức, có phương pháp dạy học phù hợp.

1.1.2 Nhiệm vụ:
- Nghiên cứu các phương pháp cân bằng PTHH dành cho học sinh THCS.
- Nghiên cứu các phương pháp cân bằng PTHH trong hoá học vô cơ và trong hoá
học hữu cơ.
- Nghiên cứu các phương pháp cân bằng dành cho học sinh mới được làm quen
với môn hoá học. (Học sinh lớp 8 – THCS)
- Nghiên cứu các phương pháp cân bằng dành cho học sinh khá, giỏi ở bậc
THCS.
- Giúp giáo viên có phương pháp giảng dạy thích hợp với từng đối tượng học
sinh.
1.2 ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN
Trong nội dung của chương trình hóa học phổ thông chưa có phần hệ thống
những phương pháp cân bằng phương trình, qua tham khảo tài liệu bản thân tôi
chưa gặp tài liệu nào hệ thống các phương pháp cân bằng phương trình và hệ
thống lại những kinh nghiệm cân băng phương trình mà có thể nhiều thầy cô đã
sử dụng trong quá trình giảng dạy môn hóa học.
Các phương pháp cân bằng hiện nay thường phải tiến hành qua nhiều bước
làm cho học sinh khó hiểu, mất nhiều thời gian. Trong khi học sinh THCS đặc
biệt là học sinh lớp 8 khi mà các em mới được học và làm quen với môn hoá học,
nhiều em còn lúng túng khi cần bằng PTHH, thậm chí có em còn học thuộc máy
móc hệ số của từng PTHH.
Dựa trên bản chất của những phương pháp cân bằng hiện có và đặc điểm riêng
của từng loại phương trình đề tài đưa ra những kinh nghiệm thực tiễn, chỉ ra

6


nhng k nng cn thit giỳp ngi hc thy c cn phi lm gỡ cõn bng
cõn bng ỳng PTHH.
1.3 THI GIAN, I TNG P DNG:

- Nm hc 2014 - 2015
- i tng hc sinh THCS
1.4. phơng pháp nghiên cứu
- Tỡm hiu phõn tớch thụng tin trong quỏ trỡnh dy hc, ỳc rỳt t kinh nghim
bn thõn v kinh nghim hc tp qua d gi ca cỏc ng nghip.
- c sỏch giỏo khoa, sỏch bi tp hoỏ hc cỏc lp 8,9,10,11, 12. Cỏc sỏch
nõng cao nh: Phng phỏp gii nhanh cỏc bi toỏn hoỏ hc trng tõm,
phng phỏp gii toỏn hoỏ hc vụ c, phng phỏp gii toỏn hoỏ hc hu c,
giỳp trớ nh chui phn ng hoỏ hc, phng phỏp cõn bng PTHH ca nhiu
tỏc gi...........
- Trc tip ỏp dng ti vi hc sinh lp 8, 9.
- Lm kho sỏt trc v sau khi s dng ti ny, trao i ý kin, hc hi kinh
nghim ca cỏc ng nghip.
- Thu thp thụng tin qua vic nghiờn cu v hc tp trờn mng internet.

2 : cơ sở lý luận
Mt trong nhng bc rt quan trng trong gii bi tp hoỏ hc cng l bc u
tiờn ú l vit tt c cỏc phng trỡnh hoỏ hc theo yờu cu bi toỏn, vỡ theo nh
ngha phng trỡnh hoỏ hc l biu din ngn gn phn ng hoỏ hc.
Theo nh lut bo ton khi lng, s nguyờn t ca mi nguyờn t trong cỏc cht
trc v sau phn ng c gi nguyờn tc l bng nhau. Da vo õy v cụng thc
hoỏ hc ta s lp phng trỡnh hoỏ hc biu din phn ng, m ó gi l phng
trỡnh hoỏ hc ( PTHH) thỡ tt c cỏc phn ng phi c cõn bng. S cõn bng
õy da theo 2 nguyờn tc: Bo ton khi lng v bo ton in tớch.

7


Ngay từ lớp 8, học sinh đã học về cách cân bằng phương trình hoá học, học sinh
đã biết có 2 dạng bài tập: Tính theo công thức hoá học và tính theo phương trình hoá

học và sau này chủ yếu học sinh làm các bài tập tính theo PTHH. Dạng bài tập này
dựa vào hệ số các chất trong phản ứng, từ đó suy ra số mol tương ứng, rồi từ dữ kiện
đề cho, theo PTHH mà tính ra kết quả.
Chính vì vậy, phải cung cấp cho học sinh những phương pháp cân bằng thích hợp
cho vừa cân bằng đúng vừa cân bằng nhanh.
Tuỳ từng trình độ phát triển nhận thức của học sinh mà nên đưa ra loại cân bằng
nào.
Đối với học sinh THCS, nhất là với học sinh lớp 8, khi các em mới làm quen với
việc cân bằng thì người giáo viên nên chọn cho các em một phương pháp cân bằng
chính, để rèn cho học sinh thấy rằng việc cân bằng phương trình cũng có phương
pháp, trình tự, chứ không phải ước lệ hay điền hệ số sao cho bằng nhau là được. Từ
thực tế giảng dạy cho tôi thấy, tốt nhất là cung cấp cho học sinh phương pháp xuất
phát từ nguyên tố chung nhất hoặc phương pháp chẵn lẻ. đây là những phương pháp
đơn giả và dễ hiểu đối với học sinh lớp 8, phù hợp với những phương trình đơn giản.
Ngoài ra ta có thể mở rộng bằng các phương pháp nguyên tử nguyên tố, phương
pháp nguyên tố tiêu biểu, phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại - phi kim,
phương pháp hoá trị tác dụng, phương pháp hệ số phân số. Có thể dạy cho học sinh
“ mẹo” cân bằng nhanh bằng phương pháp xuất phát từ bản chất hoá học của phản
ứng. Với học sinh lớp 9, yêu cầu học sinh phải cân bằng những phương trình phản
ứng khó mà nếu dùng các phương pháp trên thì không cân bằng được. Vì vậy, cần
cung cấp cho học sinh phương pháp cân bằng đại số, cũng cần cho học sinh thấy
rằng phương pháp cân bằng trong hoá vô cơ và hoá hữu cơ có đặc điểm khác nhau.

3. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ.
3.1 GIÁO VIÊN :

8


- Trong nội dung của chương trình hóa học phổ thông chưa có phần hệ thống

những phương pháp cân bằng phương trình, qua tham khảo tài liệu bản thân tôi chưa
gặp tài liệu nào hệ thống các phương pháp cân bằng phương trình và hệ thống lại
những kinh nghiệm cân băng phương trình mà có thể nhiều thầy cô đã sử dụng trong
quá trình giảng dạy môn hóa học.
- Do thời gian dạy trên lớp chỉ có 02 tiết dành cho việc dạy học sinh cách lập PTHH
và thời gian luyện tập không nhiều giáo viên không có điều kiện hướng dẫn học sinh
các phương pháp cân bằng PTHH.
- Việc dạy học sinh lập PTHH theo hướng dạy học theo định hướng phát triển năng
lực học sinh ở một số trường, một số giáo viên còn chưa được chú ý nhiều.
3.2 HỌC SINH
Qua thực tế giảng dạy cho biết có nhiều học sinh rất lúng túng trong việc cân
bằng PTHH, nhất là học sinh khối lớp 8 khi các em mới được làm quen với môn
Hoá học và các em học sinh lớp 10 khi các em được học về phương trình cân bằng
electron để cân bằng phản ứng ôxi hoá - khử. Đôi khi các em còn cố học thuộc hệ số
của các chất mà không hiểu dùng phương pháp nào để cân bằng các PTHH đó. Tôi
nhận thấy một số giáo viên khi dạy còn ít chú ý tới việc cung cấp cho học sinh các
phương pháp cân bằng PTHH. Cho nên, học sinh còn thụ động trong việc cân bằng
PTHH, loay hoay với những PTHH lạ hoặc khó dẫn đến tâm lý chán nản, không
thích học tập bộ môn hoá học.

9


4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PTHH THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC
4.1 Các phương pháp cân bằng phản ứng hoá học dành cho học sinh THCS.
Có nhiều phương pháp cân bằng phương trình hoá học, tuỳ theo trình độ kiến thức
hoá học ở những giai đoạn học tập hoá học khác nhau mà ta chọn những phương
pháp cân bằng thích hợp.

4.1.1 Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất.
Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất và cũng dễ hiểu nhất đối với học
sinh THCS, nhất là đối với học sinh khối 8, khi còn lúng túng trong việc cân bằng
PTHH.

Nguyên tắc: Chọn nguyên tố xuất hiện ở nhiều chất nhất trong phản ứng để bắt
đầu cân bằng hệ số các phân tử.( GV hướng dẫn học sinh làm mẫu ví dụ 1)
Ví dụ1:
Al + O2 → Al2O3
Nguyên tố có mặt nhiều nhất là Ôxi: ở vế trái có 2 nguyên tử Ôxi, vế phải có
3 nguyên tử Ôxi. Tìm BCNN của 2 và 3 là 6.
Hệ số của O2 = 6: 2 = 3.

Hệ số của Al2O3 = 6 : 3 = 2.

Dẫn đến có 4 nguyên tử Al (ở vế phải) → Hệ số của Al là 4.
t
Vậy: 4Al + 3O2 →
2Al2O3
0

Với phương pháp này học sinh vẫn có thể cân bằng được các phương trình phản
ứng khó mà nếu theo phương pháp thông thường sẽ gặp khó khăn trong việc cân
bằng.
Ví dụ 2:

Cu + HNO3 → Cu (NO3)2 + NO + H2O

Nguyên tố có mặt nhiều nhất là Ôxi: ở vế trái có 3 nguyên tử Ôxi, ở vế phải
có 8 nguyên tử Ôxi. Tìm BCNN của 3 và 8 là 24.

Hệ số của HNO3 = 24 : 3 = 8.

10


Ta có: 8HNO3 → 4H2O → 2NO (vì số nguyên tử N ở vế trái chẵn) → 3 Cu(NO3)2
(Vì ( 8-2) : 2 = 3) → 3Cu.
Vậy:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu (NO3)2 + 2NO +4H2O

4.1.2. Phương pháp “ chẵn - lẻ”
Đây cũng là phương pháp được dùng khá nhiều trong việc cân bằng phương trình
của học sinh.

Nguyên tắc: Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của 1 nguyên tố
ở vế trái phải bằng số nguyên tử của nguyên tố đó ở vế phải. Vì vậy, nếu số nguyên
tử của 1 nguyên tố ở một vế là số chẵn thì ở vế kia nó cũng phải là số chẵn. Nếu ở
một công thức nào đó, số nguyên tử của nguyên tố đó còn là số lẻ thì phải nhân đôi.
Ví dụ 1: Gv hướng dẫn học sinh ví dụ 1
FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

ở vế trái số nguyên tử Ôxi là chẵn với bất kỳ hệ số nào. ở vế phải trong SO2 nó
là số chẵn nhưng trong Fe2O3 nó là số lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằn tiếp các
hệ số còn lại (2)

(4)

(1)

(3)

4FeS2+11O2 → 2Fe2O3+ 8SO2.
(ở đây chữ số để trong dấu ngoặc chỉ thứ tự các động tác cân bằng).
Hoặc có thể biểu diễn thứ tự cân bằng theo sơ đồ sau:
2Fe2O3 → 4FeS2 → 8SO2 → 11O2.
Ví dụ 2:
P + O2 → P2O5.

ở vế trái số nguyên tử Ôxi là chẵn với bất kỳ hệ số nào. ở vế phải, trong P2O5 số
nguyên tử Ôxi là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại.
(2) (3)

(1)

4P +5O2 → 2P2O5.
Hoặc có thể biểu diễn thứ tự cân bằng theo sơ đồ sau:
11


2P2O5 → 4P → 5O2.
4.1.3. Phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại - phi kim

Nguyên tắc: Đầu tiên cân bằng số nguyên tử kim loại và phi kim rồi đến số
nguyên tử Hiđro, sau cùng đưa vào các hệ số đã biết để cân bằng số nguyên tử Ôxi.
Ví dụ1:
NH3 + O2 → NO + H2O

ở

phản ứng này không có kim loại. Nguyên tử phi kim N đã cân bằng nên đầu

tiên cân bằng nguyên tử H. Sau đó cân bằng nguyen tử N. Cuối cùng cân bằng
nguyên tử O rồi nhân tất cả với 2 để đưa về hệ số nguyên.
(1)

(4)

2NH3 +

(3)

(2)

5
O2 → 2NO + 3H2O
2

(Chữ số trong dấu ngoặc chỉ thứ tự cân bằng)
Vậy: 4NH3 +5O2 → 4NO + 6H2O
Al2O3 + HCl → AlCl3 + H2O.

Ví dụ 2:

Nguyên tử Al chưa cân bằng nên trước tiên ta cân bằng nguyên tử Al.
Sau đó ta cân bằng theo thứ tự các nguyên tử Cl; H cuối cùng nguyên tử
O sẽ tự cân bằng khi các nguyên tử khác đã cân bằng.
(1)
Ta có:
Vậy:

(3)

(2)

(4)

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O.
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Chú ý: Khi cân bằng các nhóm nguyên tố, các gốc axit chuyển nguyên vẹn từ vế
trái sang vế phải (chúng không bị phá vỡ trong phản ứng hoá học) nên sau khi cân
bằng kim loại ta nên cân bằng các nhóm, các gốc đó, như vậy việc cân bằng sẽ
nhanh hơn.
Ví dụ 3:
Al2O3 + HNO3 → Al (NO3)3 + H2O.
12


Trước tiên ta cân bằng nguyên tử Al.
Tiếp theo cân bằng theo thứ tự nhóm nguyên tố NO3, cuối cùng là H.
Vậy ta có: Al2O3 + 6HNO3 → 2 Al (NO3)3 + 3H2O.

4.1.4. Phương pháp xuất phát từ bản chất hoá học của phản ứng
Nguyên tắc: Phương pháp này lập luận dựa vào bản chất của phản ứng để cân
bằng.
Ví dụ:
t
Fe2O3 + CO →
Fe + CO2.

0

Theo phản ứng trên khi CO bị ôxi hoá thành CO2, nó kết hợp thêm Ôxi.
Trong phân tử Fe 2O3 có 3 nguyên tử O. Như vậy, đủ để biến 3 phân tử CO thành
3 phân tử CO2. Do đó ta cần đặt hệ số 3 trước công thức CO và CO2, sau đó đặt hệ số
2 trước Fe:
t
Fe2O3 + 3CO →
2Fe + 3CO2.
0

Thực tế cho thấy, khi cân bằng dạng phương trình trên học sinh thấy lúng túng vì
không biết áp dụng phương pháp thông thường nào hay dùng. Với phương pháp trên
học sịnh chỉ cần nhìn vào chỉ số nguyên tử của của nguyên tố Ôxi trong trong công
thức của ôxit kim loại, sau đó đặt chỉ số thành hệ số của chất khử (CO) rồi cân bằng
các chất còn lại.
Ví dụ:
t
Fe3O4 + 4 CO →
3 Fe + 4 CO2
0

t
FexOy + y CO →
x Fe + y CO2.
0

Ngoài CO thì phương pháp này cũng đúng cho 1 số chất khử như H2; Al…
Ví dụ:
t

FexOy + 3H2 →
xFe + yH2O
0

t
Fe2O3 + 2Al →
0

2Fe + Al2O3.

4.1.5. Phương pháp nguyên tử nguyên tố
13


Nguyên tắc: Khi cân bằng, ta cố ý viết công thức của đơn chất khí (H 2; O2; Cl2;
….) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua 1 số bước.
Ví dụ1:
t
Cân bằng phản ứng: P + O2 →
P2O5.
0

t
Ta viết: P + O →
P2O5.
0

Để tạo thành một phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O:
t
2P + 5O →

P2O5.
0

Nhưng phân tử Ôxi bao giờ cũng gồm 2 nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử O 2
tức là số nguyên tử Ôxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số phân tử P 2O5 cũng
tăng gấp 2 (tức là 4 nguyên tử P và 2 P2O5) (tức là 10 nguyên tử O).
t
Do đó: 4P + 5O2 →
2 P2O5.
0

Ví dụ 2:
t
Cân bằng phản ứng: Fe + Cl2 →
FeCl3
0

Ta viết: Fe + Cl2 → FeCl3
Để tạo thành một phân tử FeCl3 cần 3 nguyên tử Cl:
Fe + 3Cl2 → FeCl3
Nhưng phân tử Clo bao giờ cũng gồm 2 nguyên tử, như vậy nếu lấy 3 phân tử Cl 2
tức là số nguyên tử Cl tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử Fe và số phân tử Fe 2O3 cũng
tăng lên gấp 2 (tức là 2 nguyên tử Fe và 2 FeCl3) (tức là 6 nguyên tử Cl)
Do đó: 2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

4.1.6. Phương pháp hoá trị tác dụng
Hoá trị tác dụng là hoá trị của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử của các nguyên tố
trong các chất tham gia và tạo thành trong phản ứng hoá học.
* Các bước tiến hành:
- Xác định hoá trị tác dụng: Ghi hoá trị tác dụng lên phía trên công thức của các

chất.

14


- Tìm bội chung nhỏ nhất (BCNN) của các hoá trị các chất tác dụng.
- Lấy BCNN chia cho các hoá trị ta sẽ được các hệ số.
Ví dụ1: Cân bằng phản ứng:
BaCl2 + Fe2(SO4)3 → BaSO4 + FeCl3
- Xác dịnh hoá trị tác dụng. Ghi hoá trị tác dụng lên phía trên công thức các
chất.
II I

III

II

II II

III I

BaCl2 + Fe2(SO4)3 → BaSO4 + FeCl3
- Tìm BCNN của các hoá trị các chất tác dụng:
BCNN (3;2;1) = 6.
- Lấy BCNN chia cho các hoá trị ta được các hệ số:
6
6
6
= 3; = 6;
=2

II
I
III

Ta có:
3BaCl2 + Fe2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2FeCl3
Ví dụ 2:
Cân bằng phản ứng:
NaOH + Al2(SO4)3 → Al(OH)3 + Na2SO4
- Xác định hoá trị tác dụng:
I I

III II

III I

I II

NaOH + Al2(SO4)3 →Al(OH)3 + Na2SO4
- Tìm BCNN của các hoá trị các chất tác dụng
BCNN (1;2;3) = 6.
- Tìm hệ số :
6
6
6
= 3; = 6;
=2
II
I
III

15


Ta có:
6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
Dùng phương pháp này sẽ củng cố được khái niệm hoá trị, cách tính hoá trị, nhớ
hoá trị của 1 số nguyên tố thường gặp.

4.1.7. Phương pháp cân bằng theo “nguyên tố tiêu biểu”
 “ Nguyên tố tiêu biểu” là nguyên tố có đặc điểm sau:
- Có mặt ít nhất trong các chất ở phản ứng đó.
- Liên quan gián tiếp đến nhiều chất trong phản ứng.
- Chưa thăng bằng về số nguyên tử ở hai vế.
 Các bước tiến hành: 3 bước.
- Chọn “nguyên tố tiêu biểu”.
- Cân bằng nguyên tố tiêu biểu.
- Cân bằng các nguyên tố khác theo nguyên tố này.
Ví dụ:
Cân bằng phản ứng:
KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O.
+ Chọn nguyên tố tiêu biểu: Ôxi.
+ Cân bằng nguyên tố tiêu biểu: KMnO4 → 4 H2O.
+

Cân

bằng

các

nguyên

tố

- Cân bằng H: 4H2O → 8HCl
- Cân bằng Cl: 8HCl → KCl + MnCl2 +

5
Cl2
2

Ta được
KMnO4 + 8HCl → KCl + MnCl2 +

5
Cl2 + 4H2O.
2

Sau cùng quy đồng và khử mẫu tất cả các hệ số để có hệ số nguyên, ta được:
2 KMnO4 + 16HCl→ 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.

16

khác:


4.1.8. Phương pháp dùng hệ số phân số
Nguyên tắc: Đặt các hệ số vào công thức của các chất trong phản ứng không
phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế đều

bằng nhau. Sau đó quy đồng rồi khử mẫu số chung của tất cả các hệ số.
Ví dụ1:
P + O2 → P2O5.
- Đặt hệ số để cân bằng: 2P +

5
O2 → P2O5.
2

- Nhân các hệ số với mẫu số để khử mấu của phân số:
2. 2P + 2.

5
to
→ 2 P2O5.
O2 
2

to
→ 2 P2O5.
Hay: 4P +5O2 

Ví dụ2:
to
→ Al2O3.
Al + O2 

3
2

- Đặt hệ số để cân bằng: 2Al + O2 → Al2O3.
- Nhân các hệ số với mẫu số để khử mẫu của phân số:
2. 2Al + 2.

3
O2 → 2Al2O3.
2

Hay: 4Al +3O2 → 2Al2O3.

4.1.9. Phương pháp cân bằng đại số
Phương pháp này dùng để cân bằng những phương trình phản ứng khó giúp học
sinh THCS có thể cân bằng được những phương trình giành cho học sinh THPT (khi
đã học phương pháp cân bằng electron).

Nguyên tắc: Dùng đại số để xác định hệ số phân tử của các chất tham gia và thu
được sau phản ứng hoá học, ta coi các hệ số của các chất tham gia là các ẩn số và kí
hiệu bằng các chữ a,b, c,.. sau đó cân bằng hệ số của các chất tạo thành theo hệ số
của các chất tham gia. Từ đó, dựa vào mối quan hệ tương quan và cân bằng theo
17


trình tự kim loại - phi kim, giữa các nguyên tử của các nguyên tố để lập ra 1 hệ
phương trình bậc nhất nhiều ẩn số . Giải hệ phương trình này và chọn các nghiệm là
các số nguyên dương nhỏ nhất, ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các chất trong
PTHH.
Ví dụ:
Cân bằng phản ứng hoá học theo sơ đồ sau:
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO +H2O
Kí hiệu các hệ số phải tìm bằng các chứ a; b; c; d; e và ghi vào phương trình ta

được:
a Cu +b HNO3 = c Cu (NO3)2 +d NO +e H2O
Xét về số nguyên tử Cu, ta có: a = c.

(1)

Xét về số nguyên tử H, ta có: b = 2 e.

(2)

Xét về số nguyên tử N, ta có: b = 2c+ d.

(3)

Xét về số nguyên tử O, ta có: 3b = 6c + d+ e.

(4)

Từ phương trình (2) → e =

b
2

Từ phương ttrình (3) → d = b - 2c.
Thay
3b = 6c + b – 2c +
⇔b=

vào

phương

trình

(4),

ta

có:

b
2

8c
3

Ta thấy, để cho giá trị của b là những số nguyên thì giá trị của c phải là những số
chia hết cho 3. Trong trường hợp này để cho các hệ số của phương trình hoá học là
những số nguyên nhỏ nhất ta cần lấy: c = 3.
Khi đó, a = 3; b = 8; d = 2; e = 4.
Vậy phương trình phản ứng hoá học trên có dạng:
3 Cu + 8HNO3 → 3Cu (NO3)2 + 2NO +4H2O
18


Khi cho c = 6 và tính các hệ số khác của phương trình ta thấy những hệ số thứ 2 này
chỉ là bội số của các hệ số thứ nhất (xem bảng dưới đây).
a
3
6

b
8
16

c
3
4

d
2
4

e
4
8

ở ví dụ trên, trong phương trình hoá học có 5 chất (Cu; HNO ;
3

Cu(NO3)2 ; NO;

H2O ) và 4 nguyên tố (Cu; H; N; O) khi lập phương trình đại số để cân bằng ta được
1 hệ 4 phương trình với 5 ẩn số. Hay nói 1 cách tổng quát ta có n ẩn số và n – 1
phương trình. Như vậy khi lập hệ phương trình đại số để cân bằng 1 phương trình
hoá học nếu có bao nhiêu chất trong phương trình phản ứng hóa học thì có bấy nhiêu
ẩn số và nếu có bao nhiêu nguyên tố tạo nên các chất đó thì có bấy nhiêu phương
trình.
Từ nhận xét trên, tôi thử dùng phương pháp này để cân bằng hầu hết các phương
trình phản ứng hoá học có trong chương trình phổ thông, đã gặp các trường hợp sau

đây:
1. Các phương trình phản ứng hoá học trong đó số các chất tham gia và thu được
phản ứng bằng số các nguyên tố cấu tạo nên các chất ấy
Ví dụ:

P2O5 + H2O → H3PO4

Hoặc số các chất tham gia và thu được sau phản ứng lớn hơn số các nguyên tố
cấu tạo nên chúng 1 đơn vị (đại bộ phận các phương trình phản ứng hoá học đều rơi
vào

trường

hợp

này).

Khi lập các hệ phương trình đại số để cân bằng các phương trình phản ứng hoá học
này, ta được hệ phương trình bậc nhất có n ẩn và n phương trình hoặc n ẩn số và
n

-

1

phương

trình.

Giải những hệ phương trình này ta được vô số nghiệm nhưng bao giờ ta cũng chọn

19


được những nghiệm nguyên dương nhỏ nhất phù hợp với phương trình hoá học.
2. Các phương trình phản ứng hoá học trong đó số các chất tham gia phản ứng hoá
học lớn hơn số các nguyên tố cấu tạo nên các chất ấy từ 2 đơn vị trở lên.
Ví dụ: KI + H2O + O3 → KOH + I2 + O2 (6 chất, 4 nguyên tố)
H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O (7 chất, 5 nguyên tố)
H2O2 + AgNO3 + NH4OH → O2 + Ag + NH4NO3 + H2O (7 chất, 4 nguyên tố)
Khi lập hệ phương trình đại số để cân bằng những phương trình phản ứng hoá học
này, ta được những hệ phương trình có n ẩn số nhưng chỉ có n - 2 hoặc n - 3 phương
trình.Giải những hệ phương trình này phức tạp, dài, mất nhiều thời gian và cho ta
những kết quả không duy nhất. Khi đó phải căn cứ vào bản chất hoá học của phản
ứng để biện luận và chọn những nghiệm số thích hợp cho phương trình hoá học. Đây
là

những

việc

làm

khó

đối

với

học

sinh

lớp

8;

9.

Để làm sáng tỏ những nhận xét trên, chúng ta hãy cân bằng phương trình phản ứng
oxi hoá- khử theo sơ đồ sau:
aH2S + bK2Cr2O7 + cH2SO4(loãng) → d S + e K2SO4 + f Cr2(SO4)3 + g H2O
• Xét về số nguyên tử H ta có: 2a + 2c = 2g

(1)

• Xét về số nguyên tử S ta có: a + c = d + e + 3f

(2)

• Xét về số nguyên tử K ta có: 2b = 2e

(3 )

• Xét về số nguyên tử Cr ta có: 2b = 2f

(4 )

• Xét về số nguyên tử O ta có: 7b + 4c = 4e + 12f + g

( 5)

- Từ phương trình (1 ) ta có: a + c = g
- Từ phương trình (2 ) ta có: d = a + c – e – 3f
- Từ phương trình (3 ) và (4 ) ta có: b = e = f.
Thay các giá trị của e = f = b và g = a + c vào hệ gồm 5 phương trình trên ta
được:
20


7b + 4c = 4b + 12b + a +c
⇒ a = 3c – 9b Vì a > 0 nên 3c > 9b hay c > 3b.
Cho b và c một số giá trị thích hợp rồi tìm giá trị của các ẩn số còn lại, ta có kết
quả ở các bảng sau:
b = 1; 2; 3

a

b

3
3
3

1
2
3
b = 1; 2; 3

a

b

6
6
6

1
2
3
b = 1; 2; 3

a

b

9
9
9

1
2
3
Ghi vào PTHH các

c = 4; 7; 10

c

d

e

f

g

4
7
10

3
2
1
c = 5; 8; 11

1
2
3

1
2
3

7
10
13

c

d

e

f

g

5
8
11

7
6
5

1
2
3

1
2
3

11
14
17

e

f

g

c = 6; 9; 12

c

d

6
9
12
hệ số đã xác

11
1
1
15
10
2
2
18
9
3
3
21
định ta được nhiều phương trình với cặp hệ số

cấc chất khác nhau:
3H2S + K2Cr2O7 + 4H2SO4(loãng) → 3S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O (1)

6H2S + K2Cr2O7 +5 H2SO4(loãng) → 7S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 11H2O ( 2 )
9H2S + K2Cr2O7 + 6H2SO4(loãng) → 11S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 15H2O (3 )

ở đây ta thấy các hệ số ở

PTHH (2 ) và (3 ) không phải là bội số của các hệ số ở

PTHH (1 ). Về mặt toán học tất cả các PTHH trên đều đúng nhưng với quan điểm
hoá học ta chỉ dùng được những hệ số ở PTHH (1).

21


Nếu phản ứng ôxi hoá - khử trên xảy ra trong môi trường axít Sunfuric đặc thì
PTHH (2 ) cũng đúng, vì H 2SO4 đặc là chất ôxi hoá nó có thể ôxi – hoá H 2S theo
PTHH sau: H2SO4(đặc) + 3 H2S → 4S + 4 H2O
Về bản chất PTHH (3) không khác PTHH (2) chỉ có số lượng phân tử axít
Sunfuhydric và phân tử axít sunfuric tham gia là khác nhau mà thôi.
Qua việc nhận xét và đánh giá trên tôi thấy:

 Tuy có những hạn chế về mặt nội dung hoá học nhưng ta vẫn nên dạy phương
pháp cân bằng PTHH này cho học sinh khá giỏi lớp 8 và lớp 9 vì:
- Trong khi học sinh chưa biết cân bằng PTHH bằng phương pháp cân bằng điện
tử (Được giới thiệu trong sách lớp 10) thì đây là một phương pháp thuận lợi vì
học sinh đã có trình độ giải thành thạo và nhanh chóng các hệ phương trình bậc
nhất và phương trình bậc nhất.
- Không phải ta chỉ dạy phương pháp này mà song song với nó cần dạy các
phương pháp khác nữa. Khi gặp một phương trình hoá học cụ thể học sinh có thể
tự chọn lấy một phương pháp cân bằng tiện nhất, nhanh nhất.
- Hầu hết các PTHH có trong chương trình phổ thông đều đơn giản. Khi gặp hệ

phương trình đại số để cân bằng ta đều được một hệ phương trình có n ẩn số và
(n – 1) phương trình. Giải những hệ này dễ dàng, cho kết quả duy nhất, không
phải biện luận để cho nghiệm số.

 Khi dạy phương pháp này, ta nên lưu ý cho học sinh dấu hiệu để nhận biết
một PTHH có nên dùng đại số để cân bằng hay không. Nếu thấy số chất lớn
hơn số nguyên tố từ hai đơn vị trở lên thì không nên dùng phương pháp đại số
để cân bằng.



ở các PTHH có các nhóm nguyên tố, các gốc axít chuyển nguyên vẹn từ vế
trái sang vế phải (chúng không bị phá vỡ trong phản ứng hoá học c) thì khi lập

22


hệ phương trình đại số để cân bằng ta nên tính theo cấc nhóm, các gốc đó. Lúc
đó hệ phương trình đại số sẽ đơn giản đi nhiều.

 Giáo viên áp dụng các phương pháp cân bằng PTHH ở trên vào dạy hóa
ở THCS sẽ góp phần phát triển năng lực cho học sinh như: Năng lực tự
học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tính toán, năng lực vận dụng
kiến thức vào thực tế.....

4.2. Ph¬ng ph¸p c©n b»ng ph¶n øng ch¸y cña chÊt h÷u c¬
Nguyên tắc: Thường cân bằng theo trình tự: C → H → O.

4.2.1. Phản ứng cháy của hiđrôcacbon
Ví dụ 1: C2H2 + O2 → CO2 + H2O

- Cân bằng nguyên tử C: Bên trái có 2 nguyên tử C → 2CO2
- Cân bằng nguyên tử H: Bên trái có 2 nguyên tử H →H2O
- Cân bằng số nguyên tử O: Đếm số nguyên tử O ở bên vừa cân bằng xong:
5
2

có 2. 2 + 1 =5 nguyên tử O → O2.
Ta có: C2H2 +

5
O2 → 2CO2 + H2O
2

Hay: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
Ví dụ 2: C3H6 + O2 → CO2 + H2O
- Cân bằng số nguyên tử C: Bên trái có 3 nguyên tử C → 3CO2
- Cân bằng nguyên tử H: Bên trái có 6 nguyên tử H → 3H2O
- Cân bằng số nguyên tử O: Đếm số nguyên tử O ở bên vừa cân bằng xong:
9
2

Có: 3. 2 +3 = 9 nguyên tử O → O2.
Ta có: C3H6 +

9
O2 → 3CO2 + 3H2O
2

Hay: 2C3H6 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O

23


Ngoài phương pháp cân bằng trên, đối với phản ứng cháy của hiđrôcacbon ta
cũng có thể cân bằng theo trình tự: H → C → O.
- Cân bằng số nguyên tử H: Lấy số nguyên tử H của Hiđrocacbon chia cho 2, nếu
kết quả là số lẻ thì nhân đôi phân tử hiđrocacbon, nếu kết quả là số chẵn thì để
nguyên.
- Cân bằng số nguyên tử C.
C5H10 + O2 → CO2 + H2O

Ví dụ:

Lấy số nguyên tử H chia cho 2 ta được: 10: 2 = 5 là số lẻ nên cần nhân đôi.
Ta có:

(3) (1)
C5H10 +

Hay:

(6)

(4)(5) (2)(5)

15
O2 → 5CO2 + 5H2O
2

2C5H10 + 15O2 → 10 CO2 + 10H2O

4.2.2 Phản ứng cháy của hợp chất chứa Ôxi
Cân bằng theo trình tự: - Cân bằng số nguyên tử C.
- Cân bằng số nguyên tử H.
- Cân bằng số nguyên tử O: Tính số nguyên tử O ở vế phải rồi trừ đi số nguyên tử
O ở có trong hợp chất. Kết quả thu được đem chia đôi sẽ là hệ số của Ôxi. Nếu hệ số
đó là phân số thì đem nhân đôi để khử mẫu.
Ví dụ:

(4)

(2) (3)

2 C2H5COOH + 2.
Hay:

(4) (1)

(4) (2)

7
O2 → 2. 3CO2 + 2. 3H2O
2

2 C2H5COOH + 7O2 → 6CO2 + 6H2O

5. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

24

Nội dung đề tài tôi nghiên cứu được áp dụng cho học sinh THCS. Có những
phương pháp cân bằng đơn giản, dễ hiểu cho học sinh yếu, có nhưỡng phương pháp
cho học sinh giỏi, có phương pháp giúp học sinh có thể cân bằng nhanh dựa trên
phương pháp cân bằng thông thường, có phương pháp cân bằng cho hoá vô cơ, có
phương pháp cân bằng cho hoá hữu cơ. Các phương pháp cân bằng PTHH ở trên sau
khi được áp dụng tôi đã làm các cuộc khảo sát điều tra trên học sinh như: Cho học
sinh làm bài kiểm tra, lấy ý kíên của học sinh sau khi các em được học các phương
pháp trên, theo dõi kết quả áp dụng qua các bài dạy, cho học sinh làm bài và bấm
thời gian, trao đổi thảo luận kết quả với các đồng nghiệp ở cấp THCS.
Tôi nhận thấy học sinh tỏ ra rất hứng thú học tập đối với các phương pháp cân
bằng trên đặc biệt là phương pháp cân bằng nhẩm. Học sinh sau khi được học đã cân
bằng phương trình nhanh hơn, tỷ lệ học sinh cân bằng đúng ngày càng nhiều hơn,
đặc biệt là không còn trường hợp học sinh học thuộc hệ số của các phương trình nữa.
Các em đã có trong tay các phương pháp cân bằng nên không còn bỡ ngỡ, lúng túng
khi gặp các phương trình hoá học lạ hoặc khó nữa. Các em giải bài tập nhanh hơn,
yêu thích môn học hơn.
Tuy nhiên qua thực tế việc áp dụng đề tài trên vào giảng dạy tôi nhận thấy không
nên cùng một lúc cung cấp hết toàn bộ các phương pháp cân bằng cho tất cả học sinh
mà phải tuỳ từng đối tượng học sinh mà đưa ra những phương pháp thích hợp, tuỳ
từng giai đoạn phát triển nhận thức của các em. Tôi nhận thấy một số phương pháp
cân bằng chỉ mang tính chất tham khảo mà ít có giá trị áp dụng như phương pháp
cân bằng theo nguyên tố tiêu biểu nhất, phương pháp nguyên tử nguyên tố, phương
pháp hoá trị tác dụng. Đối với học sinh THCS tôi nhận thấy dùng phương pháp chẵn
lẻ, phương pháp nguyên tố chung nhất hoặc phương pháp trình tự kim loại - phi kim,
thì hiệu quả cao hơn.
Tiến hành thực nghiệm
5.1. Chuẩn bị thực nghiệm

25