Báo cáo biện pháp Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết phương trình hóa học loại phản ứng trao đổi trong dung dịch

Nội dung text: Báo cáo biện pháp Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết phương trình hóa học loại phản ứng trao đổi trong dung dịch

1. PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ ĐỒNG TĨNH HỒ SƠ ĐỀ NGHỊ CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2018 - 2019 Tên sáng kiến: “Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết phương trình hóa học loại phản ứng trao đổi trong dung dịch” Tác giả sáng kiến: Dương Thanh Tuyền Chức vụ: Giáo viên Đơn vị: Trường THCS Đồng Tĩnh, huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc. HỒ SƠ GỒM CÓ: 1. Đơn đề nghị công nhận Sáng kiến cấp huyện; 2. Báo cáo kết quả nghiên cứu, ứng dụng sáng kiến. 3. Giấy chứng nhận Sáng kiến cấp cơ sở. Tam Dương, năm 2019
2. PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ ĐỒNG TĨNH BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: “Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết phương trình hóa học loại phản ứng trao đổi trong dung dịch” Tác giả sáng kiến: Dương Thanh Tuyền Tam Dương, năm 2019
3. Làm như thế nào để giúp học sinh lập được PTHH loại phản ứng trao đổi chính xác và nhanh nhất là điều Học hóa học hiện nay không những học sinh học lý thuyết mà còn đòi hỏi học sinh vận dụng lý thuyết được học vào giải các bài tập lý thuyết, thực tiễn và đặc biệt là kĩ năng thực hành thí nghiệm. Làm như thế nào để giúp khiến tôi băn khoăn trăn trở bấy lâu nay. Từ suy nghĩ đó, tôi đã chọn đề tài: “Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi trong dung dịch” để nghiên cứu và thể nghiệm chuyên đề trong mấy năm học gần đây và kết quả đem lại là rất tốt. 2. Tên sáng kiến: “Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi trong dung dịch” 3. Tác giả sáng kiến: - Họ và tên: Dương Thanh Tuyền - Địa chỉ tác giả sáng kiến: Khu 5 xã Đồng Tĩnh, Tam Dương, Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0974 383 136 - E_mail:duongthanhtuyen.c2dongtinh@vinhphuc.edu.vn 4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Dương Thanh Tuyền 5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chương trình hóa học lớp 9, Hóa học THPT đều có thể áp dụng. 6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử, (ghi ngày nào sớm hơn): Thời gian: Từ tháng 1 năm 2018 7. Mô tả bản chất của sáng kiến: - Về nội dung của sáng kiến: 1. Khái niệm: - Phản ứng trao đổi trong dung dịch là phản ứng hóa học, trong đó giữa hai chất tham gia phản ứng trao đổi thành phần phân tử cho nhau để tạo thành những hợp chất mới. - Đối với môn hóa học nói chung thì định nghĩa về phản ứng trao đổi trong dung dịch được phát biểu như sau: Phản ứng trao đổi trong dung dịch là phản ứng mà không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng. - Phương trình phản ứng trao đổi có dạng tổng quát: AB + CD → AD + CB
4. H2S + Pb(NO3)2 → PbS ↓ + 2HNO3 3.2. Axit tác dụng với bazơ → Muối và nước. - Trong quá trình giảng dạy, giáo viên nói rõ cho học sinh biết loại phản ứng này luôn luôn xảy ra, không cần xét điều kiện vì H2O là chất điện ly yếu. 2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2H2O - Đối với axit yếu loại đa nấc, ví dụ H 3PO4 khi tác dụng với bazơ mạnh, ví dụ NaOH thì tùy thuộc vào tỷ lệ số mol giữa H 3PO4 và NaOH mà ta thu được một muối hay nhiều muối, muối axit hay muối trung hòa. H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O 3.3. Muối tác dụng với bazơ → Muối mới và bazơ mới. Ví dụ: CuCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)2 ↓ FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + Fe(OH)2 ↓ NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 ↑ + H2O - Trong quá trình giảng dạy, đặc biệt là bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên nói rõ cho học sinh biết: Trường hợp kết tủa hiđroxit tạo ra là hiđroxit lưỡng tính như Al(OH)3, Zn(OH)2 thì nó sẽ tan trở lại trong kiềm dư. Ví dụ 1: AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3 ↓ Nếu dư NaOH: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Ví dụ 2: ZnSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Zn(OH)2 ↓ Nếu dư NaOH: Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O 3.4. Muối tác dụng với muối → Hai muối mới. NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl ↓ MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO4 ↓ Lưu ý: Muối axit của axit mạnh được xem như một axit. Ví dụ: 2NaHSO4 + Na2CO3 → 2Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O
5. CaO + CO2 → CaCO3 MgO + SO3 → MgSO4 3.8. Oxit axit tác dụng với dung dịch muối. Oxit axit tác dụng với dung dịch muối thì đầu tiên oxit đó tác dụng với nước tạo ra axit tương ứng, sau đó axit tác dụng với muối theo điều kiện của phản ứng trao đổi thuộc loại 3.2 ở trên. Ví dụ 1: Khi sục SO2 vào dung dịch Na2CO3: SO2 + H2O → H2SO3 Na2CO3 + H2SO3 → Na2SO3 + CO2 ↑ + H2O Ví dụ 2: Khi sục SO3 vào dung dịch BaCl2: SO3 + H2O → H2SO4 BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl 3.9. Oxit bazơ tác dụng với dung dịch muối. Đầu tiên oxit tác dụng với nước tạo thành bazơ kiềm tương ứng. Sau đó bazơ tác dụng với muối theo điều kiện của phản ứng trao đổi thuộc loại 3.3 ở trên. Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho Na 2O tác dụng với dung dịch muối CuSO4. Na2O + H2O → 2NaOH 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 Ví dụ 2: Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho K 2O tác dụng với dung dịch muối Al2(SO4)3. K2O + H2O → 2KOH 6KOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 ↓ + 3K2SO4 Nếu dư KOH: KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O 4. Những điều cần chú ý khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi.
6. - Một số bazơ yếu: Dung dịch NH3, dung dịch amin - H2SO4 loãng không đẩy được HCl ra khỏi dung dịch muối clorua, trái lại H2SO4 đặc nóng với tinh thể NaCl thì được. - Một số axit yếu cũng có thể đẩy được axit mạnh ra khỏi dung dịch muối nếu muối tạo thành ít tan hoặc kết tủa: Ví dụ: H2S + CuSO4 → CuS ↓ + H2SO4 - Người ta dùng H2SO4 đặc để đẩy axit yếu hoặc axit dễ bay hơi ra khỏi dung dịch muối do H 2SO4 bền không bay hơi (đây là phương pháp sunfat dùng điều chế HCl, HF) nhưng tuyệt đối không dùng axit HNO3 do axit HNO3 có tính oxi hóa mạnh. - Bazơ kiềm mạnh mới tác dụng được với muối của bazơ yếu: Ví dụ: 2KOH + FeSO4 → K2SO4 + Fe(OH)2 ↓ Mg(OH)2 + NaCl → không phản ứng. 5. Cách khắc phục và ví dụ cụ thể. 5.1. Axit tác dụng với bazơ → Muối và nước. Giáo viên lưu ý cho học sinh tính chất này luôn luôn xảy ra, cả bazơ tan và bazơ không tan đều tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước. Trong đó, giáo viên đưa ra định nghĩa về phản ứng trung hòa khác trong SGK: Phản ứng trung hòa là phản ứng hóa học giữa dung dịch axit với dung dịch bazơ tạo thành muối trung hòa và nước. Ví dụ: HCl + NaOH → NaCl + H2O H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O 5.2. Axit tác dụng với muối → Muối mới và axit mới. Đây là loại phản ứng trao đổi thường gặp đầu tiên trong chương trình hóa học lớp 9. Đối với loại phản ứng này, giáo viên cần lưu ý cho học sinh một số vấn đề sau: - Những thành phần nào của hai chất tham gia phản ứng trao đổi cho nhau để tạo thành hợp chất mới: Nguyên tử H trong axit trao đổi với nguyên tử kim loại hoặc là hai gốc axit trao đổi cho nhau.
7. + Ít nhất một trong hai sản phẩm sinh ra phải là chất kết tủa hoặc là chất dễ bay hơi. - Cần sử dụng bảng tính tan. Ví dụ 1. CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2↓ CaCl2 + KOH → Không xảy ra NaCl + Al(OH)3 → Không xảy ra Ví dụ 2. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng (nếu có) khi cho: a. Dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH b. BaSO4 vào dung dịch KOH c. NaNO3 vào dung dịch Ca(OH)2 - Đối với dạng bài tập này, giáo viên yêu cầu học sinh cần nắm vững các vấn đề lưu ý như ở trên thì chúng ta sẽ giải quyết bài tập một cách đơn giản và nhanh chóng. Riêng đối với câu (a) giáo viên cần hướng dẫn kĩ cho học sinh trường hợp nếu dư dung dịch NaOH. Trong quá trình giảng dạy, giáo viên nên đưa ra kiên thức này để bồi dưỡng học sinh khá giỏi. - Câu a. Xuất hiện kết tủa trắng dạng keo, sau đó một phần kết tủa bị tan nếu dùng dư NaOH. AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓ Nếu dư NaOH: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O - Câu (b) không có hiện tượng gì xảy ra, phản ứng không xảy ra vì muối BaSO 4 không tan trong nước. - Câu (c) cũng không có hiện tượng gì xảy ra, phản ứng không xảy ra vì hai sản phẩm sinh ra là Ca(NO3)2 và NaOH đều tan trong nước, không phải là chất kết tủa hay là chất khí. 5.4. Muối tác dụng với muối → Hai muối mới. - Đây là loại phản ứng trao đổi thường gặp tiếp theo trong chương trình hóa học lớp 9 - ở bài 9 “Tính chất hóa học của muối”. Đối với loại phản ứng này, giáo viên cần lưu ý cho học sinh một số vấn đề sau:
8. Trên đây chỉ giới thiệu một số loại phản ứng trao đổi điển hình, những lỗi học sinh thường mắc phải cũng như một số cách khắc phục mà tôi đưa ra trong quá trình giảng dạy môn hóa học lớp 9 cấp THCS. Đề tài được tôi áp dụng cho từng đối tượng học sinh trong một lớp cũng như cho các lớp có đối tượng học sinh khác nhau. Đặc biệt trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. Ngoài ra, lên cấp THPT các em còn gặp nhiều loại phản ứng trao đổi trong dung dịch, ví dụ dạng phản ứng trao đổi “ion” trong dung dịch cũng như một số cách giải câu hỏi và bài tập về phản ứng trao đổi ion trong dung dịch. Trong suốt thời gian viết đề tài, tôi luôn cố gắng thông qua thực tế giảng dạy trên lớp để kiểm nghiệm đề tài và ngược lại. Trước tiên, cần giúp HS nắm vững một cách có hệ thống về các loại phản ứng trao đổi trong dung dịch thường gặp trong chương trình hóa học lớp 9. Sau đó từng bước nâng dần kĩ năng, tập dượt cho học sinh cách nhận dạng một phản ứng thuộc loại phản ứng trao đổi, biết được một phản ứng trao đổi muốn xảy ra cần những điều kiện gì, những thành phần nào trao đổi cho nhau cũng như biết được những lỗi mà các thường mắc phải khi lập PTHH thuộc loại phản ứng trao đổi trong dung dịch. Trong quá trình luyện tập và làm bài tập các em dần dần khắc phục được các sai lầm của mình. Những HS khá giỏi môn Hoá hứng thú tìm đến với các bài tập khó, biết thêm một số kiến thức nâng cao ngoài SGK mà giáo viên đưa ra. Kết quả kiểm tra khả năng viết PTHH của học sinh được nâng dần lên. Tóm lại, đề tài này tôi chỉ nêu ra được một vài phương pháp khắc phục, mặc dù còn nhiều phương pháp hơn nữa, nhưng vì thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên tôi chưa thể phát hiện thêm được các phương pháp khác nữa. Cuối cùng tôi rất mong sự đóng góp chân thành và thẳng thắn của quý đồng nghiệp và các em học sinh để tôi có thể sữa chữa bổ sung nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, đó là nguồn động viên và kinh nghiệm quý báu để giúp cho quá trình giảng dạy của bản thân tôi sau này được tốt hơn. 8. Những thông tin cần được bảo mật (nếu có): Không 9. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: