PHẦN I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Một trong những động lực quan trọng nhất để thúc đẩy sự nghiệp công
nghiệp hóa, hiện đại hóa CNH – HĐH đất nước là: Phát triển giáo dục và đào
tạo nhằm tạo điều kiện phát huy nguồn nhân lực (yếu tố cơ bản để phát triển
xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững). Đảng và Nhà nước ta đã nhận
định rõ “Cùng với khoa học và công nghệ, giáo dục và đào tạo là quốc sách
hàng đầu”. Như vậy phải có đầu tư cho giáo dục phục vụ đắc lực cho sự phát
triển kinh tế xã hội.
Trong những năm gần đây Nhà nước ta đã có sự đầu tư to lớn cho sự
nghiệp giáo dục và đào tạo nhất là các cấp học phổ thông với mục tiêu giáo
dục phổ thông là: “Giúp cho học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ,
thể chất, phẩm chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá
nhân, tính năng động, sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xã
hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị học sinh
tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ
Tổ Quốc”.
Mục tiêu giáo dục đó được triển khai cụ thể trong tất cả các môn học ở
trường phổ thông, một trong các môn học đó là môn học nghiên cứu về những
biến đổi bên trong của chất. Những điều quan sát được chỉ là sự mô tả bề
ngoài, cần thiết đẻ tạo ra những biểu tượng ban đầu. Từ những biểu tượng bề
ngoài này tư duy suy luận phải kết hợp với những tưởng tượng tích cực mới
có được những hình ảnh thực về diễn biến bên trong, mới nhận thức đúng bản
chất của các sự vật, hiện tượng.
Trong quá trình giảng dạy môn hoá học ở trường phổ thông bản thân tôi
nhận thấy việc áp dụng các nguyên lí, định luật hoá học vào việc giải các bài tập
của học sinh còn nhiều hạn chế, một số bộ phận học sinh khi làm bài tập chưa
vận dụng linh hoạt các định luật, nguyên lí một cách thành thạo. Nhằm giúp các
em giải bài tập hóa học vô cơ ở trường phổ thông thuận tiện và nhanh chóng,
chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: Đây cũng là mấu chốt tôi muốn đề cập đến
trong tập tài liệu này đó là “Sử dụng các định luật bảo toàn trong việc giải bài
tập hóa học vô cơ THCS và THPT”.
II- KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU
- Đặc điểm của bài tập hóa học vô cơ có sử dụng các định luật bảo toàn
hoá học. Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.
- Các vấn đề cần lưu ý khi sử dụng định luật bảo toàn hoá học.
III- ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Học sinh phổ thông và cách sử dụng các định luật bảo toàn trong dạy
học hóa học.
Hướng dẫn cách sử dụng các định luật bảo toàn cho học sinh THCS và
THPT đó là:
Định luật thành phần không đổi
Định luật bảo toàn khối lượng – chương 2 - lớp 8
Định luật Avogadro - chương 3 - lớp 8
Định luật tuần hoàn các nguyên tố hoá học – chương 2 - lớp 10
Định luật bảo toàn e
Định luật bảo toàn điện tích
IV- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Nhằm nâng cao chất lượng dạy học hoá học, chuẩn bị tốt cho việc sử
dụng các định luật bảo toàn khi giải các bài tập hoá học vô cơ.
- Nhằm giúp học sinh củng cố nắm vững các kiến thức lý thuyết trong
sách giáo khoa, đồng thời vận dung các kiến thức đó vào giải bài tập định tính
và định lượng và mở rộng phạm vi áp dụng.
V- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1. Nghiên cứu cơ sở lí luận của quá trình dạy học hóa học ở trường phổ
thông.
2- Nghiên cứu nội dung, ý nghĩa của các định luật bảo toàn trong hoá
học và việc áp dụng các định luật bảo toàn vào việc giải bài tập hoá học ở
trường phổ thông. cơ bản và nâng cao.
3- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả học tập của học
sinh trong trường phổ thông.
3- Lựa chọn và sử dụng những bài tập trọng tâm, cơ bản nhất có áp
dụng định luật bảo toàn hoá học phù hợp với từng đối tượng học sinh ở
trường phổ thông.
3- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá việc áp dụng các định
luật bảo toàn vào quá trình giải bài tập hóa học vô cơ thông qua kết quả học
tập của học sinh trong trường phổ thông.
VI- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý luận thực tiễn, phân tích, thu thập tìm hiểu các tài liệu
liên quan.
- Nghiên cứu nguyên tắc chung về phương pháp dạy học các thuyết và
định luật hoá học cơ bản trong chương trình phổ thông.
- Nghiên cứu công thức, bài tập nội dung chương trình và sách giáo
khoa hóa học dạy học phổ thông.
- Trao đổi, sưu tầm và biên soạn hệ thống các bài tập hóa học có sử
dụng các định luật bảo toàn.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm và xử lí số liệu kết quả thực nghiệm sư
phạm.
VII- GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
….
VIII- NHỮNG ĐIỂM MỚI
………..
Phần II: Nội dung
Chơng 1
tổng quan về cơ sở lý luận Và THựC TIễN
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Bài tập hoá học
Theo từ điển tiếng việt: bài tập là bài giao cho học sinh
làm để củng cố luyện tập những điều đã học. Bài tập có
chức năng luyện tập, củng cố, mở rộng, đào sâu và hệ
thống hoá kiến thức, kỹ năng.
Còn bài toán hoá học là những vấn đề thực tiễn đặt
ra, cần giải quyết bằng phơng pháp nghiên cứu khoa học. Tuy
nhiên, không có ranh giới thật sự rõ rệt giữa bài tập hoá học
và bài toán hoá học.
Theo các nhà lý luận dạy học Liên Xô cũ, bài tập bao
gồm cả câu hỏi và bài toán mà trong khi hoàn thành chúng,
học sinh nắm đợc hay hoàn thiện một tri thức hoặc một kỹ
năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc có
kèm theo thực nghiệm. ở nớc ta, trong các sách giáo khoa,
sách tham khảo hoá học, thuật ngữ bài tập đợc dùng theo
quan niệm này. Bài tập hoá học vừa là mục tiêu, vừa là phơng tiện s phạm trong quá trình dạy học hoá học.
1.1.2. ý nghĩa tác dụng của bài tập hoá học đối với
việc dạy học
Kiến thức đợc nhớ lâu, khi đợc vận dụng thờng xuyên nh
M.A.Danilop nhận định: "Kiến thức sẽ đợc nắm vững thực sự
nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc
hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành".bài tập
hoá học là phơng tiện cơ bản để dạy học sinh tập vận dụng
các kiến thức hoá học vào thực tế đời sống, sản xuất và tập
nghiên cứu khoa học. Kiến thức học sinh tiếp thu đợc chỉ có
ích khi đợc sử dụng nó. Phơng pháp luyện tập thông qua
việc sử dụng bài tập là một trong các phơng pháp quan trọng
nhất để nâng cao chất lợng dạy học bộ môn. Đối với học sinh,
giải bài tập là một phơng pháp học tập tích cực. Bài tập hoá
học có những ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt.
1.1.2.1. ý nghĩa trí dục
Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học. Củng cố đào
sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú,
hấp dẫn. Rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng đợc các
kiến thức đã học, biến những kiến thức tiếp thu đợc qua các
bài giảng của thầy thành kiến thức của chính mình. Khi vận
dụng đợc kiến thức nào đó, kiến thức đó sẽ đợc nhớ lâu.
Ôn tập, củng cố và hệ thống hoá kiến thức một cách
tích cực nhất. Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán vì không có
gì mới, hấp dẫn trong giờ ôn tập nếu giáo viên chỉ yêu cầu
học sinh nhắc lại kiến thức. Thực tế cho thấy học sinh chỉ
thích giải bài tập.
Rèn luyện các kĩ năng hoá học nh cân bằng phơng
trình hoá học, nhận biết các chất dựa vào tính chất hóa học
của các hợp chất hữu cơ. Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn
các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật
tổng hợp cho học sinh.
Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
đời sống, lao động sản xuất, bảo vệ môi trờng.
Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các
thao tác t duy.
1.1.2.2. ý nghĩa phát triển
Phát triển ở học sinh các năng lực t duy logic, biện
chứng, khái quát, độc lập, thông minh, sáng tạo.
Rèn trí thông minh cho học sinh. Một bài tập có nhiều
cách giải có cách giải thông thờng theo các bớc quen thuộc nhng cũng có cách giải độc đáo, thông minh, ngắn gọn mà lại
chính xác. Đa ra một bài tập tôi yêu cầu học sinh giải bằng
nhiều cách, tìm những cách giải ngắn nhất hay nhất là một
cách rèn luyện trì thông minh cho các em..
1.1.2.3. ý nghĩa giáo dục
Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và
lòng say mê khoa học hoá học.
Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá
lao động: lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn
nắp, sạch sẽ nơi làm việc.
1.1.3. Phân loại bài tập.
Có nhiều cách phân loại bài tập hoá học nhng phổ biến
hơn cả là dựa vào nội dung bài tập mà phân chia thành: bài
tập định tính, bài tập định lợng, bài tập thực nghiệm, bài
tập tổng hợp.
- Bài tập định tính: Liên hệ với sự quan sát giải thích
các hiện tợng hoá học, sự điều chế các chất cụ thể, xác định
thành phần hoá học các chất và phân biệt chúng, tách hỗn
hợp, trắc nghiệm.
- Bài tập định lợng là dạng bài tập có tính chất toán học
(cần dùng các kĩ năng toán học để giải) và tính chất hoá học
(cần dùng kiến thức hoá học).
- Bài tập thực nghiệm: quan sát thí nghiệm, mô tả hiện
tợng giải thích, điều chế chất, làm thí nghiệm thể hiện
tính chất đặc trng của một chất và thể hiện quy luật hoá
học, nhận biết tách các chất.
- Bài tập tổng hợp: bao gồm tính theo phơng trình,
hiệu suất, xác định chất, bài tập biện luận phát triển t duy
cho học sinh.
1.2. Nội dung và nguyên tắc áp dụng các định luật
bảo toàn
1.2.1. Định luật bảo toàn nguyên tố
1.2.1.1. Nguyên tắc áp dụng
- Ngoại trừ phản ứng hạt nhân trong các phản ứng hóa
học thông thờng các nguyên tố luôn đợc bảo toàn (nghĩa là):
Trong một phơng trình phản ứng hóa học, chất tham
gia có bao nhiêu nguyên tố, thì sản phẩm tơng ứng có bấy
nhiêu nguyên tố.
Số mol nguyên tử của một số nguyên tố trong các chất
tham gia phản ứng và trong sản phẩm luôn luôn bằng nhau.
1.2.1.2. Ví dụ
Cho 26g Zn tác dụng với dung dịch HNO 3 d thu đợc 8,961
lít hỗn hợp khí NO, NO2 ở đktc. Tính số mol HNO3 phản ứng.
Hớng dẫn giải:
Ta có: nZn =
26
0,4 mol
65
nhỗn hợp khí =
8,96
0,4 (mol)
22,4
áp dụng ĐLBT nguyên tố
n HNO3 nN(muối) + nN(hỗn hợp khí)
Mà: Zn + HNO3 Zn (NO3)2 +
NO NO2
H 2O
0,4
Nêu: n HNO 0,4 . 2 + 0,4 = 1,2 (mol)
3
1.2.2. Định luật thành phần không đổi
1.2.2.1. Nguyên tắc áp dụng
- Tỉ số giữa khối lợng của các nguyên tố trong thành
phần của hợp chất, xác định là hằng số không phụ thuộc
vào phơng pháp điều chế hợp chất đó.
Nghĩa là: Với một hợp chất ta luôn có.
+ Tỉ lệ khối lợng của mỗi nguyên tố đối với khối lợng hợp
chất luôn luôn là hằng số.
+ Tỉ lệ khối lợng giữa các nguyên tố là hằng số.
1.2.2.2. Ví dụ
Một muối có thành phần 27,38% Na ; 1,19% H ; 14,29%
C ; 57,14% O. Xác định công thức của muối vô cơ biết khối lợng mol của muối là.
Hớng dẫn giải:
Theo định luật thành phần không đổi ta có:
n Na : n H : nC : n0
% m Na %m H %mO %mO
:
:
:
23
1
12
16
=1:1:1:3
Vậy CTĐG của muối vô cơ là NaHCO3
V× khèi lîng mol cña muèi lµ 84 nªn CTPT cña muèi lµ
NaHCO3
1.2.3. Định luật bảo toàn khối lượng ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI
LƯỢNG
Nguyên tắc áp dụng
+ Định luật bảo toàn khối lượng có một nội dung là: Tổng khối lượng
của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành
sau phản ứng.
- Mở rộng: Tổng khối lượng các chất trước khi thí nghiệm bằng tổng
khối lượng các chất sau thí nghiệm.
- Phạm vi áp dụng định luật: Thường dùng để giải các bài toán với các
hỗn hợp chưa xác định thành phần hoặc bài toán pha trộn dung dịch, đặc biệt
khi tạo kết tủa hay giải phóng khí bay lên.
1.2.4. Định luật Avogađro ĐỊNH LUẬT AVOGAĐRO
+ Nội dung định luật: Ở cùng một điều kiện về nhiệt độ và áp suất
những thể tích bằng nhau của các chất khí khác nhau đều chứa một số như
nhau các phân tử.
+ Hệ quả
- Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, một mol phân tử khí nào
cũng có thể tích như nhau.
- Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, số thể tích bằng nhau của các
chất khí chứa cùng số mol.
- Ở cùng điều kiện tiêu chuẩn: nhiệt độ 0 oC (hay 273ok) áp suất 1 atm
(hay 760mm Hg), 1 mol của mọi chất khí đều chiếm 1 thể tích bằng nhau và
bằng 22,4 dm3.
+ Áp dụng: Thường được dùng để xác định số mol hay khối lượng
phân tử của một chất khí hay chất dễ hoá hơi.
1.2.5. Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học ĐỊNH LUẬT TUẦN
HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
a/ Nội dung
Tính chất các nguyên tố, cũng như thành phần và tính chất của các đơn
chất và hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến thiên tuần hoàn theo chiều
tăng của số điện tích hạt nhân nguyên tử.
b/ Giải thích
Khi điện tích hạt nhân tăng, cấu trúc lớp vỏ electron đặc biệt là số e
lớp ngoài cùng biến đổi tuần hoàn. Vì các e ngoài cùng quyết định tính chất
hoá học của 1 nguyên tố nên khi chúng biến đổi tuần hoàn thì tính chất của
các nguyên tố cũng phải biến đổi tuần hoàn.
1.2.6. Định luật bảo toàn điện tích ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
a/ Nội dung: Có 3 nội dung cần nhớ:
* Trong dung dịch:
∑ Mol điện tích (+) = ∑ Mol điện tích (-)
* Trong Trên phương trình ion:
∑ điện tích vế trái = ∑ điện tích vế phải (-)
* Các quá trình oxi hoá khử:
∑ Số e cho = ∑ Số e nhận
∑ Mol e cho = ∑ Mol e nhận
b/ Giải thích
Có thể áp dụng bài tập: 2 kim loại tác dụng với hỗn hợp 2 axit:
Trong trường hợp này, nên dùng phản ứng dạng ion và nên áp dụng
phương pháp bảo tồn electron
∑ n electron cho bởi 2 KL = ∑ n electron nhận bởi 2 axit
* Nếu lấy 2 axit ấy tác dụng do tính oxi hố của ion H + (HCl, H2SO4
lỗng):
∑ n electron nhận = nH+ = 1/2 n H 2
∑ n electron cho = ∑ n KL X hố trị của kim loại.
1.3. Ý NGHĨA CỦA CÁC ĐỊNH LUẬT
1.3.1. Đònh luật thành phần không đổi
Nghiên cứu thành phần đònh lượng về cấu trúc
phân tử các chất , làm cơ sở để xác đònh các
nguyên tố hóa học tạo nên phân tử các chất. Từ
số nguyên tử của các nguyên tố có trong thành
phần các chất là cơ sở để biểu diễn, mô tả các
chất bằng kí hiệu, công thức hóa học các chất.
Đònh luật được nghiên cứu ở chương II lớp 8
PTTHCS.
1.3.2. Đònh luật bảo toàn khối lượng
Nghiên cứu qui luật bảo toàn khối lượng các
chất trong phản ứng hóa học quá trình biến đổi,
vận động của vật chất : khối lượng các chất được
bảøo toàn chỉ có “thay đổi lại cấu tạo, sắp xếp lại
các nguyên tử để tạo chất mới”. Đònh luật làm cơ
sở cho việc tính toán đònh lượng các chất trong phản
ứng hóa học.
p dụng đònh luật bảo toàn khối lượng giải các
bài toán đònh lượng.
Ví dụ 1: Để đốt cháy hoàn toàn 4,45g chất hữu cơ
A, người ta phải dùng hết 4,2 lít O2 . Sản phẩm cháy
gồm có 3,15g H2O và 3,92 lít hỗn hợp N 2 và CO2. Các
thể tích đo ở đktc. Xác đònh CTPT của chất A biết tỉ
khối hơi của A đối với H2 là 44,5.
Theo đònh luật bảo toàn khối lượng ta có :
m
A
+ m
O2
-
m
H2O
=
4,45 +
m
N2
+ m
CO2
4,2 x 32
3,15 7,3
22,4
Từ đó đặt 1 phương trình theo
m
N2
+ m
CO2
= 7,3
1.1.3. Đònh luật Avôggo
Xác đònh thể tích một phân tử chất khí trong
điều kiện chuẩn . Đònh luật giúp cho việc nghiên
cứu đònh lượng quá trình biến đổi chất khí trong điều
kiện chuẩn và mở rộng trong các điều kiện khác
theo phương trình trạng thái của chất khí .
Ví dụ 1: khi làm bay hơi 15 gam chất B chiếm một
thể tích bằng thể tích của 7g khí N2 (đo cùng điều
kiện). Tìm khối lượng mol phân tử khí B.
Để giải bài toán này giáo viên hướng dẫn học
sinh áp dụng hệ quả của đònh luật Avôgadrô, đó
là trong cùng điều kiện tỉ lệ thể tích tương ứng với
tỉ lệ số mol số mol của 15g B bằng số mol của 7g
N2
1.3.4. Đònh luật tuần hoàn các nguyên tố hóa
học
Nghiên cứu qui luật biến đổi tuần hoàn tính
chất các nguyên tố, các hợp chất trong chu kỳ ,
nhóm của các nguyên tố hóa học. Cùng với thuyết
electron xác đònh mối liên hệ giữa vò trí các nguyên
tố trong HTTH. qui luật biến đổi tính chất các chất
với cấu tạo nguyên tử, dạng liên kết hóa học các
chất . Trên cơ sở đó mà dự đoán tính chất các
chất, đònh hướng cao sự nghiên cứu thực nghiệm các
chất và hình thành kó năng dự đoán khoa học trong
học tập hóa học cho học sinh.
Ví dụ 1: Xét biến thiên tính chất các nguyên tố
thuộc chu kỳ 3.
Na
Mg
2/8/1
Al
Si
2/8/2
P
S
2/8/3
Cl
2/8/4
2/8/5
2/8/6
2/8/7
Khi đi từ trái sang phải số lớp e không tăng,
nhưng số e ở lớp ngoài cùng tăng từ 1 đến 7 lực
hút hạt nhân trên các e lớp ngoài cùng tăng
bán kính nguyên tử giảm, khả năng nhường e giảm
tính kim loại giảm. Ngược lại khả năng nhận e tăng
tính phi kim tăng, độ âm điện tăng.
Ví dụ 2: Dựa vào vò trí của nguyên tố trong HTTH
cấu tạo và tính chất của nguyên tố.
Kết luận :
1. Các thuyết – đònh luật hóa học giữ vai trò cơ
sở lý thuyết cho toàn bộ chương trình, giúp cho việc
nghiên cứu các vấn đề cụ thể của chương trình hóa
học. Sự nghiên cứu lý thuyết – đònh luật có giá trò
phương pháp luận và quan trọng ở tất cả các giai
đoạn của sự tổng kết, khái quát hóa kiến thức. Sự
tổng kết các vấn đề trên cơ sở lý thuyết chủ đạo
tạo điều kiện phát triển tư duy lí thuyết, một phương
pháp nhận thức, học tập cơ bản của bộ môn hóa
học .
2. Các thuyết làm cơ sở cho sự nghiên cứu hóa
học đều đặt ở đầu chương trình để giúp cho việc
nghiên cứu các vấn đề cụ thể được dễ dàng hơn.
Một số đònh luật, qui tắc học xen kẽ với phần cụ
thể nghiên cứu về các chất nhưng vẫn đảm bảo vai
trò chủ đạo của lí thuyết : được nghiên cứu trước
một bước làm cơ sở cho việc giải thích, hiểu sâu về
chất và sự biến đổi của chúng.
3. Thông qua việc nghiên cứu các thuyết, đònh
luật hóa học mà hình thành thế giới quan khoa học,
cơ sở của phép biện chứng.
1.4. Một số ngun tắc chung về MỘT SỐ NGUN TẮC CHUNG VỀ
PPDH các thuyết và định luật hóa học cơ bản trong chương trình phổ
thơng CÁC THUYẾT VÀ ĐỊNH LUẬT HĨA HỌC CƠ BẢN TRONG
CHƯƠNG TRÌNH PHỔ THƠNG.
Ngun tắc 1. Khi dạy học về các thuyết và định luật hóa học cơ bản
cần xuất phát từ các sự kiện cụ thể, riêng lẻ có liên quan đến nội dung học
thuyết, định luật để khái quát hóa, tìm ra bản chất chung hoặc quy luật được
nêu ra trong nội dung cơ bản của học thuyết đó.
Năm 1897 – Từ thí nghiệm của Tôm-xơn đã phát hiện ra tia âm cực mà
bản chất là chùm các hạt nhỏ bé mang điện tích âm gọi là các electron.
Năm 1911 – Rơ-dơ-pho và các cộng sự đã cho các hạt a bắn phá một lá
vàng mỏng và dùng màn huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đi
của hạt α.
Từ đó đi đến kết luận nguyên tử có cấu tạo rỗng, các e chuyển động tạo
ra vỏ electron bao quanh hạt mang điện tích dương có kích thước nhỏ bé so
với kích thước nguyên tử, nằm ở tâm nguyên tử. Đó là hạt nhân nguyên tử.
Năm 1916 – Rơ-dơ-pho phát hiện ra một loại hạt mang điện tích gọi là
proton đó chính là ion dương H+ được ký hiệu bằng chữ P.
Năm 1932 – Chat-vich cộng tác viên của Rơ-dơ-pho dùng hạt a bắn phá
1 tấm kim loại Beri mỏng phát hiện ra một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉ
khối lượng của proton nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (ký
hiệu chữ n).
Từ các sự kiện là những thí nghiệm của các nhà bác học dần dần dẫn
đến sự khái quát tìm ra bản chất của nội dung thuyết cấu tạo nguyên tử:
Thành phần cấu tạo nguyên tử gồm:
- Hạt nhân nằm ở tâm của nguyên tử gồm các hạt p, n.
- Vỏ electron của nguyên tử gồm các e chuyển động xung quanh hạt nhân.
- Các đặc điểm của các loại hạt (kích thước, khối lượng, điện tích...).
Nguyên tắc 2. Cần phải nêu rõ (phát biểu) một cách chính xác, khoa
học nội dung của học thuyết hoặc định luật cần nghiên cứu.
Thí dụ: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
.
Khi nghiên cứu về định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học cần phải
nghiên cứu sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố
hóa học (Bảng 2-1 trang 39 sách giáo khoa lớp 10) và từ đó phải nêu rõ định
luật tuần hoàn phát biểu như sau: "Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron
nguyên tử của các nguyên tố chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn
về tính chất của các nguyên tốố́ đó". Đó chính là cơ sở của định luật tuần hoàn
Men-đê-le-ep.
Nguyên tắc 3. Từ nội dung của định luật học thuyết cần chỉ ra cơ sở
khoa học, ý nghĩa của chúng để giúp học sinh hiểu, nắm chắc nội dung và vận
dụng trong việc nghiên cứu các vấn đề cụ thể, giải quyết các vấn đề học tập
đặt ra.
Thí dụ: Từ định luật tuần hoàn và thuyết electron cần chỉ ra cơ sở khoa
học của nội dung định luật đó là cấu hình electron sẽ quyết định tính chất của
các chất và sự biến đổi tính chất của các chất và hợp chất của chúng. Từ đó
thấy được vai trò và ý nghĩa của chúng trong việc vận dụng xét về mối quan
hệ giữa vị trí và cấu tạo, giữa vị trí và tính chất, so sánh tính chất hóa học của
một nguyên tố với các nguyên tố lân cận...
Nguyên tắc 4. Cần cho học sinh vận dụng những nội dung của các học
thuyết vào việc nghiên cứu các trường hợp cụ thể khác nhau để hiểu sâu sắc
nội dung của nó, hoàn thiện – phát triển, mở rộng phạm vi áp dụng của nó.
Thí dụ: Vận dụng các nguyên lý và quy tắc phân bổ electron trong
nguyên tử để viết cấu hình electron của một số nguyên tố trong phân nhóm
phụ (nhóm B) như: Cu, Fe, Cr... (mở rộng phạm vi áp dụng) để hiểu rõ hơn,
sâu hơn về quy luật phân bố e. Cu: Z = 29 cấu hình e: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
4s2 nhưng do phân lớp 3d9 rất dễ dàng nhận 1e của phân lớp 4s 2 để tạo thành
cấu hình 3d10 là cấu hình bền vững nên cấu hình electron của Cu là 1s 2 2s2 2p6
3s2 3p6 3d10 4s1.
Nguyên tắc 5. Cần tận dụng các kiến thức lịch sử hóa học để giúp học
sinh hiểu được những nội dung khó của phần lý thuyết và giới thiệu cách tư
duy khoa học của các nhà hóa học để rèn luyện phát triển tư duy sáng tạo của
học sinh.
Thí dụ: Minh họa như ở nguyên tắc 1.
Hoặc giới thiệu lịch sử về nhà bác học Men- đê- lê - ep.
Nguyên tắc 6. Tăng cường sử dụng các phương tiện trực quan: mô
hình, tranh vẽ, thí nghiệm, biểu bảng... giúp học sinh tiếp thu được dễ dàng
các nội dung của các thuyết và định luật hóa học.
Chng 2
XY DNG GIO N V
CC BI TP Cể S DNG CC NH LUT HểA HC
2.1. GIO N
TIT 21: NH LUT BO TON KHI LNG
a- Mục tiêu:
+ HS hiểu đợc định luật, biết giải thích dựa vào sự
bảo toàn về khối lợng của nguyên tử trong phản ứng hoá học.
+ HS vận dụng đợc định luật; tính đợc khối lợng của 1
chất khi biết đợc khối lợng của chất khác trong phản ứng.
+ Tiếp tục rèn luyện kỹ năng viết phơng trình chữ cho
HS.
b- Chuẩn bị của GV và HS:
1- Phơng pháp dạy và học:
+ Trực quan TN.
+ Đàm thoại.
+ Hợp tác nhóm nhỏ.
2- Chuẩn bị:
+ GV: - Tranh sơ đồ phản ứng giữa H2 và O2.
- Cân, cốc TT, dd BaCl2, dd Na2SO4, dd H2SO4,
CaCO3.
+ HS: Bảng nhóm.
c- Tiến trình bài giảng:
1- Tổ chức lớp:
8A :
8B :
8C:
2- Kiểm tra: trong không khí xem lại câu này, không
có ý ngha gì?
Ghi lại bằng sơ đồ hiện tợng hóa học sau: Đốt Magie,
Magie đã tác dụng với Oxi tạo thành Magie oxit.
3- Bài mới:
Hoạt động của GV
HĐ1: Tiến hành các
Hoạt động của HS
thí 1- Thí nghiệm.
nghiệm.
- GV hớng dẫn HS làm TN.
- HS tiến hành TN; ghi lại kết
+ Cân 2 cốc đựng dd BaCl2 và quả.
Na2SO4.
Ghi lại khối lợng của mỗi cốc.
- HS ghi lại phản ứng hóa học
+ Đổ cốc 1 vào cốc 2 Quan bằng phơng trình chữ.
sát hiện tợng.
+ Cho lên cân lại sản phẩm
thu đợc.
So sánh khối lợng trớc và sau
p/.
- 1 - HS trả lời, HS khác nhận
- GV chiếu trên màn hình kết xét, bổ sung.
quả của một số nhóm.
* Qua TN trên em có nhận xét
gì về tổng khối lợng của chất - 1 HS lên đọc cân.
tham gia và tổng khối lợng sản
phẩm?
- 1 HS nêu hiện tợng.
- GV biểu diễn TN:
- 1 HS lên đọc cân.
+ Cân 2 cốc đựng dd HCl và - 1 - 2 HS trả lời.
CaCO3 (Đọc khối lợng cho HS ghi
lại)
+ Đổ dd HCl vào CaCO3.
Cân sản phẩm thu đợc.
- 1 HS ghi lên bảng.
* Qua TN trên em có nhận xét - HS nghe và ghi nhớ kiến thức.
gì về tổng khối lợng của chất
tham gia và sản phẩm?
2- Định luật.
- GV yêu cầu HS viết phơng
trình chữ của phản ứng hóa - 2 HS phát biểu.
học.
- HS ghi bài.
- GV giải thích khối lợng không * Trong một phản ứng hóa học,
bằng nhau do khí CO2 không tổng khối lợng của các chất
còn trong dd.
sản phẩm bằng tổng khối lợng
HĐ2: Xây dựng định luật.
của các chất tham gia.
- GV yêu cầu HS phát biểu nội - HS nghe và ghi nhớ kiến thức.
dung định luật bảo toàn khối
lợng.
- GV chốt lại kiến thức.
- 1 HS trả lời.
- GV giới thiệu về 2 nhà khoa - 1 HS trả lời.
học đã tìm ra định luật
(SGV).
- 1 HS trả lời: Vì trong phản
- GV treo tranh: Sơ đồ phản ứng chỉ có liên kết giữa các
ứng giữa H2 và O2.
nguyên tử thay đổi, còn số
* Bản chất của phản ứng hóa nguyên tử không thay đổi.
học là gì?
* Số nguyên tử của mỗi nguyên - 2 HS đọc bài.
tố có thay đổi không?
* Giải thích (SGK).
* Khối lợng của mỗi nguyên tử 3- áp dụng.
trớc và sau phản ứng có thay
đổi không?
* Khi phản ứng hóa học xảy ra
có những chất mới đợc tạo - HS ghi vào phim trong:
thành nhng vì sao tổng khối mBariclorua + mNatrisunfat
lợng của các chất vẫn không
thay đổi?
- GV chốt lại kiến thức bằng
cách cho HS đọc phần giải
thích.
= mBarisunfat
+
mNariclorrua
+ Phơng trình: A + B C +
D.
Theo Định luật bảo toàn khối
lợng ta có: mA + mB = mC + mD
HĐ3: Vận dụng định luật.
- GV cho HS viết biểu thức của
định luật bảo toàn khối lợng
mA = (mC + mD) - mB.
- HS làm BT vào phim trong.
- HS chữa bài vào vở.
(Nếu kí hiệu m là khối lợng
chất). Cho 2 phơng trình chữ
ở trên (ở 2 TN vừa làm).
- GV chiếu lên màn hình kết
- HS thảo luận nhóm tìm ra
đáp án đúng.
quả của một số HS.
- GV yêu cầu HS viết biểu thức
tổng quát của Định luật bảo
toàn khối lợng bằng cách cho
- Đại diện nhóm trả lời.
phơng trình chữ.
- 2 HS trả lời.
- GV yêu cầu HS làm BT 2 (SGK-
T54).
- GV chiếu lên màn hình kết
quả của một số HS.
- GV yêu cầu HS làm BT sau:
Than cháy trong oxi tạo thành
khí
cacbonic
theo
phơng
trình:
t0
Cacbon + oxi
khí
cacbonic
Cho biết khối lợng của cacbon
là 3 kg, của khí cacbonic là 11
kg, khối lợng của oxi đã tham
gia p/ là:
a. 9 kg;
b. 8 kg;
c. 7,5 kg;
d. 14 kg
- GV yêu cầu các nhóm báo cáo
kết quả.
* Vậy định luật bảo toàn khối
lợng đợc áp dụng nh thế nào?
Nếu có n chất p/?
4- Củng cố: - GV cho HS đọc kết luận (SGK - T54).
5- HDVN:
- Học bài.
- BTVN: 1;3 (SGK - T54); 15.1 15.3 (SBT).
- Chuẩn bị cho bài sau.
2.2. BI TP
2.2.1. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ
Xét biến đổi
Hỗn hợp X + Hỗn hợp Y = Hỗn hợp Z
Với bất cứ nguyên tố A nào chứa trong X, Y, lượng A trong X và Y phải
bằng lượng A trong Z.
Dùng định luật nguyên lý bảo toàn nguyên tố ta có thể đơn giản cách
tính toán mà không phải tính cho từng phản ứng riêng lẻ.
2.2.1.1. Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan
Câu 1. Cho 16,8 gam Fe phản ứng với O2 thu được hỗn hợp A gồm sắt
và 3 oxit sắt. Cho A phản ứng vừa đủ với 950ml dung dịch HNO 3 1M thu
được dung dịch A chỉ chứa muối sắt III và V lit NO duy nhất đktc. Tính V.
A. 1,12
B. 2,24
C. 3,36
D. 4,48
Giải:
Fe - 3e Fe3+
O2 + 4e 2O2NFe = 16,8/56 = 0,3 mol
nHNO3 = 1. 0,95 = 0,95mol
4H+ + 4NO3- + 3e NO + 2H2O + 3NO3NO3- 3NO3-
khí
tạo muối
nNO3- tạo muối = 3nFe = 0,9mol
=> nNO3- tạo khí: 0,95 - 0,9 = 0,05 mol
=> Vkhí = 0,05 . 22,4 = 1,12 (đáp án A)
Câu 2. Cho 300 ml dung dịch CuSO4 1M; Al2(SO4)3 2M và FeSO4 1M
tác dụng với dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch NaOH