SKKN Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng - Bảo toàn electron nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn Hóa học Trung học Phổ thông

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI 
LƯỢNG - BẢO TOÀN ELECTRON NHẰM 
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC MÔN 
HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 
Ngày 29/10/2012, Ban Chấp hành Trung ương (khóa XI) ban hành Kết luận 
số 51 KL/TW về Đề án “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng 
yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định 
hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế”. Để thực hiện có kết quả các nội 
dung Kết luận của Ban Chấp hành Trung ương, bản thân là giáo viên: tôi cố gắng 
thực hiện tốt công tác gảing dạy và góp thêm một chuyên đề nhỏ nhằm nâng cao 
hiệu quả giảng dạy. 
- Nghiên cứu nội dung bài tập có trong sách giáo khoa, sách bài tập đi kèm, 
phân phối chương trình môn hóa học các lớp 10, 11, 12 (Phụ lục 01) 
- Đổi mới phương pháp dạy học, phương pháp phù hợp, ngắn gọn mới gây 
được hứng thú học tập của học sinh thì hiệu quả của việc giảng dạy được nâng 
cao, hiệu quả của việc giảng dạy được khẳng định khi học sinh làm bài kiểm tra, 
làm bài thi (tốt nghiệp, cao đẳng, đại học). 
- Học tập và sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 để hổ trợ một số 
thí nghiệm trong dạy học môn hóa học 
Từ đó tìm nhiều giải pháp để nâng cao chất lượng bộ môn phù hợp với việc 
thi bộ môn hóa học ở hình thức trắc nghiệm khách quan . 
- Một trong các giải pháp trên, tôi đã chọn đề tài : ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT 
BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG, BẢO TOÀN ELECTRON NHẰM NÂNG CAO 
HIỆU QUẢ DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. 
Đề tài cũng góp phần phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho 
học sinh giải bài tập trắc nghiệm nhanh hơn mới đảm bảo được thời gian làm bài 
thi (Phụ lục 02) 
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN: 
 Nghiên cứu chương trình hóa học lớp 10 có một số bài tập định tính (khó), 
các bài tập định lượng (rất khó). Lớp 11 chương nitơ – photpho, hidrocacbon no, 
không no. Lớp 12 chương este – lipit, kim loại và điều chế kim loại. dạng các bài 
tập bố trí trong đề thi tốt nghiệp các năm, trong đề thi cao đẳng, thi đại học rất cần 
thiết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron 
 Căn cứ vào chuẩn kiến thức kỹ năng, nội dung của bài tập, bố trí của bài tập 
trong phân phối chương trình, do đó khi thảo luận ở tổ thống nhất là lớp 10, 11, 12 
đều dạy lồng ghép trong tiết luyện tập như thế nào để kiến thức liên tục, đầy đủ, 
đồng bộ và có tính hệ thống 
Vì vậy: chuyên đề ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG, 
BẢO TOÀN ELECTRON NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC MÔN 
HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG, được giảng dạy ngay từ lớp 10, sau khi 
học bài axit sunfuric, lớp 11 sau chương hidrocacbon không no, lớp 12 sau bài 
điều chế kim loại 
Chuyên đề này không phải là mới hoàn toàn, thực sự là có rất nhiều sách 
viết, tuy nhiên tôi muốn chỉ ra sự thiết thực của việc giúp học sinh áp dụng được 
nội dung này trong chương trình hóa học phổ thông trung học bằng các hình thức 
III. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI CHỌN GIẢI PHẢP CỦA ĐỀ TÀI: 
1. Thuận lợi: 
Về bản thân: 
+ Bản thân yêu nghể, tâm huyết với nghề. 
+ Được bồi dưỡng các khóa tập huấn, các lớp chuyên đề về các chủ trương 
chính sách đổi mới của Bộ GD – ĐT do sự chỉ đạo của Sở GD – ĐT Đồng Nai. 
+ Thực hiện đổi mới theo “phương pháp dạy – học tích cực” 
Về phía nhà trường: 
+ Cập nhật và triển khai kịp thời các công văn và đồng bộ. 
+ Cơ sở thiết bị tương đối phù hợp cho thí nghiệm thực hành 
Về phía học sinh: 
+ Học sinh ham học hỏi, từ thu thập thông tin từ sách giáo khoa, các sách 
tham khảo. 
+ Học sinh ham thích bộ môn luôn muốn tìm phương pháp học tập tốt hơn. 
+ Đa số tích cực trong học tập. 
2. Khó khăn: 
+ Còn một số học sinh không tự học, tự nghiên cứu các dạng bài tập này, tự 
bỏ qua khi có kiểm tra các dạng bài tập này do đó cần thiết phải dạy các em 
chuyên đề này. 
+ Thực hiện các giáo viên trong khối nhóm dạy chưa đồng bộ, có giáo viên 
cung cấp đủ dạng nhưng cũng có giáo viên cung cấp chưa đủ dạng. 
IV. NỘI DUNG VÀ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: 
Phần 1: Nội dung chuyên đề. 
Phần 2: Tổ chức học sinh làm bài kiểm tra tự luận, trắc nghiệm, tham gia 
câu lạc bộ hóa học. 
Phần 3: Từ kết quả của học sinh, giáo viên phân tích, rút kinh nghiệm 
Phần 1. ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG 
BẢO TOÀN ELECTRON 
I. Mục tiêu chuyên đề: 
 1. Kiến thức 
Biết: 
Tổng khối lượng chất tham gia bằng tổng khối lượng chất tạo thành 
Tổng electron do chất khử nhường bằng tổng electron do chất oxi hóa nhận 
Trong phản ứng hóa học: Kim loại luôn là chất khử, O2, O3, F2 luôn là chất 
oxi hóa, ..., H2SO4 đặc nhất là đặc nóng, HNO3 luôn thể hiện tính oxi hóa 
Hiểu: 
 Bài toán dạng này đa phần là xảy ra nhiều giai đoạn hoặc nhiều phản ứng. 
Vận dụng: 
 Hỗn hợp các phản ứng trao đổi 
 Hỗn hợp chất oxi hóa tác dụng với hỗn hợp chất khử. 
Hỗn hợp chất khử tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc hoặc cả 2 
axit này trong dung dịch 
Bài toán oxi hóa – khử xảy ra qua nhiều giai đoạn 
2. Rèn luyện kỹ năng: 
Có thể không cần viết phương trình, hoặc chỉ cần viết sơ đồ phản ứng với 
các hệ số cơ bản cần thiết 
Đối với phản ứng oxi hóa – khử cần xác định được chất oxi hóa, chất khử, 
số mol của chúng 
Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử, từ đó áp dụng bảo toàn electron 
Kết hợp vấn đề bảo toàn mol nguyên tử 
II. Lý thuyết của chuyên đề: cung cấp bài giải mẫu của một số dạng căn bản 
nhất 
A. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 
Nội dung định luật Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các 
chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng 
Hệ quả: 
- Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng. Gọi mS là tổng khối 
lượng các chất sau phản ứng. Như vậy dù cho phản ứng xảy ra vừa đủ hay có chất 
dư ta vẫn có mT = mS. (Dùng chủ yếu trong phản ứng nhiệt luyện) 
- Khối lượng muối của kim loại = tổng khối lượng của cation + tổng khối 
lượng của anion ( MM = n+MM ) và ( AM = n-AM ) 
Định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron được áp dụng thường 
xuyên trong các bài toán của các phản ứng oxi hóa – khử, khi số ẩn số nhiều hơn 
số dữ liệu 
Định luật bảo toàn khối lượng thường xuyên áp dụng vào các bài toán hóa 
học hữu cơ, vô cơ khi số ẩn số nhiều hơn số dữ liệu 
Học sinh áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn electron nhiều 
nhất là sau khi học xong bài axit sunfuric, lớp 11 là sau khi học xong chương 
hidrocacbon không no, và lớp 12 là sau khi học xong bài điều chế kim loại. Do đó 
ở từng khối lớp học, chuyên đề này được áp dụng các bài tập vào thời điểm hợp lý 
là điều thiết thực, được lặp đi lặp lại ở mỗi năm học, đến lớp 12 thực học được 3 
lần. Tuy nhiên chuyên đề này áp dụng vào lớp 11 tổ chức dạng câu lạc bộ hóa học 
nhằm tạo sự sinh động tránh nhàm chán. Đối với khối lớp 10, 12 dành trong bài 
kiểm tra 15 phút với hình thức trắc nghiệm với các đề khác nhau. 
Thực hiện được chuyên đề này, cần dạy các bài tập mẫu (hoạt động của 
giáo viên và hoạt động của học sinh) sau cùng học sinh phải ghi chép được nội 
dung bài giải, thiết lập ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm 
1. Gỉải một số bài tập mẫu đối với hóa học vô cơ hóa học lớp 10 
Câu 1 Hòa tan hòan tòan 12,8 gam hỗn hợp Mg, Zn và Al trong dung dịch H2SO4 
lõang dư thu được 10,08 lít khí (đkc). Tính khối lượng của hỗn hợp muối thu 
được? 
A. 26,4 gam B. 100,1 gam C. 32 gam D. 51,2 gam. 
Giải 
2 M + xH2SO4  2 4 xM (SO ) + xH2. Nhận xét mol H2SO4 = mol H2. 
12 + 10,08
22,4
x 98 = muoim + 
10,08
22,4
x 2 
 muoim = 51,2 gam 
Câu 2 Hòa tan hoàn toàn 9,35 gam hỗn hợp Mg, Fe và Al trong dung dịch HCl 
thu được 6,16 lít khí (đkc). Tính khối lượng của hỗn hợp muối thu được? 
A. 26,4 gam B. 18,8375 gam C. 28,875 gam D. 51,2 
gam. 
Giải 
2 M + 2xHCl 2 xMCl + xH2. Nhận xét mol HCl = 2 mol H2. 
9,35 +2 6,16
22,4
x 36,5 = muoim + 
6,16
22,4
x 2 
 muoim = 28,875 gam 
Câu 3: Hòa tan 18,78 gam hỗn hợp Fe, Al và Cu trong dung dịch H2SO4 dư thu 
được dung dịch X, 7,68 gam chất rắn và 6,72 lít khí H2 (đkc). Tính khối lượng của 
hỗn hợp muối thu được? 
A. 69,3 gam B. 39,9 gam C. 47,58 gam D. 51,2 gam. 
Giải 
Cách 01: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng. 
2 M + xH2SO4  2 4 xM (SO ) + xH2. Nhận xét mol H2SO4 = mol H2. 
18,78 + 6,72
22,4
x 98 = muoim + 7,68 + 
6,72
22,4
x 2 
 muoim = 39,9 gam 
Cách 02: Lập hệ 2 phương trình bậc nhất 2 ẩn số 
Kim loại + axit (HCl, H2SO4 loãng)  muối + H2. 
Nhận xét mol H2SO4 = mol H2. 
Nhận xét mol HCl = 2 mol H2. 
Oxit kim loại + axit (HCl, H2SO4 loãng)  muối + H2O 
Nhận xét mol H2SO4 = mol H2O. 
Nhận xét mol HCl = 2 mol H2O. 
B1. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron: 
Câu 1 : Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp B 
gồm 6 gam Mg và 8,1 gam Al tạo ra 39,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit 
của hai kim loại. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích 
của hỗn hợp A? 
Giải 
Hỗn hợp A gồm các phi kim, hỗn hợp B gồm các kim loại. Vậy hỗn hợp kim loại 
nhường electron, hỗn hợp phi kim nhận electron. Viết các quá trình nhường, nhận 
electron đó? 
0
2Cl + 2 x 1e  2
-1
-Cl 
0
Mg  
+2
2+Mg + 2e 
x 2x 0,25 2 x 0,25 
0
2O + 2 x 2e  2
-2
2-O 
0
Al  
+3
3+Al + 3e 
y 4y 0,3 3 x 0,3 
2 x + 4y = 1,4 (1) 
71 x + 32 y = 39,05 – (6 + 8,1) = 24,95 (2) 
Vậy x = 0,25 y = 0,225 
2Cl
%m = 0,25×71×100%
24,95
= 71,14%, 
2O
%m = 100% - 71,14% = 28,86% 
2Cl
%V = 
2Cl
%n = 0,25×100%
0,475
= 52,63%, 
2O
%V = 
2O
%n = 0,225×100%
0,475
= 47,37%, 
Câu 2 : Cho 8,96 lít (đkc) hỗn hợp khí A gồm clo và oxi tác dụng vừa hết với 
18,4 gam hỗn hợp B gồm Zn và Al tạo ra 42,9 gam hỗn hợp clorua và oxit của hai 
kim loại 
a. Tính thành phần phần trăm về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A. 
b. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp B 
Giải 
Hỗn hợp A gồm các phi kim, nên hỗn hợp A nhận electron, hỗn hợp B gồm các 
kim loại, nên hỗn hợp B nhường electron. 
0
2Cl + 2 x 1e  2
-1
-Cl 
0
Zn  
+2
2+Zn + 2e 
0,3 2 x 0,3 a 2a 
0
2