Rencana Pelajaran Menyetarakan Persamaan Reaksi Kimia
Diperbarui 2026-10-02
Rencana pelajaran menyetarakan persamaan reaksi ini memakai simulasi gratis untuk memperbaiki dua kebiasaan yang merusak percobaan pertama kebanyakan siswa: mengubah indeks (subskrip) alih-alih koefisien, dan menebak tanpa menghitung. Siswa mengatur koefisien dengan tombol naik dan turun, lalu mengamati neraca untuk setiap unsur miring atau seimbang, sehingga kekekalan atom menjadi sesuatu yang bisa mereka lihat. Setelah itu mereka memainkan permainan tiga level. Anda mendapat tujuan pembelajaran, persiapan, prediksi, urutan langkah demi langkah dengan jumlah yang seharusnya dilihat siswa, kunci jawaban lengkap, lima pertanyaan untuk tautan kelas, perluasan tentang pereaksi pembatas, dan ide diferensiasi. Setiap nilai berasal dari model simulasi itu sendiri.
Gambaran pelajaran
- Jenjang: kelas 7–10 (usia 12–16 tahun). Level 3 permainan menantang siswa kelas 10–11.
- Waktu: satu jam pelajaran 50–60 menit, ditambah perluasan opsional 15 menit.
- Pengetahuan prasyarat: rumus kimia dan arti indeks; gagasan bahwa massa kekal dalam suatu reaksi.
- Format: berpasangan dengan laptop, tablet, atau ponsel, atau seluruh kelas dengan satu proyektor.
- Simulasi: Penyetaraan persamaan reaksi – koefisien, model molekul, dan permainan latihan. Perluasan: Pereaksi, produk, dan sisa.
Tujuan pembelajaran
Pada akhir pelajaran, siswa dapat:
- Menghitung atom setiap unsur di kedua ruas persamaan.
- Menjelaskan mengapa kita mengubah koefisien dan tidak pernah mengubah indeks.
- Menyetarakan persamaan dengan dua sampai empat zat, memakai koefisien bilangan bulat terkecil.
- Mengenali bahwa kelipatan mana pun dari satu set yang setara juga setara.
- (Perluasan) Menggunakan persamaan yang setara untuk menentukan pereaksi mana yang habis lebih dulu.
Apa yang dilakukan simulasi
Simulasi ini memiliki dua layar.
Pengantar menawarkan tiga reaksi: sintesis amonia, penguraian air, dan pembakaran metana. Setiap koefisien dimulai dari 1. Siswa menekan + dan − di bawah setiap rumus, dari 1 sampai 6. Di atas tombol, model molekul kecil menunjukkan berapa banyak molekul yang diwakili tiap koefisien. Di bawah persamaan ada satu neraca untuk setiap unsur, dengan jumlah atom kiri dan kanan di piringnya. Neraca miring ke sisi yang lebih berat dan menjadi seimbang ketika jumlahnya sama. Tampilan: Neraca beralih ke diagram batang dengan angka yang sama. Ketika semua unsur cocok, label berubah dari "Belum setara ☹" menjadi "Setara ☺". Atur Ulang Koefisien mengembalikan semuanya ke 1.
Permainan memiliki tiga level dengan masing-masing lima persamaan, selalu dalam urutan yang sama. Koefisien berkisar dari 1 sampai 9, dan tabel Unsur / Kiri / Kanan / Cocok menandai setiap unsur dengan ✓ atau ✗. Periksa memberi 2 poin untuk jawaban benar pada percobaan pertama dan 1 poin pada percobaan kedua. Setelah dua kali salah, permainan menampilkan persamaan yang setara. Setiap level dinilai dari 10, dan pengatur waktu bersifat opsional.
Dua detail penting untuk pengajaran:
- Pengantar menerima set setara apa pun. 2N₂ + 6H₂ → 4NH₃ menampilkan "Setara ☺" sama seperti N₂ + 3H₂ → 2NH₃.
- Permainan menginginkan bilangan bulat terkecil. Permainan membandingkan jawaban dengan set yang sudah disederhanakan, sehingga 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O dinyatakan salah meskipun setiap atom setara. Itu konvensinya, dan menjadi bahan diskusi yang bagus.
Satu hal kecil untuk diperingatkan kepada siswa: pada koefisien 5 atau 6 gambar berhenti di empat molekul. Neraca tetap menghitung setiap atom.
Bahan dan persiapan sebelum kelas
Bahan: satu perangkat per pasangan (atau proyektor), papan tulis mini atau kertas buram, dan tabel catatan di bawah.
Persiapan (10 menit, sekali saja):
- Buka simulasi. Pengaturan awalnya adalah layar Pengantar, sintesis amonia, neraca, dan pengatur waktu permainan aktif.
- Klik Bagikan dan buat tautan untuk setiap kelas, misalnya "Kimia · Jam ke-4". Jika pengatur waktu membuat kelas Anda tegang, matikan Tampilkan pengatur waktu di Permainan sebelum membuat tautan.
- Opsional: di tab Pertanyaan, masukkan kumpulan pertanyaan di bawah dan lampirkan pada tautan.
- Bagikan tautannya, atau buka dalam mode presentasi dan tampilkan kode QR.
Urutan pelajaran
1. Pemantik dan prediksi (7 menit)
Tulis H₂ + O₂ → H₂O di papan tulis dan tanyakan: "Hidrogen terbakar dalam oksigen menghasilkan air. Apakah persamaan ini sudah selesai?" Lalu siswa menetapkan dua prediksi, di kertas atau pada tautan:
- P1. "Pada N₂ + H₂ → NH₃ dengan setiap koefisien 1, unsur mana yang belum setara? Hanya nitrogen / hanya hidrogen / keduanya / tidak satu pun."
- P2. "Untuk menyetarakan H₂ + O₂ → H₂O, bolehkah Anda mengubah H₂O menjadi H₂O₂?"
Harapkan banyak jawaban "hanya hidrogen" untuk P1 dan banyak "boleh" untuk P2. Jangan koreksi siapa pun dulu.
2. Amonia: hitung dulu, baru ubah (10 menit)
Pasangan membuka layar Pengantar dengan amonia dan membaca neraca sebelum menyentuh apa pun:
| Koefisien | N kiri | N kanan | H kiri | H kanan | Label |
|---|---|---|---|---|---|
| 1, 1, 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | Belum setara ☹ |
| 1, 1, 2 | 2 | 2 | 2 | 6 | Belum setara ☹ |
| 1, 3, 2 | 2 | 2 | 6 | 6 | Setara ☺ |
Periksa P1: kedua unsur mulai dalam keadaan belum setara. Contohkan rutinitasnya dengan suara lantang. "Nitrogen selisih satu. Buat dua NH₃. Itu memperbaiki nitrogen, tetapi sekarang hidrogen 2 lawan 6. Tiga H₂ menghasilkan 6. Hitung semuanya lagi." Lalu tanyakan P2: "Mengapa tidak tulis saja NH₂?" Karena NH₂ bukan amonia. Indeks adalah bagian dari identitas zat. Koefisien hanya menyatakan berapa banyak molekul yang ada.
3. Air dan metana (10 menit)
Pasangan menyetarakan dua reaksi lainnya sendiri, mengisi tabel yang sejenis:
- Penguraian air: pada 1, 1, 1 hidrogen setara (2 dan 2) tetapi oksigen tidak (1 lawan 2). Jawabannya 2H₂O → 2H₂ + O₂.
- Pembakaran metana: pada 1, 1, 1, 1 karbon setara, hidrogen 4 lawan 2, dan oksigen 2 lawan 3. Jawabannya CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
Tanyakan urutan unsur yang mereka setarakan. Rutinitas terbaik: mulai dengan unsur yang hanya muncul dalam satu rumus di tiap ruas, dan sisakan unsur yang berdiri sendiri (O₂, H₂, Fe) untuk terakhir, karena mengubahnya tidak mengganggu yang lain.
4. Kelipatan (3 menit)
Minta pasangan mengatur amonia ke 2, 6, 4. Labelnya tetap "Setara ☺". Tanyakan: "Jadi apakah 2N₂ + 6H₂ → 4NH₃ salah?" Persamaan itu setara, tetapi ahli kimia menulis bilangan bulat terkecil, seperti kita menyederhanakan pecahan. Permainan akan menuntutnya.
5. Permainan (15 menit)
Pasangan memainkan level 1, lalu level 2. Siswa yang meraih skor 8 atau lebih pada level 2 pindah ke level 3. Ingatkan mereka untuk membaca kolom Cocok sebelum menekan Periksa, karena percobaan kedua hanya memberi 1 poin. Berikut kunci jawaban lengkap, dalam urutan permainan menampilkan persamaannya:
| Level | Persamaan yang setara |
|---|---|
| 1 | 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ |
| 1 | 2H₂ + O₂ → 2H₂O |
| 1 | 4Na + O₂ → 2Na₂O |
| 1 | 2Mg + O₂ → 2MgO |
| 1 | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ |
| 2 | 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ |
| 2 | Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O |
| 2 | Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ |
| 2 | 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ |
| 2 | 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ |
| 3 | C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O |
| 3 | Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ |
| 3 | 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ |
| 3 | 3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O |
| 3 | 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O |
Persamaan dengan oksigen ganjil (4Al + 3O₂, 4P + 5O₂, dan 2C₂H₆ + 7O₂) adalah tempat kebanyakan siswa tersendat. Triknya: setarakan dulu dengan setengah (C₂H₆ + 3½O₂), lalu gandakan semuanya.
6. Pemeriksaan penutup (5 menit)
Pakai pertanyaan 3–5 dari kumpulan di bawah. Lalu buka Lihat jawaban dan tampilkan kolom Prediksi dan Sesudah untuk P1 dan P2 berdampingan. P2 biasanya menunjukkan pergeseran terbesar dalam pelajaran ini.
Kumpulan pertanyaan untuk pelajaran ini
Masukkan ini di tab Pertanyaan pada simulasi. Petunjuk untuk siswa yang disarankan: "Hitung atom di kedua ruas sebelum Anda mengubah apa pun. Ubah hanya koefisiennya. Pakai bilangan bulat terkecil."
1. Pilihan ganda · Sebelumnya, sebagai prediksi · Tanyakan lagi setelah simulasi
- Pertanyaan: "Pada N₂ + H₂ → NH₃ dengan setiap koefisien 1, unsur mana yang belum setara?"
- Pilihan: hanya nitrogen / hanya hidrogen / nitrogen dan hidrogen keduanya (benar) / tidak satu pun
- Penjelasan: "Ruas kiri memiliki 2 N dan 2 H. Ruas kanan memiliki 1 N dan 3 H. Kedua unsur selisih, jadi Anda membutuhkan koefisien di kedua ruas: N₂ + 3H₂ → 2NH₃ menghasilkan 2 N dan 6 H di setiap ruas."
2. Pilihan ganda · Sebelumnya, sebagai prediksi · Tanyakan lagi setelah simulasi
- Pertanyaan: "Untuk menyetarakan H₂ + O₂ → H₂O, bolehkah Anda mengubah H₂O menjadi H₂O₂?"
- Pilihan: Boleh, itu menyetarakannya / Tidak, itu menghasilkan zat yang berbeda (benar) / Boleh, tetapi hanya di ruas produk / Hanya jika H₂ juga diubah
- Penjelasan: "Indeks adalah bagian dari rumus. H₂O₂ adalah hidrogen peroksida, bukan air. Untuk menyetarakan, ubah hanya koefisiennya: 2H₂ + O₂ → 2H₂O."
3. Angka · Setelah simulasi
- Pertanyaan: "Setarakan C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O dengan bilangan bulat terkecil (Permainan, level 3). Koefisien berapa yang berada di depan O₂?"
- Jawaban: 5, toleransi ± 0
- Penjelasan: "Tiga atom C menghasilkan 3CO₂. Delapan atom H menghasilkan 4H₂O. Produk kemudian memuat 6 + 4 = 10 atom O, jadi Anda membutuhkan 5O₂: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O."
4. Angka · Setelah simulasi
- Pertanyaan: "Setarakan Al + O₂ → Al₂O₃ dengan bilangan bulat terkecil (Permainan, level 2). Berapa koefisien Al?"
- Jawaban: 4, toleransi ± 0
- Penjelasan: "Oksigen berpasangan dua di kiri dan bertiga di kanan, jadi bilangan persekutuan terkecilnya 6: 3O₂ dan 2Al₂O₃. Dua Al₂O₃ memuat 4 atom Al, jadi jawabannya 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃."
5. Jawaban singkat · Setelah simulasi
- Pertanyaan: "Permainan menyatakan 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O salah, meskipun setiap atom setara. Mengapa?"
- Jawaban yang diterima (opsional): *terkecil*, *paling kecil*, *sederhana*, *bagi*
- Contoh jawaban: "Koefisien harus bilangan bulat terkecil. 4, 2, 4 semuanya dapat dibagi 2, yang menghasilkan 2H₂ + O₂ → 2H₂O."
Pertanyaan 1 dan 2 adalah prediksi, yang ditanyakan lagi setelah simulasi. Untuk membandingkan jawaban beberapa kelas, lihat mengumpulkan jawaban siswa tanpa akun siswa.
Perluasan: pereaksi mana yang habis lebih dulu?
Persamaan yang setara adalah sebuah resep. Simulasi kedua menunjukkan apa yang terjadi ketika jumlahnya tidak sesuai dengan resep. Mulailah di layar Roti lapis untuk analogi, lalu buka Molekul. Dua penggeser mengatur jumlah molekul setiap pereaksi dari 0 sampai 10, dan layar menampilkan produk serta sisanya. Tabel jumlah atom membuktikan bahwa tidak ada yang hilang.
Nilai awalnya menjadi contoh yang bagus:
| Reaksi | Awal | Produk | Sisa |
|---|---|---|---|
| Membentuk air: 2H₂ + O₂ → 2H₂O | 4 H₂, 3 O₂ | 4 H₂O | 1 O₂ |
| Membentuk amonia: N₂ + 3H₂ → 2NH₃ | 2 N₂, 9 H₂ | 4 NH₃ | 3 H₂ |
| Membakar metana: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O | 3 CH₄, 8 O₂ | 3 CO₂, 6 H₂O | 2 O₂ |
Tanyakan: "Pada baris amonia, molekul H₂ lebih banyak daripada N₂. Mana yang habis?" N₂ yang habis. Setiap N₂ membutuhkan tiga H₂, jadi 2 N₂ hanya memakai 6 dari 9. Lalu biarkan siswa mengatur angka mereka sendiri dan memprediksi sebelum menggeser penggeser. Layar Permainan pada simulasi ini memberi latihan empat level.
Diferensiasi
Dukungan:
- Tetap di layar Pengantar dengan diagram batang, yang lebih mudah dibaca oleh sebagian siswa dibandingkan neraca.
- Berikan kisi penghitungan dengan satu baris per unsur dan kolom untuk kiri dan kanan.
- Pasangkan siswa yang mahir menghitung dengan siswa yang perlu diberi contoh rutinitasnya.
Tantangan:
- Level 3 permainan, terutama 3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O. Tanyakan mengapa PO₄ bisa dihitung sebagai satu satuan.
- Setarakan 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O, lalu jelaskan mengapa trik koefisien setengah berhasil.
- Tulis persamaan setara untuk pembakaran propana dan periksa dengan permainan.
Pembelajar bahasa Inggris: simulasi tersedia dalam enam bahasa. Buat tautan kedua dalam bahasa siswa agar labelnya akrab sementara diskusi tetap berlangsung dalam bahasa Inggris.
Keselarasan dengan standar
Pelajaran ini sesuai dengan NGSS MS-PS1-5 (standar sains Amerika Serikat): mengembangkan dan menggunakan model untuk menggambarkan bahwa jumlah total atom tidak berubah dalam reaksi kimia, sehingga massa kekal. Untuk sekolah menengah atas, pelajaran ini mendukung HS-PS1-7, menggunakan representasi matematis untuk menunjukkan bahwa atom, dan karenanya massa, kekal. Pelajaran ini juga sesuai dengan topik persamaan kimia dalam GCSE Chemistry (kualifikasi Inggris) dan mata kuliah kimia pengantar mana pun.
Untuk kegiatan kimia lainnya, lihat ide pelajaran kimia interaktif. Untuk rutinitas kelas, lihat cara menggunakan simulasi interaktif di kelas. Molekul dalam persamaan ini berasal dari rencana pelajaran membangun molekul, yang cocok dilaksanakan pada pelajaran sebelumnya.
Pertanyaan umum
Mengapa Pengantar menyatakan "Setara" untuk 2, 6, 4 padahal permainan menyatakannya salah?
Pengantar hanya memeriksa bahwa atom-atomnya cocok, yang merupakan sains. Permainan juga memeriksa konvensi bilangan bulat terkecil. Manfaatkan perbedaan ini untuk mengajarkan kedua gagasan.
Bisakah siswa curang dengan mencoba setiap angka?
Di layar Pengantar, sedikit. Di permainan, jawaban yang salah mengurangi poin dan percobaan kedua hanya memberi 1 poin, jadi menebak tidak menguntungkan. Minta siswa menuliskan jumlah atom mereka sebelum menekan Periksa.
Apakah urutan permainan acak?
Tidak. Setiap level selalu menampilkan lima persamaan yang sama dalam urutan yang sama, jadi kunci jawaban di atas cocok dengan layar setiap siswa.
Bisakah ini dipakai sebagai pekerjaan rumah?
Bisa. Siswa membuka tautan tanpa akun dan memainkan permainan di rumah. Lampirkan kumpulan pertanyaan pada tautan agar jawaban mereka kembali kepada Anda. Panduan pekerjaan rumah memuat lebih banyak ide.