Xây dựng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn dề cho học sinh trong dạy học hóa học chương nitơ photpho lớp mười một

n: Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM THÀNH PIIĨ Ilồ CIIÍ MINH Huỳnh Ngọc Sang XÂY DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THÚC NHÀM PHÁT TRIÊN NÀNG LỤC GIẢI QUYẾT VẤN ĐÈ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC CHƯƠNG NITO - PHOTPHO LỚP MƯỜI MỘT Chuyên ngành : Lí luận phương pháp dạy học hộ mơn Hóa học Mã số : 140 111 LUẬN VÀN THẠC sĩ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DÁN KHOA HỌC: • PGS TS DU ONG BÁ vũ TS TRỊNH LÊ HÒNG PHƯƠNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tỏi xin can) đoan lả cơng trình nghiên cửu khoa học riêng Tất cà số liệu, két nghiên cứu ncu đe tài nghiên cứu trung thực, khách quan vã chưa công bổ bát ki công trinh khoa học Những thông tin tài liệu trích dan sir dụng luận vàn ghi rõ nguồn gốc phần tài liệu than) khao TP Hồ Chí Minh, iháng 04 nám 2022 Tác giá Huỳnh Ngọc Sang LỊI CÁM ƠN Tơi xin gứi lời cồm ơn chân tlìãnh đền Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm TP I lổ Chí Minh, Phịng Sau đại học Thầy Cơ Khoa I lóa học - Trường Đại học Sư phạm TP Ilồ Chí Minh Trưởng Đại học Sư phạm Hà Nội đà tận tình giáng dạy tạo điều kiện thuận lợi cho học viên học tập nghiên cứu hồn thành khóa học Tơi xin trân trọng bày tò lòng biết ơn sâu sắc chân thành den - PGS TS Dương Bá Vù TS Trịnh Lê Hồng Phương, hai người hướng dần khoa học đă dành nhiều thời gian trực liếp hướng dần tận tinh, giúp đờ có nhừng góp ý vơ q báu tạo điểu kiện thuận lợi đe tơi có the hỗn thành tốt luận văn - Các Thầy Cơ Khoa Hóa học - Trường Dại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh vủ Trường Dụi học Sư phạm Hà Nội đà truyền đạt nhùng kiến (hức chuyên ngành, chia kinh nghiệm quý báu bố trợ việc nghiên cứu, hoãn thiện luận văn vã trinh dạy học sau - Phòng Sau đại học đà giúp đờ tạo điểu kiện đe tơi có the hoàn thành hoàn thảnh đề tài nghiên cứu - Ban Giám hiệu Thầy Nguyền Minh Nhựt Cô Mai Thị Ngọc Linh đà trực tiếp hỗ trợ có chia giúp dỡ tơi q trình thực nghiệm sư phạm em học sinh trường THPT Bình Chánh (Huyện Bình Chánh), trường THPT Trung Lập (Huyện Củ Chi) dà tham gia thực nghiệm sư phạm cách tốt Cuối cùng, xin gưi lời cảm em đen cha mẹ anh chị gia đinh bạn bẽ đà ung hộ động viên, giúp đờ tơi (rong q trình học tập đế tơi có (hề hoàn thành tốt đe tài nghiên cứu Xin trân trọng cám ơn! TP HỒ Chí Minh, tháng 04 nám 2022 Tác giá Huỳnh Ngọc Sang MỤC LỤC Trang phụ bìa Lởi cam đoan LỜI cám ơn Mục lục Danh mục chừ viết tát Danh mục băng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ DÀU Chương Cơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIÊN CỦA VIỆC SŨ DỤNG BÀI TOÁN NIIẬN THÚC NHÀM PHÁT TRIÉN NĂNG LỤC GIẢI QUYÉT VÁN DÈ CHO HỌC SINH 1.1 Lịch sư nghiên cứu việc sứ dụng toán nhận thức nhàm phát triển lực giãi vần đề cho học sinh phố thông 1.1.1 Các nghiền cứu trcn the giới 1.1.2 Các nghiên cứu nước .9 1.2 Năng lực cúa học sinh phổ thông 11 1.2.1 Khái niệm cấu trúc nảng lực 11 1.2.2 Đánh giá nâng lực cùa hục sinh phổ thông 15 1.3 Năng lực giai vấn đề cua học sinh dạy học hóa học trường phồ thông .17 1.3.1 Khái niệm nãng lực giải vấn de cùa học sinh dạy học hóa học trường phố thông 17 1.3.2 Cấu trúc nâng lực giãi vấn đề học sinh dạy học hóa học trường phố thông .18 1.3.3 Công cụ đánh giá nâng lực giãi vấn đề cùa học sinh dạy học hóa học trưởng phố thơng 20 1.4 Bài toán nhận thức 22 1.4.1 Khái niệm toán nhận thức .22 1.4.2 Phán loại toán nhận thức 22 1.4.3 Bài toán nhận thức dạy học hóa học 23 1.5 Các phương pháp dạy học phát triển lực cho học sinh phố thông 25 1.5.1 Khái niệm phương pháp dạy hục phát triển nàng lực 25 1.5.2 Phương pháp dạy học giai vấn dề .25 1.5.3 Ph ương pháp sử dụng lập hóa học 27 1.5.4 Phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học 30 1.6 Thực trạng sư dụng bãi tốn nhận thức dạy học hóa học trường phố thông nhàm phát triển nãng lực giãi vấn đề cho học sinh 31 1.6.1 Mục đích kháo sát 31 1.6.2 Dối tượng kháo sát .31 1.6.3 Nội dung phương pháp kháo sát 31 1.6.4 Kết quà khảo sát 32 Ticu kết chương .37 Chương XÂY DỤNG VÀ sử DỤNG BÀI TOÁN NHẠN THỨ C NHẤM PHÁT TRIÊN.NĂNG LỤC GIẢI QUYẾT VẤN ĐÈ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CH L ONG NITROGEN - PHOSPHORUS LÓP 11 .39 2.1 Phân tích vị trí nội dung, mục tiêu dạy hục phát triển nâng lực giãi quyểt vẩn dề dạy học chương nitrogen - phosphorus 39 2.1.1 Vị tri nội dung chương nitrogen - phosphorus 39 2.1.2 Mục tiều dạy học phát triển lực giài vấn de dạy học chương nitrogen - phosphorus 43 2.2 Quy trình cụ the hóa tiêu chí đánh giá lực giúi vấn đe dạy học chương nitrogen - phosphorus 46 2.2.1 Mục tiêu cụ the hóa tiêu chi đánh giá lực giãi van đề dạy học chương nitrogen - phosphorus 46 2.2.2 Báng đối sánh giừa khung náng lực giai vấn đề chương trình giáo dục phơ thơng 2018 dạy học chương nitrogen - phosphorus47 2.2.3 Mô tiêu chi đánh giá nàng lực giãi vấn đề dạy học chương nitrogen - phosphorus 52 2.2.4.Các mức độ đánh giá nãng lực giãi quyêt vàn đê dạy học chương nitrogen - phosphorus .55 2.3 Bộ cõng cụ đánh giá lực giái vấn đề dạy học hóa học chương nitrogen - phosphorus .58 2.3.1 Bang kiếm quan sát dành cho giáo viên đánh giá lực giái vấn đề .58 2.3.2 Phiếu hói học sinh mức độ phát triển lực giáiquyết vấn đề 60 2.3.3 Bài kiêm tra đánh giá nâng lực giãi vấnđề cũa hục sinh .62 2.4 Bài toán nhận thức phát triển lực giai vấn dề dạy học chương nitrogen - phosphorus .63 2.4.1 Phán loại toán nhận thức 63 2.4.2 Quy trình xây dựng tốn nhận thức 73 2.4.3 Phân tích tiêu chí đánh giá cua lực giái vấn đề cùa toán nhận thức dạy học chương nitrogen - phosphorus 77 2.4.4 Sư dụng tốn nhận thức nhàm phát triển lực gìái vấn dề dạy hục chương nitrogen - phosphorus .77 Tiều kết chương .91 Chương THỤC NGHIỆM SƯ' PHẠM 93 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 93 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 93 3.3 Tien hành thực nghiệm sư phạm 93 3.3.1 Chọn dối tượng, thời diêm thực nghiệm sư phạm 93 3.3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 94 3.3.3 Quy trình thực nghiệm sư phạm 94 3.3.4 Chọn phương pháp xir lí số liệu thực nghiệm sư phạm .97 3.4 Ket qua thực nghiệm sư phạm 100 3.4.1 Kết qua đánh giá qua báng kiêm quan sát đánh giá lực giái vấn đề 100 3.4.2 Kết đánh giá qua phiếu hoi học sinh mức độ phát triền lực giãi quyềl vấn đề 103 3.4.3 Kct quã đánh giá qua kicm tra đánh giá nãng lực giái vấn đề cùa học sinh 106 Tiểu kết chương ] 13 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 TÀI LIỆU TI1AM KHÁO ] 17 PHỤ LỤC PL1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIÉT TẤT BTHH Bài tập hóa học BTNT Bài tốn nhận thức GDPT Giáo dục phơ thơng GQVD Giãi vần đề GV Giáo viên HS Học sinh KIỈBD Kế hoạch dạy PPDH Phương pháp dạy học NL Năng lực STĐ Sau tác động THPT Trung học phò thông TNSP Thực nghiệm sir phạm TTĐ Trước tác dộng DANH MỤC• CÁC BÁNG Bàng 1.1 Kết khào sát ý kiến GV Câu 32 Bàng 1.2 Kết quà khào sát ý kicn GV Câu 33 Báng 1.3 Kết qua kháo sát ý kicn G V Câu 34 Bàng 1.4 Kốt quã đạt NL GỌVD cũa HS lớp 11 qua kiềm tra đánh giá NL GQVĐ (trước tác dộng) 35 Báng 2.1 Hệ thống hóa số nội dung dạy học phát triển nâng lực giãi vấn dể dạy học chương nitrogen - phosphorus 44 Bâng 2.2 Đối sánh giừa khung NL GQVD chương trình GDPT 201X dạy học chương nitrogen - phosphorus 50 Báng 2.3 Các mức độ đánh giá lực giái vấn để 55 Bàng 3.1 Giá trị mức độ ảnh hưởng theo tiêu chí Cohen (1998) 100 Bang 3.2 Tổng hợp kết quà thông qua bang kiếm quan sát đánh giá NL GQVD 101 Báng 3.3 Tống hợp kết thông qua phiếu hói HS VC mức dộ dạt dược NL GQVĐ 103 Bàng 3.4 Ket đánh giá qua kiêm tra đánh giá NL GQVĐ HS 107 Báng 3.5 Báng phân phối kết học tập cùa HS trường THPT Bình Chánh 110 Bâng 3.6 Bâng phân phối kết quà hục tập cùa HS trưởng THPT Trung Lụp 111 DANH MỤC CÁC HÌNH VÈ, ĐỊ THỊ Ilình II Mơ hình ASK - Ba khía cạnh cùa nàng lực 13 Hình 1.2 Tương lai cùa Giáo dục Kì nãng: Khung giáo dục năm 2030 OECD 13 Hình 13 phấin chat 10 nâng lực can phát triền cho học sinh 15 Hình 1.4 Cấu trúc lực giái vấn de 18 Hình 3.1 Học sinh trưởng THPT Trung Lập giở học bãi "Nitric acid vã muối nitrate” .96 Hĩnh 3.2 Học sinh trường THPT Bình Chánh giở học “Nitric acid muối nitrate" 96 Hình 3.3 Đường phát triển Nl GQVĐ cua HS thông qua báng kiếm quan sát GV đánh giá NL GỌVD trưởng THPT Trung Lụp 102 Hình 3.4 Đường phát triền NL GỌVĐ cua HS thông qua báng kiểm quan sát GV đánh giá NL GQVD trường THPT Bình Chánh 102 Hình 3.5 Đường phát triển NL GỌVĐ cua HS thơng qua phiếu hói HS mức độ đạt NI GQVĐ trường TIIPT Bình Chánh 104 Hình 3.6 Đường phát triền NL GQVĐ cùa HS thông qua phiếu hói HS VC mức độ đạt dược NL GQVĐ trưởng THPT Trung Lập 105 Hình Dường phát tricn NL GQVD HS qua kiêm tra đánh giá NL GQVĐ trường THPT Bình Chánh 107 Hình 3.8 Dường phát triền NL GQVD cũa HS qua kiếm tra đánh giá NL GQVĐ trường THPT Trung Lập 108 Hình 3.9 Dường lũy tích biểu diền kết học tập cua IIS Trường THPT Bình Chánh 110 Hình 3.10 Dường lũy tích biêu dicn kết qua học tập cua HS Trường THPT Trung Lập 111 - Tiêu chí 1.2.11S xác dịnh dược kiến thức dã học liên quan đến dặc điềm cấu tạo độ âm điện, mức độ hoạt động cùa nitơ trạng thái tự nhiên Tiêu chi 1.3 I IS nêu tinh có vấn để giừa đặc diêm cầu tạo mức dộ hoạt dộng cùa nguyên tố nitrogen: Nguyên tồ nitrogen có dộ âm diện tương đối lim (có nghĩa lã phi kim hoụt động) điều kiện thực tc nitrogen lại hoạt động, có thê nói lã trơ không tồn nitride kim loại Nũng lực thục giúi vấn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cần thiết có liên quan dến dộ âm điện, cấu tạo phân từ mức độ hoạt dộng nitrogen, trạng thái tự nhiên đe GỌVĐ cùa BTNT + Dộ âm điện: tương đối lớn + Cấu tạo phân tử: có lien kểt ba hen (N=N) + Mức dộ hoạt dộng: trơ nhiệt dộ thường, hoạt dộng mạnh nhiệt dộ cao + Trạng thái tự nhiên: khơng khí (78%) - Ticu chí 2.2 Dựa vào kiến thức học thông tin thu thập HS tiến hành đề xuất nhùng giãi pháp GQVD lừ thông tin + Dựa vào đặc diem cấu tạo phân tư > Mức độ hoạt động hóa học điều kiện thường + Mức độ hoạt động hóa học nhiệt độ cao -> Tính chất cúa hợp chất nitrua Tiêu chí 2.3 Từ nhừng giái pháp I IS lựa chọn giãi pháp GQVD phù hợp + Nitơ phi kim mạnh, đơn chất nitrogen hoạt động hóa hục nhiệt dộ thường, tồn dược tự nhiên (khi quyến) phân tư N? có liên kết ba (N=N) bền, không phân huy thành nguyên tứ nhiệt độ thấp khơng có xúc tác + N; phan ứng với nhiều kim loại (với Li nhiệt độ thưởng với Ca, Mg nóng) tạo cá nitride kìm loại (Ln.N, Ca?Ni, Mg'.Ni ) Khi hình thành Trái Đất, thời ki đầu nóng lủ điều kiện cho nitrogen cô the tạo với sô kim loại mạnh thành nitride Nhưng nhiệt độ hydrogen vã oxygen đâ hóa hợp với tạo thành nước Khi cỏ mật nước, nitride kim loại dều bị thúy phân thành base kiềm ammonia Ammonia tạo cỏ the cháy, nghía bị oxygen cùa khơng khí 0X1 hóa cho trơ lại nitrogen: 4NIÌ5 + 30ỉ ——> 2N’ + 611’0 - Tiêu chí 2.4 HS tiến hành thực GỌVĐ BTNT Năng lực đánh giá phương án giãi vắn (lề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 3.1 HS lập dược ke hoạch GQVĐ BTNT theo trinh tự: Dựa vào dặc điểm cấu tạo phân từ -> Mức dộ hoạt dộng hóa học nhiệt dộ thường nhiệt độ cao —> Tính chất hợp chất nitride -> Ket luận - Tiêu chí 3.2 HS có điều chinh/đề xuất mới/cãi lien cho phù họp q trình thực GQVD - Ticu chí 3.3 HS đánh giá dược hiệu quà gìái pháp GỌVĐ dã giai dược yêu cầu cùa BTNT Bài 16 Tiến hành thí nghiệm sau: Thí nghiệm I: Kim loại Cu + HN01 loãng; Kim loại Cu + H;SO1 lỗng Thí nghiệm 2: Kim loại Cu + HN01 đặc a) Có tượng xây thí nghiộm 1? b) Tại HNOs sinh nhiều sán phẩm khứ? Vì thơng thưởng HN0.1 loăng sinh sàn phẩm khứ NO đặc thu sán phẩm khứ NO’? Nàng lực nhận thức vấn (lề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 1.1 Từ dừ liệu cũa BTNT, Từ dừ liệu cùa BTNT, 1LS nhặn thấy mối liên hệ tính chất hóa học đến sán phấm khứ, cụ the tính 0X1 hóa HNOi đặc lồng - Tiêu chí 1.2 HS xác định dược kiến thức dà học lien quan den tính chất hóa học H’SOi lỗng HNO> loăng đặc nguyên lí chuyển dịch cân bang Le Chatclier - Ticu chi 1.3 HS nêu dược tình có van đề giừa H:SO; lồng HNO?: II2SO4 loăng HNO? lông acid mạnh Cu chi (ác dụng với HNOỊ loãng: HNO? sinh nhiều sàn phẩm khư Vậy viết phương trinh hóa học viết tạo thành sán phẩm khứ nào? Năng lực thực giãi vẩn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cần thiểt có lien quan đen tính chất hóa học cùa H2SO4 lỗng HNCh lỗng dặc ngun lí chuyến dịch cân bàng (Le Chatclicrs principle), de GQVD cua BTNT + Tính chắt hóa học H2SO4 lỗng: tính acid, tính 0X1 hóa ion H* (H3O*) + Tính chất hóa học cua HNO? lỗng vã đặc: tính acid, tính 0X1 hóa gốc acid(MẠ) + Ngun lí chuyển dịch cân (Le Chatelier’s principle): Một phan ứng thuận nghịch trạng thái cân băng chịu tác động tử bên ngồi biến dơi nồng độ áp suẩt nhiệt độ cân bàng chuyển dịch theo chiều làm giam tác động bên ngồi đó) - Tiêu chí 2.2 Dựa vào kiến thúc học thông tin thu thập HS tiến hành đề xuất nhừng giải pháp GQVD từ nhùng thông tin + Khi tác dụng VỚI kim loại H2SO4 lỗng lính oxi hóa ion H* (JLO+) nên san phẩm khư lạo thành H2 (tác dụng với kim loại trước H dãy hoạt dộng hóa học kim loại/dãy diện hóa kim loại) + Khi tác dụng với kim loại, UNO* (loãng vã đặc) tinh oxi hóa gốc acid, cụ the vo, có so oxi hóa cao —> Dựa vào độ hoạt động kim loại nồng độ cùa acid mà sán phẩm khứ sinh khác + Dựa vào nguyên lí chuyên dịch cân (Le Chatclicr’s principle) de giai thích săn phẩm khứ sinh mồi trường hợp - Tiêu chí 2.3 Từ giải pháp HS lựa chọn giãi pháp GỌVD phủ hợp + H2SO4 loãng tác dụng VỚI kim loại tnrớc H (trừ Pb) dãy hoạt động hóa học cùa kim loại tạo thành H’ (tính oxi hóa trung bình ion H*) Tính oxi hóa cũa HN0.1 lỗng, đặc N có số oxi hóa +5 có sổ oxi hóa cao nhầl -> Dựa vào dộ hoạt động cùa kim loại nồng độ cùa acid mà sán phàm khử sinh khác + Phán ứng cùa kim loại VỚI HNOa (loãng, đặc) tạo nhiều san phẩm khứ Hợp chất sàn phấm khứ khừ HNO? tùy thuộc vào nồng dộ acid, nhiệt độ ban chất cùa chát khư Thông thường, HN lỗng tạo thành khí NO, HNOỊ đặc tạo thành khí NO2 + Nguyên nhân: Sàn phẩm yếu lúc dầu cùa kim loại khư HNO3 acid nitro UNO’ (acid không ben), phân huy thành NO NO’ NO? tác dụng VỚI nước cùa dung dịch HNO3 tạo HNOí NO theo sơ đồ: 21INO.’ -> NO + NO.’ + 11’0 3N0ỉ + H.'O 2HNO* + NO Dựa vào nguyên lí chuyền dịch cân bang Le Chatelier: Khi nồng độ acid tâng len (acid dặc) cân bàng chuyền dịch theo chiều làm giâm nồng dộ acid, phía tạo thành NOỉ Vì vậy, sán phẩm khư yếu cua acid HN0-; đặc lã NOỉ, HNOỊ lồng NO - Tiêu chí 2.4 HS tiến hành thực GQVD cua BTNT Năng lực đảnh giá phương Ún giãi vấn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 3.1 HS lập kế hoạch GQVD BTNT theo trình tự: Xác đinh nguyên nhàn gây tính oxi hóa -> Nhận xét đặc điếm gốc acid HNO3 -> Dựa vào nguyên li chuyên dịch cán băng —> Kết luận san phẩm khư - Tiéu chí 3.2 HS có điều chinh/đề xuất mới/cái tiến cho phù họp trình thực GQVĐ - Tiêu chí 3.3.1 IS đánh giá hiệu cùa giái pháp GQVD đă giái yêu cầu cùa BTNT Bài 16 a) Viết phương trinh phân li cua phosphoric acid (H3PO4) vã phosphorous acid (H3PO3) Giãi thích có khác biệt vậy? b) Tính tích NaOH 0.20M cần dùng dế trung hòa dung dịch sinh thúy phân 2,00 gain PCI3 lượng nước dư? Nàng lực nhận thức vấn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí I I Từ dừ liệu cùa BTNT, Tử dừ liệu cùa BTNT, IS nhận thấy mồi liên hệ giừa cơng thức cấu lạo đến lính chất hóa học cua chất, cụ công thức cấu tạo cũa H3PO1 H3PO3 đến nấc ph.ân li acid - riêu chí 1.2 HS xác định kiến thức dà học liên quan đen công thức cấu tạo tinh chất hóa học cùa H3PO4 H1PO1 - Tiêu chí 1.3 HS nêu tình có vấn đè: Tại H3PO4 HíPO' lại phân li theo nấc khác Nàng tực thực giải vấn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cằn thiết có lien quan đen công thức cấu tạo, phương trinh phân II acid, phán ứng thủy phàn PCh, de GQVĐ cùa BTNT + Công thức cấu tạo cùa H3PO4 H3PO3 + Phán ứng thúy phân PCI? nước - Ticu chí 2.2 Dựa vào kiến thức học thông tin thu thập HS tiến hành đe xuất nhùng giãi pháp GQVD từ thông tin + Viet công thức cấu tạo cùa H3PO4 HíPOx > Nhận xét tính acid cùa acid viết phương trình phân li cùa H3PO4 H3PO3 + Xác định sân phẩm cùa phán ứng thủy phân PCI3 nước —> Viết phương trình hóa học cũa phan ứng xây sân phâm tác dụng với NaOI I tính theo phương trinh hóa học - Tiêu chí 2.3 Từ giãi pháp HS lựa chọn giái pháp GQVĐ phú hợp + Công thức cấu lạo cùa H3PO4 H3PO3: HO OH OH HO 11 TO , II OH HTO, Tính acid oxygen-acid chẽ phân li tạo thành I r (hoặc IhO*) ó 11 nhóm OH Do H3PO4 acid nấc H3PO3 acid nấc Phương trinh phân li cua HKPOÍ: H3PO4 H* + H,POt W,PỠ4;=ÙH*+ M>Ớ; HPỚ; H+ + po\ Phương trình phân li cùa H3PO4* H3PO3 H* + H2PO, /y;FỠ, + HPO- + Phán ứng thúy phan PCI3 nước dư: PCh + 3H2O —> H-PO + 3HC1 Thể tích NaOl I 0.20M cần dũng đế trung hòa dung dịch sinh 2NaOH + H3PO3 -> NaaHPO? + 2H;O NaOH + HC1 -> NaCl + H:O The lích NaOH 0.20M: _'275 = r:lir ' 363.w 0.20 II - Tiêu chí 2.4 HS tiến hãnh thực GỌVĐ cua BTNT Nàng lực đánh giá phương án giãi vấn đề gồm tiêu chí sau: Tiêu chí 3.1 IIS lập kế hoạch GQVĐ cùa BTNT theo trình tự: Xác định/Viết công thức cấu tạo cùa acid -> Nhận xét đặc điên) liên kết công thức cấu tạo > Ánh hường nấc phân li cùa acid > Kết luận * * * • - Tiêu chí 3.2 HS có đicu chinh.dc xuât mới/cài ticn cho phù hợp q (rình (hục GQVĐ - l iêu chí 3.3 I IS đánh giá hiệu cùa giái pháp GQVĐ đà giai dược yêu cầu cua BTNT Mở rộng: H$PO* (ồn hai dạng sau: Oil H Đây cặp dạng đồng phán hồ biến (Tautomer: đong phân VỚI chúng không bền điểu kiện xác định có the thay đơi cho tạo thành hỗn họp cân bảng) HÍPOA HPO(OH)2 tồn cán bang vói lượng nho P(OHh (thơng qua chun dối lần qua việc chuyên vị trí cua proton) Độ ốn dịnh hai dồng phân không giống Có thê thầy, dộ dài liên kềt p=o (0.148 nm) ngán liên ket P-OII (0.162 nm) Đo dạng IIPO(OII) bền P(OII)ỉ (khi độ bền liên kết tảng, độ dài liên kết giam -> cấu trúc bền hơn) Bài 18 So sánh thê lích khí NO thoát (ớ điều kiện 25°c áp suất quyên I atm) hai thí nghiệm sau: 80.0 mL dd HNOi 1,0M 80.0 inL dd HNO.i l OM vã HCI I OM Năng lực nhận thức ván (tề gồm liêu chí sau: - Tiêu chí 1.1 Tử dừ liệu BTNT Từ liệu BTNT HS nhận thấy môi liên hộ đặc diêm mơi trường phân ứng đén thê tích khí NO thoát (trong củng diều kiện VC nhiệt dộ áp suất) - Tiêu chí 1.2.11S xác định kiến thức đà học liên quan đến tính chất hóa học cua HNOx, phương trinh ion rút gọn - Ticu chí 1.3 IS nêu lình có vấn đề: Có khác biệt thê tích khí NO thối hai ồng nghiệm khơng (phương trinh ion rúl gọn cùa cà hai thí nghiệm nhau)? Nàng lire thục giúi vun dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cần thiết có liên quan dến liệu cua BTNT tính chất hóa học cua HNO-> đe GQVĐ cùa BTNT + Đừ liệu BTNT: Thí nghiệm I: 3,2 gam Cu + 80,0 mL dd HNOỊ LOM; Thí nghiệm 2: 3.2 gam Cu + hồn hợp 80,0 mL dd HNO? 1.0M HC1 1.0M + Tính chất hóa học cùa HNOi (trong thí nghiệm); tính 0X1 mạnh, sàn phàm khử: khí NO (duy nhất) - Ticu chí 2.2 Dựa vào kiến thức dã học thông tin dã thu thập HS lien hành đe xuất nhũng giãi pháp GQVĐ tir thông tin + Viet phương trinh ion rút gọn cà hai thí nghiệm + Tính số mol chất có dừ liệu BTNT Lập li lệ so sánh để xác định chất dư, chất hết tính số mol cùa NO tạo thành - Tiêu chí 2.3 Từ nhùng giãi pháp HS lựa chọn giãi pháp GQVD phũ hợp + Thí nghiệm 1: 3Cu + 8H* + NO -> 3Cu7* + 2NO + 4H?O => Cu 3.2 dir, II* het => = ^- = 0,02™/ = 0,05/no/;nw =n„w = 0,08.1 = 0,08™/ 64 + Thí nghiệm 2: 3Cu + 8H* + NO -» 3Cu2* + 2NO + 4H:O 3,2 ^ = 0.05™/; H H " Cu het H4 dư => nw = =^s- = -7-™/ •w 30 + So sánh’ nsoil) < nNO(2i => VNO(I) < VNO{2) (hong cúng điều kiện VC nhiệt độ áp suất) - Tiêu chí 2.4 HS tiến hành thực GỌVĐ cùa BTNT Nàng lực đánh giá phirong án giãi vấn đề gồm tiêu chí sau: Tiêu chí 3.1 IIS lập ke hoạch GQVD cũa BTNT theo trình lự: Viết phương trinh ion rút gọn cùa hai thí nghiệm > Nhận xét lượng chất tham gia mồi thi nghiệm > Tính theo phương trinh ion nít gọn > So sánh the tích khí NO hai nghiệm (trong diều kiện ve nhiệt dộ áp suất) - Tiêu chí 2.1 IS có nhừng điều chinh/để xuất mởi/cãi tiền cho phù hợp trình thực GQVĐ - Tiêu chí 3.3.1 IS đánh giá hiệu quã giãi pháp GQVĐ giãi yêu cầu BTNT Bài 22 Chất A hợp chất có thành phần chi gồm nitrogen hydrogen (độ âm diện 3,04 2,20) Chất A sứ dụng làm nhiên liệu cho tên lữa Ỡ diều kiện nhiệt dộ áp suất, the tích cúa A có khối lượng bảng khối lượng cùa the tích khí oxygen a) Xác định công thức phân tứ, công thức cấu tạo cùa A cho biết trạng thái lai hóa nitrogen A Dự đốn khà nâng hịa tan nước cua A Hãy giái thích b) Dựa vào đặc điểm cấu tạo so sánh tính base cùa A với NHÀ Hãy giai thích Năng lực nhận thức vấn đề gồm tiêu chí sau: Tiêu chí 1.1 Từ dừ liệu cùa BTNT, Từ dừ liệu cùa BTNT, I IS nhận thấy mối liên hệ đặc điếm cáu tạo tính chất vật lí tính chắt hóa học cụ thê giừa đặc diem cấu tạo tính tan tính base hydrazine (chất A N?H4> NHj - Tiêu chí 1.2.11S xác định dược kiến thức dã học liên quan đến dặc diềm cấu tạo nguyên nhân gây tính base cùa NHs Tiêu chí 1.3 IIS nêu tình có vấn đề: hydrazine (chất A, N2H4) NHA chất có tính base mạnh hơn? Vì sao? Nàng lire thục giãi vấn đề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cần thiết có lien quan den công thức cấu tạo nguyên nhân gây tính base, de GỌVD BTNT + Cơng thức cấu tạo cũa N2II4 Nlh + Nguyên nhân gây tính base: ngun tư N cịn cặp electron tự chưa tham gia liên kết + Nước dung mơi phân cực có the hịa tan nhiều chất phân cực khác - l iêu chí 2.2 Dựa vào kiến thức đà học nhừng thông tin đà thu thập dược HS tiến hành đề xuất giài pháp GQVĐ từ thông tin + Xác định công thức phân tứ công thức cấu tạo cua A, trạng thái lai hóa cúa nitrogen A Dự đốn khà hịa tan nước cùa A + Dựa vào mật độ electron nguyên tư N đế so sánh tính bazơ: l ính bazơ mạnh mạnh mật dộ electron nguyên tử N nhiều (càng nhiều gốc dấy electron); ngược lại tính base mạnh yếu mật dộ electron nguyền tứ N lì (càng nhiều gốc hút electron) - Tiêu chi 2.3 Từ giái pháp HS lựa chọn giài pháp GỌVĐ phủ hợp + Xác định công thức phân tu A: = MOì = 32gam/moi => Chất A N2H4 Công thức cấu tạo: Trạng thái lai hóa cùa nguyên tử N: Cà hai nguyên lừ N ỡ trạng thái lai hóa sp'' (có thê xem phân tử N2H4 coi sàn phàm the nguyên tứ H NH' băng nhóm NH’) Hiệu độ âm điện: 3.04 - 2.20 = 0.84 => N2H1 phàn lũ cộng hóa irị phân cực.Do N2H4 tan nước (nước dung môi phân cực hịa tan nhiều chất phân cực) + Nhóm NIL’ hút electron làm giám mật độ electron nguyên tứ nitơ cùa N2H4 hon so VỚI cùa NH3 -> tính base cùa N2H4 ycu NH3 - Tiêu chí 2.4 HS tiến hành thực GỌVĐ BTNT Nâng lực đánh giá phương án giãi vấn dề gồm liêu chí sau: - Tiêu chí 3.1 HS lập ke hoạch GQVD cua BTNT theo trình tự: Xác định công thức phân tứ công thức cấu tạo trạng thái lai hóa cua N chất A —> Nhận xét VC nãng hòa tan nước cúa chat A -> Anh hương nhóm NH2 đen tính base -> Kct luận - Tiêu chí 3.2 HS có điều chinh/đc xuất mới/cãi lien cho phù hợp q trình thục GQVD - Tiêu chí 3.3.11S đánh giá dược hiệu quà giài pháp GQVĐ dã giai yêu cầu cùa BTNT Bài 24 ’1'iến hành thực hai thí nghiệm: Cho vào hai ống nghiệm lượng kim loại đong nhau: Óng nghiệm I: Thêm vào dung dịch HNO3 loãng Ong nghiộm 2: Thêm vào dung dịch H3PO4 lỗng a) Có tượng xây hai ống nghiệm? Viết phương trinh hóa học phan ứng trên? (nếu có) b) Tại N p thuộc nhóm VA ứng với số oxi hóa cao mà tính chất thê hai thí nghiệm lại khác nhau? Nùng tực nhộn thức vấn đề gồm liêu chí sau: - Tiêu chí 1.1 Từ liệu BTNT Từ dử liệu cùa BTNT HS nhận thấy mối liên hệ dặc diem cấu tạo đen tính chất hóa học cụ thê đặc diem cầu tạo cùa gốc acid đến lính oxi hóa cua chúng - Tiêu chí 1.2 HS xác định kiến thức đà học liên quan đến tính chất hóa học cơng thức cấu tạo cùa HNO? H3PO4 - Ticu chi 1.3 HS ncu dược tinh có vấn dề: HNOi H.PO1 ngun từ trung tàm dcu có số oxi hóa kha nãng phán ứng với kim loại (Cu) lại không giong Nàng lực thực giải vấn đề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 2.1 HS lựa chọn thơng tin cần thiết có liên quan đen tính chất hóa học, cơng thức cấu tạo, vị trí cùa nguyên tố trung tâm báng tuần hồn ngun tố hóa học, đe GQVD cùa BTNT + Tính chắt hóa học HNO5: tính acid mạnh, tính oxi hóa mạnh gốc acid; Tính chất hóa học cùa ILP: lính acid mạnh trung bình, tinh OXI hóa ycu II* + Vị tri: N p thuộc nhóm VA (độ âm điện nguyên to N lớn độ âm điện cua nguyên tố P) - Tiêu chí 2.2 Dựa vào kiến thức đà học thông tin đà thu thập HS liến hãnh đề xuất nhùng giái pháp GQVD lữ nhừng ihông lin + Dựa vào dộ ảm diện: Độ âm diện cùa nguyên tố cao nguyên tố bền trạng thái oxi hóa cao - Tiêu chí 2.3 Từ giãi pháp tren HS lựa chọn giãi pháp GQVĐ phú hợp + Chất oxi hóa: chất có khà nhận electron Độ âm điện nguyên lư hút electron cùa ngun tư hình thành liẻn kết hóa học Đo độ àm điện lớn tính oxi hóa mạnh + Ngun tố N có dộ âm diện cao nguyên tố p Độ ảm diện cua nguyên tố cao nguyên tố bền (rạng thái oxi hóa cao Ion NOy : nguyên tố N có độ âm điện lớn hon nên de nhận electron the tính oxi hóa mạnh lon ngun tố p có độ âm điện nhó lum nên ben mức oxi hóa cao + Do IINỖ CĨ lính oxi hóa mạnh hem H3PO4 N p có số oxi hóa +5 hợp chất - Tiêu chí 2.4.1 IS tiến hành thực GQVD cũa BTNT Năng lực đánh giá Ịíhưưng Ún giãi van dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí HS lập kế hoạch GỌVĐ cùa BTNT theo trình tự: Xác định ngun nhân gây tính oxi hóa —> So sánh độ âm điộn độ ben goc acid —> Ket luận VC tính oxi hóa cùa cíỉc acid - Tiêu chí 3.2 HS có diều chinh/dề xuất mới/cãi tiến cho phù hợp trình thực hiộn GQVĐ - Tiêu chí 3.3 I IS đánh giá hiệu cùa giái pháp GQVD đà giai dược yêu cầu cua BTNT Bài 25 Tiến hành thực hai thí nghiệm: Cho vào hai ống nghiệm lượng kim loại dồng nhau: Ông nghiệm I: Thêm vào dung dịch NaNOs dung dịch H2SO4 lỗng Ĩng nghiệm 2: Thêm vào dung dịch NaNOỉ dung dịch NaOH a) Có tượng gỉ xảy hai ống nghiệm? Viết phương trinh hóa học cùa phán ứng trên? (nếu có) b) Nếu thay kim loại dồng kim loại nhơm tượng quan sát dược gì? Viết phương trinh hỏa học cùa phân ứng trên? (nếu có) Năng lực nhận thức vấn dề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chí 1.1 Từ dử liệu BTNT Từ dử liệu BTNT HS nhận thấy mối liên hệ lính oxi hóa cùa ion Nơ, môi trường acid base - Tiêu chí 1.2 HS xác định dược kiến thức dã học liên quan đến tinh chất hóa học cùa HNOx ion NO: mơi trường acid (mờ rộng mịi trường base) - Tiêu chí 1.3 HS ncu dược tình có vấn đe: lon Nơ, mơi trường acid the tinh oxi hóa (tương tự HNO.i) ion NOị mơi trường base có tính chất gì? Năng lực thực giải vẩn tíề gồm tiêu chí sau: - Tiêu chi 2.1 HS lựa chọn nhửng thơng tin cần thiết có liên quan đến tính chất hóa học cùa ion Nơ,' mức dộ hoạt dộng hóa học cua kim loại dê GQVĐ cùa BTNT + lon Nớỹ mịi trưởng acid thê tinh oxi hóa (tương tự HN01) + Kim loại nhôm hoạt động (tính khừ mạnh hơn) kim loại dong - Tiêu chí 2.2 Dựa vào kiến thức đà học thông tin thu thập dược, HS tiến hành đề xuằt giái pháp GQVD từ thông tin + Tính oxi hóa ion Nơ, mơi trưởng acid -> Dự đốn tính oxi hóa cùa ion Nơ, môi trưởng bazơ + Kim loại nhôm hoạt động (tinh khứ mạnh hơn) kim loại đồng -> Dự đốn mịi trường base, ion Nơ, chi khử nhôm - Tiêu chi 2.3 Từ giái pháp HS lựa chọn giãi pháp GỌVĐ phủ hợp + Khi cho kim loại đồng vào: Óng nghiệm I ■ Kim loại đồng tan dần có khí khơng màu hóa nâu khơng dung dịch dẩn chun sang màu xanh 3Cu + 2NaNO? + 4H2SO4 -> 3CuS€>4 + Xa2SO4 + 2NO + 4H2O 3Cu + NO; + 8H* -> 3Cu2* + 2NO + 4H2O Õng nghiệm 2: Khơng có tượng xảy + Khi thay kim loại dồng bang kim loại nhơm: Ĩng nghiệm 1: Nhơm lan dần có khí thối (do nhơm khử NO xuống 'V//4') 16AI + ĨNaNCh + 3OH2SO4 -> 8Ah(SO 4)3 + 3Na2SC>4 + 3(NH4}2SO4 + 18H2O 8AI + Aụ + 30H* -> 8A13* + NH; + 9H2O Ĩng nghiệm 2: Nhơm lan dần có khí ihốl (do nhơm khừ NO xuống NHi, môi trường kiềm nên sinh NH;) SAI + 3NaN0j + 5NaOH + 18H2O -> 8Na|AI(OH)4| + 3NH 8AI + NO + 5OH- + 18H2O -> |AI(OH)4r + 3NHi Hoặc: XA1 + 3NaNOs + 5NaOH + 21 bo -> SNaAIO? + 3NHí SAI + vơ; + 5OH" + 2H2O -> 8/Ươ; + 3NH3 - Tiêu chí 2.4 HS tiến hành ihực GỌVĐ cùa BTNT Nàng lực đánh giá phirong án giãi vấn đề gồm tiêu chí sau: 'riêu chí 3.1 IIS lập kế hoạch GQVĐ cứa BTNT theo trình tự: Xác định tính oxi hóa cùa ion NO mịi trường acid > Dự đốn tính oxi hóa cùa lon NO mơi trường base -> Dựa vào mức dộ hoạt dộng kim loại de dự doán tượng, phán ứng xây —> Kcl luận - Tiêu chí 3.2 HS có điều chinh/đề xuất inới/cãi tiến cho phù help trình thực GQVĐ - Ticu chí 3.3 HS đánh giá dược hiệu quà cùa giãi pháp GQVĐ dã giải yêu cầu cùa BTNT ... dạy học hóa học Cơng cụ đánh giá lực giái vấn đề dạy học hóa học Bài toán nhận thức - Khái niệm phân loại (oán nhận thức - Bài (oán nhận thức dạy hục hóa hục Một số phương pháp dạy học phát triển. .. HS nhàm phát triển NL GQVĐ cùa HS Như việc nghiên cứu đề tài "Xây dựng hài toán nhận thức nhằm phát triển nàng lụv giai vẩn dề cho học sinh dạy học hóa học chương nitư - photpho lóp mười một" có... gồm chương: Chương Cơ sờ lí luận thực tiền cùa việc sử dụng toán nhận thức nhằm phát triển lực giãi vấn đề cho học sinh Chương Xây dựng sử dụng toán nhận thức nhảm phát triến lực giai vẩn đề cho