phát triển năng lực tư duy cho học sinh lớp 10 chuyên hoá qua hệ thống bài tập phần cấu tạo nguyên tử và liên kết hoá học ở trường trung học phổ thông

Nhằm mục đích để tạo nền tảng kiến thức đầu tiên khi HS bước chân vào trườngTHPT và phát triển khả năng tư duy của HS chuyên Hoá chúng tôi đã chọn đề tài: "PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CH

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các từ viết tắt 3

Danh mục các bảng, đồ thị, biểu đồ 4

PHẦN MỞ ĐẦU 5

1 Lý do chọn đề tài 5

2 Mục đích nghiên cứu 6

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 6

4 Giả thuyết khoa học 6

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 6

6 Phương pháp nghiên cứu 7

7 Đóng góp của đề tài 7

PHẦN NỘI DUNG 8

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 8

1.1 Những xu hướng đổi mới PPDH hoá học ở trường phổ thông 8

1.1.1 Nhu cầu đổi mới PPDH hoá học 8

1.1.2 Những xu hướng dạy học hoá học hiện nay 9

1.1.3 Sử dụng BTHH theo hướng dạy học tích cực 10

1.2 Tư duy và phát triển tư duy trong dạy học hoá học 11

1.2.1 Khái niệm tư duy 11

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy 12

1.2.3 Các thao tác tư duy trong dạy học môn Hoá học ở trường phổ thông 12

1.2.4 Tư duy hoá học - Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS 14

1.2.5 Quan hệ giữa BTHH và việc phát triển tư duy cho HS 16

1.3 Bồi dưỡng HS chuyên Hoá ở bậc THPT 17

1.3.1 Bồi dưỡng HSG là nhiệm vụ của GV Hoá học 17

1.3.2 Những năng lực và phẩm chất của HSG Hoá học 17

1.3.3 Một số biện pháp phát hiện HS có năng lực trở thành HSG Hoá học .18

Chương 2 CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HS CHUYÊN HOÁ THÔNG QUA HTBT PHẦN CTNT VÀ LKHH 20

2.1 Cơ sở lựa chọn và xây dựng HTBT phần CTNT và LKHH nhằm phát triển năng lực tư duy của HS 20

2.1.1 Hệ thống kiến thức phần CTNT bồi dưỡng HS chuyên Hoá 20

2.1.2 Hệ thống kiến thức phần LKHH bồi dưỡng HS chuyên Hoá 25

2.1.3 Cơ sở sắp xếp các BTHH 34

2.2 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy của HS chuyên Hoá thông qua HTBT phần CTNT và LKHH 35

2.2.1 Các biện pháp bồi dưỡng HSG 35

2.2.2 Biện pháp rèn các thao tác tư duy thông qua BTHH 37

2.3 Lựa chọn HTBT phần CTNT và LKHH nhằm phát triển năng lực tư duy cho HS chuyên Hoá lớp 10 THPT 48

2.3.1 CTNT 48

2.3.2 LKHH 55

2.4 Sử dụng HTBT theo các mức độ tư duy trong dạy học phần CTNT và LKHH ở lớp 10 chuyên Hoá 61

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74

3.1 Mục đích TNSP 74

3.2 Nhiệm vụ của TNSP 74

3.3 TNSP 74

3.3.1 Đối tượng và địa bàn TN 74

3.2.2 Tiến hành TNSP 74

3.3.3 Nội dung TN 75

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC

THPT : Trung học phổ thông

TNSP : Thực nghiệm sư phạm

DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ

1 Bảng 2.1 Khái niệm, đặc tính của các mạng tinh thể 26

3 Bảng 2.3 Hình học của những phân tử ABnXm không có những

liên kết bội

31

4 Bảng 2.4 Phân dạng bài tập theo các mức độ tư duy 34

8 Bảng 3.4 Bảng % HS đạt điểm yếu, kém, trung bình, khá, giỏi 77

9 Bảng 3.5 Bảng % HS đạt điểm từ Xi trở xuống 78

10 Bảng 3.6 Giá trị của các tham số đặc trưng 81

11 Đồ thị 3.1 Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra (đề số 1) - trường

chuyên Kon Tum

78

12 Đồ thị 3.2 Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra (đề số 1) - trường

chuyên Nguyễn Du

79

13 Đồ thị 3.3 Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra (đề số 2) - trường

chuyên Kon Tum

79

14 Đồ thị 3.4 Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra (đề số 2) - trường

chuyên Nguyễn Du

79

15 Biểu đồ 3.1 Phân loại HS theo kết quả điểm (đề số 1) - trường

chuyên Kon Tum

80

16 Biểu đồ 3.2 Phân loại HS theo kết quả điểm (đề số 1) - trường

chuyên Nguyễn Du

80

17 Biểu đồ 3.3 Phân loại HS theo kết quả điểm (đề số 2) - trường

chuyên Kon Tum

80

18 Biểu đồ 3.4 Phân loại HS theo kết quả điểm (đề số 2) - trường

chuyên Nguyễn Du

80

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong thời kỳ công nghiệp hoá – hiện đại hoá đất nước hiện nay, nhu cầu về mộtlực lượng đội ngũ cán bộ giỏi trong các lĩnh vực của công nghệ hoá học cho nềncông nghiệp hoá chất đang ngày một phát triển không ngừng của nước ta là rất lớn.Việc bồi dưỡng HSG về Hoá học ở trường phổ thông nằm trong nhiệm vụ pháthiện, đào tạo nhân tài mà trong công cuộc đổi mới đất nước hiện nay nó có một vịtrí không thể thiếu được

Nhìn chung hiệu quả của việc dạy và học môn học này hiện nay vẫn chưa đápứng được yêu cầu đổi mới trong giáo dục Với thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt racho người GV nói chung và GV Hoá học nói riêng là phải đổi mới PPDH, chú trọngbồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề học tập thông quamọi nội dung, mọi hoạt động dạy học, trong đó hệ thống BTHH giữ một vị trí hếtsức quan trọng Trong hoá học, giải đáp các câu hỏi lý thuyết và giải BTHH làphương tiện cơ bản để giúp HS gợi nhớ kiến thức, rèn luyện tư duy một cách sâusắc và vận dụng linh hoạt, có hiệu quả các kiến thức của mình

Từ hơn một trăm năm mươi năm trước, các nhà khoa học đã cho rằng mọi chấtđều được tạo nên từ những hạt cực kỳ nhỏ bé gọi là nguyên tử và chúng rất ít khitồn tại độc lập mà kết hợp với các nguyên tử khác tạo thành các phân tử hay tinhthể, sự kết hợp các nguyên tử với nhau gọi là liên kết Hoá học đã liên tục có nhữngbước phát triển nhảy vọt ở thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20 khi con người thực sự khám phá

ra cấu trúc của nguyên tử, hạt nhân, tìm hiểu về điện tử Đồng thời những khám phácủa vật lý học gần đây về bản chất sóng của điện tử đã thúc đẩy hoá học đi sâu vàocấu trúc và biến đổi của vật chất

Từ những điều trên đây, rõ ràng chúng ta đã thấy được tầm quan trọng của nhữngkiến thức về CTNT và LKHH đối với việc dạy học môn Hoá học và trong chươngtrình hoá học ở phổ thông phần CTNT và LKHH được coi là hai phần cơ sở quantrọng Tuy nhiên đây cũng là phần kiến thức phức tạp và mang tính trừu tượng cao,

do đó nhìn chung cơ sở lý thuyết và bài tập của phần này mới chỉ được HS tiếp thumột cách hạn chế

Nhằm mục đích để tạo nền tảng kiến thức đầu tiên khi HS bước chân vào trườngTHPT và phát triển khả năng tư duy của HS chuyên Hoá chúng tôi đã chọn đề tài:

"PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 10 CHUYÊN

HOÁ QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ LIÊN KẾT HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG "

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống lý thuyết, bài tập cơ bản và nâng cao về phần CTNT vàLKHH để phát triển tư duy cho HS chuyên Hoá ở trường THPT thông qua quá trìnhtìm kiếm lời giải Từ đó, đề xuất sử dụng kiến thức và HTBT này nhằm rèn luyện tưduy trong bồi dưỡng HSG

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học hoá học dành cho HS chuyên Hoá lớp 10 ở trường THPT

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống kiến thức, bài tập về CTNT và LKHH nhằm rèn luyện tư duy trong bồidưỡng HSG ở trường THPT chuyên

4 Giả thuyết khoa học

Nếu có hệ thống kiến thức lý thuyết và bài tập về CTNT và LKHH rèn luyện tưduy trong bồi dưỡng HSG; lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học phù hợpthì sẽ làm tiền đề vững chắc để HS có thể nghiên cứu tốt hơn ở các chương sau vàgóp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng HSG ở trường THPT chuyên

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận, thực tiễn của đề tài

- Xác định nội dung cơ bản của các chương CTNT và LKHH trong tài liệu giáokhoa Hoá học nâng cao và giáo khoa chuyên Hoá học

- Phân tích câu hỏi và bài tập phần “ CTNT và LKHH ” dựa vào tài liệu giáokhoa Hoá học nâng cao, giáo khoa chuyên Hoá học và đề thi HSG cấp Tỉnh, cấpQuốc gia, Olympic Hoá học Quốc tế nhằm phát triển năng lực tư duy của HS

- Xây dựng hệ thống lý thuyết, phân dạng câu hỏi và bài tập về phần “CTNT vàLKHH ” dùng cho HS chuyên Hoá học ở bậc THPT

- TNSP: Nhằm kiểm tra và đánh giá hiệu quả hệ thống lý thuyết, bài tập đã xây dựng.

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phương pháp đọc và nghiên cứu tài liệu;

- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết;

- Phương pháp hệ thống hoá lý thuyết

- Triển khai công tác TNSP ở trường THPT chuyên

- Xử lý kết quả TNSP bằng phương pháp toán học thống kê để có kết quả

7 Đóng góp của đề tài

- Về lý luận: Bước đầu đề tài đã xác định và góp phần xây dựng được một hệthống lý thuyết, bài tập về CTNT và LKHH tương đối phù hợp với yêu cầu vàmục đích bồi dưỡng HSG Hoá học ở trường phổ thông và dạy học các lớpchuyên hiện nay

- Về mặt thực tiễn: Nội dung của luận văn giúp GV có thêm nhiều tư liệu bổ íchtrong việc dạy học lớp chuyên và bồi dưỡng đội tuyển HSG

PHẦN NỘI DUNGChương 1 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1 Những xu hướng đổi mới PPDH hoá học ở trường phổ thông

1.1.1 Nhu cầu đổi mới PPDH hoá học

Chúng ta đang ở trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Nền kinh

tế nước ta đang chuyển đổi từ cơ chế kế hoạch hoá tập trung sang cơ chế thị trường

có sự quản lý của nhà nước Sự thay đổi này đòi hỏi ngành giáo dục cần có nhữngđổi mới nhất định để đáp ứng được yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho một xã hộiphát triển

Định hướng này đã được pháp chế hoá trong luật giáo dục Điều 28.2: “Phươngpháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo củaHS; phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học;rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lạiniềm vui, hứng thú học tập cho HS” Nhưng cho đến nay sự đổi mới PPDH trongnhà trường phổ thông theo định hướng này chưa được là bao, phổ biến vẫn là cáchdạy thông báo kiến thức sách vở và cách học thụ động

Từ mục đích cứng nhắc là học để trở thành cán bộ biên chế nhà nước, có việclàm ổn định sẽ được thay thế bằng việc học để chuẩn bị cho cuộc sống đa dạng, đaphương, hoà nhập thế giới, có việc làm ngày càng tốt hơn và học suốt đời để biếtlàm tốt nhiều việc Vì vậy, thanh niên sẽ ý thức được rằng học giỏi trong nhà trường

sẽ hứa hẹn thành đạt trong cuộc đời Phấn đấu học tập tự lực, có trình độ chuyên sâu

là con đường tốt nhất để mỗi thanh niên đạt tới vị trí kinh tế, xã hội phù hợp vớinăng lực của mình Khi đó họ sẽ chủ động lao vào học tập, làm việc sáng tạo khôngbiết mệt mỏi

Với đối tượng người học như vậy sẽ đòi hỏi nhà trường phải thay đổi nhiều vềnội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học các môn học để có những sảnphẩm đào tạo với chất lượng ngày càng cao, cung cấp cho thị trường lao động luônbiến đổi trong một xã hội phát triển Vì vậy, giáo dục cần xác định phương hướngđổi mới đúng đắn cho mình

1.1.2 Những xu hướng dạy học hoá học hiện nay

Từ thực tế của ngành giáo dục, cùng với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho sựphát triển đất nước, chúng ta đang tiến hành đổi mới PPDH chú trọng đến việc pháthuy tính tích cực chủ động của HS coi HS là chủ thể của quá trình dạy học Pháthuy tính tích cực học tập của HS là nguyên tắc nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quảcủa quá trình dạy học Nguyên tắc này đã được nghiên cứu, phát triển mạnh mẽ trênthế giới và được xác định là một trong những phương hướng cải cách giáo dục phổthông Việt Nam Những tư tưởng, quan điểm, những tiếp cận mới thể hiện nguyêntắc trên đã được chúng ta nghiên cứu, áp dụng trong dạy học các môn học và đượccoi là phương hướng dạy học tích cực

1.1.2.1 Dạy học lấy HS làm trung tâm.

Đây là một quan điểm được đánh giá là tích cực vì hướng việc dạy học chú trọngđến người học để tìm ra những PPDH có hiệu quả Dạy học lấy HS làm trung tâm,đặt vị trí của người học vừa là chủ thể vừa là mục đích cuối cùng của quá trình dạyhọc, phát huy tối đa những tiềm năng của từng người học Do vậy vai trò tích cực,chủ động, độc lập sáng tạo của người học được phát huy Người GV đóng vai trò làngười tổ chức, hướng dẫn, động viên các hoạt động độc lập của HS, đánh thức cáctiềm năng của mỗi HS giúp họ chuẩn bị tham gia vào cuộc sống

1.1.2.2 Đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hoá người học

Định hướng hoạt động hoá người học đã chú trọng đến việc giải quyết vấn đềdạy học thông qua hoạt động tự giác tích cực và sáng tạo của người học, hình thànhcông nghệ kiểm tra đánh giá, sử dụng phương tiện kĩ thuật, đặc biệt là công nghệthông tin trong quá trình dạy học Trong dạy học hoá học cần sử dụng các biện pháphoạt động hoá người học như:

- Khai thác nét đặc thù môn Hoá học tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng,phong phú của HS trong giờ học:

+ Tăng cường sử dụng thí nghiệm hoá học, các phương tiện trực quan, phươngtiện kĩ thuật trong dạy học hoá học

+ Trong giờ học cần sử dụng phối hợp nhiều hình thức hoạt động của HS như: thínghiệm, dự đoán lý thuyết, mô hình hoá, giải thích, thảo luận nhóm,… giúp HSđược hoạt động tích cực chủ động

- Tăng thời gian hoạt động của HS trong giờ học Hoạt động của GV chú trọngđến việc thiết kế, hướng dẫn điều khiển các hoạt động và tư duy của HS khi giảiquyết các vấn đề học tập thông qua các hoạt động cá nhân hay hoạt động nhóm GVcần động viên HS hoạt động nhiều hơn trong giờ học, giảm tối đa các hoạt độngnhận thức thụ động.

- Tăng mức độ hoạt động trí lực chủ động của HS thông qua việc lựa chọn nộidung và hình thức sử dụng các câu hỏi, bài tập có sự suy luận, vận dụng kiến thứcmột cách sáng tạo

1.1.2.3 Tiếp cận kiến tạo trong dạy học

Theo lý thuyết kiến tạo, một số nhà nghiên cứu lý luận dạy học đã đưa ra cácchiến lược dạy học chính là cần tạo mọi điều kiện, hỗ trợ các điều kiện học tập đảmbảo cho người học: học được cách lập luận, suy luận phản hồi và cách giải quyếtvấn đề; có kĩ năng ghi nhớ, hiểu thấu vấn đề và biết cách sử dụng kiến thức đó; có

sự linh hoạt trong nhận thức; tự biết điều chỉnh hoạt động nhận thức để đạt hiệu quảtối đa; biết thể hiện, phản ánh sự quan tâm và linh hoạt trong nhận thức của mình

1.1.3 Sử dụng BTHH theo hướng dạy học tích cực

Bản thân BTHH đã là PPDH hoá học tích cực, song tính tích cực của phươngpháp này được nâng cao hơn khi được sử dụng như là nguồn kiến thức để HS tìmtòi chứ không phải để tái hiện kiến thức Với tính đa dạng của mình BTHH làphương tiện để tích cực hoá hoạt động của HS trong các bài dạy hoá học, nhưnghiệu quả của nó còn phụ thuộc vào việc sử dụng của GV trong quá trình dạy họchoá học

1.1.3.1 Sử dụng BTHH để hình thành khái niệm hoá học.

Ngoài việc dùng BTHH để củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng hoá học cho HSngười GV có thể dùng bài tập để tổ chức, điều khiển quá trình nhận thức của HShình thành khái niệm mới Trong bài dạy hình thành khái niệm HS phải tiếp thu,lĩnh hội kiến thức mới mà HS chưa biết hoặc chưa biết chính xác rõ ràng GV có thểxây dựng, lựa chọn HTBT phù hợp để giúp HS hình thành khái niệm mới một cáchvững chắc

1.1.3.2 Sử dụng bài tập TN hoá học

Trong mục tiêu môn học có nhấn mạnh đến việc tăng cường rèn luyện kĩ nănghoá học cho HS trong đó chú trọng đến kĩ năng thí nghiệm hoá học và kĩ năng vậndụng kiến thức hoá học vào thực tiễn Bài tập TN là một phương tiện có hiệu quảcao trong việc rèn luyện kĩ năng thực hành, phương pháp làm việc khoa học, độclập cho HS GV có thể sử dụng bài tập TN khi nghiên cứu, hình thành kiến thứcmới, khi luyện tập, rèn luyện kĩ năng cho HS

1.1.3.3 Sử dụng các bài tập thực tiễn

Theo phương hướng dạy học tích cực, GV cần tăng cường sử dụng bài tập giúp

HS vận dụng kiến thức hoá học giải quyết những vấn đề thực tiễn có liên quan đếnhoá học Thông qua việc giải bài tập thực tế sẽ làm cho ý nghĩa của việc học hoáhọc tăng lên, tạo ra hứng thú, say mê trong học tập ở HS Các bài tập có liên quanđến kiến thức thực tế còn dùng để tạo tình huống có vấn đề trong dạy học hoá học.Các bài tập này có thể ở dạng bài tập lý thuyết hoặc bài tập TN

1.2 Tư duy và phát triển tư duy trong dạy học hoá học

1.2.1 Khái niệm tư duy

Theo M N Sacđacôv: “Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật vàhiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chấtcủa chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện tượng mới,riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hoá đã thu nhận được”

I N Tônxtôi đã viết: “Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quảnhững cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ”

Như vậy, trong quá trình học thì cái mà HS lĩnh hội được chính là cách tư duy,cách tư duy sẽ còn lại trong mỗi người học trong khi kiến thức có thể bị quên đitrong trí nhớ Qua quá trình tư duy, con người ý thức nhanh chóng, chính xác đốitượng cần lĩnh hội, mục đích cần đạt được và con đường tối ưu đạt được mục đích

đó Khi có kĩ năng tư duy thì người học có thể vận dụng để nghiên cứu các đốitượng khác Điều cần thiết trong tư duy là nắm được bản chất của sự vật, hiện tượng

từ đó vận dụng vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo Thông qua hoạtđộng tư duy người học có thể phát hiện ra vấn đề và đề xuất hướng giải quyết cũng

như biết phân tích, đánh giá các quan điểm, các phương pháp, lý thuyết của ngườikhác, đưa ra ý kiến chủ quan, nêu ra lý do, nội dung để bảo vệ ý kiến của mình.

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy

- Khả năng định hướng: ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh hội,

mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được mục đích đó

- Bề rộng: có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác.

- Độ sâu: nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng.

- Tính linh hoạt: nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành

động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi,

ngược chiều

- Tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải

quyết và tự giải quyết được vấn đề

- Tính khái quát: khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô

hình khái quát, trên cơ sở đó có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự,cùng loại

1.2.3 Các thao tác tư duy trong dạy học môn Hoá học ở trường phổ thông

1.2.3.1 Phân tích

Là quá trình tách các bộ phận của sự vật, hiện tượng tự nhiên của hiện thực vớicác dấu hiệu và thuộc tính của chúng cũng như các mối liên hệ và quan hệ giữachúng theo một hướng xác định Xuất phát từ góc độ phân tích các hoạt động tư duy

đi sâu vào bản chất, thuộc tính của bộ phận; từ đó đi tới những giả thuyết và nhữngkết luận khoa học Trong học tập hoạt động này rất phổ biến

1.2.3.2 Tổng hợp

Là hoạt động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác lập tínhthống nhất của các phẩm chất, thuộc tính của các yếu tố trong một sự vật nguyênvẹn có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác định cácmối liên hệ, các mối quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việcliên kết và liên hệ giữa chúng và chính vì vậy là đã thu được một sự vật và hiệntượng nguyên vẹn mới Cũng như phân tích, tổng hợp cũng có thể tiến hành trong

hoàn cảnh trực quan khi HS tác động vào sự vật đồng thời tổng hợp bằng “trí tuệ”.

HS THPT có thể tư duy tổng hợp bằng vốn tri thức, khái niệm cũ

Phân tích và tổng hợp không phải là hai phạm trù riêng rẽ của tư duy Đây làhai quá trình có liên hệ biện chứng Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp

để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng sự vật Sự phát triển củaphân tích và tổng hợp là đảm bảo hình thành của toàn bộ tư duy và các hình thức

tư duy của HS

1.2.3.3 So sánh

Là xác định sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng của hiệnthực Trong hoạt động tư duy của HS thì so sánh giữ vai trò tích cực

Việc nhận thức bản chất của sự vật, hiện tượng không thể có nếu không có sự tìm

ra sự khác biệt sâu sắc, sự giống nhau của các sự vật, hiện tượng Việc tìm ra nhữngdấu hiệu giống nhau cũng như khác nhau giữa hai sự vật, hiện tượng là nội dungchủ yếu của tư duy so sánh Cũng như tư duy phân tích và tư duy tổng hợp, tư duy

so sánh ở mức độ đơn giản (tìm tòi, thống kê, nhận xét) cũng có thể thực hiện trongquá trình biến đổi và phát triển

Tiến hành so sánh những yếu tố dấu hiệu bên ngoài trực tiếp quan sát được,nhưng cũng có thể tiến hành so sánh những dấu hiệu quan hệ bên trong không thểnhận thức trực tiếp được mà phải bằng hoạt động tư duy

1.2.3.4 Khái quát hoá

Là hoạt động tư duy tách những thuộc tính chung và các mối liên hệ chung,bản chất của sự vật, hiện tượng tạo nên nhận thức mới dưới hình thức khái niệm,định luật, qui tắc Khái quát hoá được thực hiện nhờ khái niệm trừu tượng hoánghĩa là khả năng tách các dấu hiệu, các mối liên hệ chung và bản chất khỏi các

sự vật và hiện tượng riêng lẻ cũng như phân biệt cái gì là không bản chất trong

1.2.4 Tư duy hoá học - Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS

1.2.4.1 Tư duy hoá học

Tư duy hoá học được đặc trưng bởi phương pháp nhận thức hoá học, nghiên cứucác chất và các quy luật chi phối quá trình biến đổi này Trong hoá học, các chấttương tác với nhau đã xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành các chấtmới Sự biến đổi này tuân theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ địnhtính và định lượng của hoá học Việc sử dụng các thao tác tư duy, sự suy luận đềuphải tuân theo các quy luật này Trên cơ sở của sự tương tác giữa các tiểu phân vôcùng nhỏ, thông qua các bài tập, những vấn đề đặt ra của ngành khoa học hoá học làrèn luyện các thao tác tư duy, phương pháp nhận thức khoa học

Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự tương tác giữacác tiểu phân của thế giới vi mô (phân tử, nguyên tử, ion, electron, …), mối liên hệgiữa đặc điểm cấu tạo với tính chất của các chất Các quy luật biến đổi giữa các loạichất và mối quan hệ giữa chúng

Đặc điểm của quá trình tư duy hoá học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa

sự biến đổi bên trong (quá trình phản ứng hoá học) với các biểu hiện bên ngoài (dấuhiệu nhận biết, điều kiện xảy ra phản ứng), giữa cái cụ thể: sự tương tác giữa cácchất với cái trừu tượng như quá trình góp chung electron, trao đổi electron, trao đổiion trong PTHH, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được liên hệ với nhữnghiện tượng không nhìn thấy được mà chỉ nhận thức được bằng sự suy luận logic vàđược biểu diễn bằng ngôn ngữ hoá học - đó là các kí hiệu, công thức hoá học biểudiễn mối quan hệ bản chất các hiện tượng được nghiên cứu

1.2.4.2 Sự phát triển tư duy trong dạy học hoá học

Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp HS nắm vững kiến thức hoá học,biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành, qua đó kiến thức của HSthu thập được trở nên vững chắc và sinh động hơn HS chỉ thực sự lĩnh hội tri thứckhi tư duy được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của GV mà HS biết phân tích, kháiquát tài liệu có nội dung, sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết Hoạtđộng dạy học hoá học cần phải tập luyện cho HS hoạt động tư duy sáng tạo qua cáckhâu của quá trình dạy học Từ hoạt động dạy học trên lớp thông qua hệ thống câuhỏi, bài tập mà GV điều khiển hoạt động nhận thức của HS để giải quyết các vấn đề

học tập được đưa ra HS tham gia vào các hoạt động này một cách tích cực sẽ nắmđược các kiến thức và phương pháp nhận thức đồng thời các thao tác tư duy cũngđược rèn luyện Trong học tập hoá học, việc giải các BTHH là một trong nhữnghoạt động chủ yếu để phát triển tư duy, thông qua các hoạt động này tạo điều kiệntốt nhất để phát triển năng lực trí tuệ, năng lực hành động cho HS

1.2.4.3 Đánh giá trình độ phát triển của tư duy HS

Việc đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS thông qua quá trình dạy học mônHoá học chính là chúng ta đã:

- Đánh giá khả năng nắm vững những cơ sở khoa học một cách tự giác, tự lực,tích cực và sáng tạo của HS (nắm vững là hiểu, nhớ và vận dụng thành thạo)

- Đánh giá trình độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực thực hành trên cơ

sở của quá trình nắm vững hiểu biết

Căn cứ vào chất lượng của quá trình lĩnh hội và kết quả của nó, có bốn trình độnắm vững kiến thức, khái niệm, kỹ năng, kỹ xảo

- Trình độ tìm hiểu: nhận biết, xác định, phân biệt và nhận ra kiến thức tìm hiểu.

- Trình độ tái hiện: tái hiện thông báo về đối tượng theo trí nhớ hay ý nghĩa.

- Trình độ kỹ năng: vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống quen

thuộc (kiến thức kỹ năng) Nếu thành thạo tự động hoá gọi là kiến thức kỹ xảo

- Trình độ biến hoá: vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách chuyển tải

chúng vào những đối tượng và tình huống quen biết nhưng đã bị biến đổi hoặc chưaquen biết

Như vậy để đánh giá kiến thức của bài học nói chung cũng như đối với từngloại bài học nói riêng: Bài học nghiên cứu tài liệu mới - Bài thực hành để minhchứng kiến thức - Bài hoàn thiện kiến thức, kỹ năng - Bài kiểm tra đánh giá kiếnthức, kỹ năng Ta có thể biểu diễn theo sơ đồ sau:

Bài học hoá học

bài nghiên cứu

tài liệu mới

bài hoàn thiện

kiến thức, kỹ năng

bài kiểm tra đánh giábài thực hành để

minh chứng kiến thức

Tương ứng có bốn trình độ thao tác:

- Bắt chước theo mẫu: làm theo đúng mẫu cho trước.

- Phát huy sáng kiến: làm đúng theo mẫu hoặc chỉ dẫn có phát huy sáng kiến,

hợp lý hoá thao tác

- Đổi mới: không bị lệ thuộc vào mẫu Có sự đổi mới nhưng vẫn đảm bảo

chất lượng

- Tích hợp hay sáng tạo: sáng tạo ra quy trình hoàn toàn mới.

1.2.5 Quan hệ giữa BTHH và việc phát triển tư duy cho HS

Trí thông minh là tổng hợp các năng lực trí tuệ của con người (quan sát, ghinhớ, tưởng tượng, tư duy, …) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sángtạo nhằm ứng phó với tình huống mới

Để giúp cho HS phát triển năng lực tư duy mà đỉnh cao là tư duy sáng tạo thìcần tập cho HS hoạt động tư duy sáng tạo, mà đặc trưng cơ bản nhất là tạo ra đượcsản phẩm tư duy mới mẻ Trong hoạt động học tập hoá học, một trong những hoạtđộng chủ yếu để phát triển tư duy của HS là hoạt động giải bài tập Vì vậy, GV cầnphải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực trí tuệ của HS được pháttriển, HS sẽ có được những sản phẩm tư duy mới, thể hiện ở:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới

- Tìm ra hướng đi mới

- Tạo ra kết quả mới

Để làm được điều đó, trước hết, người GV cần ý thức được hoạt động giải bàitập để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà là phương tiện hiệu nghiệm đểrèn tư duy hoá học cho HS Thông qua hoạt động giải BTHH, các thao tác tư duynhư so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hoá, … thường xuyênđược rèn luyện; năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suynghĩ, … của HS không ngừng được nâng cao; biết phê phán, nhận xét đúng, tạohứng thú, niềm say mê học tập, … để rồi cuối cùng tư duy của HS được rèn luyện

và phát triển thường xuyên, đúng hướng, nâng khả năng hiểu biết thế giới của HSlên một tầm cao mới, góp phần hình thành nhân cách toàn diện của HS

Trong quá trình giải bài tập nói riêng cũng như trong quá trình dạy học nóichung, người HS là chủ thể của hoạt động, còn GV là người tổ chức, điều khiển,

làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của HS Có độc lập mới biếtphê phán, có phê phán mới có khả năng tìm thấy vấn đề và có khả năng sáng tạođược Thông qua hoạt động giải, tuỳ thuộc vào từng dạng bài tập, nội dung cụ thể,với đối tượng cụ thể mà các năng lực được trau dồi và rèn luyện.

1.3 Bồi dưỡng HS chuyên Hoá ở bậc THPT

1.3.1 Bồi dưỡng HSG là nhiệm vụ của GV Hoá học

Để đáp ứng với yêu cầu của công cuộc cải cách giáo dục, quán triệt mục tiêu đàotạo con người mới toàn diện Người GV trong nhà trường có một vị trí và vai trò rấtquan trọng Người GV trong nhà trường không những phải truyền thụ được khốilượng kiến thức của chương trình quy định, mà còn phải hình thành cho được ở HScủa mình một phương pháp học tập độc lập, sáng tạo Thực hiện tốt lời dạy của Thủtướng Phạm Văn Đồng: “ở nhà trường, điều chủ yếu không phải là rèn luyện trí nhớ

mà rèn trí thông minh” và “phải làm sao tìm được cách học tập hợp lý nhất, thôngminh nhất, tốn ít công nhất và thu hoạch được nhiều nhất Cần biến phương phápthành thói quen và làm cho nó trở thành nề nếp” Vì vậy, trong quá trình giáo dục ởtrường phổ thông, nhiệm vụ phát triển tư duy cho HS là nhiệm vụ rất quan trọngnhư K Dusinki nói: “Người GV tồi cung cấp chân lý, còn người GV tốt dạy chongười ta cách tìm ra chân lý” Điều đó có nghĩa là phải “dạy” như thế nào để giúp

HS có phương pháp tư duy sáng tạo, phương pháp học tập hợp lý

1.3.2 Những năng lực và phẩm chất của HSG Hoá học

HS THPT chuyên là HS có năng lực đặc biệt, cần được giáo dục đặc biệt để đạtđến trình độ tương ứng với năng lực; HS chuyên tiếp thu kiến thức rất nhanh Đốivới các môn chuyên, HS học tăng thêm những chuyên đề chuyên sâu, mở rộng,nâng cao kiến thức để phát triển tư duy ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệcủa HS Vì vậy, trong đề tài này chúng tôi trình bày về các kiến thức cần mở rộngcho HS chuyên ngoài các kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa; từ đó, xây dựngHTBT tương ứng

Đặt trong phạm vi xem xét với HS các trường THPT không chuyên, theo chúngtôi, những phẩm chất và năng lực cần có của một HS chuyên môn Hoá học ở phổthông trong giai đoạn hiện nay bao gồm:

- Những HS không chuyên có kiến thức về hoá học chỉ là cơ bản không đi sâuvào bản chất nhưng đối với HS chuyên thì phải vững vàng, sâu sắc, có hệ thống Để

có được phẩm chất này đòi hỏi HS phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khảnăng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng, có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức

- Có trình độ tư duy hoá học phát triển Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh,khái quát hoá, có khả năng sử dụng phương pháp phán đoán như qui nạp, diễn dịch,loại suy Để có được những phẩm chất này đòi hỏi người HS phải có năng lực suyluận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…

- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên Phẩm chấtnày được hình thành từ năng lực quan sát sắc sảo, mô tả, giải thích hiện tượng cácquá trình hoá học được gọi là năng lực thực hành của HS

- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có

để giải quyết các vấn đề, tình huống Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một HSG

1.3.3 Một số biện pháp phát hiện HS có năng lực trở thành HSG Hoá học

- Làm rõ mức độ đầy đủ, chính xác của kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo theo tiêuchuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình và sách giáo khoa Muốn vậy phải kiểmtra HS ở nhiều phần của chương trình, về kiến thức lý thuyết, bài tập và thực hành

Có thể thay đổi một vài phần trong chương trình nhằm mục đích đo khả năng tiếpthu của mỗi HS trong lớp và dạy học lý thuyết là một quá trình trang bị cho HS vốnkiến thức tối thiểu, trên cơ sở đó mới phát hiện được năng lực sẵn có của một vài

HS thông qua các câu hỏi củng cố

- Làm rõ mức độ tư duy của từng HS bằng nhiều biện pháp, nhiều tình huống về

lý thuyết và TN để đo mức độ tư duy của từng HS Đặc biệt, đánh giá khả năng vậndụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo

- Soạn thảo và lựa chọn một số dạng bài tập đáp ứng hai yêu cầu trên đây để pháthiện HS có năng lực trở thành HSG Hoá học

Tiểu kết chương 1

Trong chương 1, chúng tôi đã trình bày các vấn đề sau:

- Những nhu cầu, xu hướng đổi mới PPDH hoá học ở trường phổ thông hiện nay

là phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của HS và bản thân BTHH đã

là PPDH hoá học tích cực

- Vấn đề phát triển năng lực tư duy: định nghĩa, tầm quan trọng, phẩm chất, cácthao tác của tư duy, tư duy hoá học và dấu hiệu đánh giá sự phát triển tư duy, mốiquan hệ giữa BTHH và việc phát triển năng lực tư duy

- Một số vấn đề về lý luận dạy học hoá học liên quan đến công tác bồi dưỡngHSG Ở đây, chúng tôi chủ yếu tập trung tìm hiểu về những phẩm chất và năng lựccần có của HSG; BTHH và tác dụng của nó trong việc góp phần phát triển tư duycho HS

- HTBT là phương tiện để phát triển tư duy cho HS Thông qua HTBT, HS có thểtạo cho mình tác phong làm việc sáng tạo, tạo một phương pháp tự học riêng đối vớimỗi HS để phát huy tối đa các phẩm chất và năng lực của HSG Tuy nhiên, muốnphát huy được hết các tác dụng của HTBT trong quá trình dạy học, mỗi GV khôngnhững cần thường xuyên học tập, tích luỹ kinh nghiệm, nâng cao trình độ chuyênmôn mà còn cần tìm tòi, cập nhật những PPDH mới phù hợp với xu thế phát triểngiáo dục trên thế giới, hoà nhịp với sự phát triển của xã hội

Tất cả các vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi nêu lên một số vấn đềcần được hiểu và làm nhằm góp phần phát triển năng lực tư duy HS chuyên Hoáhọc thông qua HTBT

Chương 2: CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HS

CHUYÊN HOÁ THÔNG QUA HTBT PHẦN CTNT VÀ LKHH

2.1 Cơ sở lựa chọn và xây dựng HTBT phần CTNT và LKHH nhằm phát triển năng lực tư duy của HS.

2.1.1 Hệ thống kiến thức phần CTNT bồi dưỡng HS chuyên Hoá

2.1.1.1 Kiến thức cơ bản

Trật tự các mức năng lượng

Phân lớp electron

Điện tích: 1+Khối lượng: 1uĐiện tích: 0Khối lượng: 1u

Vỏ nguyên tử Electron (e)

Điện tích: Khối lượng: 5,5.10-4u

1-Hạt nhân nguyên tử

Proton (p)

Nơtron (n)Kích thước, khối lượng nguyên tử

Obitan nguyên tửLớp electron

Gồm các electron có năng lượng gần bằng nhau

Sự phân bố electron

Nguyên tử khối trung bình:

* Quang phổ nguyên tử: Quang phổ nguyên tử hiđro gồm các vạch khác nhau

mà người ta xác định được bước sóng λ hay số sóng  Bằng TN, người ta xácnhận rằng các vạch tạo thành từng dãy được xác định bởi công thức sau:

nc số lượng tử đặc trưng cho trạng thái năng lượng cao

nt số lượng tử đặc trưng cho trạng thái năng lượng thấp

RH là hằng số Rydberg và bằng 1,097.107m-1

kết của hạt nhân

E = m.c2 (m: độ hụt khối lượng;

ΔE: năng lượng liên kết của hạt nhân)Hạt nhân có Z proton và N nơtron thì khối lượng hạt nhân đó bằng Zmp + Nmn.Khối lượng của hạt nhân đo được là mhn

+ Phóng xạ kiểu : phóng ra những hạt  (các hạt trung hòa); thực chất đó làdòng các photon, các lượng tử cùng bản chất với ánh sáng.

Trong đó: k là hằng số phân rã (hoặc hằng số phóng xạ);

N 0 là số hạt nhân phóng xạ có ở thời điểm đầu (tức t = 0);

N là số hạt nhân đó còn lại ở thời điểm t đang xét.

Chu kỳ bán hủy: là thời gian chất có ban đầu (N0) mất đi một nửa (N0/2), đượcgọi là thời gian bán hủy hay chu kỳ bán hủy Kí hiệu t1/2 hay  (đọc là tau)

Thay N = N0/2 vào (1) ta được 1/ 2

- Xác định niên đại dựa vào hoá học phóng xạ

+ Xác định niên đại các vật cổ, hoá thạch,…: bằng phương pháp khối phổ ta thuđược 238U và 206Pb trong một mẫu đá Từ số liệu này, ta tìm được thời gian cần đểtạo ra lượng 206Pb đó cũng là thời gian tồn tại của mẫu đá

+ Xác định niên đại vật cổ bằng đồng vị phóng xạ 14C Đồng vị 14C bị phân rãtheo phản ứng: 14 14

6C 7N  Chu kỳ bán hủy của 14

6C là 5730 năm Trong thiên nhiên, 14C được hình thành từphản ứng: 14 1 14 1

t

- Phản ứng hạt nhân: Sự tương tác của hai hay nhiều hạt dẫn đến tạo thành

nguyên tố mới (và có thể thêm các phần khác) được gọi là phản ứng hạt nhân

Kí hiệu: Bia + Đạn  [ Hạt nhân trung gian]  sản phẩm

c Các số lượng tử, giá trị các số lượng tử và ý nghĩa của chúng

Trạng thái của electron trong nguyên tử được xác định bằng một tổ hợp 4 sốlượng tử

- Số lượng tử phụ hay số lượng tử obitan 

+ Số lượng tử obitan  qui định hình dạng obitan hay kiểu obitan

+ Ứng với một giá trị của n thì  nhận các giá trị từ 0 đến (n-1)

+ Một giá trị của  ứng với một kiểu obitan

 = 0 được gọi là phân mức s và obitan trong phân mức s gọi là obitan s;

 = 1 được gọi là phân mức p và obitan trong phân mức p gọi là obitan p;

 = 2 được gọi là phân mức d và obitan trong phân mức d gọi là obitan d;

 = 3 được gọi là phân mức f và obitan trong phân mức f gọi là obitan f; …+ Obitan s có dạng hình cầu, obitan p có dạng số 8 nổi, obitan d và f có dạngphức tạp hơn

+ Trong  lớp, năng lượng của các electron tăng dần theo thứ tự ns-np-nd-nf

- Số lượng tử từ spin m s

+ Để có thể mô tả đầy đủ trạng thái electron trong nguyên tử, người ta xét thêm

số lượng từ spin ms, đặc trưng cho chuyển động riêng của electron

+ Số lượng tử spin ms có 2 giá trị +1

n * 2a



Trong đó n*: số lượng tử hiệu dụng

Z* = Z - b: số điện tích hạt nhân hiệu dụng, b: hằng số chắn

2

ha

4 me



 = 0,53A (bán kính quỹ đạo Bohr thứ nhất)0Bằng cách biến thiên các giá trị của n* và b sao cho Enl có giá trị cực tiểu, Slater

đã thiết lập được những quy tắc xác định được n* và b gọi là các quy tắc Slater

- Số lượng tử hiệu dụng n*: Tùy thuộc vào số lượng tử chính n

- Hằng số chắn b: Trong việc xác định hằng số chắn người ta chia các electronhay các obitan thành các nhóm: (1s); (2s, 2p); (3s, 3p); (3d); (4s,4p); (4d); (4f) vàtính số hạng góp b’ của các electron khác theo các quy tắc sau:

+ Những electron thuộc các nhóm obitan nằm phía ngoài của obitan cần xétkhông có hiệu ứng chắn đối với obitan này (b’ = 0)

+ Mỗi electron trên các obitan thuộc cùng nhóm với obitan cần xét có số hạnggóp b’ = 0,35; riêng đối với nhóm 1s, số hạng góp này bằng 0,3

+ Nếu obitan đang xét là obitan s hay p thì mỗi electron trên lớp obitan phíatrong (n’ = n - 1) sẽ làm tăng hằng số chắn một giá trị b’ = 0,85; mỗi electron trênnhững lớp obitan nằm sâu hơn (n’ < n - 1) sẽ có số hạng góp b’ = 1,0

+ Nếu obitan đang xét là d hay f thì mỗi electron thuộc những nhóm bên trong(ngay cả khi cùng lớp n) sẽ có số hạng góp như nhau b’ = 1,0

2.1.2 Hệ thống kiến thức phần LKHH bồi dưỡng HS chuyên Hoá

2.1.2.1 Kiến thức cơ bản

a Quy tắc bát tử để giải thích sự hình thành LKHH

Theo quy tắc bát tử thì nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kếtvới các nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron bền vững của các khí hiếmvới 8 electron (hoặc 2 đối với Heli) ở lớp ngoài cùng

b Sự tạo thành ion: Cation ne

  Nguyên tử me

  Anion(Mn+) (M) (Mm-)

c Liên kết ion và liên kết cộng hoá trị

* Liên kết ion: là LKHH được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang

điện ngược dấu

- Đặc điểm chung của liên kết ion

+ Liên kết ion là LKHH bền, do lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu là lớn.+ Liên kết ion không có tính định hướng trong không gian do trường lực ion tạo

ra có dạng cầu

+ Liên kết ion không có tính bão hoà, số lượng nguyên tử hay ion là không hữuhạn, các ion trái dấu sắp xếp xen kẽ, luân phiên nhau theo một trật tự xác định, tuầnhoàn tạo ra mạng tinh thể ion

- Tính chất chung của các hợp chất ion.

+ Luôn là chất rắn tinh thể ion

+ Có nhiệt độ nóng chảy cao và không bay hơi khi cô cạn dung dịch

+ Thường dễ tan trong nước và ít tan trong các dung môi hữu cơ kém phân cực.+ Ở trong dung dịch hoặc ở trạng thái nóng chảy hợp chất ion dẫn điện tốt

* Liên kết cộng hoá trị.

- Liên kết cộng hoá trị không phân cực: là loại liên kết cộng hoá trị trong đó

electron chung ở chính giữa hạt nhân hai nguyên tử

- Liên kết cộng hoá trị phân cực: là loại liên kết cộng hoá trị trong đó electron

chung lệch một phần về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn, nguyên tử này sẽmang một phần điện tích âm và ngược lại

- Liên kết cộng hoá trị cho - nhận (liên kết phối trí): là liên kết cộng hoá trị trong

đó cặp electron dùng chung chỉ do một nguyên tử cung cấp

- Đặc điểm chung của liên kết cộng hoá trị:

- Tính chất chung của các hợp chất cộng hoá trị:

+ Có thể tồn tại ở trạng thái khí, lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường

+ Có hình dạng xác định trong không gian do tính định hướng của liên kết cộnghoá trị

+ Thường khó tan trong nước và dễ tan trong dung môi hữu cơ kém phân cực

d Bậc liên kết: là số liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử Các liên kết đôi và

liên kết ba còn được gọi chung là liên kết bội

e Liên kết xichma () và liên kết pi ().

- Liên kết : là loại liên kết cộng hoá trị được hình thành bằng phương pháp xen

phủ đồng trục các obitan nguyên tử, vùng xen phủ nằm trên trục liên kết

- Liên kết : là loại liên kết cộng hoá trị được hình thành bằng phương pháp xen

phủ song song trục các obitan nguyên tử, vùng xen phủ nằm ở hai phía so với trụcliên kết Liên kết đơn luôn là liên kết , liên kết đôi gồm 1 liên kết  và 1 liên kết ,liên kết ba gồm 1 liên kết  và 2 liên kết 

f Tinh thể ion, tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử

Bảng 2.1 K hái ni m, đ c tính c a các m ng tinh th ệm, đặc tính của các mạng tinh thể ặc tính của các mạng tinh thể ủa các mạng tinh thể ạng tinh thể ể

Tinh thể phân tử

Tinh thể ion được

Tinh thể đượchình thành từnhững ion,nguyên tử kimloại và cácelectron tự do

Tinh thể đượchình thành từcác phân tử

Đặc - Lực liên kết có - Lực liên kết - Lực liên kết - Lực liên kết là

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ bay hơi cao

có bản chấttĩnh điện;

- Ánh kim;

- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt;

- Dẻo

lực tương tácphân tử;

- Độ cứng nhỏ;

- Nhiệt độ nóngchảy và nhiệt độbay hơi thấp

2.1.2.2 Kiến thức mở rộng

a Một số đại lượng đặc trưng cho LKHH

- Độ dài liên kết (d): là khoảng cách giữa hai hạt nhân của hai nguyên tử liên kết

trực tiếp với nhau

- Góc liên kết: là góc tạo bởi hai nửa đường thẳng xuất phát từ một hạt nhân

nguyên tử và đi qua hạt nhân của hai nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử đó

- Năng lượng liên kết: là năng lượng toả ra khi tạo thành một LKHH từ những

nguyên tử cô lập Năng lượng phân li về trị tuyệt đối bằng năng lượng liên kết.Tổng năng lượng các liên kết trong phân tử bằng năng lượng phân li của phân tử đó

- Lưỡng cực điện: là một hệ gồm hai điện tích +q và -q cách

nhau một khoảng cách l Lưỡng cực điện đặc trưng bằng đại

lượng momen lưỡng cực  với định nghĩa momen lưỡng cực 

bằng tích của điện tích q và cánh tay đòn l   .lq

+q

-q l

lưỡng cực điện

- Lưỡng cực liên kết: Trong liên kết ion hoặc liên kết cộng hoá trị phân cực điện

tích phân bố không đồng đều trên hai nguyên tử tham gia liên kết, trọng tâm điệntích âm lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn và trọng tâm điện tích dươnglệch về phía nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn Như vậy, mỗi liên kết ion hoặc liênkết cộng hoá trị phân cực là một lưỡng cực điện và có một momen lưỡng cực xácđịnh được gọi là momen lưỡng cực liên kết Liên kết phân cực càng mạnh thìmomen lưỡng cực càng lớn

- Lưỡng cực phân tử: Trong việc khảo sát lưỡng cực phân tử, người ta thừa nhận

thuộc tính cộng tính của momen lưỡng cực liên kết và coi momen lưỡng cực củaphân tử là tổng vectơ các momen lưỡng cực liên kết

Việc khảo sát momen lưỡng cực phân tử là một thông số cần thiết cho việcnghiên cứu tính chất của liên kết (khi  càng lớn, tính ion của liên kết càng mạnh),cấu trúc hình học của phân tử cũng như các tính chất vật lý, hoá học của một chất.

- Lực liên kết ion: Độ lớn của lực liên kết ion (F) phụ thuộc vào trị số điện tích

của cation (q1) và anion (q2) và bán kính ion của chúng r1 và r2: F ~ 1 2

b Một số loại LKHH

* Liên kết kim loại: là LKHH hình thành do các electron tự do gắn kết các ion

dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại hay trong kim loại lỏng Bản chấtcủa lực liên kết kim loại là lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do và các ion(+) kim loại

Ảnh hưởng của liên kết kim loại đến tính chất vật lý của kim loại: Mật độ

nguyên tử (hay độ đặc khít), mật độ electron tự do, điện tích của cation kim loạicũng ảnh hưởng đến các tính chất vật lý khác của kim loại như: độ cứng, nhiệt độnóng chảy, nhiệt độ sôi, tỷ khối

* Liên kết hiđro: là LKHH được hình thành khi có lực hút tĩnh điện giữa:

+ Nguyên tử H mang điện dương (H+ là nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tố

có độ âm điện mạnh như N, Cl, O, F)

+ Nguyên tố có độ âm điện mạnh, mang điện âm (X- như N, Cl, O, F), còn cặpelectron ghép đôi: X  H+ … Y- Liên kết hiđro thuộc loại liên kết yếu

- Ảnh hưởng của liên kết hiđro đến nhiệt độ sôi, tính tan trong nước

+ Liên kết hiđro giúp các phân tử ràng buộc với nhau chặt chẽ hơn, nên cần nhiềunăng lượng hơn để có thể tách các phân tử ra khỏi mạng tinh thể, dẫn đến nhiệt độ

cao hơn trường hợp không tạo được liên kết hiđro (có khối lượng phân tử xấp xỉnhau).

+ Liên kết hiđro giữa phân tử chất hữu cơ với nước giúp chúng phân tán hoàntoàn trong nước, nghĩa là tan được trong nước

* Liên kết Vanđecvan: là LKHH được hình thành bằng lực hút tĩnh điện rất yếu

giữa các phân tử phân cực thường trực hay phân cực tạm thời Lực liên kếtVanđecvan hình thành giữa tập hợp của các chất rắn, lỏng, khí

Độ lớn của lực liên kết Vanđecvan (F) phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Độ phân cực của phân tử càng tăng thì F tăng

+ Khoảng cách giữa các phân tử càng giảm thì F càng tăng

+ Khối lượng phân tử càng tăng thì F càng tăng

- Ảnh hưởng của lực hút Vanđecvan đến tính chất vật lý của các chất: Tương tự

ảnh hưởng của liên kết hiđro nhưng yếu hơn: tương tác Vanđecvan càng mạnh thìchất có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi càng cao, càng dễ hoá lỏng, tan vào nhauđáng kể

c Cách viết công thức Lewis

- Đếm tổng số electron hoá trị Ne của chất nghiên cứu

- Viết ký hiệu hoá học các nguyên tử sao cho các nguyên tử cuối cùng bao quanhnhững nguyên tử trung tâm (các nguyên tử hiđro có tính axit thì liên kết với nhữngnguyên tử oxi nếu có, hoặc với những nguyên tử trung tâm nếu không)

- Sử dụng đầu tiên các đôi electron để tạo ra các liên kết đơn giữa nguyên tửtrung tâm và mỗi nguyên tử xung quanh

- Điền bát tử cho mỗi nguyên tử phía ngoài bằng cách thêm số các đôi electroncần thiết (không bao giờ thêm cho hiđro vì nó luôn luôn có hoá trị 1) Trong cáchviết này, các halogen kết thúc chỉ tham gia vào 1 liên kết đơn và do đó có ba đôikhông liên kết

- Đặt tất cả các đôi electron còn lại (và electron độc thân khi Ne là lẻ) lên cácnguyên tử trung tâm và kiểm tra chúng có tuân theo qui tắc bát tử hay không

- Dự kiến một hay nhiều liên kết bội nếu không đủ số electron để thoả mãn quitắc bát tử của các nguyên tử trung tâm

- Gán cho mỗi nguyên tử một điện tích hình thức

d Sự lai hoá obitan nguyên tử và hình dạng của phân tử

* Sự lai hoá các obitan nguyên tử: Trên các luận điểm thuần túy của thuyết VB

sẽ không giải thích đúng cấu tạo hình học của phân tử Để giải quyết vấn đề này,người ta bổ xung thêm vào thuyết VB một giả thuyết mới có tên là thuyết lai hoácác obitan nguyên tử Điều kiện để có sự lai hoá bền:

- Năng lượng của các obitan tham gia lai hoá phải xấp xỉ nhau;

- Mật độ electron của các AO tham gia lai hoá phải đủ lớn;

- Độ xen phủ của các AO lai hoá với các AO của các nguyên tử khác tham gialiên kết phải đủ lớn để tạo thành liên kết bền

Bảng 2.2 Các kiểu lai hoá

Tam giác sp2 (s, px, pz) O3, NO2-, SO2,

Tứ diện sp3 (s, px, py, pz) CH4, NH3, H2O, Vuông phẳng dsp2 (d x2y2, s, px, py) [PtCl4]2-, [Ni(CN)4]2-, Song tháp tam giác dsp3 (d z2, s, px, py, pz) PF5, IF4, ICl3, Bát diện d2sp3 (d z2,d x2 y2

 , s, px, py, pz) SF6, [FeF6]3-,

* Thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hoá trị (VSEPR)

Chỉ xét những electron hoá trị xung quanh nguyên tử trung tâm A, tức là nhữngelectron hoá trị của A và những electron hoá trị do các phối tử B (là nguyên tử haynhóm nguyên tử hay phân tử) đóng góp rồi đếm xem có bao nhiêu cặp electron liênkết  và bao nhiêu cặp electron không liên kết (E) Tổng quát kí hiệu phân tửABnEm với A là nguyên tử trung tâm, B là các phối tử và có n cặp electron liên kết,

m cặp electron không phân chia

- Đám mây của những cặp electron hoá trị được phân bố sao cho sự đẩy giữanhững cặp electron đó là cực tiểu

- Một cặp electron không phân chia chiếm một không gian lớn hơn so với mộtcặp electron tham gia vào một liên kết đơn Sức đẩy giữa các cặp electron hoá trịgiảm theo thứ tự: (E - E) > (E -B ) > (B - B)

- Không gian của một cặp electron liên kết giảm khi độ âm điện của phối tử tăng

- Hai cặp electron của một liên kết đôi hoặc ba chiếm một không gian lớn hơnkhông gian của một cặp electron thuộc một liên kết đơn.

Bảng 2.3 Hình học của những phân tử AB n E m không có những liên kết bội

900 (1 tâm ởxích đạo, 1tâm ở trục)

ThẳngTam giác đều

Có góc

Tứ diện đềuTháp tam giác

Có gócSong tháp tamgiác

Tứ diện biếndạngHình chữ T

Thẳng

Bát diện đềuTháp vuông

Vuông phẳngSong tháp ngũgiácBát diện khôngđều

BeH2BF3

SnCl2

CH4NH3

H2OPCl5

SF4ClF3

XeF2I3-SF6IF5

XeF4

IF7XeF6

e Thuyết MO và sự hình thành liên kết cộng hoá trị

* Phân tử hai nguyên tử dạng A 2

- Chu kỳ 1: Các nguyên tố chu kỳ 1 có AO duy nhất 1s, nên trong phân tử hainguyên tử dạng A2 sẽ có sự tổ hợp hai AO-s để tạo ra hai MO- là σ1sσ* 1s.

- Chu kỳ 2: Các nguyên tử của các nguyên tố chu kỳ 2 có 4 AO hoá trị (2s, 2px,2py và 2pz), do vậy trong phân tử hai nguyên tử dạng A2 sẽ tổ hợp tạo 8 MO:

+ Hai AO-2s tạo ra hai MO- là 2s và * 2s;

+ Hai AO-2pz tạo ra hai MO- là z và * z;

+ Bốn AO-2px,y tạo ra hai MO- là x, y và *, *

Đối với các hệ O2, F2, Ne2 năng lượng các MO được phân bố tăng dần theo thứtự: 2s <* 2s <z <x, y < * x,  * y < * z (giản đồ A).

Đối với các hệ Li2, Be2, B2, C2, N2 năng lượng các MO được phân bố tăng dầntheo thứ tự: 2s <* 2s <x, y <z < *, * y < * z (giản đồ B).

* Phân tử hai nguyên tử dạng AB

Đối với các nguyên tố chu kỳ 2, sự tổ hợp của hai AO-2s và sáu AO-2p tạo ratám MO có mức năng lượng tăng dần như sau: 2s<* 2s<x, y<z< * , *<* z.Trên cơ sở này ta có thể khảo sát cấu hình phân tử của các phân tử như BO, NO,

CO, … hay các ion như CN-, NO+, NO-, CO+, …

f Sự cộng hưởng - liên kết nhiều tâm không định xứ

Tính bình đẳng của 3 nguyên tử O mà liên kết C=O có thể có chuyển hoá qua lạigiữa 3 nguyên tử trong CO32- nên tồn tại đồng thời ở 3 dạng cấu tạo (1), (2), (3)tương đương sau đây:

O

O C O

O

O C O

O 2-

mà còn có các liên kết  nhiều tâm không định xứ Lý thuyết về liên kết nhiều tâmkhông định xứ giúp giải thích được một số phân tử thiếu cũng như thừa electron.

g Mạng tinh thể

* Mạng lập phương đơn giản

- Đỉnh là các nguyên tử kim loại hay ion dương kim loại

- Số nguyên tử trong 1 ô mạng cơ sở = 1

* Mạng lập phương tâm khối

- Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion dương

kim loại

- Số nguyên tử trong 1 ô mạng cơ sở = 2.

* Mạng lập phương tâm diện

- Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các

nguyên tử hoặc ion dương kim loại

- Số nguyên tử trong 1 ô mạng cơ sở = 4.

* Mạng sáu phương đặc khít (mạng lục phương)

- Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở Mỗi ô mạng

cơ sở là một khối hộp hình thoi Các đỉnh và tâm khối hộp

hình thoi là nguyên tử hay ion kim loại

- Số nguyên tử trong 1 ô mạng cơ sở = 2.

2.1.3 Cơ sở sắp xếp các BTHH

Có nhiều cơ sở phân dạng BTHH khác nhau, chúng tôi sẽ dựa vào cơ sở phândạng bài tập theo các mức độ tư duy của HS Các bài tập ở đây được xây dựng theotừng chương cụ thể, mỗi chương sẽ có HTBT được sắp xếp theo bốn mức độ tư duy

Hiểu (tái hiện kiến thức,

diễn giải kiến thức, mô

tả kiến thức)

Tư duy logic(suy luận, phântích, so sánh, nhận

xét)

Phát huy sáng kiến(hoàn thành kỹ năng theochỉ dẫn, không còn bắtchước máy móc)

Đổi mới (lặp lại kỹ năngnào đó một cách chính xác,nhịp nhàng không phảihướng dẫn)

Sáng tạo (hoàn thành kỹnăng dễ dàng có sáng tạo,đạt tới trình độ cao)Việc sử dụng bài tập trong dạy học có tầm quan trọng đặc biệt, đối với HS đây làphương pháp học tập tích cực, hiệu quả và không có gì có thể thay thế được, giúpcho HS nắm vững những kiến thức hoá học, phát triển tư duy, hình thành khái niệm,khả năng ứng dụng hoá học vào thực tiễn, làm giảm nhẹ sự nặng nề căng thẳng củakhối kiến thức và gây hứng thú cho HS trong học tập

Tuy nhiên, hiệu quả của việc sử dụng hệ thống BTHH còn phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như: tính tự giác, tính vừa sức và hứng thú học tập của HS Cũng như vấn đềhọc tập, bài tập dễ quá hoặc khó quá đều không có sức lôi cuốn HS Vì vậy trongquá trình dạy học, ở tất cả các kiểu bài lên lớp khác nhau, người GV phải biết sử

dụng các BTHH có sự phân hoá để phù hợp từng đối tượng tức là góp phần rènluyện và phát triển tư duy cho HS

Đối với HS chuyên rất nhanh nhạy và tiếp thu kiến thức tốt, chủ yếu phát huy tưduy sáng tạo của các em nên trong HTBT phần bài tập ở dạng biết, chúng tôi chỉđưa ra một số câu hỏi trắc nghiệm nhằm củng cố kiến thức; phần bài tập hiểu, vậndụng và vận dụng sáng tạo sẽ được đi sâu hơn thông qua các bài tập tự luận Sauđây là ví dụ về sự phân dạng của các bài tập theo 4 mức độ trên:

Bài tập ở mức độ biết: Mạng tinh thể ion có đặc tính nào dưới đây?

A Bền vững, nhiệt độ nóng chảy cao và nhiệt độ sôi thấp

B Bền vững, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao

C Bền vững, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp

D Dễ bay hơi

Bài tập ở mức độ hiểu: Ion M3+ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d1:

1 Viết cấu hình electron của nguyên tử M và các ion M+, M2+, M3+, M4+

2 Electron 3d1 có thể ứng với giá trị nào của bốn số lượng tử?

3 So sánh bán kính giữa nguyên tử M và các ion Mn+, giữa các ion Mn+ với nhau

Bài tập ở mức độ vận dụng: Mô tả dạng hình học phân tử, trạng thái lai hoá của

nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau: IF5, XeF4, Be(CH3)2, BCl3, H3O +,NO3-

Bài tập ở mức độ vận dụng sáng tạo: Nhôm clorua khi hoà tan vào một số dung

môi hoặc khi bay hơi ở nhiệt độ không quá cao thì tồn tại ở dạng đime (Al2Cl6) Ởnhiệt độ cao (7000C) đime bị phân li thành monome (AlCl3) Viết công thức cấu tạoLewis của phân tử đime và monome; cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử nhôm,kiểu liên kết trong mỗi phân tử; mô tả cấu trúc hình học của các phân tử đó

2.2 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy của HS chuyên Hoá thông qua HTBT phần CTNT và LKHH

2.2.1 Các biện pháp bồi dưỡng HSG

- Hình thành cho HS một kiến thức cơ bản, vững vàng, sâu sắc Đó là lý thuyếtchủ đạo, là các định luật cơ bản, là các quy luật cơ bản của bộ môn Hệ thống kiến

thức phải phù hợp với logic khoa học, logic nhận thức đáp ứng sự đòi hỏi phát triểnnhận thức một cách hợp lý.

+ Rèn luyện cho HS vận dụng các lý thuyết chủ đạo, các định luật, quy luật cơbản của môn học một cách linh hoạt, sáng tạo trên cơ sở bản chất hoá học của sựvật, hiện tượng

+ Rèn luyện cho HS dựa trên bản chất hoá học, kết hợp với kiến thức các mônhọc khác chọn hướng giải quyết vấn đề một cách logic và gọn gàng

+ Rèn luyện cho HS biết phán đoán (quy nạp, diễn dịch, …) một cách độc đáo,sáng tạo giúp cho HS hoàn thành bài làm nhanh hơn, ngắn gọn hơn

+ Huấn luyện cho HS biết tự đọc và có kỹ năng đọc sách, tài liệu, với HSG đọccàng nhiều mới tăng lượng chất trong vốn kiến thức của mình Từ những tài liệu và

sự hướng dẫn, tổ chức của GV mà HS có thể phát huy tối đa khả năng tự học

- Đổi mới PPDH, nâng cao hiệu quả giờ học, vận dụng sáng tạo các phương phápkhác nhau một cách linh hoạt sáng tạo Phát triển cho HS các kỹ năng phân tích,tổng hợp, tư duy logic; khả năng phát hiện, giải quyết vấn đề, đặc biệt là các vấn đềnảy sinh từ thực tế cuộc sống; khả năng ngôn ngữ, kỹ năng trình bày diễn đạt ýtưởng khoa học và khả năng thích ứng với xã hội

- Rèn luyện cho HS phương pháp, thói quen tự học, tự nghiên cứu, tìm tòi, khámphá phát hiện vấn đề độc đáo, mới lạ

+ Hình thành, rèn luyện cho HS kỹ năng thu thập, phân loại và xử lý thông tin từcác nguồn tư liệu khác nhau

+ Trang bị cho HS phương pháp nghiên cứu khoa học và tập dượt nghiên cứukhoa học

+ Sử dụng thành thạo công nghệ thông tin trong việc khai thác tài liệu và dạyhọc, sử dụng các phòng học bộ môn, thí nghiệm, thực hành, thư viện để đáp ứngyêu cầu nâng cao chất lượng dạy học

- Đánh giá HS chuyên theo hướng kết hợp giữa thầy đánh giá HS với HS đánhgiá lẫn nhau và HS tự đánh giá mình Việc đánh giá HS chuyên gồm kiểm tra kiếnthức cơ bản, phần sáng tạo của từng HS, kết hợp đánh giá qua việc thực hiệnchương trình giáo dục phổ thông với đánh giá năng khiếu; kết hợp kiểm tra theo quiđịnh trong phân phối chương trình với viết tổng kết chuyên đề để khai thác triệt để

phương pháp tư duy của từng cá nhân, nhóm, lớp HS Các trường xây dựng ngânhàng đề kiểm tra, tổ chức các đợt kiểm tra tháng, kiểm tra chuyên đề và xếp thứ tự

HS từng tháng

2.2.2 Biện pháp rèn các thao tác tư duy thông qua BTHH

Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy HS sẽ khó hoặc không nắm vững được trithức về mặt hoá học nếu không có kĩ năng áp dụng các thao tác tư duy Vì vậy, khicho HS xem xét một vấn đề hoá học nào đó (thí nghiệm, hiện tượng, bài toán, ) thìcần rèn cho HS biết cách xem xét như thế nào đó cho có hiệu quả:

- Trước hết phải tri giác bài toán một cách tổng quát Sau đó, suy nghĩ phân tíchtừng yếu tố, từng dữ kiện, từng yêu cầu, từng khía cạnh của bài toán, để biết đượccái đã cho và cái cần tìm Cuối cùng tổng hợp các yếu tố, các dữ kiện, các khíacạnh của bài toán để nhận thức toàn bộ bài toán một cách đầy đủ và sâu sắc hơn

- Với mỗi bài toán phải xem xét một cách tổng hợp - phân tích - tổng hợp để qua

đó thấy được kiến thức cần vận dụng (tính chất, quy luật, công thức, )

- Xây dựng tiến trình luận giải bằng lập luận chặt chẽ và thực hiện đầy đủtừng bước tiến trình đó, mỗi phép tính, mỗi bước giải đều phải có cơ sở lập luậnvững chắc So sánh bài toán này với các bài toán trước đó có gì giống và khácnhau không?

- Cố gắng tìm ra tính chất đặc biệt của bài toán để tìm ra cách giải tối ưu độc đáo nhất

- Kiểm tra lại cách giải, cuối cùng khái quát hoá thành dạng bài toán và phươngpháp giải Phân tích tác dụng của bài tập và từ vấn đề bài toán có thể đặt ra nhữngvấn đề tiếp theo yêu cầu HS giải quyết

Ví dụ 1: Phương pháp giải 4 dạng bài thuộc phần CTNT

Bài tập ở mức độ biết

Thế nào là đồng vị? Hãy phân tích điểm đúng sai của các mệnh đề sau đây:

a Đồng vị là những chất có cùng điện tích hạt nhân Z.

b Đồng vị là những nguyên tố có cùng điện tích hạt nhân Z.

c Đồng vị là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Z.

d Đồng vị là những nguyên tố có cùng số khối A.

e Đồng vị là những nguyên tử có cùng số khối A.

Phân tích: Để làm được bài tập ở mức độ này HS chỉ cần thuộc: Đồng vị là những

nguyên tử có cùng số proton (cùng điện tích hạt nhân Z) nhưng khác nhau về số nơtron (N) nên số khối A khác nhau và đồng thời kết hợp với sự khác nhau giữa chất, nguyên tử, nguyên tố để từ đó phân tích:

a Mệnh đề sai vì chất (bao gồm đơn chất và hợp chất) không thể có cùng Z.

b Mệnh đề sai vì các nguyên tố khác nhau có Z khác nhau.

Phân tích: Đối với bài tập này, yêu cầu HS phải biết suy luận từ kiến thức đã học

về đồng vị và biết cách để sắp xếp các đồng vị trong một hợp chất theo một quy luật

để không bị trùng lập, với bài tập này sẽ giúp cho HS hiểu rằng trong tự nhiên thì SiCl 4 , H 2 O hay bất kỳ hợp chất nào cũng tồn tại rất nhiều hợp chất khác nhau và vì sao các hợp chất thường có phân tử khối không phải là các số nguyên.

1 Có 10 loại SiCl4 được tạo thành từ 2 đồng vị Si và 2 đồng vị Cl

+ Đối với đồng vị 38 Si:

+ Đối với 39 Si:

2 Có 18 loại hợp chất H2 O được tạo thành

- Xác định nguyên tử trung tâm.

- Viết công thức của các hợp chất: giữ nguyên đồng vị của nguyên tử trung tâm, sắp xếp các đồng vị còn lại theo 1 quy luật để không bị trùng lập.

- Tương tự, thay đổi đồng vị của nguyên tử trung tâm.

Phân tích: HS xác định yêu cầu của đề bài là tìm số hạt α, β được phóng ra thì

phải tư duy và biết vận dụng ngay kiến thức về các kiểu phóng xạ và định luật chuyển dịch phóng xạ để xác định số hạt phóng ra Xây dựng tiến trình luận giải bằng lập luận chặt chẽ như sau:

Sự phóng xạ  làm giảm số khối đi 4 đơn vị, phóng xạ  không làm giảm số khối Vậy trong quá trình phóng xạ số hạt  được phóng ra là:

238 206

84





Khi phóng xạ 8 hạt  thì số điện tích hạt nhân Z giảm đi là: 8.2 = 16

Trong dãy biến đổi phóng xạ, số proton chỉ giảm 92 – 82 = 10

Mà mỗi lần phóng xạ  số proton của hạt nhân lại tăng thêm 1 đơn vị nên số hạt

 được phóng ra là: N  = 16 –10 = 6 hạt.

Đây là bài tập vận dụng kiến thức đã học nhằm củng cố kiến thức định luật chuyển dịch phóng xạ cho HS.

Bài tập ở mức độ vận dụng sáng tạo

1 Uran trong thiên nhiên chứa 99,28% 238 U (có thời gian bán huỷ là 4,5.10 9

năm) và 0,72% 235 U (có thời gian bán huỷ là 7,1.10 8 năm) Tính tốc độ phân rã mỗi đồng vị trên trong 10 gam U 3 O 8 mới điều chế.

2 Mari và Pie Curi điều chế 226 Ra từ quặng Uran trong thiên nhiên 226 Ra được tạo ra từ đồng vị nào trong hai đồng vị trên?

A( U) ?A( U) ?

Phân tích: Dựa vào tóm tắt, HS xác định được những dữ kiện mà đề bài đã cho

và yêu cầu xác định tốc độ phân rã của hạt nhân thì HS cần phải định hướng cách giải:

1 Để xác định tốc độ phân huỷ hạt nhân được hiển thị bằng độ phóng xạ, tính

theo phương trình A = k.N (*) với k là hằng số tốc độ phân huỷ, N là tổng số hạt nhân phóng xạ có ở thời điểm xét.

+ Trước hết cần tìm k

Ta có k = 0,693/t 1/2

t 1/2 là thời gian phân huỷ đầu bài đã cho Khi tính nên đổi ra giây cho phù hợp thông lệ.