skkn khắc phục một số sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học thpt

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Khắc phục một số sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của

A ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Với xu hướng đổi mới PPDH, đổi mới hình thức thi, kiểm tra thì việc giáo viên dạy cho học sinh các cách giải nhanh, thông minh và học sinh áp dụng những cách giải này để hoàn thành các bài tập hóa học dưới dạng trắc nghiệm trong một thời gian ngắn là một tất yếu Tuy nhiên, song song với những cách giải nhanh đó chính là những sai lầm dễ mắc phải Đặc trưng của thi trắc nghiệm là số câu nhiều, thời gian ngắn, các đáp án đưa ra lại xây dựng trên những sai lầm mà học sinh có thể gặp nên việc phát hiện ra sai lầm trong quá trình kiểm tra lại thật sự khó khăn

Trong quá trình nhận thức của học sinh, các em lại hay mắc phải những sai lầm nhất định về kiến thức, kĩ năng và tư duy Những sai lầm này học sinh thường

dễ mắc phải khi giải bài tập hóa học, điều đó dẫn đến sai lầm không được học sinh nhận thấy kịp thời gây ảnh hưởng đến năng lực giải bài tập hóa học của học sinh

Việc tìm ra những nguyên nhân của sai lầm là để có những biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho học sinh nhận thức được những sai lầm và khắc phục được những sai lầm này, nhằm rèn luyện năng lực giải bài tập hóa học cho học sinh đồng thời nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường THPT

Vì vậy việc phân tích, sửa chữa và khắc phục những sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT là rất cần thiết

Đã có một số sách tham khảo nghiên cứu về những sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT Tuy nhiên, các tác giả mới chỉ phân tích những sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học mà chưa thấy tác giả nào đi sâu vào việc tìm ra biện pháp khắc phục những sai lầm đó

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Khắc phục một số sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình.

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, phân tích những sai lầm của học sinh trong quá trình áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT, trên cơ sở đó tìm cách khắc phục những sai sầm

3 Nhiệm vụ của đề tài

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến bài tập hóa học

- Tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến những sai lầm của học sinh thường mắc phải khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

- Đề xuất một số biện pháp khắc phục những sai lầm của học sinh có thể mắc phải khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

- Kiểm tra đánh giá kết quả của học sinh trong quá trình triển khai đề tài để

từ đó có những điều chỉnh và bổ sung hợp lý

4 Đối tượng nghiên cứu

Những biện pháp khắc phục những sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

5 Phạm vi nghiên cứu

- Học sinh lớp 12 trường THPT 4 Thọ Xuân

- Các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lý thuyết

- Đọc, nghiên cứu các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học.

- Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu viết về những sai lầm khi áp dụng

các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

6.2 Nghiên cứu thực tiễn

- Dự một số tiết dạy có áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT của đồng nghiệp

- Khảo sát các đề thi tốt nghiệp, đề thi đại học, cao đẳng, đề thi học sinh giỏi của tỉnh Thanh Hoá trong các năm học

- Chọn 03 lớp 12 trong đó có 01 lớp học ban cơ bản A, 02 lớp học ban cơ bản để triển khai đề tài Ban đầu tôi chưa áp dụng đề tài đối với cả 03 lớp, sau một thời gian tôi áp dụng đề tài cho cả 03 lớp Qua đó tôi so sánh, đối chiếu kết quả trước và sau khi thực hiện đề tài để rút ra kết luận

7 Những đóng góp của đề tài

- Phân tích được một số nguyên nhân dẫn đến sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

- Hệ thống được các sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

- Đề xuất các biện pháp khắc phục những sai lầm thường gặp của học sinh khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1 Cơ sở lý luận của vấn đề

1.1 Lý thuyết về sai lầm

1.1.1 Khái niệm về sai lầm

Theo từ điển Tiếng Việt của nhà xuất bản khoa học xã hội, Hà Nội 1994 thì

“sai lầm” có nghĩa là trái với yêu cầu khách quan hoặc với lẽ phải, dẫn đến hậu quả không hay

1.1.2 Sai lầm của học sinh trong quá trình áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học

Sai lầm của hoc sinh trong quá trình áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học là những lỗi mà học sinh mắc phải như lỗi về kiến thức, kỹ năng và tư duy trong quá trình giải bài tập dẫn tới việc tìm ra kết quả không đúng theo yêu cầu của đề bài

1.2 Đổi mới PPDH theo hướng tích cực

1.2.1 Cơ sở của vấn đề đổi mới PPDH

- Thực trạng giáo dục Việt Nam

- Sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam

1.2.2 Định hướng đổi mới PPDH

- Bám sát mục tiêu giáo dục trung học phổ thông

- Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể

- Phù hợp với cơ sở vật chất và các điều kiện dạy học của nhà trường

- Phù hợp với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả dạy và học

- Kết hợp việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các PPDH tiên tiến với việc khai thác những yếu tố tích cực của PPDH truyền thống

- Tăng cường sử dụng các phương tiện, thiết bị dạy học

1.2.3 Phương hướng đổi mới PPDH hóa học

- Dạy học lấy học sinh làm trung tâm

- Dạy học theo hướng hoạt động hóa người học

- Quan điểm kiến tạo trong dạy học

- Quan điểm dạy học tương tác

1.2.4 PPDH tích cực

1.2.4.1 Đặc trưng của PPDH tích cực

- Dạy học tăng cường tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh

- Dạy học chú trọng rèn luyện và phát huy năng lực tự học của học sinh

- Dạy học phân hóa kết hợp với học tập hợp tác

- Kết hợp đánh giá của giáo viên với đánh giá của học sinh và tự đánh giá của học sinh

- Tăng cường khả năng, kỹ năng vận dụng vào thực tế

1.2.4.2 Một số PPDH tích cực

- Đặt vấn đề và giải quyết vấn đề

- Dạy học hợp tác

- Vấn đáp

- Đàm thoại

1.3 Tổng quan về bài tập hóa học

1.3.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Theo các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ : “Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi,

mà trong khi hoàn thành, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định”

1.3.2 Phân loại bài tập hóa học

- Dựa vào nội dung có thể phân bài tập hóa học thành 4 loại : bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thực nghiệm, bài tập tổng hợp

- Dựa vào hình thức thể hiện có thể phân bài tập hóa học thành 2 loại : bài tập trắc nghiệm khách quan, bài tập tự luận

- Phân theo mục tiêu sử dụng : Có 2 loại là bài tập dùng trong quá trình giáo viên trực tiếp giảng dạy và các bài tập cho học sinh tự luyện tập

1.3.3 Những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay

- Loại bỏ những bài tập có nội dung kiến thức nghèo nàn, lạm dụng thao tác toán học và mang tính đánh đố học sinh

- Loại bỏ những bài tập lắt léo, giả định, xa rời hoặc sai với thực tiễn

- Tăng cường sử dụng các bài tập thực nghiệm hoặc bài tập có gắn liền với thực tế

- Tăng cường sử dụng các bài tập theo hình thức TNKQ

- Xây dựng hệ thống bài tập mới về hóa học với môi trường

- Xây dựng các bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề

- Sử dụng bài tập trong phát triển tự học của học sinh

2 Thực trạng của vấn đề

Qua thực tế trực tiếp giảng dạy ở trường THPT 4 Thọ Xuân cho thấy rằng học sinh thường mắc sai lầm khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT Nguyên nhân của tình trạng học sinh thường mắc phải sai lầm khi áp dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT xuất phát từ nhiều phía :

* Về phía học sinh : Nhiều học sinh mắc sai lầm về kiến thức, mắc sai lầm về

kỹ năng và tư duy

* Về phía giáo viên : giáo viên không thể cung cấp hết kiến thức cho học sinh được trong thời gian ngắn trên lớp

* Về phía phụ huynh : Sự quan tâm của một số phụ huynh đến việc học tập của con em mình còn hạn chế

3 Giải pháp và tổ chức thực hiện

3.1 Một số phương pháp giải nhanh được áp dụng trong quá trình giải bài tập hóa học

- Phương pháp bảo toàn khối lượng

- Phương pháp bảo toàn nguyên tố.

- Phương pháp bảo toàn electron

- Phương pháp bảo toàn điện tích

- Phương pháp quy đổi

- Phương pháp tăng giảm khối lượng

- Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn…

3.2 Phân tích một số sai lầm thường gặp của học sinh khi sử dụng các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học THPT

3.2.1 Sai lầm khi áp dụng phương pháp bán phản ứng oxi hóa - khử

Ví dụ 1 : (Đề TSĐH khối B – 2010) Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại

Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Số mol HNO3 đã phản ứng là

* Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp Y thành kim loại M và O Ta có :

Số mol NO3- (tạo muối) = ne (M cho) = ne (O nhận) + ne (

5



N nhận) = = (2,71 – 2,23)/8 + 3.0,03 = 0,15 mol

 Số mol HNO3 (phản ứng) = số mol NO3- (tạo muối) + số mol khí NO

= 0,15 + 0,03 = 0,18 mol

 Chọn D

* Sai lầm mắc phải

Do học sinh sử dụng bán phản ứng :

 3

NO + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (1) 0,12 ← 0,03

 n HNO3= n H = 0,12 mol  Chọn A

Bán phản ứng (1) chỉ áp dụng tính n Htrong trường hợp bài toán kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch HNO3

Ví dụ 2 : Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 có khối lượng 4,04 gam phản ứng

hết với dung dịch HNO3 (dư) thu được 336 ml khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Số mol HNO3 đã phản ứng là

* Hướng dẫn giải

Số mol NO là 0,015 mol

- Ta quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và O (y mol)

 56x + 16y = 4,04 (1)

Quá trình nhường e Quá trình nhận e

Fe – 3e →  3

Fe 0

O + 2e →  2

O

x 3x x y 2y

 5

N + 3e →  2

N

0,045 ← 0,015

Ta có : 3x = 2y + 0,045 (2)

Giải (1) và (2) ta được: x = 0,055 mol ; y = 0,06 mol

 Số mol NO3- (trong muối) = 3n Fe = 0,165 mol

Vậy n HNO3(phản ứng) = 

3

NO

n (trong muối) + n NO = 0,165 + 0,015 = 0,18 mol

 Chọn B

* Sai lầm mắc phải

Do học sinh sử dụng bán phản ứng :

 3

NO + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,06 ← 0,015

 n HNO3= n H = 0,06 mol

 Chọn A

3.2.2 Sai lầm vì xác định sai hoặc chưa đủ sản phẩm của phản ứng oxi hóa – khử

Ví dụ 1 : Số mol HNO3 tối thiểu để hòa tan hết 0,06 mol Fe là (sản phẩm khử duy nhất là khí NO)

* Hướng dẫn giải

Chỉ cần xác định được có phản ứng : 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ thì bài toán trở nên đơn giản hơn

Quá trình nhường e Quá trình nhận e

Fe0 - 2e → 2

Fe 5

N + 3e → 2

N

0,06 0,12 3x x

Ta có : 3x = 0,12  x = 0,04 mol

Vậy số mol HNO3 tối thiều cần dùng là : 0,06.2 + 0,04 = 0,16 mol

 Chọn C

* Sai lầm mắc phải

Học sinh hay bỏ quên phản ứng : 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ Nên muối thu được

là muối Fe3+

Quá trình nhường e Quá trình nhận e

0

Fe - 3e →  3

Fe  5

N + 3e →  2

N

0,06 0,18 3x x

Ta có : 3x = 0,18  x = 0,06 mol

Vậy số mol HNO3 tối thiều cần dùng là : 0,06.3 + 0,06 = 0,24 mol

 Chọn A

Ví dụ 2 : (ĐH, CĐ khối B – 2008) Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch

HNO3 (dư) Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (đktc) và dung dịch X Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là

A 13,92 gam B 8,88 gam C 13,32 gam D 6,52 gam

* Hướng dẫn giải

Ta thấy số mol electron của Mg nhường là 0,18 mol

Số mol electron nhận của 5

N về 2

N (NO) là 0,12 mol  0,18 mol

Vậy trong dung dịch X phải có muối NH4NO3 (x mol)

5



N + 8e → 3

N (NH4NO3) 8x ← x

Ta có : 0,18 = 0,12 + 8x  x = 0,0075 mol

 mmuối = m Mg ( NO3 ) 2 + m NH4NO3 = 0,09.148 + 0,0075.80 = 13,92 gam  Chọn A

* Sai lầm mắc phải

Học sinh bỏ qua sản phẩm khử NH4NO3

 mmuối = m Mg ( NO3 ) 2 = 0,09.148 = 13,32 gam

 Chọn C

3.2.3 Sai lầm khi sử dụng phương pháp bảo toàn điện tích

Ví dụ 1: Cho 11,8 gam hỗn hợp Al và Cu phản ứng với dung dịch hỗn hợp HNO3

và H2SO4 dư thu được 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí SO2 và NO2 có tỷ khối so với H2

là 26 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối là

A 55,8 gam B 50,2 gam C 61,2 gam D 56,0 gam

* Hướng dẫn giải

Áp dụng quy tắc đường chéo tính được 0,2 mol SO2 và 0,4 mol NO2

 Số mol electron trao đổi là 0,8

Khi cô cạn thì có : 4H+ + 4NO3- → 4NO2 + 2H2O + O2

Vì vậy muối tạo thành là muối sunfat

mmuối = mion kim loại + mgốc axit = 11,8 + 96

2

8 , 0

= 50,2 gam

 Chọn B

* Sai lầm mắc phải

Học sinh sử dụng bán phản ứng oxi hóa – khử :

2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O (1)

4H+ + SO42- + 2e → SO2 + 2H2O (2)

 Số mol NO3- (tạo muối) = số mol electron trao đổi trong (1) = 0,4 mol

 Số mol SO42- (tạo muối) = 21 [số mol electron trao đổi trong (2)] = 0,2 mol

 Khối lượng muối = 11,8 + 0,4.62 + 0,2.96 = 55,8

 Chọn A

Ví dụ 2 : Hòa tan một số muối vào nước được dung dịch A có các ion 0,05 mol

Ca2+, 0,15 mol Mg2+, 0,2 mol Cl- và y mol HCO3- Đun nóng A, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn hỗn hợp thu được m gam muối khan Giá trị m là

* Hướng dẫn giải

- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta tính được y = 0,2 mol.

- Khi đun nóng : 2HCO3-  t0 CO32- + CO2↑ + H2O

0,2 mol 0,1 mol

Cô cạn hỗn hợp thì các ion kết hợp tạo thành hỗn hợp muối Khối lượng muối khan bằng khối lượng các ion trong muối

mmuối = 0,05.40 + 0,15.24 + 0,2.35,5 + 0,1.60 = 18,7 gam

 Chọn C

* Sai lầm mắc phải

Học sinh thường quên mất phản ứng :

2HCO3-  t0 CO32- + CO2↑ + H2O

Nên mmuối = 0,05.40 + 0,15.24 + 0,2.35,5 + 0,2.61 = 24,9 gam

 Chọn A

3.2.4 Sai lầm khi sử dụng phương pháp quy đổi

Ví dụ 1 : Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4

trong dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl2 và m gam FeCl3 Giá trị của m là

A 8,125 B 11,375 C 10,341 D 9,356

* Hướng dẫn giải

Ta quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và Fe2O3 (y mol)

Ta có : 56x + 160y = 11,2

- Vị trí của các cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa là Fe2+/Fe ; 2H+/H2 ; Fe3+/Fe2+

- Thứ tự phản ứng : Do có sự hình thành Fe3+ nên Fe phản ứng hết với Fe3+ dư

PTHH : Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (1)

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2 (2)

x 3x

Ta có n FeCl2 = 0,1 mol  x =

3

1 , 0

(mol)  y =

120

7

(mol)

 n FeCl3( 1 )= 2n Fe2O3 = 607 mol  n FeCl3 (tạo thành) = 607  0,13.2 603 mol

 m FeCl3 (tạo thành) = 8 , 125

60

5 , 162 3

 Chọn A

* Sai lầm mắc phải

Quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và Fe2O3 (y mol)

PTHH : Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

x mol x mol

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

y mol 2y mol

Ta có hệ sau : 127x = 12,7

56x + 160y = 11,2

 x = 0,1 mol , y = 0,035 mol

 m FeCl3 = 0,035.162,5 = 11,375 (gam)

 Chọn B

Sở dĩ học sinh mắc sai lầm là do không chú ý về vị trí của các cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa của kim loại : Fe2+/Fe ; 2H+/H2 ; Fe3+/Fe2+

Ví dụ 2 : Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa hết trong 700 ml dung dịch HCl 1M, thu được 3,36 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH (dư), lọc lấy kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Giá trị của m là

* Hướng dẫn giải

Ta quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol) và O (y mol)

 56x + 16y = 20 gam (1)

Trong phản ứng của hỗn hợp X với dung dịch HCl thì sau cùng chỉ thu được Fe2+

nên ta có :

0

Fe -2e →  2

Fe 0

O + 2e →  2

O

x 2x y 2y

2H+ + 2e → H2

0,3 0,15

 2x = 2y + 0,3 (2) Từ (1) và (2)  x = 1445 và y = 18029

 n Fe O n Fe

2

1

3

2  = 457  160 24 , 89 ( )

45

7

3

m Fe O  