KHOA HOA HOC
NGUYEN THI HANH
VAN DUNG PHUONG PHAP GIAI NHANH
CAC BAI TOAN HOA HOC PHAN KIM LOAI
Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIEN NANG
LỰC NHẬN THỨC TƯ DUY CHO HỌC SINH
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Phương pháp dạy học hóa học
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS NGUYÊN THỊ SỬU
HA NOI, 2012
Trang 2
LOI CAM ON
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sau sac téi C6 gido-PGS.TS.Nguyén Thi Su, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện đề
tài khóa luận
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, các thầy cô trong tô Phương pháp dạy học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện giúp đỡ em
hoàn thành khóa luận
Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy cô giáo trong tổ bộ
mơn Hố học và các em HS lớp12 trường THPT Yên Phong Số I - Bắc Ninh đã giúp đỡ
em trong quá trình thực nghiệm hoàn thành kết quả khố luận
Trong q trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn đề đề tài được
hoàn thiện hơn và mang lại hiệu quả cao
Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Nguyễn Thị Hanh
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài: ỘWghiên cứu sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương Nito Ở Héa hoc 1Inâng cao - THPT theo hướng dạy học tắch cực Ợ là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của cô giáo - PGS.TS Nguyễn Thị Sửu Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và không trùng với kết quả của các công trình khác
Sinh viên
Trang 3PHẢN 1: MỞ ĐẦU
1 Lắ do chọn đề tài
Sự phát triển của xã hội đòi hỏi người lao động phải có tri thức tư đuy ,nhất là tư duy sáng tạo để thắch ứng trước sự phát triển không ngừng của khoa học Kĩ thuật Nhiệm vụ phát triển tư duy, năng lực nhận thức cho học sinh là trách nhiệm của nhà trường, của giáo viên các bộ môn trong đó có bộ mơn hóa học Trong dạy học hóa học thì nhiệm vụ của người giáo viên là phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh Để phát triển tư duy sáng tạo, năng lực nhận thức có nhiều phương pháp và phương tiện Trong dạy học hóa học thì bài tốn hóa học được coi là phương pháp dạy học hiệu quả trong việc phát triển tư duy cho học sinh Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng
kiến thức một cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi rèn luyện được nhiều kĩ năng cần thiết
về hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Với bài tốn hóa học hiện nay có nhiều phương pháp suy luận và phương pháp giải các dạng bài xác định Trong đó giải nhanh là phương pháp giải hiệu quả nhất, giúp học sinh tìm ra đáp số dung, nhanh đáp ứng được yêu cầu thi trắc nghiệm khách quan hiện nay Vì vậy tơi chọn dé tai: ỔVan dụng phương pháp giải nhanh các bài tốn hóa học phần kim loại trường THPT nhằm phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho hoc sinhỖ lam đề tài nghiên cứu của mình Đây là vấn đề nghiên cứu cần thiết, nhất là đối với giáo viên mới ra trường
như chúng tôi
2 Mục đắch nghiên cứu
Vận dụng các phương pháp giải nhanh các bài toán hoá học trong dạy học nhằm phát triển năng lực nhận thức, tư đuy lôgic, tư duy sáng tạo và trắ thông minh cho học sinh
Trang 43.1 Nghiên cứu cơ sở lắ luận về việc phát triển năng lực nhận thức, tư duy sáng tạo và vai trò bài toán hoá học trong dạy hoc
3.2 Nghiên cứu các phương pháp giải nhanh các bài tập hoá học
3.3 Nghiên cứu nội dung chương trình và các dạng bài tốn có thể vận dụng các phương pháp giải nhanh phần kim loại THPT
3.4 Nghiên cứu cách sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học hoá học để phát triển tư duy cho học sinh
3.5 Thực nghiệm sư phạm Bước đầu đánh giá tắnh phù hợp của bài tập lựa chọn và hiệu quả các phương pháp sử dụng bài tập trong dạy học được đề
xuất
4 Đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình đạy học hố học phổ thơng
- Đối tượng nghiên cứu: bài tốn hố học có nhiều cách giải trong phần kim loại
5 Giá thuyết khoa học
Nếu giáo viên lựa chọn được hệ thống các bài toán hoá học và hướng dẫn học sinh biết vận dụng các phương pháp giải nhanh bài toán hoá học một cách tắch cực , hợp lắ thì sẽ phát triển năng lực nhận thức và tư duy sáng tạo của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học THPT
6 Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các PP nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu lắ luận: phân tắch và tổng quan các tài liệu làm cơ sở lắ luận của để tài
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: tìm hiểu, thăm dò, trao đổi với giáo viên có kinh nghiệm và thực nghiệm sư phạm
- Phương pháp xử lắ thông tin: sử dụng phương pháp thống kê toán học trong
Trang 5PHAN 2: NOI DUNG
CHUONG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐÈ TÀI
1.1 Cơ sở lắ luận và quá trình nhận thức [14], [15] 1.1.1 Khái niệm nhận thức
Nhận thức là hoạt động đặc trưng của con người Trong quá trình sống và hoạt động con người nhận thức- phản ánh được hiện thực xung quanh, hiện thực của bản thân mình trên cơ sở đó con người tỏ thái độ và hành động đôắ
với thế giới xung quanh và đối với bản thân mình
Nhận thức là một quá trình, quá trình này thường gắn với mục đắch nhất
định nên nhận thức của con người là một hoạt động Đặc trưng nồi bật nhất là
phản ánh hiện thực khách quan.Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá trình khác nhau, thể hiện những mức độ phản ánh hiện thực khác nhau (mức độ cảm tắnh là phản ánh cái bên ngoài gồm cảm giác và tri giác, mức độ lắ tắnh phản ánh cái bên trong bản chất gồm tư duy và tưởng tượng) và mang lại những sản phẩm khác nhau về hiện thực khách quan( hình ảnh, hình tương, khái niệm )
Lênin đưa ra quá trình chung của hoạt động nhận thức như sau: Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn đó là con đường nhận thức biện chứng của sự nhận thức chân lắ, của sự nhận thức thực tại khách quan
1.1.2 Quá trình nhận thức học tập
Quá trình nhận thức liên quan chặt chẽ với tư duy, năng lực nhận thức được xác định là năng lực trắ tuệ của con người Nó được biểu hiện đưới nhiều góc độ khác nhau Các nhà tâm lắ học xem trắ tuệ là sự nhận thức của con người bao gồm nhiều năng lực riêng rẽ và được xác định thông qua chỉ số
Trang 6- Mặt nhận thức: nhanh biết, nhanh hiểu, biết suy xét và tìm ra các qui luật trong các hiện tượng một cách nhanh chóng
- Về khả năng tưởng tượng: Óc tưởng tượng phong phú, hình dung ra được những hình ảnh và nội dung theo đúng điều người khác mô tả
- Qua hành động: Sự nhanh trắ, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo - Qua phẩm chất: Ĩc tị mị, lịng say mê, hứng thú làm việc 1.1.3 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh
Việc phát triển năng lực nhận thức thực chất là hình thành và phát triển
năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức, vận dụng vào các bài toán thực tiễn, trong hành động một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau
Hình thành và phát triển năng lực nhận thức được thực hiện thường xuyên, liên tục, có hệ thống Điều này đặc biệt quan trọng đối với học sinh Hình thành thành và phát triển năng lực nhận thức được thực hiện từ việc rèn luyện năng lực quan sát, phát triển trắ nhớ và tưởng tượng, trau dồi ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, phương pháp nhận thức và phẩm chất nhân cách Những yếu tố này ảnh hưởng đến năng lực nhận thức
Để phát triển năng lực nhận thức cho học sinh cần đảm bảo các yếu tố
sau:
- Vốn di truyền về tư chất tối thiểu cho học sinh
- Vốn kiến thức tắch lũy phải đầy đủ và có hệ thống
- Phương pháp dạy và phương pháp học phải thực sự khoa học - Chú ý đến đặc điểm lứa tuổi và sự đảm bảo về vật chất và tinh thần
Trang 7- Hình thành và phát triển ở học sinh năng lực giải quyết vấn đề tăng cường tắnh độc lập trong hoạt động Người giáo viên cần dạy cho học sinh biết cách lập kế hoạch làm việc, phân tắch các yêu cầu của nhiệm vụ học tập và đề ra
các phương pháp giải quyết vấn đề một cách hợp lắ, sáng tạo
- Cần chú ý tổ chức các hoạt động tập thể trong dạy học Trong các hoạt động
này mỗi hoc sinh thể hiện cách nhìn nhận, giải quyết vấn đề của mình và nhận xét, đánh giá được cách giải quyết của bạn Điều đó sẽ thúc đẩy sự mở rộng
và phát triển tư duy, các quan hệ xã hội, tình cảm bạn bè, trách nhiệm của mình đối với tập thê
Như vậy năng lực nhận thức liên quan trực tiếp với tư duy Năng lực
nhận thức, năng lực trắ tuệ được phát triển khi tư duy phát triển
1.2 Tư duy [10],[1I] 1.2.1 Khái niệm tư duy
Tư duy là một quá trình tâm lắ thuộc nhận thức lắ tắnh là một mức độ nhận thức mới về chất so với cảm giác và tri giác.Tư duy phản ánh bên trong bản chất những mối liên hệ có tắnh quy luật của sự vật hiện tượng mà trước đó ta chưa biết.Quá trình phản ánh này là quá trình gián tiếp độc lập và mang tắnh khái quát, được nảy sinh trên cơ sở hoạt động thực tiễn, từ sự nhận thức cảm tắnh nhưng vượt xa các giới hạn của cảm tắnh
Vậy tư duy là gì? Tư duy là một quá trình tâm lắ phản ánh những thuộc tắnh bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong hiện thực khách quan
mà trước đó ta chưa biết
1.2.2 Các đặc điểm của tư duy
Những cơng trình nghiên cứu về tâm lắ học và giáo dục học đã khẳng định rằng: Sự phát triển tư đuy nói chung được đặc trưng bởi sự tắch lũy các thao tác tư duy thành thạo vững chắc của con người
Trang 8a Tắnh có vấn đề của tư duy:
Không phải bất cứ hoàn cảnh nào tư duy cũng xuất hiện.Trên thực tế tư duy
chỉ xuất hiện khi gặp những hoàn cảnh những tình huống có vấn đề mới mà
những hiểu biết cũ , những phương pháp hành động cũ tuy còn cần thiết song
không đủ giải quyết.Muốn giải quyết vấn đề thì con người phải tư duy Do
vậy trong dạy học cũng như trong giáo dục cần phải đưa học sinh vào hồn cảnh có vấn đề và hướng dẫn các em tự giải quyết vấn đề
b.Tắnh gián tiếp của tư đuy
Nếu như nhận thức cảm tắnh con người phản ánh trực tiếp sự vật hiện tượng bằng giác quan của mình Thì trong tư duy con người không nhận thức thế
giới một cách trực tiếp mà có khả năng nhận thức một cách gián tiếp
Tắnh gián tiếp của tư duy được thể hiện trước hết con người sử dụng ngôn
ngữ để tư duy, nhờ ngôn ngữ mà con người sử dụng các kết quả nhận thức( công thức, quy luật ) vào quá trình tư duy ( phân tắch , tổng hợp ,so sánh ) để nhận thức được cái bên trong bản chất của sự vật hiện tượng
c.Tắnh trừu tượng và khái quát của tư duy
Tư duy không phản ánh sự vật, hiện tượng một cách cụ thê và riêng lẻ, tư duy có khả năng trừu xuất khỏi sự vật, hiện tượng những thuộc tắnh những dấu hiệu cá biệt, cụ thể chỉ giữ lại những thuộc tắnh bản chất chung cho sự vật hiện tượng.Trên cơ sở đó mà khái quát sự vật hiện tượng riêng lẻ, nhưng có những thuộc tắnh chung thành một nhóm, một loại, một phạm trù Nói cách khác tư duy mang tắnh trừu tượng và khái quát Nhờ tắnh trừu tương và khái quát mà con người không chỉ giải quyết được nhiệm vụ hiện tại mà còn giải quyết được nhiệm vụ của tương lai
d Tư duy quan hệ chặt chẽ với ngôn ngữ
Trang 9với nhau Nếu khơng có ngơn ngữ thì tư duy của con người không thể diễn ra được, đồng thời các sản phẩm của tư duy (khái niệm, phán đốn ) cũng
khơng được chủ thể và người khác tiếp nhận
Ngôn ngữ cố định lại kết quả của tư duy, là vỏ vật chất của tư duy, là phương tiện biểu đạt kết quả tư duy
e Tư duy có mối quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tắnh
Tư duy phải thông qua nhận thức cảm tắnh, tư duy thường bắt đầu từ nhận thức cảm tắnh, trên cơ sở nhận thức cảm tắnh mà nay sinh tình huống có vấn
đề Nhận thức cảm tắnh là cơ sở, dữ liệu của những khái quát hiện thực theo một nhóm , lớp mang tắnh quy luật của tư duy.Ngược lại tư duy và các kết quả của nó có ảnh hưởng mạnh mẽ chỉ phối khả năng phản ánh của nhận thức cảm tắnh, làm cho khả năng của con người tắnh vi, nhạy bén hơn ,fri giác mang tắnh lựa chọn, ý nghĩa hơn
1.2.3 Các thao tác tư duy
Các thao tác cơ bản của tư duy đó là : a Phân tắch và tổng hợp:
- Phân tắch: Là hoạt động phân chia một vật, một hiện tượng ra các yếu tố, các bộ phận nhằm mục đắch nghiên cứu chúng đầy đủ, sâu sắc, trọn vẹn hơn theo một hướng nhất định
- Tổng hợp: Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, các yếu tố đã được nhận thức dé nhận thức cái toàn bộ
Trang 10b So sánh: Là sự xác định những điểm giống nhau và khác nhau của sự vật, hiện tượng và những khái niệm phản ánh chúng
Thao tác so sánh phải kèm theo sự phân tắch và tổng hợp Như vậy so sánh không những phân biệt và chắnh xác hóa các khái niệm mà còn giúp hệ
thống hóa chúng lại
Trong dạy học hóa học thường dùng hai cách so sánh: So sánh tuần tự và
so sánh đối chiếu
- So sánh tuần tự: Là so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng rồi so sánh với nhau Vắ dụ: So sánh các hiđrocacbon với nhau: ankan, anken, ankin
- So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc hoặc khi nghiên cứu đối tượng thứ hai người ta phân tắch thành từng bộ phận của đối tượng
thứ nhất Vắ dụ: So sánh axit và bazơ, kim loại và phi kim c Trừu tượng hóa và khái quát hóa:
- Trừu tượng hóa: Là quá trình con người dùng trắ óc gạt bỏ những mối liên hệ thứ yếu của sự vật, hiện tượng và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết cho tư duy
- Khái quát hóa: Là tìm ra cái chung, cái bản chất trong số các dâu hiệu của sự vật, hiện tượng rồi quy chúng lại thành khái niệm
1.2.4 Các phương pháp của tư duy
a.Khái niệm: Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng biệt của sự vật, hiện tượng Khái niệm đóng vai trị quan trọng trong quá trình tư duy, được xây dựng trên cơ sở các thao tác tư duy, làm cơ sở để đào sâu kiến thức tiễn tới các khái niệm mới
b.Phán đốn: Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một qui tắc, qui luật bên trong
Trang 11Suy lý được chia làm ba loại:
- Loại suy: Là hình thức tư duy đi từ riêng biệt này đến riêng biệt khác - Suy lý qui nạp: Suy lý từ riêng biệt đến phố biến, từ những hoạt động đến các qui luật
- Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, qui tắc, khái
niệm chung đến sự vật hiện tượng riêng lẻ
1.2.5 Phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học
Việc phát triển tư duy cho học sinh trước hết là giúp cho học sinh nắm
vững kiến thức, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành
qua đó mà kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động
hơn Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tắch, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết
Tư duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh chóng, sâu sắc và khá năng vận dụng tri thức càng linh hoạt, có hiệu quả hơn Như vậy sự phát triển tư duy của học sinh được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức Khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp chuẩn bị lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau này Do đó hoạt động dạy học hóa học cần phải tập luyện cho học sinh khả năng tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học Từ hoạt động dạy học trên lớp thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà giáo viên điều khiên hoạt động nhận thức của học sinh dé giải quyết vấn để học tập được đưa ra Học sinh tham gia vào vấn đề này một cách tắch cực sẽ năm được cả kiến thức và phương pháp nhận thức đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện
Trang 12- Có khả năng tự lực chuyển các tri thức, kĩ năng sang một tình huống mới: Trong quá trình học tập, học sinh đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi
liên tưởng đến những kiến thức đã học trước đó Nếu học sinh độc lập chuyển tái tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy
phát triển
- Tái hiện nhanh chóng các kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải quyết bài toán nào đó Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự
vật hiện tượng
- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự
- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế Đề có thê giải quyết tốt các bài
tốn địi hỏi học sinh phải có sự định hướng tốt, biết phân tắch, suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy để tìm cách áp dụng thắch hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả
1.3 Rèn luyện trắ thông minh cho hoc sinh thông qua việc dạy mơn hóa học ở trường phố thông [6]
1.3.1 Khái niệm về trắ thông minh
Từ các tài liệu khoa học giáo dục có thê rút ra một số quan niệm về trắ thông minh:
Ộ Trắ thông minh là tổng hợp các năng lực của trắ tuệ của con người(quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy ) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mớiỢ
Ộ Tri thong minh xét trong ban chất của nó là một phẩm chất cao của tư duy sáng tạo đến việc giải quyết vân để một cách mau lẹ và thắch hợp trong tình huống mới cho nên nó không chỉ thể hiện ở sự nhận thức mà biểu hiện
Trang 13Như vây - Trắ thông minh là phẩm chất cao nhất của năng lực tư duy nhằm giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng và sáng tạo Đặc trưng cơ bản nhất của trắ thông minh 1a tắnh độc lập, sáng tao trong suy nghĩ và trong hành
động
Một học sinh học thông minh là một học sinh có năng lực quan sát tốt, có trắ
nhớ lơgic nhạy bén, có óc tưởng tượng linh hoạt phong phú, ứng đối sc sao đối với vấn đề hóa học và làm việc có phương pháp
1.3.2 Những biếu hiện của trắ thông minh
Một học sinh thong minh thường được biểu hiện ở chỗ biết sử dụng các thao tác tư duy và hình thức tư duy một cách linh hoạt cụ thể :
- Có năng lực phân tắch, tổng hợp so sánh, cụ thể hóa, trừu tượng hóa,
khái quát hóa, qui nạp, suy diễn, loại suy từ tài liệu giáo khoa, từ thực nghiệm và từ bài tốn
- Có năng lực suy nghĩ độc lập tự nhìn thấy vấn để và phát hiện được van dé, đặt vấn đề và giải quyết vấn dé, kiểm tra và đánh giá được cách giải quyết của bản thân, phê phán cách đặt và cách giải quyết của người khác
- Có năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo, phát hiện được mối liên hệ khăng khắt giữa những sự kiện đã có trong thực nghiệm, trong bài tập hoặc trong thực tế sản xuất, đời sống đề tìm ra phương pháp đúng, hợp lắ, độc đáo để giải quyết vấn đề đặt ra
1.3.3 Rèn luyện trắ thông mỉnh cho học sinh
Thực chất của việc rèn luyện trắ thông minh cho học sinh là bồi dưỡng năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức độc lập sáng tạo Trong việc rèn luyện trắ thông minh cũng như bồi
dưỡng các thuộc tắnh tâm lắ khác, điều quan trọng là phải thường xuyên, liên
Trang 14Việc rèn luyện trắ thông minh khơng tách rời óc quan sát, phát triển trắ
tưởng tượng, trau dồi ngôn ngữ, bồi dưỡng chú ý, cung cấp những tri thức và phương pháp làm việc, hình thành những kĩ năng, kĩ xảo Những năng lực này tự nó chưa phái là rèn luyện trắ thông minh nhưng ở mỗi giai đoạn phát triển
thì một năng lực nào đó trong số ấy sẽ ảnh hướng đến sự phát triển trắ thông
minh
Rèn trắ thông minh cần đi song song với xây dựng tình cảm tốt đẹp rèn luyện ý chắ và những phẩm chất khác của nhân cách Những phẩm chất này có thể bù trừ phần nào cho trắ thông minh nhưng khơng thể thay thế hồn tồn nó trong cấu trúc nhân cách của một con người có đức có tài
Như vậy trắ thông minh của học sinh phải được rèn luyện qua tất cả các khâu của quá trình dạy học và thường xuyên chú ý trên cơ sở vận dụng tốt các nguyên tắc dạy học, giáo dục và các qui luật tâm lắ của học sinh Việc rèn luyện trắ thông minh cho học sinh phải thông qua những việc làm cụ thể có tác động đến tư duy học sinh đặc biệt là tư duy sáng tạo
1.4 Bài tập hóa học [9],[13] 1.4.1 Khái niệm bài tập hoá học
Theo từ điển Tiếng Việt phổ thông: Ổ Bai tap la bài ra cho HS làm để tập vận dụng những điều đã học ồ Từ đó ta có thể hiểu khái niệm BTHH như
sau:
BTHH là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi thuộc về hóa học mà trong khi hoàn thành chúng, HS nắm được một tri thức hay kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng Như vậy BTHH là nhiệm vụ học tập mà GV đặt ra cho người học, buộc người học vận dụng các kiến thức, năng lực của mình để giải quyết các nhiệm vụ đó nhằm chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng một cách tắch cực, hứng thú và sáng tạo
Trang 15Có nhiều cách phân loại BTHH, tuy nhiên căn cứ vào hình thức người ta có thể chia BTHH thành hai nhóm lớn: bài tập tự luận và bài tập trắc nghiệm khách quan
a Bài tập tự luận: dạng bài tập khi làm bài HS phải trình bày câu trả lời,
lắ giải lập luận, chứng minh bằng ngôn ngữ của mình Trong bài tập (BT) tự luận lại chia thành BT định tắnh, BT định lượng, BT có sử dụng hình vẽ, BT
thực tế dựa vào tắnh chất, nội dung BT
b Bài tập trắc nghiệm dạng BT khi làm bài HS chỉ phải đọc, suy nghĩ
và trả lời ngắn gọn bằng các kắ hiệu theo qui định, như điền một số từ, lựa
chọn phương án đúng trong số phương án cho BT trắc nghiệm lại được chia
thành 4 dạng chắnh: điền khuyết, ghép đôi, đúng sai, nhiều lựa chọn Hiện nay
BT trắc nghiệm nhiều lựa chọn thông dụng nhất 1.4.3 Ý nghĩa tác dụng
a.Ý nghĩa trắ dục
.- Làm chắnh xác hoá các khái niêm hoá học, củng cố và đào sâu, mở rộng
kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú Chỉ khi vận dụng vào việc giai bai tap hoc sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc
- Là phương tiện đề ơn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất
- Rèn luyện kĩ năng hóa học cho học sinh như: Kĩ năng viết và cân bằng phương trình hóa học, kĩ năng tắnh toán, kĩ năng thực hành, sử dụng ngơn ngữ hóa học
- Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống sản xuất , bảo vệ môi trường
b Ý nghĩa phát triển
Trang 16- Bài tập hóa học còn được sử dụng như là phương tiện để phát triển năng lực tư duy logic khái quát, độc lập và sáng tạo
- Bài tập hóa học cịn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học
sinh một cách chắnh xác, đồng thời cịn góp phát hiện năng lực sang tạo của học sinh
c.Ý nghĩa giáo dục
- Bài tập hóa học cịn có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn luyện tắnh kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học và
- Bài tập thực nghiệm rèn cho học sinh tắnh kỉ luật, văn hoá lao động, tắnh
kiên trì, những phẩm chất tư tưởng đạo đức
1.4.4 Mối quan hệ giữa bài tập hóa học và việc phát triển tư duy của học sinh
Trong học tập hóa học, hoạt động giải bài tập hóa học là một trong các hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho học sinh Vì vậy giáo viên cần phải tạo điều kiện để học sinh tham gia thường xuyên tắch cực hoạt động này Qua đó mà năng lực trắ tuệ được phát triển học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới
Thông qua hoạt động giải bài tập hóa học mà các thao tác tư duy như: phân tắch, so sánh, khái quát hóa thường xuyên được rèn luyện, năng lực quan sát, trắ nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh không ngừng được nâng cao, họ biết đánh giá, nhận xét đúng và cudi cùng tu duy được rèn luyện phát triển thường xuyên
Trang 17học sinh cách tư duy sử dụng các thao tác tư duy trong việc vận dụng kiến thức hóa học vào việc giải quyết yêu cầu của bài toán
Đề giúp cho học sinh phát triển năng lực tư duy sáng tạo thì phải tập luyện cho học sinh hoạt động tư duy sáng tạo, thông qua hoạt động giải bài tập hóa học và luôn khuyến khắch học sinh tìm nhiều cách giải cho một bài tập, phân tắch các cách giải để tìm ra cách giải hay nhất, ngắn gọn nhất Vì
vậy ta phải chọn nhiều bài tập để đảm bảo yêu cầu này
Như vậy thông qua việc giải bài tập hóa học mà học sinh phát triển được tư duy Có thể nói rằng giải bài tập hóa học và phát triển tư duy có mối quan
hệ mật thiết qua lại với nhau đề học sinh phát triển toàn diện
1.5 Các phương pháp giải nhanh BTHH [1],[4],[5],[11],[13],[14]
Có nhiều phương pháp giải nhanh BTHH, sau đây là một số phương pháp
thường được sử dụng để giải nhanh BTHH: Nhóm các PP bảo toàn gồm: bảo toàn khối lượng (BTKL), bảo toàn electron (BTe), bảo toàn điện tắch (BTĐT), bảo toàn nguyên tố (BTNT); phương pháp tăng giảm khối lượng; phương pháp các giá trị trung bình; phương pháp qui đổi; phương pháp đường chéo; phương pháp tự chọn lượng chất; phương pháp biện luận; phương pháp phương trình ion-electron
1.5.1 Nhóm các PP bảo toàn
1 Phương pháp bảo toàn khối lượng a Cơ sở của phương pháp
3 mụƯ chất tham gia phản ứng 3 muƯ chất sau phản ứng
* Khi sử dụng phương pháp cần chú ý
UM mudicdung dich) = LMeation + m,nion
Trang 18* Khối lượng các nguyên tố trong 1 phản ứng hóa học được bảo toàn b Vắ dụ áp dụng
Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm AI và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dich H,SO, 10% thu được 2,24 lắt khắ Hạ (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là
A 101,48 gam B 101,68 gam C 97,80 gam D 88,20 gam Hướng dẫn giải:
Kim loại + dung dịch H;SOu Ở> dung dịch muối + H;Ẩ
=n, =0.1 m _ 0,1ề 98x 100
Hdd H,SO, ỞỢ 10 = 98( gam) Tụ sọ,
Maung dich sau phan tng = Mim toai + Mun,s0, Ở Ỏn, = 3,68 + 98Ở0,1.2 = 101,48 (gam) = Dap an A
Ta có : xA + 2yB =8,2 (4) Thay (3) và (4) vào (5)
Vậy số gam muối = xA + 2yB + 71(x + 3y ) (5)
= 8,2 + 71.0,03 = 10,33 gam Dap an A
2 Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Trang 19* Khi sử dụng phương pháp cần chú ý:
Dé áp dụng tốt phương pháp BTNT, cần chú ý một só điểm sau:
- Hạn chế viết PTHH mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng (sơ đồ hợp thức, có chú ý hệ số) biểu diễn các biến đổi cơ bản của các nguyên tố quan tâm
- Đề bài thường cho (hoặc qua dữ kiện bài toán sẽ tắnh được) số mol của nguyên tố quan tâm, từ đó xác định được lượng (mol, khối lượng) của các chất
b Vắ dụ áp dụng
Vắ dụ 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm NaƯO và AlzO; vào HạO
thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất có nồng độ 0,5 M
Thổi khắ CO; (đư) vào Y thu được a gam kết tủa Giá trị của m và lần a lượt là
A 8,3 và 7,2 B 11,3 và 7,8 C 13,3 và 3,0 D 8,2 và 7,8
Hướng dẫn giải:
{Na;O và Al;O; } Ở> 2NaAlOƯỞ> 2AI(OH)ạ|
005 <ẹỞ 0,1 Ở 01 mol
= m=0,05.(62+102) = 8,2 gam ; a= 0,1.78 = 7,8(gam)
= Dap an D
Vi du 2: Hoa tan hoàn toàn 0,12 mol FeS; và a mol Cu,S vao axit HNO; vira
đủ thu được dung dịch X(chỉ chứa muối sunfat) và khắ duy nhất NO Giá trị
của a là:
A 0,12 mol B 0,04 mol C 0,075 mol D 0,06 mol
Trang 20Vì dung dịch chỉ chứa muối sunfat> theo bảo toàn nguyên tử S ta có: 2FeS; Ở>_ Fe;(SOuƯ); 0.12 0.06 mol Cus Ở> 2CuSOƯ a 2a mol => 0,12.2 + a= 0,06.3 + 2a =>a =0,06 mol = Đáp án D
3 Phương pháp bảo toàn điện tắch
a Cơ sớ của phương pháp: Nguyên tử, phân tử, dung dịch ln trung hịa về
điện
- Trong nguyén tir: s6 préton = sé electron - Trong dung dich :
= sé mol x dién tich ion duong = [Xsé mol x điện tắch ion âm
* Khi sứ dụng phương pháp cần chú ý:
- Khối lượng muối trong dung dịch = 3 khối lượng các ion tạo muối
- Quá trình áp dụng định luât bảo toàn điện tắch thường kết hợp :
+ Các phương pháp bảo toàn khác : bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tó
+ Viết phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn
Trang 21Vắ dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS; và 0,045 mol Cu;S tác dụng vừa đủ
với HNOƯloãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khắ NO duy nhất Giá trị của x là
A 0,045 mol B 0,09 mol C 0,135 mol D 0,18 mol Hướng dẫn giải:
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố :
Fe* :x mol; Cu: 0,09 mol; Sử7 : (x+0,045) mol
- Ap dụng định luật bảo toàn điện tắch(trong dung dịch chỉ chứa các muối sunfaĐ) ta có : (3x + 2.0/09) = 2(x + 0,045) => x=0,09
= Đáp án B
Vắ dụ 2: Dung dịch X có chứa 5 ion MgỢ, BaỢ, CaỢ, 0,1 mol CIỢ va 0,2 mol NO, Thêm dần V lắt dung dịch KạCO; 1M vào X đến khi được lượng kết
tủa lớn nhất thì giá trị V tối thiểu cần dùng là
A 150 ml B 300 ml C 200 ml D 250 ml Hướng dẫn giải:
.Áp dụng định luật bảo toàn điện tắch cho dung dịch sau phản ứng Khi phản ứng kết thúc, phần dung dịch chứa KỢ, Cỳ và NO,
Áp dụng định luật bảo toàn điện tắch ta có:
nộ =nẤ +nụẤ =03 (mo nuƯ = 0,15 (mol)
>V 0,15
K;CO, Ở 1 =0,15 (lit) = 150 ml > Dap an A 4 Phuong phap bao toan electron a Cơ sở của phương pháp
Trang 22*Khi sử dụng phương pháp cần chú ý
- Chủ yếu áp dụng cho bài tốn có các q trình oxi hóa-khử của các chất vơ cơ
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình hóa học, nhiều
phương trình hóa học hoặc tồn bộ q trình hóa học
- Xác định chắnh xác chất nhường và nhận electron Nếu xét cho một quá trình chỉ cần xác định trạng thái đầu và cuối số oxi hóa của ngun tố, thường khơng quan tâm đến số oxi hóa trung gian của các nguyên tố
- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác(bảo tồn khối lượng ngun tơ)
- Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO; và dung dich sau phản ứng
không chứa muôi amoni : Hy; (muối) = 2 SỐ mol e nhường(hoặc nhận)
b Vắ dụ áp dụng
Vắ dụ 1: Hịa tan hồn toàn 19,2 gam Cu bằng dung dịch HNOƯ, toàn bộ lượng khắ NO(sản phẩm khử duy nhất) thu được đem oxi hóa thành NO; rồi chuyển hết thành HNO; Thẻ tắch khắ oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là
A 2,24 lit B 4,48 lit C 3,36 lit D 6,72 lit
Huong dan giải: Áp dụng định luật BTe
Nhận xét :
Xét tồn bộ q trình :
+ Nitơ coi như không có sự thay đổi số oxi hóa (HNO; uạ ain HNO3)
+ Như vậy chỉ có hai nguyên tố có sự thay đổi só oxi hóa là Cu và O;
Cuồ > CuỢ + 2e O+ 4e Ở207
0.3 Ở 0,6 0.15 0,6 mol
Trang 23Vắ dụ 2: Để m gam bột sắt ngồi khơng khắ, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp X có khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe;O, và FezOƯ
Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H;SOƯ đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khắ SO; (đktc) Giá trị của m là
A 56 B 11,2 C 22,4 D 25,3 Hướng dẫn giải:
m
Ne (ban dau) = 56 (mol)
Ap dung định luật bảo toàn khéi lrong > Hạ (Ấy= a Ợ (mol)
Fe? Ởể Fe+3c ử + 4e Ở= 20ồ m 3m 75,2Ởm 75,2Ởm Ở= Ở mol ỞỞỞỞ 56 56 32 8 S*ồ +2eỞ S*(SO,) 0,6 Ở 0,3 =3m = 75,2Ởm 56 8 +0,6=> m= 56 gam =ệĐáp án A
Vi dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1 : 1) bằng axit
HNO;, thu được V lắt hỗn hợp khắ X (gồm NO và NO;) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với Hạ bằng 19 Giá trị của V là A 3.36 lắt B 2,24 lit C 4,48 lit D 5,6 lit
Hướng dẫn giải:
Đặt nr.=ncu,=a mol =56a + 64a = 12 > a= 0,1 mol
Feồ' + Fe Ợ+3e NẺ +3eỞ>NỢ (NO)
0,1 > 0,3 3x <x
CuỖ > Cu? +2e N* +1leỞ> N* (NO,)
0,1 Ở 0,2 yo y
Trang 24=>3x+y=05 (1)
Mặt khác 30** my 46 - I9x2=x=y (2) Tu (1) va (2) > x =y = 0,125 mol
Vhản hợp khi (dkte) = (0,125 + 0,125).22,4 = 5,6 lit > Dap an C 1.5.2 Phương pháp tăng giảm khối lượng
a Cơ sở của phương pháp
Khi chuyển từ chất này sang chất khác, khối lượng có thể tăng hay giảm do khối lượng mol của các chất khác nhau Sự tăng hoặc giảm khối lượng của các chất luôn có quan hệ với số mol của các chất Dựa vào mối quan hệ này có thể giải nhanh nhiều bài tốn hóa học
* Khi sứ dụng phương pháp cần chú ý
+ Vận dụng trong hóa vơ cơ : ỘSo sánh khối lượng của chất cần xác định với
chất mà giả thiết đã choỢ
- Kim loai + axit (HCl, H,SO, loing) Ở muối + Hot Am tang = Mgéc axit = MmudiỞ Mim ogi Mgdc axit = Naxit
- mA +nBỎ Ở mAỎ + nB (A khong phan tng voi nude 6 diéu kién
thường)
Ma < Mg: sau phan tng thanh kim loại A tăng
MA ting = MgỞ Ma tan = Mad giảm
Nếu khối lượng kim loại A tăng x% : Ma ting = a.x% (a là khối lượng ban đầu của A)
Trang 25Nếu khối lượng kim loại A giảm y% : mạ giam = A.y% (a là khối lượng ban
đầu của A)
- Muối cacbonat + axit (HCI, HạSOƯ loãng) Ở> muối + CO;Ẩ + H2O Am tang = Mmudi cloraỞ Mmuéi cacdonnat = 11 neo,
A mtang = Mmudi sunfatỞ Mmudi cacbonnat = 36 Neo,
- Muối hiđrocacbonat + axit (HCI, H;SO;Ư loãng) Ở> muối + COƯ;Ẩ +
HO
Am gidm = Myuéi hidrocacbonat~ Mmuéi elorua = 25,5 Neo,
A m tang = Mud hidrocacbonat Ở Mmuéi sunfar= 13 Meo,
- CO, + dung dịch M(OH),
ml > me, : khối lượng dung dịch thu được giảm so với khối lượng ban đầu
Mad giam = MJ Ở Meo,
mỊ < mo, ằ khối lượng dung dịch thu được tăng so với khối lượng ba đầu
Tu ng =/xẤẤ Ở MỊ
- Oxit + CO (Hạ) Ở> rắn + COƯ(H;, CO, HạO) + Myin = Moxit Ở Mo
+ Độ tăng khối lượng của hỗn hợp khắ sau so với hỗn hợp khi dau = mo
= Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài tập
hỗn hợp
Trang 26Vắ dụ 1: Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NQ;); 0,2M và AgNO; 0,2 M Sau một thời gian lấy thanh kim loại
ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành
đều bám hết vào thanh sắt) Khối lượng sắt đã phản ứng là
A 2.16 gam B 0,84 gam C 1,72 gam D 1,40 gam Hướng dẫn giải:
Hạo, = 0/02 ;nẤvẤ = 0,02
Vi sau phản ứng sat du > dung dịch chứa muối FeỢ", không chứa FeỢ*
mạng = 101,72 Ở 100 = 1,72 (gam)
Nếu Cu(NO;); chưa phản ứng
=> Maing tdi da = 0,02.108 Ở 0,01.56 = 1,6 gam < 1,72 (gam) = loại
Fe + 2AgNO3;Ở>Fe(NO3), + 2Ag
0,01<Ở 0,02 > 0,02 mol Fe + Cu(NO3).ỞFe(NO3)2 + Cu
xex > x mol
mạng = (0.02.108 Ở 0,01.56) + (64x Ở 56x) = 1,72 => x =0,015 (mol) Mee phan ing = (0,01 Ở 0,015).56 = 1,4 (gam) > Đáp án D
Vi du 2: Cho dung dich chtra 6,03 gam hén hop gdm hai mudi NaX va NaY
X và Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm
VHA, số hiệu nguyên tử Zx < Zy vào dung dịch AgNO: (dư), thu được 8,61
gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là
A 58,2 % B 52,8% C 41,8 % D 47,2%
Trang 27Áp dụng tăng giảm khối lượng : nuản hop = 8,61- 6,03 0,03(mol)
108- 23
3234+ ầ = ẹ =201 =X = 178 => Loại 0,03
= Hai halogen lần lượt là F và CI (AgE tan, AgCI kết tủa)
8,61
Taci = Nagci = 14357 0,06(mol) > % NaCl = 0.06% 58:5, 100% = 58,2%
=> NaF = 41,8% = Đáp án C
Vắ dụ 3: Nung nóng m gam PbS ngồi khơng khắ sau một thời gian, thu được
hỗn hợp rắn (có chứa một oxit ) nặng 0.95m gam Phần trăm khối lượng PbS đã bị đốt cháy là
A 74,69% B 95,00% C 25,31% D.64,68 %
Hướng dẫn giải: PbS +O, ỞỘ> PbO + SO)
Khôi lượng chất ran sau phan tng giam = mecpps đã phản ng) Ở Movoxit sau phin tng)
Đặt rips qin ing) = A> 32aỞ16a = 0,05m > a = 205
0,05m 2 230
%PbS đã tham gia phan img 1a ;: ẹ ỞỞ-x 100% = 74,69%
m
= Dap an A
1.5.3 Phương pháp các giá trị trung bình
a Cơ sở của phương pháp: Đối với một hỗn hợp chất bat kì ta ln có thé biểu diễn chúng qua một đại lượng tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số nguyên tử trung
bình, số nhóm chức trung bình, số liên kết x trung bình ), được biểu diễn
Trang 28Ở (X; : đại lượng đang xét của chat thir i trong hỗn hợp X=++Ở (1); voi Ấ x
n, số mol của chất thứ ¡ trong hôn hợp
Dĩ nhiên theo tắnh chất tốn học ta ln có :
min ( x) : đại lượngnhỏ nhấttrong tất cả X,
min (X;)< X <max(X;) (2) ; với
max (X,) : dai hrgnglén nhat trong tat ca_X,
Do đó, có thé dựa vào các trị số trung bình để đánh giá bài tốn , qua đó thu
gọn khoảng nghiệm làm cho bài toán trở nên đơn giản hơn, thậm chắ có thể
trực tiếp kết luận nghiệm của bài toán
- Điểm mấu chốt của phương pháp là phảo xác định đúng trị số trung
bình liên quan trực tiếp đến việc giải bài tốn Từ đó dựa vào dữ kiện đề bài
Ở trị trung bình ỞỈ kết luận cần thiết
* Khi sứ dụng phương pháp cần chú ý
- Theo tắnh chất tốn học ta ln có : min (X;)< X < max(X;)
- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau = trị trung bình đúng bằng trung bình cộng, và ngược lại
- Nếu biết tỉ lệ mol các chất thì nên chọn số mol ắt nhất là I > sé mol cdc chất
còn lại > X
- Nên kết hợp sử dụng phương pháp đường chéo b Vắ dụ áp dụng
Vắ dụ : Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhom IIA (phân nhóm chắnh nhóm II) tác dụng hết với dung dịch HCI (dư), thoát ra 0,672 lắt khắ H; (ở đkte) Hai kim loại đó là
A Be và Mg B Mg va Ca C Sr va Ba D Ca va Sr
Hướng dẫn giải:
Trang 29Ng = Ny, = 0,03=> M = ner 55,67
So wo
=> Hai kim loại đó là Ca và Sr= Dap an D
1.5.4 Phương pháp qui đỗi
a Cơ sở cúa phương pháp: Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tắnh trở nên dễ dàng, thuận tiện
Khi áp dụng phương pháp qui đồi phải tuân thủ 2 nguyên tắc sau : - Bảo toàn nguyên tố
- Bảo toàn số oxi hóa
* Khi sử dụng phương pháp cần chú ý: Khi thực hiện phép qui đổi phải
đảm bảo :
-_ Số electron nhường, nhận là không đổi (ĐLBTe)
- Do sự thay đổi tác nhân oxi hóa Ở có sự thay đổi sản phẩm cho phù hợp b Vắ dụ áp dụng
Vắ dụ : Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H;ạSOẤ đặc
nóng thu được dung dịch X và 3,248 lắt khắ SO; (sản phẩm khử duy nhất, ở dktc) Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan Giá trị của m
là
A 52.2 gam B 48.4 gam C 54,0 gam D 58,0 gam
Huong dan giải:
Fe,Oy ẹ {Fe : (a mol); O : b (mol)} > 56a+16b=20,88 ()
Feo Ở Fe'ồ+3e Oồ +2e = OF
a => 3a b Ở 2b mol
Trang 300,29 Ở 0,145 mol Theo bảo toàn sé mol e: 3a = 2b + 0,29 (2)
x 0,29 1 was =Ở~- = = oxit la FeO Từ (1) va 2) > a= 0,29; b = 0,29 = F = 05 =
2Fe Ở Fe(SOq)3 > mự ẤẤẤẤ = 0.145.400 = 58 gam 0,29 Ở 0,145 mol
=> Đáp án D
1.5.5 Phương pháp đường chéo a Cơ sở của phương pháp
- Phương pháp này thường được áp dụng cho các bài toán hỗn hợp chứa hai thành phần mà yêu cầu của bài toán là xác định tỉ lệ giữa hai thành phần đó - Nguyên tắc của PP là: Trộn 2 dd của chất A với nồng độ khác nhau thu được dd chất A với nồng độ duy nhất Như vậy lượng chất tan trong phần dd đặc bị giảm xuống phải bằng lượng chất tan tăng lên trong phần dd loãng Sơ đồ tổng quát của PP đường chéo như sau:
X-X; iS 1 x Đ ~ I > Xi >> _ỞỞ ` x oN X,-
Ở day: - X), Xo, X cé thé 1a nong độ %, nồng độ mol, khối lượng mol
x
~ Dị, D; có thể là khối lượng, thể tắch, số mol
PP này có thể dùng dé tắnh nhanh nhiều bài tốn hóa học khác như khi biết M,
sử dụng sơ đồ đường chéo ta có thể tắnh được tỉ lệ số mol hoặc số mol của các chất
Trang 31- PP đường chéo không được áp dụng dé giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau, có thể là đồng thể ( lỏng-lỏng, khắ-khắ, rắn-rắn) hoặc dị thể ( lỏng- rắn, lỏng-khắ, khắ-rắn) nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thé
- PP này có ý nghĩa thực tế là áp dụng nhanh cho trường hợp pha chế dung
dịch
- PP này chỉ áp dụng trong các trường hợp trộn lẫn dd của cùng một chất(hoặc
chất khác nhưng phản ứng với nước cho cùng một chất) Vắ dụ cho
(CH:CO);O vao dd CH;COOH ta thu được dd chứa một chất tan duy nhất là
CH;COOH
- Không được áp dụng PP này cho các trường hợp trộn lẫn các chất mà có phản ứng hóa học xảy ra giữa chúng( vắ dụ NaOH + HCI)
b Vắ dụ áp dụng
Khối lượng nguyên tử trung bình của Bo là 10,812 Hỏi mỗi khi có 94 nguyên tử 9# thì có bao nhiêu ngun tử '82
A 188 B 406 C 812 D 94
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp đường chéo, ta có :
!9 "= 0,188 y 94
10,812
" _ỞỞ ` 0,812 I ỞỞỞỞ 406
=> Dap an B
1.5.6 Phương pháp biện luận a Cơ sở của phương pháp
Dựa vào các dữ kiện bài toán tiến hành phân tắch, so sánh, khái qt hóa để tìm ra các điểm chung và các điểm đặc biệt của bài tốn, từ đó tìm ra được
Trang 32Vắ dụ : Cho hỗn hợp bột gồm 2.7 gam AI và 5,6 gam Fe vào 550ml dung dịch AgNO; 1M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn Giá trị của m là(biết thứ tự trong dãy thế điện hóa: FeỢ"/FeỢ" đứng trước
Ag/Ag)
A 64,8 gam B 54,0 gam C 59,4 gam D 32,4 gam
Hướng dẫn gidi:
Áp dụng BTe để so sánh, ta có:
3nAi + 2ng, = 0,5<nAƯ=_ 0,55 <3(nại + nr.) = 0,6
2 AI; Fe và AgNO; đã tham gia phản ứng hết; dung dich sau phản ứng có chứa cả Fe?" và Fe" > chat rắn chỉ gồm Ag
m = mạ; = 0,55.108 = 59,4 gam ệ Đáp án C
1.5.7 Phương pháp tự chọn lượng chất a Cõ sở của phương pháp
Trong một số câu hỏi và bài tập trắc nghiệm chúng ta có thể gặp một số trường hợp đặc biệt sau:
- Có một số bài toán tưởng như thiếu dữ kiện gây bé tac cho việc tắnh tốn
- Có một số bài toán các giá trị tắnh toán ở dạng giá trị tổng quat nhu a gam,
V lit, n mol hoặc cho tắ lệ thể tắch hoặc tỉ lệ số mol các chit
Như vậy kết quả giải bài tốn khơng phụ thuộc vào chất đã cho Trong các
trường hợp trên tốt nhất ta tự chọn một lượng chất để cho việc giải bài toán
trở thành đơn giản nhất Thơng thường có các cách chọn lượng chất sau: + Chọn một mol nguyên tử hoặc phân tử chất tham gia phản ứng + Chọn một mol hỗn hợp các chất tham gia phản ứng
+ Chọn đúng tỉ lệ lượng chất trong đề bài đã cho
+ Chọn cho thông số một giá trị phù hợp dé đơn giản phép tắnh
Trang 33Vắ dụ : Khi hòa tan hidroxit kim loại M(OH); bằng một lượng vừa đủ dung dịch H;SOƯ 20% thu được dung dịch muối trung hịa có nồng độ 27,21% Kim loại M là
A Cu B Zn C Fe D Mg
Hyéng dan gidi: Xét 1 mol M(OH), tham gia phản ứng:
M(OH); + H;SO, => MSO, + 2H;O
Cu (M+ 34) gam > 98 gam => (M+96) gam
98.100
> Munso,= oo = 490 gam
M + 96).100
2m, dd MSO, =(M+34+490) =
=>M=64Ở M làCu > Đáp án A
1.5.8 Phương pháp sử dụng phương trình ion Ở electron
a Cơ sớ của phương pháp: Trong bài tốn có nhiều phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch cùng bản chất như phản ứng trung hòa, phản ứng trao đồi, phản ứng oxi hóa Ở khử Ta dùng phương trình ion thu gọn để mô tả bản chất của phản ứng đồng thời giúp giải toán gọn, nhanh hơn
* Khi sứ dụng phương pháp cần chú ý: chất điện li mạnh được viết dưới
dang I1on như axit mạnh, bazo mạnh, hầu hết các muối; chất điện li yếu viết
dưới dạng phân tử như axit yếu, bazo yếu, kim loại b Vắ dụ áp dụng
Cho 8 gam hỗn hợp hai kim loại tác dụng với axit HNO dư thu được 0.1 mol NO và 0,2 mol NO; Tắnh khối lượng muối tạo thành
Hướng dẫn giải
Ta có các bán phương trinh hóa học: NO; + 4H* +3e Ở> NO + 2H;O
Trang 34NO; + 2H +le Ở NO, + H,O
0,4 0,2 mol
dauỖ = 0,8mol => nyo, = 0,8mol
=Đ>INo, =HNO, -DNO - NO,
=0,8 - 0,1 -0,2 =0,5
=> Mmuédi = MKL + Myo,
Trang 35CHƯƠNG 2
Vận dụng các phương pháp giải nhanh bài tốn hóa học phần vơ cơ chương kim loại ở trường THPT để phát triển năng lực tư
duy cho học sinh
2.1 Phân tắch nội dung và cấu trúc phần hóa kim loại lớp 12 nâng cao THPT
2.1.1 Vị trắ phần kim loại trong chương trình hóa học phố thơng Trong chương trình hóa học THPT, phần kim loại được sắp xếp ở
chương 5.6.7 hóa học lớp 12 với các nội dung đầy đủ về các kiến thức đại cương của kim loại, một số nhóm kim loại và một số kim loại có ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn Nội dung phần kim loại
được trình bày đầy đủ sâu sắc trên cơ sở về hệ thống kiến thức lắ
thuyết chủ đạo về cấu tạo chất, liên kết hóa học, phản ứng hóa học và sự điện li
2.1.2 Câu trúc nội dung phần hóa kim loại
Phần kim loại lớp 12 nâng cao bao gồm các chương:
Chương 5 Đại cương kim loại bao gồm các nội dung:
- VỊ trắ và cấu tạo của kim loại trong bảng tuần hoàn - Tắnh chất của kim loại Dãy điện hóa của kim loại - Hợp kim
- Ăn mòn kim loại
Trang 36Chương 6-7 Nghiên cứu các nhóm kim loại, các kim loại thường
dùng và hợp chất của chúng cụ thể là: - Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng - Kim loại kiểm thổ và hợp chất quan trọng - Nhôm và hợp chất của nhôm
- Sắt và hợp chất của sắt - Crôm và hợp chất của crôm
- Đồng và hợp chất của đồng
- Sơ lược một số kim loại khác
Khi nghiên cứu về các nhóm kim loại, học sinh vận dụng các lắ thuyết chủ đạo vì kiến thức về kim loại đã có từ chương trình THCS Các nhóm kim loại và nguyên tố kim loại đều được xem xét từ vị trắ trong bảng tuần hoàn các nguyên tó hóa học, đặc điểm cầu tạo nguyên tử, mạng tỉnh thể đến tắnh chất vật lắ, hóa học, điều chế và ứng dụng thực tế của chúng Các hợp chất của kim loại được
nghiên cứu oxit, hidroxit, muối về tắnh chất, điều chế và ứng dụng
Trang 37Điều chế Ứng dụng
Tắnh chất hóa học Vị trắ cầu tạo Tắnh chất vật lắ
Lắ thuyết chủ đao Kim loại Kiến
Tắnh chất hóa học Hợp chất Tắnh chất
Điều chế Ứng dụng
Sơ đồ 21 Cấu trúc logic nội dung nghiên cứu về nguyên tố kim
loại
Như vậy trong dạy học phần kim loại giáo viên cần dựa trên kiến thức về lắ thuyết chủ đạo ( cấu tạo chất, phản ứng hóa học, sự điện li ) và kiến thức học sinh đã có về kim loại ở THCS để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh nghiên cứu về những kim loại điển
Trang 38giải nhanh để rèn luyện kĩ năng giải bài tốn hóa học để phát triển
năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh
2.2 Hệ thống bài tốn có sử dụng các phương pháp giải nhanh
của phần kim loại
Với các bài toán phần kim loại đều có thể vận dụng các phương
pháp giải nhanh để tìm ra kết quả Vì vậy chúng tôi lựa chọn các bài tập có thể giải bằng nhiều phương pháp khác nhau và sắp xếp theo các dạng tắnh toán theo các phản ứng hóa học thể hiện tắnh chất hóa học cụ thể là:
- Kim loại tác dụng với phi kim
- Kim loại tác dụng với axit ( KL khử HỶ và khử sốc axit)
- Kim loại tác dụng với dung dịch muối
- Điều chế kim loại
2.2.1 Bài tập về kim loại tác dụng với phi kim
Bài 1: Để m gam phoi bào sắt (A) ngồi khơng khắ, sau một thời gian thu
được hỗn hợp B gồm sắt và các oxit Fe, FeaOƯ, FezO; có khối lượng 12 gam
Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO; thấy giải phóng ra 2.24 lắt khắ
duy nhất NO (đktc) Giá trị m là :
A.10.08gam B.l2gam C.54gam D.lIlgam
Áp dụng định luật BTKL, và BTe, BTNT, quy đỗi, đáp án :A.10,08g
Trang 39hết với axit sunfric đặc nóng thu được 6.72 lit khắ SO, 6 đktc.Khối lượng
của a là
A.5g B.11,2g C.224 D.253g
Phương pháp giải là : BTKL và BTe
Dap an: A 56 gam
Bài 3 Trộn 60gam bột sat với 80gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng khơng có khơng khi, thu được hỗn hợp A Hoà tan A bằng dd axit clohiđrie dư được dd
B và khắ C Đốt cháy C cần V lắt khắ OƯ Giá trị của V là
A 32,9281it B.16,4541ắt C.22,4lit D.4,481it Phuong pháp giải là: BTNT và BTe
Đáp án: A 32,928lit
Bài 4 Đốt cháy 3,6gam một kim loại hoá trị II trong khắ clo thu được 14,2gam muối khan của kim loại đó Kim loại đó là
A.Zn BNi CMg D.Cu
Phương pháp giải: BTKL và Bte Dap an C Mg
Bài 5: Cho dòng khắ O; đi qua Ống sứ đựng 0,96 gam Mg va 1,28 gam kim loại M có hóa trị khơng đổi, sau khi phản ứng kết thúc thu được 3,2 gam hỗn hợp oxit Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp oxit này cần 500 ml dung dịch
H;SOƯ Xác định kim loại M
A.Zn BNi CMg D.Cu
Phương pháp giải: BTKL và Bte Đáp án D Cụ
2.2.2 Bài tập về kim loại tác dụng với dd axit
* Kim loại tác dụng với axit HCI và dd H;SOƯ loãng ( kim loại khử HỢ)
Bài 6 Cho 5, gam hỗn hợp hai kim loại AI và Mg tác dụng với dd axit dư thu
được 5.6 lắt khắ Hạ ở đktc Thành phần phần trăm của AI và Mg là
A 52,94%, 47,06% B.50%,50% C.32.94%,67.06% D.60%,40% Phương pháp giải: BTNT, BTKL, BTe Đáp án: A 52,94% , 47,06%
Trang 40A.Mg B.Fe CAI D.Ca
Phương pháp giải: BTNT và BTKL Đáp án: B Fe
Bài 8 Hoà tan hoàn toàn 3,22gam hỗn hợp X gồm Fe,Mg,Zn bằng một lượng
vừa đủ dd H;SO;Ư loãng thu được 1.3441ắt khắ H; đktc và dd chứa m gam muối Giá trị m là
A.8,98g B.9,52g C.10,27g D.7,25g
Phương pháp giải: BTNT và BTKL Dap an: A 8,98g
Bài 9 Hoà tan hết 38,60gam hỗn hợp sắt va kim loai M trong dd HCI thay
thoát ra 14,56lắt khắ Hạ đktc Khối lượng muối clorua thu được từ dd
A.48.75g B.84,75g C.74,85g D.78,45g
Phương pháp giải: BTKL Đáp án: B 84,75g
Bài 10: Hịa tan hồn tồn 20 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch
HCI thu được I gam khắ H; bay ra và dung dịch A Hỏi khi cô cạn A thu được
bao nhiêu gam muối khan từ dd A.60g B.555g C.70g D.65g
Phương pháp giải : BTNT và BTKL, BTe và BTKL Dap an B 55,5g
Bài 11: Hỗn hợp A gồm AI, AlzO; có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18:1,02
Cho A tác dụng với dung dịch NaOH thu được dung dịch B chỉ chứa một chất tan duy nhất và V lắt Hạ (đktc) Nhỏ từ từ dung dịch HCI 1M vào dung dịch B tới khi thu được lượng kết tủa lớn nhất Lọc tách kết tủa, nung trong không khắ đến khối lượng không đổi thu được 4,08 gam chất rắn D
V va thé tich dung dich HCI da dung là