Tuyển chọn một số phương pháp giải nhanh bài toán hóa học về kim loại giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa tt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC BÙI TRỌNG TÂM TUYỂN CHỌN MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TỐN HĨA HỌC VỀ KIM LOẠI GIÚP HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO KIẾN THỨC VÀ KĨ NĂNG GIẢI TỐN HĨA LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN HĨA HỌC) Mã số:601410 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Nhiêu HÀ NỘI – 2012 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Danh mục viết tắt ii Danh mục bảng iii Danh mục sơ đồ Mục lục MỞ ĐẦU iv v Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sơ lí luân vê bai tâp hoa hoc ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ 1.1.3 Phân loai bai tâp hoa hoc ̣ ̀ ̣ ́ ̣ 1.1.4.Bài tập trắc nghiệm khách quan 1.2 Nhu cầu đổi phương pháp dạy học hóa học 6 1.3 Vai trò tập hóa học 1.4 Tình hình giải tốn hóa học 1.4.1.Những xu hướng dạy học hóa học 9 1.4.2 Xu hướng phát triển tập hóa học 11 1.4.3 Sử dụng tập hóa học theo hướng dạy học tích cực 13 1.5 Tư phát triển tư dạy học hóa học 15 1.5.1 Khái niệm tư 15 1.5.2 Đặc điểm tư 16 1.5.3 Những phẩm chất tư 16 1.5.4 Tư hóa học 17 1.5.5 Hình thành phát triển tư cho học sinh THPT 18 Tiểu kết chương 19 Chƣơng 2: MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TỐN HĨA HỌC VÀ CÁC BÀI TỐN VỀ KIM LOẠI 2.1 Một số phương pháp giải nhanh tốn hóa học 2.1.1 Phương pháp quy đổi hỗn hợp nhiều chất hỗn hợp chất 2.1.2 Phương pháp sử dụng giá trị trung bình 2.1.3 Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn 20 20 20 26 35 2.1.4 Phương pháp tăng giảm khối lượng 55 2.1.5 Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 61 2.1.6 Phương pháp đường chéo 66 v 2.2 Các toán kim loại 72 2.2.1 Kim loại tác dụng phi kim 72 2.2.2 Kim loại tác dụng nước dung dịch kiềm 74 2.2.3 Kim loại tác dụng axit 79 2.2.4 Kim loại tác dụng dung dịch muối 87 2.2.5 Điều chế kim loại 93 Tiểu kết chương 98 Chƣơng : THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 99 3.1 Mục đích – nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 99 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 99 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 99 3.2 Phương pháp thực nghiệm 99 3.2 1.Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm 99 3.2 2.Tiến hành thực nghiệm sư phạm 99 3.3 Thiết kế chương trình TNSP 100 3.4 Kết TN xử lý kết TN 100 3.4.1 Xử lí theo thống kê tốn học 100 3.4.2.Xử lí theo tài liệu nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng 101 3.6.2 Phân tích kết thực nghiệm Tiểu kết chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Khuyến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 108 109 110 110 111 112 114 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tàì Một mục tiêu dạy học hóa học phổ thơng ngồi việc truyền thụ kiến thức hóa học phổ thơng cịn cần mở rộng, phát triển kiến thức, hình thành cho học sinh phương pháp học tập khoa học, phát huy tính chủ động sáng tạo, rèn luyện lực nhận thức, tư hóa học cho học sinh Việc giảng dạy hóa học có chức phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao tri thức cho học sinh có lực, hứng thú học tập mơn Nhiệm vụ thực nhiều phương pháp khác nhau, song sử dụng hệ thống tập hoá học đánh giá phương pháp dạy học hiệu nghiệm việc phát hiện, bồi dưỡng lực nhận thức tư hóa học cho học sinh học sinh giỏi Trong hóa học THPT, tập hóa học vai trị quan trọng, giúp học sinh khắc sâu kiến thức học, rèn luyện kĩ giải toán, mang lại hiệu sâu sắc việc thực mục tiêu đào tạo Trong tập hóa học, phần lớn tập dạng tốn hóa học Việc giải tốn hóa học phụ thuộc nhiều vào kĩ học sinh Đối với học sinh việc nhớ lượng kiến thức lớn lý thuyết, sau tập chương không dễ dàng Đối với học sinh yếu, khó khăn Số lượng tốn hóa học lớn, đa dạng thể loại, gây khó khăn cho học sinh việc phân loại lựa chọn phương pháp giải thích hợp Trong số tốn hóa học, tốn kim loại chiếm lượng lớn thường liên quan đến nhiều kiến thức Học sinh giải tốt toán kim loại giúp em nắm vững tính chất hóa học chất, nắm vững lý thuyết liên quan đến phi kim, có kĩ giải nhanh tốn hóa học Từ củng cố thêm kĩ giải toán hữu cơ, tạo hứng thú học tập cho học sinh Tuy nhiên trình giải toán kim loại, học sinh thường gặp vấn đề khó khăn việc tìm phương pháp giải phù hợp Các tài liệu tham khảo phương pháp giải tốn hóa học có nhiều, gây phương hướng cho học sinh việc vận dụng phương pháp để giải nhanh tốn hóa học Để giúp học sinh có phương pháp giải tốn hóa học nhanh hơn, ngắn gọn hơn, lựa chọn đề tài: “Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh toán hóa học kim loại giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức kĩ giải tốn hóa” Lịch sử nghiên cứu Có nhiều tác giả: Cao Thị Thiên An viết: “Giải dạng tập từ đề thi quốc gia”, Đỗ Xuân Hưng với “Hướng dẫn giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học” Lê Thị Thanh Bình viết đề tài “Phát triển lực tư tích cực, độc lập, sáng tạo học sinh trung học phổ thơng thơng qua tập hóa học vơ cơ” Tất viết phương pháp giải tốn hóa học, thường chung tốn hóa học, hệ thống nhiều phương pháp mà ý đến kĩ giải phân dạng toán hóa học cho học sinh Mục tiêu đề tài Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh ngắn gọn, dễ nhớ áp dụng vào giải tốn hóa học, đặc biệt tốn kim loại chương trình THPT Nhiệm vụ đề tài -Tìm hiểu tình hình phương pháp giải toán hoá học -Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh phù hợp cho loại tập, đơn giản, ngắn gọn, dễ nhớ giúp học sinh giải tốn hóa học -Áp dụng phương pháp vào giải tốn kim loại nói riêng tốn hóa học nói chung -Tiến hành thực nghiệm số trường địa bàn hải phòng Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp giải tốn hóa học dạng tập hóa học - Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh tốn hóa học hệ thống tốn kim loại hóa học THPT, đề thi cao đẳng đại học từ năm 2003-2011 - Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành lên lớp dạy học theo nội dung kế hoạch xây dựng cho lớp thưc nghiệm lớp đối chứng Trên sở kết thu dùng phép kiểm chứng T- test để xác định chênh lệch điểm số trung bình nhóm Đóng góp đề tài - Lựa chọn số phương pháp cho dạng tập phù hợp, giúp học sinh giải nhanh tốn hóa học - Xây dựng hệ thống tốn hóa học kim loại, hợp kim Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo luận văn trình bày chương: Chương Tổng quan sở lí luận Chương Một số phương pháp giải nhanh tốn hóa học dạng tốn kim loại Chương Thực nghiệm sư phạm CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sơ lí luân vê bai tâp hoa hoc ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ 1.1.1.Khái niệm tập hóa học Bài tập hố học nhiệm vụ học tập giáo viên đặt cho người học, buộc người học phải vận dụng kiến thức biết kinh nghiệm thực tiễn, sử dụng hành động trí tuệ hay hành động thực tiễn để giải nhiệm vụ nhằm chiếm lĩnh tri thức, kĩ cách tích cực, hứng thú sáng tạo 1.1.2.Ý nghĩa tác dụng tập hóa học 1.1.2.1 Ý nghĩa trí dục -Làm xác hóa khái niệm hóa học Củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức cách sinh động, phong phú hấp dẫn Chỉ vận dụng kiến thức vào việc giải tập, học sinh nắm kiến thức cách sâu sắc -Ôn tập, hệ thống hóa kiến thức cách tích cực Khi ôn tập, học sinh buồn chán yêu cầu họ nhắc lại kiến thức Thực tế cho thấy học sinh thích giải tập ơn tập -Rèn luyện cho học sinh kĩ hóa học cân phương trình phản ứng, tính tốn theo cơng thức hóa học phương trình hóa học -Rèn luyện khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất bảo vệ môi trường -Rèn luyện kĩ sử dụng ngôn ngữ hóa học thao tác tư 1.1.2.2 Ý nghĩa phát triển Phát triển học sinh lực tư logic, biện chứng, khái quát độc lập, thông minh sáng tạo 1.1.2.3 Ý nghĩa giáo dục Rèn luyện cho học sinh đức tính xác, kiên nhẫn, trung thực lòng say mê khoa học Hóa học Bài tập thực tiễn, thực nghiệm cịn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, nơi làm việc) 1.1.3 Phân loai bai tâp hoa hoc ̣ ̀ ̣ ́ ̣ - Dựa vào hình thái hoạt động học sinh giải tập : tập lí thuyết tập thực nghiệm - Dựa vào tính chất tập: tập định tính tập định lượng - Dựa vào kiểu hay dạng bài: tập xác định cơng thức phân tử hợp chất, tính phần trăm hỗn hợp, nhận biết, tách, điều chế … - Dựa vào nội dung: +bài tập nồng độ, điện phân, áp suất +bài tập có nội dung t hố học, tập có nội dung gắn với thực tiễn - Dựa vào mức độ nhận thức học sinh : tập kiểm tra nhớ lại, hiểu, vận dụng sáng tạo - Dựa vào khối lượng kiến thức hay mức độ đơn giản phức tạp: tập bản, tập tổng hợp - Dựa vào cách học sinh trình bày lời giải mình: tập trắc nghiệm tự luận, tập trắc nghiệm khách quan 1.1.4.Bài tập trắc nghiệm khách quan 1.1.4.1 Khái niệm Trăc nghiêm khach quan la phương phap kiêm tra đanh gia kêt qua hoc tâp ́ ̣ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̣ học sinh hệ thống câu hỏi trắc nghiệ m khach quan Gọi “khách quan” ́ cách cho điểm hồn tồn khách quan khơng phụ thuộc vào người chấm 1.1.4.2.Phân loai câu trăc nghiêm ̣ ́ ̣ Câu hoi trăc nghiêm khach quan chia lam loại chính: ̉ ́ ̣ ́ ̀ a.Câu trăc nghiêm “Đung -Sai” ́ ̣ ́ b Câu trăc nghiêm “Nhiêu lưa chon” ́ ̣ ̀ ̣ ̣ c Câu trăc nghiêm“Ghep đôi” ́ ̣ ́ d Câu trăc nghiêm“Điên khuyêt ” ́ ̣ ̀ ́ 1.2 Nhu cầu đổi phƣơng pháp dạy học hóa học Hiện nay, nước ta thực cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, phát triển kinh tế thị trường có định hướng xã hội chủ nghĩa, mở cửa hội nhập với nước khu vực giới Với mục tiêu đòi hỏi ngành giáo dục Việt Nam phải đào tạo người lao động sáng tạo thích ứng với nhu cầu phát triển nhanh đa dạng xã hội, đồng thời hòa nhập với khu vực giới Ngoài yêu cầu trước đây, lớp người lao động mà nhà trường đào tạo giai đoạn phải có thêm phẩm chất: người lao động đáp ứng đòi hỏi thị trường lao động nghề ngiệp sống, có khả hòa nhập cạnh tranh quốc tế, đặc biệt là: Các phương pháp dạy học sử dụng dạy học hóa học có thành cơng định, cịn nhiều hạn chế, chưa đáp ứng nhu cầu phát triển xã hội giải mâu thuẩn ngành giáo dục tri thức xã hội ngày tăng lên nhanh chóng mà thời gian để trang bị, đào tạo lại có hạn Do cần phải đổi phương pháp dạy học theo hướng dạy cách học, cách suy nghĩ, dạy phương pháp tư duy-phương pháp nhận thức Cụ thể là: 1.3 Vai trò tập hóa học Trong thực tiễn dạy học trường phổ thơng, tập hóa học giữ vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo, vừa mục đích, vừa nội dung lại vừa phương pháp dạy học hiệu nghiệm Hơn nữa, tập hóa học góp phần to lớn việc phát huy khả tư duy, độc lập, sáng tạo học sinh Theo M.A.Đanilôp nhận định: “Kiến thức nắm vững thực sự, học sinh vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành tập lí thuyết thực hành” Bài tập hóa học coi phương pháp dạy học hiệu nghiệm cung cấp cho học sinh không kiến thức mà đường giành lấy kiến thức, mang lại niềm vui phát hiện, vận dụng kiến thức Sử dụng tập hóa học mang lại tác dụng tích cực như: Như vậy, tập hóa học có ý nghĩa thực trao cho đối tượng, phát huy khía cạnh học sinh tự giải 1.4 Tình hình giải tốn hóa học 1.4.1.Những xu hướng dạy học hóa học Từ thực tế ngành giáo dục, với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho phát triển đất nước tiến hành đổi PPDH Bản chất việc đổi PPDH tổ chức cho người học học tập hoạt động hoạt động tự giác, tích cực, sáng tạo Vì cần phải coi việc xây dựng phong cách “học tập độc lập sáng tạo” cốt lõi việc đổi PPDH a/ Dạy học hóa học trọng khai thác nét đặc thù mơn học hóa học tạo hình thức hoạt động đa dạng, phong phú giúp học sinh chủ động tự chiếm lĩnh kiến thức kĩ học b Trong dạy học trọng khai thác triệt để nội dung kiến thức hóa học mối liên hệ với thực tế Kiến thức hóa học trở nên có ý nghĩa với học sinh vận dụng giải vấn đề thực tiễn sống Tăng cường tính thiết thực thực tiễn nội dung hóa học định hướng xây dựng chương trình mơn học dạy học ta cần tổ chức hoạt động học tập học sinh để nâng cao tính thực tiễn hóa học đời sống, sản xuất, bảo vệ môi trường c Tăng cường sử dụng loại tập có tác dụng phát triển tư rèn luyện kĩ thực hành hóa học d Sử dụng phương tiện kĩ thuật dạy học đại áp dụng thành tựu công nghệ thông tin dạy học hóa học 1.4.2 Xu hướng phát triển tập hóa học Bài tập hóa học phương tiện để dạy học sinh biết vận dụng kiến thức vào thực hành Sự vận dụng kiến thức thông qua tập nhận thức đa dạng có nhiều hình thức phong phú Chính nhờ vận dụng kiến thức hóa học để giải tập mà kiến thức củng cố, khắc sâu, xác hóa, mở rộng nâng cao Khi giải tập hóa học, học sinh khơng đơn vận dụng kiến thức cũ mà tìm kiếm kiến thức vận dụng kiến thức cũ tình Do tập hóa học vừa nội dung vừa phương tiện đắc lực giúp giáo viên truyền tải kiến thức đến học sinh ngược lại, học sinh thu nhận kiến thức, phương pháp học tập, yêu cầu nhận thức hóa học cách chủ động, tích cực, sáng tạo thông qua hoạt động giải tập 1.4.3 Sử dụng tập hóa học theo hướng dạy học tích cực Bản thân tập hóa học PPDH hố học tích cực, song tính tích cực phương pháp nâng cao sử dụng nguồn kiến thức để học sinh tìm tịi khơng phải để tái kiến thức Với tính đa dạng mình, tập hóa học phương tiện để tích cực hóa hoạt động học sinh dạy hóa học, hiệu cịn phụ thuộc vào việc sử dụng giáo viên q trình dạy học hóa học 1.4.3.1 Sử dụng tập hóa học để hình thành khái niệm hóa học Thơng qua giải tập mà hình thành khái niệm Trong dạy hình thành khái niệm học sinh phải tiếp thu, lĩnh hội ý kiến mà học sinh chưa biết chưa biết xác rõ ràng Giáo viên xây dựng, lựa chọn hệ thống tập phù hợp để giúp học sinh hình thành khái niệm cách vững Như sau giải câu hỏi có chỉnh lí, bổ sung giáo viên, học sinh tham gia cách tích cực, chủ động vào trình hình thành khái niệm Với khái niệm hóa trị, số oxi hóa khử, liên kết hóa học ta lựa chọn, xây dựng tập phù hợp đưa vào phiếu học tập để tổ chức, điều khiển hoạt động học tập tích cực học sinh học 1.4.3.2 Sử dụng tập thực nghiệm hóa học Trong mục tiêu mơn học có nhấn mạnh đến việc tăng cường rèn luyện kĩ hóa học cho học sinh trọng đến kĩ thí nghiệm hóa học kĩ vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn Bài tập thực nghiệm phương tiện có hiệu cao việc rèn luyện kĩ thực hành, phương pháp làm việc khoa học, độc lập cho học sinh Giáo viên sử dụng tập thực nghiệm nghiên cứu, hình thành kiến thức mới, rèn luyện, rèn luyện kĩ cho học sinh Khi giải tập thực nghiệm, học sinh phải biết vận dụng kiến thức để giải lí thuyết sau tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đắn bước giải lí thuyết rút kết luận cách giải Với dạng tập khác hoạt động cụ thể học sinh thay đổi cho phù hợp Các dạng tập thực nghiệm sử dụng chủ yếu luyện tập, thực hành nhằm rèn luyện kĩ hóa học cho học sinh 1.4.3.3 Sử dụng các tập thực tiễn Theo phương hướng dạy học tích cực giáo viên cần tăng cường sử dụng tập giúp học sinh vận dụng kiến thức hóa học giải vấn đề thực tiễn có liên quan đến hóa học Thơng qua việc giải tập thực tế làm cho ý nghĩa việc học hóa học tăng lên, tạo hứng thú, say mê học tập học sinh Các tập có liên quan đến kiến thức thực tế cịn dùng để tạo tình có vấn đề dạy học hóa học Các tập dạng tập lí thuyết tập thực nghiệm 1.5 Tƣ phát triển tƣ dạy học hóa học 1.5.1 Khái niệm tư Theo M.N.Sacđacôp: tư nhận thức khái quát gián tiếp vật tượng thực dấu hiệu, thuộc tính chung chất chúng Tư nhận thức sáng tạo vật tượng riêng lẻ thực sở kiến thức khái quát hóa thu nhận Một số tập vận dụng phƣơng pháp quy đổi 2.1.2 Phương pháp sử dụng giá trị trung bình Đây số phương pháp đại cho phép giải nhanh chóng đơn giản nhiều tốn hóa học hỗn hợp chất rắn, lỏng khí Điều kiện áp dụng chất loại, phản ứng loại, hiệu suất 2.1.2.1 Phân tử khối( nguyên tử khối) trung bình Nguyên tắc phương pháp sau: Khối lượng mol phân tử( hay ngun tử) trung bình (kí hiệu M ) khối lượng mol hỗn hợp tính theo cơng thức: M tỉ khèi l­ ỵ ng hỗn hợ p (tí theo gam) ng nh tổ số mol cá c chấ hỗn hợ p ng t M M1n1  M n  M 3n   M i n i  n1  n  n   ni (1) M1, M2, KLPT (hoặc KLNT) chất hỗn hợp; n1, n2, số mol tương ứng chất.( Khối lượng mol phân tử (nguyên tử) có trị số với phân tử khối (nguyên tử khối) khác đơn vị đo) Vì khối lượng mol ( đo gam/mol) phân tử khối, nguyên tử khối (đo đvc) có giá trị số Nên biết khối lượng mol ( phân tử, nguyên tử) trung bình ta suy phân tử khối trung bình nguyên tử khối trung bình 2.1.2.2 Số nguyên tử cacbon trung bình, số nguên tử hidro trung bình, số liên kết  , số nhóm chưc trung bình Hỗn hợp gồm Cx1H y1Oz1 ; n1 mol Cx H y2 Oz2 ; n mol - Số nguyên tử cacbon trung bình: x x 1n  x n n1  n - Số nguyên tử hiđro trung bình: y y1n1  y n n1  n Như vậy, số nguyên tử cacbon trung bình số nguyên tử cacbon mol hỗn hợp số nguyên tử hidro trung bình số nguyên tử hidro mol hỗn hợp Ngồi cịn có phương pháp số liên kết , số nhóm chức trung bình, gốc hidro cacbon trung bình, số oxi hóa trung bình, hóa trị trung bình Một số tập vận dụng phƣơng pháp trung bình 10 2.1.3 Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn 2.1.3.1 Phương pháp bảo toàn khối lượng Nguyên tắc phương pháp đơn giản, dựa vào định luật bảo toàn khối lượng: “Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng tổng khối lượng các chất tạo thành phản ứng” Cần lưu ý là: khơng tính khối lượng phần khơng tham gia phản ứng phần chất có sẵn, ví dụ nước có sẵn dung dịch Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: “ Tổng số mol nguyên tố các chất phản ứng tổng số mol nguyên tố các chất sản phẩm” Phạm vi áp dụng phương pháp thường để vơ hiệu hóa phép tính phức tạp nhiều tốn vơ ( hữu cơ) mà xảy nhiều phản ứng Khi ta cần lập sơ đồ phản ứng để thấy rõ mối quan hệ tỉ lệ mol chất mà không cần viết phương trình phản ứng Một số tập vận dụng phƣơng pháp bảo toàn khối lƣợng 2.1.3.2 Phương pháp bảo tồn ngun tố Có nhiều phương pháp để giải tốn hóa học khác phương pháp bảo toàn nguyên tử phương pháp bảo toàn số mol electron cho phép gộp nhiều phương trình phản ứng lại làm một, qui gọn việc tính tốn nhẩm nhanh đáp số Rất phù hợp với việc giải dạng tốn hóa học trắc nghiệm Cách thức gộp phương trình làm cách lập phương trình theo phương pháp bảo tồn ngun tử giới thiệu số ví dụ sau Một số tập vận dụng phƣơng pháp bảo toàn mol nguyên tử 2.1.3.3 Phương pháp bảo toàn electron bảo toàn điện tích Trước hết cần nhấn mạnh phương pháp cân phản ứng oxi hóa - khử, phương pháp thăng electron dùng để cân phản ứng oxi hóa - khử dựa bảo toàn electron Nguyên tắc phương pháp sau: có nhiều chất oxi hóa, chất khử hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì: “ tổng số electron các chất khử cho phải tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận” “tổng số mol điện tích âm tổng số mol điệntích dương” 11 Phạm vi ứng dụng: Phương pháp cho phép giải nhanh toán phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp ta cần nhận định trạng thái đầu trạng thái cuối chất oxi hóa chất khử, chí khơng cần quan tâm đến việc viêt cân phương trình phản ứng Phương pháp đặc biệt lý thú toán cần phải biện luận nhiều trường hợp xảy Một số tập vận dụng phƣơng pháp bảo toàn mol electron 2.1.4 Phương pháp tăng giảm khối lượng Nguyên tắc phương pháp xem chuyển từ chất A thành chất B (không thiết trực tiếp, bỏ qua nhiều giai đoạn trung gian) khối lượng tăng hay giảm gam thường tính theo mol) dựa vào khối lượng thay đổi ta dễ dàng tính số mol chất tham gia phản ứng ngược lại Nội dung phương pháp dựa vào tăng hay giảm khối lượng chuyển từ chất sang chất khác đe xác định khối lượng hay số mol chất phản ứng sản phẩm Phạm vi ứng dụng: Dùng để giải tốn vơ hữu cơ, tránh việc lập nhiều phương trình từ khơng giải hệ phương trình phức tạp Một số tập vận dụng phƣơng pháp tăng giảm khối lƣợng 2.1.5 Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn Để làm tốt toán phương pháp ion điều bạn phải nắm phương trình phản ứng dạng phân tử từ suy phương trình ion, đơi có số tập khơng thể giải theo phương trình phân tử mà phải giải dựa theo phương trình ion Việc giải tốn hóa học phương pháp ion giúp hiểu kỹ chất phương trình hóa học Từ phương trình ion với nhiều phương trình phân tử Ví dụ phản ứng hỗn hợp dung dịch axit với dung dịch bazơ có chung phương trình ion H+ + OH  H2O phản ứng Cu kim loại với hỗn hợp dung dịch NaNO dung dịch H2SO4 3Cu + 8H+ + 2NO3  3Cu2+ + 2NO + 4H2O Một số tập vận dụng phƣơng trình ion thu gọn 2.1.6 Phương pháp đường chéo Bài toán trộn lẫn chất với dạng tập hay gặp chương trình hóa học phổ thông đề thi kiểm tra đề thi tuyển sinh đại 12 học, cao đẳng Ta giải tập dạng theo nhiều cách khác nhau, song việc giải loại dạng tập theo phương pháp sơ đồ đường chéo theo tác giả tốt Nguyên tắc: Trộn lẫn hai dung dịch: Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (nồng độ phần trăm nồng độ mol), khối lượng riêng d1 Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1 ), khối lượng riêng d2 Dung dịch thu được: có khối lượng m = m1 + m2, thể tích V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2) khối lượng riêng d Sơ đồ đường chéo công thức tương ứng với trường hợp là: Khi sử dụng sơ đồ đường chéo cần ý: - Chất rắn coi dung dịch có C = 100% - Dung môi coi dung dịch có C = 0% - Khối lượng riêng H2O d = 1g/ml Sau số ví dụ sử dụng phương pháp sơ đồ đường chéo tính tốn tập Một số tập vận dụng phƣơng pháp đƣờng chéo 2.2 Các toán kim loại 2.2.1 Kim loại tác dụng phi kim 2.2.2 Kim loại tác dụng nước dung dịch kiềm 2.2.3 Kim loại tác dụng axit 2.2.3.1 Kim loại tác dụng axit HCl, H2SO4 loãng 2.2.3.2 Kim loại tác dụng axit H2SO4 đặc, HNO3 2.2.4 Kim loại tác dụng dung dịch muối 2.2.5 Điều chế kim loại 2.2.5.1 Nhiệt luyện 2.2.5.2 Điện phân 13 TIỂU KẾT CHƢƠNG Chương đề tài đề cập đến: 08 phương pháp giải nhanh tốn hóa học Ngun tắc áp dụng để giải tốn, ví dụ minh họa cho phương pháp giải tập vận dụng làm thêm Đồng thời cịn dựa vào tích chất kim loại để phân dạng tốn hóa học sở phân dạng dưa 200 câu hỏi trắc nghiệm cho tốn hóa học giúp em học sinh tự ơn luyện tốn hóa học nhà cách tốt CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích – nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm Chúng tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm xác nhận tính phù hợp hiệu hệ thống tập hóa học phần vơ chương trình THPT giúp bồi dưỡng kiến thức, kĩ hóa học cho học sinh, từ em hình thành tính tự học Đánh giá khả áp dụng phương pháp sử dụng hệ thống tập hóa học dùng cho việc bồi dưỡng học sinh tham gia kì thi tơt nghiệp THPT, thi cao đẳng, đại học 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm Để tiến hành thực nghiệm thưc nhiệm vụ sau: Lựa chọn địa bàn, đối tượng thực nghiệm, lựa chọn nội dung- tập hóa học sử dụng dạy thực nghiệm sư phạm, soạn đề kiểm tra, trao đổi với giáo viên giảng dạy nội dung, phương pháp cách thức tiến hành thực nghiệm yêu cầu cần đạt Tiến hành thực nghiệm, thu thập kết quả, xử lí phân tích kết thu từ rút kết luận tính khả thi hệ thống tập 3.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 3.2 1.Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm Từ hệ thống tập biên soạn chọn đối tượng học sinh lớp 12 thuộc trường THPT Các lớp chọn thực nghiệm lớp HS giái 14 trường Địa bàn thực nghiệm: kết thực nghiệm sư phạm khách quan, tiến hành thực nghiệm ba trường THPT + Trường THPT Nguyễn Đức Cảnh – Kiến Thụy - Hải Phòng + Trường THPT Lý Thường Kiệt – Thủy Nguyên – Hải phòng 3.2 2.Tiến hành thực nghiệm sư phạm Ở trường, chọn lớp, lớp thực nghiệm (TN) lớp đối chứng (ĐC) có số lượng, kiến thức mơn hóa khả học tập tương đương nhau, cụ thể là: + Trường THPT Nguyễn Đức Cảnh – Kiến Thụy - Hải Phòng, lớp 12A1 (TN) lớp 12A2 (ĐC)do thầy Bùi Trọng Tâm giảng dạy + Trường THPT Lý Thường Kiệt – Thủy Nguyên – Hải phịng, lớp 12A1 (TN) lớp 12A3 (ĐC)do Nguyễn Hồng Hạnh giảng dạy + Chọn nội dung thực nghiệm: + Ra đề kiểm tra: 3.3 Thiết kế chƣơng trình TNSP * Dạy lớp đối chứng lớp thực nghiệm * Thiết kế đề kiểm tra: trước thực nghiệm sau thưc nghiệm * Tiến hành kiểm tra * Chấm kiểm tra theo thang điểm * So sánh kết lớp thực nghiệm lớp đối chứng * Kết luận 3.4 Kết TN xử lý kết TN 3.4.1 Xử lí theo thống kê tốn học 3.4.2.Xử lí theo tài liệu nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm kiểm tra số Trường Đối tượng Sĩ số Nguyễn TN Điểm Xi 10 X 44 0 11 13 7,02 45 Đức 0 1 10 12 6,91 Cảnh ĐC Lý Thường Kiệt TN 46 0 1 9 11 7,18 ĐC 46 0 1 10 10 7 6,74 15 Bảng 3.2 Phân loại kết học tập HS (%) kiểm tra số Đối tượng Yếu, Trung bình Khá Giỏi (0-4) Trường (5,6) (7,8) (9,10) Nguyễn Đức Cảnh TN 2,27 34,09 50 13,65 ĐC 4,44 33,33 46,67 15,56 Lý Thường TN 4,35 30,43 39,1 26,08 Kiệt ĐC 4,35 43,48 30,43 21,74 50 40 30 ĐC TN 20 10 Yếu Trung bình Khá Giỏi Hình 3.1.Đồ thị cột biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh 45 40 35 30 25 20 15 10 ĐC TN Yếu Trung bình Khá Giỏi Hình 3.2.Đồ thị cột biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng Kiệt 16 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh Điểm Xi (X) 10 Tổng TN 0 11 13 44 ĐC 0 1 10 12 45 TN 0.00 0.00 0.00 2.27 0.00 9.09 25.00 29.55 20.45 11.36 2.27 100.00 ĐC 0.00 0.00 0.00 2.22 2.22 11.11 22.22 26.67 20.00 13.33 2.22 100.00 TN 0.00 0.00 0.00 2.27 2.27 11.36 36.36 65.91 86.36 97.73 100.00 ĐC 0.00 0.00 0.00 2.22 4.44 15.56 37.78 64.44 84.44 97.78 100.00 % HS đạt điểm Xi trở xuống 120 100 80 60 TN 40 ĐC 20 0 10 Điểm Hình 3.3: Đƣờng biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng kiệt Điểm Xi 10 Tổng Số HS đạt điểm Xi TN 0 1 9 11 46 ĐC 0 1 10 10 7 46 % HS đạt điểm Xi TN 0.00 0.00 0.00 2.17 2.17 13.04 17.39 19.57 19.57 23.91 2.17 100 17 ĐC 0.00 0.00 0.00 2.17 2.17 21.74 21.74 15.22 15.22 19.57 2.17 100 % HS đạt điểm Xi trở xuống TN 0.00 0.00 0.00 2.17 4.35 17.39 34.78 54.35 73.91 97.83 100.00 ĐC 0.00 0.00 0.00 2.17 4.35 26.09 47.83 63.04 78.26 97.83 100.00 % HS đạt điểm Xi trở xuống 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 TN ĐC 10 Điểm Hình 3.4 Đƣờng lũy tích biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng Kiệt Bảng 3.5 Bảng thống kê điểm kiểm tra số Trường Nguyễn Đức Cảnh Lý Thường Kiệt Điểm Xi tượng Sĩ số 10 X TN 44 0 0 18 12 8,11 ĐC 45 0 0 10 15 6,95 TN 46 0 0 10 10 7,3 ĐC 46 0 12 6,5 Đối Bảng 3.6 Phân loại kết học tập HS(%) kiểm tra số Trường Đối tượng Lý Thường Kiệt Khá Giỏi Yếu, (0-4) Nguyễn Đức Cảnh Trung bình (5,6) (7,8) (9,10) TN 11,36 52,27 36,37 ĐC 2,22 33,33 44,45 20,00 TN 2,17 32,6 39,13 26,1 ĐC 6,52 45,65 32,6 15,23 18 60 50 40 30 ĐC 20 TN 10 Yếu Trung bình Khá Giỏi Hình 3.5 Đồ thị cột biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh 50 40 30 ĐC 20 TN 10 Yếu, Trung bình Khá Giỏi Hình 3.6 Đồ thị cột biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng Kiệt Bảng 3.7 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh Điểm Xi 10 Tổng Số HS đạt điểm Xi TN 0 0 18 12 44 ĐC 0 0 10 15 45 % HS đạt điểm Xi TN 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.55 6.82 11.36 40.91 27.27 9.09 100.00 19 ĐC 0.00 0.00 0.00 0.00 2.22 11.11 22.22 33.33 11.11 17.78 0.00 100.00 % HS đạt điểm Xi trở xuống TN ĐC 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.22 4.55 13.33 11.36 35.56 22.73 68.89 63.64 80.00 90.91 97.78 100.00 97.78 % HS đạt điểm Xi trở xuống 100 80 60 40 TN 20 ĐC 0 10 Điểm Hình 3.7 Đƣờng biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Nguyễn Đức Cảnh Bảng 3.8 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng Kiệt Số HS đạt điểm Xi Điểm Xi TN 0 0 10 10 46 % HS đạt điểm Xi trở xuống 10 Tổng % HS đạt điểm Xi trở xuống % HS đạt điểm Xi ĐC 0 12 46 TN 0,00 0,00 0,00 0,00 2,17 13,04 19,57 17,39 21,74 21,74 4,35 100 ĐC 0,00 0,00 0,00 2,17 4,35 19,57 26,09 19,57 13,04 15,22 0,00 100 TN 0,00 0,00 0,00 0,00 2,17 15,22 34,78 52,17 73,91 95,65 100,00 ĐC 0,00 0,00 0,00 2,17 6,52 26,09 52,17 71,74 84,78 100,00 100,00 100 80 60 TN 40 ĐC 20 0 10 Điểm Hình 3.8 Đƣờng biểu diễn kết kiểm tra số trƣờng Lý Thƣờng Kiệt 20 Bảng 3.9.Thông số xem xét khác biệt giá trị trung bình nhóm khác ( nhóm TN- ĐC) trƣờng Nguyễn Đức Cảnh Bài kiểm tra số Bài kiểm tra số TN ĐC TN ĐC Điểm trung bình ( X ) 7,02 6,91 8,04 7,02 Độ lệch chuẩn (S) 1,4 1,5 1,19 1,4 V (hệ số biến thiên) % 19,9 21,7 17,66 19,9 p độc lập 0,36 0,0015 SMD 0,08 0,86 Bảng 3.10 Thông số xem xét khác biệt giá trị trung bình nhóm khác ( nhóm TN- ĐC) trƣờng Lý Thƣờng Kiệt Bài kiểm tra số Bài kiểm tra số TN ĐC TN ĐC Điểm trung bình ( X ) 7,18 6,74 7,3 6,5 Độ lệch chuẩn (S) 1,5 1,52 1,51 1,54 20,89 22,55 20,68 23,7 V (hệ số biến thiên) % p độc lập 0,08 0,033 SMD 0,29 0,53 3.6.2 Phân tích kết thực nghiệm Dựa kết thực nghiệm sư phạm thông qua việc xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm thu được, nhận thấy chất lượng học tập HS nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Điều thể hiện:  Tỉ lệ HS yếu kém, trung bình, giỏi: Tỷ lệ % HS đạt điểm khá, giỏi nhóm thực nghiệm cao tỷ lệ % HS đạt điểm khá, giỏi nhóm đối chứng; Ngược lại tỷ lệ % HS đạt điểm yếu kém, trung 21 bình nhóm thực nghiệm thấp tỷ lệ % HS đạt điểm yếu kém, trung bình nhóm đối chứng  Đồ thị đường luỹ tích Đồ thị đường lũy tích nhóm thực nghiệm ln nằm bên phải phía đường luỹ tích nhóm đối chứng Điều cho thấy chất lượng học tập nhóm thực nghiệm tốt nhóm đối chứng  Giá trị tham số đặc trưng - Điểm trung bình cộng HS nhóm thực nghiệm cao HS nhóm đối chứng Điều chứng tỏ HS nhóm thực nghiệm nắm vững kiến thức vận dụng kiến thức, kỹ tốt HS nhóm đối chứng - Độ lệch chuẩn (S): S nhóm TN nhỏ S nhóm ĐC, chứng tỏ độ phân tán điểm số nhóm TN nhỏ nhóm ĐC - Hệ số biến thiên V nằm khoảng 10% - 30% (dao động trung bình) - Giá trị p >0,05 cho thấy nhóm kiểm tra trước tác động tương đương - Giá trị p< 0,05 cho thấy nhóm kiểm tra sau tác động có ý nghĩa Điều chứng tỏ việc tác động lên nhóm thực nghiệm làm thay đổi kết - Mức độ ảnh hưởng hai trường: THPT Nguyễn Đức Cảnh lớn, trường Lý Thường Kiệt trung bình cho thấy đề tài Đã có hiệu TIỂU KẾT CHƢƠNG Trong chương chúng tơi trình bày q trình TNSP bao gồm: 1.Kế hoạch TNSP xác lập cách khoa học chuẩn bị chu đáo 2.Kết thu TNSP khẳng định tính đắn giả thuyết nêu Phương pháp dạy học có tính khả thi., học sinh chấp nhận hứng thú học tập học phương pháp giải nhanh áp dụng cho hóa học vơ cơ.Chất lượng giả tốn vơ nâng cao sử dụng PPDH Nâng cao lực tự học TNSP phát ưu điểm, hạn chế PPDH khẳng định điều kiện cần thiết đảm bảo PPDH đạt kết 22 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh tốn hóa học kim loại giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức kĩ giải tốn hóa” Tơi giải vấn đề lí luận thực tiễn sau: 1.1 Nghiên cứu sở lí luận đề tài phương pháp giải tốn hóa học, xu hướng phát triển sử dụng toán dạy học theo hướng tích cực, tư hố học việc bồi dưỡng học sinh 1.2 Xây dựng hệ thống lí thuyết chuyên sâu, đáp ứng yêu cầu mở rộng kiến thức, bồi dưỡng hoc sinh (gồm 08 phương pháp giải nhanh hóa học ví dụ minh họa sâu sắc) 1.3.Đã lựa chọn xây dựng hệ thống toán hoá học đa dạng, phong phú gồm toán kim loại hệ thống phương pháp giải nhanh - Hệ thống 200 toán khác phần toán kim loại - Đưa phương hướng áp dụng cho phần với dạng tốn cụ thể giúp học sinh tự kiểm tra, tự đánh giá lực - Đã tiến hành thực ngiệm trường thuộc địa bàn khác thị trấn, nông thôn - Đã chấm gần 500 kiểm tra, đánh giá kết thực nghiệm sư phạm phân tích kết - Qua thực nghiệm đánh giá chất lượng, hiệu toán xây dựng, từ bổ sung thiếu sót, loại bỏ tốn khơng hay 1.5 Đã phân tích hướng dẫn giải số tập dạng điển hình chương sử dụng phương pháp chung nhằm giúp học sinh nâng cao kĩ giải tốn hóa học Qua trình nghiên cứu đề tài giúp tơi tạo tư liệu giảng dạy- bổ ích phong phú, giúp cho việc giảng dạy đồng thời giúp nâng cao kiến thức chuyên mơn phương pháp giảng dạy.Trên sở đó, thời gian 23 tới tơi xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm, toán tự luận cho chương trình THPT Khuyến nghị Đối với cấp lãnh đạo cần quan tâm tạo điều kiện cho thầy cô giáo tham gia lớp học nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ để thầy cô giáo tự học, tự bồi dưỡng nâng cao hiệu q trình dạy học Khuyến khích giáo viên tự xây dựng hệ thống tập có chất lượng tốt, sử dụng hợp lý nhằm nâng cao lực nhận thức tư cho học sinh LỜI KẾT Qua thực hiện đề tài đạt số kết quả, đạt mục tiêu đề Tuy vậy, kết bước đầu nhỏ bé so với quy mô rộng lớn đối tượng nghiên cứu yêu cầu thực tế đặt Với trình độ, khả kinh nghiệm thân hạn hẹp, hạn chế thời gian phạm vi nghiên cứu, luận văn chắn không tránh khỏi khuyết điểm, thiếu sót Chúng tơi mong nhận lời nhận xét góp ý chân thành các chuyên gia, các thầy cô giáo các bạn đồng nghiệp giúp cho luận văn hoàn thiện Chúng xin chân thành cảm ơn! 24 ... pháp giải tốn hóa học nhanh hơn, ngắn gọn hơn, lựa chọn đề tài: ? ?Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh tốn hóa học kim loại giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức kĩ giải tốn hóa? ??... phương pháp giải toán hoá học -Tuyển chọn số phương pháp giải nhanh phù hợp cho loại tập, đơn giản, ngắn gọn, dễ nhớ giúp học sinh giải tốn hóa học -Áp dụng phương pháp vào giải tốn kim loại nói... tốn hóa chiếm tỉ lệ khơng nhỏ Ở việc tìm phương pháp giúp học sinh giải nhanh tốn hóa học có ý nghĩa quan trọng Dưới phương pháp giúp học sinh giải nhanh tốn hóa 2.1 Một số phƣơng pháp giải nhanh