SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4 PHẦN II: TỔNG QUAN 5 II.1. Phương pháp luận sáng tạo khoa học 5 II.1.1. Khái niệm về phương pháp luận sáng tạo 5 II.1.2. Hệ thống các nguyên tắc sáng tạo cơ bản 5 II.1.3. Phân loại các mức sáng tạo và các mức khó của bài toán 6 II.1.4. Hệ thống các nguyên tắc sáng tạo cơ bản 6 II.1.5. Các bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo 6 II.2. Phản ứng oxy hoá – khử 7 II.2.1. Một số khái niệm 7 II.2.2. Quy tắc xác định số oxy hoá 7 II.2.3. Phương pháp cân bằng phản ứng oxy hoá – khử 8 PHẦN III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 III.1. Luận sáng tạo trong cân bằng một phản ứng oxy hoá – khử 10 III.1.1. Cân bằng bằng phương pháp tính nhẩm 10 III.1.2. Dự đoán sản phẩm phản ứng 13 III.2. Luận sáng tạo trong xây dựng phương pháp giải một bài toán 14 PHẦN IV: ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ 17 IV.1. Áp dụng vào giảng dạy hoá vô cơ 17 IV.2. Áp dụng vào học hoá vô cơ 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT THỐNG NHẤT Mã số: (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ Người thực hiện: LÊ VĂN AN Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: Hoá học x (Ghi rõ tên bộ môn) - Lĩnh vực khác:  (Ghi rõ tên lĩnh vực) Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN  Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác (các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm) Năm học: 2014 - 2015 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –––––––––––––––––– I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên: LÊ VĂN AN 2. Ngày tháng năm sinh: 07-03-1970 3. Nam, nữ: Nam 4. Địa chỉ: Quang Trung – Thống Nhất – Đồng Nai 5. Điện thoại: (061)3764694 (CQ)/ (061)3764695 (NR); ĐTDĐ: 0918490359 6. Fax: Không E-mail:levanan2002@yahoo.com 7. Chức vụ: Phó Hiệu trưởng 8. Nhiệm vụ được giao: Quản lý chuyên môn, khảo thí; giảng dạy Hoá 9. Đơn vị công tác: Trường THPT Thống Nhất II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị cao nhất: Thạc sỹ Hoá - Năm nhận bằng: 2003 - Chuyên ngành đào tạo: Hoá phân tích III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Dạy và Nghiên cứu Hoá học - Số năm có kinh nghiệm: 22 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: 1. MỘT SỐ ĐÓNG GÓP HIỆU QUẢ CỦA CÔNG TÁC KHẢO THÍ TRONG QUẢN LÝ CHUYÊN MÔN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THỒNG NHẤT 2 BM02-LLKHSKKN MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4 PHẦN II: TỔNG QUAN 5 II.1. Phương pháp luận sáng tạo khoa học 5 II.1.1. Khái niệm về phương pháp luận sáng tạo 5 II.1.2. Hệ thống các nguyên tắc sáng tạo cơ bản 5 II.1.3. Phân loại các mức sáng tạo và các mức khó của bài toán 6 II.1.4. Hệ thống các nguyên tắc sáng tạo cơ bản 6 II.1.5. Các bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo 6 II.2. Phản ứng oxy hoá – khử 7 II.2.1. Một số khái niệm 7 II.2.2. Quy tắc xác định số oxy hoá 7 II.2.3. Phương pháp cân bằng phản ứng oxy hoá – khử 8 PHẦN III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 III.1. Luận sáng tạo trong cân bằng một phản ứng oxy hoá – khử 10 III.1.1. Cân bằng bằng phương pháp tính nhẩm 10 III.1.2. Dự đoán sản phẩm phản ứng 13 III.2. Luận sáng tạo trong xây dựng phương pháp giải một bài toán 14 PHẦN IV: ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ 17 IV.1. Áp dụng vào giảng dạy hoá vô cơ 17 IV.2. Áp dụng vào học hoá vô cơ 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 3 MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Nghị quyết 29 của Đảng về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục nêu rõ: Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân. Đầu tư cho giáo dục là đầu tư phát triển, nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Đối với giáo dục phổ thông, tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Hiện nay, trên thế giới có nhiều trường đại học dạy và học tư duy sáng tạo với mục đích dạy những người biết sáng tạo một cách hiệu quả. Ở nước ta, các sáng kiến, cải tiến, sáng chế còn mang tính tự phát, bị động và còn thiếu cơ sở về mặt phương pháp luận. Một trong những nguyên nhân của tình hình này là do phương pháp luận sáng tạo chưa được chú ý đúng mức trong suốt quá trình giáo dục và đào tạo. Từ những yêu cầu khách quan đặt ra và với thực trạng dạy và học Hoá học ở bậc phổ thông hiện nay, tuy có những đổi mới song vẫn còn nặng về truyền thụ kiến thức; nhất là áp lực kỳ thi trung học phổ thông Quốc gia sắp tới, đòi hỏi học sinh không những nắm vững phương pháp giải mà còn phải có kỹ thuật và kỹ năng giải nhanh một bài tập trong khoảng thời gian từ 1-2 phút. Vì vậy, với tâm huyết và kinh nghiệm hơn 20 năm đứng trên bục giảng, tôi chọn chuyên đề: “Phương pháp luận sáng tạo áp dụng vào việc dạy và học Hoá vô cơ”. Nội dung của chuyên đề: Trình bày tóm tắt khái niệm, một số nguyên tắc và các bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo; vận dụng vào việc cân bằng phương trình phản ứng oxy hoá – khử và xây dựng phương pháp tổng quát để giải một bài toán hoá học. Từ đó giúp học sinh tích cực, chủ động và sáng tạo trong việc học Hoá học ở bậc trung học phổ thông. Trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những sai sót; rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý của quý Thầy – Cô và đồng nghiệp. Xin trân trọng cám ơn! Tác giả 4 PHẦN II: TỔNG QUAN II.1. Phương pháp luận sáng tạo Vào thế kỷ thứ 3, ở thành phố Alexandria thuộc Hy lạp cổ, nhà toán học Pappos đã đặt nền móng khởi đầu cho khoa học nghiên cứu tư duy sáng tạo để xây dựng các phương pháp, quy tắc làm sáng chế và phát minh trong mọi lĩnh vực. Ông đặt tên cho khoa học này là Heuristics (lấy gốc là từ Eureka – Tìm ra rồi). Sau Papos, mặc dù có nhiều nhà khoa học, đặc biệt phải kể đến Descartes, Leibnitz,…đã cố gắng xây dựng và phát triển tiếp Heuristics, nhưng thực tế ít người biết đến nó và dần đi vào quên lãng. Cùng với cuộc cách mạng khoa học – kỹ thuật sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, ở nhiều nước công nghiệp đã bắt đầu xuất hiện nhu cầu ngày càng tăng về tốc độ phát triển, tính cạnh tranh, tính đa dạng,… Đặc biệt là sự phát triển như vũ bão của khoa học - công nghệ như hiện nay; nhờ đó khoa học sáng tạo dần được phục hồi và phát triển. Hiện nay, trên thế giới người ta ước tính có hơn 10.000 ấn phẩm: sách, tạp chí, các Websites, các bài báo nghiên cứu về sáng tạo. Để có được phương phương pháp luận sáng tạo áp dụng rộng cho mọi lĩnh vực, phương pháp luận đó phải được xây dựng trên các quy luật chung nhất. Triết học về những quy luật phổ biến của sự vận động và phát triển trong tự nhiên, xã hội và tư duy chính là phép biện chứng, có 3 quy luật: (1) Quy luật phủ định của phủ định; (2) Quy luật lượng – chất; và (3) Quy luật thống nhất và đấu tranh giữa các mặt đối lập. Do vậy, ông Altshuller, cha đẻ của phương pháp luận sáng tạo (Tiếng Anh gọi là TRIZ) chọn phép biện chứng là cơ sở triết học của phương pháp luận sáng tạo. II.1.1. Một số khái niệm cơ bản Phương pháp luận (Mehthodology): thường được hiểu theo hai nghĩa: (1) Khoa học hoặc lý thuyết về phương pháp; (2) hệ thống các phương pháp. Sáng tạo (Creativity) là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời “tính mới” và “tính lợi ích”. Vấn đề - bài toán (Problem) là tình huống, ở đó người giải biết mục đích cần đạt nhưng: (1) không biết cách đạt đến mục đích; hoặc (2) không biết cách tối ưu để đạt đến mục đích trong một số cách đã biết. Tư duy sáng tạo (Creative Thinking) là quá trình suy nghĩ đưa người giải: (1) từ không biết cách đạt đến mục đích đến biết cách đạt đến mục đích, hoặc (2) từ không biết cách tối ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết. Phương pháp luận sáng tạo (Creativity Methodologies) là bộ môn khoa học có mục đích xây dựng và trang bị cho mọi người hệ thống các phương pháp, các kỹ năng thực hành tiên tiến về suy nghĩ để giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định một cách sáng tạo, về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy. II.1.2. Đối tượng, mục đích và ý nghĩa của phương pháp luận sáng tạo Đối tượng: là môn học nghiên cứu và hoàn thiện tư duy sáng tạo – quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định của mỗi người. 5 Mục đích: trang bị cho người học hệ thống các phương pháp và kỹ năng cụ thể, giúp họ nâng cao năng suất, hiệu quả, về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo của họ. Ý nghĩa: hệ thống giáo dục đào tạo hiện nay chủ yếu đào tạo về chuyên môn. Trong khi đó số lượng các vấn đề chuyên môn chiếm một phần nhỏ trong số các vấn đề mà giáo viên và học sinh có thể gặp trong cuộc sống. Phương pháp luận sáng tạo giúp họ tìm ra cách tối ưu nhất để giải quyết vấn đề. II.1.3. Phân loại các mức sáng tạo và các mức khó của bài toán Trong TRIZ, các mức sáng tạo (mức khó) của bài toán nhìn theo “tính mới” được cụ thể hoá thành 5 mức từ dễ đến khó như sau: Mức 1: Sử dụng ngay ý tường có sẵn Mức 2: Lựa chọn ý tưởng tối ưu trong vài ý tưởng có sẵn Mức 3: Cải tiến ý tưởng có sẵn Mức 4: Đưa ra ý tưởng mới Mức 5: Đưa ra nguyên lý hoạt động mới nhờ vậy có được loại hệ thống mới Tuy nhiên, để dưa ra ý tưởng mới cần phải dựa trên những nguyên tắc, hệ thống nguyên tắc cơ bản. II.1.4. Hệ thống các nguyên tắc sáng tạo cơ bản Người ta đã đưa ra 40 hệ thống các nguyên tắc được áp dụng trong phương pháp luận sáng tạo, sau đây là một số nguyên tắc được dùng để áp dụng trong chuyên đề này: Nguyên tắc phân nhỏ: Chia đối tượng thành các phần độc lập; làm cho đối tượng trở nên tháo lắp được; tăng mức độ phân nhỏ đối tượng. Nguyên tắc đảo ngược: Thay vì hành động như yêu cầu của bài toán, thì hành động ngược lại, thí dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng; hay như phép chứng minh phản chứng trong toán học; đảo ngược các bước cân bằng một phản ứng oxy hoá – khử. Nguyên tắc linh động: Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc; phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. Nguyên tắc sử dụng trung gian: Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp, thí dụ: sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ, bài toán M trung bình trong hoá học. II.1.5. Các bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo Mức sáng tạo cũng tương ứng với mức khó của bài toán; vì vậy, cần xác định các bước để giải bài toán: - Xác định bài toán cần giải - Xác định cách tiếp cận giải bài toán - Tìm thông tin giải bài toán - Tìm ý tưởng giải bài toán - Phát triển ý tưởng thành thành phẩm - Áp dụng thành phẩm vào thực tế 6 Tuy nhiên, chúng ta có thể tóm tắt thành 4 bước cơ bản để áp dụng trong dạy và học Hoá vô cơ ở bậc trung học phổ thông như sau: Bước 1: Đặt vấn đề, tức là xác định bài toán cần giải Bước 2: Phân tích đề, tức là chia một vấn đề lớn thành những vấn đề nhỏ hơn để tìm thông tin và tiếp cận bài giải Bước 3: Phát ý tưởng, tức là tìm ra cách giải bài toán dựa trên phân tích ở bước 1 và bước 2 Bước 4: Giải bài toán và đưa ra kết quả. Trong chuyên đề này chỉ xây dựng phương pháp luận sáng tạo cho việc cân bằng phương trình phản ứng oxy hoá - khử dạng Kim loại tác dụng với axit nitric hoặc axit sulfuric đặc nóng và xây dựng phương pháp tổng quát để giải một bài toán. Vì vậy, chúng tôi chỉ đưa vào phần tổng quan những kiến thức hoá học có liên quan đến chuyên đề này. II.2. Phản ứng oxy hoá – khử II.2.1. Một số khái niệm - Chất khử: là những chất cho (nhường) electron - Chất oxy hoá: là những chất nhận (thu) electron - Sự khử: là sự thu electron - Sự oxy hoá: là sự mất electron Thí dụ: Na → Na + + 1e (Sự oxy hoá Natri) (Chất khử) Cl + 1e → Cl - (Sự khử Clo) (Chất oxy hoá) Vì vậy, trong một phản ứng oxy hoá – khử, sự oxy hoá và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời. Để nhận biết một phản ứng có phải là phản ứng oxy hoá – khử hay không; và để thuận tiện cho việc cân bằng phản ứng oxy hoá – khử, người ta đưa ra khái niệm số oxy hoá. - Số oxy hoá: Số oxy hoá là điện tích của nguyên tử trong phân tử, nếu giả định rằng cặp electron chung giữa hai nguyên tử chuyển hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (giả định phân tử có liên kết ion) Từ khái niệm trên giáo viên có thể nhắc cho học sinh dễ hiểu: một nguyên tử có “điện tích” bằng bao nhiêu thì có số oxy hoá bằng bấy nhiêu (kể cả điện tích thực và điện tích giả định). II.2.2. Quy tắc xác định số oxy hoá Từ khái niệm số oxy hoá ở trên, giáo viên đặt hệ thống câu hỏi để học sinh xây dựng các quy tắc xác định số oxy hoá như sau: a. Số oxy hoá của đơn chất bằng không Thí dụ: Na 0 , H 2 0 , S 0 , O 3 0 … b. Đối với các ion đơn nguyên tử, số oxy hoá bằng điện tích ion đó. Thí dụ: Số oxy hoá của các ion Na + , Mg 2+ , S -2 lần lượt là +1, +2 và -2 7 c. Trong các hợp chất: thường số oxy hoá của H bằng +1, của O bằng -2 d. Trong một phân tử, tổng số oxy hoá của các nguyên tử bằng không Thí dụ: Xác định số oxy hoá của N trong các hợp chất NH 3 , HNO 2 , HNO 3 Gọi x, y, z là số oxy hoá cần tìm của N trong các chất trên: NH 3 : x + 3(+1) = 0 ⇒ x = -3 HNO 2 : (+1) + y + 2(-2) = 0 ⇒ y = +3 HNO 3 : (+1) + z + 3(-2) = 0 ⇒ z = +5 Nhận xét: Một số trường hợp số oxy hoá không đổi, giáo viên hướng dẫn học sinh suy luận nhằm xác định nhanh số oxy hoá của các nguyên tử khác. Thí dụ: Trong HNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , M(NO 3 ) n → số oxy hoá của của N = +5 II.2.3. Phương pháp cân bằng phản ứng oxy hoá – khử Về cơ bản học sinh cân bằng theo 4 bước: Bước 1: xác định số oxy hoá của các nguyên tử của nguyên tố trong phản ứng để tìm chất khử (có số oxy hoá tăng) và chất oxy hoá (có số oxy hoá giảm). Bước 2: Viết các quá trình oxy hoá, quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình Bước 3: Tìm hệ số đồng thời cho chất khử, chất oxy hoá theo nguyên tắc: số electron do chất khử nhường ra bằng số electron do chất oxy hoá thu vào. Bước 4: Đặt các hệ số của chất khử, chất oxy hoá vào phương trình phản ứng và cân bằng các nguyên tố còn lại, thường theo thứ tự: kim loại, gốc axit, H và O (chỉ dùng để kiểm tra). Tuy nhiên việc áp dụng cho học sinh còn tuỳ thuộc vào “độ khó” của phản ứng oxy hoá khử hoặc ở dạng phương trình phân tử hay ở dạng phương trình ion. Sau đây chúng ta xét một số dạng tiêu biểu. a. Cân bằng phương trình phản ứng oxy hoá khử bằng phương pháp thăng bằng electron Thí dụ 1: SO 2 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + HBr Bước 1: Xác định số oxy hoá của các nguyên tố có số oxy hoá thay đổi: S +4 O 2 + Br 2 0 + H 2 O → H 2 S +6 O 4 + HBr -1 (Chất khử) (Chất oxy hoá) Bước 2: Viết các quá trình oxy hoá và quá trình khử: S +4 = S +6 + 2e Br 0 + 1e = Br -1 Bước 3: Tìm hệ số đồng thời cho chất khử và chất oxy hoá 1 x S +4 = S +6 + 2e 2 x Br 0 + 1e = Br -1 S +4 + 2Br 0 = S +6 + 2Br -1 Bước 4: Đặt hệ số vào phương trình và cân bằng các nguyên tố còn lại là H và O (lúc này trong phương trình không ghi số oxy hoá); đến đây giáo viên hướng dẫn học sinh cân bằng H trước và O (dùng để kiểm tra). SO 2 + Br 2 + 2H 2 O → H 2 SO 4 + 2HBr 8 Nhận xét: Đối với học sinh khá giỏi, có thể tiến hành theo 5 bước, tức là giáo viên đặt câu hỏi để học sinh từ số oxy hoá có thể dự đoán sản phẩm phản ứng, sau đó cân bằng 4 bước như trên. Thí dụ 2: Cu 0 + HN +5 O 3 → Cu(N +5 O 3 ) 2 + N +4 O 2 + H 2 O Giáo viên cho học sinh tiến hành cân bằng theo 4 bước như thí dụ 1: 1 x Cu 0 = Cu +2 + 2e 2 x N +5 + 1e = N +4 Cu 0 + 2 N +5 = Cu +2 + 2 N +4 ⇒ Cu + 2 HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + H 2 O Nhận xét: Rõ ràng số nguyên tử N ở hai vế khác nhau, vì sao? Ở đây 2 phân tử HNO 3 ở trên là phần oxy hoá, chưa kể đến phần HNO 3 tạo muối (đóng vai trò môi trường). Đến đây giáo viên hướng dẫn học sinh cân bằng phần môi trường như sau: Đếm số gốc axit ở vế phải, được bao nhiêu thì cộng thêm bấy nhiêu phân tử axit ở vế trái và cân bằng các nguyên tố còn lại. Như vậy, ở vế phải có 2 gốc (NO 3 ) → cộng thêm 2 phân tử HNO 3 ở vế trái → Tổng số phân tử HNO 3 : 2 + 2 = 4 Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + H 2 O Đến đây học sinh cân bằng H, và kiểm tra O Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O Đối với học sinh lớp 11 và 12, đến đây giáo viên yêu cầu học sinh viết phương trình ion thu gọn thí dụ 2: Cu + 4 HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O Cu + 4 H + + 2NO 3 - → Cu 2+ + 2NO 2 + 2H 2 O Như vậy, nếu xuất phát từ phản ứng oxy hoá khử ban đầu ở dạng ion thì cần xác định số oxy hoá không, và phương pháp cân bằng như thế nào? b. Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp ion – electron Thí dụ 1: Fe + H + + NO 3 - → Fe 3+ + NO + H 2 O Giáo viên hướng dẫn học sinh cân bằng tương tự như trên nhưng không cần xác định số oxy hoá nữa (vì số oxy hoá của ion bằng điện tích ion). 1 x Fe → Fe 3+ + 3e 1 x NO 3 - + 4 H + + 3e → NO + 2H 2 O (*) Fe + NO 3 - + 4 H + → Fe 3+ + NO + 2H 2 O Bằng cách nào học sinh viết được bán phản ứng (*) được? Giáo viên hướng dẫn học sinh từng bước sau: Cách 1: Cân bằng nguyên tử trước, điện tích sau: Từ NO 3 - → NO giảm đi 2 nguyên tử oxy nên tạo ra 2H 2 O NO 3 - → NO + 2H 2 O Trong 2 phân tử H 2 O có chứa 4 nguyên tử H nên vế trái thêm 4 H + ở vế trái 9 NO 3 - + 4 H + → NO + 2H 2 O Đến đây giáo viên hướng dẫn học sinh cân bằng điện tích: Ở vế phải điện tích bằng 0, còn vế trái điện tích = (1-) + 4(1+) = 3+. Vì vậy phải thêm 3- vào (tức +3e) để điện tích hai vế bằng nhau, kết quả: NO 3 - + 4 H + + 3e = NO + 2H 2 O Cách 2: Cân bằng điện tích trước và cân bằng nguyên tử sau. Cách này tương tự như cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron ở trên Tóm lại: Để cân bằng một phương trình phản ứng oxy hoá – khử, học sinh phải tuân thủ 4 bước cơ bản, trong đó khâu quan trọng nhất là xác định số oxy hoá. PHẦN III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi dựa trên nguyên tắc và phương pháp luận sáng tạo để tập trung giải quyết hai vấn đề: (1) Luận sáng tạo trong việc cân bằng phản ứng oxy hoá khử dạng kim loại tác dụng với axit nitric hoặc axit sulfuric đặc, nóng; dự đoán phản ứng oxy hoá khử có xảy ra hay không và dự đoán sản phẩm phản ứng. (2) Xây dựng phương pháp tổng quát để giải bài toán hoá học nói chung và dạng kim loại tác dụng với axit nitric hoặc axit sulfuric đặc, nóng nói riêng. III.1. Phương pháp luận sáng tạo trong cân bằng một phản ứng oxy hoá – khử III.1.1. Cân bằng bằng phương pháp tính nhẩm Xin nói rõ rằng phương pháp tính nhẩm không thể áp dụng cho mọi phản ứng oxy hoá – khử, phương pháp này chỉ áp dụng tối ưu cho phản ứng: KL + Axit → Muối + Nước + Sản phẩm khử. Đây là loại phản ứng học sinh thường gặp trong chương trình học lớp 10, 11 và 12. Ưu điểm của phương pháp tính nhẩm này là cực nhanh, chỉ cần 5-10 giây mà không cần xác định số oxy hoá, nên rất hữu dụng trong việc giải bài tập và trả lời câu hỏi trắc nghiệm. Thực chất của phương pháp này là phân tích ngược các bước cân bằng trên. Sau đây chúng ta xét một số thí dụ minh hoạ: Thí dụ 1: Cu + HNO 3 (đặc) → Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O Phương pháp luận sáng tạo chính là cân bằng ngược từ O → H → N → Cu. Chúng ta phân tích kỹ thí dụ này: Từ NO 3 → NO 2 giảm đi 1O, nên tạo ra 1H 2 O Trong 1H 2 O có chứa 2H nên ta cân bằng 2HNO 3 ở vế trái ⇒ Cu + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + 1H 2 O Số nguyên tử N ở vế trái bằng 2, trong khi số nguyên tử N ở vế phải trong NO 2 (cố định) là 1, nên trong Cu(NO 3 ) 2 phải là 1; vì vậy phải nhân hệ số: 1/2 ⇒ Cu + 2HNO 3 → 1/2Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + 1H 2 O Đến đây cân bằng hệ sô cho Cu ở vế trái là 1/2 ⇒ 1/2Cu + 2HNO 3 → 1/2Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + 1H 2 O Đưa hệ số cân bằng về số nguyên bằng cách nhân 2 cho hai vế ta được: Cu + 4HNO 3 (đặc) → Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 10 [...]... trước đây và kỳ thi THPT Quốc gia cho những sắp tới đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững phương pháp giải mà còn phải rèn luyện kỹ năng và kỹ thuật nhận dạng và giải nhanh một bài tập Hoá vô cơ PHẦN IV: ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ IV.1 Áp dụng vào giảng dạy hoá vô cơ Từ nguyên tắc và phương pháp luận sáng tạo, giáo viên hướng dẫn học sinh phương pháp cân bằng phản ứng và xây dựng phương pháp giải... sở phương pháp luận để: Vận dụng linh hoạt phương pháp luận sáng tạo áp dụng cho cân bằng phản ứng oxy hoá khử bằng phương pháp tính nhẩm, dự đoán sản phẩm phản ứng và xây dựng phương pháp tổng quát để giải một bài toán dạng kim loại tác dụng với axit nói chung và giải bài tập hoá nói chung Từ phương pháp luận để giải bài toán hoá học, giáo viên giúp học sinh luận sáng tạo trong việc nhận dạng và giải... nghiệm: PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO ÁP DỤNG VÀO DẠY VÀ HỌC HOÁ VÔ CƠ Họ và tên tác giả: LÊ VĂN AN Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Đơn vị: Trường THPT Thống Nhất Lĩnh vực: (Đánh dấu X vào các ô tương ứng, ghi rõ tên bộ môn hoặc lĩnh vực khác) - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: Hoá học x - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm đã được triển khai áp dụng: Tại đơn... giáo viên dạy bộ môn Hoá học trong tỉnh có thể áp dụng 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Phan Dũng (1998) Phương pháp luận sáng tạo khoa học – kỹ thuật Đại học khoa học tự nhiện – Đại học Quốc gia Tp HCM 2 Lương Duyên Phu (2001) Phương pháp sáng tạo khoa học Giáo trình Cao học – Đại học Đà Lạt 3 Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên) - Phạm Văn Hoan - Từ Vọng Nghi - Đỗ Đình Răng - NGuyễn Phú Tuấn (2007) Hoá học 12 Nhà... trên cơ sở định hướng và dẫn dắt của giáo viên; đây chính là cách học một biết mười” Từ đó giúp học sinh có hứng thú, chủ động và sáng tạo; đồng thời cũng giúp cho học sinh có khả năng tự học, làm chủ kiến thức 21 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Chuyên đề đã trình bày tóm tắt một số khái niệm, các nguyên tắc và các bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo với mục đích giúp giáo viên và học sinh xem đây là cơ. .. ion H+ và NO3- ; vì vậy, khi cho lá Cu vào thì xảy ra phản ứng (*) Đến đây giáo viên có thể đặt câu hỏi về hiện tượng xảy ra phản ứng và khái quát hoá bằng việc thay thế Cu bằng các kim loại khác III.2 Luận sáng tạo trong xây dựng phương pháp giải một bài toán Từ 4 bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo đã nêu ở trên, giáo viên hướng dẫn cho học sinh xây dựng 4 bước cơ bản để xây dựng phương pháp giải... học sinh cần phải luyện tập nhiều để rèn kỹ năng giải toán Tóm lại: Để giải quyết một vấn đề khoa học nói chung và việc giải một bài toán hoá học nói riêng học sinh phải tuân thủ 4 bước cơ bản của phương pháp luận sáng tạo; học sinh phải nắm vững cơ sở lý thuyết để từ đó vận dụng vào thực tế, tránh học thuộc các bài giải mẫu, cố gắng rèn kỹ năng làm bài Khi đã có kỹ năng rồi, học sinh có thể sáng tạo. .. học sinh thi đậu tốt nghiệp, đại học – cao đẳng và học sinh giỏi cấp tỉnh ngày càng tăng về số lượng và chất lượng Đó chính là nhờ sự nổ lực của cả thầy và trò trong việc áp dụng hiệu quả phương pháp luận sáng tạo; đặc biệt là trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Tôi hy vọng vấn đề này được quý đồng nghiệp hưởng ứng và cùng nghiên cứu sâu hơn nữa để áp dụng một cách có hiệu quả hơn nữa vào việc dạy. .. dấu X vào 1 trong 3 ô dưới đây) -Đề ra giải pháp thay thế hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn  -Đề ra giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn x -Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị mình, nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị  2 Hiệu quả (Đánh dấu X vào 1 trong 5 ô dưới đây) -Giải pháp thay... dạy và học hoá học ở bậc trung học phổ thông Tuy nhiên trước những yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá theo chuẩn mới về kiến thức, kỹ năng và phát triển năng lực của người học; nhất là áp lực kỳ thi THPT Quốc gia trong thời gian tới đòi hỏi cả giáo viên và học sinh phải có nhiều nỗ lực nhiều hơn nữa Chúng ta không chỉ truyền thụ kiến thức cho các em mà phải biết dạy cho học . đặt nền móng khởi đầu cho khoa học nghiên cứu tư duy sáng tạo để xây dựng các phương pháp, quy tắc làm sáng chế và phát minh trong mọi lĩnh vực. Ông đặt tên cho khoa học này là Heuristics (lấy. khoa học, đặc biệt phải kể đến Descartes, Leibnitz,…đã cố gắng xây dựng và phát triển tiếp Heuristics, nhưng thực tế ít người biết đến nó và dần đi vào quên lãng. Cùng với cuộc cách mạng khoa. tính cạnh tranh, tính đa dạng,… Đặc biệt là sự phát triển như vũ bão của khoa học - công nghệ như hiện nay; nhờ đó khoa học sáng tạo dần được phục hồi và phát triển. Hiện nay, trên thế giới