PHAN TICH CAC “BAY” THUONG GAP TRONG QUA TRINH
HƯỚNG DÃN GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT NHÀM PHÁT TRIÊN TƯ DUY CHO HS
Trường THPT chuyên Phan Bội Châu — Nghệ An
Để hướng dẫn HS Phát hiện và phân tích những “bẫy” trong quá trình
hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT ta cần hiểu rõ một số vấn đề về cơ sở
lý luận dạy học sau:
1 Tìm hiểu những sai lầm và cơ chế phát sinh các sai lầm trong dạy học 1.1 Khái niệm về sai lầm — sai lầm trong nghiên cứu khoa học
Theo Trung tâm Từ điển học, Từ điển tiếng Việt (Nhà xuất bản Khoa học xã hội, Hà Nội, 1994) | thi sai lam 1a “trai với yêu cau khách quan, lễ phải, dẫn đến hậu quả không hay” Sai lầm không chỉ xuất hiện trong cuộc sống mà còn xuất hiện cả trong học tập và nghiên cứu khoa học Alber Einstein nói về tác hại của sai lầm trong nghiên cứu khoa
học: “ Nếu tơi mắc sai lầm thì chỉ cần một lần cũng đủ rồi” Trong giáo dục, LA Komensky khẳng định: “ Bát kì một sai lẫm nào cũng có thể làm cho học sinh kém đi nếu
như giáo viên không chú ý ngay tới sai lầm đó, bằng cách hướng dẫn học sinh nhận ra và sữa chữa, khắc phục sai lam” A.A Stoliar cũng đã lên tiếng nhắc nhở giáo viên rang: “không được tiếc thời gian dé phân tích trên giờ học các sai lam của học sinh”
1.2 Nguyên nhân phát sinh các sai lầm của HS trong giải bài tập hố học
Qua tìm hiểu thực tế ở các lớp tôi trực tiếp giảng dạy, tìm hiểu quá trình các em HS giải bài tập, các sai lâầằm (các “bẩy”) mà các em thường gặp là:
- Đọc không kỹ đề ra dẫn đến hiểu nhằm kiến thức, không phát hiện được các nội
dung chính (các “chốr”) trong bài tập
-_ Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”
-_ Vận dụng các phương pháp giải toán một cách khơng hợp lí và triệt để trong việc giải các bài tập hoá học
-_ Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức
-_ Khi giải tốn khơng cân bằng phương trình hố học
- Thiếu kỹ năng thực hành hoá học, các bài tốn thực nghiệm cịn mang nặng tính lý thuyết, khơng sát thực tế
- Sai lam của học sinh về cách hiểu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài tập
2 Ý nghĩa và tác dụng của việc phát hiện và phân tích những nhằm lẫn trong quá
trình hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT
Theo tôi, nếu giáo viên có khả năng dự đốn được các sai lầm (về cách hiểu kiến thức
lẫn kĩ năng thực hành) mà HS thường mắc phải, sẽ tạo nên được các tình huống hấp dẫn trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy” Một giáo viên giỏi, có kinh nghiệm trong dạy
học, sẽ có khả năng dự đoán được nhiều sai lầm của học sinh, làm cơ sở để xây dựng các bài tập hoá học có nội dung sâu sắc, kiểm tra được những sai phạm mà học sinh mắc phải
trong quá trình học tập mơn hóa học, để từ đó điều chỉnh quá trình dạy học nhằm khắc
phục những sai lầm xây ra, từ đó giúp HS nắm vững và sâu kiến thức hơn 2.1 Nội dung nghiên cứu
Trang 22.1.1 Những “nhằm lẫn” trong quá trình vận dụng kiến thức về phản ứng
oxi hoá - khử
Phản ứng oxi hoá - khử là một kiến thức rất quan trọng, nó xuyên suốt trong chương trình hố học vô cơ, trong kiểm tra kiến thức của các kì thi từ tốt nghiệp, đại học đến các kỳ thi chọn HSG Tỉnh, Thành pho, đến các kì thi Quốc gia hầu hết đều có kiểm tra kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử, việc hiểu và vận dụng kiên thức về phản ứng oxi hoá khử không thật đơn giản và dễ, sau đây là một số “nhằm lẫn” về việc vận dụng kiến thức này
Ví dụ 1: Hãy viết các PTHH sau đây dưới dạng ion đầy đủ và ion rút gọn
a.AI + HNO; > AI(NO3)3 + NO; + HO b.Fe + HạSO¿ —> FeSO, + Hạ
Cc Mg + H SO, (dic, néng) — MgSO, + S + HạO
* Phân tích:
Với loại câu hỏi này hầu hết HS đều áp dụng kiến thức về điện li và trình bày với kết quả sau: a Phương trình ion đầy đủ:
AI + 6H + 6NO; => AI” + 3NO; + 3NO; + 3H;O Phương trình ion rút gọn:
Al + 6H* + 3NO; > AI” + 3NO; + 3H¿O
b Phương trình ion đầy đủ:
Fe + 2H* + SO,” — Fe* + SO,” + HạO Phuong trình ion rút gọn là:
Fe + 2H' Fe” + Hạ
c Phương trình ion đầy đủ :
2Fe + 8H* + 480, > 2Fe* + 3§O¿“ + § + 4H;O Phuong trình ion rút gọn:
2Fe + 8H* + SO > 2Fe* + S +4HO
* Với cách giải trên HS da pham một sai lầm ở câu (c) - đó là nhìn phương trình ion rút gon, ta thấy ion SO,” cé tính oxi hố, nhưng thực chat ion SO,” không có tính oxi hóa,
mà tính oxi hoá là của cả phân tử H›SOx
Ví dụ 2: X là một oxit sắt trong 3 oxit: FeO, Fe;Oa, FesO¿ có % khối lượng sắt trong
oxit là 72,41 % Cho biết CTPT của X, tính thể tích dd HNO; 0,7 M cần thiết để hoà tan
hết 69,6 gam X, biết PƯHH giải phóng khí NO duy nhất
A Fe,03,41 B Fe;O¿, 4I C Fe203, 51 D Fe30u, 4/71 * Phân tích: Với bài toán này HS thấy ngay oxit sắt phải có tính khử, vì vậy X có thể 1a FeO hoặc FezO¿, đối chiếu đáp án HS sẽ chọn ngay là đáp án B hoặc D Việc tính thể
tich HNO; HS sé áp dụng phương pháp bảo toàn electron như sau: - Qúa trình oxi hố:
3 Fe*83 (e304) + 3e > 3 Fe* Mol: 69,9/232 - —>0,3
- Qúa trình khử:
NO: ,3e +4H R > NO + 2HO
Mol: 0,3 - > 0,4
Vậy: Số mol HNO; đã tham gia phản img trén 1a: 0,4 (mol)
Do đó thể tích dd HNO; là 0,4/0,7 = 4/7 > Chon dap an D
* Với cách giải trên HS đã phạm một sai lầm là viết quá trình khử để tính số mol
Trang 3lượng HNO; trong ca qué trình PƯ thì cịn phải tính thém Iuong HNO; tham gia PU axit
— bazơ với FezOa Vì vậy ta có cách giải khác như sau:
- PTHH: 3Fe30, + 28HNO; > 9 Fe(NO3)3 + NO + 14H,0 (*)
Mol: 0,3 2,8
Theo PTHH (*) S6 mol HNO; 1a: 2,8 —> Thé thich dd HNO; 1a 2,8/0,7 = 4 (lit)
— Chon dap án B 2.1.2 Những “bẫy” về cách hiểu và vận dụng kiến thức
Kiến thức hóa học phổ thông vừa phong phú vừa đa dạng, vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, vừa trừu tượng và vừa cụ thể, nên việc mắc sai lầm trong học tập là điều khó tránh khỏi Giáo viên nên có những dự đoán về sai lầm để tạo tình huống có vấn dé trong bài tập, phan nào giúp học sinh hiểu được những sai lầm đó qua hoạt động giải bài tap, tránh mắc phải những tình huống tương tự sau khi đã hiểu kiến thức một cách chính xác
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 14,4 gam một hiđrocacbon A thu được 44,0 gam gam CO;, Tìm CTPT của hyđrocacbon A
* Phân tích: Với bài tập này nhiều học sinh đưa ra lời giải như sau:
Từ giả thiết —› nCO;= = 1,0 (mol) > mC = 12.1,0 = 12 (gam)
Từ đó suy ra: mH = 14,4 — 12,0=2,4 (gam) — Goi CTTQ của hyđrocacbon A là C,H; ta có:
mC
xiy= dế 1
* Với cách giải trên nhiều học sinh đã phạm sai lầm là nhầm lẫn giữa công thức thực
nghiệm và CTPT, thực chất của việc giải trên là mới chỉ tìm ra được cơng thức thực
nghiệm, để có CTPT ta phải giải như sau
- Như trên ta tìm được:
= 1:2,4= 5: 12 Vậy CTPT của hyđrocacbon A 1a: CsHi2
nCO, = 1,0 (mol), tt mH = 2,4 gam —> nH;O = 2nH = 1,2 mol
Do: nHạO > nCO; nên A là ankan, từ đó A có cơng thức tông quát là CaHạn „2,
“ nCO, 1,0
với n=——*ˆ=———— =5
nA 1,2-1,0
Vay CTPT cua hydrocacbon A 1a: CsH)2
Vi du 4 Cho biết điểm sai của một số cấu hinh electron sau và sửa lại cho đúng? a 1s°2s!'2p°
b 152522p 3s 3p '4s'3dẺ
c 1522s?2p54s”
* Phân tích: Đây là một bài tập kiểm tra kiến thức về víêt cấu hình electron Vậy học
sinh phải hiểu khái niệm về cấu hình electron và phương pháp viết cấu hình electron, cụ
thê là:
Bước I Mức năng lượng: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4p5d
Bước 2 Hiểu rõ các quy tắc viết cầu hình electron: Sắp xếp các phân lớp theo đúng trật tự của từng lớp, trong mỗi lớp theo đúng thứ tự phân lớp
Với kiến thức nay HS sé áp dụng giải quyết vẫn đề trên a 19”2s!2p”
Trang 4- Stra lai: Chu yéu HS chỉ sửa lại theo kết quả 1s22s?2p? (bảo toàn e), như vậy học sinh
đã làm đúng nhưng còn thiếu một kết quả: 1s”2s”2p” b 1922s”2p53s”3p54s”3d”:
- Điểm sai: Đây là mức năng lượng chứ không phải là cấu hình electron, vì vậy hầu hết
HS sẽ sửa lại là 1s”2s”2p3s”3p53đ”4s”
- Tuy nhiên từ cấu hình electron trên học sinh có thể sửa theo kết quả khơng bảo tồn electron 1s72s”2p”3s”3p54s” cũng thoã mãn
c 1s”2s”2p54s”:
- Điểm sai: Câu hình e này thiếu lớp 3,vì phạm về sắp xếp e và mức năng lượng
- Sửa lại: + Hầu hết HS sẽ sử dụng bảo toàn electron nên viết lại cầu hình electron là:
1s22s”2p53sˆ
* Một số HS có thể khơng dừng lại bảo toàn electron mà thấy rằng lớp thứ 3 cịn thiếu
electron nên có thể viết lại cầu hình trên với kết quả 1s”2”2p53s”3p53d'94s”,
* Một số HS nắm vững về cấu hình electron có thể còn đưa ra 9 kết quả khác nữa:
1sˆ2s”2pS3sˆ3p53đ*4s” với x là: 0, 1,2, 3, 5, 6, 7, 8, 10
Ví dụ 5 Xác định sản phẩm chính của phản ứng sau:
CHa=CH-COOH + HCI —
* Phân tích: Đây là một câu hỏi về phản ứng cộng hợp của tác nhân bất đối xứng và
liên kết đôi C = C Để giải quyết vấn đề này HS phải vận dụng quy tắc Maccopnhicop:
Trong phản ứng cộng axit hoặc nước (kí hiệu chung là HA) vào liên kết C=C, H (phân mang điện tích dương) ưu tiên cộng vào C mang nhiêu H hơn (cacbon bậc thấp hơn), còn
A (phân tử mang điện tích âm) ưu tiên cộng vào C mang ít H hơn (cacbon bậc cao hơn) * Ấp dụng:
CHạ=CH - COOH + HCI — CH;- CHCI - COOH (sản phẩm chính) CH) = CH - COOH + HCl — CH;CI-CHạ-COOH (sđn phẩm phụ)
- Với cách giải quyết trên HS sẽ vướng vào cái “bẫy” là phản ứng trên cộng trái với quy tắc Maccopnhicop vì hai liên kết đơi liên hop C3 = C2 - C; = O phan cực về phía O, suy ra
liên kết đôi C = C phân cực về phía C; nên tại Cạ mang một phần điện tích âm và H” của tác nhân sẽ ưu tiên tấn công vào C¿ —> sản phẩm chính là
CH;CI - CH - COOH
Ví dụ 6: Cho lượng dư bột kim koại Fe tác dụng với 250 ml dung dich HNO; 4M đun
nóng và khuấy đều hỗn hợp Phản ứng xảy ra hồn tồn và giải phóng ra khí NO duy
nhất Sau khi kết thúc phản ứng, đem lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch A Làm bay hơi
cần thận dung dịch A thu được muối khan, nung nóng lượng muối khan đó ở nhiệt độ cao
dé phản ứng nhiệt phân xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chat rắn và X (mol) hén hop gồm 2 khí
a Viết các phương trình phản ứng xảy ra b Tìm m và x
* Phân tích: Với bài tập này HS sẽ tập trung vào việc chú ý đến tính chất oxihoa mạnh của HNO¿, vì vậy các em sẽ giải quyết bài toán bằng việc viết các phương trình hố học:
Fe +4HNO3 — _ Fe(NO;) +NO + 2H;O (I)
- Dung dich A có Fe(NO3)3 qua trinh c6 cạn A không xảy ra sự nhiệt phân muối, vậy
muối khan là Fe(NO:)a, nhiệt phân muối này sẽ xảy ra phương trình hố học sau: 4Fe(NO;); —'—> 2Fe;O; + 12NO; +3O; (2)
Trang 5Vậy: nFeaOs =š nHNO; = 50.25 = 0,125 (mol) — mFe203 = 0,125.160 = 20,0 (g)
nNO, = 6nFe,03 3 nO, = 5 nFe,0, > Dn= = nFe,03 = = (mol)
* Tuy nhiên với cách giải trên học sinh đã vấp “bẫy” là không chú ý dự kiện đây là kim loại Fe, khác với các kim loại khác ở chỗ là khi Fe dư thì sẽ xảy ra phản ứng:
Fe + 2 Fe(NO3)3 — 3 Fe(NO3)2 (3) Như vậy cách hiểu trên sẽ đem lại kết quả sai
- Vay dung dịch A khơng phải có Fe(NO:)s mà có Fe(NO2); và phương trình hố học
nhiệt phân muối xảy như sau:
4 Fe(NO3)2 — 2Fe;O; + 8NO; +O; (4) Do đó khối lượng chất rắn và số mol khí thu được là:
mFe,03 = 0,1875 160 = 30,0 (g); Din = : nFeạOa = 22 (mol)
Ví dụ 7: Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIIA Cơng thức oxit cao nhất và hợp
chất khí với H là:
A M203, MH3 B MO;, MH; C M;O;, MH D MO, MH
* Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức HS về nội dung bảng HTTH, để
làm bài tập này, HS phải nắm vững kiến thức về CTTQ của các loại hợp chất quan trọng: Oxit cao nhất, hyđroxit, hợp chất khí với hyđro của các nguyên tố nhóm IA đến VHA Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có cơng thức tông quát về ôxit cao nhất là RạO; và công thức với hợp chất khí với hyđro là RH
Vậy chọn đáp án C
* Tuy nhiên HS dã mứac phải “bẫy” là với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai Ở chu kỳ 2, nhóm VIIA là nguyên tố F, do đặc điểm cấu tạo nguyên tử F nên công thức ôxit cao nhất của F lại là F;O vì vậy chọn đáp án D
Ví dụ 8 : Dãy gồm các chất đều tác dụng với dd Fe(NO;); là:
A Mg, Clo, NaOH, NaCl B AgNO3, Cl, NH3, NaOH
C NaOH, Clo, NH3, HCl, AgNO3 D AgNO3, NaOH, Cu, HCl
* Sai lầm: Hầu hết HS đều cho rằng khơng có phản ứng giữa HCI với Fe(NO;); vì HCI
và HNO2 đều là những axit mạnh và là axit bay hơi Do đó HS chọn đáp án B
* Phân tích: Khi cho Fe(NO); tác dụng với dd HCI thì sẽ xảy ra phản ứng dạng ion như
sau:
Fe” + 2H* +NOs Fe” + NO; + HạO Vì vậy chọn đáp án C
Vi du 9: Cho các chất p-Crezon, natrietylat, anilin, phenylamoniclorua, protein Số chất
tác dụng được với dd NaOH là:
A.5 B.4 c3 D.2
* Si lẫm: Học sinh thường chọn đáp án B là gồm 4 chất: p- Crezon, alanin, phenylamoniclorua và protein
* Phân tích: HS đã sai lầm khi không để ý phản ứng giữa etylatnatri với HạO, bởi vì
trong dung dịch NaOH có HO
Chính vì có thêm phản ứng này nên ta chọn đáp án À
Ví dụ 10: Cho dd NaOH loãng, dư vào mỗi dung dich : BaCh, AICh, CrCl, CuCh,
AgNO¿ Số chất kết tủa tạo thành là:
Trang 6* Sai lam: Da sé HS 1am nhu sau:
Cho dd NaOH vao dd BaCl, thay khơng có hiện tượng gì
Cho từ từ dd NaOH vào dd AICI; thì xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan
Cho dd NaOH vào dd CuCl; thấy tạo kết tủa Cu(OH);
Cho dd NaOH vào dd AgNO; không xảy ra phản ứng do AgOH không tồn tại.nên không xảy ra phản ứng Vậy HS chọn dap an A
* Phân tích: Do AgOH khơng tồn tại nên đã bị phân hủy thành Ag;O và H;O Chính vi vậy khi cho dd NaOH vào dd AgNO; có xảy ra phản ứng
Vậy chọn đáp án đúng là: B
Ví dụ 11: Fructozơ có thé phản ứng được với:
A dung dich Bro B Cu(OH); C dung dịch KMnO¿.D Cả 3 chất
* Sai lam: Hau hét HS sẽ chọn đáp án D, bởi vì các em suy nghĩ rằng Fructzơ là ancol đa chức nên có phản ứng với Cu(OH)»,có cân bang:
Fructozo —— Glucozơ
nên có phản ứng khử nhóm chức -CHO bằng chất oxihoá mạnh như dd Br;, hay dd
KMnO¿
* Phân tích: Thực ra để có cân bằng Frucozơ @——> Gilucozơ thì cần phải có
mơi trường -OH Chính vì thế mà dd Br; hay dd KMnO¿ đều không thể oxihoa được
Fructozơ
Chọn đáp án B
Ví dụ 12: Điều chế polyvinylancol, người ta dùng các phương pháp nào sau đây: 1 Trùng hợp ancol vinylic
2 Trùng hợp vinylaxetat, sau đó thuỷ phân trong dd NaOH
3 Thuỷ phân tinh bột
A.l và2 B Chỉ có I C Chỉ có 2 D Chỉ có 3
* Sai lam: Hầu hết HS thường chọn đáp án A, vì HS thường nghĩ rằng để có
polyvinylancol thì phương pháp trùng hợp được áp dụng và trùng hợp monome ancolvinylic
* Phân tích: HS đã phạm một sai lầm là ancolvinylic là một loại ancol kém bên, không tồn tại, nó sẽ tự chuyển thành andehitaxetic CHạCHO
Vay đáp án đúng là C
Ví dụ 13: Sự mô tả nào sau đây không đúng hiện tượng hoá học
A Cho từ từ dd CHạCOOH loãng vào dd NazCO; và khuấy đều, lúc đầu khơng có hiện
tượng gì, sau một thời gian thấy có sủi bọt khí
B Cho quỳ tím vào dung dịch Benzylamin thấy quỳ tím chuyền sang màu xanh
C Cho từ từ anilin vào dd HCI thấy tan dần vào dd HCI
D Cho propilen vào nước Br; thấy nước Br; bị mat mau và thu được một dd đồng nhất
trong suốt
* Sai lam: Hau hét HS sẽ chọn đáp án B vì cho rang amin thơm ít tan trong nước nên
không làm đổi màu quỳ tím
* Phân tích: Benzylamin là một trường hợp đặc biệt, tan rất nhiều trong nước và đổi mau quỳ tím, vì có phản ứng thuỷ phân với H;O Vì vậy chọn đáp án D
2.1.3 Vận dụng các phương pháp giái toán một cách khơng hợp lí và triệt để trong việc giải các bài tập hoá học
Một số sai lầm phổ biến như khi tính theo phương trình hóa học hoặc sơ đồ phản ứng
Trang 7học, sử dụng đơn vị tính khơng thống nhất, khơng dé ý đến hiệu suất phản ứng cho trong bài, không xác định được chất nào hết hay dư trong quá trình phản ứng, hiểu sai tính chất của các chất nên viết phương trình hóa học khơng chính xác, thiếu các kĩ năng cơ bản khi sử dụng các phương pháp giải bài tap,
Ví dụ 14 Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIIA Công thức oxit cao nhất và hợp
chất khí với H là:
A.M203, MH3 B.MO; MH; €C.M;O;, MH D.M2O, MH
* Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức học sinh về nội dung bảng tuần hoàn, dé làm bài tập này, học sinh phải nắm vững kiến thức về công thức tông quát của các loại hợp chất quan trọng: Oxit cao nhất, hidroxit, hợp chất khí với hiđro của các nguyên tố nhóm IA đến VIIA Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có cơng
thức tổng quát về oxit cao nhất là RạO; và công thức với hợp chất khí với hiđro là RH —›
Phương án nhiễu C
- Tuy nhiên với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai Ở chu kỳ 2, nhóm VIIA là nguyên tố F, do đặc điểm cấu tạo nguyên tử F nên công thức oxit cao
nhất của F là FạO —> Đáp án D
Ví dụ 15 Trong một cốc nước chứa a mol Ca”*, b mol Mẹ?” va c mol HCO, Néu chỉ
dùng nước vôi trong, nồng độ Ca(OH); x M để làm giảm độ cứng của nước thì người ta thấy khi thêm V lít nước vơi trong vào cốc thì độ cứng của nước trong cốc là nhỏ nhất
Biểu thức tính V theo a, b, x 1a
b+2a b+a
_ x Bv=°†4 Xk cys x D.V= 2x
%* Phân tích: Cách giải phơ biên thường gặp là dựa vào các phản ứng ion
A.V=
Ca(OH); — Ca’* + 2.OH
Sé mol: x.V > x.V — 2x.V
HCO; + OH > H,O + COZ
Sé mol: c — 2x.V — 2x.V
CO7 + Mg” — MgCO;|
b < b
CO; + Ca” + CaCO¿}
(a+x.V)<— (a+x.V)
b+a
x
* Sai lầm ở đây là học sinh không biết độ tan của Mg(OH); (T = 5.10") nhé hon nhiều
SO voi MgCO3 (T = 1.10°) nén có sự ưu tiên tạo kết tủa Mg(OH);, do đó phản ứng trao
doi ion trong dung dich lai xây ra như sau:
Ca(OH); —> Ca’* + 20H
Vậy tacó:a + b + x.V = 2xV— V= —> Phương án nhiễu B
Số mol: x.V > xV — 2x.V
HCO; + OH > HO + COZ
Sémol: c > c 3 c
2OH + Mẹ” — Mg(OH);}
Trang 8CO? + Ca* + CaCO;| c 7c
2b+a
x
Ví dụ 16 Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH;COOH có số mol bằng nhau Lấy 5,3 g
hỗn hợp X cho tác dụng với 5,75 g CạH;OH (có H;SO¿ đặc làm xúc tác) thu được m (g) hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều bằng 80%)
Giá trị m là :
A 7,04 B 6,48 C 8,10 D 8,80
* Phân tích: Học sinh dé mắc sai lầm khi áp dụng nhanh phương pháp tăng - giảm khối
lượng quen thuộc nhưng chỉ chú ý đến số mol ancol:
RCOOH+C,H;0H RCOOC,H;+H;O
1mol —> Amtăng=28§ g 0,125 mol > Am tang = 3,5 g
—> m=5,3 + 3,5 = 8,8 > Phuong án nhiễu D
* Một số học sinh cho rằng kết quả này không đúng là do chưa tính đến hiệu suất phản
ứng —> m = 8,8 80% = 7,04 —> Phương án nhiễu A
* Rõ ràng kết quả này cũng khơng chính xác vì học sinh đã mắc sai lầm khi tính toán
theo lượng chất dư CạH:OH (H = 100%) Hướng dẫn học sinh tìm số mol axit để so sánh
với ancol xem chat nao là chất thiếu trong phương trình phản ứng: x HCOOH: x mol
CH,COOH: x mol
7
ny =0,1< Neon 2 =0,125
Vay tacéd: c= x.V+avac+2b=2x.V> Ve= —› Đáp án A
—> 46x +60x =106x = 5,3 — x =0,05 —> Tính theo axit: RCOOH+C,HOH RCOOC,H,+H,O Imo 1 — Am tang = 28g 0,lmol> 0,1 — Am tang =2,8g > m,,, =5,3+2,8=8,10g — Phương án nhiễu C Vi H = 80% m= "00 - 6,488 —> Đáp án B
Ví dụ 17 Cho 31,84g hỗn hợp NaX và NaY Œ, V là 2 halogen 6 2 chu kì liên tiếp) vào dung dich AgNO; du thi thu được 57,34 g kêt tủa Công thức của 2 muôi là :
A NaCl va NaBr B NaBr va Nal
C NaF va NaCl D NaF va NaCl hoac NaBr va Nal
* Phân tích: Hầu hết học sinh sẽ giải bài tập này bằng cách chuyển bài toán hỗn hop thành bài toán một chất tương đương bằng việc gọi công thức tổng quát chung 2 muối là:
NaX „
- Phương trình hoá học được viêt:
NaX + AgNO; — AgX + NaNO; (23+ X) gam —> (108 +X) gam
Trang 9> X= 83,13 — 2halogenla Brval— dap anB
* Với cách giải trên học sinh đã phạm một sai lầm là cho cả 2 muối NaX và NaY đều
tạo kết tủa với dung dịch AgNOa, điều này chỉ đúng với muối của 3 halogen
Cl, Br, I cịn NaF khơng tác dụng với AgNO; vì khơng tạo kết tủa Vì vậy cần hướng dẫn học sinh xét bài toán qua 2 khả năng:
+ KN 1: Hon hop 2 mudi halogen gém: NaF va NaCl, lúc đó chỉ có NaCl phản ứng NaCl + AgNO; — AgCl) + NaNO;
nAgNO; = a = 0,4(mol) — nNaCl = 0,4 (mol)
> mci = 0,4.58,5 = 23,4 <31,84 > trudng hop nay ciing thoa man
+ KN 2 : Hỗn hợp cả 2 muối halogen đều phản ứng với dung dịch AgNO¿, kết quả tim được 2 halogen là Br và I Như vậy đáp án là D
2.1.4 Sai lầm của học sinh về cách hiếu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài
tập
Một số sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập là do kiến thức lý thuyết chưa nắm
vững,còn phiến diện, chưa tổng hợp được kiến thức, ví dụ như một chất hữu cơ có phản ứng tráng gương thì HS chỉ nghĩ rằng đó là Anđêhit mà không xét các trường hợp khác nhu HCOOH, HCOOR, HCOOM., hay khi thuỷ phân este thi HS chỉ nghĩ rằng tạo ra
axit (hoặc muối) và ancol chứ không nghĩ đến các trường hợp tạo nhiều muối, anđêhit, xêton, Sau đây là một số ví dụ minh hoạ
Ví dụ 18: Đun một chất hữu cơ A đơn chức có khối lượng 8,6 gam trong môi trường kiềm, ta thu được hai chất hữu cơ B và C Chất B khơng có phản ứng tráng gương, còn lượng chất C thu được cho tác dụng với Ag;O/NH; dư thì thu được 21,6 gam Ag va chất
B Khi cho B tác dụng với NaOH thì thu được B Tìm công thức cấu tạo của A,B,C
Giải:
* Sai lẫm: Hầu hết HS đều có thói quen suy suy nghĩ rằng:
- Khi thuỷ phân một este trong mơi trường axit thì sẽ thu được rượu và axit hữu cơ - Khi thuỷ phân este trong môi trường kiềm thì sẽ thu được muối và rượu
Do đó với bài tập trên HS sẽ nhằm tưởng là B là ancol còn C là HCOOH, A là este * Phân tích: Ta giả sử C là chất có chức andehit, cơng thức tổng qt có dạng: RCHO, ta
có
Phương trình hoáhọc: RCHO + AgoO —““%»RCOOH + 2Ag
RCOOH + NaOH —> RCOONa + HO
Theo hai phản ứng trÊn 7zcoœ = Mrcoona = Pạcno = 2? =0,1 - Gia str A 14 este don chitc:
Phương trình hod hoc: RCOOR’ + NaOH + RCOONa + ROH
A B C
0,1 0,1 0,1
Theo giả thiết; MA = ae =86 = 44 + (R + R)
»
Vay:R + R =86-44=42= Mu,
Trang 10Nếu R của B là CH;=CH- thì CH;=CH-COONa là chất B, còn C là CHạOH Vậy C
khơng thể có phản ứng tráng gương Do đó B là CHạCOONa và C là CH;=CH-OH, rượu
này không bền nên chuyền thành CHạCHO Vậy A là: CH;COOCH=CH;
Ví dụ 19: Hoà tan 5,6 gam bột Fe trong 300,0 ml dd HCI 1M Sau phản ứng thu được dd
X và khí Hạ Cho lượng dư dd AgNO; vào dd X thì thu được m gam chat rắn Hãy tìm gia
trim
Giải: - "¬
* Sai lam: Hau hêt HS là như sau:
Phương trình hốhọc: Fe + 2HCl — FeCl + H; đ@)
mol 0,1 0,2
2 AgNO; + FeCl, — 2 AgCl + Fe(NO3) = (2)
mol 0,1 0,2
AgNO; + HCl — AgCl + HNO; (3)
mol 0,1 0,1
Fe* + Agi => Fe* + Ag (4)
mol 0,1 0,1
Vậy: Khối lượng chất rắn là: 53,85 gam
* Phân tích: HS đã viết thiếu phản ứng hoá học:
4H* + 3Fe* +NO; -›> 3Fe™* + NO + 2H;O (*)
Phản ứng (*) xảy ra trước phản ứng (4) nên Fe” trong phản ứng (4) chỉ còn: 0,025 Do
đó khối lượng chất rắn là: 45,75 gam
2.1.5 Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”
Một số HS thường mắc các “bẫy” khi giải toán là không chú ý đến các tính chất đặc biệt của các chất PƯ cũng như các chất SP, như tính lưỡng tính của các ơxit, hydroxit
lưỡng tính, q trình hồ tan các kết tủa của các ơxit axit như hồ tan CaCOa bởi CO; „ vì vậy HS thường xét thiệu nghiệm, sau đây là một số ví dụ
Ví dụ 20: X là dd chứa 0,1 mol AICl; Y là dd NaOH 1 M Đổ từ từ dd Y vào dd X
đến hết thì lượng kết tủa thu được là 6,24 gam Thể tích dd Y là:
A 0,24 lit B 0,32 lit C 0,24 lit hoc 0,32 lit D 0,34 lit
* Sai lam: Hau hết HS thường giải theo cách sau:
- Phương trình hố học: AICl + 3NaOH -> 3NaCl + AI(OH)s (1)
Ban dau: Mol 0,1 1.V
Phản ứng: Mol =0,08 (mol)
- Qua số mol của Al(OH) thu được ta thấy AICl; dư, nên NaOH hết, vậy NaOH tính theo kết tủa Al(OH)a, do d6 ny,oy = 3 Ngyon), = 3- 9,08 = 0,24 (mol)
Vay: Vy = 0,28 (lit)
* Phân tích: Hầu hết HS đã mắc một sai lầm là khơng nghĩ đến tính lưỡng tính của
Al(OH); nên đã không xét thêm một trường hợp nữa là dd NaOH tác dụng hết với
AI(OH); để thu được kết tủa cực đại, sau đó một phần kết tủa Al(OH); tan ra, do đó bài tốn này có 2 kết quả đúng là: V dung dịch Y bằng 0,24 lít và 0,32 lít
2.1.6 Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức
Da số các em HS có năng lực học tập trung bình và yếu đều mắc các “bẫy” kiến thức về phần này, các em có thể có kiến thức các phần riêng biệt, nhưng sự tổng hợp các kiến thức đó lại trong một vấn đề cần giải quyết thì hạn chế, mặt khác nhiều em chưa có khả
Trang 11năng phân tích các dự kiện bài toán, để từ đó xâu chuỗi chúng lại thành một kiến thức thống nhất, logíc, sau đây là một số ví dụ minh hoạ
Ví dụ 21 : Cho các chất: Cu(OH); (1), AgCl(2), NaOH@), AI(OH);(®, Mg(OH);() Những chất nào trong số các chất trên có bị hồ tan trong dd amoniac
A Chỉ có 1,2 B Chỉ có 1,2,3 C Chỉ có 1,3 D 1,2,3 và 5
* Sai lâm: Đa số HS thường chọn 1,2, vì HS nghĩ ngay đến khả năng tạo phức của dd 1NHạ với Cu(OH); và AgCI, nên chọn dap an A
* Phân tích: Đề ra yêu cầu là tìm chat bị hịa tan trong dung dịch amoniäc nên có thên NaOH nữa (vì NaOH không phản ứng nhưng tan trong dd NaOH)
Ví dụ 22 : Đề điều chế Cl; trong phịng thí nghiệm có thể dùng các cách:
1 Cho dd KMnO/ tác dụng với dd HCI đặc
2 Cho dd KMnO và dd H;SO¿ đặc tác dụng với tinh thé NaCl
3 Điện phân nóng chảy NaCl
A Chỉ có 1 B.Chỉ có 2 C.Chỉ có 3 D Cả 1,2,3
* Sai lầm: HS thường chọn đáp án D, như vậy phương án 2 cũng được chấp nhận * Phân tích: Khi cho H;SO¿ aa tác dụng với NaC] sẽ giải phóng HCI
NaCl +H;SO¿@ —F—> NaHSO, + HCl
Nhưng do HCI sinh ra ở dạng khí hoặc có hồ tan thành axit thì nồng độ cũng không đủ
lớn đề tác dụng với dd KMnO¿ đê giải phong Clo
Trong phòng thí nghiệm, với lượng chất điêu chế ít, dụng cụ đơn giản nên không dùng phương pháp điện phân
Vậy: chỉ có phương án I là hợp lí nên chọn dap an A
Ví dụ 23: Dãy gồm các chất đều có khả năng là mat mau dd Brom 1a:
A Xiclobutan, Propilen, Axetilen, Butađien B Propilen, axetilen, glucozo, triolein
C Benzen, etilen, propilen, axetilen, tripanmitin D Propilen, axetilen, butadien, saccarozo
* Sai lam: Hau hét HS khi giải quyết kiến thức trên , thấy các chất trong câu A đều thoả mãn nên chọn đáp án A
* Phân tích: Xiclobutan pư với Br; (kh) chứ không pư dd Brz/CC, Vì vậy đáp án đúng là B
2.1.7 Những sai lầm về kĩ năng thực hành hóa học
Trong quá trình dạy học hóa học, không chỉ chú trọng đến kiến thức lí thuyết mà cịn phải rèn luyện
kĩ năng thực hành hóa học cho học sinh Dựa trên
những sai lầm về thực hành hóa học, giáo viên có thể thiết kế các bài tập hóa học thực nghiệm, tăng
tính hấp dẫn và thực tiễn của mơn học
Ví dụ 24: Trong phịng thí nghiệm, khí clo được
điều chế từ MnO; và axit HCI
a Viết phương trình phản ứng và ghi rõ điều
kiện (nếu có)
b Phân tích những chỗ sai khi lắp bộ thí nghiệm như hình vẽ sau
Phân tích :
a Phương trình phản ứng :
Trang 12
0
MnO; + 4HCI -L> MnCl + CbỶ + 2HạO
(đặc)
b Về mặt kĩ năng thực hành, giáo viên cần phân tích cho học sinh hiểu hình vẽ mơ
phỏng thí nghiệm, học sinh suy luận trong thí nghiệm này:
Phải dùng dung dịch HCI đặc 30-37% để phản ứng oxi hoá-khử xây ra Do đó dùng
dung dịch HCI 10% (lỗng) thì khơng thé thu duge khi Ch
Phải dùng đèn cồn dé dun néng MnOp
Khi Cl) duge thu bằng phương pháp đây khơng khí, nên khơng dùng nút cao su ở bình thu khí như hình vẽ, để khơng khí thốt ra ngồi
Để thu được khí Cl; tỉnh khiết, cần lắp thêm các bình rửa khí (loại khí HCI) và làm
khơ khí (loại hơi nước)
2 Các biện pháp hạn chế và sữa chữa (khắc phục) sai lầm giúp HS tránh “bẫy” Qua những “bẫy” ở trên, HS cần chú ý những điểm sau trong quá trình trả lời các câu hỏi lý thuyết cũng như giải bài tập hoá học:
a Đọc kỹ đề ra trước khi làm bài
b Tóm tắt đề bằng cách gạch chân dưới những nội dung quan trọng có trong đề ra
e Nếu là câu hỏi lí thuyết cần phân loại nhanh là câu hỏi thuộc dạng nào: Giải thích một vấn đề, nhận biết các chất, tách hay tỉnh chế các chất.Từ đó áp dụng ngay phương
pháp giải các dạng đó để giải quyết vấn đề nêu ra
d Nếu là bài tập tính tốn, trước hết HS phải được trang bị một số phương pháp giải
toán hoá như: phương pháp bảo toàn khối lương, phương Pháp bảo toàn electron, phương pháp đường chéo, bài toán chất khí, phương pháp trung bình
sau đó hướng dẫn HS trước khi giải toán phải tìm số mol ‹ các chất (nếu có thổ), viết phương trình hố học hay sơ đồ biến hoá để kết nối các mối quan hệ, từ đó lập phương trình tốn học, giải tốn tìm nghiệm
e Nếu là bài toán thực nghiệm cần cho HS làm quen với nhiều các thao tác thí nghiệm,
các buổi thực hành phải hướng dẫn HS trực tiếp làm thínghiệm, các em phải tận mắt quan
sát được các hiện tượng và giải thích được các hiện tượng đó một cách khoa học, từ đó
các em khái quát và hình thành nên tư duy thực nghiệm hoá học
KẾT LUẬN
1 Xuất phát từ những yêu cầu mới của công tác giảng dạy đó là lấy HS làm trung tâm, cho nên việc hướng dẫn HS trung học phổ thông phát hiện các “bẫy” và tránh những
nhằm lẫn khi giải bài tập khơng nhằm ngồi mục đích này Việc làm này sẽ có tác dụng
nâng cao hiệu quả dạy của Thầy và học của trò
2 Đề tài này mới chỉ khai thác được một số nhầm lẫn mà quá trình hướng dẫn HS giải bài tập các em mắc phải, chắc chắn rằng đang còn nhiều nội dung khác nữu cần được tiếp tục phát triển thêm
3 Các tình huống trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy” có thể giúp giáo viên đánh giá
được năng lực nhận thức của HS từ đó phân loại HS để rồi tìm phương pháp dạy học phù
hợp với từng đối tượng HS, giúp GV bôi dưỡng nhân tài cũng như phụ đạo HS yếu kém
một cách khoa học hơn
Trang 135 Với điều kiện thời gian ngắn, trình độ bản thân có hạn, chắc chắn đề tài cịn có những hạn chế Với tâm huyết nghề nghiệp và tắm lòng của mình, tơi muốn được đóng
góp một phần nhỏ cơng sức của mình vào công việc chuyên môn, nhằm nâng cao
hiệu quả dạy học Rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý và đồng cảm của đồng nghiệp và bạn đọc
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Cao Cự Giác Thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy và học
hóa học Nxb Giáo dục, 2009
2 Cao Cự Giác Các phương pháp chọn lọc giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học
Nxb Giáo dục, 2009
3 Đào Hữu Vinh 500 Bài tập hoa hoc Nxb Giáo dục 1995
4 Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên), Hoá học 10,11,12 (Ban KHTN, Ban KHXH) Nxb
Giáo dục
5 Nguyễn Xuân Trường Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông Nxb Giáo dục, 2005
6 Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
hóa học ở trường phổ thơng hiện nay Tạp chí Giáo dục, số 128 12/2005 1 Nguyễn Đức Vận Thực hành hố học vơ cơ, Nxb Giáo dục 1984
qWìir†irfn[r†E
DZ3H