Biên soạn chuyên đề hóa học phức chất dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT

Lí do chọn đề tài Nghị quyết Trung ương 6 về phát triển Khoa học và Công nghệ đã đề ra mục tiêu tổng quát : “Phát triển mạnh mẽ khoa học và công nghệ, làm cho khoa học và công nghệ thực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH - -

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS CAO CỰ GIÁC

Tp HỒ CHÍ MINH – 2014LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ môn Lí luận và phương

pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm và PGS.TS Nguyễn Xuân Trường đã

dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn

- Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Nhơn Trạch, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

TP HCM, tháng 6 năm 2014

Phạm Thị Lợi

MỤC LỤC

KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Nghị quyết Trung ương 6 về phát triển Khoa học và Công nghệ đã đề ra mục tiêu tổng quát : “Phát triển mạnh mẽ khoa học và công nghệ, làm cho khoa học và công nghệ thực sự là động lực quan trọng nhất để phát triển lực lượng sản xuất hiện đại, kinh tế tri thức, nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả và sức cạnh tranh của nền kinh tế; bảo vệ môi trường, bảo đảm quốc phòng, an ninh, đưa nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020 và là nước công nghiệp hiện đại theo định hướng xã hội chủ nghĩa vào giữa thế kỷ XXI”.Để đáp ứng cho nhu cầu cấp thiết đó ngành giáo dục phải có những định hướng thiết thực là xây dựng đội ngũ khoa học chất lượng cao, đào tạo những thế hệ thanh niên ưu tú, xuất sắc,bồi dưỡng nhân tài trong đó, việc phát hiện và bồi dưỡng những học sinh có năng khiếu về một môn học nào đó ở bậc phổ thông là điều hết sức cần thiết Đó sẽ

là nền tảng để giúp học sinh phát huy những tài năng vốn có của mình, đồng thời, khả năng tự tìm tòi, sáng tạo của học sinh sẽ càng được nâng cao

Trong chương trình giáo dục ở bậc THPT, hóa học là môn khoa học kết hợp giữa thực nghiệm và lí thuyết, với những đặc điểm rất riêng, nên để việc giảng dạy hóa học và quá trình bồi dưỡng HSG hóa học phát huy hiệu quả cao thì người giáo viên cần có sự lựa chọn, sử dụng hợp lí các phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh

Đối với môn hóa học, bài tập hoá học đóng vai trò là nội dung, là phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư duy và kỹ năng thực hành bộ môn một cách hiệu quả nhất Mặc dù hiện nay hệ thống bài tập Hóa học THPT rất phong phú và đa

dạng nhưng hệ thống bài tập dùng bồi dưỡng HSG phần “Hóa Học phức chất “ còn

hạn chế.Điều này gây khó khăn cho việc dạy và học hóa trong quá trình bồi dưỡng HSG

Xuất phát từ yêu cầu cấp bách trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “Biên soạn chuyên đề hóa học phức chất dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT”

2 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

2.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Vấn đề biên soạn và sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập để bồi dưỡng HSG hoá học ở trường THPT phần hóa học phức chất

3 Mục đích, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

Biên soạn một hệ thống lý thuyết - bài tập cơ bản, nâng cao để bồi dưỡng đội

tuyển HSG hoá học phần “Hóa Học phức chất”.

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của Hóa Học phức chất

- Tìm hiểu hệ thống lý luận về bồi dưỡng HSG hoá học ở trường THPT

- Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông: chương trình nâng cao, chương trình chuyên hóa

- Phân tích các đề thi HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia, và các đề thi Olympic hóa học, chú trọng nội dung Hóa học phức chất

- Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập từ cơ bản đến nâng cao nhằm giúp cho HS vận dụng tốt kiến thức lý thuyết, đồng thời phát huy tính năng động, sáng tạo của HS khi giải bài tập

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của việc áp dụng hệ thống lý thuyết và bài tập đã xây dựng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

+ Điều tra thực trạng bồi dưỡng HSG hóa học các trường THPT

+ Thăm dò lấy ý kiến của giáo viên, tổng kết kinh nghiệm về việc áp dụng hệ thống lý thuyết và bài tập phần hóa học phức chất dùng bồi dưỡng HSG hóa học

+ Thực nghiệm sư phạm: để đánh giá chất lượng của hệ thống lý thuyết và bài tập đã xây dựng

- Phương pháp xử lý thông tin:

+ Xử lý kết quả bằng toán học thống kê

4 Giả thuyết khoa học

Nếu biên soạn được một hệ thống bài tập phần Hóa học phức chất tốt để bồi dưỡng HSG thì không những nâng cao chất lượng dạy học mà còn nâng cao kết quả của đội tuyển thi HSG hoá học

• Về mặt thực tiễn :Đề tài đã góp phần xây dựng được một hệ thống bài tập phần

Hóa học phức chất đáp ứng yêu cầu bồi dưỡng HSG hoá học và dạy học ở các lớp chuyên hóa ở trường THPT

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Một số quan niệm về học sinh giỏi

1.1.1 Ở các nước

Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi đã có từ rất lâu đời:

•Trung Quốc, từ thời nhà Đường đã đặt biệt chú ý đến những trẻ em có tài năng và cho mời đến sân Rồng để học tập và giáo dục với những hình thức chuyên biệt

•Hoa Kỳ đã thực hiện chương trình giáo dục cho học sinh giỏi từ những năm 1920, trong suốt thế kỉ XX hàng loạt các tổ chức và trung tâm nghiên cứu ra đời như : Mensa (năm 1946), The American Association for Gifted (năm 1973).Năm 2002 có 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục học sinh giỏi (Gifted & Talented Student Education Act) trong

đó có 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục học sinh giỏi

•New Zealand đã phê chuẩn kế hoạch phát triển chiến lược học sinh giỏi từ năm 2001

•Cộng hòa liên bang Đức có Hiệp hội dành cho học sinh giỏi và tài năng Đức

• Châu Á có Hàn Quốc cũng rất quan tâm đến các chương trình đặc biệt dành cho học sinh giỏi và tài năng Năm 1994 đã có khoảng 57/174 cơ sở giáo dục Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho học sinh giỏi (www.inca.org.uk)

•Singapore có hẳn chương trình giáo dục cho học sinh giỏi

•Trung Quốc cũng thừa nhận phải có một chương trình giáo dục đặc biệt dành cho hai loại đối tượng học sinh yếu và học sinh giỏi, trong đó cho phép học sinh giỏi có thể học vượt lớp.

“Học sinh giỏi là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt, đạt xuất sắc trong lĩnh vực

lý thuyết , khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt đạt trình độ tương ứng với năng lực của người đó”- (Georgia Law).

Cơ quan giáo dục của Hoa Kỳ miêu tả khái niệm “học sinh giỏi” như sau:

“Đó là những học sinh có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tuệ, sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo, nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực

lí thuyết chuyên biệt Những học sinh này thể hiện tài năng đặc biệt của mình từ tất

cả các bình diện xã hội, văn hóa và kinh tế”

Nhiều nước đã quan niệm : “Học sinh giỏi là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực

lí thuyết Những học sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên”

Chính vì thế, vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi đã trở thành vấn đề thời sự, gây nhiều tranh luận Nhiều nhà giáo dục đề nghị đưa học sinh giỏi vào các lớp bình thường với nhiều học sinh có trình độ và khả năng khác nhau, với một phương pháp giáo dục khác nhau Tuy nhiên giáo viên đứng lớp bình thường không được đào tạo

và giúp đỡ tương xứng với chương trình dạy học cho học sinh giỏi Nhiều nhà giáo dục cũng cho rằng những học sinh dân tộc ít người và không có điều kiện kinh tế cũng không được tiếp nhận được chương trình giáo dục dành cho học sinh giỏi Trong khi quỹ ngân sách dành cho giáo dục chung là có hạn nên sẽ ảnh hưởng nhiều tới hiệu quả đào tạo tài năng và cho học sinh giỏi

1.1.2 Ở Việt Nam

Năm Hồng Đức thứ 15 (1484), Thân Nhân Trung cùng các quan bộ lễ khác tiến hành viết các bài văn bia để khắc vào các bia tiến sĩ đầu tiên của Việt Nam, các bia này được đặt tại Văn Miếu- Quốc Tử Giám, trong bài văn này Thân Nhân Trung

đã nêu bậc được tầm quan trọng của giáo dục nhân tài đối với việc hưng thịnh của đất nước :

“ Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, nguyên khí thịnh thì thế nước mạnh

mà hưng thịnh, nguyên khí suy thì thế nước yếu mà thấp hèn Vì thế các bậc đế vương thánh minh không đời nào không coi việc giáo dục nhân tài, kén chọn kẻ sĩ, vun trồng nguyên khí quốc gia làm công việc cần thiết ”

Đến năm 1966, hệ thống Trung Học Phổ Thông chuyên được lập ra, bắt đầu với những lớp chuyên Toán tại các trường đại học lớn về khoa học cơ bản, sau đó các trường chuyên được thiết lập rộng rãi tại tất cả các tỉnh thành Mục đích của hệ thống trường chuyên là nơi phát triển các tài năng đặc biệt xuất sắc trong lĩnh vực khoa học cơ bản

Trong thời kì đầu của hệ thống trường chuyên, khi chỉ mới hình thành một vài lớp phổ thông chuyên tại các trường đại học, mục tiêu này đã được theo sát và đạt được thành tựu khi mà phần lớn các học sinh chuyên Toán khi đó theo đuổi các lĩnh vực Toán học, Vật lí, Tin học (máy tính) Những học sinh chuyên trong thời kì này hiện đang nắm giữ các vị trí lãnh đạo chủ chốt tại các trường đại học lớn, các viện nghiên cứu của Việt Nam Cũng từ hệ thống của trường chuyên này, Việt Nam tham dự các kì thi Olympic khoa học quốc tế đạt nhiều đỉnh cao hơn.Thành tích của các trường chuyên trong kì thi học sinh giỏi các cấp, kì thi tốt nghiệp Trung học phổ thông và kì thi tuyển sinh vào đại học và cao đẳng vẫn thường rất cao Tuy nhiên, nhiều người cho rằng lí do chính cho những thành tích này không phải là chất lượng giáo dục mà là phương pháp luyện thi Hiện nay tỉ lệ học sinh các trường chuyên tiếp tục theo đuổi nghiên cứu khoa học hay các lĩnh vực liên quan cũng ngày càng thấp, điều này khiến cho giới khoa học Việt Nam không khỏi quan ngại

Để được vào học tại các trường chuyên, học sinh THCS phải thỏa mãn các điều kiện về học lực, hạnh kiểm và đặc biệt là phải vượt qua các kì thi tuyển chọn đầu vào tương đối cạnh tranh của các trường này

1.2 Những phẩm chất và năng lực tư duy của một học sinh giỏi hóa học

1.2.1 Phẩm chất và năng lực tư duy cần có của một học sinh giỏi hóa học

- Theo các tài liệu về tâm lí học, phương pháp dạy học hóa học, những bài viết về vấn đề học sinh giỏi hóa học thì học sinh giỏi hóa học được thể hiện qua các năng lực sau:

+Có năng lực tiếp thu kiến thức và có kiến thức cơ bản tốt.

+ Có năng lực tư duy tốt và sáng tạo.

+ Có năng lực trình bày và diễn đạt.

+ Có năng lực lao động sáng tạo.

Một học sinh giỏi hóa học phải hội đủ “ba có”:

+ Có kiến thức cơ bản tốt, thể hiện nắm vững kiến thức cơ bản một cách sâu sắc có hệ thống.

+ Có khả năng tư duy tốt và tính sáng tạo cao: trình bày và giải quyết vấn

đề một cách linh hoạt, rõ ràng, khoa học.

+ Có khả năng thực hành thí nghiệm tốt: Hóa học là khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm, không thể tách rời lý thuyết với thực nghiệm Phải biết vận dụng

lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tra các vấn đề của lý thuyết, hoàn thiện lý thuyết.

Như vậy, những phẩm chất và năng lực tư duy quan trọng cần có đủ của một học sinh giỏi hóa học đó là :

- Phải có kiến thức cơ bản vững vàng, sâu sắc, có hệ thống Từ những kiến thức có được, một học sinh giỏi hóa học cần biết vận dụng linh hoạt các kiến thức

cơ bản vào việc giải quyết các vấn đề đặt ra, biết áp dụng “kiến thức cũ” trong các

“tình huống mới”.

- Có năng lực tư duy sáng tạo (biết phân tích tổng hợp và so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng các phương pháp phán đoán mới : quy nạp, diễn dịch, nội suy )

- Kỹ năng thực hành là một yếu tố không thể thiếu đối với học sinh giỏi hóa,

để từ đó kết hợp tốt các kĩ năng thực hành với các phương pháp nghiên cứu khoa học hóa học (Biết nêu ra những dự đoán, lí luận cho các hiện tượng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại những lí luận trên và biết dùng lí thuyết để giải thích các hiện tượng đã được kiểm chứng)

- Suy luận logic là một trong những phẩm chất rất cần có đối với một học sinh giỏi Có năng lực suy luận logic, học sinh sẽ có cái nhìn bao quát về các khả năng có thể xảy ra đối với một vấn đề, từ đó cách giải quyết cũng như lựa chọn phương án giải quyết Ngoài ra học sinh có thể phát hiện vấn đề nhận thức mới trên

cơ sở kiến thức đã có

- Có năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo, phát hiện mối quan hệ khăng khít giữa những sự kiện đã có trong thực nghiệm, trong bài tập hoặc trong thực tế sản xuất, đời sống để tìm ra phương pháp đúng, hợp lí, độc đáo để giải quyết vấn đề đặt ra

Như vậy, một học sinh học giỏi hóa học sẽ nắm được kiến thức cơ bản về hóa học một cách chính xác, hành động tự giác : hiểu, nhớ, vận động tốt những kiến thức đó trong học tập và đời sống.[25]

1.2.2 Dấu hiệu nhận biết

Để phát hiện được những cá nhân học giỏi, nhà trường, giáo viên phụ trách thông qua :

• Hồ sơ cá nhân học sinh (học bạ)

- Kết quả học tập môn Hóa (kể cả các môn khoa học tự nhiên) ở bậc THCS (đối với học sinh lớp 10), hoặc ở năm học trước (đối với học sinh lớp 11, 12)

- Các kì thi học sinh giỏi môn hóa mà học sinh tham gia : Học sinh giỏi cấp trường, cấp huyện, cấp tỉnh

• Biểu hiện của học sinh trong các hoạt động ngoại khóa, chính khóa :

- Có khả năng tư duy toán học, khả năng quan sát nhận thức vấn đề nhanh rõ ràng.

- Luôn hào hứng trong các tiết học, nắm bài mới nhanh, trả lời được các câu hỏi khó giáo viên đưa ra một cách nhanh chóng và tự đặt ra các câu hỏi hay để tham gia thảo luận trên lớp

- Lĩnh hội và vận dụng tốt các khái niệm, định luật hóa học, Giải các bài toán hóa học đúng, nhanh và sáng tạo Vận dụng thành thạo các phương pháp giải bài tập

và đề xuất được các phương pháp giải mới

- Tiến hành thí nghiệm đúng trình tự, khoa học Thao tác thí nghiệm rõ ràng, khéo léo và chính xác

- Các bài kiểm tra, bài thi đều đạt điểm cao

• Căn cứ vào các tiêu chí về học sinh giỏi hóa học như đã nêu trên, giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi cần phải xác định được:

- Mức độ nắm kiến thức, kỹ năng một cách đầy đủ, chính xác của học sinh

so với yêu cầu của chương trình hóa học phổ thông

- Mức độ tư duy của từng học sinh và đặc biệt là đánh giá được khả năng vận dụng kiến thức của học sinh một cách linh hoạt, sáng tạo

• Trong quá trình giảng dạy giáo viên cần :

- Soạn thảo và lựa chọn một số bài tập đáp ứng hai yêu cầu trên để phát triển học sinh có năng lực trở thành học sinh giỏi hóa học

- Làm rõ trình độ nhận thức và mức độ tư duy của từng học sinh bằng nhiều phương pháp và nhiều tình huống Tạo ra nhiều tình huống về lý thuyết và thực nghiệm để đo mức độ tư duy của từng học sinh

• Thông qua bài kiểm tra, giáo viên có thể phát hiện học sinh giỏi hóa học theo các tiêu chí :

- Mức độ trình bày rõ ràng, khoa học và chính xác

- Tính logic trong bài làm của học sinh đối với từng yêu cầu cụ thể

- Tính khoa học, chi tiết, độc đáo được thể hiện trong bài làm của học sinh

- Tính mới, tính sáng tạo trong khi trình bày

- Thời gian hoàn thành bài kiểm tra.[25]

1.3 Thực trạng của việc bồi dưỡng HSG và dạy học Hóa học ở các trường chuyên

1.3.1 Điều tra cơ bản

1.3.1.1 Thuận lợi

- Được sự quan tâm hết mực của lãnh đạo các cấp, Hội phụ huynh học sinh,

và đoàn thể trong nhà trường cho việc bồi dưỡng HSG

- Với các trường phổ thông luôn đặt nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi hàng đầu, dành những lực lượng giáo viên nòng cốt để tổ chức dạy cho học sinh giỏi, có kinh nghiệm và tâm huyết để bồi dưỡng HSG

- Các kì thi được cải tiến phù hợp với hình tình thực tế, đánh giá chất lượng một cách khách quan hơn, nghiêm túc hơn, phản ánh đúng chất lượng học tập của học sinh

- Hiện tại các trường THPT Chuyên cũng được đầu tư hiện đại hóa trang thiết bị nhằm xây dựng các điều kiện để thực hiện nhiệm vụ phát hiện những học sinh có tư chất thông minh, đạt kết quả xuất sắc trong học tập để tổ chức, hướng dẫn, bồi dưỡng, tạo nguồn tiếp tục đào tạo thành nhân tài

- Thông qua các kì thi HSG dễ dàng phát hiện ra những nhân tài cho đất nước, việc phát hiện cần kịp thời, phương hướng đúng mực, sẽ cho kết quả tốt hơn trong ngành giáo dục nước nhà

1.3.1.2 Khó khăn

- Sự quan tâm của các cấp chưa thật sự đúng mức

- Học sinh phải vừa học bồi dưỡng vừa phải học các môn tự chọn như Hướng nghiệp, thể dục, nghề, giáo dục quốc phòng, điều này mất nhiều thời gian cho việc nghiên cứu và học tập chuyên sâu hơn

- Đội ngũ học sinh tham gia học không đồng điều, khả năng nhận thức và tư duy còn tùy thuộc vào đặc điểm vùng , niềm

- Kiến thức bồi dưỡng HSG rất sâu rộng nên hầu như không có giới hạn nào, điều này đòi hỏi học sinh phải có năng lực thực sự

- Thời gian tổ chức dạy còn hạn chế, việc bố trí bồi dưỡng cho học sinh cũng trong một khoãng thời gian hẹp

1.3.1.3 Giải pháp

a Một số biện pháp phát hiện HSG hóa học

Để phát hiện HS có năng khiếu về hoá học, các biện pháp thường được các

+ Tính logic trong bài làm của HS đối với từng yêu cầu cụ thể

+ Tính khoa học, chi tiết, độc đáo được thể hiện trong bài làm của HS

+ Tính mới, tính sáng tạo (những đề xuất mới, những giải pháp có tính mới về mặt bản chất, cách giải bài tập hay, ngắn gọn )

+ Mức độ làm rõ nội dung chủ yếu phải đạt được của toàn bài kiểm tra

+ Thời gian hoàn thành bài kiểm tra

b Một số biện pháp bồi dưỡng HSG hóa học

* Kích thích động cơ học tập của HS

Bất kỳ ai làm bất kỳ một việc gì dù nhỏ mà không mang lại lợi ích cho bản thân, cho người thân, cho bạn bè hoặc cho cộng đồng thì người ta sẽ không có động cơ để làm việc đó Đối với HS tham gia vào đội tuyển HSG cũng vậy, do đó, để việc bồi dưỡng HSG có hiệu quả cao thì không thể không chú ý tới việc kích thích động cơ học

tập của HS GV dạy đội tuyển HSG có thể tham khảo các đề xuất sau: [25]

- Hoàn thiện những yêu cầu cơ bản

+ Tạo môi trường dạy – học phù hợp

+ Thường xuyên quan tâm tới đội tuyển

+ Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và làm cho các nhiệm vụ đó trở nên thực

sự có ý nghĩa với bản thân họ

- Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi HS

+ Bắt đầu công việc học tập, công việc nghiên cứu vừa sức đối với HS

+ Làm cho HS thấy mục tiêu học tập rõ ràng, cụ thể và có thể đạt tới được + Thông báo cho HS rằng năng lực học tập của các em có thể được nâng cao hoặc đã được nâng cao Đề nghị các em cần cố gắng hơn nữa

- Làm cho HS tự nhận thức được lợi ích, giá trị của việc được chọn vào đội

tuyển HSG

+ Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự

+ Tác dụng của phương pháp học tập, khối lượng kiến thức thu được khi tham gia đội tuyển có tác dụng như thế nào đối với môn hoá học ở trên lớp, với các môn học khác và với cuộc sống hàng ngày

+ Giải thích mối liên quan giữa việc học hoá học hiện tại và việc học hoá học mai sau

+ Sự ưu ái của gia đình, nhà trường, thầy cô và phần thưởng giành cho các HS đạt giải

* Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học hợp lý

Nội dung dạy học gồm hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập tương ứng Trong

đó, hệ thống lý thuyết phải được biên soạn đầy đủ, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình; soạn thảo, lựa chọn hệ thống bài tập phong phú, đa dạng giúp HS nắm vững kiến thức, đào sâu kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo và đồng thời phát triển được tư duy cho HS

Sử dụng phương pháp dạy học hợp lý sao cho HS không cảm thấy căng thẳng, mệt mỏi và quá tải đồng thời phát huy được tối đa tính tích cực, tính sáng tạo và nội lực

tự học tiềm ẩn trong mỗi HS

* Kiểm tra, đánh giá

Trong quá trình dạy đội tuyển, GV có thể đánh giá khả năng, kết quả học tập của HS thông qua việc quan sát hành động của từng em trong quá trình dạy học, kiểm tra, hoặc phỏng vấn, trao đổi Hiện nay, thường đánh giá kết quả học tập của HS trong đội tuyển bằng các bài kiểm tra, bài thi (bài tự luận hoặc bài thi hỗn hợp) Tuy nhiên cần chú ý là các câu hỏi trong bài thi nên được biên soạn sao cho có nội dung khuyến khích tư duy độc lập, sáng tạo của HS

1.3.2 Giới thiệu về các kì thi Olympic Hóa học quốc tế, khu vực, quốc gia 1.3.2.1 Kì thi Olympic Hóa học Quốc tế (IChO)

Olympic Hóa học Quốc tế (Tiếng Anh : International Chemistry Olympiad, viết tắt

là IchO) là một kì thi học thuật quốc tế hóa học hàng năm dành cho các học sinh THPT

a) Lịch sử kì thi

IChO lần đầu tiên được tổ chức ớ Prague-Tiệp Khắc vào năm 1968 với mục đích tăng số lượng liên lạc quốc tế và trao đổi thông tin giữa các quốc gia, giúp tăng cường quan hệ hữu nghị giữa thanh thiếu niên từ các quốc gia khác nhau, khuyến khích hợp tác và hiểu biết quốc tế Từ đó kì thi được tổ chức hàng năm trừ năm

1971 Các đoàn đại biểu tham dự lần đầu tiên hầu hết là các nước thuộc khối phía Đông cũ Cho đến năm 1980, Olympic Hóa học Quốc tế lần thứ 12 được tổ chức ngoài khối, ở Áo IChO lần thứ 45 (năm 2013) đã tổ chức ở Mát-xcơ-va (Nga) vào cuối tháng 7 vừa qua với 72 quốc gia tham dự

Một số kì thi IChO đã được tổ chức gần đây như sau:

• IChO lần thứ 30 đã tổ chức ở Melbourne, Australia, tháng 7 năm 1998

• IChO lần thứ 31 đã tổ chức ở Bangkok, Thái Lan, tháng 7 năm 1999

• IChO lần thứ 32 đã tổ chức ở Copenhagen, Đan Mạch, tháng 7 năm 2000

• IChO lần thứ 33 đã tổ chức ở Mumbai, Ấn Độ, tháng 7 năm 2001

• IChO lần thứ 34 đã tổ chức ở Groningen, Hà Lan, , tháng 7 năm 2002

• IChO lần thứ 35 đã tổ chức ở Athens, Hy Lạp , tháng 7 năm 2003

• IChO lần thứ 36 đã tổ chức ở Kiel, Đức, , tháng 7 năm 2004

• IChO lần thứ 37đã tổ chức ở Taipei, Đài Loan, , tháng 7 năm 2005

• IChO lần thứ 38 đã tổ chức ở Gyeongsan, Nam Hàn, , tháng 7 năm 2006

• IChO lần thứ 39 đã tổ chức ở Mát-xcơ-va, Nga, , tháng 7 năm 2007

• IChO lần thứ 40 đã tổ chức ở Budapest, Hugary, , tháng 7 năm 2008

• IChO lần thứ 41 đã tổ chức ở Cambridge, Anh, , tháng 7 năm 2009

• IChO lần thứ 42 đã tổ chức ở Tokyo , Nhật Bản, , tháng 7 năm 2010

• IChO lần thứ 43 đã tổ chức ở Ankara , Thổ Nhĩ Kì, năm 2011

• IChO lần thứ 44 đã tổ chức ở Washington, D.C , Hoa Kỳ, năm 2012

• IChO lần thứ 45 đã tổ chức ở Nga , vào năm 2013

• IChO lần thứ 46 đã tổ chức ở Hà Nội , Việt Nam, , tháng 7 năm 2014b) Thành phần đoàn dự thi mỗi nước

Mỗi đoàn đại biểu gồm tối đa bốn học sinh và hai cố vấn Học sinh phải dưới

20 tuổi và không được ghi danh là sinh viên chính quy trong các tổ chức giáo dục sau trung học Trung tâm Thông tin Quốc tế của Olympic Hóa học Quốc tế có trụ sở tại Bratislava, Slovakia

Các nước muốn tham gia IChO phải gửi các quan sát viên đến hai kì thi Olympic liên tiếp trước khi học sinh nước họ có thể tham gia vào sự kiện này Tổng cộng có 72 quốc gia đã tham gia vào IChO lần thứ 44 ở Mỹ năm 2012

c) Nội dung thi, ban giám khảo và giải thưởng

Kì thi bao gồm hai phần thi là một bài kiểm tra lý thuyết và một bài kiểm tra thực hành Cả hai phần đều có thời gian làm bài là 5 giờ và được tổ chức vào những ngày riêng biệt Bài thực hành diễn ra trước khi kiểm tra lý thuyết và có 40 điểm còn 60 điểm là của phần thi lý thuyết Mỗi bài kiểm tra được đánh giá độc lập, tổng điểm các phần thi là kết quả chung cuộc của thí sinh Một bồi thẩm đoàn khoa học được thành lập bởi nước chủ nhà, sẽ đề nghị các đề thi Ban giám khảo quốc tế, trong đó bao gồm 2 cố vấn từ mỗi nước tham gia, sẽ thảo luận về những

đề thi và sau đó dịch chúng sang tiếng mẹ đẻ cho thí sinh Cuối cùng là đưa cho thí sinh khi đã dịch sang tiếng mẹ đẻ.trong thời gian thi, bất kì thông tin liên lạc nào giữa các cố vấn và học sinh đều bị nghiêm cấm Các học sinh được yêu cầu phải gửi lại nhà tổ chức tất cả điện thoại di động và máy tính xách tay họ có Bài thi chấm công khai, không rọc phách, các nước tự chấm bài thi của nước mình, khớp điểm và tranh luận với hội đồng chấm thi nước chủ nhà để thống nhất điểm số.Tất cả thí sinh được xếp hạng dựa theo điểm cá nhân của họ Huy chương Vàng được trao cho 10% số thí sinh có tổng điểm cao nhất, Huy chương Bạc được trao cho 20% số học sinh tiếp theo, và huy chương Đồng được trao cho 30% số học sinh tiếp theo Tồng số huy chương ≤ 60% số thí sinh dự thi Bằng danh dự sẽ được trao cho thí sinh không được trao huy chương, nhưng đạt điểm số tối đa một bài toán trong phần thi lý thuyết hoặc phần thi thực hành

Từ khi tham gian đến nay, đoàn học sinh Việt Nam đã giành tổng số 13 huy chương Vàng, 30 huy chương Bạc, 22 huy chương Đồng, 2 giải khuyến khích, 3 bằng khen và một giấy chứng nhận đặc biệt.[25]

1.3.2.2 Kì thi học sinh giỏi quốc gia

Kì thi học sinh giỏi quốc gia THPT là kì thi dành cho học sinh lớp 11 và 12

do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức vào tháng 1 hàng năm Kì thi này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng học tập giữa học sinh các tỉnh thành ở Việt Nam

Môn Hóa học là một môn thi được tổ chức hằng năm trong kì thi học sinh giỏi Quốc gia

b) Đối tượng dự thi, thời gian và địa điểm tổ chức kì thi

Đối tượng dự thi là học sinh đang học lớp 11 hoặc lớp 12 ở Việt Nam đã tham gia kì thi chọn học sinh giỏi cấp cơ sở (tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương và một số trường THPT chuyên thuộc các trường Đại học) và được chọn vào đội tuyển của đơn vị dự thi

c) Giải thưởng và quyền lợi của người đạt giải

Có các giải thưởng sau : giải nhất, giải nhì, giải ba và giải khuyến khích Chỉ xếp giải cá nhân cho từng môn thi Người đạt giải Nhất, nhì, Ba, Khuyến khích trong kì thi này được Bộ Giáo dục và Đào tạo cấp bằng chứng nhận Học sinh giỏi cấp quốc gia Trung học phổ thông

Những học sinh đạt giải Nhất, Nhì Ba được ưu tiên tuyển thẳng vào trường đại học có khối ngành phù hợp với môn đã dự thi, Những người đạt giải khuyến khích trong kì thi này được ưu tiên tuyển vào trường cao đẳng, trung cấp chuyên nghiệp nào có khối ghành phù hợp với môn đã dự thi

1.3.2.3 Kì thiOlypic truyền thống 30-4

Kì thi Olympic truyền thống 30 tháng 4 là một kì thi học sinh giỏi hằng năm dành cho học sinh khối 10 hoặc 11 của các tỉnh phía Nam (từ Quảng Bình đến Cà Mau) Kì thi này do trường chuyên THPT Lê Hồng Phong (Thành phố Hồ Chí Minh) sáng lập và được tổ chức lần đầu tiên vào năm 1995 tại chính ngôi trường này.

a) Mục đích kì thi

Kì thi được tổ chức với mục đích phát hiện các học sinh có năng khiếu thuộc các khối lớp 10 và 11, tạo điều kiện giao lưu giữa các học sinh giỏi và trao đổi chuyên môn giữa các thầy cô dạy lớp chuyên của các tỉnh phía Nam Chuẩn bị đội ngủ cho kì thi học sinh giỏi quốc gia, đồng thời cũng để nhằm kỷ niệm ngày 30-4, giảo phóng niềm nam, thống nhất đất nước

b) Thời gian, địa điểm tổ chức kì thi

Kì thi Olympic 30-4 được tổ chức mỗi năm vào các ngày thứ Sáu, thứ Bảy

và Chủ nhật trong tuần lễ đầu tiên của tháng 4 tại trường THPT đăng cai

c) Cách thức thi và giải thưởng

Cuộc thi gồm có 10 môn: Toán, Văn, Tiếng Anh, Lý, Hóa, Sinh, Sử, Địa, Tin

và Tiếng Pháp Mỗi trường chỉ được cử tối đa 3 học sinh được tham gia thi mỗi môn mỗi khối và cử một giáo viên phụ trách một môn thi cho hai khối 10 và 11

Hội đồng ra đề của mỗi môn gồm 6 người cho cả hai khối, 6 thành viên này

sẽ do hội đồng này chọn ra từ số giáo viên phụ trách ở trên, do đó có tổng cộng 60 người cho tất cả 10 môn dự thi Hội đồng chấm thi hàng năm có số thành viên không nhất định, con số này phụ thuộc vào số lượng học sinh tham dự kì thi môn đó

và thay đổi theo các năm

Giải thưởng có 3 loại Vàng, Bạc, Đồng Ở mỗi môn của mỗi khối huy chương vàng được trao cho 10% số học sinh dự thi có điểm cao nhất, huy chương Bạc là 15% và huy chương Đồng là 15%

Cũng ở mỗi môn mỗi khối, 3 học sinh cao điểm nhất sẽ được tặng danh hiệu Thủ khoa, Á khoa và Tam khoa Đồng thời, cũng ở mỗi môn của mỗi khối, ban tổ chức sẽ trao danh hiệu tập thể xuất sắc nhất môn của khối cho nhóm 3 học sinh

dự thi cùng một môn của cùng một trường thuộc cùng một khối và có tổng điểm thi cao nhất trong tất cả nhóm dự thi cùng môn cùng khối của các trường dự thi [25]

1.4 Phương pháp phát hiện và tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học

+ Tính logic trong bài làm của HS đối với từng yêu cầu cụ thể

+ Tính khoa học, chi tiết, độc đáo được thể hiện trong bài làm của HS

+ Tính mới, tính sáng tạo (những đề xuất mới, những giải pháp có tính mới về mặt bản chất, cách giải bài tập hay, ngắn gọn )

+ Mức độ làm rõ nội dung chủ yếu phải đạt được của toàn bài kiểm tra

+ Thời gian hoàn thành bài kiểm tra.[24]

1.4.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa

a)Kích thích động cơ học tập của HS

Cần tạo cho HS một động cơ bên trong để thúc đẩy quá trình học tập và nghiên cứu thêm hăng say, tích cực Trong bất cứ một công việc gì nếu thiếu yếu tố tự giác, tính tích cực thì khó mà thành công Đối với HS tham gia vào đội tuyển HSG cũng vậy,

do đó, để việc bồi dưỡng HSG có hiệu quả cao thì không thể không chú ý tới việc kích thích động cơ học tập của HS GV dạy đội tuyển HSG có thể tham khảo các đề xuất

sau: [28]

- Hoàn thiện những yêu cầu cơ bản

+ Tạo môi trường dạy – học phù hợp

+ Thường xuyên quan tâm tới đội tuyển

+ Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và làm cho các nhiệm vụ đó trở nên thực

sự có ý nghĩa với bản thân họ

- Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi HS

+ Bắt đầu công việc học tập, công việc nghiên cứu vừa sức đối với HS

+ Làm cho HS thấy mục tiêu học tập rõ ràng, cụ thể và có thể đạt tới được + Thông báo cho HS rằng năng lực học tập của các em có thể được nâng cao hoặc đã được nâng cao Đề nghị các em cần cố gắng hơn nữa

- Làm cho HS tự nhận thức được lợi ích, giá trị của việc được chọn vào đội tuyển HSG

+ Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự

+ Tác dụng của phương pháp học tập, khối lượng kiến thức thu được khi tham gia đội tuyển có tác dụng như thế nào đối với môn hoá học ở trên lớp, với các môn học khác và với cuộc sống hàng ngày

+ Giải thích mối liên quan giữa việc học hoá học hiện tại và việc học hoá học mai sau

+ Sự ưu ái của gia đình, nhà trường, thầy cô và phần thưởng giành cho các HS đạt giải

b) Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học hợp lý

- Nội dung dạy học gồm hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập tương ứng Trong

đó, hệ thống lý thuyết phải được biên soạn đầy đủ, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình; soạn thảo, lựa chọn hệ thống bài tập phong phú, đa dạng giúp HS nắm vững kiến thức, đào sâu kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo và đồng thời phát triển được tư duy cho HS

- Sử dụng phương pháp dạy học hợp lý sao cho HS không cảm thấy căng thẳng, mệt mỏi và quá tải đồng thời phát huy được tối đa tính tích cực, tính sáng tạo và nội lực

tự học tiềm ẩn trong mỗi HS

c) Kiểm tra, đánh giá

- Trong quá trình dạy đội tuyển, GV có thể đánh giá khả năng, kết quả học tập của HS thông qua việc quan sát hành động của từng em trong quá trình dạy học, kiểm tra, hoặc phỏng vấn, trao đổi Hiện nay, thường đánh giá kết quả học tập của HS trong đội tuyển bằng các bài kiểm tra, bài thi (bài tự luận hoặc bài thi tổng hợp) Tuy nhiên cần chú ý là các câu hỏi trong bài thi nên được biên soạn sao cho có nội dung khuyến khích tư duy độc lập, sáng tạo của HS

d)Thành lập đổi tuyển

Thông qua những chỉ tiêu ở trên GV chọn ra một danh sách đội tuyển học sinh giỏi

e)Kế hoạch tổ chức bồi dưỡng

- GV lên một kế hoạch cụ thể về thời gian cũng như địa điểm để thông báo cho học sinh rõ

- Với học sinh khối 10 thì giáo viên cần phải giới thiệu tài liệu cho học sinh tham khảo, hýớng dẫn cách đọc sách theo từng chuyên đề (giáo viên có thể cho dàn ý

để học sinh tập làm quen với việc đọc sách và biết cách thu hoạch những vấn đề mình nghiên cứu)

- Không được chọn học sinh thông qua cảm tính mà cần có thời gian làm việc, kết quả kiểm tra và quá trình phấn đấu học tập của học sinh

- Một tư chất không thể thiếu cho các em trong đội tuyển là phải thật sự thông minh, tư chất này có thể trắc nghiệm tại chổ trong khi bồi dưỡng các em

h) Chính sách hỗ trợ, động viên, xã hội hóa công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

- Xuất phát từ quan điểm chỉ đạo của Đảng về giáo dục và đào tạo, thực hiện chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010, ghành giáo dục đang tích cực từng bước đổi mới nội dung chương trình đổi mới phương pháp dạy học học, đổi mới công tác quản lý giáo dục nâng cao chất lượng quản lý dạy bồi dưỡng HSG nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, nhằm hoàn thành mục tiêu “ Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”

- Từ năm 2012, Bộ giáo dục và Đào tạo đã quyết định, học sinh đoạt giải trong

kì thi chọn HSG quốc gia và đã tốt nghiệp THPT được xét tuyển vào các trường Đại học và cao đẳng

- Ngày 4/11/2013 Tổng bí thư Nguyễn Phú Trọng đã ký ban hành nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, ban chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo Nghị quyết ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện

đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế.

- Nhận thức sâu sắc tầm quan trọng của vấn đề trên, Đảng và nhà nước ta đã thường xuyên quan tâm đến công tác phát hiện, bồi dưỡng và đào tạo nhân tài Tích cực tuyển chọn và gửi nhiều nhân tài trẻ đi học tập, nghiên cứu ở nước ngoài, để họ nhanh chóng tiếp cận các công nghệ hiện đại, tiên tiến của thế giới, có chính sách đãi ngộ đặc biệt đối với các nhà khoa học có công trình nghiên cứu xuất sắc

- Nhiều địa phương đã có chính sách riêng khuyến học, khuyến tài, tạo điều kiện thuận lợi để thu hút, trọng dụng nhân tài, Chẳng hạn, thành phố Hà Nội đã thông

qua “ Quy định tạm thời về ưu đãi, khuyến khích các nhà khoa học đầu ngành, chuyên gia giỏi, người có cống hiến cho sự nghiệp xây dựng và phát triển Thủ Đô” Thành phố

Đà Nẵng, tỉnh Bình Dương, Tỉnh Đồng Nai, tỉnh Bến Tre đã ban hành quy định chính sách đào tạo, thu hút nguồn nhân tài về công tác tại địa phương Thành phố Hồ Chí

Minh có chương trình đầu tư lớn cho “ Vườn ươm tài năng” [25]

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề sau :

• Một số quan điểm về học sinh giỏi : Ở các nước và ở Việt Nam

• Những phẩm chất và năng lực tư duy của một học sinh giỏi

• Thực trạng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi và dạy học hóa học ở các Trường chuyên : Thuận lợi, khó khăn và giải pháp, giới thiệu về các kì thi Olympic hóa học quốc tế, khu vực, quốc ga

• Phương pháp phát hiện và tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học

CHƯƠNG 2 BIÊN SOẠN CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC PHỨC CHẤT DÙNG BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 2.1 Phương pháp biên soạn chuyên đề sử dụng trong bồi dưỡng học sinh giỏi

2.1.1 Khái niệm chuyên đề

-Tổng kết lí thuyết nâng cao

-Xây dựng các bài tập về hóa học phức chất

-Hướng dẫn học tập cho học sinh

Theo từ điển Tiếng Việt : “ Chuyên đề là vấn đề chuyên môn có giới hạn được nghiên cứu riêng” Như vậy, ta có thể hiểu chuyên đề hóa học là những vấn đề hóa học được nghiên cứu riêng Trong dạy hóa học, việc biên soạn chuyên đề nâng cao dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi có ý nghĩa và tác dụng vô cùng to lớn :

- Giúp giáo viên có cái nhìn toàn diện, tổng quát về các vấn đề nâng cao cần được bồi dưỡng cho học sinh

- Giúp giáo viên có động lực để khái quát, mở rộng vấn đề nâng cao

- Là cơ sở, là tài liệu quý báu để phục vụ công tác giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi của giáo viên

- Giáo viên sử dụng chuyên đề trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, sẽ giúp học sinh có những hiểu biết đầy đủ và chắc chắn về các vến đề nâng cao, điều này đem lại hiệu quả cao trong việc bồi dưỡng và nâng cao chất lượng của đội tuyển học sinh giỏi

b) Nguyên tắc biên soạn chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học

Qua tìm hiểu từ thực tế, chúng tôi đề xuất các nguyên tắc biên soạn chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học như sau :

• Lựa chọn nội dung, kiến thức nâng cao cần biên soạn:

+ Các nội dung tương đối khó, mới đối với cả giáo viên và học sinh.

+ Các nôi dung mà SGK chưa hề đề cập đến hoặc đề cập đến một cách sơ lược.+ Các nội dung mang tính chất tổng hợp, bao quát nhiều phần của chương trình.+ Các nội dung cần bồi dưỡng cho học sinh giỏi, thường gặp trong các đề thi học sinh giỏi

• Xây dựng được đề cương của chuyên đề :

+ Tên chuyên đề

+ Loại chuyên đề : bắt buộc, tham khảo, tự chọn

+ Mô tả vắn tắt nội dung chuyên đề

+ Nội dung chi tiết của chuyên đề

+ Tài liệu tham khảo

• Biên soạn chuyên đề phải nêu lên được :

+ Các kiến thức cơ bản

+ Các kiến thức mở rộng, nâng cao

+ Các ví dụ minh họa, các bài tập vận dụng

+ Hệ thống bài tập chọn lọc, bài tập đề nghị

• Xây dựng chương trình :

Hiện nay, có rất nhiều sách nâng cao và các tài liệu tham khảo, internet, song chương trình bồi dưỡng chưa có sách hướng dẫn chi tiết, cụ thể từng tiết, từng buổi học như trong chương trình chính khóa, vì thế soạn thảo một chương trình bồi dưỡng là một việc làm hết sức quan trọng và rất khó khăn nếu chúng ta không có sự chuẩn bị trước, tìm tòi và chọn lọc tốt

Soạn thảo một tiết dạy bồi dưỡng môn hóa học gồm có :

+ Kiểm tra, nhận xét kết quả học tập ở nhà của học sinh

+ Kiến thức cần truyền đạt (lý thuyết từ cơ bản đến nâng cao)

• Hướng dẫn học sinh tự học và tổng kết

Trong thời gian bồi dưỡng, giáo viên yêu cầu học sinh đọc trước các phần lý thuyết cơ bản trong SGK, trong một số tài liệu tham khảo, tập hợp lí thuyết cơ bản để

hỗ trợ giải quyết các vấn đề theo các chủ đề liên quan

Giao bài tập nhỏ, bài tập lớn, bài tập chuyên đề cho cá nhân và nhóm học sinhTài liệu giúp học sinh giỏi tự học tốt nhất là bài vở của các học sinh giỏi năm trước được giữ lại cho các học sinh giỏi năm sau Các đề thi Olympic, học sinh giỏi tỉnh, quốc gia, quốc tế và các tài liệu chuyên khảo đặc biệt được do các chuyên gia bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học biên soạn

Tất cả các học sinh giỏi đều phải viết bài tổng kết lớn đối với các kiến thức đã được học dưới sự hướng dẫn của giáo viên Thông qua công việc này, mỗi học sinh sẽ rèn luyện được khả năng phân tích và tổng hợp.[25]

2.1.2 Tầm quan trọng của chuyên đề hóa học phức chất trong bồi dưỡng học

sinh giỏi Hóa học ở trường THPT

2.1.2.1 Bồi dưỡng năng lực tư duy hóa học

a) Năng lực tiếp thu kiến thức

- Khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng và nhanh chóng vận dụng vào tình huống tương tự (tích hợp kiến thức)

- Luôn hào hứng trong các tiết học, nhất là bài học mới

- Có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện những tri thức đã thu được ngay từ dạng sơ khởi

b) Năng lực suy luận logic

- Biết phân tích các sự vật và hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của hóa học phức chất

- Biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật, hiện tượng

- Biết cách tìm con đường ngắn để sớm đi đến kết luận cần thiết

- Biết xét đủ các điều kiện cần thiết đạt được kết luận mong muốn

- Biết xây dựng các phần ví dụ để loại bỏ một số miền tìm kiếm vô ích

- Biết quay lại điểm vừa xuất phát để tìm đường đi mới

c) Năng lực đặc biệt

- Biết diễn đạt chính xác điều mình muốn

- Sử dụng thành thạo hệ thống kí hiệu, các quy ước để diễn tả vấn đề

- Biết thu gọn và trật tự hóa các vấn đề để dùng khái niệm trước mô tả cho các khái niệm sau.

d) Năng lực lao động sáng tạo

Biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy hoạt động, nhằm đạt kết quả mong muốn

e) Năng lực kiểm chứng

- Biết suy xét đúng, sai từ một loạt sự kiện

- Biết tạo ra các tương tự hay tương phản để khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trưng nào đó trong sản phẩm do mình làm ra

- Biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm sau khi thực hiện một số lần kiểm nghiệm

f) Năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn

HS có năng lực vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề liên quan đến thực tế, sản xuất hàng ngày

2.1.2.2 Rèn luyện kĩ năng trình bày bài giải về hóa học phức chất

Rèn luyện theo sơ đồ sau :

SO SÁNH

THỰC NGHIỆM GIẢI THÍCH

LÝ THUYẾT

Sơ đồ này ý nói là từ lý thuyết của phức chất (thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể, thuyết MO, ) có thể giúp HSG giải thích được cấu trúc và tính chất của phức Sau đó dựa vào kết quả thực nghiệm để khẳng định độ chính xác của những kết luận đó (tức là so sánh giữa suy luận lý thuyết với thực nghiệm) từ đó đưa ra kết luận chính thức về cấu truc và tính chất của phức

Ví dụ 1: Cho các phức và giá trị momen từ đo được tương ứng, hãy tìm số

electron độc thân và cấu trúc các phức

KẾT LUẬN

1) [Mn(CN)6]4-µ =tn 1,8µB 2) [FeF

6]3- µ =tn 6,0µB3) [Co(NH3)6]3+µ =tn 0,0 µB 4) [Ni(CO)

4]o µ =tn 0,0 µB

Hướng dẫn:

1) [Mn(CN)6]4- có Mn2+ (3d54so4po), µ =tn 1,8µB→ trong ion có 1 electron độc thân, liên kết trong ion phức là cộng hoá trị, có 6 obitan lai hoá d2sp3 (lai hoá trong) Cấu trúc phức là dạng bát diện

Nhận xét :

Từ lý thuyết của thuyết liên kết hóa trị, HS xác định ion Mn 2+ có 1 electron độc thân, có lai hóa d 2 sp 3 (lai hóa trong ), so với kết quả trong thực nghiệm có µ =tn 1,8 B

µ là phù hợp vậy kết luận cấu trúc của phức là dạng bát diện.

Tương tự cách làm như thế cho ý 2, 3 và ý 4.

2) [FeF6]3- có Fe3+ (3d54so4po),µ =tn 6,0µB→ ion phức có 5 electron độc thân, liên kết trong phức là liên kết ion, có 6 obitan lai hoá sp3d2 (lai hoá ngoài) Cấu trúc dạng bát diện

3) [Co(NH3)6]3+ có Co3+ (3d64so4po4do) , µ =tn 0,0µB→ trong ion phức không có electron độc thân; liên kết trong phức là liên kết cộng hoá trị, có 6 obitan lai hoá

d2sp3 (lai hoá trong) Cấu trúc dạng bát diện

4) [Ni(CO)4]o có Ni (3d84so 4po),µ =tn 0,0µB→ trong ion phức không có electron độc thân, liên kết trong phức là liên kết cộng hoá trị, có 4 obitan lai hoá dsp2 Cấu trúc dạng vuông phẳng

Ví dụ 2: Xét ion phức [Ni(CN)4]2- Thực nghiệm cho biết ion phức này có cấu trúc vuông phẳng, nghịch từ Hãy giải thích cấu trúc và tính chất của ion phức trên

Sự giải thích hợp lí ở đây là có sự dồn electron của 3d8 để chúng đều ghép đôi, tức là:

Khi đó, Ni2+ còn 1 AO_3d trống sẽ tổ hợp tuyến tính 1 AO_4s và 2 AO_4p tạo

ra 4 AO lai hóa dsp2 tương đương nhau về mặt năng lượng Trục của 4 AO_dsp2

nằm trong cùng một mặt phẳng với 4 đỉnh của 4 AO này tạo ra 4 đỉnh của một hình vuông có tâm là Ni2+ Mỗi phối tử CN- có một liên kết phối trí 1 AO_dsp2 trống →Ion phức này có cấu trúc vuông phẳng và nghịch từ

dsp2

4p4s

Ion trung tâm Cr3+ có cấu hình electron [Ar]3d3 với sự phân bố 3 electron trong

5 obitan d như sau:

Khi tạo phức 2 AO_3d trống sẽ lai hóa với AO_4s và 3 AO_4p theo kiểu lai hóa trong d2sp3 tạo thành 6 AO lai hóa tương đương, hướng đến 6 đỉnh của một hình bát diện đều Cả 6 AO lai hóa này đều trống do đó tạo 6 liên kết phối trí với 6 phân tử

NH3 → Ion phức [Cr(NH3)6]3+ có cấu tạo bát diện đều và có tính thuận từ vì có 3 electron độc thân.

d2sp3

4p 4s

* Lai hóa ngoài sp 3 d 2 : Trong trường hợp này các AO_ns, np và nd tổ hợp tuyến

tính với nhau tạo ra các AO đẳng giá, là các AO lai hóa ngoài Từ “ngoài” được hiểu

là do các AO_nd tham gia lai hóa ở phía ngoài so với các AO_ns và np Vì AO_nd

có năng lượng cao hơn năng lượng AO_ns và np nên sự lai hóa ngoài thường khó thực hiện hơn so với lai hóa trong đã xét ở trên Tuy nhiên, sự lai hóa ngoài cũng được áp dụng để giải thích kết quả thực nghiệm về dạng hình học phân tử và từ tính của phức chất

Ví dụ 4: Xét ion phức [Ni(NH3)6]2+ Thực nghiệm cho biết ion phức này có cấu trúc bát diện đều và thuận từ Hãy giải thích cấu trúc và tính chất của ion phức trên

Hướng dẫn :

Ion trung tâm Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8 với sự phân bố 8 electron trong

5 obitan d như sau:

4p 4s

3d8

Vì phức này thuận từ nên không có sự dồn electron của ion trung tâm như [Ni(CN) ]2- ở ví dụ 2 Cấu tạo bát diện đều được giải thích bởi sự định hướng của 6

AO lai hóa ngoài d2sp3 tạo từ 1 AO_4s, 3 AO_4p và 2 AO_4d của Ni2+ Cả 6 AO lai hóa này đều trống sẽ tạo 6 liên kết phối trí với 6 MO_sp3 của 6 phối tử NH3.

4p 4s

2.1.3 Các bước thực hiện biên soạn chuyên đề học sinh giỏi

- Lựa chọn nội dung

- Biên soạn lí thuyết

-Biên soạn bài tập

-Giới thiệu tài liệu

-Hướng dẫn học sinh giải bài tập

2.2 Áp dụng biên soạn chuyên đề hóa học phức chất

2.2.1 Các khái niệm cơ bản về Hóa học phức chất

a- Phức chất

- Khi xét các nguyên tố điển hình (nhóm A) chúng ta đã gặp một số phản ứng tạo phức :

Ví dụ :

Be(OH)2 + 2NaOH → Na2[Be(OH)4

AlF3 + 3NaF → Na3[AlF6]SiF4 + 2HF → H2SiF6

NH3 + HCl → NH4Cl

- Khả năng tạo phức của các nguyên tố chuyển tiếp (nhóm B) còn rộng lớn hơn nhiều và là một trong những điểm khác biệt giữa nguyên tố chuyển tiếp và nguyên tố điển hình Số phức chất của kim loại chuyển tiếp lớn gấp nhiều lần so với

số hợp chất đơn giản của chúng.Hóa học của kim loại chuyển tiếp thường coi cơ

bản là hóa học phức chất Đây là một lãnh vực bao trùm Hóa học vô cơ.

- Một lí do quan trọng nữa là nguyên tử kim loại chuyển tiếp có nhiều obitan hóa trị, trong đó có nhiều obitan trống và có độ âm điện lớn hơn kim loại kiềm và

kim loại kiềm thổ cho nên khả năng nhận cặp electron tự do là dễ dàng nhất, và chính vì thế những nguyên tử kim loại chuyển tiếp là chất tạo phức tốt nhất.

-Vậy phức chất là những phần tử được tạo thành bởi một ion kim loại, được

gọi là ion trung tâm, liên kết với một số ion âm hay phân tử trung hòa, được gọi là phối tử

Ví dụ : [PtCl2(NH3)2] trong đó Pt là nguyên tử trung tâm

[Co(NH3)4Cl2]Cl trong đó Co là nguyên tử trung tâm

b- Phối tử

- Phối tử bao quanh ion trung tâm không tuân theo tỉ lệ hợp thức được xác định bởi quan hệ hóa trị thông thường

Ví dụ : [Ag(NH3)2]Cl, số oxi hóa +1 của Ag đã được “ trung hòa” bởi số oxi

hóa -1 của Cl theo quy tắc hóa trị thông thường, thế nhưng ion Ag+ vẫn liên kết với

2 phân tử NH3 để tạo thành ion phức [Ag(NH3)2]+

- Những phối tử là anion thường gặp là :

F-, Cl-, I-,OH-,CN-, SCN-, NO S O C O2 −, 2 32−, 2 42−

,

- Những phối tử là phân tử thường gặp là :

H2O, NH3,CO,NO, pyridin (C5H5N), etylendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2)

- Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể phối trí quanh nguyên tử trung tâm, người ta chia phối tử ra làm hai loại là phối tử một càng và phối tử nhiều càng

- Những anion F-, Cl-, I-,OH-,CN-, và những phân tử H2O, NH3, là phối tử một càng

- Những anion C O2 42−, phân tử etylendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2) là phối tử hai càng

Ví dụ : ion phức của ion Cu2+ với amoniac và của ion Cu2+ với etylendiamin

có cấu tạo :

([Cu(NH3)4]2+) ([Cu(en)2]2+ , en = etylendiamin)

-Vai trò cơ bản của phối tử trong phức chất kinh điển là cho cặp electron Tùy theo số nguyên tử của phối tử liên kết trực tiếp với nguyên tử kim loại trung tâm M

là 1, 2, 3… hay nhiều hơn ,và phối tử được gọi là một, hai, ba… hay nhiều càng

Đối với phối tử nhiều càng, tùy thuộc vào bản chất của phối tử mà sự phối trí có thể xảy ra theo các cách khác nhau Phức chất được tạo nên bởi phối tử nhiều càng với

một ion kim loại tạo thành vòng khép kín, hiện tượng này đươc gọi là hiện tượng tạo vòng hay hiện tượng chelat hóa Hiện tượng này đặc trưng cho tất cả các phối tử

nhiều càng Nhờ có hiện tượng chelat hóa mà liên kết kim loại – phối tử bền hơn, phức chất dễ tạo thành hơn

- Trong số các phối tử 6 càng có lẽ etilenđiamintetraaxetat ( EDTA) là quen thuộc

c-Số phối trí

- Số phối tử bao quanh ion trung tâm được gọi là số phối trí của nó Mỗi ion

kim loại trung tâm thường có những số phối trí đặc trưng xác định

- Theo Werner: “số phối trí là số nguyên tử, phân tử hoặc ion liên kết trực tiếp với nguyên tử trung tâm, không phân biệt bằng hóa trị chính hay hóa trị phụ”

Ví dụ : Trong [Co(NH3)6]Cl3, chỉ số 6 gọi là số phối trí, nó có ý nghĩa tương

tự hóa trị trong hợp chất đơn Còn sự hút của nguyên tử (hay ion) trung tâm với nguyên tử (hay ion), hoặc nhóm nguyên tử bao quanh nó gọi là sự phối trí

- Số phối trí của ion trung tâm không phải luôn luôn là một hằng số, thực nghiệm cho thấy, một số ion có số phối trí không đổi như Co(III), Cr(III), Fe(II), Fe(III), Ir(III), Ir(IV), Pt(IV) có số phối trí là 6 không phụ thuộc vào bản chất của phối tử hay các yếu tố vật lý khác Một số ion C(IV), B(III), Be(II), Pt(II), Au(III) cũng có số phối trí không đổi là bằng 4

-Cần chú ý rằng, số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất đơn giản phụ thuộc vào bản chất của chất tương tác, điều kiện để xảy ra sự tương tác thì số phối trí cũng phụ thuộc một cách tương tự

Ví dụ :

- Ag(I) : có số phối trí 2 ( hoặc 3) [ Ag(NH3)2[Cl

- Ag (II) : có số phối trí 4 [Ag(py)4]S2O8

- Cu(II) : có số phối trí 2, 4, 6 trong K[Cu(CN)2], K2[CuCl4], [Cu(en)3]SO4,

- Số phối trí thường gặp là 4,6.ít gặp là 5,7 mỗi ion kim loại đều có số phối trí đặc trưng và bền

Ví dụ : Co(III), Fe(III), Ni(II)… có spt là 6, Cu(II) có spt là 4, Ag (I) có spt

là 2

d- Cầu nội , cầu ngoại

- Cầu nội hay còn gọi là cầu phối trí được viết trong dấu móc vuông, bao gồm chất tạo phức và các phối tử

- Câù ngoại bao gồm những ion nằm ngoài và ngược dấu với cầu nội

Ví dụ : [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2 và [Co(NH3)4Cl2]Cl

o Cầu nội : [Co(NH3)6], [Co(NH3)5Cl], [Co(NH3)4Cl2]

o Cầu ngoại : Cl3, Cl2, Cl+ Cầu nội của phức chất có thể là Cation

Ví dụ : [Al(H2O)6]Cl3, [Zn(NH3)4]Cl2

+ Cầu nội của phức chất có thể là Anion

Ví dụ : H2[SiF6] K2[Zn(OH)4] K2[PbI4]+ Cầu nội của phức chất có thể là phân tử trung hòa điện, không phân li trong dung dịch

Ví dụ :[Co(NH3)3Cl3] [Pt(NH3)2Cl2] [Ni(CO)4]

- Số phối trí :

Thường được kí hiệu spt

Bảng 2.1 Các kiểu lai hóa và cấu trúc của phức chất tương ứng

Có nhiều cách phân loại phức chất, sau đây chỉ giới thiệu một vài cách thường gặp

Bảng 2.2.Phân loại một số phức chất thường gặp

-Nguyên tử trung tâm mang điện tích dương, phối tử là các Anion

3 3 3

[Co(NH ) Cl ],[PtCl (NH ) ],

H +

NH ,OH , + +

sẽ phối trí với các nguyên tử TT có độ

âm điện mạnh (N,O,F,Cl…)

Ghi chú en :etylendiamin, pn : Propylendiamin.Ox : oxalat

Cr(SCN)3.NH4SCN.2NH3 : muối Reinecke (ngày nay ứng với công thức

NH4[(CrNCS)4(NH3)2] ); (NH4)2SO4.[Fe(OH2)6]SO4 : muối Mohr

PtCl2.KClC2H4 : muối Zeise (công thức ngày nay K[PtCl3(C2H4)])

PtCl2.2NH3 : muối Payron (công thức ngày nay cis- [PtCl2(NH3)2]

- Cách gọi này đôi khi vẫn còn dùng Ngoài ra người ta còn gọi theo màu sắc như violet coban clorua (cis- [CoCl2(NH3)4]Cl)

b) Cách gọi theo Werner

• Phức chất chứa cation phức : theo thứ tự

+ Tên phối tử : phối tử là các phân tử trung hòa được giữ nguyên, trừ vài trường hợp ngoại lệ như NH3 – gọi là ammin (2 chữ “m”), H2O- gọi là aqua, đồng

thời thêm chữ số hi lạp đi, tri, tetra… Để chỉ số lượng gốc axit, các phân tử trung hòa.

+Tên ion trung tâm Mn+ : nếu ion Mn+ có số oxi hóa bằng 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 thì đuôi của nó lần lượt là a, o, i, e, an, on, in, en

+ Cuối cùng là tên cầu ngoại

Ví dụ :

[Co(NH3)6]Cl3 : hexaammincobanti clorua

[PtCl2NO2NH3(en) : đicloronitro aminetylenplate clorua

• Phức chất chứa anion phức : gọi tương tự như trên, chỉ thêm đuôi “at” ở ion trung tâm

c) Cách gọi theo quy định của Ủy ban danh pháp quốc tế

Năm 1960, hiệp hội hóa học lý thuyết và ứng dụng quốc tế (IUPAC: Internation Union of Pure and Applied Chemistry) đề nghị cách gọi tên các hợp chất

vô cơ nói chung và phức chất nói riêng như sau :

• Gọi cation trước rồi đến anion

[Cr(NH3)6](NO3)3 : Hexaammin crom(III) nitrat

[Cr(NH3)6]Cl3 : Hexaammin crom (III) clorua

[Co(H2O)5Cl]Cl2 : Cloropentaaquacoban(III) clorua

Na2[Zn(OH)4] : Natri tetrahyđroxozincat

K4[Fe(CN)6] : Kali hexaxianoferat(II)

H2N- NH2 : Hiđrazin

- Một số trường hợp ngoại lệ :

H2O- aqua ; NH3- ammin (2 chữ “m”)

NO- nitrozil; CO- cacbonyl ; H- - hiđrito

- Phối tử là anion : thêm tiếp vị ngữ “o” như Cl- (cloro), Br- (bromo),

CH3COO- (axetato)

2

NO− -nitro

Ngoài ra, các ion SCN-, NO2 còn dùng các tên sau để phân biệt :

SCN- : Thioxianato (liên kết được thực hiện qua nguyên tử N)

NCS- : Izothioxianato (liên kết được thực hiện qua nguyên tử S)

ONO- : Nitrito (liên kết được thực hiện qua nguyên tử O)

- Phối tử là cation : Thêm tiếp vị ngữ “ium” như H2N- NH3+

- Hiđrazinium (rất ít gặp)

• Trật tự gọi tên phối tử :

-Gọi tên phối tử âm điện trước, đến phối tử trung hòa, cuối cùng là phối tử dương điện Khi viết không tách chúng bằng gạch nối, các phối tử được sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp, theo thứ tự a, b, c… thêm tiếp đầu ngữ :

+ đi, tri, tetra… Trước các phối tử đơn giản (Cl-, Br-, NO2−)

+ bis, tris, tetrakis,… trước các phối tử phức tạp (như en) chỉ để số lượng của phối tử trong những phức đã có các tiếp đầu ngữ “ đi”, “tri”, “tetra”…

• Tận cùng (đuôi) của ion trung tâm

+ Phức anion : có đuôi “at”

+ Phức cation hoặc phức trung hòa : không có đuôi

• Bậc oxi hóa của ion trung tâm Mn+:

Được biểu thị bằng số La Mã, đặt trong dấu ngoặc đơn, liền với ion Mn+ Nếu số oxi hóa âm hoặc bằng 0 thì đặt dấu “âm” trước số La Mã, hoặc ghi số “0”