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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ----------------- PHẠM THỊ LỢI BIÊN SOẠN CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC PHỨC CHẤT DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT Chuyên ngành: Lí luận Phương pháp dạy học môn hoá học Mã số : 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. CAO CỰ GIÁC Tp. HỒ CHÍ MINH – 2014 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS. Cao Cự Giác – Trưởng Bộ môn Lí luận phương pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu hoàn thành luận văn này. - Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm PGS.TS Nguyễn Xuân Trường dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn. - Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn tất người thân gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Nhơn Trạch, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn này. TP HCM, tháng năm 2014 Phạm Thị Lợi MỤC LỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN HSG : Học sinh giỏi HS : Học sinh GV : Giáo viên NXB : Nhà xuất TN : Thực Nghiệm ĐC : Đối chứng THPT : Trung học phổ thông MỞ ĐẦU 1. Lí chọn đề tài Nghị Trung ương phát triển Khoa học Công nghệ đề mục tiêu tổng quát : “Phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, làm cho khoa học công nghệ thực động lực quan trọng để phát triển lực lượng sản xuất đại, kinh tế tri thức, nâng cao suất, chất lượng, hiệu sức cạnh tranh kinh tế; bảo vệ môi trường, bảo đảm quốc phòng, an ninh, đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại vào năm 2020 nước công nghiệp đại theo định hướng xã hội chủ nghĩa vào kỷ XXI”.Để đáp ứng cho nhu cầu cấp thiết ngành giáo dục phải có định hướng thiết thực xây dựng đội ngũ khoa học chất lượng cao, đào tạo hệ niên ưu tú, xuất sắc,bồi dưỡng nhân tài đó, việc phát bồi dưỡng học sinh có khiếu môn học bậc phổ thông điều cần thiết. Đó tảng để giúp học sinh phát huy tài vốn có mình, đồng thời, khả tự tìm tòi, sáng tạo học sinh nâng cao. Trong chương trình giáo dục bậc THPT, hóa học môn khoa học kết hợp thực nghiệm lí thuyết, với đặc điểm riêng, nên để việc giảng dạy hóa học trình bồi dưỡng HSG hóa học phát huy hiệu cao người giáo viên cần có lựa chọn, sử dụng hợp lí phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh. Đối với môn hóa học, tập hoá học đóng vai trò nội dung, phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư kỹ thực hành môn cách hiệu nhất. Mặc dù hệ thống tập Hóa học THPT phong phú đa dạng hệ thống tập dùng bồi dưỡng HSG phần “Hóa Học phức chất “ hạn chế.Điều gây khó khăn cho việc dạy học hóa trình bồi dưỡng HSG. Xuất phát từ yêu cầu cấp bách trên, chọn đề tài nghiên cứu “Biên soạn chuyên đề hóa học phức chất dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường THPT” 2. Khách thể đối tượng nghiên cứu 2.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học trường trung học phổ thông. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Vấn đề biên soạn sử dụng hệ thống lý thuyết tập để bồi dưỡng HSG hoá học trường THPT phần hóa học phức chất. 3. Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu 3.1. Mục đích nghiên cứu Biên soạn hệ thống lý thuyết - tập bản, nâng cao để bồi dưỡng đội tuyển HSG hoá học phần “Hóa Học phức chất”. 3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận Hóa Học phức chất - Tìm hiểu hệ thống lý luận bồi dưỡng HSG hoá học trường THPT. - Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông: chương trình nâng cao, chương trình chuyên hóa. - Phân tích đề thi HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia, đề thi Olympic hóa học, trọng nội dung Hóa học phức chất - Xây dựng hệ thống lý thuyết tập từ đến nâng cao nhằm giúp cho HS vận dụng tốt kiến thức lý thuyết, đồng thời phát huy tính động, sáng tạo HS giải tập. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu việc áp dụng hệ thống lý thuyết tập xây dựng. 3.3. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Điều tra thực trạng bồi dưỡng HSG hóa học trường THPT + Thăm dò lấy ý kiến giáo viên, tổng kết kinh nghiệm việc áp dụng hệ thống lý thuyết tập phần hóa học phức chất dùng bồi dưỡng HSG hóa học. + Thực nghiệm sư phạm: để đánh giá chất lượng hệ thống lý thuyết tập xây dựng. - Phương pháp xử lý thông tin: + Xử lý kết toán học thống kê. 4. Giả thuyết khoa học Nếu biên soạn hệ thống tập phần Hóa học phức chất tốt để bồi dưỡng HSG nâng cao chất lượng dạy học mà nâng cao kết đội tuyển thi HSG hoá học. 5. Đóng góp đề tài • Về mặt lý luận: - Hoàn thiện thêm lí luận bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung học sinh giỏi hóa học nói riêng. - Là tài liệu tham khảo cho GV HS trình dạy học hóa học trường THPT. • Về mặt thực tiễn :Đề tài góp phần xây dựng hệ thống tập phần Hóa học phức chất đáp ứng yêu cầu bồi dưỡng HSG hoá học dạy học lớp chuyên hóa trường THPT. Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số quan niệm học sinh giỏi 1.1.1 . Ở nước Trên giới việc phát bồi dưỡng học sinh giỏi có từ lâu đời: • Trung Quốc, từ thời nhà Đường đặt biệt ý đến trẻ em có tài cho mời đến sân Rồng để học tập giáo dục với hình thức chuyên biệt. • Hoa Kỳ thực chương trình giáo dục cho học sinh giỏi từ năm 1920, suốt kỉ XX hàng loạt tổ chức trung tâm nghiên cứu đời : Mensa (năm 1946), The American Association for Gifted (năm 1973).Năm 2002 có 38 bang Hoa Kỳ có đạo luật giáo dục học sinh giỏi (Gifted & Talented Student Education Act) có 28 bang đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục học sinh giỏi • Châu Âu : Có viện Aurino với nhiệm vụ nhận diện, khảo sát học sinh giỏi học sinh tài khắp giới (Website http ://wordclassarena.ogr) • Anh thành lập viện hàn lâm quốc tế dành cho học sinh giỏi học sinh tài (The National Academy for Gifted an Talented Youth, website http://www.nagcbritian.org.uk) • New Zealand 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 tài Đức • Châu Á có Hàn Quốc quan tâm đến chương trình đặc biệt dành cho học sinh giỏi tài năng. Năm 1994 có khoảng 57/174 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 thừa nhận phải có chương trình giáo dục đặc biệt dành cho hai loại đối tượng học sinh yếu học sinh giỏi, cho phép học sinh giỏi học vượt lớp. “Học sinh giỏi học sinh chứng minh trí tuệ trình độ cao có khả sáng tạo, thể động học tập mãnh liệt, đạt xuất sắc lĩnh vực lý thuyết , khoa học; người cần giáo dục đặc biệt phục vụ đặc biệt đạt trình độ tương ứng với lực người đó”- (Georgia Law). Cơ quan giáo dục Hoa Kỳ miêu tả khái niệm “học sinh giỏi” sau: “Đó học sinh có khả thể xuất sắc lực trội lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, khả lãnh đạo, nghệ thuật, lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt. Những học sinh thể tài đặc biệt từ tất bình diện xã hội, văn hóa kinh tế” Nhiều nước quan niệm : “Học sinh giỏi đứa trẻ có lực lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật lực lãnh đạo lĩnh vực lí thuyết. Những học sinh cần có phục vụ hoạt động không theo điều kiện thông thường nhà trường nhằm phát triển đầy đủ lực vừa nêu trên” Chính thế, vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trở thành vấn đề thời sự, gây nhiều tranh luận. Nhiều nhà giáo dục đề nghị đưa học sinh giỏi vào lớp bình thường với nhiều học sinh có trình độ khả khác nhau, với phương pháp giáo dục khác nhau. Tuy nhiên giáo viên đứng lớp bình thường không đào tạo giúp đỡ tương xứng với chương trình dạy học cho học sinh giỏi. Nhiều nhà giáo dục cho học sinh dân tộc người điều kiện kinh tế không tiếp nhận chương trình giáo dục dành cho học sinh giỏi. Trong quỹ ngân sách dành cho giáo dục chung có hạn nên ảnh hưởng nhiều tới hiệu đào tạo tài cho học sinh giỏi. 1.1.2. Ở Việt Nam Năm Hồng Đức thứ 15 (1484), Thân Nhân Trung quan lễ khác tiến hành viết văn bia để khắc vào bia tiến sĩ Việt Nam, bia đặt Văn Miếu- Quốc Tử Giám, văn Thân Nhân Trung nêu bậc tầm quan trọng giáo dục nhân tài việc hưng thịnh đất nước : “ .Hiền tài nguyên khí quốc gia, nguyên khí thịnh nước mạnh mà hưng thịnh, nguyên khí suy nước yếu mà thấp hèn. Vì bậc đế vương thánh minh không đời 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 lập ra, bắt đầu với lớp chuyên Toán trường đại học lớn khoa học bản, sau trường chuyên thiết lập rộng rãi tất tỉnh thành. Mục đích hệ thống trường chuyên nơi phát triển tài đặc biệt xuất sắc lĩnh vực khoa học bản. Trong thời kì đầu hệ thống trường chuyên, hình thành vài lớp phổ thông chuyên trường đại học, mục tiêu theo sát đạt thành tựu mà phần lớn học sinh chuyên Toán theo đuổi lĩnh vực Toán học, Vật lí, Tin học (máy tính) .Những học sinh chuyên thời kì nắm giữ vị trí lãnh đạo chủ chốt trường đại học lớn, viện nghiên cứu Việt Nam. Cũng từ hệ thống trường chuyên này, Việt Nam tham dự kì thi Olympic khoa học quốc tế đạt nhiều đỉnh cao hơn.Thành tích trường chuyên kì thi học sinh giỏi cấp, kì thi tốt nghiệp Trung học phổ thông kì thi tuyển sinh vào đại học cao đẳng thường cao. Tuy nhiên, nhiều người cho lí cho thành tích chất lượng giáo dục mà phương pháp luyện thi. Hiện tỉ lệ học sinh trường chuyên tiếp tục theo đuổi nghiên cứu khoa học hay lĩnh vực liên quan ngày thấp, điều khiến cho giới khoa học Việt Nam không khỏi quan ngại. Để vào học trường chuyên, học sinh THCS phải thỏa mãn điều kiện học lực, hạnh kiểm đặc biệt phải vượt qua kì thi tuyển chọn đầu vào tương đối cạnh tranh trường này. 10 GV :Giới thiệu cho • Liên kết phối trí thực xen phủ obitan trống nguyên tử trung tâm với obitan có electron phối tử, nên chất cho (phối tử) phải có cặp electron tự do. • Nguyên tử trung tâm (ion Mn+) phải có obitan lai hóa để tham gia vào hình thành liên kết theo trật tự xác định. • Nếu obitan lai hóa nguyên tử trung tâm có khả xen phủ với obitan nguyên tử cho mà có electron d với hình thành liên kết xichma ( σ ), có hình thành liên kết pi ( π ). Khi đó, nguyên tử trung tâm cho electron chúng điền vào obitan trống phối tử (gọi liên kết pi cho). Liên kết pi làm tăng độ bền liên kết hệ làm thay đổi phân bố electron kim loại phối tử. HS hiểu. ghi bài. c) Cách mô tả Chỉ giới hạn trường hợp phân tử phức chất có liên kết xichma σ . Ví dụ Phức bát diện [MX6](n-6)6 phối tử X- có cặp electron tự do. Ion kim loại Mn+ có obitan hóa trị : obitan s, obitan p obitan d Để cặp electron phối tử X-, ion Mn+ phải có obitan trống trạng thái lai hóa. Về mặc toán học, coi obitan lai hóa tạo tổ hợp obitan s, px, py, pz, dx2-y2, dz2 tạo obitan lai hóa d 2sp3 (hoặc sp3d2), ứng vào hàm sóng tương đương nhau, định hướng vào đỉnh hình bát diện. • Ví dụ :sự hình thành ion phức [Co(NH3)6]3+ mô tả theo sơ đồ sau: - Cấu hình electron ion Co3+ (3d6) : 153 Hoạt động : GV:Thuyết 3d 4p 4s giảng chủ yếu. sau - Ion Co3+ trạng thái lai hóa : hướng dẫn cho HS làm ví dụ. d2sp3 Cho HS thảo luận tự làm ví dụ 2. Sau GV nhận xét. Nhấn 3d 4p 4s 3+ mạnh - Ion phức [Co(NH3)6] : kiến thức. d2sp3 3d HS: 4p 4s Bổ sung phần kiến thức sai sót. NH3NH3 NH3 NH3NH3 NH3 Thực nghiệm xác nhận ion [Co(NH3)6]3+ nghịch từ (không có electron độc thân), gọi phức spin thấp. Phức tứ diện : [MX4](n-4)Cũng lập luận tương tự, có obitan s, p x, py, pz, ion Mn+ tổ hợp với nhau, tạo obitan lai hóa sp hướng đỉnh tứ diện : Ví dụ 2: tạo thành ion phức [MnCl4] sau : - ion Mn2+(3d5) : 3d 4s 4p - Ion Mn2+ trạng thái lai hóa : 154 sp3 4s 3d 4p -Ion phức [MnCl4]2- : sp3 3d 4s Cl 4p Cl Cl Cl Lý thuyết thực nghiệm xác định ion phức [MnCl 4]2- thuận từ Phức vuông phẳng Ở phức vuông phẳng, obitan dx2-y2, s, px, py ion Mn+ tổ hợp với nhau, tạo obitan lai hóa dsp2 tương đương, hướng đỉnh h́nh vuông nằm mặt phẳng xy. HS: Cùng thảo luận theo nhóm Ví dụ 3, 4. Ví dụ 3: Sự tạo thành ion phức [Ni(CN)4]2- : - Ion Ni2+ (3d8) : 3d 4s 4p - Ion Ni2+ trạng thái lai hóa : 155 dsp2 3d 4s 4p - Ion phức [Ni(CN)4]2- : dsp2 3d 4s 4p CN CN CN CN Thực nghiệm cho thấy phức nghịch từ. Ví dụ Xét ion phức [Cr(NH3)6]3+. Thực nghiệm cho biết ion phức có cấu trúc bát diện thuận từ. Hãy giải thích cấu trúc tính chất ion phức Hướng dẫn : Ion trung tâm Cr3+ có cấu hình electron [Ar]3d3 với phân bố electron obitan d sau: 3d3 4s 4p Khi tạo phức AO_3d trống lai hóa với AO_4s AO_4p theo kiểu lai hóa d2sp3 tạo thành AO lai hóa tương đương, hướng đến đỉnh hình bát diện đều. Cả AO lai hóa trống tạo liên kết phối trí với phân tử NH3 → Ion phức [Cr(NH3)6]3+ có cấu tạo bát diện có tính thuận từ có electron độc thân. d2sp3 3d3 4s NH3NH3 NH3 4p NH3NH3 NH3 156 2-Thuyết trướng tinh thể a- Nhữn luận điểm • Phức chất vô hình thành bền tương tác tĩnh điện ion trung tâm phối tử. • Khi xét ion trung tâm có ý cách chi tiết cấu trúc electron, phối tử coi điện tích điểm, lưỡng cực điểm (các phối tử trung hòa NH3, H2O, ) tạo nên trường tĩnh điện bên ion trung tâm. Phối tử khác phối tử đại lượng trường. • Các phối tử nằm xung quanh ion trung tâm cac đỉnh hình đa diện, tạo nên phức chất có đối xứng hình học xác định. • Việc mô tả hình thành phức chất dựa sở định luật học lượng tử. Phức bát diện [ML6](n-6)Trong phức chất bát diện phối tử L nằm đỉnh hình bát diện đều, ion kim loại trung tâm M nằm trọng tâm. Điều có nghĩa ion kim loại M dược bao quanh trung tâm tích điện âm dọc theo hướng trục tọa độ x, y, z. dz2 , dx2-y2 (eg) x ] m 5 dxy, dxz , dyz (t 2g) y z Hình 2.1. Hình 2.2 Hình 2.1 :Sự xếp phối tử 157 Ion kim loại phức chất bát diện Hình 2.2 : Sự tách mức lượng obitan d trường phối tử bát diện • Khoảng cách lượng obitan e g t2g kí hiệu ∆ gọi thông số tách trường phối tử. Độ lớn ∆ đặc trưng cho cường độ tương tác ion trung tâm phối tử (biểu diển đơn vị kJ/mol) • Khi electron nằm obitan eg chúng bị phối tử đẩy mạnh so với nằm obitan t2g. Người ta nói cca1 obitan eg có mức lượng cao obitan t 2g. Hay tóm lại, xảy tách mức lượng obitan d (hình 2.2) • Theo nguyên lý bảo toàn lượng, so sánh với lượng obitan d ion tự (không bị ∆0 tách) obitan eg có lượng cao , cáo obitan t2g có mức lượng thấp ∆0 b-Một số hệ tách trường tinh thể phối tử • Quang phổ hấp thụ phức chất. Dãy phổ hóa học • Từ tính phức chất • Các quan hệ nhiệt động Ở ta xét phần từ tính phức chất : Dựa vào tác dụng từ trường, người ta chia chất làm hai loại : - Các chất nghịch từ hay phản từ - Các chất thuận từ. Với phức chất vậy, phức chất gọi nghịch từ chúng có khuynh hướng chuyển động bên từ trường (bị từ trường đẩy). Các phức chất thuận từ ngược lại, bị từ trường hút. Và để nhận diện rõ người ta dùng khái 158 niệm spin electron chưa cặp đôi (độc thân) Ở trạng thái bản, cấu hình electron phức chất nguyên tố d có electron độc thân, người ta dùng phương pháp đo mo6men từ để nhận cấu hình đó. Momen từ µ phức chất với số lượng tử spin tổng cộng S xác định hệ thức : µ = 2. S ( S + 1) µ B µ B - Manhêton Bo (Bohr)   e.h / 2π = 9, 274.10 −24 J .T −1 ÷  µB = 2mc   Do electron độc thân có số lượng tử spin ½ nên S = 1/2n, với n số electron độc thân, : µ = n( n + 2) µ B (I) Như mômen từ phức chất xác định số elecctron có phức chất đó. 3- Thuyết obitan phân tử a- Nội dung • Thuyết MO cho phân tử không tồn AO mà electron phân tử chuyển động obitan chung phân tử gọi MO. nguyên tắc, liên kết hóa học theo thuyết MO liên kết giải tỏa (chung cho phân tử) • Obitan chung phân tử hình thành tổ hợp tuyến tính obitan phân tử có electron. Người ta hình dung lấy obitan phân tử electron sau: electron chuyển động gần hạt nhân so với hạt nhân khác AO mô tả chuyển động electron gọi obitan phân tử (MO) electron • ⇒ MO chung tổ hợp tuyến tính viết sau : . ∞ Ψ = ∑ CiΨ i i =1 • Người ta gọi gần MO-LCAO (Molecular Orbital is the Linear Combination of Atomic Orbitals) 159 • Về nguyên tắc phải lấy vô số hàm sở ( i= → ∞ ) kết tính thật tin cậy. Tuy nhiên gặp trở ngại thời gian tính toán người ta lấy số hữu hạn ( i= → k ) hàm sở : k Ψ = ∑ CiΨ i i =1 Hoạt động : • GV : phát tài liệu cho HS tham khảo trước, sau truyết giảng, kèm ví dụ. Đặt Ψ vào phương trình schrodinger giải tìm hàm Ψ lượng E tương ứng, số MO thu tổng số AO tổ hợp. Các MO gồm loại : + MO liên kết (năng lượng thấp) + MO phản liên kết (có lượng cao) • Sự điền electron vào MO (tuân theo nguyên lý vững bền, nguyên lý loại trừ Pauli, quy tắc Hund) cho ta cấu hình electron phân tử. Ví dụ : Xét phức bát diện [Ti(H 2O)6]3+, obitan hóa trị ion Ti3+ 3d z ,3d x2 − y2 ,3d xy ,3d xz ,3d yz , 4s, p x , p y , p z phân tử nước σ ,σ , σ ,σ ,σ ,σ Obitan 4s Ti3+ tổ hợp với obitan σ H2O tạo nên cặp lk MO σ δ liên kết phản liên kết. Hàm sóng MO σ δ : Ψσ δlk = c1 4s + c2 (σ + σ + σ + σ + σ + σ ) - Trong c1 c2 hệ số tổ hợp. b- So sánh kết thu thuyết obitan phân tử với thuyết liên kết hóa trị thuyết trường tinh thể • Khi xét cấu tạo ion phức bát diện [Ti(H 2O)6]3+, nhận thấy rõ thuyết liên kết hóa trị thuyết trường tinh thể mô tả phần khác giản đồ lượng MO (Hình.2.5). Sự tạo thành MO liên kết phù hợp với tạo thành liên kết cho – nhận cặp electron tự nước với obitan lai hóa d2sp3 trống Ti3+. Nhưng thuyết VB không ý khả tạo thành MO phản liên kết nên không giải thích phổ hấp thụ phức chất. Sự 160 tách mức lượng obitan d thành hai mức thuyết trường tinh thể phù hợp với tạo thành * obitan π d σ d có mức lượng khác nhau. Tất nhiên khác với thuyết trường tinh thể, việc tính toán lượng liên kết thuyết MO phức tạp nhiều, cần phải dùng đến máy tính đại. • Như vậy, giản đồ lượng MO phức chất bát diện trình bày hình… biểu rõ mối quan hệ ba lí thuyết đại cấu tạo phức chất kim loại chuyển tiếp Ví dụ (Trích đề Olympic Hóa học 2009) a- Dựa vào thuyết liên kết hóa trị, dự đoán biểu diễn cấu trúc hình học phân tử XeF2, XeF4, XeOF4 XeO2F2. Cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử Xe phân tử. b- Gọi tên cấu trúc lập thể cho ion phức Coban sau: [CoCl2(NH3)4]+ [ CoCl3(CN)3]3-. Hướng dẫn : Cấu trúc hình học trạng thái lai hóa : Dạng đường thẳng Sp3d Dạng vuông phẳng sp3d2 161 Dạng tháp vuông dạng bập bênh Sp3d2 sp3d Bài tập nhà Bài Phân loại theo cấu hình electron : Li + , Na + , K + , Tl + , Ca 2+ , Pb 2+ , Zn + , Hg 2+ , Mn 2+ , Ni 2+ , Al 3+ , Pd 2+ , Rh3+ , Bi 3+ , Sn + , Sn 4+ xét khả tạo phức loại. Cho ví dụ Bài 2 3- 3- Phức spin cao [Fe(C O ) ] spin thấp [Fe(CN) ] ứng 1.10−10 tạo liên kết π 1.10−44 có kb K tương .Dựa vào thuyết MO, mô tả kilm loại phối tử phức trên, giải thích khác độ bền phức đó. 162 Hoạt động : GV:thuyết giảng . HS : lắng nghe ghi GV: cho HS vận dụng tập. HS : tiến hành thảo luận nhóm, lên bảng trình bày. GV : nhận xét, bổ sung phần giải HS nhấn mạnh kiến thức điểm chốt đề bài. HS: lắng nghe bổ sung thiếu sót. 163 164 Phụ lục 4. BÀI KIỂM TRA LẦN Trường: Lớp: Họ tên: Điểm Lời phê giáo viên ĐỀ KIỂM TRA 90 PHÚT Bài 1. a) Giải thích liệu sau sau Ag+ + e → Ag [ Ag(NH3)2]+ + e Eo = 0,799 V → Ag + 2NH3 Eo = 0,379 V o b) Tính số không bền tổng cộng phức chất [Ag(NH 3)2]+ 25 C từ liệu trên. Bài 2. Hãy giải thích : a) Ion aqua Ni(II) thuận từ, ion aqua Pb(II) nghịch từ, NiF2 PdF2 đồng cấu trúc chứa ion kim loại nghịch từ. b) Ion [Ru2(CO)10]4- không cá electron độc thân. c) Tương tác Kim loại – Kim loại giữ vai trò quan trọng tạo thành hợp chất Claste [M6Cl12]n+ Nb Tl, không quan trọng M Pd Pt. Bài Viết tất đồng phân có a) [RuCl2(NH3)4] – Bát diện b) [IrH(CO)(PR3)] – Vuông phẳng c) [CoCl2(OH2)2] – Tứ diện d) [CoCl2.en(NH3)2]+ – Bát diện e) [PtCl2(NO3)2(NH3)2] – Bát diện 165 Câu a) Phức chất [NiPEt3Br3] bền có dạng chóp vuông có từ tính tương tự [Cu(NH3)4]2+. Hãy cho biết trạng thái lai hóa, cấu hình electron nguyên tử trung tâm. b) Dựa vào giản đồ lượng MO phức tứ diện hình dạng obitan d − thích hợp. Hãy giải thích màu đỏ tía ion MnO tạo từ chuyển trường phối tử. c) Tính lượng ổn định trường phối tử theo ∆ o spin cao sau phúc phức phức bát diện : Fe3+, Mn2+ BÀI LÀM 166 Phụ lục 5. BÀI KIỂM TRA LẦN Trường: Lớp: Họ tên: Điểm Lời phê giáo viên ĐỀ KIỂM TRA 90 PHÚT Bài 1. Dựa vào thuyết liên kết phức chất, cho biết cấu hình electron phức chất sau : a) [Fe(OH2)6]2+ Spin cao b) [Ni(NH3)6]2+ Spin cao c) [Co(C2O4)2]3- Spin thấp Câu 2. Xác định nhóm điểm đối xứng ion phức sau : a) [Co(NH3)5SO4]+ b) cis-[PtCl2(NH3)2] Yêu cầu yếu tố đối xứng cụ thể theo bước sơ đồ. Câu 3. a) Xếp loại Ligand sau theo khả tạo liên kết (1) Ligand tạo liên kết σ cho (2) Ligand tạo liên kết σ cho - π cho (3) Ligand tạo liên kết σ cho - π nhận ( π cho ngược) Của : CO, NH3, F-, O2- b) Viết cấu hình electron nguyên tử (ion) Fe kim loại Fe+6 (biết Fe có Z = 26). Xét tạo thành phức chất Fe(0) Fe(+6) với Ligand CO O 2-. Hãy cho biết Ligand CO Ligand O 2- Ligand tạo phức tốt với Fe(0), Ligand tạo phức tốt với Fe(+6), sao? c) Viết công thức hóa học phức chất tạo thành tốt câu (b) (một phức với ligand CO phức với ligand O 2-, dạng hình học 167 chúng. Biết (1): Khi tạo phức với CO, Ligand CO có khuynh hướng cung cấp cặp electron cho nguyên tử trung tâm đạt tới lớp vỏ 18e. (2): Phức chất với O2- nguyên tố dãy 3d thường có số phối trí 4. Câu 4. Phức chất Ni2+ với số phối trí : 1. Tứ diện, thuận từ [NiCl4]22.Vuông phẳng, nghịch từ [Ni(CN)4]2Hãy vận dụng thuyết liên kết phức chất để giải thích điều đó. BÀI LÀM 168 [...]... tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 25 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 a) Khái niệm Là một chuyên tương đối khó và chủ yếu chỉ dùng cho các trường THPT Chuyên hoặc các đội tuyển học sinh giỏi quốc gia, các kì thi Olympic quốc tế nên mức độ quan... 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: 26 + Các nội dung tương đối khó, mới đối với cả giáo viên và học sinh + Các nôi dung... 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 sinh Tài 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. .. 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 25 CHƯƠNG 2 BIÊN... 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 :...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... 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... 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 : 12 - 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... 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... 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 . TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  PHẠM THỊ LỢI BIÊN SOẠN CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC PHỨC CHẤT DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn hoá học Mã. đề tài nghiên cứu Biên soạn chuyên đề hóa học phức chất dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT 5 2. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học. Hóa học phức chất đáp ứng yêu cầu bồi dưỡng HSG hoá học và dạy học ở các lớp chuyên hóa ở trường THPT. 7 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số quan niệm về học sinh giỏi 1.1.1 . Ở