Xây dựng hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học trung học phổ thông

Đặc điểm của quá trình t duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thốngnhất giữa những hiện tợng cụ thể quan sát đợc với những hiện tợng cụ thểkhông quan sát đợc, ngay cả khi dùng kính hiển

mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Việt Nam là một đất nớc có truyền thống hiếu học từ ngàn năm lịch sử,truyền thống đó ngày nay vẫn đợc các thế hệ gìn giữ và phát huy Trong sựnghiệp xây dựng và phát triển đất nớc với sự phát triển nhanh chóng của khoahọc công nghệ thế giới, Đảng ta chủ trơng khuyến khích mọi ngời dân tíchcực học tập Học để xây dựng đất nớc, học để làm chủ tri thức tiên tiến củanhân loại, trở thành ngời có ích cho xã hội Để đạt đợc mục tiêu đó, rõ ràng làngoài các điều kiện cơ sở vật chất của nhà trờng phải đợc đảm bảo thì chơngtrình đào tạo là yếu tố quyết định Với môn hoá học chơng trình đào tạo đókhông thể không kể đến hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập ở các khốiTHCS, THPT Để phù hợp với sự phát triển và nhu cầu của xã hội, ngành giáodục có sự thay đổi nội dung trong chơng trình sách giáo khoa, một số kiếnthức mới đã đợc đa vào chơng trình hoá học phổ thông Phần kim loại chuyểntiếp đợc đa vào nhiều hơn ở lớp 12 Đây là một phần khó của hoá học phổthông vì các kim loại chuyển tiếp có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống nhngtính chất của nó thì vừa đa dạng, vừa đặc thù Với sự phong phú về hợp chất vàcác tính chất riêng của mỗi nguyên tố sẽ làm cho học sinh gặp khó khăn trongquá trình tìm hiểu, vận dụng Trong các kì thi HSG ở các tỉnh cũng nh các kìthi chọn HSG quốc gia, kì thi Olympic hoá học thờng có các bài tập liên quan

đến kim loại chuyển tiếp Nhiều học sinh không xác định đợc cách giải do chanắm vững kiến thức cũng nh phơng pháp giải bài tập phần này Đặc biệt trongbồi dỡng học sinh giỏi, cần có một hệ thống bài tập phù hợp để các em có thểtiếp thu và phát triển năng lực sáng tạo của mình Đã có một số tác giả quantâm nghiên cứu sử dụng bài tập hoá học để bồi dỡng năng lực học sinh giỏi,song hệ thống lý thuyết, hệ thống bài tập phần kim loại chuyển tiếp lớp 12dùng cho bồi dỡng HSG sau khi thay sách giáo khoa còn cha đợc đề cập đúngmức Nhiều giáo viên ở các trờng THPT hiện nay còn lúng túng khi chọn nộidung, bài tập phần này để bồi dỡng HSG

Xuất phát từ thực thế đó, cùng với kinh nghiệm bản thân đã tham gia

bồi dỡng học sinh giỏi nhiều năm chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Xây“Xây

dựng hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp dùng bồi dỡng học sinh giỏi hoá học THPT” Hy vọng đề tài luận văn sẽ là một tài liệu tham khảo có ích

cho bản thân và đồng nghiệp trong việc thực hiện nhiệm vụ bồi dỡng HSG,

đ-ợc thuận lợi hơn và giúp các em HSG đạt đđ-ợc ớc mơ của mình

2 Mục đích của đề tài

Phát triển, xây dựng, lựa chọn và sử dụng các dạng bài tập phần kimloại chuyển tiếp trong việc bồi dỡng HSG hoá học THPT

3 Nhiệm vụ của đề tài

* Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài

* Nghiên cứu chơng trình hoá học phổ thông: chơng trình nâng cao,

ch-ơng trình chuyên hoá Phân tích các đề thi HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia và đisâu vào nội dung phần kim loại chuyển tiếp Căn cứ vào đó xác định:

- Hệ thống kiến thức trọng tâm, kiến thức cần phát triển

- Các dạng bài tập cần chú trọng xây dựng

* Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập hoá học phần kim loại chuyểntiếp nhằm bồi dỡng HSG

* Đề xuất phơng pháp sử dụng hệ thống bài tập trong việc bồi dỡng HSG

* Thực nghiệm s phạm nhằm đánh giá hiệu quả hệ thống bài tập và cácphơng pháp đề xuất

4 Giả thuyết khoa học

Nếu giáo viên xác định đợc đúng hệ thống kiến thức trọng tâm cần mởrộng và phát triển, đồng thời lựa chọn, xây dựng đợc hệ thống bài tập đa dạng,phong phú kết hợp với phơng pháp sử dụng chúng một cách thích hợp thì sẽnâng cao đợc hiệu quả quá trình bồi dỡng HSG

5 Khách thể và đối tợng nghiên cứu

5.1 Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy hoá học ở khối THPT ban

nâng cao

5.2 Đối tợng nghiên cứu: hệ thống lý thuyết, xây dựng hệ thống bài

tập cho HS khá - giỏi phần kim loại chuyển tiếp ở trờng THPT

6 Phơng pháp nghiên cứu

6.1 Phơng pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chơng trình sách giáo khoa hoá họcnâng cao 10,11,12, chơng trình chuyên hoá học phần đại cơng, vô cơ và đồngthời căn cứ vào tài liệu hớng dẫn nội dung thi chọn HSG của tỉnh Nghệ An,chọn HSG quốc gia của Bộ GD-ĐT

6.2 Phơng pháp nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu quá trình dạy và bồi dỡng HSG hoá học ở khối THPT, từ đó

đề xuất vấn đề cần nghiên cứu

- Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm về vấn đề bồi dỡng HSG với các giáoviên có kinh nghiệm trong trong lĩnh vực này ở khối phổ thông

7 Cái mới của đề tài

* Đã xây dựng, lựa chọn đợc hệ thống bài tập phần kim loại chuyển tiếpdùng cho bồi dỡng HSG ở THPT

* Bớc đầu nghiên cứu phơng pháp sử dụng có hiệu quả hệ thống bài tập

đã đề xuất

Chơng 1 cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy và học hoá học [4], [7], [17], [18], [25]

1.1.1 Khái niệm nhận thức [4], [7], [17], [18]

Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lý con ngời (nhận thức,tình cảm, ý chí), là tiền đề của hai mặt kia đồng thời có quan hệ chặt chẽ vớichúng và với các hiện tợng tâm lý khác Hoạt động nhận thức bao gồm nhiềugiai đoạn khác nhau, có thể chia hoạt động này gồm hai giai đoạn lớn: nhậnthức cảm tính (gồm cảm giác, tri giác) và nhận thức lý tính (gồm t duy, tởng t-ợng)

Hoạt động nhận thức của HS trong quá trình dạy và học hoá học cũngnằm trong quy luật chung ấy

a) Nhận thức cảm tính

Nhận thức cảm tính là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự

vật và hiện tợng thông qua sự tri giác của các giác quan

Cảm giác là hình thức khởi đầu trong hoạt động nhận thức, nó chỉ phản

ánh từng thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tợng

Tri giác đợc hình thành và phát triển trên cơ sở những cảm giác, nhng

tri giác không phải là những phép cộng đơn giản của cảm giác, tri giác phản

ánh sự vật, hiện tợng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất định

Sự nhận thức cảm tính đợc thực hiện thông qua hình thức tri giác cao,

có tính chủ động tích cực, có mục đích là sự quan sát

b) Nhận thức lý tính

- Tởng tợng là một quá trình tâm lý phản ánh những điều cha từng có

trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên

cơ sở những biểu tợng đã có

- T duy

L.N Tônxtôi (Nga) đã viết: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào

nó là thành quả những cố gắng của t duy chứ không phải của trí nhớ" Nh vậy,

HS chỉ thực sự lĩnh hội đợc tri thức chỉ khi họ thực sự t duy

Theo M.N Sacđacôp (Nga): "T duy là sự nhận thức khái quát gián tiếpcác sự vật và hiện tợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tínhchung và bản chất của chúng T duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sựvật, hiện tợng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quáthóa đã thu nhận đợc

Hay T duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất,

những mối liên hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tợng trong hiệnthực khách quan mà trớc đó ta cha biết

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của t duy là tính “Xâycó vấn

đề” T duy chỉ xuất hiện khi con ngời gặp và nhận thức đợc tình huống “Xâycóvấn đề”, tức là tình huống chứa đựng một mục đích, một vấn đề mới mà nhữnghiểu biết cũ, hành động cũ tuy còn cần thiết nhng không đủ sức giải quyết vàmuốn giải quyết vấn đề mới đó, con ngời phải t duy

- T duy hóa học

Với t duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy của toánhọc, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theonhững nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lợng của hóahọc

Cơ sở của t duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng sự tơng tác giữacác tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô (nguyên tử, phân tử, ion,electron, )

Đặc điểm của quá trình t duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thốngnhất giữa những hiện tợng cụ thể quan sát đợc với những hiện tợng cụ thểkhông quan sát đợc, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng kí

hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tợng nghiên cứu.

Từ cách hiểu trên, dựa vào đặc thù môn học có thể hiểu: “XâyT duy hoá học

là quá trình tâm lí phản ánh các thuộc tính bản chất những mối quan hệ và liên

hệ mang tính quy luật của các chất và các hiện tợng hoá học xảy ra trong tựnhiên, phản ánh thông qua các khái niệm hoá học, các quá trình hoá học và

định luật hoá học”[7,tr.25]

Vậy bồi dỡng phơng pháp và năng lực t duy hóa học là bồi dỡng chohọc sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác t duy và phơng pháp lôgic, dựavào những dấu hiệu quan sát đợc mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nộitại của chất, của quá trình

Nh vậy cũng giống nh t duy khoa học, t duy hóa học cũng sử dụng cácthao tác t duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chungcủa quá trình nhận thức

Từ trực quan sinh động  T duy trừu tợng  Thực tiễnHóa học là bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trêncơ sở những kỹ năng quan sát các hiện tợng hóa học, phân tích các yếu tố cấuthành và ảnh hởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mốiliên hệ giữa các mặt định tính và định lợng, quan hệ nhân quả của các hiện t-ợng và quá trình hóa học, xây dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồitrở lại vận dụng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

1.1.2 Những phẩm chất của t duy [4], [14], [15], [18], [25]

a) Những phẩm chất cơ bản của t duy

- Tính định hớng: thể hiện ở ý thức nhanh chóng và chính xác đối tợng

cần lĩnh hội, mục đích phải đạt và những con đờng tối u để đạt đợc mục đích

- Tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén trong việc vận dụng những tri

thức và cách thức hoạt động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động t duy đợc tiến hành theo hớng

xuôi và ngợc chiều

- Tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện đợc vấn đề, đề xuất đợc

cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề

- Tính khái quát: thể hiện ở chỗ khi giải quyết mỗi loại nhiệm vụ sẽ đa

ra mô hình khái quát Từ mô hình khái quát này có thể vận dụng để giải quyếtcác nhiệm vụ cùng loại

b) Vấn đề phát triển năng lực t duy

- Việc phát triển t duy cho học sinh trớc hết là giúp HS thông hiểu kiếnthức một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng kiến thức vào bàitập và thực hành, từ đó mà kiến thức HS thu nhận đợc trở nên vững chắc vàsinh động Chỉ thực sự lĩnh hội đợc tri thức khi t duy tích cực của bản thân họcsinh đợc phát triển và nhờ sự hớng dẫn của giáo viên các em biết phân tích,khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết

- T duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thứcnhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức linh hoạt và có hiệu quả hơn

Nh vậy, sự phát triển t duy diễn ra trong quá trình tiếp thu kiến thức và vậndụng tri thức, khi t duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc

có suy nghĩ, có phơng pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho HS trong hoạt độngsáng tạo sau này

- Muốn phát triển năng lực t duy, phải xây dựng nội dung dạy học saocho nó không phải “Xâythích nghi” với trình độ phát triển có sẵn của HS mà đòihỏi phải có trình độ phát triển cao hơn, có phơng thức hoạt động trí tuệ phứctạp hơn Nếu HS thực sự nắm đợc nội dung đó, thì đây là chỉ tiêu rõ nhất vềtrình độ phát triển năng lực t duy của HS

c) Rèn luyện các thao tác t duy

Có năng lực quan sát tốt, ghi nhận đợc chính xác sự biến đổi của sự vật,hiện tợng nhng không biết xâu chuỗi các hiện tợng đó lại với nhau và đa ranhững kết luận cần thiết cũng nh thể hiện quan điểm cá nhân thì cha đủ màcần phải có t duy Vì không có t duy thì không có sự tiếp thu, không có sự vậndụng tri thức, HS không học tập đợc Do đó, phát triển t duy đồng nghĩa vớiviệc rèn luyện các thao tác t duy là điều vô cùng quan trọng và cần thiết Dạy

và học hoá học có nhiều cơ hội để thực hiện nhiệm vụ đó

* Phân tích: là quá trình dùng trí óc để phân tích đối tợng nhận thức

thành những “Xâybộ phận”, những thuộc tính, những mối liên hệ và quan hệ giữachúng để nhận thức đối tợng sâu sắc hơn, trọn vẹn hơn

* Tổng hợp: là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các “Xâybộ phận”, những

thuộc tính, những thành phần đã đợc tách ra nhờ phân tích thành một chỉnh thể

* So sánh: là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác

nhau, sự đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhaugiữa các đối tợng nhận thức

* Trừu tợng hoá và khái quát hoá

- Trừu tợng hoá là quá trình dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những

thuộc tính, những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết về phơng diệnnào đó và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để t duy

- Khái quát hoá là quá trình dùng trí óc để bao quát nhiều đối tợng khác

nhau thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối quan hệ nhất

định Những thuộc tính chung này bao gồm hai loại: những thuộc tính giốngnhau và những thuộc tính bản chất

1.2 Quan điểm về học sinh giỏi

1.2.1 Quan điểm về học sinh giỏi ở một số nớc phát triển [17], [30], [31], [33]

Nhỡn chung cỏc nước đều dựng hai thuật ngữ chớnh là gift (giỏi, cúnăng khiếu) và talent (tài năng)

Luật bang Georgia (Mỹ) định nghĩa về HSG nh sau: “XâyHSG đó là những

HS chứng minh đợc trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện ở

động cơ học tập mãnh liệt và đạt kết quả xuất sắc trong lĩnh vực lý thuyết,khoa học; ngời cần có một sự giáo dục đặc biệt để đạt đợc trình độ giáo dục t-

ơng ứng với năng lực của con ngời đó”

Nhiều nước quan niệm: HSG là những học sinh cú năng lực trong cỏc

lĩnh vực trớ tuệ, sỏng tạo, nghệ thuật và năng lực lónh đạo hoặc lĩnh vực lớ thuyết Những học sinh này cần cú sự phục vụ và những hoạt động khụng theo những điều kiện thụng thường của nhà trường nhằm phỏt triển đầy đủ cỏc năng lực vừa nờu trờn.

- Quan điểm về giỏo dục HSG

Trờn thế giới việc phỏt hiện và bồi dưỡng HSG đó cú từ rất lõu ỞTrung Quốc, từ đời nhà Đường, những trẻ em cú tài đặc biệt được mời đếnsõn Rồng để học tập và được giỏo dục bằng những hỡnh thức đặc biệt

Trong tác phẩm phương Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáodục (GD) đặc biệt cho HSG Ở châu Âu trong suốt thời Phục Hưng, nhữngngười có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc, văn học đều được nhà nước vàcác tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ

Nước Mỹ mãi đến thế kỉ 19 mới chú ý tới vấn đề GD học sinh giỏi vàtài năng Đầu tiên là hình thức GD linh hoạt tại trường St Public SchoolsLouis 1868 cho phép những HSG học chương trình 6 năm trong vòng 4 năm;sau đó lần lượt là các trường Woburn; Elizabeth; Cambridge… .

Nước Anh thành lập cả một Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinhgiỏi và tài năng trẻ và Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnhWebsite hướng dẫn giáo viên dạy cho học sinh giỏi và học sinh tài năng(http://www.nc.uk.net/gt/)

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồidưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông.Nhiều nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG, một số nước coi đó làmột dạng của giáo dục đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt

Nhiều tài liệu khẳng định: HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau

và tốc độ nhanh hơn so với các bạn cùng lớp vì thế cần có một chương trìnhHSG để phát triển và đáp ứng được tài năng của họ

Chính vì thế vấn đề bồi dưỡng HSG đã trở thành vấn đề thời sự gâynhiều tranh luận Tuy nhiên nhiều dấu hiệu chứng tỏ rằng giáo viên các lớpbình thường không được đào tạo và giúp đỡ tương xứng với chương trình dạycho HSG Trong khi quỹ dành cho GD chung là có hạn nên sẽ ảnh hưởngnhiều tới hiệu quả đào tạo tài năng và HS giỏi

- Mục tiêu dạy học sinh giỏi

Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và HS tài năng nhìnchung các nước đều khá giống nhau Có thể nêu lên một số điểm chính sauđây:

- Phỏt triển phương phỏp suy nghĩ ở trỡnh độ cao phự hợp với khả năngtrớ tuệ của trẻ.

- Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sỏng tạo

- Phỏt triển cỏc kĩ năng, phương phỏp và thỏi độ tự học suốt đời

- Nõng cao ý thức và khỏt vọng của trẻ về sự tự chịu trỏch nhiệm

- Khuyến khớch sự phỏt triển về lương tõm và ý thức trỏch nhiệm trongđúng gúp xó hội

- Phỏt triển phẩm chất lónh đạo

1.2.2 Thế nào là một học sinh giỏi hoá? [10], [17], [26]

- Theo pgs.ts Trần Thành Huế (ĐHSP Hà Nội): căn cứ vào kết quả

bài thi để đánh giá thì một học sinh giỏi hóa cần hội tụ đủ các yếu tố sau:

+ Có kiến thức cơ bản tốt, thể hiện nắm vững các khái niệm, định nghĩa,

định luật, quy tắc đã đợc quy định trong chơng trình, không thể hiện thiếu sótcông thức, phơng trình hoá học

+ Vận dụng sắc bén, có sáng tạo, đúng kiến thức cơ bản

+ Tiếp thu và dùng đợc ngay một số ít vấn đề mới do đầu bài đa ra.Những vấn đề mới này là những vấn đề cha đợc cập nhật hoặc đã đề cập đếnmức độ nào đó trong chơng trình hoá học phổ thông nhng nhất thiết vấn đề đóphải liên hệ mật thiết với các nội dung của chơng trình

+ Bài làm cần đợc trình bày rõ ràng, khoa học

- Theo Tiến sĩ Cao Cự Giác (ĐH Vinh)

Một học sinh giỏi hoá học phải hội đủ “Xâyba có”:

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

+ Có khả năng t 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: Hoá học là khoa học vừa lýthuyết vừa thực nghiệm, không thể tách rời lý thuyết với thực nghiệm Phảibiết vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tracác vấn đề của lý thuyết, hoàn thiện lý thuyết

- Theo các tài liệu về tâm lí học, phơng pháp dạy học hoá học, những bài viết về vấn đề học sinh giỏi hoá học thì HSG hoá đợc thể hiện qua các năng lực sau:

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

chúng tôi quan niệm một HSG hoá phải là : Có kiến thức cơ bản tốt, biết vận

dụng những kiến thức đó một cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề trong lí thuyết cũng nh thực nghiệm đạt kết quả nhanh nhất

1.2.3 Một số biện pháp phát hiện và bồi dỡng học sinh giỏi hoá học ở bậc THPT [3], [4], [17], [30], [31]

1.2.3.1 Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi hoá học ở bậc THPT

Căn cứ vào các tiêu chí về HSG hoá học nh đã nêu trên, giáo viên bồi ỡng HSG cần phải xác định đợc:

d-1 Mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng một cách đầy đủ, chính xác của

HS so với yêu cầu của chơng trình hoá học phổ thông

2 Mức độ t duy của từng HS và đặc biệt là đánh giá đợc khả năng vậndụng kiến thức của HS một cách linh hoạt, sáng tạo

Muốn vậy, giáo viên phải kiểm tra kiến thức của HS ở nhiều phần củachơng trình, kiểm tra toàn diện các kiến thức về lý thuyết, bài tập và thựchành Thông qua bài kiểm tra, giáo viên có thể phát hiện HSG hoá học theocác tiêu chí:

+ Mức độ đầy đủ, rõ ràng về mặt kiến thức

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

+ Tính khoa học, chi tiết, độc đáo đợc thể hiện trong bài làm của HS + Tính mới, tính sáng tạo (những đề xuất mới, những giải pháp có tínhmới về mặt bản chất, cách giải bài tập hay, ngắn gọn )

+ Mức độ làm rõ nội dung chủ yếu phải đạt đợc của toàn bài kiểm tra.+ Thời gian hoàn thành bài kiểm tra

1.2.3.2 Một số biện pháp bồi dỡng học sinh giỏi hoá học ở bậc THPT

1 Kích thích động cơ học tập của học sinh

Bất kỳ ai làm bất kỳ một việc gì dù nhỏ mà không mang lại lợi ích chobản thân, cho ngời thân, cho bạn bè hoặc cho cộng đồng thì ngời ta sẽ không

có động cơ để làm việc đó Đối với HS tham gia vào đội tuyển HSG cũng vậy,

để việc bồi dỡng HSG có hiệu quả cao thì không thể không chú ý tới việc kíchthích động cơ học tập của HS Giáo viên dạy đội tuyển HSG có thể tham khảocác đề xuất sau:

a) Hoàn thiện những yêu cầu cơ bản

- Tạo môi trờng dạy – học phù hợp

- Thờng xuyên quan tâm tới đội tuyển

- Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và làm cho các nhiệm vụ đó trởnên thực sự có ý nghĩa với bản thân họ

b) Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi học sinh

- 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 đợc

- Thông báo cho HS rằng năng lực học tập của các em có thể đợc nângcao hoặc đã đợc nâng cao Đề nghị các em cần cố gắng hơn nữa

c) Làm cho học sinh tự nhận thức đợc lợi ích, giá trị của việc đợc chọn vào đội tuyển học sinh giỏi

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

- Tác dụng của phơng pháp học tập, khối lợng kiến thức thu đợc khitham gia đội tuyển có tác dụng nh thế nào đối với môn hoá học ở trên lớp, vớicác môn học khác và với cuộc sống hàng ngày

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

- Sự u ái của gia đình, nhà trờng, thầy cô và phần thởng giành cho các

HS đoạt giải

2 Soạn thảo nội dung dạy học và có phơng pháp dạy học hợp lý

Nội dung dạy học gồm hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập tơng ứng.Trong đó, hệ thống lý thuyết phải đợc biên soạn đầy đủ, ngắn gọn, dễ hiểu,bám sát yêu cầu của chơng trình; soạn thảo, lựa chọn hệ thống bài tập phongphú, đa dạng giúp HS nắm vững kiến thức, đào sâu kiến thức, rèn luyện kỹnăng và đồng thời phát triển đợc t duy cho HS

Sử dụng phơng pháp dạy học hợp lý sao cho HS không cảm thấy căngthẳng, mệt mỏi và quá tải đồng thời phát huy đợc tối đa tính tích cực, tínhsáng tạo và nội lực tự học tiềm ẩn trong mỗi HS

3 Kiểm tra, đánh giá

Trong quá trình dạy đội tuyển, giáo viên có thể đánh giá khả năng, kếtquả học tập của HS thông qua việc quan sát hành động của từng em trong quátrình dạy học, kiểm tra, hoặc phỏng vấn, trao đổi Hiện nay, thờng đánh giákết quả học tập của HS trong đội tuyển bằng các bài kiểm tra, bài thi (bài tựluận hoặc bài thi hỗn hợp) Tuy nhiên cần chú ý là các câu hỏi trong bài thinên đợc biên soạn sao cho có nội dung khuyến khích t duy độc lập, sáng tạocủa học sinh

1.3 Bài tập hóa học [4], [14], [15], [18],[25]

1.3.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Trong sách giáo khoa và tài liệu tham khảo ở phổ thông hiện nay, thuậtngữ “Xâybài tập” chủ yếu đợc sử dụng theo quan niệm: Bài tập bao gồm cả nhữngcâu hỏi và bài toán, mà khi hoàn thành chúng học sinh vừa nắm đợc vừa hoànthiện một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viếthoặc kèm theo thực nghiệm

Về mặt lý luận dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập hóa họctrong quá trình dạy học, ngời giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan

điểm hệ thống và lý thuyết hoạt động Bài tập chỉ có thể thực sự là “Xâybài tập”khi nó trở thành đối tợng hoạt động của chủ thể, khi có một ngời nào đó chọn

nó làm đối tợng, mong muốn giải nó, tức là khi có một “Xâyngời giải” Vì vậy, bàitập và ngời học có mối liên hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn,thống nhất và liên hệ chặt chẽ với nhau

1.3.2 Tác dụng của bài tập hóa học

- Bài tập hoá học là một trong những phơng tiện hiệu nghiệm, cơ bảnnhất để dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sảnxuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu đợc qua bàigiảng thành kiến thức của chính mình “XâyKiến thức sẽ đợc nắm vững thực sự,nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bàitập lý thuyết và thực hành” [4]

- Bài tập hoá học giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức đã họcmột cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải bàitập học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc

- Bài tập hóa học là phơng tiện để ôn tập, hệ thống hóa kiến thức mộtcách tốt nhất.

- Thông qua bài tập hoá học, học sinh đợc rèn luyện các kỹ năng nh: kỹnăng viết và cân bằng phơng trình phản ứng, kỹ năng tính theo công thức vàphơng trình hóa học, kỹ năng thực hành…

- Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèntrí thông minh

- Bài tập hóa học còn đợc sử dụng nh là một phơng tiện để nghiên cứutài liệu mới khi trang bị kiến thức mới, giúp cho học sinh tích cực, tự lực, chủ

động lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững

- Bài tập hóa học giúp phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh vàgóp phần hình thành phơng pháp học tập hợp lý

- Bài tập hóa học còn là phơng tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng củahọc sinh một cách chính xác

- Bài tập hóa học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn luyệntính kiên nhẫn, trung thực chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làmviệc khoa học, nâng cao hứng thú học tập bộ môn

Nh vậy việc xây dựng một hệ thống bài tập cho học sinh giỏi là rấtcần thiết nhằm phát triển t duy, năng lực cho các em trong qúa trình học tập 1.3.3 Quan hệ giữa việc giải bài tập hoá học và việc phát triển t duy hóa học của học sinh

Trí thông minh là tổng hợp các năng lực trí tuệ của con ngời (quan sát,ghi nhớ, tởng tợng, t duy…) mà đặc trng cơ bản nhất là t duy độc lập và sángtạo nhằm ứng phó với tình huống mới

Để giúp cho học sinh phát triển năng lực t duy mà đỉnh cao là t t duysáng tạo thì cần tập luyện cho học sinh hoạt động t duy sáng tạo, mà đặc trngcơ bản nhất là tạo ra đợc sản phẩm t duy mới mẻ Trong hoạt động học tập hóahọc, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển t duy của học sinh làhoạt động giải bài tập Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông quahoạt động này các năng lực trí tuệ của học sinh đợc phát triển, học sinh sẽ có

đợc những sản phẩm t duy mới, thể hiện ở:

1.4 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.4.1 Thực tế bồi dỡng học sinh giỏi hiện nay ở các trờng THPT

Để đảm bảo tính khả thi của đề tài nghiên cứu, và có những đề xuất về

hệ thống bài tập hợp lí cho bồi dỡng học sinh giỏi với điều kiện thực tế các ờng THPT hiện nay thì vấn đề cần thiết đầu tiên là phải điều tra, khảo sát và

tr-đánh giá thực trạng về vấn đề này Qua tìm hiểu trao đổi với các giáo viênhoá học dạy trờng chuyên trên cả nớc ở lớp bồi dỡng GV tại Đại học Quốcgia Hà Nội năm 2006 và2009, và qua khảo sát một số trờng THPT ở các tỉnh:Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hoá chúng tôi đi đến những kết luận sau:

1.4.1.1 Thuận lợi

a) Chơng trình sách giáo khoa hoá học đã đợc đổi mới

- Chơng trình mới đã đợc bổ sung, cập nhật khá nhiều kiến thức, đặcbiệt là các kiến thức lý thuyết chủ đạo đã tạo điều kiện cho HS nghiên cứu hoáhọc sâu hơn, rộng hơn

- Chơng trình hoá học mới đợc cập nhật nhiều kiến thức thực tế, gần gũivới cuộc sống thông qua các bài tập, bài đọc thêm hay các giờ học bắt buộc

- Tăng thời gian thực hành và ở lớp 12 có một chơng nói về phân tíchhoá học

Nh vậy, đổi mới chơng trình, sách giáo khoa không những tạo điều kiệntốt cho HS có cơ hội nghiên cứu sâu hơn về hoá học mà còn có tác dụng kíchthích động cơ học tập và phát huy khả năng tự học của HS

b) Chính sách u tiên đầu t cho giáo dục, bồi dỡng nhân tài của Nhà ớc

n Với việc coi giáo dục là quốc sách hàng đầu, cơ sở vật chất trong trn ờng học từng bớc đợc nâng lên Thêm vào đó, internet xuất hiện trong trờnghọc đã phục vụ đắc lực cho việc dạy, việc học của giáo viên và HS nói chung

tr-và công tác bồi dỡng HSG nói riêng

- Bộ giáo dục và đào tạo đã thành lập “Xâychơng trình quốc gia bồi dỡngnhân tài” giai đoạn 2008 – 2020 với những bớc đi và mục tiêu cụ thể do PhóThủ tớng, Bộ trởng Nguyễn Thiện Nhân làm trởng ban Đây sẽ là động lựcmạnh mẽ thúc đẩy việc bồi dỡng, đào tạo nhân tài cho đất nớc

1.4.1.2 Khó khăn

Mặc dù có khá nhiều thuận lợi nhng công tác bồi dỡng HSG hiện nay ởbậc THPT còn gặp rất nhiều khó khăn và khó khăn xuất phát từ nhiều phía

- Từ phía gia đình: đa số phụ huynh HS đều muốn con em mình tập

trung thi đậu Đại học nên không khuyến khích hoặc không muốn cho con emmình tham gia đội tuyển HSG

- Từ phía bản thân HS: tham gia học đội tuyển HSG thờng rất vất vả, các

em phải dốc toàn tâm, toàn lực để học môn chuyên Hơn thế nữa, đoạt giải HSGcấp tỉnh, lọt vào đội tuyển HSG cấp quốc gia, đi thi và đoạt giải cấp quốc gia là

- Quỹ thời gian dành cho việc bồi dỡng học sinh giỏi ở các trờng còn eohẹp (thờng là 10 đến 12 buổi tơng đơng với 30 đến 36 tiết) Khối lợng côngviệc của giáo viên nhiều nên thời gian dành cho việc nghiên cứu, tự bồi dỡngcòn hạn chế

- Qua điều tra chúng tôi thấy: Điểm mạnh về đội ngũ giáo viên hóa ở

các trờng THPT là đủ về số lợng, 100% có trình độ chuẩn và trên chuẩn, nhiệttình trong giảng dạy Bên cạnh đó có mặt hạn chế là tỷ lệ giáo viên giỏi, giáoviên có trình độ trên chuẩn còn thấp

- Giáo viên không xác định đợc giới hạn kiến thức cần bồi dỡng chohọc sinh Việc tổ chức các chuyên đề về bồi dỡng học sinh giỏi trong phạm vitoàn tỉnh cha đợc triển khai

1.4.2 Kết quả học sinh giỏi của trờng THPT Hoàng Mai một số năm gần đây

Qua thực tiễn tham gia bồi dỡng HSG hoá tại trờng THPT Hoàng Mai Quỳnh Lu - Nghệ An, nơi bản thân tôi đang công tác Trờng đã nhiều nămliền có HS đậu HSG tỉnh đạt tỉ lệ cao, một số em đạt giải cao nh:

Chơng 2 Xây dựng hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp dùng bồi dỡng học sinh giỏi hoá học THPT

2.1 Kiến thức trọng tâm

Kim loại chuyển tiếp bao gồm các nguyên tố khối d và khối f Trớc hết

ta xem xét các nguyên tố khối d

2.1.1 Cấu hình electron các nguyên tố khối d

Khối d gồm các nguyên tố nằm giữa bảng tuần hoàn có cấu hình eletronlớp sát ngoài cùng từ (n-1)d1 đến (n-1)d10

Cấu hình eletron chung là: (n-1) dxn sy trong đó x = 1 10, y = 1,2

Có ba dãy nguyên tố chuyển tiếp (NTCT) là dãy 3d, 4d, 5d mỗi dãy có

10 nguyên tố, trong đó dãy 3d là quan trọng nhất về mặt ứng dụng trong thựctiễn Bảng sau đây trình bày cấu hình electron của nguyên tử và các ion thờnggặp của các nguyên tố dãy 3d (từ Sc Zn)

Các nguyên tố chuyển tiếp có tính chất giống nhau chủ yếu là do tác

động của các electron 4s ở lớp ngoài cùng

2.1.2 Sự biến đổi trong chu kì

Tính chất giống nhau theo hàng ngang của các nguyên tố chuyển tiếpkhác xa với sự biến đổi tính chất của các nguyên tố khối p

tích hạt nhân tăng, các electron lần lợt đợc điền vào phân lớp (n -1)d bêntrong Do điện tích hạt nhân tăng, các electron d lại có hiệu ứng chắn kém nênbán kính nguyên tử giảm chậm Cũng tơng tự nh vậy, độ âm điện và năng lợngion hoá tăng dần nhng chậm hơn nhiều so với các nguyên tố thuộc chu kì 3

Nói chung, tính chất của các kim loại nhóm B biến đổi không đều đặn

nh tính chất của các kim loại nhóm A

Ví dụ, sự biến đổi bán kính nguyên tử:

2.1.3 Những tính chất chung của các nguyên tố chuyển tiếp

Hình 2.1: Sự biến đổi bán kính nguyên tử của các kim loại

chuyển tiếp

Hầu hết các nguyên tố chuyển tiếp có cấu trúc tinh thể đặc khít với sốphối trí 12 Hơn nữa các NTCT có bán kính nguyên tử tơng đối nhỏ do cácelectron “Xâycuối cùng” đợc điền vào phân lớp (n - 1)d bên trong gần hạt nhânhơn là các electron ns ngoài cùng Do hiệu ứng kép đó (cấu trúc đặc khít vàbán kính nhỏ) mà liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể là liên kết mạnh.Vì vậy:

1 Các NTCT có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, nhiệt hoá hơi, khối

l-ợng riêng cao hơn hầu hết các kim loại khác.

2 Liên kết kim loại mạnh giữa các nguyên tử còn thể hiện ở chỗ các

NTCT có tính cơ học rất tốt

3 Các NTCT có tính dơng điện kém các kim loại khối s Tuy nhiên thế

điện cực của chúng cho thấy là hầu hết các NTCT (trừ Au, Ag, Cu, Hg) đều

phản ứng với dung dịch loãng của các axit mạnh Trên thực tế, đa số các

NTCT chỉ phản ứng chậm với axit loãng Đó là do kim loại đợc bảo vệ bởimột lớp oxit mỏng, không thấm và không hoạt động Nh crom có thế điện cựcrất âm Eo Cr2+/Cr = - 0,91 V nhng nó vẫn đợc dùng làm chất bảo vệ chống ănmòn do có một lớp oxit Cr2O3 bền

4 Ion của các NTCT có kích thớc nhỏ hơn ion của các kim loại khối s

chất của các ion +2 và +3 hyđrat hoá có cấu trúc tinh thể rất giống nhau, sự hyđrat hoá và độ tan rất gần nhau Nh tất cả ion M3+ đều tạo phèn kiểu

K2SO4 M2(SO4)3 24.H2O, tất cả các ion M2+ đều tạo thành muối sunphat kép

đồng hình có công thức (NH4)2SO4 MSO4.6H2O

6 Sự biến đổi bán kính nguyên tử trong chu kì và trong nhóm diễn ra

không đều đặn nh đối với các nguyên tố khối s và khối p.

2.1.4 Những tính chất đặc trng của các nguyên tố chuyển tiếp và hợp chất của chúng

1 Thể hiện nhiều trạng thái oxi hoá

Các nguyên tố chuyển tiếp thể hiện nhiều trạng thái oxi hoá Từ Ti đến

Cu mỗi nguyên tố có ít nhất hai trạng thái oxi hoá trong các hợp chất Đó là

do các phân mức năng lợng (n-1)d và ns rất gần nhau nên các electron d và s

đều dễ tham gia vào việc tạo thành liên kết trong các phản ứng hoá học

Riêng Sc, Zn chỉ có một oxit, một muối clorua và một trạng thái oxihoá trong các hợp chất

và flo

- Ti, V, Cr và Mn không tạo thành ion đơn ở trạng thái số oxi hoá caonhất do sự phân cực hoá ion Vì vậy hợp chất của những nguyên tố này ở trạngthái oxi hoá cao nhất là hợp chất cộng hoá trị hoặc chứa ion phức

- Quy tắc gọi tên phức chất nh sau:

Gọi tên phức chất theo trật tự:

* Trong hợp chất ion, cation đợc gọi tên trớc anion

* Gọi tên ion phức:

- Cation phức: Ion + số phối tử anion + tên phối tử anion + số phối tử

trung hoà + tên phối tử trung hoà + tên ion trung tâm + (số oxi hoá) (*)

- Anion phức: gọi tên nh (*), sau tên của ion trung tâm + at

- Để chỉ số lợng phối tử phải dùng các tiếp đầu ngữ: đi (2), tri (3), tetra

(4), penta (5),…đối với phối tử một càng và bis (2), tris (3), tetrakis (4),pentakis (5)…đối với phối tử nhiều càng

- Trạng thái số oxi hoá của ion trung tâm đợc ghi bằng chữ số la mã

Ví dụ: [Co(H2O)5Cl]Cl2: cloropentaaquacoban(III)clorua

K2[Zn(OH)4]: Kali tetrahiđroxozincat

Các NTCT có phân lớp d cha đầy đủ, dễ nhận các cặp electron khôngliên kết của các phối tử để tạo thành liên kết phối trí trong các phức chất CácNTCT dãy 3d tạo thành nhiều phức chất bền và phổ biến là phức aquơ và phứcamin

- Một số phức chất thờng gặp của các NTCT thông dụng:

[Ag(NH3)2]+ Ion diaminbạc I, [Ag(CN)2]- Ion dixianoagentat I

[Ag( S2O3)2]- Ion dithiosunfatoagentat I, [Cu(H2O)6]2+ Ion hexaaquơ đồng II[Cu(NH3)4 ]2+ Ion tetraamin đồng II, [Cu(Cl)4 ]2- Ion tetraclorocuprat II

[Co(H2O)6 ]2+ Ion hexaaquơ coban II, [Co(NH3)6 ]3+ Ion hexaamin coban III[Co(F)6 ]3- Ion hexafloro cobantat III

[CoCl2(NH3)4]+ Ion diclorotetraaminCoban III

[Cr(H2O)6 ]3+ Ion hexaaquơ crom III, [Cr(NH3)6 ]3+ Ion hexaamin crom III[Cr(F)6 ]3- Ion hexafloro cromat III

[Cr(H2O)4 Cl 2 ]+ Ion diclorotetraaquơ crom III

[Fe(SCN)]2+ Ion thioxianato sắt III, [Fe(F)6 ]3- Ion hexafloroferat III

[Fe(CN)6 ]3- Ion hexaxianoferat III, [Fe(CN)6 ]4- Ion hexaxianoferat IINi(CO)4 Tetracacbonyl niken, [Pt(NH3)2]Cl2 điclorođiamin platin II[Co(NH3)3 ]Cl3 Triclorotriamin coban III

[Co(NH3)3](NO2)3 Tri nitrotriamin coban III

3 MÌu cña hîp chÍt c¸c NTCT

HÌu hÕt c¸c hîp chÍt cña c¸c NTCT ®Òu cê mµu MÌu cña c¸c hîp chÍt

®ê thíng liªn quan tíi ph©n møc d cha ®Ìy ®ñ cña c¸c ion c¸c NTCT

VÝ dô: T¹i sao phøc Ti(H2O)63+ cê mÌu tÝm ?

Theo thuyÕt tríng tinh thÓ: trong tríng tinh thÓ t¸m mƯt, n¨m obitan 3d

bÞ t¸ch thµnh hai ph©n møc n¨ng lîng: ba obitan dxy, dxz, dyz ị ph©n møc thÍp

kÝ hiÖu t2g vµ hai obitan dz2, dx2-y2 ị ph©n møc cao h¬n kÝ hiÖu eg ị tr¹ng th¸ic¬ b¶n, electron d1 chiÕm obitan t2g V× sù chªnh lÖch møc n¨ng lîng gi÷a c¸cobitan t2gvµ eg lµ kh«ng lín nªn khi hÍp thô c¸c photon trong vïng ¸nh s¸ngnh×n thÍy electron nh¶y tõ obitan t2g lªn obitan eg C¸c photon bÞ hÍp thô ®ểng víi bíc sêng cña ¸nh s¸ng mµu lôc V× vỊy khi ®Ó dung dÞch TiCl3(aq) ra

¸nh s¸ng mƯt tríi nê sÏ hÍp thô c¸c photon cña ¸nh s¸ng mÌu lôc vµ ®Ó choc¸c photon cña ¸nh s¸ng ®â vµ xanh ®i qua MÌu ®â trĩn víi mÌu xanh t¹o ramÌu tÝm Do ®ê dung dÞch TiCl3(aq) cê mµu tÝm

4 Ho¹t tÝnh xóc t¸c

Ho¹t tÝnh xóc t¸c cña c¸c NTCT phô thuĩc chñ yÕu vµo kh¶ n¨ng tơn t¹inhiÒu tr¹ng th¸i oxi ho¸ vµ kh¶ n¨ng t¹o phøc chÍt

C¸c NTCT vµ hîp chÍt cña chóng cê thÓ xóc t¸c ph¶n øng v× chóng cêkh¶ n¨ng t¹o ra mĩt c¬ chÕ míi C¬ chÕ ph¶n øng míi lµm cho n¨ng lîng ho¹tho¸ thÍp h¬n lµ ph¶n øng kh«ng cê xóc t¸c V× n¨ng lîng ho¹t ho¸ cña ph¶nøng ®îc xóc t¸c thÍp h¬n mµ tỉc ®ĩ ph¶n øng lín h¬n

5 Tõ tÝnh cña c¸c NTCT

C¸c chÍt chøa c¸c electron kh«ng ghÐp ®«i bÞ tõ tríng hót ®îc gôi lµ

chÍt thuỊn tõ Ngîc l¹i c¸c chÍt chøa tÍt c¶ c¸c electron ®· ghÐp ®«i bÞ tõ íng ®Ỉy ®îc gôi lµ chÍt nghÞch tõ ChØ cê kim lo¹i s¾t, coban, niken cê tÝnh s¾t

tr-tõ ị d¹ng ®¬n chÍt C¸c chÍt s¾t tr-tõ cê tÝnh thuỊn tr-tõ m¹nh gÍp hµng ngh×n lÌn

so víi c¸c chÍt thuỊn tõ kh¸c Kh¸c víi tÝnh thuỊn tõ vµ nghÞch tõ, tÝnh s¾t tõ

lµ tÝnh chÍt cña m¹ng lêi tinh thÓ chø kh«ng ph¶i lµ tÝnh chÍt cña nguyªn töhay ph©n tö v× vỊy chØ cê c¸c chÍt r¾n míi cê tÝnh s¾t tõ

2.1.5 TÝnh chÍt axit - baz¬ cña hîp chÍt c¸c nguyªn tỉ chuyÓn tiÕp

1 Dung dÞch cña hîp chÍt c¸c NTCT thíng cê tÝnh axit

phøc hi®rat Do ion trung t©m thíng cê mỊt ®ĩ ®iÖn tÝch lín nªn c¸c phøchi®rat nµy bÞ ph©n li theo s¬ ®ơ sau:

Ví dụ: [Fe(H2O)6 ]3+(aq) [Fe(H2O)5OH]2+ + H+(aq).

Vì vậy dung dịch nớc của hầu hết hợp chất các NTCT đều có tính axit

2 Sự biến đổi tính chất axit- bazơ của các oxit và hidroxit

Vì có nhiều trạng thái oxi hoá nên tính chất axit - bazơ của các oxit vàhiđroxit các NTCT cũng thay đổi theo một khoảng rất rộng

- ở trạng thái oxi hoá thấp chúng thờng thể hiện tính bazơ

- ở trạng thái oxi hoá trung gian chúng thờng thể hiện tính lỡng tính

- ở trạng thái oxi hoá cao chúng thờng thể hiện tính axit

Sở dĩ nh vậy chủ yếu do tác dụng của sự phân cực hoá ion Khi số oxihoá của các NTCT trong các oxit và hiđroxit càng tăng, sự phân cực hoá củacác cation có điện tích lớn, bán kính nhỏ càng mạnh, làm giảm tính chất ioncủa liên kết M-O (M là kim loại) làm tăng tính chất cộng hóa trị của liên kết

đó Vì vậy sự phân li theo kiểu bazơ ngày càng khó khăn và sự phân li theokiểu axit ngày càng thuận lợi

2.1.6 Tính chất oxi hoá - khử

- Khả năng oxi hoá hay khử của một NTCT tuỳ thuộc vào độ bền tơng

đối của các trạng thái oxi hoá tơng ứng

- Khả năng oxi hóa- khử của chúng còn phụ thuộc dạng tồn tại

- Khả năng oxi hoá hay khử của các NTCT và hợp chất còn phụ thuộcmôi trờng phản ứng

2.1.7 Sơ lợc về các nguyên tố khối f

Các nguyên tố khối f bao gồm hai dãy, mỗi dãy 14 nguyên tố

đứng sau Lantan có Z = 57 nên đợc gọi là các lantanit

Dãy thứ hai có số hiệu nguyên tử từ 90 -103 Vì 14 nguyên tố này đứngsau Actini Z = 89 và có tính chất gần giống actini nên gọi là các actini

Tất cả các nguyên tố khối f đều là kim loại trong đó electron “Xâycuốicùng” chiếm phân mức (n-2)f Vì tính chất các nguyên tố chủ yếu phụ thuộcvào electron ở các lớp ngoài cùng nên các nguyên tố khối f có tính chất giốngnhau Hầu hết các nguyên tố khối f đều tạo thành ion M3+ do mất 2 electronlớp ngoài cùng và một electron d ở lớp sát ngoài cùng hoặc một electron f ởlớp thứ 3 kể từ ngoài vào

Các nguyên tố khối f có ít khả năng tạo phức chất hơn các nguyên tốkhối d Các actinit đều là chất phóng xạ

2.2 Hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp dùng bồi dỡng học sinh giỏi Hoá học THPT

Hiện nay lợng sách tham khảo trên thị trờng tơng đối nhiều nhng thờigian học tập của các em lại có hạn nên các việc lựa chọn bài tập để bồi dỡngcho các em đạt kết quả cao trong thời gian ngắn là vấn đề cần thiết và rất quantrọng, đòi hỏi ngời giáo viên phải đầu t thời gian công sức và phải có năng lựctrình độ nhất định Để đạt đựơc mục đích, kết quả nh mong muốn, ngoài hệthống bài tập đa ra cần có phơng pháp sử dụng hợp lí và cần phát huy tính tựgiác tích cực ở mỗi học sinh Phơng pháp rèn luyện kĩ năng và phát triển t duycho học sinh tốt nhất khi bồi dỡng học sinh giỏi hiện nay theo chúng tôi là:

- Giáo viên cung cấp thông tin đầy đủ về vấn đề nghiên cứu (các kiếnthức cơ bản, nâng cao, đa ra một số bài tập mẫu)

- Giao nhiệm vụ cho học sinh nghiên cứu phơng pháp giải hệ thống bàitập cơ bản để học sinh vận dụng và sáng tạo

- Làm bài kiểm tra sau khi đã học và làm các bài tập đã giao Đánh giákhả năng của từng em có nhận định chung, từ đó bổ sung hoàn thiện thêm chomỗi học sinh

Trên cơ sở đó và dựa vào tác dụng của mỗi loại bài tập chúng tôi đã lựachọn các bài tập theo các dạng sau

2.2.1 Cấu tạo nguyên tử

2.2.1.1 Kiến thức cơ bản cần bồi dỡng học sinh giỏi

1 Thành phần và cấu tạo nguyên tử các nguyên tố

- Thành phần nguyên tử: gồm có proton, nơtron, electron Mỗi

electron có bộ 4 số lợng tử: n, l, ml, ms đặc trng cho trạng thái của nó trongnguyên tử

- Số lợng tử chính n: Xác định năng lợng En, lớp electron, chu kì, kíchthớc AO, tổng số AO

Đối với nguyên tử và ion có một electron: En =

2 2

13,6

( )

Z eV n

hàm orbital ml nhận các giá trị từ –l đến + l, với một giá trị l có 2l + 1 giátrị

- Số lợng tử spin m s: Xác định trạng thái chuyển động spin củaelectron trong nguyên tử, ms nhận 2 giá trị +1/2 và -1/2.

Cơ sở để viết cấu hình electron:

1 Nguyên lí vững bền: Trong nguyên tử các electron ở trạng thái cơ bản

đợc sắp xếp tuần tự vào các obitan ứng với phân mức năng lợng từ thấp đến cao.1s <2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d< 5p < 6s < 4f < 5d < 6p <7s

2 Quy tắc Klechkowski:

Trong nguyên tử nhiều electron, năng lợng các AO tăng dần đợc xếptheo thứ tự sao cho:

- Tổng giá trị (n + l) tăng dần

- Nếu có cùng giá trị (n + l) thì viết theo thứ tự tăng giá trị n

3 Nguyên lí loại trừ Pauli

Trong một nguyên tử không thể tồn tại 2 electron có cùng giá trị bốn sốlợng tử n, l, ml, ms

Chú ý: - Đối với một số nguyên tố (chủ yếu ở IB và VIB) thờng xảy ra

hiện tợng “Xâybão hoà gấp” hoặc “Xâynửa bão hoà gấp” đó là hiện tợng một sốelectron ở phân lớp s của lớp ngoài cùng chuyển vào phân lớp d của lớp phíatrong gần kề để đạt đợc cấu trúc bão hoà bền hơn

- Đối với nguyên tử nhiều electron năng lợng mỗi AO đợc tính gần

đúng theo công thức:

n,l = -13,6 Z*2,2

n

(với Z, điện tích hiệu dụng, n*số lợng tử chính hiệu dụng)

Điện tích hiệu dụng: Z, = Z –  với hằng số chắn

 =

1 1

a i i

- Số phối trí = 12.

2 4 Mạng sáu phơng đặc khít (mạng lục phơng):

- Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở Mỗi ômạng cơ sở là một khối hộp hình thoi Các đỉnh và tâm khốihộp hình thoi là nguyên tử hay ion kim loại

- Số phối trí = 12

3 Độ đặc khít của mạng tinh thể

a) Mạng tinh thể lập phơng tâm khối

3 a a a

a 6 3

2a 6 3

a = 2.r

Ô cơ sở

b=

a

4 Khối lợng riêng của kim loại

- Công thức tính khối lợng riêng của kim loại

2.2.1.2 Hệ thống bài tập

Sau khi giáo viên cung cấp, bổ sung các kiến thức lý thuyết về cấu tạonguyên tử các em vận dụng kiến thức vào giải các bài tập mà chúng tôi đã lựachọn và xây dựng sau:

Bài 1 Các nguyên tố Cu, Ag, Au có khả năng hình thành phân tử dạng

Cu2, Ag2, Au2 không? So sánh khả năng này với kim loại kiềm

Phân tích:

Do cấu trúc các lớp electron ngoài cùng của ba nguyên tố Cu, Ag, Au là:

(n-1)d10ns1

Cấu trúc có một electron ns1 ở lớp ngoài cùng nên có khả năng hìnhthành phân tử hai nguyên tử nh kim loại kiềm, tuy nhiên năng lợng phân li t-

ơng đối lớn so với kim loại kiềm cùng chu kì Phân tử M2 của các kim loại nàybền hơn của kim koại kiềm do có tạo ra hai liên kết  bổ sung đợc hình thành

do cơ chế cho nhận giữa các cặp electron d tự do và các obitan còn trống

Tác dụng của bài tập:

- HS biết vận dụng đặc điểm cấu tạo lớp vỏ elcetron ngoài cùng củanguyên tử trong việc hình thành liên kết Biết sự khác nhau giữa cấu trúc lớp

vỏ eletron của kim loại kiềm và kim loại chuyển tiếp

- Bổ sung nâng cao kiến thức về cấu tạo, liên kết của các kim loạichuyển tiếp IB

- Phát triển t duy phân tích, so sánh

Bài 2 Nêu các mức oxi hoá có thể có của các nguyên tố Cu, Ag, Au;

các mức oxi hoá đặc trng của từng nguyên tố

Phân tích:

- Với Cu và Au mặc dù phân lớp d đợc điền đầy đủ nhờ một electron s

ở lớp ngoài cùng chuyển vào nhng cấu trúc cha phải đã bền hoàn toàn,nguyên tử có thể bị kích thích chuyển thành trạng thái (n-1)d9ns1np1 kết quảtạo ra 3 electron độc thân nh vậy có một hoặc hai electron d tham gia vào quátrình hình thành liên kết hoá học Do đó các nguyên tố này có các mức oxihoá +1, +2, +3

- Với Au thì trạng thái oxi hoá +3 là đặc trng ở đây cả 2 electron d đềutham gia vào quá trình hình thành liên kết Vì cấu hình 5d10 cha bền do năng l-ợng 5d và 6s gần nhau Hiện tợng bão hoà đã xuất hiện ở Pt xếp trớc Au, cấuhình Pt [Xe]4f145d96s1, Au đợc đền thêm 1 e vào phân mức 5d Cả 1 elelctrron

ở 6s và 2 electron trên 5d đều liên kết với hạt nhân yếu nên dễ tham gia liênkết hoá học

- Với Cu mức oxi hoá đặc trng là +2 vì 1 electron 4s chuyển sang 3dliên kết với hạt nhân yếu dễ nhờng khi cung cấp năng lợng nhỏ, còn với Ag là+1 Tính bền của trạng thái +1 ở Ag là do cấu hình 4d10 có tính bền tơng đốilớn, vì cấu hình đó đã đợc hình thành từ nguyên tố đứng trớc Ag là paladi(Pd): 4d105s0 Điều này phù hợp với năng lợng ion hoá thứ nhất, thứ 2, thứ 3của các nguyên tố này

Tác dụng của bài tập:

- HS biết vận dụng đặc điểm cấu hình electron của Cu, Ag, Au trongviệc hình thành số oxi hoá bền của từng nguyên tử, nguyên nhân có những sốoxi hoá đó.

Cấu hình electron của X: 1s22s22p6 3s23p63d34s2

Cấu hình electron ion X3+: 1s22s22p6 3s23p63d2

X có 4 lớp electron nên ở chu kỳ 4, X có 5 electron hoá trị và có electroncuối cùng điền vào phân lớp 3d nên X thuộc nhóm VB

Ta có số lợng tử chính n = số lớp electron, số lợng tử phụ l của phân lớp

d là 2 Hai electron ở 3 d ứng với số lợng tử chính n = 3 và số lợng tử phụ l = 2

Tác dụng của bài tập:

- HS biết viết cấu hình electron cho nguyên tử, ion từ đặc điểm electronngoài cùng

- HS biết cách xác định số lợng tử của electron qua cấu hình electronnguyên tử

- Biết vận dụng nguyên lí vững bền và thứ tự mức năng lợng

Bài 4 Biết electron có năng lợng cao nhất của nguyên tử X nhận giá trị

4 số lợng tử sau: n = 4, l = 2, ml = +2, ms = -1/2

a) Xác định cấu hình electron của nguyên tử X

b) Xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn

Phân tích:

a) Theo quy tắc số lợng tử chính n = số lớp electron, số lợng tử phụ lcủa phân lớp d = 2, ml nhận các giá trị theo thứ tự từ dơng l đến âm l; ms âmtức electron này đã cặp đôi

Từ giá trị n = 4, l =2 ta suy ra electron có năng lợng cao nhất thuộcphân lớp 4d.

Từ giá trị ml = +2 và ms = -1/2 sự phân bố các electron trong phân lớp4d nh sau:

d6 +2 +1 0 -1 -2Vì có cấu hình là 4d6 nên phân lớp 5s đã đợc điền đầy Theo nguyên lývững bền và thứ tự mức năng lợng ta có cấu hình electron của nguyên tử X là:

1s22s2 2p63s23p63d104s24p64d65s2

b) Dựa vào cấu hình electron ta suy ra X thuộc chu kì 5, phân nhómVIIIB

Tác dụng của bài tập:

- Bổ sung , nâng cao kiến thức về nguyên tử

- HS biết vận dụng từ các thông số về bộ lợng tử electron suy ra cấu hình electron, từ cấu hình electron biết vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Phát triển t duy so sánh, khả năng phân tích suy luận

Bài 5 Xét nguyên tử Mn (Z = 25) với 2 cấu hình electron:

- Với cấu hình (1): [Ar] 3d7 4s0

 3d = 18 + 6 0,35 = 20,1; Z*

3d = 25 – 20,1 = 4,9 3d = -13,6 4,9 2

 = - 13,6

2 3,6 3,7

 

 

 

= - 47,39 eVNăng lợng AO tổng cộng của các electron 3d và 4s là:

E2 = 2 4s + 5 3d = -262,7 eV

So sánh ta thấy E1 > E2 nên cấu hình (2) là phù hợp với quy tắcKlechkowski

Tác dụng của bài tập:

- HS biết cách tính năng lợng cho từng orbital từ đó tính năng lợng chonguyên tử Vận dụng quy tắc Klechkowski, hiểu đợc nguyên nhân sắp xếp thứ

tự mức năng lợng các phân lớp

- Bổ sung nâng cao kiến thức, phát triển t duy khoa học

Bài 6 So sánh năng lợng orbital (AO) của ion sắt (II) trong 2 cấu hình:

= -72,99eV

Năng lợng của các electron 3d và 4s là: E2 = 2 4s + 4 3d= -351,0eV.

So sánh ta thấy E1 < E2

Nhận xét: Khi ion hoá những nguyên tố chuyển tiếp, các electron dễ bứt ra

nhất là electron ns chứ không phải là (n-1)d

Tác dụng của bài tập:

- HS biết cách tính năng lợng cho từng obitan từ đó tính năng lợng choion, giải thích đợc nguyên nhân tại sao electron ngoài cùng ở phân lớp s dễmất hơn electron d đứng liền kề

- Rèn luyện kĩ năng tính toán về năng lợng

- Bổ sung kiến thức mới, hoàn thiện nâng cao kiến thức về nguyên tử

Bài 7 Tổng số proton, electron, nơtron, trong nguyên tử của hai

- Tơng tự ta có với nguyên tố M có số prton là Z*

Z* < 82/3 = 27,33 nên áp dụng cho nguyên tố có Z  82 thì:

Tác dụng của bài tập:

- HS biết biện luận tìm nguyên tố khi biết tổng ba loại hạt Vận dụngkiến thức: 1  N/Z 1,22; 1  N/Z  1,52

- Vận dụng kiến thức về sắt, hợp chất của sắt

- Phát triển t duy phân tích, suy luận

Bài 8 a)238U tự phân rã liên tục thành một đồng vị bền của chì Tổngcộng có 8 hạt 4

2  đợc phóng ra trong quá trình đó Hãy giải thích và viết

ph-ơng trình phản ứng chung của quá trình

b) Uran có cấu hình electron [Rn]5f36d17s2 Nguyên tố này có baonhiêu e độc thân? Có thể có mức oxi hoá cao nhất là bao nhiêu?

Phân tích:

a) Để làm bài này ta cần vận dụng định luật bảo toàn khối lợng trongphản ứng hạt nhân, biết đặc điểm từng loại hạt thờng giải phóng ra trong quátrình phân rã4

Theo định luật bảo toàn khối lợng x = 238 – 4 8 = 206 Vậy 20682Pb

Theo định luật bảo toàn điện tích: 92 (82 2.8)

Cấu hình electron [Rn] 5f3 6d17s2 có số electron ngoài cùng đợc biểudiễn nh sau:

- HS biết vận dụng định luật bảo toàn khối lợng, bảo toàn điện tích Từcác loại hạt đợc phóng ra tìm đồng vị cuối cùng.

- Biết cách phân bố electron vào ô lợng tử, xác định số oxi hoá qua cấuhình electron

Bài 9 Một trong các chuỗi phân huỷ phóng xạ tự nhiên bắt đầu với

232

90Thvà kết thúc với đồng vị bền 20882Pb

a) Hãy tính số phân huỷ  xảy ra trong chuỗi

b) Trong quá trình trên có bao nhiêu năng lợng đợc phóng thích?

Cho biết 1u = 931,5 MeV; 24He= 4,0026 u; 20682Pb = 207,97664 u; 23290Th=232,03805 u

Tác dụng của bài tập

- HS vận dụng các định luật bảo toàn, nắm đợc đặc điểm các loại hạttrong phóng xạ, từ đồng vị cuối cùng suy ra các loại hạt đợc phóng ra trongquá trình phân rã

- Biết cách tính năng lợng trong phản ứng

Bài 10 Dạng thù hình - Co kết tinh theo mạng lục phơng có cạnhhình lục giác a = 2,5063 A0, chiều dài của tế bào tinh thể c = 4,0795 Ao; còndạng thù hình-Ni kết tinh theo mạng lập phơng tâm diện có khối lợng riêng

là d = 8,9 g/cm3 Hãy tính khối lợng riêng của Co và độ dài cạnh a trong tếbào tinh thể -Ni.

Khối lợng riêng- Co là d =m

V =

23 24

58,698.10 66,5771.10



 = 8,816 g/cm3

- Với Ni kiểu mạng lập phơng tâm diện

Khối lợng 1 nguyên tử -Ni = 58,710 x (0,166 10-23) = 9,74586 10-23g

Trong tế bào lập phơng tâm diện có 4 nguyên tử nên:

Khối lợng 1 tế bào -Ni = (9, 74586 10-23) 4 = 38,98344 10-23g

Thể tích 1 tế bào-Ni là: V =m

d =

23 38,98344.10 8,9



= 4,3802 10-23 cm3 = a3

a = 3 43,802.10  24 = 3,525.10-8cm

Tác dụng của bài tập :

- Rèn luyện kỹ năng tính toán với số liệu rất bé của nguyên tử

- Vận dụng công thức tính thể tích, khối lợng riêng cho mạng tinh thểlục phơng và lập phơng tâm diện

- Biết quy đổi giữa các đơn vị u, g, Ao,cm

Bài 11 Nguyên tử kẽm Zn có bán kính RZn = 1,35.10-10m, khối lợngnguyên tử bằng 65 u

a) Tính khối lợng riêng của nguyên tử kẽm

b) Thực tế hầu nh toàn bộ khối lợng nguyên tử tập trung vào hạt nhân,với Rhn= 2 10-15m Tính khối lợng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm

- Nhận xét: Tỉ khối của hạt nhân nặng rất nhiều lần so với tỉ khối của

nguyên tử Có thể coi hạt nhân chứa toàn bộ khối lợng nguyên tử nhng bánkính hạt nhân lại rất bé

Tác dụng của bài tập :

- Rèn luyện kỹ năng tính toán với số liệu rất bé của nguyên tử

- Vận dụng công thức tính thể tích, công thức khối lợng riêng

Bài 12 Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Fe, Au ở 20oC biết ởnhiệt độ đó khối lợng riêng của Fe = 7,87 g/cm3, của Au = 19,32 g/cm3 Giả sửtrong tinh thể các nguyên tử Fe, Au là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinhthể, phần còn lại là khe rỗng giữa các quả cầu Cho KLMNT của Fe là 55,85 g

Thể tích một nguyên tử vàng V = VAu/NA = 12,7 10-24cm3

R=3 3 / 4V  =3 3.12,7.10  24 / 4.3,14 = 1,44 10-8cm3

Tác dụng của bài tập:

- Rèn luyện kỹ năng tính toán với đại lợng bé của nguyên tử

- Vận dụng công thức toán học, phát triển t duy khả năng diễn đạt logickhoa học.

2.2.2 Tính chất hoá học của kim loại chuyển tiếp

2.2.2.1 Kiến thức cơ bản cần bồi dỡng học sinh giỏi

Tính chất hoá học của KLCT gây ra bởi các electron hoá trị của nguyên

tử kim loại liên kết yếu với hạt nhân, đó là các electron ở lớp ngoài cùng nsx

và sau đó là electron phân lớp (n-1)d kề đó

1 Phản ứng với phi kim và axit

Các kim loại chuyển tiếp thờng có nhiều số oxi hoá Khi phản ứng vớicác phi kim hay các axit tuỳ điều kiện và bản chất của chất phản ứng mà cóthể đa kim loại về các mức oxi hoá khác nhau

Khi phản ứng với phi kim và axit có tính oxi hoá mạnh nh: F, Cl, O3,HNO3, H2SO4 đặc nóng các KLCT về số oxi hoá cao nhất Khi phản ứng vớichất oxi hoá trung bình và yếu nh S, H+, Mn+ (ở dung dịch muối) các KLCT

về mức oxi hóa thấp hơn

Một số kim loại thụ động trong H2SO4 và HNO3 đặc nguội nh: Mn, Cr,Fe Vàng Au và bạch kim Pt tan đợc trong nớc cờng thuỷ theo phản ứng:

- Cu đứng sau H2 nhng tan đợc trong HCl, H2SO4 loãng khi có mặt oxi

phức xianua của Cu(I)

hoặc ít tan Sự tạo thành hidroxit không tan này làm ngăn cản sự tác dụng củakim loại với nớc Do đó nhiều KLCT (Mn, Fe, Zn, Cr ) phản ứng với nớc ởnhiệt độ cao cho ta oxit và giải phóng H2.

- Một số kim loại đứng trớc H trong dãy điện hoá mà oxit và hidroxitcủa chúng có tính lỡng tính nh Zn, Cr có thể tác dụng đợc với dung dịchbazơ kiềm

- Zn(OH) tan trong dung dịch NH3 do tạo phức [Zn(NH3)4](OH)2 Do đó

Zn có thể tan đợc trong dung dịch NH3

3 Phản ứng với dung dịch muối

Trong dãy điện hoá kim loại đứng trớc (mạnh hơn) có khả đẩy kim loại

đứng sau (yếu hơn) ra khỏi dung dịch muối hoặc ở trạng thái nóng chảy vàcác kim loại về mức oxi hoá thấp

2.2.2.2 Hệ thống bài tập

Bài 1 Cho hỗn hợp A gồm kim loại X hoá trị I và kim loại Y hoá trị II.

Hoà tan 3 g A vào dung dịch chứa đồng thời HNO3 và H2SO4 thu đợc hỗn hợp

B nặng 2,94 g gồm khí NO2 và khí D, có thể tích bằng 1,344 lít ở đktc

a) Tính khối lợng muối khan thu đợc

b) Nếu cho cùng một lợng clo lần lợt tác dụng với X, Y thì khối lợng X

đã phản ứng gấp 3,375 lần khối lợng Y Khối lợng muối clorua của X gấp2,126 lần khối lợng muối clorua của Y tạo thành Tìm X, Y

Phân tích:

a) Đây là bài toán hỗn hợp kim loại phản ứng với hỗn hợp axit, HS phảibiết sử dụng phơng trình ion- electron Nếu dùng phơng trình phân tử thì sẽgặp khó khăn trong khi giải và mất thời gian Trớc hết HS phải tìm khí D quakhối lợng mol của B

Ta thấy số mol NO3- tạo muối = nno2; số mol SO42- tạo muối = nSO2

mmuối = mkim loại + m gốc axit NO3, SO4 = 3 + 0,05 62 + 0,01 96 = 7,06 gb) Các phản ứng: 2X + Cl2  2RCl

Y + Cl2  XCl2

Ta có : 2 X = 3,375 Y

2 (X + 35,5 ) = 2,126 (Y + 71)

 X = 64 (Cu) , Y = 108 (Ag)

Tác dụng của bài tập:

- Rèn luyện kỹ năng tính toán, biện luận, kỹ năng cân bằng phản ứngoxi hoá khử Biết sử dụng phơng trình ion – eletrron

- HS vận dụng phơng pháp bảo toàn electron.

Bài 2 Có một hỗn hợp X gồm Fe và Zn và một dung dịch Y là dung

dịch HCl

Lấy 2,98 g hỗn hợp X cho vào 200ml dung dịch Y, sau phản ứng hoàntoàn ta cô cạn (trong điều kiện không có oxi) thì đợc 5,82 g chất rắn Tính thểtích hidro thoát ra ở đktc

Lấy 2,98 g hỗn hợp X cho vào 400ml dung dịch Y, sau phản ứng lại côcạn nh trên thì đợc 6,53 g chất rắn Tính nồng độ mol của dung dịch Y vàthành phần % hỗn hợp X

Phân tích :

Phản ứng xảy ra với HCl, Fe chỉ về Fe2+ :

Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

Theo định luật bảo toàn khối lợng

mClo tao muói = m chất rắn - m kim loại = 5,82 – 2,98 = 2,84 g

Theo phản ứng ta có : nCl = 2.nH2 = 2,84/35,5 = 0,08

 nH2 = 0,08/2 = 0.04 mol  VH2= 0,04.22,4 = 0,896 lít

Nhận xét: Thể tích HCl dùng ở thí nghiệm 2 gấp đôi ở thí nghiệm 1 nhng khối

lợng Clo tạo muối ở thí nghiệm 2 lại không gấp đôi

Khối lợng gốc Cl- trong muối = m Clo = 6,53 - 2,98 = 3,55 < 2 2,84Vậy trong thí nghiệm 1 axit đã phản ứng hết, kim loại d

Số mol axit = số mol Cl- = 0,08  CHCl =n