skkn một số dạng bài tập phần cơ sở lý thuyết các phản ứng hóa học dùng bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc trung học phổ thông

Chương II Hệ thống câu hỏi tập phần “cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học” bậc trung học phổ thông II.1 Hệ thống câu hỏi tập phần “cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học” tài liệu giáo khoa chuyên Hoá học II.1.1 Chương IV: Lý thuyết phản ứng hóa học a Nội dung * Về mặt kiến thức: Giúp học sinh nắm kiến thức: - Định nghĩa hiệu ứng nhiệt phản ứng - Định nghĩa: Năng lượng liên kết E, nhiệt tạo thành ∆H hợp chất, nhiệt phân huỷ (∆H’ = - ∆H), nhiệt hoà tan chất … - Nội dung hệ định luật Hes (Hess) - Nguyên lý I, II nhiệt động học; lượng tự Gip - Tốc độ phản ứng hóa học (định nghĩa, yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng) Định luật Gunbe – vagơ (định luật tác dụng khối lượng động hóa học) - Khái niệm lượng hoạt hoá, quy tắc Van hôp - Khái niệm phản ứng thuận nghịch – bất thuận nghịch, trạng thái cân bằng, số cân Định luật tác dụng khối lượng (đối với phản ứng thuận nghịch) - Các yếu tố ảnh hưởng đến cân hóa học, nguyên lý Lơ Satơliê chuyển dịch cân * Về mặt kỹ năng: Giúp học sinh có kỹ sau: - Cách xác định nhiệt phản ứng hóa học + Dựa vào lượng liên kết + Dựa vào nhiệt hình thành (nhiệt sinh, sinh nhiệt) hợp chất + Dựa vào định luật Hes (có phương pháp chu trình tổ hợp phương trình nhiệt hóa học) - Vận dụng nguyên lý nhiệt động học + Tính biến thiên entanpi ∆H, biến thiên entropi ∆S, biến thiên lượng tự Gip ∆G với phản ứng hóa học Chú ý: Trong thực tế dùng ∆H0, ∆S0, ∆G0: Phản ứng xảy điều kiện tiêu chuẩn: ứng với t0 = 250C hay 298K, p = 1atm (Còn trạng thái chuẩn chất hay điều kiện chuẩn: p = 1atm, trạng thái bền chất điều kiện đó) + Từ ∆G0 kết luận khả tự diễn biến phản ứng + Từ lượng tự tính số cân ngược lại, phản ứng xét điều kiện chuẩn ∆G0 = - RTlnK (1) ∆G0 = - 2,303.RTlgK - Viết phương trình động học phản ứng hóa học (nội dung định luật Gunbe – Vagơ) ý đến đơn vị tốc độ phản ứng - Vận dụng quy tắc Van Hôp xét xem tốc độ phản ứng tăng hay giảm nhiệt độ T1, T2 vT2 = vT1 kT ( T2 −T1 ) / 10 (2) kT (γ: gama): hệ số nhiệt độ tốc độ phản ứng vT1 , vT2 : Tốc độ phản ứng nhiệt độ T1, T2 - Tính HSCB với phản ứng hóa học xảy điều kiện cụ thể: * Kc, Kp, Kx aA + bB + … cC + dung dịch + … + Trong pha lỏng: Kc (HSCB theo nồng độ) + Trong pha khí: Kp (gần ta dùng áp suất riêng phần pi) (5) + Trong pha khí: Kx (HSCB theo phân số mol) * Biểu thức tổng quát liên hệ HSCB c d [ C ] [ D ] Kc = [ A] a [ B] b [ ]: Nồng độ cân chất xét PCc PDd Kp = a b PA PB Pi: áp suất riêng phần xCc xDd Kx = a b x A x B xi = ni Số mol chất i = Tổng số mol hệ n Kp = Kc (RT)∆n Kp = Kx P∆n P: áp suất chung phản ứng xét thời điểm cân hóa học thiết lập ∆n = (c + d) – (a + b) + Cân hóa học bao gồm chất rắn: dùng Kp, Kc b Câu hỏi tập Trong khuôn khổ cho phép đề tài, phân tích ví dụ điển hình Ví dụ 1: *Đề :Tính ∆H phản ứng sau: CH4(k) + 4Cl2(k) → CCl4(k) + 4HCl(k) Biết giá trị lượng liên kết: C – Cl 326,30 H – Cl 430,9 C–H 414,2 Cl – Cl 242,6 kJ * Mục đích đề:Yêu cầu học sinh dựa vào lượng liên kết để xác định ∆H phản ứng * Hướng dẫn giải: Ta có: ∆H = 4EC – H + 4ECl – Cl – (4EC – Cl + 4EH – Cl) = - 401,6 kJ Ví dụ 2: * Học sinh cần dựa vào định luật Hes với phương pháp tổ hợp phương trình nhiệt hóa học để xác định nhiệt phản ứng Ví dụ 3: [40, tr 198, 200, 202] * Đề yêu cầu vận dụng kiến thức, kỹ tính ∆H0, ∆S0, ∆G0 phản ứng, kết luận khả tự diễn biến phản ứng Ví dụ 4: * Đề bài: Tốc độ phản ứng tạo thành SO từ SO2 O2 thay đổi (tăng hay giảm lần) giảm thể tích hỗn hợp xuống lần? *Mục đích đề:Yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức tốc độ phản ứng; kỹ viết phương trình động học phản ứng; thể tích hay nồng độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng * Hướng dẫn giải: Ta có: t0, p, xt 2SO2+ O2 2SO3 2 CO = k [ SO2 ]1 [ O2 ]1 + Trạng thái 1: v1= k C SO (a) + Trạng thái 2: Khi giảm thể tích hỗn hợp xuống lần nghĩa nồng độ chất tăng lần v2 = k [ SO2 3] [ O2 3] = k [ SO2 ]1 [ O2 ]1 27 + Từ (a) (b) ⇔ (b) v2 = 27 lần v1 + Kết luận: Tốc độ phản ứng tạo SO3 tăng 27 lần Ví dụ 5: * Đề bài: Nếu 1500C, phản ứng kết thúc sau 16 phút, 1200C 2000C phản ứng kết thúc sau phút? Giả sử hệ số nhiệt độ phản ứng khoảng nhiệt độ 2,0 * Mục đích bài: Yêu cầu học sinh vận dụng quy tắc Van Hôp, tính thời gian sau nhiệt độ cho trước * Hướng dẫn giải: + 1200C: Ta có: v150 = 120.2(150 – 120)/10 = v120.23 Phản ứng kết thúc sau thời gian t1 = 16.23 = 128 phút + 2000C: Ta có: v200 = v150.25 Phản ứng kết thúc sau thời gian t2 = 16 = 0,5 phút 25 *Vậy nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng nhanh thời gian kết thúc giảm Ví dụ 6: Ví dụ 7: *Đề bài: Cho phản ứng thuận nghịch A+B C+D (*) Khi cho mol A tác dụng với mol B hiệu suất cực đại phản ứng 66,67% a) Tính HSCB phản ứng (*) b) Nếu lượng A gấp lần lượng B hiệu suất cực đại phản ứng bao nhiêu? c) Cân bị dịch chuyển tăng nhiệt độ, biết nhiệt phản ứng ∆H = 0? * Mục đích đề: Yêu cầu học sinh tính lượng chất sau phản ứng, tính số cân bằng, vận dụng nguyên lý Lơ Satơliê * Hướng dẫn giải: a) Lúc cân bằng: số mol A, B là: 0,3333 mol C, D là: 0,6667 mol Tổng số mol chất: mol + ∆n = ⇒ Kc = Kp = Kx = b) Gọi x: lượng chất cực đại phản ứng (A) + Lúc cân bằng: số mol A (3 – x) B (1 – x) C, D x + Tìm x dựa vào Kc = x = 0,90 hay 90% c) Do ∆H = Vậy tăng nhiệt độ cân thực tế không bị dịch chuyển, tốc độ phản ứng nhanh hơn, nghĩa phản ứng đạt tới trạng thái cân nhanh Ví dụ 26: * Đề bài: Trong công nghệ hoá dầu, ankan loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có nhiều ứng dụng Hãy tính nhiệt phản ứng sau đây: C4H10 → C4H6 + H2 ∆H10 (1) CH4 → C6H6 + H2 ∆H20 (2) Biết lượng liên kết E theo kJ mol-1 liên kết sau: E 435,9 416,3 409,1 587,3 Liên kết H–H C–H C–C C=C (với liên kết C – H, C – C, trị số trung bình hợp chất hữu khác nhau) * Mục đích đề: Giúp học sinh vận dụng kỹ tính nhiệt phản ứng dựa theo lượng liên kết, ý cân phương trình phản ứng * Hướng dẫn giải: với C4H10 → C4H6 + 2H2 (1) tính ∆H10 = 437,6 kJ 6CH4 → C6H6 + 9H2 (2) tính ∆H20 = 581,1 kJ Ví dụ 27: * Dạng đề giúp học sinh nắm vững lý thuyết nguyên lý chuyển dịch cân - yếu tố ảnh hưởng, kỹ tính HSCB lượng chất hệ (cân bằng) * Hướng dẫn giải: Ví dụ phản ứng este hoá: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O + Để phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân cần: Dùng xúc tác axit (HCl, H2SO4) Tăng nhiệt độ vừa phải + Biện pháp chuyển dịch cân phía tạo thành este: Tăng nồng độ axit rượu Giảm lượng chất sau phản ứng (lấy bớt sản phẩm ra) 2.Tính HSCB: K= + C2 = 3,6 ( a − c ).( b − c ) + Lượng este tăng lên ≈ 1,44 lần * Dạng đề thi với mục đích : giúp học sinh nắm vững lý thuyết số cân bằng, chuyển dịch cân yếu tố thay đổi Mặt khác, tổng hợp kỹ năng: tính số cân theo độ điện li α, áp suất P ngược lại ; tính lượng tự ∆G0 theo ∆H0, ∆S0 ; áp dụng quan hệ Kp Kc để tính lượng chất… Ví dụ 28 : * Đề : Sunfurylđiclorua SO2Cl2 hoá chất phổ biến phản ứng clo hoá Tại 3500C, atm phản ứng: SO2Cl2(k) SO2(k) + Cl2(k) (1) có Kp = 50 Hãy cho biết đơn vị trị số giải thích HSCB K p phải có đơn vị Tính % theo thể tích SO2Cl2(k) lại (1) đạt tới trạng thái cân điều kiện cho Ban đầu dùng 150 mol SO 2Cl2(k), tính số mol Cl2(k) thu (1) đạt tới cân Các khí coi khí lí tưởng (k: khí) *Mục đích đề:Yêu cầu học sinh vận dụng kỹ tính HSCB phản ứng từ tính số mol,% theo thể tích chất * Hướng dẫn giải: KP = PSO2 PCl2 PSO2Cl2 = 50 atm Cách 1:+ Gọi số mol SO2Cl2(k) ban đầu mol có độ phân li α + Dựa vào biểu thức K P = P.α = 50 tính α = 0,9806 1−α + Số mol SO2Cl2(k) lại - α = 0,0194 mol Do % theo thể tích SO2Cl2(k) lại 0,98% Cách 2: SO2Cl2(k) SO2(k) + Cl2(k) + Dựa vào biểu thức tính K P = (1) Kp = 50 atm P2 = 50 tính P = 0,9902 atm − 2P + áp suất lúc cân bằng: PSO2Cl2 ( k ) = 0,0196 atm Do vậy, số mol SO2Cl2(k) = 0,0098 hay 0,98% (trong nhiệt độ, áp suất: % theo số mol % theo thể tích) Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(k), số mol Cl2(k) lúc cân nCl2 = nSO2 = nSO2Cl2 ×α = 150 × 0,9806 = 147,09 mol Ví dụ 29: [12, đề 2002 – 2003] * Đề bài: Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phương trình: PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k) Cho m gam PCl5 vào bình dung tích V, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy phản ứng phân li PCl5 Sau đạt tới cân áp suất khí bình P a) Hãy thiết lập biểu thức KP theo độ phân li α áp suất P b) Thiết lập biểu thức KC theo α, m, V Trong thí nghiệm thực nhiệt độ T người ta cho 83,300 gam PCl5 vào bình dung tích V1 Sau đạt tới cân đo P = 2,700 atm Hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với H2 68,862 Tính α Kp Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl5 nhiệt độ thí nghiệm V2 thay dung tích V2 đo áp suất cân 0,500 atm Tính tỉ số V Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl5 dung tích bình V1 thí nghiệm hạ nhiệt độ bình đến T = 0,9T1 đo áp suất cân 1,944 atm Tính Kp α Từ cho biết phản ứng phân li PCl thu nhiệt hay phát nhiệt Cho: Cl = 35,453; P = 30,974; H = 1,008 khí khí lý tưởng *Mục đích đề:Yêu cầu học sinh thiết lập biểu thức liên hệ số cân theo độ phân li, áp suất, thể tích, khối lượng.Từ tính đại lượng liên quan * Hướng dẫn giải: Thiết lập biểu thức KP, KC: Phương trình: PCl5(k) Ban đầu: a Cân bằng: a–x PCl3(k) + Cl2(k) x x + Tổng số mol khí lúc cân bằng: n = a + x Trong đó: a= m ; 208,239 α= x a mol * Tính KP + áp suất riêng phần lúc cân khí PPCl5 = + HSCB a−x P; a+x PPCl3 = PCl2 = PPCl3 PCl2 KP = PPCl5 = x P a+x α2 P −α2 * Tính KC (có cách) Cách 1: + Tính nồng độ cân khí [ PCl5 ] = a(1 − α ) ; [ PCl3 ] = [ Cl2 ] = a.α V V [ PCl3 ][ Cl ] aα mα = = + HSCB K C = [ PCl5 ] V (1 − α ) 208,239V (1 − α ) KP = KC (RT)∆ν Cách 2: + Ta biết: + KC = ∆ν khí = KP aα mα = = RT V (1 − α ) 208,239V (1 − α ) PV = nRT = (a + x)RT = a (1+ α)RT PV hay RT = a(1 + α ) Thí nghiệm 1: * Tính α1 83,30 + Số mol PCl5 ban đầu: a = 208,239 = 0,400 mol + Khối lượng trung bình M hỗn hợp lúc cân 62,826 x 2,016 = 138,753 g/mol + Tổng số mol khí lúc cân n1 =a (1 +α1 ) =0,600mol = * Tìm KP nhiệt độ T1 10 83,30 tính α1= 0,500 M  x NH + x N + x H =  dx NH + dx N + dx H =  T , P = const ta có : dx NH = + Giả sử x NH = ⇔  dx N + dx H = ⇔ dx N = − dx H (4) 2 Thay (4) vào (3) : x H = x N 2 (hợp lý) Vậy xuất phát từ hỗn hợp có tỉ lệ N : H2 : theo số mol ( x H = x N ) 2 T, P định nồng độ NH3 lớn ( x NH = ) 0 = ∆H 298 − T∆S 298 = −33304,48 J 2.a) Tính ∆G298 b) Phản ứng đổi chiều nhiệt độ T > 466 K Dựa theo nguyên lí Lơ Satơliê, cần tiến hành phản ứng áp suất cao + Lập biểu thức liên hệ KP theo Kx P KP = Kx P-2 + Tính : Kx, KP thay vào biểu thức tìm P = 5284 atm Bài 15 : Photphopentaclorua phân huỷ theo phương trình : PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k) (1) Trong bình phản ứng, ban đầu có chứa 0,3 mol PCl5 áp suất atm Khi cân thiết lập có áp suất 1,25 atm thể tích, nhiệt độ không đổi a) Tính độ phân li α, HSCB KP áp suất riêng phần cấu tử hệ b) Lập biểu thức liên hệ độ phân li α áp suất chung hệ lúc cân PCB Mục đích bài: Yêu cầu học sinh tính đại lượng: độ phân li α, HSCB KP, số mol, áp suất riêng phần cấu tử; thiết lập biểu thức liên hệ α, KCB 24 Hướng dẫn giải: a) Tính α, KP, PPCl5 , PPCl3 , PCl2 : * Xét phương trình: PCl5(k) Ban đầu: 0,3 Cân bằng: 0,3 – x PCl3(k) + Cl2(k) x x Số mol khí trước cân bằng: nt = 0,3 ứng với Pt Số mol sau cân bằng: nS = 0,3 + x ứng với Ps n P t t + Vì V, T không đổi nên: n = P s s 0,3 ⇔ = ⇔x =0,075 0,3 + x 1,25 Mặt khác α= x = 0,25( 25%) 0,3  PCl3 = Cl = 0,075mol + Số mol khí lúc cân :  PCl = 0,225mol  0,225 áp suất riêng phần : PPCl =1,25 0,3 + 0,075 = 0,75atm PPCl3 = PCl2 = 1,25 + HSCB KP = PPCl3 PCl2 PPCl5 0,075 = 0,25atm 0,375 = 0,0833atm (có thể tính Kp theo Kx) b) Biểu thức liên hệ α PCB: + Gọi áp suất ban đầu Pt ứng với số mol nt áp suất lúc cân PCB với số mol nCB + Ta có tỉ lệ: Pt n n P = t ⇔ PCB = CB t PCB nCB nt 25 (2) (1) nCB = 0,3(1 + α ) + Thay  vào (2) ta có: nt = 0,3 PCB = Pt (1 + α) = + α (Pt = atm) Bài 16 : nhiệt độ xác định áp suất atm, độ phân li N 2O4 thành NO2 11% a) Tính HSCB KP phản ứng b) Độ phân li thay đổi áp suất giảm từ atm xuống 0,8 atm c) Để cho độ phân li giảm xuống 8% phải nén hỗn hợp khí tới áp suất nào? Kết nhận có phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê không? Vì sao? Mục đích bài: Yêu cầu học sinh tính HSCB K P phản ứng, áp suất nguyên lý Lơ Satơliê xét yếu tố ảnh hưởng đến cân phản ứng Hướng dẫn giải: a) T = const, α = 0,11, giả sử ban đầu có mol N2O4 Phản ứng HSCB: N2O4(k) KP = 2NO2(k) 4α P 1−α (1) (*) Thay giá trị α, P vào biểu thức (*) tính KP = 0,049 b) áp suất giảm từ atm xuống 0,8 atm, độ phân li α tăng do: KP = 0,049, P = 0,8 atm tính α = 0,123 : Khi áp suất giảm cân (1) chuyển dịch theo chiều thuận hay chiều tăng số phân tử khí c) Độ phân li α = 0,08, KP = 0,049 Thay α, KP vào biểu thức (*) tính P = 1,9 atm Như vậy, áp suất tăng từ atm lên 1,9 atm cân (1) chuyển dịch theo chiều nghịch Kết nhận phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê 26 Bài 17: Cho phản ứng: C(gr) + O2(k) → CO(k) C(gr) + O2(k) → CO2(k) (1) ∆G10 = −110500 − 89T J (2) ∆G20 = −393500 − 3T J T: Nhiệt độ (K) bất kỳ; (gr: graphit) a) Tính ∆G KP phản ứng sau 1000K 2CO(k) → C(gr) + CO2(k) (a) b) Tính áp suất riêng phần CO, CO phản ứng (a) cân 1000K, áp suất atm c) Phản ứng (a) toả nhiệt hay thu nhiệt Cân chuyển dịch tăng nhiệt độ áp suất phản ứng (a) d) Tính KP phản ứng sau 1000K: CO(k) → 1 C (gr) + CO2(k) 2 C(gr) + CO2(k) → 2CO (k) (b) (c) Mục đích bài: Yêu cầu học sinh tổ hợp phản ứng tính đại lượng: ∆G0 KP phản ứng, tính áp suất riêng phần chất 1000 K; vận dụng nguyên lý Lơ Satơliê xét chiều phản ứng Hướng dẫn giải: a) + Tổ hợp phản ứng (1) (2) phản ứng (a) Ta có: ∆Ga0 = ∆G20 − 2∆G10 hay: ∆Ga0 = −172500 +175T 1000K: ∆Ga0 = 2500 J + áp dụng biểu thức: ∆G = −RT ln K Tính được: KP = 0,7403 atm-1 b) T = 1000K, p = 1atm 27 PCO2 = 0,331atm ; PCO = 0,669 atm c) Do ∆H0 < 0, ∆S0 < 0: Phản ứng (a) phản ứng toả nhiệt + Khi tăng nhiệt độ, cân (a) chuyển dịch theo chiều thu nhiệt hay chiều nghịch + Khi tăng áp suất, cân (a) chuyển dịch theo chiều làm giảm số phân tử khí hay chiều thuận d) Với phản ứng (b): T = 1000K 0  ∆Gb = ∆Ga / =1250 J  −1 /  K P = 0,86(atm) ∆GC0 = −∆Ga0 = −2500 J Với phản ứng (c)  K P =1,35atm Bài 18: Trộn CO với H2O 1000K theo tỉ lệ mol : Tính thành phần hỗn hợp đạt tới trạng thái cân Biết rằng: 2H2O(h) 2H2(k) + O2(k) lg K P1 = −20,113 2CO2(k) 2CO(k) + O2(k) lg K P2 = −20,4 Mục đích bài: Yêu cầu học sinh xác định phản ứng xảy ra, từ tính thành phần hỗn hợp đạt tới trạng thái cân Hướng dẫn giải: + Phản ứng xảy ra: CO(k) + H2O(h) có lg K P = ( CO2(k) + H2(k) ) lg K P1 − lg K P2 = 0,1435 hay KP = 1,392 Do ∆ v = nên KP = KC = Kx = 1,392 + Phản ứng: CO(k) + H2O(h) Ban đầu: Cân bằng: 1–x CO2(k) + H2(k) 1–x x Tổng số mol lúc cân bằng: mol 28 x + áp dụng biểu thức tính Kx ta có: x2 K x = 1,392 = tìm x = 0,54 mol (1 − x ) + Vậy số mol: CO2 = H2 = 0,54 mol CO = H2O = 0,46 mol Hoặc % số mol: CO2 = H2 = 27% CO = H2O = 23% 29 Thực nghiệm sư phạm IV.1 Mục đích, phương pháp tổ chức thực nghiệm sư phạm IV.1.1 Mục đích thực nghiệm Trên sở nội dung đề xuất chương II chương III, tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích sau: - Nghiên cứu hiệu việc giảng dạy theo nội dung luận văn nhằm đánh giá khả nắm vững lý thuyết khả vận dụng lý thuyết vào việc giải tập - Sử dụng hệ thống câu hỏi tập vào việc khắc sâu kiến thức trọng tâm, rèn luyện kỹ chương nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy; thúc đẩy trình học tập, tìm tòi sáng tạo học sinh - So sánh kết của lớp thực nghiệm với kết lớp đối chứng Từ xử lý, phân tích kết để đánh giá khả áp dụng hệ thống câu hỏi tập đề xuất cách sử dụng việc giảng dạy lớp chuyên Hoá bồi dưỡng học sinh chuẩn bị dự thi học sinh giỏi Hoá cấp IV.1.2 Phương pháp thực nghiệm a Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm Để tiến hành thực nghiệm tốt nội dung biên soạn chương II, III; tiến hành thực nghiệm đối tượng học sinh trường THPT chuyên có uy tín chất lượng tốt Cụ thể là: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định gọi trường A Trường THPT chuyên Nguyễn Huệ – Hà Đông – Hà Tây gọi trường B 30 Mỗi trường có loại lớp khối 11 khối 12 + Lớp dạy theo phương pháp bình thường gọi lớp đối chứng (ĐC) + Lớp dạy theo phương pháp sử dụng hệ thống câu hỏi tập gọi lớp thực nghiệm (TN) Đặc biệt: Tiến hành thực nghiệm đổi tuyển dự thi học sinh giỏi Quốc Gia trường THPT chuyên Lê Hồng Phong –Nam Định năm học 2003-2004 b Phương pháp tiến hành thực nghiệm Bao gồm bước: - Giảng dạy học sinh lớp 11, lớp 12 hướng dẫn học sinh đội dự tuyển làm tập - Ra đề kiểm tra với mức độ khác cho khối 11 12 (xem phụ lục I phụ lục II) + Đề 1: Đánh giá khả nắm vững kiến thức + Đề 2: Đánh giá kỹ giải tập vận dụng lý thuyết - Ra đề kiểm tra tổng hợp cho đội dự tuyển (xem phụ lục III) - Chấm kiểm tra - Sắp xếp kết theo thứ tự từ thấp đến cao cụ thể từ – 10 điểm, phân thành nhóm + Nhóm khá, giỏi có điểm: 7, 8, 9, 10 + Nhóm trung bình có điểm: 5, + Nhóm yếu có điểm: 0, 1, 2, 3, - So sánh kết lớp thực nghiệm lớp đối chứng trường - áp dụng toán học thống kê; xử lý phân tích kết - Kết luận IV.1.3 Tổ chức thực nghiệm Tổ chức thực nghiệm khối 11, 12 trường THPT chuyên với đội dự tuyển học sinh giỏi Quốc Gia 31 Sau tên trường tên giáo viên tiến hành thực nghiệm : Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (Nam Định) (A), Lại Thị Thu Thuỷ Trường THPT chuyên Nguyễn Huệ (Hà Đông) (B), Cô Chu Kim Oanh IV.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm IV.2.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm + Giảng dạy lớp 11, lớp 12 chuyên Hoá + Bước đầu bồi dưỡng học sinh khá, giỏi dự thi học sinh giỏi cấp +Ra đề kiểm tra, chấm bài, phân tích kết IV.2.2 Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm [8] Chúng tiến hành đánh giá chất lượng, phát học sinh có tính sáng tạo, có khiếu hóa học thông qua kiểm tra cho khối 11, 12 lớp thực nghiệm lớp đối chứng, đồng thời kiểm tra tổng hợp với đội dự tuyển học sinh giỏi Quốc gia Đồng thời chấm theo thang điểm bậc 10 Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết thực nghiệm thu + Lập bảng phân phối tần số, tần suất cho lớp đối chứng lớp thực nghiệm với Xi điểm số, ni số học sinh đạt điểm Xi + Biểu diễn kết đồ thị biểu đồ + Tính tham số đặc trưng bảng IV.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm a Kết thực nghiệm Kết điểm kiểm tra tính theo số học sinh đạt điểm X i, % học sinh đạt điểm Xi, % học sinh đạt điểm Xi trở xuống bảng từ bảng đến bảng 10 15 Kết xếp loại số % học sinh đạt điểm giỏi, trung bình, yếu bảng từ bảng 11 đến bảng 14 16 Mặt khác từ số liệu bảng xây dựng đồ thị biểu đồ: đồ thị (hình đến hình 6) biểu đồ (hình 7) 32 Sau chọn lớp đối chứng (ĐC) thực nghiệm (TN) Trường A Trường B Lớp ĐC Lớp TN Lớp 11 Hoá – 11 Hoá lớp 12 Hoá – 12 Hoá Lớp 11 Hoá – 11 Hoá Lớp 12 Hoá – 12 Hoá (A) Đội dự tuyển Lần Lần Bảng 11: lớp 11 lần 1*: Trường A B Lớp thị Nở ĐC thị Nở ĐC Yếu - Kém 0,0 5,9 0,0 5,9 Số % học sinh Trung bình 5,9 29,4 35,3 58,8 Khá - Giỏi 94,1 64,7 64,7 35,3 *Bảng xếp loại số % học sinh yếu –kém, trung bình, khá-giỏi lớp 11 lần trường A trường B Bảng 12: lớp 11 lần 2*: Trường A B Lớp TN ĐC TN ĐC Yếu - Kém 0,0 0,0 0,0 0,0 Số % học sinh Trung bình 0,0 29,4 17,6 41,2 Khá - Giỏi 100,0 70,6 82,4 58,8 Yếu - Kém 5,9 11,8 Số % học sinh Trung bình 11,8 52,9 Khá - Giỏi 82,3 35,3 Bảng 13: lớp 12 lần 1*: Trường Lớp A thị Nở ĐC 33 B thị Nở ĐC 5,9 17,6 17,6 35,3 76,5 47,1 Yếu - Kém 5,9 11,8 0,0 11,8 Số % học sinh Trung bình 5,9 35,3 17,6 35,3 Khá - Giỏi 88,2 52,9 82,4 52,9 Bảng 14: lớp 12 lần 2*: Trường A B Lớp thị Nở ĐC TN ĐC 34 Bảng 15: Đội dự tuyển học sinh giỏi Lần lần 2*: Số học sinh đạt điểm % học sinh đạt điểm Điểm Xi 10 Σ Xi ĐC 0 0 1 1 Xi TN 0 0 2 ĐC 0 0 12,5 12,5 12,5 12,5 50,0 0,0 100,0 TN 0 0 12,5 0,0 37,5 25,0 25,0 0,0 100,0 % học sinh đạt điểm Xi trở xuống ĐC TN 0 0 0 0 0 12,5 12,5 25,0 12,5 37,5 50,0 50,0 75,0 100,0 100,0 Bảng 16: Đội dự tuyển HSG lần lần 2: Lần n n=1→2 Lần Lần Số % học sinh Trung bình 25,0 12,5 Yếu – Kém 0,0 0,0 35 Khá - Giỏi 75,0 87,5 Để phân tích sâu rút nhận xét, đánh giá xác đáng số liệu thu từ bảng đến bảng 10 tính tham số tham số đặc trưng bảng, xin đưa kết tính sau: Từ tham số tính cho thấy số liệu thu bảng tập trung, phân tán, độ dao động đáng tin cậy b Đánh giá kết thực nghiệm Hiệu hệ thống câu hỏi tập mà xây dựng đánh giá thông qua chất lượng kiểm tra kiến thức lần lần với khối 11 khối 12, kiểm tra đội dự tuyển học sinh giỏi Quốc gia kết hợp với việc trao đổi với thầy cô giáo giảng dạy bồi dưỡng học sinh chuyên Hoá, lấy ý kiến em học sinh trường thực nghiệm Chúng rút số nhận xét sau: - Chất lượng nắm kiến thức khả vận dụng kiến thức vào việc giải tập học sinh lớp thực nghiệm tốt hẳn lớp đối chứng, thể bảng 1, 2, 3, … - Học sinh lớp thực nghiệm trang bị kiến thức sâu hơn, khả giải tập nhanh, ngắn trình bày vấn đề lý thuyết rõ ràng hơn, có ý nghĩa hóa học - Từ đường luỹ tích so sánh kết kiểm tra ta thấy đường luỹ tích lớp thực nghiệm nằm bên phải, phía đường luỹ tích lớp đối chứng, điều chứng tỏ rằng: Việc sử dụng hệ thống câu hỏi tập đề xuất thu kết tốt Bên cạnh kết nêu trên, giáo viên dạy thực nghiệm có ý kiến thống rằng: Nội dung đề tài giúp họ có hệ thống câu hỏi tập tương đối phong phú đầy đủ Bước đầu đáp ứng phần nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá giảng dạy lớp chuyên Hoá học 36 kết luận chung ý kiến đề xuất Qua việc nghiên cứu thực đề tài, thu số kết sau đây: Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn đề tài bao gồm: sở lý luận, thực tiễn bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học bậc THPT; đặc trưng dạy học hóa học bậc học nói chung bậc phổ thông nói riêng; vai trò, mục đích, cách phân loại tác dụng tập hóa học việc dạy học nói chung bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học nói riêng Đã xác định nội dung chương IV, V, VI, VII, 14 thuộc phần “Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học” tài liệu giáo khoa chuyên Hoá học Đã phân tích câu hỏi tập phần “Cơ sở lý thuyết phản ứng hoá học” dựa vào tài liệu giáo khoa chuyên Hoá học đề thi HSG cấp Tỉnh, cấp Quốc gia 4.Đã xây dựng hệ thống câu hỏi (gồm đề bài, mục đích bài, hướng dẫn giải) từ đến nâng cao phần “Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học” dùng cho học sinh lớp chuyên Hoá học bậc THPT Chúng hi vọng rằng, hệ thống câu hỏi tập tài liệu bổ ích cho trình giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học sau Những kết TNSP đánh giá chất lượng câu hỏi tập sưu tầm biên soạn bước đầu xác nhận tính đắn giả thuyết khoa học đặt sử dụng hệ thống câu hỏi tập kết hợp với phương pháp bồi dưỡng đắn giáo viên giúp học sinh khá, giỏi trường chuyên đạt kết cao học tập chuẩn bị dự thi HSG cấp Tỉnh, cấp Quốc gia 37 Tuy nhiên đề tài có hạn chế là: Do điều kiện thí nghiệm khó khăn nên chưa có hệ thống tập thực hành Quá trình nghiên cứu đề tài cho phép nêu số kiến nghị sau đây: - Đề nghị tiếp tục mở rộng phạm vi nghiên cứu vấn đề trọng tâm lý thuyết, tập phần “Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học” thường đề cập đến kỳ thi Olympic Hóa học – Tăng cường sở vật chất thiết bị thí nghiệm cho trường THPT đặc biệt phòng thí nghiệm trường chuyên Cuối nhận thức kết nghiên cứu bước đầu Vì trình độ, lực thân điều kiện thời gian hạn chế, mong nhận góp ý xây dựng thầy cô giáo làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, giảng dạy lớp chuyên Hoá học bạn đồng nghiệp quan tâm đến vấn đề 38 [...]... đầu bồi dưỡng học sinh khá, giỏi dự thi học sinh giỏi các cấp +Ra đề kiểm tra, chấm bài, phân tích kết quả IV.2.2 Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm [8] Chúng tôi đã tiến hành đánh giá chất lượng, phát hiện học sinh có tính sáng tạo, có năng khiếu về hóa học thông qua 2 bài kiểm tra cho khối 11, 12 của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, đồng thời kiểm tra 2 bài tổng hợp với đội dự tuyển học sinh giỏi. .. tuyển học sinh giỏi Quốc gia và kết hợp với việc trao đổi với các thầy cô giáo giảng dạy và bồi dưỡng học sinh chuyên Hoá, cũng như lấy ý kiến của các em học sinh trường thực nghiệm Chúng tôi rút ra một số nhận xét sau: - Chất lượng nắm kiến thức cơ bản và khả năng vận dụng kiến thức cơ bản vào việc giải bài tập của học sinh lớp thực nghiệm tốt hơn hẳn lớp đối chứng, thể hiện ở các bảng 1, 2, 3, 4 … - Học. .. quả thực nghiệm Kết quả điểm kiểm tra tính theo số học sinh đạt điểm X i, % học sinh đạt điểm Xi, % học sinh đạt điểm Xi trở xuống được chỉ ra ở các bảng từ bảng 1 đến bảng 10 và 15 Kết quả xếp loại số % học sinh đạt điểm khá giỏi, trung bình, yếu kém được chỉ ra ở các bảng từ bảng 11 đến bảng 14 và 16 Mặt khác từ số liệu ở các bảng chúng tôi xây dựng các đồ thị và biểu đồ: 6 đồ thị (hình 1 đến hình... giảng dạy; thúc đẩy quá trình học tập, tìm tòi sáng tạo của học sinh - So sánh kết của của lớp thực nghiệm với kết quả của lớp đối chứng Từ đó xử lý, phân tích kết quả để đánh giá khả năng áp dụng hệ thống các câu hỏi và bài tập trên do chúng tôi đề xuất cũng như cách sử dụng nó trong việc giảng dạy ở các lớp chuyên Hoá và bồi dưỡng học sinh chuẩn bị dự thi học sinh giỏi Hoá ở các cấp hiện nay IV.1.2 Phương... b) Tính chu kỳ bán huỷ t1/2 của phản ứng (1) 2 Chứng minh rằng đối với phản ứng một chiều bậc 2 2A → sản phẩm có t1/2 = 1 k.a Trong đó: a là nồng độ ban đầu của A (ở t = 0) Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh viết được phương trình động học của phản ứng, tính nồng độ và thời gian của chất bị chuyển hoá, tính thời gian nửa phản ứng; chứng minh biểu thức tính t1/2 của phản ứng Hướng dẫn giải: 1 a) Gọi thời... trái Bài 13: 1 Thực hiện tổng hợp NH3 theo phản ứng: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) (1) a) Chứng minh rằng ở nhiệt độ, áp suất xác định, hiệu suất phản ứng sẽ cực đại nếu thành phần mol của hỗn hợp các chất tác dụng lấy đúng theo hệ số tỷ lượng của chúng −4 b) ở 723 K phản ứng (1) có K P = 2.10 1 −4 ở 850 K phản ứng (1) có K P = 0,2.10 2 Tìm nhiệt độ của sự chuyển hoá (ở khoảng nhiệt độ) trên 2 Phản ứng (1)... Nếu phản ứng trên có phương trình 2N 2O5(k) → 2NO2(k) + 1/2 O2(k) thì trị số tốc độ phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng có thay đổi không? Giải thích? * Mục đích của đề: Giúp học sinh củng cố kiến thức về tốc độ phản ứng; kỹ năng: viết phương trình động học của phản ứng, biểu thị và tính tốc độ hình thành, tốc độ tiêu thụ, tính số phân tử bị phân tích, mặt khác tại nhiệt độ T xác định: tốc độ phản ứng. .. cao, cần tiến hành phản ứng ở áp suất như thế nào ? Vì sao ? 4 Tính xem cần phải tiến hành phản ứng ở áp suất là bao nhiêu để hiệu suất chuyển hoá hỗn hợp ban đầu (N2 + 3H2) là 90%, nếu phản ứng được thực hiện ở 4500C và tỉ lệ mol của N2 : H2 là 1 : 3 ? Mục đích của bài : Yêu cầu học sinh chứng minh giả thiết, tính ∆G0 của phản ứng, tìm nhiệt độ phản ứng đổi chiều, tính áp suất ở điều kiện bất kỳ Hướng... C(gr) là 5,69; của H2(k) là 130,59 0 a) Tính ∆G của phản ứng ở nhiệt độ 298 K b) Phản ứng có lnKp = - 15,17 – 7905,73 T-1 + 3,68 lnT Tính Kp của phản ứng, so sánh các giá trị K p ở 500K và 1000K Kết quả đó có phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê không? 0 Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh tính ∆G của phản ứng, tính KP ở 2 nhiệt độ bất kỳ, vận dụng nguyên lý Lơ Satơliê để giải thích kết quả Hướng dẫn giải:... 2 C(gr) + CO2(k) → 2CO (k) (b) (c) Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh tổ hợp phản ứng tính các đại lượng: ∆G0 và KP của phản ứng, tính áp suất riêng phần của chất ở 1000 K; vận dụng nguyên lý Lơ Satơliê xét chiều phản ứng Hướng dẫn giải: a) + Tổ hợp phản ứng (1) và (2) được phản ứng (a) Ta có: ∆Ga0 = ∆G20 − 2∆G10 hay: ∆Ga0 = −172500 +175T ở 1000K: ∆Ga0 = 2500 J 0 + áp dụng biểu thức: ∆G = −RT ln K ... cứu sở lý luận thực tiễn đề tài bao gồm: sở lý luận, thực tiễn bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học bậc THPT; đặc trưng dạy học hóa học bậc học nói chung bậc phổ thông nói riêng; vai trò, mục đích, cách... loại tác dụng tập hóa học việc dạy học nói chung bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học nói riêng Đã xác định nội dung chương IV, V, VI, VII, 14 thuộc phần Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học tài liệu... đề bài, mục đích bài, hướng dẫn giải) từ đến nâng cao phần Cơ sở lý thuyết phản ứng hóa học dùng cho học sinh lớp chuyên Hoá học bậc THPT Chúng hi vọng rằng, hệ thống câu hỏi tập tài liệu bổ