| CHEMISTRY @:
PHAN TICH CAC “BAY” THUONG GAP TRONG QUA TRINH HUONG DAN GIAI BAI TAP HOA HOC O TRUONG THPT NHAM
PHAT TRIEN TU DUY CHO HS
Truong THPT chuyén Phan Boi Chau — Nghé An
Đề hướng dan HS Phát hiện và phân tích những “bay” trong qua trinh
hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT ta cần hiểu rõ một số vấn đề về cơ sở
lý luận dạy học sau:
1 Tìm hiểu những sai lầm và cơ chế phát sinh các sai lầm trong dạy học 1.1 Khái niệm về sai lầm — sai lầm trong nghiên cứu khoa học
Theo Trung tâm Từ điển học, Từ điền tiếng Việt (Nhà xuất bản Khoa học xã hội, Hà
Nội, 1924) thì sai lam 1a ‘ Trái với yêu cau khách quan, lẽ phải, dân đến hậu quả không
hay” Sai lầm không chỉ xuất hiện trong cuộc sống mà còn xuất hiện cả trong học tập và nghiên cứu khoa học Alber Einstein nói về tác hại của sai lầm trong nghiên cứu khoa
học: “ Nếu tôi mắc sai lầm thi chi can một lần cũng đủ rồi” Trong giáo dục, LA
Komensky khẳng định: “ Bất kì một sai lâm nào cũng có thể làm cho học sinh kém đi nếu nh giáo viên không chú ý ngay tới sai lâm đó, bằng cách hướng dẫn học sinh nhận ra và sữa chữa, khắc phục sai lâm” A.A Stoliar cũng đã lên tiếng nhắc nhở giáo viên răng: “không được tiếc thời gian để phân tích trên giờ học các sai lâm của học sinh”
1.2 Nguyên nhân phát sinh các sai lâm của HS trong giải bài tập hoá học
Qua tìm hiểu thực tế ở các lớp tôi trực tiếp giảng dạy, tìm hiểu quá trình các em HS giải bài tập, các sai 14am (cdc “ba iy”) ma cdc em thường gặp là:
- Đọc không kỹ đề ra dẫn đến hiểu nhằm kiến thức, không phát hiện được các nội
dung chính (các “chốt”) trong bài tập
- Khong xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”
- Van dụng các phương pháp giải toán một cách khơng hợp lí và triệt dé trong việc
giải các bài tập hoá học
- Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức
- Khi giải toán khơng cần bằng phương trình hoá học
- Thiếu kỹ năng thực hành hoá học, các bài toán thực nghiệm cịn mang nặng tính lý thuyết, không sát thực tế
-_ Sai lầm của học sinh về cách hiểu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài tập 2 Ý nghĩa và tác dụng của việc phát hiện và phân tích những nhằm lẫn trong quá
trình hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT
Theo tôi, nếu giáo viên có khả năng dự đoán được các sai lầm (về cách hiểu kiến thức lẫn kĩ năng thực hành) mà HS thường mắc phải, sẽ tạo nên được các tình huống hấp dẫn trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy” Một giáo viên giỏi, có kinh nghiệm trong dạy
học, sẽ có khả năng dự đốn được nhiều sai lầm của học sinh, làm cơ sở để xây dựng các bài tập hố học có nội dung sâu sắc, kiểm tra được những sai phạm mà học sinh mắc phải
trong quá trình học tập mơn hóa học, để từ đó điều chỉnh quá trình dạy học nhằm khắc phục những sai lầm xây ra, từ đó giúp HS nắm vững và sâu kiến thức hơn
2.1 Nội dung nghiên cứu
Trang 2a 2.1.1 Những “nhằm lẫn” trong quá trình vận dụng kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử
Phản ứng oxi hoá - khử là một kiến thức rất quan trọng, nó xuyên suốt trong chương
trình hố học vơ cơ, trong kiểm tra kiến thức của các kì thi từ tốt nghiệp, đại học đến các
kỳ thi chọn HSG Tỉnh, Thành phố, đến các kì thi Quốc gia hầu hết đều có kiểm tra kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử, việc hiểu và vận dụng kiến thức về phản ứng oxi hoá khử
không thật đơn giản và dễ, sau đây là một số “nhằm lẫn” về việc vận dụng kiến thức này
Ví dụ 1: Hãy viết các PTHH sau đây dưới dạng ion đầy đủ và ion rút gọn
a.Al + HNO; —~- Al(NOa)a + NO; + HạO b.Fe + H;SO¿ —> FeSO, + Hạ
c Mg + H;SO¿ (đặc, nóng) —Ỳ MgSO, + § + HạO
* Phân tích:
Với loại câu hỏi này hầu hết HS đều áp dụng kiến thức về điện li và trình bày với kết quả sau: a Phương trình ion đây đủ:
AI + 6H + 6NO; — AI” + 3NOx + 3NO; + 3H;O Phương trinh ion rút gọn:
Al + 6H* + 3NO; ©>_ AI” + 3NO; + 3HO
b Phương trình ion đầy đủ:
Fe + 2H! + SO,” — Fe” + SO,” + HO
Phuong trinh ion rut gon 1a:
Fe + 2H* — Fe* + Hạ
c Phương trình ion đầy đủ :
2Fe + S§H' + 4SO¿“ => 2Fe” + 3SO¿7 + S + 4H,0
Phương trình 1on rút gọn:
2Fe + 8H* + SOP > 2Fe* + S +4H;O
* Với cách giải trên HS đã phạm một sai lầm ở câu (c) - đó là nhìn phương trình ion rút
gon, ta thay ion SO,” có tinh ox1 hoá, nhưng thực chất ion SO,” khơng có tính oxI hóa, mà tính oxi hố là của cả phân tử HạSO¿x
Ví dụ 2: X là một oxit sắt trong 3 oxit: FeO, FezOs FezOx có % khối lượng sắt trong
oxit là 72,41 % Cho biết CTPT của X, tính thể tích dd HNO¿ 0,7 M cần thiết để hoà tan
hết 69,6 gam X, biết PƯHH giải phóng khí NO duy nhất
A Fe;Oa, 41 B FeaOa › 41 C FeaOa, 5] D FeaOa, 4/71
* Phân tích: Với bài tốn này HS thấy ngay oxit sắt phải có tính khử, vì vậy X có thé
là FeO hoặc FezO¿, đối chiếu đáp án HS sẽ chọn ngay là đáp án B hoặc D Việc tính thể tích HNO: HS sẽ áp dụng phương pháp bảo toàn electron như sau:
- Qua trinh oxi hoa:
3 Ee'33 (Fe304) + 3e —> 3 Ee??
Mol: 69,9/232 - > 0,3
- Qúa trình khử:
NO: , 3e +4H ` > NO + 2HO
Mol: 0,3 - > 0,4
Vậy: Số mol HNO; da tham gia phan tmg trén là: 0,4 (mol) Do d6 thé tich dd HNO3 18 0,4/0,7 = 4/7 > Chon đáp án D
* Với cách giải trên HS đã phạm một sai lầm là viết quá trình khử để tính số mol
Trang 3lượng HNO; trong cả q trình PƯ thì cịn phải tính thêm lượng HNO2 tham gia PƯ axit
— bazơ với FesOa Vì vậy ta có cách giải khác như sau:
- PTHH: 3 FeaOa + 28 HNO; > 9 Fe(NO3)3 + NO + 14H,0 (*)
Mol: 0,3 —>2,8
Theo PTHH (*) Số mol HNO; là: 2,8 —> Thẻ thích dd HNO; là 2,8/0,7 = 4 (lít) — Chon dap 4n B 2.1.2 Những “bậy” về cách hiểu và vận dụng kiến thức
Kiến thức hóa học phố thơng vừa phong phú vừa đa dạng, vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, vừa trừu tượng và vừa cụ thể, nên VIỆC mắc sai lầm trong học tập là điều khó tránh khỏi Giáo viên nên có những dự đoán về sai lầm để tạo tình huống có vấn để trong bài tập, phân nào giúp học sinh hiểu được những sai lầm đó qua hoạt động giải bài tập, tránh mặc phải những tình huống tương tự sau khi đã hiểu kiến thức một cách chính xác
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 14,4 gam một hiđrocacbon A thu được 44,0 gam gam
CO;, Tìm CTPT của hyđrocacbon A
* Phân tích: Với bài tập này nhiều học sinh đưa ra lời giải như sau: Từ giả thiết — nCO;= a = 1,0 (mol) — mC = 12.1,0 = 12 (gam)
Từ đó suy ra: mH = 14,4 — 12,0 = 2,4 (gam) —> Gọi CTTQ của hyđrocacbon A là C,H; ta có:
mC
Xx:y= J = 1:2,4= 5: 12 Vậy CTPT của hyđrocacbon A là: CzHạa 1
* Với cách giải trên nhiều học sinh đã phạm sai lầm là nhằm lẫn giữa công thức thực
nghiệm và CTPT, thực chất của việc giải trên là mới chỉ tìm ra được cơng thức thực
nghiệm, để có CTPT ta phải giải như sau
- Như trên ta tìm được:
nCO, = 1,0 (mol), từ mH = 2,4 gam —> nHạO = =n = 1,2 mol
Do: nHạO >nCO; nên A là ankan, từ đó A có cơng thức tổng quát là CnH¿n + 2,
ee nCO, 1,0
VỚI n=——~=———— =5
nA 1,2—1,0
Vay CTPT cua hydrocacbon A là: CzH;
Ví dụ 4 Cho biết điểm sai của một số cầu hình electron sau và sửa lại cho đúng? a 1s22s'2p”
b 1922s72p”3s”3p”4s”3dŸ
C 1s?2s”2p4s”
* Phân tích: Đây là một bài tập kiểm tra kiến thức về víêt cấu hình electron Vậy học
sinh phải hiểu khái niệm về cấu hình electron và phương pháp viết cấu hình electron, cụ thê là:
Bước 1 Mức năng lượng: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4p5d
Bước 2 Hiệu rõ các quy tắc viết cấu hinh electron: Sắp xếp các phân lớp theo đúng trật tự của từng lớp, trong môi lớp theo đúng thứ tự phân lớp
Với kiến thức này HS sẽ áp dụng giải quyết vấn đề trên a 1s°2s'2p°
Trang 4—
- Sa lại: Chủ yếu HS chỉ sửa lại theo kết quả 1s 252p” (bảo toàn e), như vậy học sinh
đã làm đúng nhưng còn thiếu một kết quả: 1s”2s”2p”
b 1s72s”2p”3s73p54s?3d”:
- Điểm sai: Đây là mức năng lượng chứ không phải là cấu hình electron, vì vậy hầu hết
HS sẽ sửa lại là 1s72s”2p”3s?3p”3d”4s7
- Tuy nhiên từ cấu hình electron trên học sinh có thể sửa theo kết quả khơng bảo tồn 2525._6⁄2c22-6 4-2 ¬œ cảng electron 1s“2s“2p 3s“3p 4s“ cũng thoã mãn
Cc 1s”2s”2p”4s”:
- Điểm sai: Câu hình e này thiếu lớp 3,vì phạm về sắp xếp e và mức năng lượng
- Sửa lại: + Hầu hết HS sẽ sử dụng bảo toàn electron nên viết lại cấu hình electron là:
1s72s?2p53s7
* Một số HS có thể không dừng lại bảo toàn electron mà thấy răng lớp thứ 3 còn thiếu electron nên có thê viết lại cấu hình trên với kết quả 1s7272p”3s”3p53d94s?,
* Một số HS nắm vững về cấu hình electron có thể cịn đưa ra 9 kết quả khác nữa:
1s72s?2p”3s”3p”3d*4s” với x là: 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10
Ví dụ 5 Xác định sản phẩm chính của phản ứng sau: CH, =CH-COOH + HCl ~-
* Phân tích: Đây là một câu hỏi về phản ứng cộng hợp của tác nhân bất đối xứng và
liên kết đôi C = C Để giải quyết vẫn đề này HS phải vận dụng quy tắc Maccopnhicop: Trong phản ứng cộng axit hoặc nước (kí hiệu chung là HA) vào liên kết C=C, H (phần mang điện tích dương) ưu tiên cộng vào C mang nhiêu H hơn (cacbon bậc thấp hơn), còn
A( ‘phan tử mang điện tích âm) ưu tiên cộng vào C mang ít H hơn (cacbon bậc cao hơn) * Ap dung:
CH, = CH- COOH + HCl —› CHạ- CHCI - COOH (sản phẩm chính) CHạ =CH- COOH + HCI — CH;ạCI-CHạ-COOH (sản phẩm phụ) - Với cách giải quyết trên HS sẽ vướng vào cái “bẫy” là phản ứng trên cộng trái với quy tắc Maccopnhicop vì hai liên kết đôi liên hợp Cs = C¿ - C¡ = O phân cực về phía O, suy ra
liên kết đôi C = C phân cực về phía C› nên tại Cạ mang một phần điện tích âm và H” của
tác nhân sẽ ưu tiên tấn công vào Cạ —› sản phẩm chính là CH,Cl — CH — COOH
Ví dụ 6: Cho lượng dư bột kim koại Fe tác dụng với 250 ml dung dịch HNO; 4M dun
nóng và khuấy đều hỗn hợp Phản ứng xảy ra hoàn tồn và giải phóng ra khí NO duy
nhất Sau khi kết thúc phản ứng, đem lọc bỏ kết tủa thu được dung dich A Lam bay hoi cần thận dung dịch A thu được muối khan, nung nóng lượng mi khan đó ở nhiệt độ cao dé phan ứng nhiệt phân xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chat ran va
x (mol) hén hop gom 2 khi
a Viết các phương trình phản ứng xảy ra b Tìm m và x
* Phân tích: Với bài tập này HS sẽ tập trung vào việc chú ý đến tính chất oxihoa mạnh
của HNO¿, vì vậy các em sẽ giải quyết bài toán bằng việc viết các phương trình hố học: Fe +4HNO3 — _ Fe(NO3)3 +NO + 2H2O (1)
- Dung dich A co Fe(NO3)3 qua trinh c6 can A không xảy ra sự nhiệt phân muối, vậy mudi khan 1a Fe(NO3)s, nhiệt phan muối này sẽ xảy ra phương trình hố học sau:
Trang 5—
Vay: nFe203 =5 nHNO; = —.4.0,25 = 0,125 (mol) — mFe;O = 0,125.160 = 20,0 (g)
œ
nNO; = 6nFe.03; nO;=—.nFeạ¿Os > nựụị= = nFe,0: = = (ino)
No
|
Go
* Tuy nhiên với cách giải trên hoc sinh đã vấp “bẫy” là không chú ý dự kiện đây là kim loại Fe, khác với các kim loại khác ở chỗ là khi Fe dư thì sẽ xảy ra phản ứng:
Fe + 2 Fe(NO3)3 — 3 Fe(NO3)2 (3)
Như vậy cách hiểu trên sẽ đem lại kết quả sai
- Vay dung dịch A không phải có Fe(NO2)s mà có Fe(NOa); và phương trình hố học nhiệt phân muối xảy như sau:
4Fe(NOa)»› -> 2 FezO: + 8N; +Ị; (4)
Do đó khối lượng chất rắn và số mol khí thu được là:
mFe,03 = 0,1875 160 = 30,0 (g); nny = > nFe,03 = = (mol)
Ví dụ 7: Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIHA Công thức oxit cao nhất và hợp
chất khí với H là:
A M203, MH3 B MO;, MH; C M207, MH D M;O, MH
* Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức HS về nội dung bảng HTTH, để làm bài tập này, HS phải năm vững kiến thức về CTTQ của các loại hợp chất quan trọng: Ôxit cao nhất, hyđroxit, hợp chất khí với hyđro của các nguyên tố nhóm IA đến VIIA Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có cơng thức tông quát về ôxit cao nhất là RaO; và công thức với hợp chất khí với hyđro là RH
Vay chon dap 4n C
* Tuy nhiên HS dã mứac phải “bẫy” là với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai Ở chu kỳ 2, nhóm VIIA là nguyên tố F, do đặc điểm cấu tạo nguyên tử F nên công thức ôxit cao nhất của F lại 14 F,O vì vậy chọn đáp án D
Ví dụ 8 : Dãy gồm các chất đều tác dụng với dd Fe(NOa); là:
A Mg, Clo, NaOH, NaCl B AgNO3, Clo, NH3, NaOH
C NaOH, Clo, NH3, HCl, AgNO3 D AgNO3, NaOH, Cu, HCl
* Sai lam: Hau hét HS déu cho rang kh6ng c6 phan tmg gitta HCl voi Fe(NO3)2 vi HCl
va HNO; déu 1a nhimg axit manh va 1a axit bay hoi Do d6 HS chon dap 4n B
* Phân tich: Khi cho Fe(NO3)2 tac dung voi dd HCI thi sé xay ra phan ung dang ion nhu sau:
Fe” + 2H* +NO; — Fe” + NO; + HạO
Vì vậy chọn đáp án C,
Ví dụ 9: Cho các chất p-Crezon, natrietylat, anilin, phenylamoniclorua, protein Số chất
tác dụng được với dd NaOH là:
A.5 B.4 C.3 D 2
* Sai lam: Hoc sinh thường chọn đáp án B là gồm 4 chất: p- Crezon, alanin, phenylamoniclorua va protein
* Phân tích: HS đã sai lầm khi không để ý phản ứng giữa etylatnatri với H;O, bởi vì trong dung dịch NaOH có HạO
Chính vì có thêm phản ứng này nên ta chọn đáp án A
Ví dụ 10: Cho dd NaOH loãng, dư vào mỗi dung dịch : BaCl; AICl, CrCl;, CuC];,
AgNO¿ Số chất kết tủa tạo thành là:
Trang 6a * Sai lam: Da s6 HS 1am nhw sau:
Cho dd NaOH vào dd BaC]; thấy khơng có hiện tượng gì
Cho từ từ dd NaOH vào dd AIC]; thì xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan
Cho dd NaOH vào dd CuCl, thấy tạo kết tủa Cu(OH);
Cho dd NaOH vào dd AgNOa không xảy ra phản ứng do AgOH không tổn tại.nên không xảy ra phản ứng.Vậy HS chọn đáp án A
* Phân tích: Do AgOH không tôn tại nên đã bị phân hủy thành Ag;O và HO Chính vì vậy khi cho dd NaOH vào dd AgNOa có xảy ra phản ứng
Vậy chọn đáp án đúng là: B
Ví dụ 11: Fructozơ có thê phản ứng được với:
A dung dich Bro B Cu(OH)2 C dung dich KMnO,.D Ca 3 chất
* Sai lâm: Hầu hết HS sẽ chọn đáp án D, bởi vì các em suy nghĩ rằng Fructzơ là ancol đa chức nên có phản ứng với Cu(OH);,có cân bằng:
Fructozơ <——} Glucozơ
nên có phản ứng khử nhóm chức -CHO bằng chất oxihoá mạnh như dd Br;, hay dd KMnOQ,
* Phan tich: Thuc ra dé c6 can bang Frucozơ ¿=> Glucozo thì cần phải có
mơi trường —OH Chính vì thế mà dd Br; hay dd KMnO¿ đều không thé oxihoa được
Fructozơ
Chọn đáp án B
Ví dụ 12: Điều chế polyvinylancol, người ta dùng các phương pháp nào sau đây: 1 Tring hgp ancol vinylic
2 Trùng hợp vinylaxetat, sau đó thuỷ phân trong dd NaOH 3 Thuỷ phân tinh bột
A.1 và 2 B Chi có 1 Œ Chỉ có 2 D Chỉ có 3
* Sai lam: Hầu hết HS thường chọn đáp án A, vì HS thường nghĩ rằng để có polyvinylancol thì phương pháp trùng hợp được áp dụng và trùng hợp monome ancolvinylic
* Phân tích: HS đã phạm một sai lầm là ancolvinylic là một loại ancol kém bên, khơng ton tại, nó sẽ tự chuyên thành andehitaxetic CHaCHO
Vậy đáp án đúng là C
Ví dụ 13: Sự mơ tả nào sau đây không đúng hiện tượng hoá học
A Cho từ từ dd CH:COOH loãng vào dd Na;COa và khuấy đều, lúc đầu không có hiện
tượng gì, sau một thời gian thấy có sủi bọt khí
B Cho quỳ tím vào dung dịch Benzylamin thấy quỳ tím chuyển sang màu xanh
C Cho từ từ anilin vào dd HCI thấy tan dần vào dd HCI
D Cho propilen vào nước Bra thấy nước Br; bị mắt màu và thu được một dd đồng nhất
trong suốt
* Sai lam: Hau hét HS sé chon dap 4n B vi cho rang amin thom it tan trong nước nên không làm đôi màu quỳ tím
* Phân tích: Benzylamin là một trường hợp đặc biệt, tan rất nhiều trong nước và đổi màu quỳ tím, vì có phản ứng thuỷ phân với HạO Vì vậy chọn đáp án D
2.1.3 Vận dụng các phương pháp giải tốn một cách khơng hợp lí và triệt để trong việc giải các bài tập hoá học
Trang 7học, sử dụng đơn vị tính khơng thống nhất, khơng đề ý đến hiệu suất phản ứng cho trong
bài, không xác định được chất nào hết hay dư trong quá trình phản ứng, hiểu sai tính chất
của các chất nên viết phương trình hóa học khơng chính xác, thiếu các kĩ năng cơ bản khi sử dụng các phương pháp giải bài tập,
Ví dụ 14 Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIIA Công thức oxit cao nhất và hợp
chất khí với H là:
A.M203, MH3 B.MO3, MH C.M20;7, MH D.M,0, MH
* Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức học sinh về nội dung bảng tuân
hoàn, để làm bài tập này, học sinh phải nắm vững kiến thức về công thức tông quát của các loại hợp chất quan trọng: Oxit cao nhất, hiđroxit, hợp chất khí với hiđro của các nguyên tố nhóm IA đến VHA Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có cơng
thức tơng qt về oxit cao nhất là RạO; và công thức với hợp chất khí với hiđro là RH —› Phương án nhiễu C
- Tuy nhiên với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai Ở chu kỳ 2, nhóm VIHA là nguyên tố E, do đặc điểm cẫu tạo nguyên tử F nên công thức oxit cao
nhất của F là F;O —› Đáp án D
Ví dụ 15 Trong một cốc nước chứa a mol Ca”', b mol Mg”” vac mol HCO; Néu chi
dùng nước vôi trong, nông độ Ca(OH); x M để làm giảm độ cứng của nước thì người ta thấy khi thêm V lít nước vơi trong vào cốc thì độ cứng của nước trong cốc là nhỏ nhất
Biểu thức tính V theo a, b, x 1a
+2
2b+a pv= 244 qya2t*4 pny bt
x x x 2x
* Phân tích: Cách giải phô biến thường gặp là dựa vào các phản ứng ion
A.V=
Ca(OH), —› Ca” + 2OH
Số moi: x.V —> x.V —- 2x.V
HCO; + OH -› HO + CO;
Số moi: cm — 2x.V —> 2x.V
CO? + Mg* —- MgCOa|
b €— b
CO; + Ca” + CaCO;
(a+x.V)— (a + x.V)
b+a
X
* Sai lầm ở đây là học sinh không biết độ tan của Mg(OH); (T = 5.102) nhỏ hơn nhiều so với MgCOa (T = 1.107) nên có sự ưu tiên tạo kết tủa Mg(OH);, do đó phản ứng trao đổi ion trong dung dịch lại xây ra như sau:
Ca(OH); -› Ca” + 2OH
Vậy tacó:a + b + x.V = 2xV-—› V= —> Phương án nhiễu B
Số mol: x.V > x.V —- 2x.V
HCO; + OH > H,O + COf
Sốmol: c 3% c 73 C
20H + Mpg” -› Mg(OH);}
Trang 8a
CO? + Ca” -» CaCO; |
c —C
2b+a
x
Ví dụ 16 Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CHạCOOH có số mol bằng nhau Lấy 5,3 g
hỗn hợp X cho tác dụng với 5,75 g CạH;OH (có H;SO¿ đặc làm xúc rác) thu được m (g) hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hóa déu bang 80%)
Gia tri m là :
A 7,04 B 6,48 C 8,10 D 8,80
* Phân tích: Học sinh đễ mắc sai lầm khi áp dụng nhanh phương pháp tăng - giảm khối lượng quen thuộc nhưng chỉ chú ý đến số mol ancol:
RCOOH+C,H,OHO RCOOC,H,+H,O l1mol — Am tang = 28 g 0,125 mol —> Am tăng = 3,5 g
— m=5,3 + 3,5 = 8,8 — Phuong án nhiễu D
* Một số học sinh cho rằng kết quả này không đúng là do chưa tính đến hiệu suất phản
ứng — m= 8,8 80% = 7,04 —› Phương án nhiễu A
* Rõ ràng kết quả này cũng khơng chính xác vì học sinh đã mắc sai lầm khi tính tốn
theo lượng chất dư C;H;OH (H = 100%) Hướng dẫn học sinh tìm số mol axit dé so sánh
với ancol xem chất nào là chất thiếu trong phương trình phản ứng:
HCOOH: x mol
ẢCrcoon :x mol
—> nx =0,l<T¿ „ on = c =0,125
Vậy ta có: c = x.V + avà c + 2.b = 2x.V V= — Dap an A
— 46x + 60x =106x =5,3 > x =0,05
— Tinh theo axit:
RCOOH+C,H,OHO RCOOC,H, +H,O
lmol> 1 — Ám tăng = 28g 0,lmol— 0,1 — Am tắng=2,8g = 5,3+2,8 =8,10g — Phuong 4n nhiéu C _—_ = 6,482 — Dap án B 7m este Vi H = 80% > m=
Vi dụ 17 Cho 31,84g hỗn hợp NaX va NaY (X, Y la 2 halogen o 2 chu ki lién tiếp) vào dung dịch AgNO: dư thì thu được 57,34 g kêt tủa Công thức của 2 mudi 1a:
A NaCl va NaBr B NaBr va Nal
C NaF va NaCl D NaF va NaCl hoac NaBr va Nal
* Phân tích: Hầu hết hoc sinh sé giải bài tập này băng cách chuyển bài toán hỗn hop thành bài toán một chất tương đương bằng việc gợi công thức tổng quát chung 2 muối là:
NaX ,
- Phuong trinh hoa hoc dugc viet:
NaX + AgNO; — AgXJ + NaNO;
Trang 9> X= 83,13 — 2halogenla Brval— dap 4n B
* Với cách giải trên học sinh đã phạm một sai lầm là cho cả 2 muối NaX và NaY đều
tạo kết tủa với dung dịch AgNOs, điều này chỉ đúng với muối của 3 halogen
CI, Br, Icịn NaF khơng tác dụng với AgNO: vì khơng tạo kết tủa Vì vậy cần hướng
dẫn học sinh xét bài toán qua 2 khả năng:
+ KN 1: Hỗn hợp 2 mudi halogen gồm: NaF và NaCl, lúc đó chỉ có NaCl phan tng
NaCl + AgNO; -> AgCl} + NaNO;
nAgNO; = = = 0,4(mol) — nNaCl = 0,4 (mol)
—> mya = 0,4.58,5 = 23,4 < 31,84 —› trường hợp này cũng thoả mãn
+ KN 2 : Hỗn hợp cả 2 muối halogen đều phản ứng với dung dịch AgNO¿, kết quả tìm
dugc 2 halogen 14 Br va I Nhu vay đáp án là D
2.1.4 Sai lam của học sinh về cách biểu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài
tập
Một số sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập là do kiến thức lý thuyết chưa nắm
vững,còn phiến diện, chưa tông hợp được kiến thức, ví dụ như một chất hữu cơ có phản ứng tráng gương thì HS chỉ nghĩ răng đó là Anđêhit mà khơng xét các trường hợp khác như HCOOH, HCOOR, HCOOM, -hay khi thuy phan este thi HS chi nghi rang tao ra axit (hoặc muối) và ancol chứ không nghĩ đến các trường hợp tạo nhiều muối, anđêhit,
xêton, Sau đây là một số ví dụ minh hoạ
Ví dụ 18: Đun một chất hữu cơ A đơn chức có khối lượng 8,6 gam trong môi trường kiềm, ta thu được hai chất hữu cơ B và C Chất B khơng có phản ứng tráng gương, còn lượng chất C thu được cho tác dụng với ÀAgzO/NH; dư thì thu được 21,6 gam AÀg và chất B Khi cho B tác dụng với NaOH thì thu được B Tìm công thức cấu tạo của A,B,C
Giải:
* Sai lâm: Hầu hết HS đều có thói quen suy suy nghĩ răng:
- Khi thuỷ phân một este trong môi trường axit thì sẽ thu được rượu và axit hữu cơ - Khi thuỷ phân este trong môi trường kiểm thì sẽ thu được muối và rượu
Do đó với bài tập trên HS sẽ nhằm tưởng là B là ancol còn C là HCOOH, A là este * Phân tích: Ta giả sử C là chất có chức andehit, công thức tổng quát có dạng: RCHO, ta có
Phương trình hốhọc: RCHO + AgO —““5 5 RCOOH + 2Ag
RCOOH + NaOH —› RCOONa + HO
Theo hai phản ung trÊn 7Ø,¿cọou = fgcoona = fgezo = =m¿, =0,1 - Gỉa sử A là este đơn chức:
Phương trình hố học: RCOOR' + NaOH -› RCOONa + ROH
Trang 10a
Nếu R của B là CH)=CH- thi CH»=CH-COONa là chất B, còn C là CH:OH Vậy C
khơng thê có phản ứng tráng gương Do đó B là CHạCOONa và C là CHạ=CH-OH, rượu này không bên nên chuyển thành CH;CHO Vay A 1a: CH;COOCH=CH)p
Ví dụ 19: Hoà tan 5,6 gam bột Fe trong 300,0 mi dd HCI 1M Sau phản ứng thu được dd
X và khí Hạ Cho lượng dư dd AgNO; vào dd X thì thu được m gam chất rắn Hãy tìm gía
trị m
Giải: Ộ c
* Sai lám: Hầu hêt HS là như sau:
Phương trình hốhọc: Fe + 2HCl — FeCl, + HM (1) mol 0,1 0,2
2 AgNO3 + FeCl — 2 AgCl + Fe(NQ3)2 (2)
mol 0,1 0,2
AgNO; + HCl — AgCl + HNO; (3)
mol 0,1 0,1
Fe’* + Ag’ — Fe + Ag (4)
mol 0,1 0,1
Vậy: Khối lượng chất ran 1a: 53,85 gam
* Phan tich: HS da viét thiéu phan tmg hod hoc:
4H’ + 3Fe* +NO; — 3Fe* + NO + 2H,0(*)
Phản ứng (*) xảy ra trước phản ứng (4) nên Fe”” trong phản ứng (4) chỉ còn: 0,025 Do
đó khối lượng chất rắn là: 45,75 gam
2.1.5 Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”
Một số HS thường mắc các “bẫy” khi giải toán là không chú ý đến các tính chất đặc
biệt của các chất PƯ cũng như các chất SP, như tính lưỡng tính của các ơxit, hyđroxit lưỡng tính, q trình hồ tan các kết tủa của các ơxit axit như hồ tan CaCOs bởi CO¿,
vì vậy HS thường xét thiệu nghiệm, sau đây là một số ví dụ
Ví dụ 20: X là dd chứa 0,1 mol AIClạ Y là dd NaOH 1 M Đồ từ từ dd Y vào dd X đến hết thì lượng kết tủa thu được là 6,24 gam Thẻ tích đd Y là:
A 0,24 lít B 0,32 lít C 0,24 lit hoặc 0,32 lit D 0,34 lit * Sailam: Hầu hết HS thường giải theo cách sau:
- Phương trình hốhọc: AIClạ + 3NaOH —- 3NaCl + AI(OH)3 (1) Ban dau: Mol 0,1 1.V
6,24 78
- Qua sé mol cia Al(OH); thu duge ta thay AlCl; du, nén NaOH hết, vậy NaOH tính theo kết tủa Al(OH)3, do đó Aygo = 3- Mayon), = 3 0,08 = 0,24 (mol)
Vay: Vy = 0,28 (lit)
* Phân tích: Hầu hết HS đã mắc một sai lầm là khơng nghĩ đến tính lưỡng tính của
Al(OH)s nên đã không xét thêm một trường hợp nữa là dd NaOH tác dụng hết với
Al(OH); dé thu được kết tủa cực đại, sau đó một phan kết tủa Al(OH); tan ra, do d6 bài
toán này có 2 kết quả đúng là: V dung dịch Y bằng 0,24 lít và 0,32 lít
2.1.6 Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức
Đa số các em HS có năng lực học tập trung bình và yếu đều mắc các “bẫy” kiến thức về phần này, các em có thể có kiến thức các phân riêng biệt, nhưng sự tông hợp các kiến thức đó lại trong một vấn đề cần giải quyết thì hạn chế, mặt khác nhiều em chưa có khả
Trang 11
năng phân tích các dự kiện bài tốn, để từ đó xâu chuỗi chúng lại thành một kiến thức
thống nhất, logíc, sau đây là một số ví dụ minh hoạ
Ví dụ 21 : Cho các chất: Cu(OH)2 (1), AgCl(2), NaOH(3), AI(OH):(4, Mg(OH),(5), Nhimg chat nào trong số các chất trên có bị hoà tan trong dd amoniac
A Chỉ có 1,2 B Chỉ có 1,2,3 C Chi cé 1,3 D 1,2,3 va5
* Sai lam: Đa số HS thường chọn 1,2, vì HS nghĩ ngay đến khá năng tạo phức của dd
NHạ với Cu(OH); và AgCl, nén chon dap 4 an A
* Phân tích: Đề ra yêu cầu là tìm chất bị hịa tan trong dung dịch amoniăc nên có thên
NaOH nữa (vì NaOH không phản ứng nhưng tan trong dd NaOH)
Ví dụ 22 : Để điều chế Clạ trong phịng thí nghiệm có thể dùng các cách:
1 Cho dd KMnO,j tac dụng với dd HCI đặc
2 Cho dd KMnO, va dd H2SO, đặc tác dụng với tinh thé NaCl
3, Dién phan noéng chay NaCl
A Chi có I B.Chi có 2 C.Chi cé6 3 D Ca 1,2,3
* Sai lâm: HS thường chọn đáp án D, như vậy phương án 2 cũng được chấp nhận
* Phân tích: Khi cho HạŠO¿aa tác dụng với NaC] sẽ giải phóng HC] NaCl + H2SO4@) 22> NaHSO¿ + HCI
Nhung do HCI sinh ra ở đạng khí hoặc có hồ tan thành axit thì nồng độ cũng không đủ
lớn để tác dụng với dd KMnO¿ để giải phong Cl›,
Trong phòng thí nghiệm, với lượng chất điêu chế ít, dụng cụ đơn giản nên không dùng
phương pháp điện phân
Vậy: chỉ có phương án 1 là hợp lí nên chọn đáp án A
Ví dụ 23: Dãy gồm các chất đều có khả năng là mất màu dd Brom là: A Xiclobutan, Propilen, Axetilen, Butadien
B Propilen, axetilen, glucozo, triolein
C Benzen, etilen, propilen, axetilen, tripanmitin
D Propilen, axetilen, butadien, saccarozo
* Sai lam: Hau hét HS khi giải quyết kiến thức trên , thấy các chất trong câu A đều thoả
mãn nên chọn đáp án A
* Phân tích: Xiclobutan pư với Bra (kh) chứ không pư dd Br;/CCu, Vì vậy đáp án đúng là B
2.1.7 Những sai lầm về kĩ năng thực hành hóa học
Trong q trình dạy học hóa học, khơng chỉ chú trọng đến kiến thức lí thuyết mà cịn phải rèn luyện
kĩ năng thực hành hóa học cho học sinh Dựa trên
những sai lầm về thực hành hóa học, giáo viên có thể thiết kế các bài tập hóa học thực nghiệm, tăng
tính hấp dẫn và thực tiễn của mơn học
Ví dụ 24: Trong phịng thí nghiệm, khí clo được
điều chế từ MnOs và axit HCI
a Viết phương trình phản ứng và ghi rõ điều
kiện (nếu có)
b Phân tích những chỗ sai khi lắp bộ thí
Trang 12a 0
MnO, + 4HCl > MnCl + CLA + 2H0
(dac)
b Về mặt kĩ năng thực hành, giáo viên cần phân tích cho học sinh hiểu hình vẽ mơ phỏng thí nghiệm, học sinh suy luận trong thí nghiệm này:
Phải dùng dung dịch HCI đặc 30-37% để phản ứng oxi hoá-khử xây ra Do đó dùng
dung dịch HCI 10% (lodng) thi không thê thu được khí CỊ;
Phải đùng đèn cồn để đun nóng MnO¿
Khí Cl; được thu bằng phương pháp đây không khí, nên khơng dùng nút cao su ở bình thu khí như hình vẽ, để khơng khí thốt ra ngồi
Đề thu được khí Cl; tinh khiết, cần lắp thêm các bình rửa khí (loại khí HC) và làm
khơ khí (loại hơi nước)
2 Các biện pháp hạn chế và sữa chữa (khắc phục) sai lầm giúp HS tránh “bẫy” Qua những “bẫy” ở trên, HS cần chú ý những điểm sau trong quá trình trả lời các câu hỏi lý thuyết cũng như giải bài tập hoá học:
a Đọc kỹ đề ra trước khi làm bài
b Tóm tắt đề bằng cách gạch chân đưới những nội dung quan trọng có trong đề ra
c Nếu là câu hỏi lí thuyết cần phân loại nhanh là câu hỏi thuộc dạng nào: Giải thích
một vấn đề, nhận biết các chất, tach hay tinh chế các chất.Từ đó áp dụng ngay phương pháp giải các dạng đó để giải quyết vấn đề nêu ra
d Nếu là bài tập tính tốn, trước hết HS phải được trang bị một số phương pháp giải toán hoá như: phương pháp bảo toàn khối lương, phương pháp bảo toàn electron, phương pháp đường chéo, bài tốn chất khí, phương pháp trung bình
sau đó hướng dẫn HS trước khi giải tốn phải tìm số mol các chất (nếu có thê), viết phương trình hoá học hay sơ đồ biến hoá để kết nối các mối quan hệ, từ đó lập phương trình tốn học, giải tốn tìm nghiệm
e Nếu là bài toán thực nghiệm cần cho HS làm quen với nhiều các thao tác thí nghiệm, các buồi thực hành phải hướng dẫn HS trực tiếp làm thínghiệm, các em phải tận mắt quan
sát được các hiện tượng và giải thích được các hiện tượng đó một cách khoa học, từ đó
các em khái quát và hình thành nên tư duy thực nghiệm hoá học
KẾT LUẬN
1 Xuất phát từ những yêu cầu mới của cộng tác giảng dạy đó là lấy HS làm trung tâm, cho nên việc hướng dẫn HS trung học phổ thông phát hiện các “bẫy” và tránh những nhằm lẫn khi giải bài tập khơng nhằm ngồi mục đích này Việc làm này sẽ có tác dụng nâng cao hiệu quả dạy của Thầy và học của trò
2 Đề tài này mới chỉ khai thác được một số nhằm lẫn mà quá trình hướng dẫn HS giải bài tập các em mắc phải, chắc chắn rằng đang còn nhiều nội dung khác nữu cần được tiếp tục phát triển thêm
3 Các tình huống trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy” có thê giúp giáo viên đánh giá được năng lực nhận thức của HS từ đó phân loại HS để rồi tìm phương pháp dạy học phù hợp với từng đối tượng HS, giúp GV bồi dưỡng nhân tài cũng như phụ đạo HS yếu kém
một cách khoa học hơn
Trang 135 Với điều kiện thời gian ngắn, trình độ ban thân có hạn, chắc chắn đề tài cịn có
những hạn chế Với tâm huyết nghề nghiệp và tắm lòng của mình, tơi muốn được đóng góp một phần nhỏ cơng sức của mình vào cơng việc chuyên môn, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý và đồng cảm của đồng nghiệp
và bạn đọc
TAI LIEU THAM KHAO
1 Cao Cự Giác Thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy và học
hóa học Nxb Giáo dục, 2009
2 Cao Cự Giác Các phương pháp chọn lọc giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học
Nxb Giáo dục, 2009
3 Đào Hữu Vinh 500 Bài tập hoá học Nxb Giáo dục 1995
4 Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên), Hoá học 10,11,12 (Ban KHTIN, Ban KHXH) Nxb Giáo dục
5 Nguyễn Xuân Trường Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông Nxb Giáo
dục, 2005
6 Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thơng hiện nay Tạp chí Giáo dục, số 128 12/2005