skkn lý thuyết đồ thị và ứng dụng

PHN 1: T VN Lý chn ti T nm hc 2010-2011 tr v trc, hc sinh trng THPT Lờ Thỏnh Tụng khụng cú hng thỳ tham gia cỏc k thi gii toỏn trờn mỏy tớnh cm tay mụn Húa hc, nm hc 2010-2011 cú hai HS tham gia thi cp tnh nhng khụng t kt qu, vi lý cỏc em nhn thy HTBT khú, cn phi t v s suy lun logic cao, kt hp vi vic nm chc kin thc toỏn hc mi tỡm c kt qu ỳng ca bi toỏn Vi nhu cu v mt lc lng i ng cỏn b gii cỏc lnh vc cụng ngh hoỏ hc l rt ln Vic bi dng hc sinh gii núi chung v bi dng "hc sinh gii v gii toỏn trờn mỏy tớnh cm tay mụn Húa hc" (trong bi vit ny tụi xin c gi l "hc sinh gii casio mụn Húa hc") trng THPT Lờ Thỏnh Tụng núi riờng gúp phn phỏt hin, bi dng v o to nhõn ti cụng cuc i mi t nc hin to nn tng kin thc v phỏt trin kh nng t cho hc sinh, gúp phn nõng cao cht lng bi dng hc sinh gii casio mụn Hoỏ hc ca trng, tụi chn ti: S dng bi húa hc i cng v vụ c bi dng hc sinh gii casio mụn Húa hc nhm phỏt trin nng lc t cho hc sinh" lm bi vit sỏng kin - kinh nghim ca mỡnh Mc ớch nghiờn cu Tuyn chn HTBT phn húa hc i cng v vụ c nhm phỏt trin nng lc t cho HS thụng qua quỏ trỡnh tỡm kim li gii T ú, xut s dng HTBT ny nhm rốn luyn t cho HS vic bi dng HSG casio mụn Húa hc trng THPT Khỏch th v i tng nghiờn cu 3.1 Khỏch th nghiờn cu Quỏ trỡnh dy bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc trng THPT 3.2 i tng nghiờn cu HTBT phn húa hc i cng v vụ c v cỏch s dng chỳng nhm rốn luyn t cho HS vic bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc trng THPT Gi thuyt khoa hc Nu s dng bi phn húa hc i cng v vụ c phự hp nhm rốn luyn t cho HS vic bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc s lm tin vng chc HS cú th nghiờn cu tt hn cỏc phn bi tip theo, gúp phn nõng cao cht lng bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc Nhim v nghiờn cu - Nghiờn cu c s lý lun, thc tin ca ti - Xỏc nh ni dung cỏc dng bi bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc - Phõn tớch cõu hi v bi phn húa hc i cng v vụ c, da vo ti liu giỏo khoa Hoỏ hc nõng cao v thi HSG casio mụn Hoỏ hc cp Tnh, cp Quc gia nhm phỏt trin nng lc t ca HS - TNSP: Nhm kim tra v ỏnh giỏ hiu qu h thng bi ó tuyn chn v xõy dng Phng phỏp nghiờn cu 6.1 Nhúm phng phỏp nghiờn cu lý lun - Phng phỏp c v nghiờn cu ti liu; - Phng phỏp phõn tớch v tng hp; - Phng phỏp h thng hoỏ HTBT 6.2 Nhúm phng phỏp thc tin Nghiờn cu thc tin DH hoỏ hc v bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc trng THPT Lờ Thỏnh Tụng; s dng bi phn húa hc i cng v vụ c rốn luyn t cho HS 6.3 Thc nghim s phm - TNSP trng THPT Lờ Thỏnh Tụng vic bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc - X lý kt qu TNSP bng phng phỏp toỏn hc thng kờ úng gúp ca ti - V lý lun: Bc u xut phng phỏp s dng bi phn húa hc i cng v vụ c tng i phự hp vi yờu cu v mc ớch bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc trng THPT nhm phỏt trin nng lc t cho HS - V mt thc tin: Ni dung ca bi vit giỳp GV, HS cú thờm t liu b ớch vic bi dng i tuyn HSG casio mụn Hoỏ hc PHN 2: NHNG BIN PHP GII QUYT VN 2.1 C s lý lun 2.1.1 T l gỡ? Theo M N Sacacụv: T l s nhn thc khỏi quỏt giỏn tip cỏc s vt v hin tng ca hin thc nhng du hiu, nhng thuc tớnh chung v bn cht ca chỳng T cng l s nhn thc sỏng to nhng s vt, hin tng mi, riờng l ca hin thc trờn c s nhng kin thc khỏi quỏt hoỏ ó thu nhn c Theo thuyt thụng tin: T l hot ng trớ tu nhm thu thp thụng tin v x lớ thụng tin v th gii quanh ta v th gii ta Chỳng ta t hiu t nhiờn xó hi v hiu chớnh mỡnh 2.1.2 Tm quan trng ca phỏt trin t Ngy giỏo dc rt coi trng n phỏt trin t cho HS S tớch lu kin thc quỏ trỡnh DH úng vai trũ khụng nh, song khụng phi quyt nh hon ton Con ngi cú th quờn i nhiu s vic c th m da vo ú nhng nột tớnh cỏch ca h c hon thin Nhng nu nhng tớnh cỏch ny t n mc cao thỡ ngi cú th gii quyt c mi phc nht, iu ú cú ngha l h ó t n mt trỡnh t cao 2.1.3 Vn phỏt trin t cho HS Trong quan im DH ngy nay, ngi thy l thy hc, l chuyờn gia v vic hc dy HS cỏch hc (thụng qua cỏc tri thc khoa hc) ú ch yu l dy phng phỏp hc Hc ct lừi l t hc, l rốn luyn t S phỏt trin t núi chung c c trng bi s rốn luyn cỏc thao tỏc t duy, phng phỏp logic thnh tho v vng chc ca ngi 2.1.4 S phỏt trin t dy hc hoỏ hc T hoỏ hc c c trng bi phng phỏp nhn thc hoỏ hc, nghiờn cu cỏc cht v cỏc quy lut chi phi quỏ trỡnh bin i cỏc cht Khi tng tỏc vi nhau, xy s bin i ni ti ca mi cht to thnh cỏc cht mi S bin i ny tuõn theo nhng nguyờn lý, quy lut, nhng mi quan h nh tớnh v nh lng ca hoỏ hc Vic s dng cỏc thao tỏc t duy, s suy lun u phi tuõn theo quy lut ny Gii cỏc BTHH l mt nhng hot ng ch yu phỏt trin t cho HS, hot ng ny l mt nhng iu kin tt nht phỏt trin nng lc trớ tu, nng lc hnh ng cho HS Rốn t cho HS thỡ kt qu em li khụng ong m c nh dy kin thc m t c hỡnh thnh theo kiu cỏc ht cỏt tớch ly lõu ngy s to nờn bói phự sa 2.1.5 Mt s bin phỏp phỏt hin hc sinh cú nng lc tr thnh hc sinh gii mụn Hoỏ hc Lm rừ mc y , chớnh xỏc ca kin thc, k nng, k xo theo tiờu chun kin thc, k nng ca chng trỡnh Mun vy phi kim tra HS nhiu phn ca chng trỡnh v nõng dn mt s phn chng trỡnh nhm mc ớch o kh nng tip thu ca mi HS lp v dy hc lý thuyt l mt quỏ trỡnh trang b cho HS kin thc ti thiu, trờn c s ú mi phỏt hin c nng lc sn cú ca mt vi HS thụng qua cỏc cõu hi cng c Lm rừ mc t ca tng HS bng nhiu bin phỏp, nhiu tỡnh v lý thuyt v bi o mc t ca tng HS c bit, ỏnh giỏ kh nng dng kin thc mt cỏch linh hot, sỏng to Son tho v la chn mt s dng bi ỏp ng hai yờu cu trờn õy phỏt hin HS cú nng lc tr thnh HSG mụn Hoỏ hc núi chung v hc sinh gii casio mụn húa hc núi riờng 2.2 Cỏc bin phỏp s dng bi húa hc i cng v vụ c bi dng hc sinh gii casio mụn húa hc nhm phỏt trin nng lc t cho hc sinh Hoỏ hc l mụn khoa hc t nhiờn, l mụn hc va thc nghim va lý thuyt Dy cỏch hc hoỏ hc l dy cỏch t tru tng, dy cỏch tỡm hiu th gii ca nhng ht vi mụ m mt thng khụng th nhỡn thy c, ú l cỏc ht nguyờn t, phõn t, ion, electron, Chỳng c vớ nh nhng viờn gch xõy nờn v tr Phõn tớch, tng hp, so sỏnh, khỏi quỏt hoỏ, tru tng hoỏ, c th hoỏ kt hp vi cỏc phng phỏp hỡnh thnh phỏn oỏn mi l quy np, din dch, suy din v loi suy l nhng thao tỏc t c bn c s dng nghiờn cu kin thc hoỏ hc mt cỏch cú hiu qu Gii BTHH cú tỏc dng rốn cho HS s dng cỏc thao tỏc t rt cao trng THPT, trờn c s kin thc cỏc mụn hc núi chung v mụn húa hc núi riờng, chỳng ta cú th rốn luyn cho HS ti loi t ú l: t c lp, t logic, t tru tng, t hỡnh tng, t bin chng, t a hng, t phờ phỏn v t sỏng to 2.2.1 Rốn nng lc t tru tng v t hỡnh tng cho hc sinh Vớ d 1: St dng (Fe) kt tinh mng lp phng tõm khi, nguyờn t cú bỏn kớnh r = 1,24 Hóy tớnh: a) Hóy v cu trỳc mng t bo c s v cho bit s nguyờn t Fe cha t bo s ng ny b) Tớnh cnh lp phng a () ca t bo s ng c) Xỏc nh khong cỏch gn nht gia hai nguyờn t Fe mng d) Tớnh lng riờng ca Fe theo g/cm3 Thộp l hp kim ca st v cacbon, ú mt s khong trng gia cỏc nguyờn t st b chim bi nguyờn t cacbon, lũ luyn thộp (lũ thi) st d núng chy cha 4,3% cacbon v lng Nu c lm lnh nhanh thỡ cỏc nguyờn t cacbon c phõn tỏn mng li lp phng ni tõm, hp kim c gi l martensite cng v giũn Kớch thc ca t bo s ng ca Fe khụng i e Hóy tớnh s nguyờn t trung bỡnh ca C mi t bo s ng ca Fe vi hm lng ca C l 4,3% g Hóy tớnh lng riờng ca martensite (cho Fe = 55,847; C = 12,011; s N = 6,022 ì 1023 ) Phõn tớch: Rốn nng lc t cho HS thụng qua vic phõn tớch cỏc d kin ca bi toỏn kt hp vi quan sỏt hỡnh v minh T nhng kin thc tru tng v cỏc ht tinh th Fe khụng th nhỡn thy bng mt thng, cn giỳp HS c th húa bng hỡnh v a) Mng t bo c s ca Fe (hỡnh v): Theo hỡnh v, s nguyờn t Fe l: nh lp phng = ì = tõm lp phng = Vy tng s nguyờn t Fe cha t bo s ng = + = (nguyờn t) B A B A E E a C D C a D b) Mt chộo mng t bo c s (theo hỡnh v): T hỡnh v, ta cú: AD2 = a2 + a2 = 2a2 Xột mt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2 Mt khỏc, ta thy AC = 4r = a nờn a = 4r = ì 1,24 = 2,864 () c) Khong cỏch ngn nht gia nguyờn t l on AE: AE = AC a 2,864 ì = = = 2,48 () 2 d) Ta cú: mol Fe = 56 gam Th tớch ca t bo c s (th tớch hỡnh lp phng): V = a3 = (2,864 ì108 )3 = 2,349 ì1023 (cm ) Mi t bo c s cha nguyờn t Fe, m mol Fe cú: NA = 6,022 ì1023 nguyờn t Khi lng riờng d = 55,847 m = ì 6,022 ì1023 ì (2,864 ì108 )3 = 7,895 (g/cm ) V Nõng cao dn kh nng lao ng trớ úc cho hc sinh bng cỏch nõng dn mc yờu cu ca bi tp: e) Trong 100 gam martensite cú 4,3 gam C (0,36 mol) v 95,7 gam Fe (1,71 mol) Tc l ng vi nguyờn t Fe cú 0,36 : 1,71 = 0,21 nguyờn t C g) Mi t bo s ng Fe cú nguyờn t Fe tc l cú trung bỡnh 0,21 ì = 0,42 nguyờn t C Vỡ nguyờn t khụng chia l c nờn mt cỏch hp lý hn ta núi c 12 t bo s ng cú: (0,42 ì 12) (nguyờn t C) Khi lng mi t bo s ng bng tng lng ca nguyờn t Fe v 0,42 55,847 ì 12, 011ì 0, 42 + 23 6, 022 ì1023 = 1,938 ì 10-22 (g) nguyờn t C Vy m = 6, 022 ì10 Khi lng riờng ca martensite: d = m 1,938 10-22 = = 8, 25 (g/cm3) v 2,349 ì1023 Vớ d 2: Vanai (V) cú lng riờng l 5,96 g/cm2, kt tinh theo cu trỳc mng lp phng vi cnh ca ụ mng c s l 307 pm Bit lng mol nguyờn t ca Vanai l 50,94 a) Vanai kt tinh theo kiu mng tinh th no? b) Tớnh s phi trớ ca Vanai cu trỳc mng tinh th ú? Gii thớch? c) Tớnh th tớch khụng gian trng ụ mng c s ca Vanai? Phõn tớch: rốn kh nng t cho HS v dng bi toỏn tinh th kim loi kt tinh theo kiu lp phng tõm khi, nhng rốn mc nõng cao hn ú l d kin bi cha cho bit kiu mng m kim loi kt tinh a) Th tớch ca ụ c s ca Vanai l: V = (307 pm)3 = (307 x 10-8 cm)3 = 28,9344 x 10-24 (cm3) Khi lng ca ụ c s l: m = 28,9344 x 10-24 (cm3) x 5,96 (g/cm3) = 172,4493 x 10-24 (g) Vỡ cha cho bit Vanai kt tinh theo kiu mng lp phng no Gi n l s nguyờn t Vanai ụ c s thỡ lng mt nguyờn t Vanai l: m V = 172,4493 x 10-24 n (g) Bit rng lng mol nguyờn t ca Vanai (AV) l 54,94 gam Ta cú: AV = mV x N0 (N0 l s avụgaro) 172,4493 x 10-24 x 6,022 x 1023 n 103,8489 50,94 = n = 2,0386 n n 50,94 = Vy mi ụ mng c s ca Vanai cha nguyờn t Mi ụ mng c s lp phng tõm cú nh, mi nh cha nguyờn t, tõm ca lp phng cha nguyờn t Tng s: (8 ì ) + = (nguyờn t) Vanai kt tinh theo kiu lp phng tõm b) Trong cu trỳc ny, nguyờn t nm tõm cú lỏng ging gn chim nhng nh khong cỏch d Nh vy, mt nguyờn t nh thuc v ụ mng khỏc nhau, cú lỏng ging, mt tõm ca mi ụ mng Do ú, s phi trớ bng c) Mt chộo mng t bo c s V (theo hỡnh v): Độ đặt khít = V2 nguyên tử Vô mạng sở T hỡnh v, ta cú: AD2 = a2 + a2= 2a2 Xột mt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2 Mt khỏc, ta thy AC = 4r = a -8 r = a = 3,87 x10 x 1,732 = 1,3293 x 10-8 (cm) 4 V2 nguyên tử = ì ì r = ì ì (3,1416) ì (1,3293 ì10-8 )3 19,6783 ì10-24 = 0,68 hay 68% = 19,6783 ì10 (cm ) Độ đặt khít = 28,9344 ì10-24 -24 Th tớch khụng gian trng ụ mng c s ca Vanai = 32% Vớ d 3: Tinh th ng kim loi cú cu trỳc lp phng tõm din a) Hóy v cu trỳc mng t bo c s v cho bit s nguyờn t Cu cha t bo s ng ny b) Tớnh cnh lp phng a () ca mng tinh th, bit nguyờn t Cu cú bỏn kớnh bng 1,28 c) Xỏc nh khong cỏch gn nht gia hai nguyờn t Cu mng d) Tớnh lng riờng ca Cu theo g/cm3 Phõn tớch: Rốn cho HS quan sỏt cỏc d kin ca bi toỏn v tinh th cú cu trỳc lp phng tõm din thụng qua hỡnh v, rốn nng lc t tru tng v cỏc ht tinh th Cu khụng th nhỡn thy bng mt thng: a) Mng t bo c s ca Cu (hỡnh v): A B A B E a E C D D C Theo hỡnh v, s nguyờn t Cu l: tỏm nh hỡnh lp phng = ì mt hỡnh lp phng = ì =1 =3 Vy tng s nguyờn t Cu cha t bo s ng: + = (nguyờn t) b) Xột mt lp phng ABCD ta cú: AC = a = ì rCu a = ì rCu = ì1,28 A = 3,63 () 2 c) Khong cỏch ngn nht gia nguyờn t l on AE: AE = AC a = = 2,55 () 2 d) C mol Cu = 64 (g) Th tớch ca t bo c s = a3 cha nguyờn t Cu mol Cu cú NA = 6,02 ì1023 nguyờn t Khi lng riờng d = 64 m = 8,88 (g/cm ) =4ì 23 6,02 ì10 ì (3,63ì10 ) V Nõng cao dn kh nng t ca hc sinh bng cỏch nõng dn mc yờu cu ca bi tp, mng tinh th lp cú cu trỳc lp phng tõm din nhng ca tinh th hp cht: Vớ d 4: Mui LiCl kt tinh theo mng lp phng tõm din ễ mng c s cú di mi cnh l 5,14 ì 10-10 m Gi thit ion Li+ nh ti mc cú th xy tip xỳc anion - anion v ion Li+ c xp khớt vo khe gia cỏc ion Cl- Hóy tớnh di bỏn kớnh ca mi ion Li+ , Cl- mng tinh th theo pm Phõn tớch: Mi loi ion to mt mng lp phng tõm mt Hai mng ú lng vo nhau, khong cỏch hai mng l a/2 Hỡnh mụ t mt mt ca c mng LiCl: A B E D C Tam giỏc to bi hai cnh gúc vuụng AB = BC = a; cnh huyn l ng chộo AC = d, ú: d2 = AC2 = 2a2 d = a v d = rCl - 10 3Cu + 2NO-3 + 8H + 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2O (1) Ban đầu: 0,03 0,016 0,08 (mol) Phản ứng: 0,024 0,016 0,064 0,024 0,016 (mol) kt ta ht Cu2+ dd A bng dd NaOH thỡ cú nhng phn ng hoỏ hc no xy ra? iu ny buc HS phi c lp suy ngh gii quyt tỡnh mi t ra: Trc ht phi dựng OH- trung hũa ion H+ cũn d sau phn ng (1), sau ú kt ta ion Cu2+ dd A, cỏc phng trỡnh ion thu gn: H + + OH- H 2O 0,016 0,016 (2) (mol) Cu 2+ + 2OH- Cu(OH)2 (3) 0, 024 0,048 (mol) n OH- = 0,048 + 0,016 = 0,064 (mol) Vdung dịch NaOH = 0,064 = 0,128 (lít) 0,5 Vớ d 2: Cho 15,06 gam hn hp A gm Fe v KL M hoỏ tr khụng i Chia hn hp A thnh phn bng Phn 1: Hũa tan ht vo dd HCl c 3,696 lớt H2 (ktc) Phn 2: Hũa tan ht vo dd HNO3 loóng (d) c 3,36 lớt NO (ktc) Tỡm M? Phõn tớch: Vỡ KL M cú hoỏ tr khụng i nờn gi M M l lng mol v n l hoỏ tr ca KL (1 n 3) a bi toỏn v tỡm giỏ tr MM , bin lun tỡm cỏc giỏ tr ca n n xỏc nh MM Khi lng mi phn: m1 = m2 = 7,53 (gam) t x, y ln lt l s mol ca Fe v M - Tỏc dng vi HCl: n H2 = 0,165 (mol) Fe Fe2+ + 2e (1) x 2x (mol) M M n+ + ne (2) y ny (mol) 19 2H + + 2e H (3) 0,33 0,165 (mol) Theo nh lut bo ton electron 2x + ny = 0,33 (I) - Tỏc dng vi HNO3: n NO = 0,15 (mol) M M n+ Fe Fe3+ + 3e x 3x (mol) y + ne ny (mol) NO-3 + 4H + + 3e NO + 2H 2O 0,45 0,15 (mol) Theo nh lut bo ton electron 3x + ny = 0,45 (II) - Khi lng ca mi phn: 56x + yMM = 7,53 (III) T (I), (II), (III) yMM = 0,81; ny = 0,09; MM 0,81 = = n = M M = 27 (Al) n 0,09 * Nhm phỏt trin t cho HS, t vớ d GV cú th t : + Nu bi toỏn cha cho bit KL M cú hoỏ tr thay i hay khụng thỡ cn chỳ ý im no? + Nu hn hp ban u chia thnh phn khụng bng thỡ lm th no ? Vớ d 3: Hn hp X gm Mg v KL M Hũa tan gam hn hp X vo mt lng dd HCl 7,3% (D = 1,2 gam/ml) va thu c 4,48 lớt H (ktc) Mt khỏc, cho gam hn hp X tỏc dng vi khớ Cl2 thỡ cn dựng 5,6 lớt Cl2 (ktc) to hai mui clorua Tớnh th tớch dd HCl v lng mol ca M Phõn tớch: Vỡ bi toỏn yờu cu tỡm KL M cha rừ hoỏ tr nờn gi n, m ln lt l hoỏ tr ca M cỏc hp cht MCln v MClm (1 n, m 3) Trong gam hn hp X: nMg = x (mol); n M = y (mol) Khi lng ca hn hp X: 24x + My = - Tỏc dng vi HCl: 20 Mg + 2H + Mg 2+ + H (1) x 2x M + nH + y x M n+ + (mol) n H (2) 2 ny ny (mol) T (1) v (2) Từ (1) (2) n HCl = n H+ = ì n H2 = 0,2 ì = 0,4 (mol) C M (HCl) = 10 ì C% ì D 10 ì 7,3ì1,2 0,4 = = 2,4 (M) V = = (lít) M 36,5 2,4 - Tỏc dng vi Cl2: MgCl (3) Mg + Cl2 x x M+ (mol) M+ m Cl MCl n 2 y my y m Cl MCl n 2 my (4) (mol) mol Từ (1) (2) n H+ = 2x + ny = 0,4 (II) T (3) v (4) nCl2 = x + my = 0,25 2x + my = 0,5 (III) Ly (III) tr (II) (m - n)y = 0,1 m > n + Vi m = 3, n = y = 0,1 v x = 0,1 T (I) MM = 56 (Fe) + Vi m = 2, n = (loi); V (loi) + Vi m = 3, n = (loi) Vớ d 4: Cú hn hp X gm Al, Fe v KL M cú hoỏ tr vi t l s mol ln lt l 2: : 21 Chia hn hp X lm phn: Phn 1: Gm 21,1 gam X cho tỏc dng va ht vi 11,2 lớt Cl2 (ktc) Phn 2: Cho tỏc dng vi dd HCl (d), thu c 4,48 lớt H2 (ktc) Tỡm KL M v tớnh lng mi KL hn hp X ? Phõn tớch: 21 HS phi phỏt hin c ca bi toỏn l c Vỡ chia hn hp X thnh phn khụng bng nhau:u nờn: - Phn 1: Gi nAl = x nFe = x v nM = 2x Tỏc dng vi Cl2: Al + 1,5Cl2 AlCl (1) x 1,5x (mol) Fe + 1,5Cl2 FeCl3 (2) x 1,5x (mol) M + Cl 2x MCl (3) 2x (mol) S mol Cl2 = 1,5x + 1,5x + 2x = 0,5 x = 0,1 Khi lng X phn 1: 27x + 56x + MM ì 2x = 21,1 MM = 64 Nguyờn t ca KL M = 64 M l Cu Gii quyt : - Phn 2: t s mol ca cỏc KL phn II gp k ln phn I nAl = kx, nFe = kx v nCu = 2kx Tỏc dng vi HCl: Al + 3H + Al 3+ + 1,5H (1) kx 1,5kx Fe + 2H + Fe 2+ + H kx kx (mol) (2) (mol) Cu + HCl không phản ứng n H2 = kx + 1,5kx = 0,2 k(x + 1,5x) = 0,2 k = 0,8 Trong hn hp X: mAl = 27(0,1 + 0,8.0,1) = 4,86 (g) mFe = 56(0,1 + 0,8.0,1) = 10,08 (g) mCu = 64(0,2 + 0,8.0,2) = 23,04 (g) Tng hp: - Mun xỏc nh KL, trc ht ta cn xỏc nh lng mol (M) - Nu KL cha cho hoỏ tr thỡ ta gi hoỏ tr l n v tỡm phng trỡnh liờn h M = f(n), bin lun tỡm n v M - Nu KL tỏc dng vi cht khỏc th hin hoỏ tr khỏc thỡ phi t cỏc hoỏ tr l n, m bin lun tỡm n, m v M 22 - Nu hn hp ban u ca bi toỏn chia thnh phn khụng bng thỡ ta gi s phn ny gp k ln phn 2.2.5 Rốn nng lc t linh hot, sỏng to S dng bi rốn nng lc t linh hot sỏng to, luụn tỡm ng i n kt qu l ngn nht thụng qua s suy lun tinh t ch khụng phi bng cỏch oỏn mũ GV phi dy cho HS nm vng kin thc c bn, ỏp dng cụng thc, HS tỡm im logic mt bi hỡnh dung hng gii v i tỡm cỏch gii phự hp nht: Vớ d 1: Trong dóy phúng x thnh ng v bn 206 82 238 92 U , qua dóy phúng x liờn tip 238 U bin Pb Hi quỏ trỡnh phúng x cú bao nhiờu ht , bao nhiờu ht c phúng t ht nhõn 238U? Phõn tớch: HS xỏc nh yờu cu ca bi l tỡm s ht , c phúng thỡ phi t v bit dng kin thc v cỏc kiu phúng x v nh lut chuyn dch phúng x xỏc nh s ht phúng Xõy dng tin trỡnh lun gii bng lp lun logic ca bi toỏn nh sau: S phúng x lm gim s i n v, phúng x khụng lm gim s Vy quỏ trỡnh phúng x s ht c phúng l: N = 238 206 = (ht) Khi phúng x ht thỡ s in tớch ht nhõn Z gim i l: 8.2 = 16 Trong dóy bin i phúng x, s proton ch gim 92 82 = 10 M mi ln phúng x s proton ca ht nhõn li tng thờm n v nờn s ht c phúng l: N = 16 10 = (ht) õy l bi dng kin thc ó hc nhm cng c kin thc nh lut chuyn dch phúng x cho HS Nõng cao dn kh nng lao ng trớ úc cho hc sinh bng cỏch nõng dn mc yờu cu ca bi tp: Vớ d 2: 23 Uran thiờn nhiờn cha 99,28% nm) v 0,72% 238 U (cú thi gian bỏn hu l 4,5.109 235 U (cú thi gian bỏn hu l 7,1.10 nm) Tớnh tc phõn ró mi ng v trờn 10 gam U3O8 mi iu ch Mari v Pie Curi iu ch 226 Ra t qung Uran thiờn nhiờn 226 Ra c to t ng v no hai ng v trờn? Túm tt: 99, 28% 238 U (t1/ = 4,5.109 ) A( 238 U) = ? Uran cha 235 10 g U3O8 235 0,72% U (t1/ = 7,1.10 ) A( U) = ? ? U 226 Ra Phõn tớch: Da vo túm tt, t nhng d kin ca bi v yờu cu xỏc nh tc phõn ró ca ht nhõn thỡ HS cn phi nh hng cỏch gii bng nhng lp lun logic ca bi toỏn nh sau: xỏc nh tc phõn hu ht nhõn c hin th bng phúng x, tớnh theo phng trỡnh A = k.N (*) vi k l hng s tc phõn hu, N l tng s ht nhõn phúng x cú thi im xột: + Trc ht cn tỡm k: ta cú k = 0,693/t1/2 t1/2 l thi gian phõn hu u bi ó cho Khi tớnh nờn i giõy cho phự hp thụng l + i vi cỏc bi thụng thng cho U di dng n cht, bi ny, U tn ti di dng hp cht nờn tip n tỡm s ht nhõn ca loi ng v hp cht da vo cỏc d kin ca bi ó cho nh sau: - Tỡm nguyờn t trung bỡnh ca Uran: 238 ì 99,28 + 235 ì 0,72 = 237,98 (g/mol) 100 - Tỡm s mol U3O8 cú 10 gam l: 10,0 1,19 ì102 (mol) ( 237,98 ì + 16 ì ) - S ht nhõn Uran cú tng cng l: 1,19 ì 102 ì 6,022 ì 1023 ì = 2,15 ì 1022 Trong ú: N(238U) = N(238) = 2,15 ì 1022 ì 0,9928 = 2,13 ì 1022 N(235U) = N(235) = 2,15 ì 1022 ì 0,0072 = 1,55 ì 1020 + Dựng phng trỡnh (*) tớnh tc phõn ró ca tng loi ht nhõn Uran 24 U cú A(238) = k(238) ì N(238) = 238 2,13 ì1022 ì 0,6931 4,5 ì109 ì 3,16 ì 107 A(238) = 1,04 ì 106 ht nhõn/giõy U cú A(235) = k(235) ì N(235) = 235 1,55 ì1020 ì 0,6931 7,1ì109 ì 3,16 ì107 A(235) = 4,76 ì 104 ht nhõn/giõy Da vo nh lut bo ton s v bo ton in tớch, ta cú phng trỡnh: U 238 92 226 88 Ra + 24 He + 01 e Vy 226Ra c iu ch t 238U Khi lm bi ny, thỡ HS cn lu ý Uran phúng x ht õy l tớnh cht c bit HS gii quyt cõu hi ny Vớ d 3: Mt cht rn X ch cha H v O oC, P = bar nú kt tinh h lc giỏc ễ mng c bn cho hỡnh v di õy Cỏc thụng s: a = 452 pm, c = 739 pm Xỏc nh s nguyờn t ca mi nguyờn t ụ mng ca X, t ú rỳt cụng thc HxOy ca mt v s mt hp cht ny Cho bit tờn thụng thng ca cht rn X Xỏc nh lng th tớch ca X? a = 452 pm Túm tt: Cht rn X (HxOy) kt tinh h lc giỏc c = 739 pm HxOy ? Tờn ca X? x = ? Phõn tớch: Yờu cu ca bi l tỡm s nguyờn t ca mi nguyờn t ụ mng thỡ HS cn phi xỏc nh c v trớ ca cỏc nguyờn t ụ mng v s úng gúp ca nú ụ mng nh th no? 25 õy l bi v mng tinh th phõn t cú cu trỳc khỏc hn so vi cỏc mng m HS ó c hc nờn d gõy nhm ln cho HS Xỏc nh s nguyờn t mt h lc giỏc tng i phc vỡ HS cn hiu rng cỏc gúc hỡnh lc giỏc khụng phi u bng 900 Do ú, HS nờn dng sỏng to i vi h lc giỏc: cỏc nguyờn t nm trờn cỏc cnh m gúc ỏy l 120 thỡ s úng gúp s l 1/3, nu nm trờn cỏc cnh m gúc ỏy l 60 thỡ s úng gúp 1/6, nu nm cỏc nh cú gúc l 1200 úng gúp l 1/6, cũn nm cỏc nh cú gúc l 600 úng gúp l 1/12 vo ụ mng T ú da vo hỡnh v, HS s xỏc nh c s phõn t H2O ụ mng S nguyờn t O = ì S nguyờn t H = ì 1 1 +4 ì +2 ì +2 ì = 12 6 1 +2 ì +7 ì = CT ca HxOy: H8O4 = 4H2O vy cú phõn t H2O ụ mng õy chớnh l tinh th nc ỏ Xỏc nh lng th tớch ca X, ỏp dng cụng thc: = MìZ vi V = c ì a ì sin V ì NA = 739 ì10-12 ì ( 452 ) ì10-24 ì sin 2 = 1,31ì10 -28 (m3 ) MìZ 18 ì 10-3 ì = = = 914,25 (kg/m3 ) -28 23 V ì N A 1,31ì10 ì 6,023 ì10 Khi thay i mc yờu cu ca bi tp, HS cm thy quen thuc nhng li phỏt hin ni dung mi iu ú kớch thớch t ngi hc va phi tỏi hin kin thc, bi gii ó cú va phi tỡm kin thc cú hng gii mi, t ú kớch thớch kh nng t sỏng to cho HS 26 PHN 3: KT QU V VIC PH BIN NG DNG NI DUNG VO THC TIN 3.3 Thc nghim s phm 3.3.1 i tng v a bn thc nghim Nm hc 2011 - 2012, chỳng tụi tin hnh kim tra chn nhúm HS thuc i tuyn HSG casio thuc cỏc lp 12TN ca trng THPT Lờ Thỏnh Tụng lm nhúm thc nghim v nhúm i chng cú trỡnh khụng khỏc 3.3.2 Kt qu thc nghim NHểM THC NGHIM TT H v tờn 01 Lờ Th Thu H (12TN1) 02 Lờ Th Thu Hin (12TN1) 03 Bựi Cụng Lờ Kha (12TN2) 04 Ngụ Trn Ngc Quyờn (12TN1) 05 ng Hu Tun (12TN2) MODE (THAM S THNG Kấ CA TP TRUNG) MEDIAN (TRUNG V) MEAN (GI TR TRUNG BèNH) Trc tỏc ng Sau tỏc ng 6,50 6,00 7,50 7,00 6,50 7,50 7,50 8,50 8,00 7,50 6,50 6,50 6,70 7,50 7,50 7,80 27 SD ( LCH CHUN) 0,57 0,45 NHểM I CHNG TT H v tờn Trc tỏc ng Sau tỏc ng 01 Hunh Th Ngc Dim (12TN1) 6,00 7.5 02 Ch Thanh Hng (12TN1) 6,50 6.5 03 Lờ Khỏnh Móo (12TN1) 7,00 7.0 04 Doón kim Tuyn (12TN1) 7,00 6.5 05 Lờ Vit Tuyn (12TN1) 7,00 7.5 MODE (THAM S THNG Kấ CA TP TRUNG) 7,00 7,50 MEDIAN (TRUNG V) 7,00 7,00 MEAN (GI TR TRUNG BèNH) 6,70 7,00 SD ( LCH CHUN) 0,45 0,50 Dựng phộp kim chng T-test c lp kim chng s chờnh lch giỏ tr trung bỡnh ca nhúm thc nghim v nhúm i chng trc tỏc ng v sau tỏc ng Sau tin hnh thc nghim, chỳng tụi thu c kt qu: Kim tra trc Kim tra sau tỏc tỏc ng ng Nhúm im trung bỡnh (a) 6,70 7,80 lch chun 0,57 0,45 TN Nhúm im trung bỡnh (b) 6,70 7,00 lch chun 0,45 0,50 C Giỏ tr chờnh lch: 0,00 0,8 (c = a - b) Giỏ tr p (xỏc sut xy P = 1,00 0,05 P = 0,03 0,05 Cú ý ngha (chờnh ngu nhiờn), cú ý ngha Khụng cú s chờnh lch lch khụng cú kh p 0,05 nng xy ngu nhiờn) chờnh lch giỏ tr trung 0,00 0,20 1,00 1,60 bỡnh chun (SMD) Theo bng tiờu Theo bng tiờu Cohen Nhúm thc nghim v nhúm i chng cú trỡnh khụng Cohen Vic s dng bi húa hc cú nh hng rt ln n kt qu hc 28 khỏc ca HS Dựng phộp kim chng T-test ph thuc (theo cp) kim chng ý ngha ca s chờnh lch giỏ tr trung bỡnh ca cựng nhúm, kt qu: im TB kim tra trc tỏc ng (a) im TB kim tra sau tỏc ng (b) Giỏ tr chờnh lch (c = a b) Nhúm TN 6,70 7,80 1,10 Nhúm C 6,70 7,00 0,30 Giỏ tr p Cú ý ngha (p 0,05) 0,0004 0,05 Cú ý ngha 0,40 > 0,05 Khụng cú ý ngha Biu so sỏnh im trung bỡnh kim tra trc v sau tỏc ng: KT QU HS GII CASIO MễN HểA HC CP TNH NM HC 2011 - 2012: TT H v tờn hc sinh Lờ Th Thu Hin Bựi Cụng Lờ Kha Ngụ Trn Ngc Quyờn Lp 12TN1 12TN2 12TN1 t gii cp tnh Gii khuyn khớch Gii khuyn khớch Gii khuyn khớch KT QU HS GII CASIO MễN HểA HC CP TNH NM HC 2012 - 2013: 29 TT H v tờn hc sinh Lp t gii cp tnh Nguyn Th Nh Hi 12TN2 Gii khuyn khớch Nguyn Th Vit 12TN1 Gii ba KT QU HS GII CASIO MễN HểA HC CP TNH NM HC 2013 - 2014: TT H v tờn hc sinh Nguyn Th Qunh Hoa Lp 12TN2 t gii cp tnh Gii ba Qua quỏ trỡnh nghiờn cu, tụi thy rng: BTHH l phng tin HS dng kin thc ó hc vo thc t i sng, cng c, m rng, h thng hoỏ kin thc, rốn luyn k nng, c bit, nu cú h thng bi phự hp, kt hp vi vic s dng chỳng hp lý quỏ trỡnh DH v bi dng HSG casio mụn Húa hc s cú tỏc dng tớch cc n vic phỏt trin nng lc t cho HS, gúp phn nõng cao cht lng dy hc Trờn õy l kt qu ca bc u nghiờn cu nờn chc chn cũn nhiu thiu sút Tụi rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp quý bỏu ca quý thy cụ giỏo v cỏc bn ng nghip bi vit ngy cng hon thin hn Ayun Pa, hnh phỳc Tõy Nguyờn nm 2014 Ngi vit Nguyn Th Ngc Huy 30 31 TI LIU THAM KHO Nguyn Duy i (2010), Ti liu chuyờn Hoỏ hc - Hoỏ hc vụ c 2, NXB Giỏo dc Vit Nam B Giỏo dc v o to, D ỏn Vit- B (2010), Nghiờn cu khoa hc s phm ng dng, Nh xut bnNXB i hc S phm, H Ni Nguyn Cng, Nguyn Mnh Dung, Nguyn Th Su (2001), PPDH Hoỏ hc Tp 1, Nh xut bn Giỏo dc, H Ni Nguyn cng (2007), Phng phỏp dy hc Húa hc trng ph thụng, Nh xut bn Giỏo dc, H Ni Nguyn Cng (2007), Phng phỏp dy hc Hoỏ hc trng ph thụng v i hc, NXB Giỏo dc, H Ni Hong Nhõm (2002), Hoỏ hc vụ c (tp 1, 2, 3), NXB Giỏo dc, H Ni Lờ Mu Quyn (2010), Bi Hoỏ hc i cng, NXB Giỏo dc Vit Nam Trn Quc Sn (2010), Ti liu chuyờn Hoỏ hc 11, 12 1, NXB Giỏo dc Vit Nam 10 Lờ Xuõn Trng, Ngụ Ngc An, Phm Vn Hoan, Nguyn Xuõn Trng (2008), Bi Hoỏ hc 12 nõng cao, Nh xut bnNXB Giỏo Dc, H Ni 11 Nguyn Xuõn Trng (2006), S dng bi Hoỏ hc dy hc Hoỏ hc trng ph thụng, Nh xut bnNXB HSP, H Ni Ngoi cỏc ti liu nờu trờn, tụi cũn tham kho mt s thi chn hc sinh gii v gii toỏn trờn mỏy tớnh cm tay mụn Húa hc cp tnh v cp Quc gia 32 33 ... TNSP trng THPT Lờ Thỏnh Tụng vic bi dng HSG casio mụn Hoỏ hc - X lý kt qu TNSP bng phng phỏp toỏn hc thng kờ úng gúp ca ti - V lý lun: Bc u xut phng phỏp s dng bi phn húa hc i cng v vụ c tng... hc lý thuyt l mt quỏ trỡnh trang b cho HS kin thc ti thiu, trờn c s ú mi phỏt hin c nng lc sn cú ca mt vi HS thụng qua cỏc cõu hi cng c Lm rừ mc t ca tng HS bng nhiu bin phỏp, nhiu tỡnh v lý. .. dd NaOH 0,5M ti thiu cn cho vo dd A kt ta ht ion Cu2+? * Nờu tỡnh cú : không phản ứng Cu + KNO3 không phản ứng Cu + H 2SO loãng ? Cu + KNO3 + H2SO4 * Hng HS t lc suy ngh gii quyt : Ion