HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HÓA HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Dương Yến Phi HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUN HĨA HỌC Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Hố học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ SỬU Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu đến luận văn hoàn thành với nỗ lực thân hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo, cô giáo em học sinh Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: − PGS.TS Nguyễn Thị Sửu, người hướng dẫn trực tiếp, tận tình giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quan trọng giúp tác giả hoàn thành luận văn − PGS.TS Trịnh Văn Biều góp ý, tạo điều kiện thuận lợi giúp tác giả hồn thành luận văn − Các thầy, giáo giảng dạy lớp cao học khóa 21 chuyên ngành Lý luận phương pháp dạy học mơn Hóa học truyền cho tác giả nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu − Các thầy giáo tổ Hóa học, em học sinh lớp 10 chuyên hóa thuộc trường THPT chuyên Bến Tre – Tỉnh Bến Tre, THPT chuyên Trần Hưng Đạo – Tỉnh Bình Thuận, THPT chuyên Lương Thế Vinh – Tỉnh Đồng Nai, THPT chuyên Long An – Tỉnh Long An, THPT chuyên Quang Trung – Tỉnh Bình Phước tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình thực nghiệm sư phạm − Các thầy, giáo cơng tác phịng Sau đại học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt q trình học tập hồn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè ủng hộ, động viên, giúp đỡ để tác giả hồn thành tốt luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng năm 2012 Tác giả MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU .9 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 13 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 13 1.2 Bồi dưỡng HSG chuyên hóa bậc THPT 16 1.2.1 Quan niệm học sinh giỏi 16 1.2.2 Hệ thống trường chuyên mục tiêu đào tạo học sinh giỏi 17 1.2.3 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học THPT 20 1.2.4 Những lực cần thiết giáo viên dạy học sinh giỏi hóa học 24 1.2.5 Bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa 25 1.3 Đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực 25 1.3.1 Phương pháp dạy học tích cực 25 1.3.1.5 Các phương pháp dạy học tích cực 29 1.3.2 Một số phương pháp dạy học tích cực dùng bồi dưỡng HSGHH 30 1.4 Thực trạng dạy học chuyên hóa bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 34 1.4.1 Thuận lợi 34 1.4.2 Khó khăn 34 TÓM TẮT CHƯƠNG 37 Chương HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HÓA HỌC 2.1 Chương trình mơn hóa học lớp 10 chun hóa phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất 38 2.1.1 Cấu trúc chương trình mơn hóa học lớp 10 chuyên hóa 38 2.1.2 Cấu trúc phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất chương trình chun hóa 39 2.2 Cơ sở khoa học việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn xây dựng hệ thống tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất 40 2.2.1 Những yêu cầu hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn xây dựng hệ thống tập cho học sinh chuyên hóa 40 38 2.2.2 Quy trình thực việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn xây dựng hệ thống tập 41 2.3 Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất 43 2.3.1 Tổng quan hệ thống lý thuyết tóm tắt tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất 43 2.3.2 Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cấu tạo nguyên tử 45 2.3.3 Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cấu tạo phân tử liên kết hóa học 56 2.3.4 Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Hóa học tinh thể 56 2.4 Hệ thống tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất 63 2.4.1 Hệ thống tập phần Cấu tạo nguyên tử 63 2.4.2 Hệ thống tập phần Cấu tạo phân tử liên kết hóa học 80 2.4.3 Hệ thống tập phần Hóa học tinh thể 80 2.5 Sử dụng hệ thống lý thuyết tóm tắt tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất dạy học lớp 10 chuyên hóa bồi dưỡng HSG 90 2.5.1 Sử dụng hệ thống lý thuyết tập hướng dẫn học sinh tự học nhà 90 2.5.2 Sử dụng hệ thống lý thuyết tập tổ chức hoạt động học tập lớp 91 2.5.3 Sử dụng hệ thống lý thuyết tập kiểm tra, đánh giá 92 2.6 Một số giáo án phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất lớp 10 chuyên hóa 93 2.6.1 Giáo án 1: Cấu tạo nguyên tử (phần Vỏ electron nguyên tử) 93 2.6.2 Giáo án 2: Hạt nhân nguyên tử 99 2.6.3 Giáo án 3: Cấu tạo phân tử liên kết hóa học 99 2.6.4 Giáo án 4: Hóa học tinh thể 99 TÓM TẮT CHƯƠNG 104 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 105 3.1 Mục đích thực nghiệm 105 3.2 Đối tượng thực nghiệm 105 3.3 Nội dung cách tiến hành thực nghiệm 105 3.4 Kết thực nghiệm 109 3.4.1 Lập bảng phân phối tần số, tần suất cho nhóm ĐC TN 109 3.4.2 Biểu diễn kết đồ thị 112 3.4.3 Kết thu từ việc phân tích định lượng số liệu thực nghiệm sư phạm 116 3.4.4 Kết phân tích định tính từ nhận xét GV HS 117 3.5 Bài học kinh nghiệm 119 TÓM TẮT CHƯƠNG 120 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phiếu tham khảo ý kiến giáo viên học sinh Phụ lục 2: Đề hướng dẫn chấm kiểm tra chuyên đề Cấu tạo nguyên tử (phần Vỏ electron nguyên tử) Phụ lục 3: Đề hướng dẫn chấm kiểm tra chuyên đề Cấu tạo nguyên tử (phần Hạt nhân nguyên tử) Phụ lục 4: Đề hướng dẫn chấm kiểm tra chuyên đề Cấu tạo phân tử liên kết hóa học Phụ lục 5: Đề hướng dẫn chấm kiểm tra chuyên đề Hóa học tinh thể Phụ lục 6: Đề hướng dẫn chấm kiểm tra tổng hợp DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ ĐC đối chứng ĐHSP đại học sư phạm đktc điều kiện tiêu chuẩn GD – ĐT giáo dục – đào tạo GS.TS giáo sư tiến sĩ GV giáo viên HS học sinh HSG học sinh giỏi HSGHH học sinh giỏi hóa học 10 p áp suất 11 PPDH phương pháp dạy học 12 PGS.TS phó giáo sư tiến sĩ 13 SGK sách giáo khoa 14 SLK số liên kết 15 STT số thứ tự 16 to nhiệt độ 17 to nc nhiệt độ nóng chảy 18 to s nhiệt độ sôi 19 THPT trung học phổ thông 20 TN thực nghiệm 21 TNSP thực nghiệm sư phạm 22 TNKQ trắc nghiệm khách quan 23 TPHCM thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung Trang 3.1 Đối tượng địa bàn thực nghiệm 101 3.2 Các chuyên đề thực nghiệm 102 3.3 Điểm kiểm tra 105 3.4 Điểm trung bình kiểm tra 106 3.5 Thống kê % học sinh đạt điểm giỏi, khá, trung bình, yếu 106 3.6 Tỉ lệ % học sinh đạt điểm x i trở xuống 107 3.7 Tổng hợp tham số đặc trưng 107 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Hình Nội dung Trang 3.1 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 108 3.2 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 108 3.3 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 109 3.4 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 109 3.5 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra tổng hợp 110 3.6 Biểu đồ so sánh kết kiểm tra số 110 3.7 Biểu đồ so sánh kết kiểm tra số 111 3.8 Biểu đồ so sánh kết kiểm tra số 111 3.9 Biểu đồ so sánh kết kiểm tra số 112 10 3.10 Biểu đồ so sánh kết kiểm tra tổng hợp 112 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thực lời dạy cố Thủ tướng Phạm Văn Đồng “Ở nhà trường, điều chủ yếu rèn luyện trí nhớ mà rèn trí thơng minh” “Phải tìm cách học tập hợp lý nhất, thơng minh nhất, tốn cơng thu hoạch nhiều Cần biến phương pháp thành thói quen làm cho trở thành nề nếp”, Bộ Giáo dục Đào tạo trọng đạo thực tốt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, đặc biệt trường THPT chuyên nước Đồng thời khẳng định mơ hình đào tạo, bồi dưỡng học sinh giỏi trường chuyên cần thiết, cần phát huy trì lâu dài Việc phát bồi dưỡng học sinh giỏi trở thành vấn đề cấp thiết chiến lược xây dựng phát triển đất nước Học sinh giỏi quốc tế làm rạng danh quốc gia, khẳng định trí tuệ dân tộc Bên cạnh đó, học sinh giỏi gương sáng khuyến khích học sinh khác phấn đấu đạt thành tích cao học tập Với yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho phát triển đất nước theo xu hội nhập, cạnh tranh khu vực quốc tế việc bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng cao chất lượng dạy học trường chuyên trở nên cần thiết Tuy nhiên, công tác dạy học sinh chuyên, bồi dưỡng học sinh giỏi đòi hỏi nhiều cơng sức thầy, trị gặp khơng khó khăn Thầy phải đảm bảo đủ số tiết cơng tác kiêm nhiệm khác, trị phải học tất môn theo quy định Thầy phải không ngừng cập nhật kiến thức cho phù hợp với xu hướng dạy học giới phải dạy để học sinh tiếp cận kiến thức cách chủ động, biết vận dụng sáng tạo kiến thức để giải vấn đề học tập, học phương pháp học, phương pháp nhận thức, phương pháp tư duy, … Hiện nay, giáo viên dạy trường chuyên bồi dưỡng học sinh giỏi tự nghiên cứu, tự biên soạn tài liệu giảng dạy Chính vậy, việc chuẩn bị nội dung kiến thức hệ thống tập chuẩn xác, logic, vừa sức kết hợp với việc sử dụng phương pháp dạy học phù hợp giúp giáo viên học sinh tiết kiệm thời gian mà việc dạy học lại đạt hiệu cao Là giáo viên phân công dạy học lớp chun hóa, tơi nhận thấy việc nghiên cứu, chuẩn bị cho tư liệu dạy học chất lượng, phát huy tiềm sáng tạo học sinh giỏi hóa học cần thiết Với lý trên, chúng tơi chọn đề tài “HỆ THỐNG HĨA LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HĨA HỌC” Chúng tơi hi vọng tài liệu tham khảo bổ ích cho thân, đồng nghiệp học sinh trình dạy học lớp chuyên hóa bồi dưỡng học sinh giỏi Mục đích nghiên cứu Hệ thống hóa lý thuyết xây dựng hệ thống tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất nhằm nâng cao kết dạy học lớp 10 chun hóa trung học phổ thơng Khách thể đối tượng nghiên cứu − Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học hố học trường THPT chun − Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống hóa lí thuyết xây dựng hệ thống tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất dùng dạy học lớp 10 chuyên hóa bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông Phạm vi nghiên cứu − Nội dung kiến thức cần nghiên cứu: cấu tạo nguyên tử, cấu tạo phân tử liên kết hóa học, hóa học tinh thể − Đối tượng: học sinh lớp 10 chuyên hóa − Địa bàn nghiên cứu: + Trường THPT chuyên Bến Tre – Tỉnh Bến Tre + Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh – Tỉnh Đồng Nai + Trường THPT chuyên Long An – Tỉnh Long An + Trường THPT chuyên Trần Hưng Đạo – Tỉnh Bình Thuận + Trường THPT chuyên Quang Trung – Tỉnh Bình Phước − Thời gian nghiên cứu: từ 8/2011 đến 8/2012 Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên thực tốt việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn xây dựng hệ thống tập chuyên đề nâng cao kết hợp với phương pháp sử dụng hợp lý dạy nâng cao chất lượng dạy học lớp chuyên hóa bồi dưỡng học sinh giỏi trường trung học phổ thông Phụ lục 4: ĐỀ VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI KIỂM TRA CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC TINH THỂ Thời gian: 45 phút A – PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (2,5 điểm) Câu 1: Đồng kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm diện, số mạng a = 0,361 nm; d Cu = 8,920 g/cm3; nguyên tử khối Cu 63,54g/mol Giá trị gần số Avogadro A 6,025.1023 B 6,022.1023 C 6,056.1023 D 23 6,065.10 Câu 2: Na kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm khối với số mạng a = o 4,24 A Cho Na = 22,99 g/mol Khối lượng riêng Na A 1,2 g/cm3 B 0,80 g/cm3 C 0,90 g/cm3 D 1,0 g/cm Câu 3: Chất rắn vô định hình chất rắn kết tinh A khác chỗ chất rắn kết tinh có cấu tạo từ kết cấu rắn có dạng hình học xác định , cịn chất rắn vơ định hình khơng B giống điểm hai loại chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định C chất rắn kết tinh đa tinh thể có tính đẳng hướng chất rắn vơ định hình D giống điểm hai có hình dạng xác định Câu 4: LiH có cấu trúc tinh thể dạng lập phương tâm diện; biết d LiH = 4,06 g/cm3, Li = 6,94 g/mol H = g/mol Hằng số mạng a o o o o B 4,67 A C 3,98 A D 5,45 A A 2,35 A Câu 5: Tungsten kim loại kết tinh mạng lập phương tâm khối với bán kính nguyên tử 139 pm Cho W = 183,84 g/mol, khối lượng riêng (g/cm3) W A 19,565 B 17,456 C 18,456 D 16,455 Câu 6: Sắt γ kết tinh dạng lập phương tâm diện với số mạng a Biết d = 7,87 g/cm3, Fe = 55,845 g/mol Bán kính R Fe-γ o A 3,61 A o B 3,54 A o C 3,42 A o D 3,78 A o Câu 7: Kim loại X có bán kính ngun tử 1,36 A đơn chất kết tinh theo kiểu lập phương tâm diện, khối lượng riêng d = 22,4 g/cm3 X A Cu B Th C Rh D Ir Câu 8: Bari có ô mạng sở dạng lập phương tâm khối Khối lượng riêng bari 3,62 g/cm3 Cho biết thể tích khối cầu : V = 4/3 π r3 Ba = 137,3207 g/mol Bán kính nguyên tử bari o o o o A 2,56 A B 2,44 A C 2,32 A D 2,17 A Câu 9: Các kim loại kiềm có t nc , t s thấp mềm Lý A kết tinh theo kiểu cấu trúc lập phương tâm khối B liên kết kim loại yếu C bán kính nguyên tử lớn D khối lượng nguyên tử nhỏ Câu 10: Từ kiện đây, tính lực với electron nguyên tử clo (kJ/mol): Entanpi tạo thành tiêu chuẩn của RbCl (r): - 430,5 kJ/mol Nhiệt thăng hoa Rb (r): 85,8 kJ/mol Năng lượng ion hóa Rb(r): I = 397,5 kJ/mol Năng lượng phân li liên kết clo: 225,9 kJ/mol Năng lượng hình thành mạng lưới tinh thể ion RbCl -694,5 kJ/mol A – 332,25 B – 154,56 C – 285,9 D – 183,56 B – PHẦN TỰ LUẬN (7,5 điểm) Bài 1: (2 điểm) Niken có cấu trúc mạng tinh thể dạng lập phương tâm diện o a) Nếu bán kính nguyên tử Ni 1,24 A chiều dài cạnh mạng sở bao nhiêu? b) Tính khối lượng riêng Ni (g/cm3) Cho Ni = 58,710 g/mol Bài 2: (1,5 điểm) o Nhơm kết tinh theo mạng lập phương có cạnh 4,05 A Khối lượng riêng tinh thể nhôm 2,70 g/cm3 Hãy cho biết Al kết tinh theo loại mạng tinh thể nào? Cho Al = 26,982 g/mol Bài 3: (1,5 điểm) Một kim loại M kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm khối có cạnh hình o lập phương 2,866 A Khối lượng riêng M trạng thái tinh thể 7,872 g/cm3 Tìm M Bài 4: (2,5 điểm) Tinh thể NaCl có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện Tính bán kính ion Na+ khối lượng riêng NaCl Cho biết cạnh a ô mạng sở o o 5,58 A , bán kính ion Cl- 1,81 A , khối lượng mol Na Cl 22,99 g/mol 35,45 g/mol HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ KIỂM TRA SỐ A – Phần trắc nghiệm 1C, 2D, 3A, 4A, 5C, 6A, 7D, 8D, 9A, 10A B – Phần tự luận Bài 1: Ni có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện nên: o a = 4R, R = 1,24 A (0,25đ/câu) 0,5 0,5 o ⇒ a = 3,51 A Khối lượng riêng Ni: d= = n.M N.V 1,0 58,71 = 9,02 g/cm3 23 -8 6,02.10 (3,51.10 ) Bài 2: Số đơn vị cấu trúc mạng tinh thể Al là: d= n.M N.V n 26,982 6,02.1023 (4,05.10-8 )3 ⇒ n =4 ⇒ 2,7 = Vậy nhôm kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm diện Bài 3: Nguyên tử khối kim loại M là: d= n.M N.V 0,5 2.M 6,02.10 (2,866.10-8 )3 = 55,78 ⇒ 7,872 = ⇒ M 0,5 0,5 0,5 23 0,5 0,5 Vậy kim loại M sắt Bài 4: Do NaCl có cấu trúc mạng tinh thể ion kiểu lập phương tâm diện nên: = R Na + a = - R Cl− o 5,58 - 1,81 = 0,98 A 1,5 Khối lượng riêng NaCl n.M N.V (22,99 + 35,45) = 6,02.1023 (5,58.10-8 )3 d= = 2,235 g/cm 1,0 Phụ lục 5: ĐỀ VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI KIỂM TRA PHẦN HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Thời gian: 45 phút A – PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (2,5 điểm) Câu 1: Một lượng chất phóng xạ X nguyên chất có chu kì bán rã T Sau thời gian t = 2T kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác số hạt nhân chất phóng xạ X cịn lại A 1/3 B C D 4/3 A 210 206 Câu 2: 210 84 Po phóng xạ theo phương trình phản ứng: 84 Po → Z X + 82 Pb Hạt X A 23 H B −1 e C He D e Câu 3: Biết chu kì bán phân hủy rađi 1620 năm Thời gian để gam Ra giảm xuống 1,375 gam A 1823 năm B 1785 năm C 1964 năm D 1862 năm Câu 4: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Sau số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C T D 2T Câu 5: Hạt nhân urani 238 92 U sau phát xạ α , β cuối cho đồng vị bền chì 206 82 Pb Số hạt α , β phát A 10 B C D Câu 6: Khối lượng hạt nhân 10 Be 10,0113 (u), khối lượng nơtron m n = 1,0086 (u), khối lượng proton m p = 1,0072 (u) 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân (MeV) 104 Be A 6,3324 B 0,64332 C 6,4332 D 0, 4336 Câu 7: Để so sánh độ bền vững hai hạt nhân cần dựa vào đại lượng A độ hụt khối hạt nhân B số khối A hạt nhân C lượng liên kết hạt nhân D lượng liên kết riêng hạt nhân Câu 8: Một nguồn phóng xạ nhân tạo có chu kì bán rã ngày, ban đầu nguồn có độ phóng xạ lớn mức độ phóng xạ cho phép 16 lần Thời gian tối thiểu để làm việc an tồn với nguồn A 80 ngày B 20 ngày C 40 ngày D 1,25 ngày Câu 9: Lí khiến nguời quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch A có chất thải phóng xạ làm nhiễm mơi trường B cung cấp cho nguời nguồn lượng vô hạn C mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch phản ứng phân hạch D ba lí Câu Cho 10: phản ứng nhiệt hạch: H + H  → 24 He + n, với H = 3,016u; 21 H = 2,014u; 42 He = 4,0026u; 01 n = 1,0087u , 1u = 931,2 MeV/c Năng lượng nhiệt hạch giải phóng theo MeV A 16,752 B 15,762 C 12,625 D 17,413 B – PHẦN TỰ LUẬN (7,5 điểm) Bài 1: (1 điểm) Có hạt α, hạt β phóng dãy biến đổi phóng xạ chuyển Th thành 232 90 208 82 Pb ? Bài 2: (1 điểm) Một xác ướp có độ phóng xạ 0,25 phân rã phút tính cho 0,1 gam C Xác định niên đại cho xác ướp biết vật sống có độ phóng xạ 15,3 phân rã phút tính cho gam C Biết chu kì bán hủy T 1/2 146 C 5700 năm Bài 3: (1 điểm) Hoạt tính phóng xạ đồng vị 210 84 Po giảm 6,85% sau 14 ngày Xác định số tốc độ trình phân rã, chu kì bán hủy thời gian để đồng vị bị phân rã 80% Bài 4: (2 điểm) Cho phản ứng hạt nhân: 31T + 21 D → X + n a) Xác định hạt nhân X Tính lượng liên kết hạt nhân X b) Tính lượng tỏa từ phản ứng tổng hợp gam X Cho: m n = 1,0087u; m p = 1,0073u; m T = 3,01605u; m D = 2,0141u; m X = 4,0026u; u = 931 MeV/c2 Bài 5: (2,5 điểm) 207 a) Họ phóng xạ actini 235 92 U kết thúc 82 Pb Có loại đá ban đầu chứa hoàn toàn urani Đến loại đá có chì với tỉ lệ khối lượng mU = 37 Biết chu kì bán rã m Pb 235 92 U 7,13.10 năm Hãy tính tuổi mẫu đá b) Hiện quặng urani thiên nhiên có 235 92 U 238 92 U theo tỉ lệ số nguyên tử 1: 160 Giả sử thời điểm hình thành trái đất, tỉ lệ 1:1 Biết chu kì bán rã 238 92 U 4,5.10 năm Hãy tính tuổi trái đất HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ KIỂM TRA SỐ A – Phần trắc nghiệm 1C, 2C, 3A, 4D, 5B, 6C, 7D, 8B, 9D, 10D (0,25đ/câu) B – Phần tự luận Bài 1: Th  → 232 90 208 82 Pb + x 24 He + y -10 e 0,5 2x - y + 82 = 90  4x + 208 = 232 ⇒ x = 6, y = Bài 2: 15,3 phân rã tính cho gam C ⇒ có 1,53 phân rã tính cho 0,1 gam C Áp dụng định luật phân rã phóng xạ 0,5 Ao ln2 1,53 ⇒ t = ln A 5700 0,25 0,5 ⇒ t = 14897 năm Bài 3: Áp dụng định luật phân rã phóng xạ 0,5 No 100 ⇒ k.14 = ln N 93,15 0,25 0,25 kt = ln kt = ln ⇒ k = 5,0685.10-3 ngày t1/2 = 0,25 ln2 = 136,756 ngày k Thời gian để đồng vị bị phân rã 80% 5,0685.10-3 t = ln 100 20 0,25 ⇒ t = 317,537 ngày Bài 4: T+ D  → X + 01 n 0,25 ⇒ X 42 He Năng lượng liên kết hạt nhân X là: ∆E = ∆m.c = (2m p + 2m n - m He ).c = (2.1,0073 + 2.1,0087 - 4,0026).931 MeV c c2 0,5 = 27,3714 (MeV) Năng lượng tỏa từ phản ứng tổng hợp gam He: ∆E = ∆m.c = (1,0087 + 4,0026 - 2,0141 - 3,01605) = 26,5.1023 (MeV) MeV 6,023.1023 931 c 4,0026 c 0,75 0,5 Bài 5: a) Tính tuổi mẩu đá m U = 37 m Pb Đặt m Pb = kt = ln No N 1.235 + 37 ln2 237 ⇒ t = ln 7,13.108 37 0,5 0,5 ⇒ t = 31087142 năm b) Tính tuổi trái đất 0,25 k1t = ln No = lnN o - lnN1 N1 0,25 k t = ln No = lnN o - lnN N2 0,25 ⇒ (k - k1 ).t = ln ⇒( N1 = ln N2 160 ln2 ln2 ).t = ln 4,5.10 7,13.10 160 ⇒ t = 6,2 tỉ năm 0,25 0,5 Phụ lục 6: ĐỀ VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI KIỂM TRA TỔNG HỢP BÀI KIỂM TRA TỔNG HỢP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT Thời gian: 90 phút A Cấu tạo nguyên tử Bài 1: (2 điểm) Hãy xác định tên ngun tử có electron cuối điền vào cấu hình electron có số lượng tử sau: Nguyên tử n l ml ms A 0 +1/2 B 0 +1/2 X -1/2 -1/2 Y Viết công thức phân tử chất tạo nên từ: A X; A Y; B Y Hãy so sánh nhiệt độ nóng chảy chất Giải thích Bài 2: (1 điểm) Cho bảng sau: Nguyên tố Ca Sc Ti V Cr Mn Năng lượng ion hoá I (eV) 11,87 12,80 13,58 14,15 16,50 15,64 Hãy giải thích biến đổi lượng ion hoá thứ hai nguyên tố bảng B Cấu tạo phân tử liên kết hóa học Bài 3: (2 điểm) Hãy cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học phân tử ion sau: SO 2-, XeF , SOBr , NO +, H O+, NH -, BrF , SF Bài 4: (1 điểm) Trong số cacbonyl halogenua COX người ta điều chế chất: cacbonyl florua COF , cacbonyl clorua COCl cacbonyl bromua COBr a) Cho biết dạng hình học phân tử COX b) Vì khơng có hợp chất cacbonyl iodua COI ? c) So sánh góc liên kết phân tử cacbonyl halogenua biết C Hóa học tinh thể Bài 5: (2 điểm) Tại nhiệt độ phòng đến 1185K, sắt tồn dạng Fe α với cấu trúc lập phương tâm khối Từ 1185K đến 1667K, sắt tồn dạng Fe γ với cấu trúc lập phương tâm diện Ở 293K, sắt có khối lượng riêng d = 7,874 g/cm3 K: độ Kelvin a) Tính bán kính nguyên tử Fe Cho Fe = 55,847 g/mol b) Tính khối lượng riêng Fe 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể giãn nở) D Hóa học hạt nhân Bài 6: (2 điểm) Giả sử đồng vị phóng xạ 238 92 U phóng hạt α, β với chu kì bán hủy 5.10 năm tạo thành 206 82 Pb a) Có hạt α, β tạo thành từ hạt b) Một mẫu đá chứa 47,6 mg 238 92 238 92 U? U 30,9 mg 206 82 Pb Tính tuổi mẫu đá HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ KIỂM TRA TỔNG HỢP Bài Cấu hình electron phân lớp A 3s1 ⇒ A Na Cấu hình electron phân lớp ngồi B 4s1 ⇒ B K Cấu hình electron phân lớp X 3p5 ⇒ X Cl Cấu hình electron phân lớp ngồi Y 4p5 ⇒ Y Br Công thức chất cần tìm: NaCl, NaBr, KBr Nhiệt độ nóng chảy giảm dần: NaCl, NaBr, KBr vì: R K > R Na nên liên kết tinh thể KBr không bền chật NaBr R Br > R Cl nên liên kết tinh thể NaBr không bền chặt NaCl Bài Từ trái sang phải, nguyên tố cho có chu kì nên số lớp electron; điện tích hạt nhân tăng dần nên nhìn chung I tăng dần Cấu hình electron ion R+ Ca+ Sc+ Ti+ V+ Cr+ Mn+ 4s1 3d14s1 3d24s1 3d34s1 3d5 3d54s1 Vì Cr+ có cấu hình electron bán bão hồ bền cấu hình electron Mn+ nên I Cr lớn I Mn Bài • SO 2-: S lai hóa sp3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 O 0,25 S O O dạng tứ diện • XeF : Xe lai hóa sp3d O 0,25 F Xe dạng đường thẳng • SOBr : S lai hóa sp3 0,25 F 0,25 S Br O dạng chóp tam giác • NO +: N lai hóa sp Br 0,25 dạng đường thẳng • H O+: O lai hóa sp3 O + N O + 0,25 O dạng chóp tam giác • NH - : N lai hóa sp3 H H H N 0,25 H H dạng chữ V • BrF : Br lai hóa sp3d F F 0,25 Br F dạng chữ T • SF : S lai hóa sp3d F 0,25 F F S F F dạng bát diện Bài a) COX : C lai hóa sp2 F 0,25 0,25 X C O dạng tam giác phẳng X b) khơng có hợp chất COI bán kính iot lớn độ âm điện nhỏ nên liên kết C – X không bền c) Góc liên kết XCX giảm theo thứ tự: COBr , COCl , COF 0,25 độ âm điện tăng dần theo thứ tự Br, Cl, F nên đơi electron liên kết bị hút phía X làm giảm sức đẩy liên kết C – X Vì vậy, góc liên kết giảm dần Bài a) Tính bán kính Fe 293K Fe tồn dạng lập phương tâm khối d= n.M N A V ⇒ 7,874= 55,847 6,023.1023 a ⇒ a = 2,866.10-8 (cm) 0,5 0,5 o a = 4R ⇒ R = 1,24 A b) Ở 1250K, Fe tồn dạng lập phương tâm diện o a' = 4R ⇒ a’ = 3,507 A Khối lượng riêng Fe 1250K d= 0,5 n.M 55,874.4 = N A V 6,023.1023 (3,507.10-8 )3 0,5 Bài 238 = 206 + 4x 92 = 82 + 2x - y 0,5 a)  0,5 0,5 ⇒ x = 8, y = b) Khối lượng U ban đầu: 47,6 + 30,9 238 206 m ln2 Tuổi mẫu đá: k.t = ln o ⇒ t = ln m 5.109 ⇒ t = 4.109 năm 47,6 + 30,9 47,6 238 206 0,5 ĐÁP SỐ MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUẬN TRONG CÁC CHUYÊN ĐỀ 3.1 Chuyên đề CẤU TẠO NGUYÊN TỬ A Vỏ electron nguyên tử X, Y, R O, S, Cl Z X = 53; Z Y = 19 FeCl FeCl 10 AlCl 11 K O 12 AlCl 13 A (NH ) SO 15 K O 17 A H, A’ O, B S 21 X, Y, Z S, Cl, O 22 A, B Cl Se 23 A, B, C H, N, O 29 A, B, C N, O Cl 30 Nitơ, flo, argon 31 A kali, B argon 32 natri, flo, neon 33 magie nhôm 55 – 204,034 eV 58 I = 5,746 eV 59 I (He) = 24,208 eV 62 Cách phù hợp thực tế lượng thấp (bền hơn) B Hạt nhân nguyên tử 11 t = 10188,9 năm 12 % 131 53 I bị phân hủy sau 20 ngày 18% 13 a) k = 0,0865 ngày-1; t 1/2 = ngày; b) t = 26,62 ngày 14 1,5 gam Na; 10,5 gam Mg 15 2715,6 năm 16 3,8 ngày 17 0,066 mg 18 15466,2 năm 19 1,173 tỉ năm 20 200,64 năm 22 2,75.1011 phân rã/phút 23 1993,6 năm 24 1,7 tỉ năm 25 0,09375 mg 26 676,46 tuổi; năm 1313 27 112 năm 28 4027 năm 29 a) 299 năm; b) 1000 năm 30 a) 0,947 g; b) 0,22 mg 31 2111,6 năm 32 a) k = 0,0693 s-1; N o = 2,9.108 nguyên tử; N = 3,61.107 nguyên tử; H = 2,5.106 Bq; b) 9,55 µg 33 5,32 năm 34 178 năm 35 3741 năm 36 t 1/2 = 1,25.109 năm 37 1,36.10-11 38 b) 138,5 ngày; c) 222,3 năm 39 1,7 tỉ năm 40 4,04 tỉ năm 41 b) k = 0,0485 ngày-1; c) m Po ban đầu sau 1,136 g 0,265 g 42 t = 18068 năm; H = 3988,8 Bq 43 2500 nguyên tử; 1232 nguyên tử; 1268 nguyên tử 44 6,04 tỉ năm 45 5,97 tỉ năm 46 m dung môi = 3,78 g 48 5,25.10-8 g 52 a) 54,43176 đvC; b) 443,17 MeV 53 5,385 MeV 54 E riêng (D) = 1,1644 MeV; E riêng (He) = 7,1027 MeV 55 a) 7,1027 MeV; b) 4,27.1024 MeV 56 234,9731u 57 3,0157u 58 14,62 MeV 59 4,78.10-10 J 60 553,78 MeV 63 1,686.109 kJ/mol 64 2,11.1013 MeV 66 a) x = 3; b) 1,9.1022 MeV 67 c) 20,3067 MeV 68 b) 184,3 MeV; c) 1,42.1027 MeV 3.2 Chuyên đề CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC 20 Hai ion SO 2- CO 221 X nitơ photpho 23 X, Y O S 24 X iot 25 X, Y photpho clo 36 giá trị X clo brom: 1, 3, giá trị X iot: 1, 3, 5, 45 n = 49 clo beri 73 41%; 18%; 12%; 6% 74 87% 77 µ ; µ; 79 1,56D; 2,71D; 3,13D 3.3 Chuyên đề HÓA HỌC TINH THỂ d Cu = 8,93 g/cm3; d Ag = 10,5 g/cm3; d Au = 19,28 g/cm3 o o a = 2,86 A ; khoảng cách ngắn nguyên tử Fe 2,48 A ; d Fe = 7,93 g/cm3 74%; N A = 6,024.1023 o khoảng cách ngắn 2,74 A ; d Pd = 12,1 g/cm3 o o r Fe = 1,28 A ; r Au = 1,45 A o r Th = 1,78 A ; d Th = 11,1 g/cm3 o a = 2,935 A ; o 10 Pb kết tinh kiểu mạng lập phương tâm diện; r Pb = 1,736 A o o 11 b) khoảng cách ngắn 3,715 A ; số nguyên tử 2,53.1022; c) a = 5,31 A o o 12 a) 1,86.10-22 g; b) a = 2,86 A ; c) r Fe = 1,24 A 13 d = 29,824 g/cm3 15 Ag dẫn điện tốt có số nguyên tử (số electron hóa trị) cm3 nhiều o o 16 b) a = 3,62 A ; c) 2,56 A ; d) 8,96 g/cm3 o 17 d Co = 8,82 g/cm3; a Ni = 3,525 A o 18 a) d Ag = 10,626 g/cm3; b) r ≤ 2,085 A o o 19 b) a = 5,42 A ; c) rCu = 0,87 A + 20 d KBr = 2,8 g/cm3 21 d KCl = 1,989 g/cm3 22 d TiO = 5,725 g/cm3 o 23 a) d NaCl = 2,21 g/cm3; b) a KF = 5,39 A ; c) N A = 6,011.1023 o o 24 a) 4,04 A ; b) 2,82 A o 25 a) 2,164 A ; b) 71,1%; c) d CsI = 4,9 g/cm3 26 d NaCl = 2,14 g/cm3 27 Kiểu mạng tinh thể NH Cl 20oC 250oC lập phương tâm khối lập phương tâm diện o o 28 rO = 1,4 A ; a CoO = 4,36 A 2- o o 29 R Li = 0,75 A ; R Cl = 1,82 A + - o 30 a = 5,36 A ; độ đặc khít 61,72%; d = 3,364 g/cm3 31 phân tử I o 32 a) khoảng cách ngắn 1,516 A ; c) d kim cương = 3,72 g/cm3 o 33 r Si = 1,176 A 35 a) phân tử; b) d CO2 =1,69g/cm3 ; d N2O =1,62g/cm3 ; c) %VCO2 =12%; %VN2O =11,45% 36 Tantan 37 M Ag 38 X Iridi 39 lập phương tâm khối 40 V nguyên tử = 3,512.10-23 cm3; X Cu 41 chì 42 d = 0,78 g/cm3 43 U LiF = - 262,7 kcal/mol; U MgO = - 999,4 kcal/mol 44 – 184,68 kcal/mol 45 – 188,93 kcal/mol 46 để hình thành NaCl cần thu nhiệt lớn (753,75 kcal/mol) so với hình thành NaCl (- 98,23 kcal/mol) 47 – 3712 kJ/mol 48 – 2929,2 kJ/mol 49 – 332,25 kJ/mol ... Chương HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUN HĨA HỌC 2.1 Chương trình mơn hóa học lớp 10 chuyên hóa phần Cơ sở lý thuyết. .. Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất − Hệ thống hóa lý thuyết phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất − Lựa chọn xây dựng hệ thống tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất − Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống. .. chọn xây dựng hệ thống tập Bước 1: Xác định mục đích việc hệ thống hóa lý thuyết xây dựng hệ thống tập Mục đích việc hệ thống hóa lý thuyết xây dựng hệ thống tập phần sở lý thuyết cấu tạo chất