Xây dựng hệ thống bài tập nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT

MỤC LỤC Mục Trang MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận 3-5 2.2.Thực trạng việc bồi dưỡng HSG truờng THPT 2.3 Xây dựng hệ thống tập nhằm phát bồi duỡng học sinh giỏi hoá học 2.3.1 Xây dựng, sử dụng tập phân hóa dạy học hóa học để kiểm tra đánh giá trinh độ lực học sinh qua kiểm tra 5-7 2.3.2 Xây dựng, sử dụng tập có nhiều cách giải, phát HSG qua cách giải thông minh, sáng tạo 7-10 2.3.3 Sử dụng hướng dẫn HSG giải tập nâng cao thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp 10-13 2.3.4 Xây dựng, sử dụng tập hố học có nội dung có nhiều tranh luận phát HSG có tư phản biện 13 2.3.5 Sử dụng thực hành thí nghiệm hóa học nâng cao nhằm phát triển tư thực nghiệm cho HSG 14-15 2.3.6 Xây dựng, sử dụng hệ thống tập thực tiễn nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn 15-17 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18 19 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong xu tồn cầu hoá hội nhập kinh tế quốc tế nay, với phát triển vũ bão cách mạng khoa học - công nghệ, công nghệ thông tin truyền thông; với phổ biến Internet tiến nhanh đến kinh tế tri thức… vấn đề đào tạo, bồi dưỡng nhân tài, đặc biệt tài trẻ có vai trò quan trọng tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Nhận thức sâu sắc tầm quan trọng vấn đề nêu trên, Đảng Nhà nước ta thường xuyên quan tâm đến công tác phát hiện, bồi dưỡng đào tạo nhân tài nói chung cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi nói riêng; đầu tư đổi hệ thống giáo dục đào tạo nội dung, phương pháp nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng nhân tài, có sách đãi ngộ đặc biệt nhà khoa học có cơng trình nghiên cứu xuất sắc Nhiều tài trẻ bồi dưỡng phát triển nhanh chóng Khối trường, lớp chuyên có đóng góp lớn việc phát hiện, bồi dưỡng nhân tài, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đồng thời, góp phần tích cực nâng cao chất lượng thành tích kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, thi Olympic quốc tế toán, tin học, lý, hoá, sinh ngoại ngữ Số học sinh đoạt giải kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế ngày tăng Chính nguồn nhân lực- nhân tài trở thành nhà khoa học mũi nhọn lĩnh vực, nhân tố định đến phát triển quốc gia Lĩnh vực hóa học, tương lai khơng xa cơng nghiệp hóa chất, dầu khí nước ta phát triển vượt bậc, nhanh chóng, nhu cầu đội ngũ cán bộ, kĩ sư có trình độ kĩ thuật cao lĩnh vực cơng nghệ hố học khơng thể thiếu Để đáp ứng nhu cầu cần đẩy mạnh việc phát bồi dưỡng HSG hoá học trường phổ thông Đây nhiệm vụ tất yếu công đổi đất nước nay.Các thầy cô giáo bồi dướng HSG phải tự xây dựng cho phương pháp riêng để giúp học sinh vừa giỏi, vừa phát triển lực Nhằm mục đích với mong muốn xây dựng cho tư liệu dạy học, bồi dưỡng học sinh giỏi chọn nghiên cứu đề tài “ Xây dựng hệ thống tập nhằm phát bồi duỡng học sinh giỏi hoá học truờng trung học phổ thơng ” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu sở lí luận đề tài - Bài tập nhằm phát học sinh giỏi mơn Hố học - Xây dựng, sử dụng tập Hóa Học Bồi dưỡng Học sinh giỏi nhằm phát triển lực tư học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu : Bồi duỡng học sinh giỏi Hóa THPT tham dự kì thi học sinh giỏi cấp( chủ yếu HSG cấp tinh) 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận lí thuyết - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập, sách tham khảo, đề thi học sinh giỏi Hóa cấp năm - Thực nghiệm: Từ thực nghiệm giảng dạy cho học sinh nhiều năm học với nhiều lớp học sinh thông qua kiểm tra qua kỳ thi học sinh giỏi q trình ơn tập cho học sinh giỏi NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận 2.1.1 Những phẩm chất lực tư học sinh giỏi hoá học Theo PGS Bùi Long Biên (Đại học Bách Khoa):“Học sinh giỏi hoá học phải nguời nắm vững chất tuợng hoá học, nắm vững kiến thức đuợc học để giải hay nhiều vấn đề kì thi đưa ra” [1] Theo PGS.TS Cao Cự Giác ( Đại học Vinh): Một học sinh giỏi hoá học phải hội đủ “ba có” - Có kiến thức tốt, thể nắm vững kiến thức cách sâu sắc có hệ thống - Có khả tư tốt tính sáng tạo cao: trình bày giải vấn đề cách linh hoạt, rõ ràng, khoa học tối ưu - Có khả thực hành thí nghiệm tốt: Hố học khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, khơng thể tách rời lý thuyết với thực nghiệm Phải biết vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm từ thực nghịêm kiểm tra vấn đề lý thuyết, hoàn thiện lý thuyết Theo tài liệu tâm lý học, phuơng pháp dạy học hoá học, viết vấn đề học sinh giỏi hố học phẩm chất lực tư mà học sinh giỏi hố học vần có là: - Năng lực tiếp thu kiến thức - Năng lực suy luận logic - Năng lực đặc biệt - Năng lực lao động sáng tạo - Năng lực kiểm chứng - Năng lực thực hành [1] Vì vậy, giáo viên dạy cần quan sát để phát đuợc học sinh giỏi mơn hố học từ phẩm chất lực tư quan trọng sau: - Phải có kiến thức vững vàng, sâu sắc, có hệ thống Từ kiến thức sđuợc, học sinh giỏi hoá cần biết vận dụng linh hoạt kiến thức vào giải vấn đề đặt ra, biết áp dụng kiến thức cũ tình - Học sinh giỏi cần phải có lực tư sáng tạo Nguời học phải biết phân tích tổng hợp so sánh, khái qt hố , có khả sử dụng các phuơng pháp phán đoán mới: Quy nạp, suy diễn loại suy - Kĩ thực hành tốt: biết nêu dự đốn, lí luận cho tuợng xảy thực tế biết cách dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại suy đốn - Có lực suy nghĩ độc lập tự nhìn thấy vấn đề phát đuợc vấn đề , đặt vấn đề giải vấn đề, kiểm tra đánh giá đuợc cách giải thân, phản biện đuợc cách giải vấn đề nguời khác - Có lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo, phát đuợc mối quan hệ khăng khít kiện có thực nghiệm, tập thực tế sản xuất, đời sống để tìm phuơng pháp đúng, hợp lí, độc giải vấn đề dặt [1] 2.1.2 Các thao tác tư dạy học học sinh giỏi mơn hố học truờng phổ thơng Để nắm vững chất, tuợng hoá học vận dụng kiến thức giải vấn đề mới, học sinh đặc biệt học sinh giỏi cần phải có lực tư sáng tạo Nguời học phải biết phân tích tổng hợp so sánh, khái qt hố , có khả năngỷư dụng các phuơng pháp phán đốn mới: Quy nạp, suy diễn loại suy 2.1.3 Bài tập hoá học phát triển tư học sinh Để phát học sinh giỏi bồi duỡng học sinh giỏi mơn hố học, việc xây dựng hệ thống tập có vấn đề khâu vơ quan trọng Kinh nghiệm nhiều năm ôn luyện học sinh giỏi, rút số cách sử dụng tập hố học thơng qua phát đuợc học sinh giỏi: - Sử dụng tập phân hóa dạy học hóa học để kiểm tra đánh giá trinh độ lực học sinh qua kiểm tra - Sử dụng tập có nhiều cách giải, phát HSG qua cách giải thông minh, sáng tạo - Thường xun tạo tình có vấn đề mới, lạ dạy học, kích thích tư sáng tạo HSG 2.1.4 Các biện pháp bồi duỡng học sing giỏi - Hướng dẫn HSG tìm hiểu vấn đề khó, vượt q chương trình THPT - Hướng dẫn HSG giải tập nâng cao thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp - Hướng dẫn HSG phát triển tư phản biện qua nội dung hóa học có nhiều tranh luận - Hướng dẫn HSG phát triển tư thực nghiệm qua thực hành thí nghiệm hóa học nâng cao - Hướng dẫn học sinh rèn luyện lực vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn 2.2.Thực trạng việc bồi dưỡng học sinh giỏi truờng THPT “Bồi dưỡng nhân tài” nói chung bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học nói riêng nhiệm vụ tất yếu công đổi đất nước Bởi đội ngũ HSG tuơng lai lực luợng nòng cốt xây dựng phát triển đất nuớc Tuy nhiên công tác bồi dưõng học sinh giỏi đặc biệt truờng phổ thông nông thơn nhiều khó khăn: - Chưa có tài liệu bồi duỡng học sinh giỏi thống, kiến thức rộng - Phụ huynh học sinh chưa thực hiểu rõ tầm quan trọng việc bồi duỡng học sinh giỏi - Điểm xuất phát học sinh thấp, đối tuợng học sinh hội đủ phẩm chất lực học sinh giỏi hố Đây trăn trở giáo viên đứng đội tuyển, tơi mạnh dạn nêu lên số kinh nghiệm phát bồi duỡng học sinh giỏi mơn Hố học 2.3 Xây dựng hệ thống tập nhằm phát bồi duỡng học sinh giỏi hoá học 2.3.1 Xây dựng, sử dụng tập phân hóa dạy học hóa học để kiểm tra đánh giá trinh độ lực học sinh qua kiểm tra - Tuyển chọn xây dựng số tập có câu hỏi chứa mức độ nhận thức biết, hiểu, vận dụng, sáng tạo trọng mức độ vận dụng sáng tạo - Sử dụng tập dạy học kiểm tra định kì, chọn sàng lọc đội tuyển - Phân tích đánh giá kiểm tra em để phân loại tuyển chọn em thường xuyên trả lời câu hỏi mức độ vận dụng sáng tạo vào đội tuyển Ví dụ 1: Cho nguyên tử ngun tố X có cấu hính electron: 1s 22s22p63s23p64s2 Nêu vị trí (ơ ngun tố, chu kì, nhóm) nguyên tố X BTH X nguyên tố gì? (kim loại, phi kim hay khí hiếm) Xu hướng X phản ứng hoá học ? Ngun tử ngun tố Y có tổng số hạt mang điện nhiều số hạt mang điện X 30 hạt Xác định vị trí Y BTH, giải thích Trong tự nhiên Y có đồng vị 35Y 37Y có thành phần phần trăm số nguyên rử 75% 25% Tính % khối lượng 35Y KYO3 ( Cho nguyên tử khối K = 39, Y= 35,5, O=16) Phân tích tập Mức độ biết Từ cấu hình X có Z = 20 Vị trí Xtrong BTH: thứ 20, chu kì 4, nhóm IIA Mức độ hiểu X kim loại có e lớp ngồi X có xu hướng nghường e phản ứng hoá học để tạo thành ion dương có cấu hình bền vững giống khí hiếm: X → X2+ + 2e Mức độ vận dụng Ta có phương trình: 2ZY – 2ZX = 30→ ZY = 35 Y (Z =35):1s 22s22p63s23p63d10 4s24p5 Vị trí Y BTH: thứ 35 Z = 35 Chu kì có lớp e Nhóm VIIA ngun tố p có e lớp Mức độ sáng tạo Gỉa sử số mol KYO3 mol → số mol Cl mol → số mol 35Y 0,75.35 0,75 mol→ % m35Y = 39 + 35,5 + 3.16 = 21,43% Ví dụ 2: Sản xuất amoniac cơng nghiệp theo phương trình phản ứng sau  → 2NH3 (k) ( điều kiện thích hợp): N2(k) + 3H2(k) ¬   1.Xác định thay đổi số oxihóa nguyên tố phản ứng trên? 2.Phản ứng có phải phản ứng oxihóa khử hay khơng ? 3.SO2 sinh từ q trình sản xuất cơng nghiệp chất độc hại cho mơi trường ,có cách để loại bỏ NH3 khơng khí 4.Để diều chế NH cần m khơng khí biết N chiếm 80% thể tích khơng khí, hiệu suất phản ứng đạt 45%  → 2NH3 (k) có Kp = 1,64 Tại 4000C, P = 10atm phản ứng N2(k) + 3H2(k) ¬   × 10−4 Tìm % thể tích NH3 trạng thái cân bằng, giả thiết lúc đầu N2(k) H2(k) có tỉ lệ số mol theo hệ số phương trình.[4] Phân tích tập: Mức độ biết: HS xác định số oxi hóa nguyên tố phản ứng -3 +1 N20(k) + 3H20 (k) ¬  → 2N H3 (k)   Mức độ biết: HS dựa vào thay đổi số oxi hóa nguyên tố kết luận phản ứng phản ứng oxi hóa- khử 3.Mức độ hiểu: Vì NH3 có tính bazo nên phun HCl NH tác dụng với HCl tạo thành muối amoni NH4Cl Mức độ vận dụng:  → 2NH3 (k) N2(k) + 3H2(k) ¬   22,4 m3 34 kg ? V KK = 1000kg 1000.22,4.100.100 = 1830 m3 34.80.45 Mức độ sáng tạo: PN nN 2 Theo PTHH: P = n = ⇒ Theo gt: P NH3 + P N2 + P H2 = 10 H2 H2 ⇒ P NH3 + 4P N2 = 10 Và Ta có: Kp = (PNH )2 3 (PN )(PH ) 2 = (PNH3 )2 (PN2 )(3PN2 ) = 1,64 × 10−4 ⇒ PNH (PN )2 = 6,65× 10−2 Giải pt cho: 6,65 × 10−2(P N2 )2 + 4P N2 − 10 = ⇒ P N2 = 2,404 P N2 = − 62,55 < Vậy, P N2 = 2,404 ⇒ P NH3 = 10 − 4P N2 = 0,384 atm chiếm 3,84% 2.3.2 Xây dựng, sử dụng tập có nhiều cách giải, phát HSG qua cách giải thông minh, sáng tạo Xây dựng sử dụng tập có nhiều cách giải, có cách giải hay, nhanh sáng tạo cách có cách giải nhanh, sáng tạo Thơng qua phát học sinh có khả sáng tạo cách giải Ví dụ 1: Cho 11,2(g) Fe tan hồn toàn vào dung dịch chứa x (mol) HNO Sau phản ứng thu dung dịch Y chứa 37,24 (g) muối ( khơng có NH 4NO3) V (lít) khí NO ( sản phẩm khử N+5) Tìm x V Lời giải: Cách 1: Cách giải thông thường Vì muối chưa thể biết muối sắt (II) hay muối sắt (III) loại nên thông thường học sinh xét trường hợp loại dần: → Fe+2 + 2e Fe0  + Nếu lên muối sắt (II) ta có : 0,2mol 0,2 0,4 mol Vậy mmuối sắt (II) = 0,2 180 = 36 (g) loại → Fe+3 + 3e + Nếu muối sắt (III) tương tự ta có: Fe0  mmuối sắt (III) = 0,2.242 = 48,4(g) Loại Vậy hỗn hợp muối sắt (II) muối sắt (III): Gọi số mol Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 a b Bảo tồn ngun tố Fe ta có: a + b = 0,2 Khối lượng muối : 180a + 242b = 37,24 a = 0,18mol  b = 0,02mol Giải hệ phương trình ta có  → Fe+2 + e Ta lại có q trình nhường nhận e : Fe0  0,18mol 0,36mol → Fe+3 + e Fe0  0,02mol 0,06mol → N+2 N+5 + 3e  Áp dụng bảo tồn e ta có nNO = 0,36 + 0,06 = 0,14mol ⇒ V = 3,136 (lít) Áp dụng bảo tồn ngun tố N ta có x = nHNO = 0,14 + 0,36+0,06 = 0,56 Cách 2: Cách sử dụng phương pháp số oxi hóa trung bình Ta có q trình tổng qt: → Fe+ n + n e Fe0  0,2mol 0,2 n (mol) → N+2 N+5 + 3e  0,2 n 0,2n Theo bảo tồn ngun tố Fe ta có nFe = nmuối = 0,2mol Hay muối có dạng: Fe(NO3) n có khối lượng là: 0,2( 56 + 62 n ) = 37,24 ⇒ n = 2,1 Vậy số mol NO : 0,2n = 0,14 mol ⇒ V = 3,136 (lít) Áp dụng bảo tồn ngun tố N có : x = nHNO = 0,2 n + 0,14 = 0,56 (mol) Cách giải thứ nhanh hơn, tổng quát thể sáng tạo Ví dụ 2: Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu Al vào bình đựng 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,32 gam chất rắn có 448 ml khí (đktc) Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO 3, phản ứng kết thúc thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) tạo thành khối lượng muối dung dịch A 0,224 lít 3,750 gam C 0,112 lít 3,865 gam B 0,112 lít 3,750 gam D 0,224 lít 3,865 gam [5] Giải: Cho hỗn hợp (Fe, Cu Al ) tác dụng với dung dịch H2SO4 0,1M nH = 0, 448 = 0, 02mol → nH + = 0, 04 < nH + ban đầu → H+ dư→ Fe Al phản ứng hết pu 22, → chất rắn sau phản ứng có Cu →mCu =0,32 gam→nCu = 0,32 = 0, 005mol 64 Gọi số mol Al Fe x, y Al0 → Al3+ + 3e H+ + 2.1e → H2 x 0,04 3.x mol 0,04 0,02 mol Fe0 → Fe+2 + 2e y 2.y mol  x = 0,01 27.x + 56 y = 0,55 → 3.x + y = 0,04  y = 0,005 Ta có hệ phương trình:  Hỗn hợp sau phản ứng gồm : Cu, Fe2+, Al3+, SO42-, H+ Cho tiếp NaNO3 vào Cu, Fe2+ bị oxh NO3-/H+ Do tính khử Cu > Fe2+ nên Cu bị oxh trước Cách giải thông thường Cách 1: Viết pt ion thu gọn: Cu + H+ + NO3- → Cu2+ + H2O + NO nbđ 0,005 0,02 0,005 npư 0,005 1/75 1/300 ndư 1/150 1/600 1/300 Lập tỉ lệ: 0,005 0,005 0,02 < < nên Cu phản ứng hết, H+ NO3- dư Có phản ứng sau xảy ra: 3Fe2+ + H+ + NO3- → 3Fe3+ + H2O + NO 0,005 1/150 1/600 lập tỉ lệ ta có: 0,005/3 0,005 1 = = → Fe2+ , H+ , NO3- phản ứng vừa đủ với 150.4 600 Vậy: NNO = 1/300 + 0,005/3 = 0,005 mol → VNO = 0,112 (lít) Dung dịch sau phản ứng gồm : Cu2+ , Fe3+, Al3+, SO42-, Na+ Khối lượng muối thu được: 0,87 + 0,03.96 + 0,005.23 = 3,865 gam Cách 2: áp dụng định luật bảo toàn e Cu0 → Cu+2 + e 4H+ 0,005 0,02 0,01 → NO + 2H2O + NO3- +3 e  0,005 015 0,005 Fe+2 → Fe+3 + 1e 0,005 0,005 Vậy ne nhường max = ne nhận max = 0,015 mol → ne trao đổi = 0,015 mol VNO = 0,112 (lít) Dung dịch sau phản ứng gồm : Cu2+ , Fe3+, Al3+, SO42-, Na+ Khối lượng muối thu được: 0,87 + 0,03.96 + 0,005.23 = 3,865 gam → Đáp án C Cách giải thứ hai hay sáng tạo tổng quát cách 2.3.3 Sử dụng hướng dẫn HSG giải tập nâng cao thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp - Lựa chọn, hướng dẫn học sinh giải tập nâng cao thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp - giáo viên nghiên cứu đề thi học sinh giỏi năm để phân dạng tập thường có đề thi - giáo viên siêu tầm, tổng hợp tập dạng từ nguồn tài liệu khác ( tập đề học sinh giỏi năm, tài liệu nâng cao, bồi dưỡng học sinh giỏi… ) hướng dẫn học sinh cách giải tổng quát, biến dạng có, sai lầm thường gặp học sinh…sau học sinh áp dụng làm tập cụ thể - Kiểm tra, đánh giá hoạt động học học sinh Ví dụ 1: Trong đề thi học sinh giỏi thường có tốn HNO 3, giáo viên siêu tầm tổng hợp phân dạng toán nâng cao HNO hướng dẫn học sinh giỏi giải toán cụ thể ( giáo viên lưu ý cachs giải hay, sáng tạo đồng thời ý sai lầm HS thường mắc phải ) Ví dụ: Hòa tan hồn tồn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn dung dịch HNO Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Y 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp chất khí khơng màu) có khối lượng 7,4 gam Cơ cạn dung dịch Y thu 122,3 gam hỗn hợp muối Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng [6] Huớng dẫn giải: Z khơng màu => khơng có NO2 Các khí hợp chất => khơng có N2 => Hai hợp chất khí N2O NO  n N2O + n NO = 4, 48 / 22,  n N O = 0,1mol ⇒  n NO = 0,1mol  44.n N2O + 30.n NO = 7, Theo đề ta có:  Hỗn hợp muối gồm Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, Al(NO3)3 có NH4NO3 Gọi số mol NH4NO3 x mol (x ≥ 0) Ta có q trình nhận electron: 10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O 0,1 0,5 (mol) 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O 0,4 0,1 0,2 (mol) 10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O 10x x 3x (mol) => n HNO = n H =1, + 10x(mol) ; n H O = 0, + 3x(mol) + Theo phương pháp bảo tồn khối lượng ta có: m kimloai + m HNO3 = m muoi + m Z + m H2O 25,3 + 63(1,4+10x) = 122,3 + 7,4 + 18(0,7+3x) => x=0,05 => nHNO3 = + 0,4 + 10.0,05 = 1,9 mol Hỗn hợp bột A gồm kim loại Mg, Zn, Al Khi hoà tan hết 7,539g A vào 1lít dung dịch HNO3 thu 1lít dung dịch B hỗn hợp khí D gồm NO N2O Thu khí D vào bình dung tích 3,20lít có chứa sẵn N 00C 0,23atm nhiệt độ bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10atm, khối lượng bình tăng thêm 3,720g Nếu cho 7,539g A vào 1lít dung dịch KOH 2M sau kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,718g Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại A [7] Hướng dẫn: Giả sử 7,539 A có ( Mg: x mol; Zn: y mol; Al: z mol) Phương trình hồ tan: 3M + 4n HNO3 → 3M (NO3)n + nNO↑ + 2nH2O (1) 8M + 10n HNO3 → M(NO3)n + nN2O ↑ + 5n H2O (2) với Mg: n = 2, Zn: n = 2, Al: n = ( viết phản ứng riêng biệt) - Tính tổng số mol hỗn hợp khí C: Nếu đưa tồn bình khí (chứa hỗn hợp C N2) 00C áp suất khí là: p tổng = 1,1atm 273,15 K = 1,00 atm 300,45 K pc = atm - 0,23 atm = 0,77 atm 0,77 atm 3,2 L = 0,11 mol nc = 0,08205 L.atm 273,15K K mol + Tính số mol khí hỗn hợp C: 0,11 mol C NO : a mol 3,720 g N2O: b mol a + b = 0,11 mol a = 0,08 mol NO 30 a + 44 b = 3,720g b = 0,03 mol N2O + Số electron NO3- nhận từ hỗn hợp A: NO3- + 3e → NO 0,24 mol ← 0,08 mol 0,24 + 0,24 = 0,48 mol electron 2NO3- + 8e → N2O 0,24 mol ← 0,03 mol + Số electron A nhường: 2x + 2y + 3z = 0,48 (mol electron ) + Khi cho 7,539 A vào lít dung dịch KOH 2M Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2 ↑ 2Al + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2 + Biện luận dư KOH: 7,539 g 7,539 g nAl < 26,98 g / mol = 0,28 mol nZn < 65,38 g / mol = 0,12 mol nKOH = mol > 0,28 mol dư KOH + Độ giảm khối lượng dung dịch: y (65,38 – 2,016) + z (26,98 -3,024) = 5,718 + Từ có hệ phương trình đại số: 24,30 x + 65,38 y + 26,98 z = 7,539 x = 0,06 mol Mg 2x y = 0,06 mol Zn + 2y + 3z = 0,48 63,364 y + 23, 956 z = 5,718 → z = 0,08 mol Al Thành phần khối lượng A: Mg : 0,06 mol x 24,30g/ mol = 1,458g → 19,34 % Zn : 0,06 mol x 65, 38 g/mol = 3,9228 → 52, 03 % Al : 0,08 mol x 26,98 g/mol = 2,1584g → 28,63 % 2.3.4 Xây dựng, sử dụng tập hố học có nội dung có nhiều tranh luận phát HSG có tư phản biện - Hướng dẫn học sinh tìm tòi, suy luận để đưa chứng kiến nội dung hố học có nhiều tranh luận - Giáo viên đưa toán vấn đề nhiều tranh luận theo hướng khác cho học sinh suy nghĩ đưa ý kiến cá nhân nội dung -Giáo viên phân tích học sinh tìm chất vấn đề chốt lại nội dung kiến thức Ví dụ: So sánh nhiệt độ nóng chảy HF H 2O Có ý kiến cho rằng: hai chất rắn phải có nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ Lại có ý kiến khác: HF có nhiệt độ nóng chảy phải cao nước (vì HF momen lưỡng cực lớn hơn,phân tử khối lớn hơn, liên kết hidro bền hơn) Tuy nhiên, thực tế cho thấy tnc0 ( H 2O ) = 00 C > tnc0 ( HF ) = −8300 C * Giải thích: Mỗi phân tử H-F tạo liên kết hidro với phân tử HF khác hai bên H-F…H-F…H-F Trong HF rắn phân tử H-F liên kết với nhờ liên kết hidro tạo thành chuỗi chiều, chuỗi liên kết với lực Van der Waals yếu Vì đun nóng đến nhiệt độ khơng cao lực Van der Waals chuỗi bị phá vỡ, đồng thời phần liên kết hidro cững bị phá vỡ nên xảy tượng nóng chảy.Mỗi phân tử H-O-H tạo liên kết hidro với phân tử H2O c nằm đỉnh tứ diện Trong nước đá phân tử liên H 2O kết với phân tử H2O khác tạo thành mạng lưới khơng gian chiều Muốn làm nóng chảy nước đá cần phải phá vỡ mạng lưới không gian chiều với số lượng liên kết hidro nhiều so với HF rắn đòi hỏi nhiệt độ cao hơn.[8] 2.3.5 Sử dụng thực hành thí nghiệm hóa học nâng cao nhằm phát triển tư thực nghiệm cho HSG - Hố học mơn khoa học thực nghiệm nên vấn đề học lý thuyết, giáo viên cần tăng cường hệ thông tập thực nghiệm thực hành hoá học đặc biệt trọng thí nghiệm phát huy tốt khả tư học sinh Ngoài giúp thực hành thí nghiệm giúp HS hình thành giới quan khoa học đắn niềm tin vào khoa học - Giáo viên xây dựng tuyển chọn lồng ghép hệ thống TNHH BTTN Hóa học cách có hiệu q trình giảng dạy Qua giúp học sinh phát triển tư duy, nâng cao kĩ thực hành, thí nghiệm, kĩ phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát - Sau làm thí nghiệm giáo viên hướng dẫn học sinh khai thác kiến thức kĩ thực hành, giải thích thích kết thí nghiệm so sánh với lý thuyết Ví dụ : Cho sơ đồ thí nghiệm điều chế thu khí clo phòng thí nghiệm từ chất ban đầu MnO2 dung dịch HCl đậm đặc (1) Cl2 (2) Hỏi: Hình (6) (3) (4) (5) 1.Phễu (1), bình cầu (2) phải chứa chất nào? 2.Trong sản phẩm khí thu thường lẫn tạp chấp (trừ khơng khí)? 3.Bình (3), (4) bình chứa dung dịch để hấp thụ tạp chất, chất chứa bình (3), (4) thường chất nào? 4.Nhúm bơng (6) bịt miệng bình tam giác (5) thường tẩm dung dịch gì? 5.Nếu hệ thống khơng kín, lượng nhỏ khí clo làm nhiễm phòng thí nghiệm Chọn hóa chất phòng thí nghiệm để làm khí clo? Viết phương trình phản ứng hóa học minh họa? 6.Trong thực tế, ta thu hồi MnO từ vật liệu phế thải nào? Hãy trình bày cách thu hồi MnO2 từ vật liệu phế thải đó? [9] HDG : Phễu 1: Dd HCl Bình cầu: MnO2 2.Tạp chất HCl nước 3.Các chất lần lượt: dd NaCl , H2SO4 đặc 4.Tẩm dd NaOH 5.Khí NH3 8NH3 dư + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl 2.3.6 Xây dựng, sử dụng hệ thống tập thực tiễn nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn - Hoá học mơn thực nghiệm đòi hỏi nguời học phải biết dùng kiến thức lý thuyết giải thích vấn đề thực tiễn Giáo viên xây dựng tuyển chọn lồng ghép hệ thống tập nhằm giúp học sinh phát triển khả tư duy, học đơi với hành, ln đặt câu hỏi truớc vấn đề thực tiễn khao khát chinh phục Ví dụ 1:“Hiện tượng mưa axit” gì ? Tác hại ? Mưa axit gây tổn hại cho cơng trình sắt thép, đá, cối Mưa axit phát năm 1948 Thuỵ Điển Mưa axít tượng mưa mà nước mưa có độ pH 5,6 Khí thải cơng nghiệp khí thải động đốt ( tơ, xe máy) có chứa khí SO 2, NO, NO2,…Các khí tác dụng với oxi O2 nước khơng khí nhờ xúc tác oxit kim loại ( có khói, bụi nhà máy) ozon tạo axit sunfuric H2SO4 axit nitric HNO3 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 2NO + O2 → 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Axit H2SO4 HNO3 tan vào nước mưa tạo mưa axit Vai trò mưa axit H2SO4 HNO3 đóng vai trò thứ hai Hiện mưa axit nguồn nhiễm số nơi giới Mưa axit ảnh hưởng xấu tới thuỷ vực (ao, hồ) Các dòng chảy mưa axit đổ vào hồ, ao làm độ pH hồ, ao giảm nhanh chóng, sinh vật hồ, ao suy yếu chết hoàn toàn Hồ, ao trở thành thuỷ vực chết Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ chua đất, hoà tan nguyên tố đất cần thiết cho canxi (Ca),magiê (Mg), làm suy thoái đất, cối phát triển Lá gặp mưa axit bị "cháy" lấm chấm, mầm chết khô, làm cho khả quang hợp giảm, cho suất thấp Mưa axit phá huỷ vật liệu làm kim loại sắt, đồng, kẽm, làm giảm tuổi thọ công trình xây dựng, làm lở loét bề mặt đá cơng trình xây dựng, tượng đài làm từ đá cẩm thạch, đá vôi, đá phiến ( loại đá thành phần CaCO3): CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O [3] Ví dụ 2: Vì chất Florua lại bảo vệ được ? Răng bảo vệ lớp men cứng, dày khoảng 2mm Lớp men hợp chất Ca5(PO4)3OH tạo thành phản ứng:  → Ca5(PO4)3OH (1) 5Ca2+ + 3PO43- + OH- ¬   Q trình tạo lớp men bảo vệ tự nhiên người chống lại bệnh sâu Sau bữa ăn, vi khuẩn miệng công thức ăn lưu lại tạo thành axit hữu axit axetic axit lactic Thức ăn với hàm lượng đường cao tạo điều kiện tốt cho việc sản sinh axit Lượng axit miệng tăng làm cho pH giảm, làm cho phản ứng sau xảy ra: H+ + OH- → H2O Khi nồng độ OH- giảm, theo nguyên lí Lơ-Sa-tơ-li-ê, cân (1) chuyển dịch theo chiều nghịch men bị mòn, tạo điều kiện cho sâu phát triển Biện pháp tốt phòng sâu ăn thức ăn chua, đường đánh sau ăn Người ta thường trộn vào thuốc đánh NaF hay SnF2, ion F- tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy ra: 5Ca2+ + 3PO43- + F- → Ca5(PO4)3F Hợp chất Ca5(PO4)3F men thay phần Ca5(PO4)3OH Ở nước ta, số người có thói quen ăn trầu, việc tốt cho việc tạo men theo phản ứng (1), trầu có vơi tơi Ca(OH) 2, chứa ion Ca2+ OH- làm cho cân (1) chuyển dịch theo chiều thuận [2] Ví dụ 3:“Thuốc chuột” chất gì mà có thể làm chuột chết ? Tại chuột sau ăn thuốc chuột lại tìm nước uống Vậy thuốc chuột gì? Cái làm cho chuột chết? Nếu sau ăn thuốc mà khơng có nước uống chuột chết mau hay lâu ? Thành phần thuốc chuột kẽm photphua Zn3P2 Sau ăn, Zn3P2 bị thủy phân mạnh, hàm lượng nước thể chuột giảm, khát tìm nước Khi đó: Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3↑ Chính PH3 (photphin) giết chết chuột Càng nhiều nước đưa vào thể chuột → PH thoát nhiều → chuột nhanh chết Nếu khơng có nước chuột lâu chết hơn.[3] MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài Cho nguyên tử nguyên tố X có Z=18 1.Viết cấu hình e nguyên tử nguyên tố X 2.Viết cấu hình e nguyên tử nguyên tố Y T biết Y 2+ T- có cấu hình e giống X 3.Viết cấu hình e ngun tố có lớp e giống với lớp e Y 4.Hợp chất A tạo ion thuộc ngun tố hóa học có cấu cấu hình ngun tố X.Trong phân tử A có tổng hạt proton ,nơtron,electron 164.Xác định công thức phân tử A [10 ] Bài 2: Ở 500C áp suất 0,344 atm độ phân ly α N2O4 (k) thành NO2(k) 63% Xác định Kp; Kc; Kx [9 ] Bài 3: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na 2O BaO Hòa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước, thu 1,12 lít khí H (đktc) dung dịch Y, có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít khí CO (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Tính giá trị m [ ] Bài 4: Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2 Cu2S tan vừa hết 0,41 mol H2SO4 đặc nóng, sinh 0,365 mol khí SO2 dung dịch A Nhúng Fe nặng 50 gam vào dung dịch A, sau phản ứng xảy hoàn toàn nhấc Fe làm khơ, cân nặng 49,8 gam lại dung dịch B Cho dung dịch B phản ứng với dung dịch HNO3 đặc dư thu khí NO2 (sản phẩm khử nhất) dung dịch D Xác định phần trăm khối lượng chất hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch thu được.[11] Bài 5: a Trong công nghiệp, để điều chế CH3COOH người ta chưng gỗ điều kiện khơng có khơng khí 400-5000C, hỗn hợp lỏng gồm: H 2O, CH3COOH, CH3OH, CH3COCH3 hắc ín Thực tế người ta dùng cách để thu CH3COOH? b Vẽ sơ đồ điều chế khí clo phòng thí nghiệm từ MnO dung dịch HCl đặc Nêu tên, vai trò chất phương trình điều chế clo, tên dụng cụ sơ đồ Viết phương trình hóa học xảy chủ yếu theo sơ đồ vẽ.[12 ] Bài 6: Hãy giải thích người có thói quen ăn trầu ln khỏe? Thời kỳ Phục hưng, họa danh họa vẽ bột “trắng chì” (có chứa PbCO3.Pb(OH)2) Qua thời gian, họa bị ố đen khơng đẹp ban đầu Hãy giải thích tượng Để phục hồi họa cần dùng hóa chất nào? Viết phương trình phản ứng hóa học minh họa [ 13] Bài 7: Hãy giải thích sao: Trong q trình sản xuất giấm ăn, người ta thường dùng thùng có miệng rộng, đáy nơng phải mở nắp? Người đau dày ăn cháy cơm (cơm cháy vàng) thấy dễ tiêu ăn cơm? Khi nhai kỹ cơm có vị ngọt? [13] 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Trên kinh nghiệm thân đúc rút q trình cơng tác, từ học hỏi đồng nghiệp, từ thực tiễn dạy học mơn hố học truờng THPT Hoằng Hố Đề tài có tính thực tiễn cao, đuợc sử dụng để phát hiện, sàng lọc đội tuyển học sinh giỏi bồi duỡng học sinh giỏi theo định hướng phát triển lực tư học sinh: Năng lực tiếp thu kiến thức, Năng lực suy luận logic, Năng lực đặc biệt, Năng lực lao động sáng tạo, Năng lực kiểm chứng, Năng lực thực hành Áp dụng biện pháp trên, thân đồng nghiệp khơng băn khoăn chọn học sinh vào đội tuyển mơn Hố học Thực tế chọn đuợc học sinh thực có có khiếu mơn hố học, có niềm say mê tâm huyết Hơn nữa, xây dựng đuợc hệ thống tập, chuơng trình ơn luyện học sinh giỏi cách hệ thống phát huy đuợc lực học sinh Vì vậy, chọn đối tuợng, học sinh học tập tích cực thực muốn khám phá tri thức Hoá học, chất luợng đội tuyển ngày nâng cao Kết thi HSG cấp tỉnh đạt đuợc số thành tích sau: Năm học Phuơng pháp thực kết nghiệm 2010-2011 Chưa vận dụng biện pháp Có giải kk cấp tỉnh 2012-2013 Áp dụng hệ thống tập đề tài Có gải nhì, giải ba, giải kk 2014-2015 tiếp tục áp dụng hệ thống Có giải nhì, gải ba, giải kk tập đề tài KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua trình thực nghiệm sư phạm, tơi có sở để khẳng định giả thuyết hiệu việc vận dụng hệ thống các tập nhằm phát bồi duỡng HSG mơn hố học THPT * Theo kết điều tra: -Về phía HS: HS thích học mơn hóa học hơn, tiết học luyện tập, ôn tập kiến thức lôi HS hoạt động tư vừa sức tăng lên làm cho HS hứng thú hơn, chống lại thói quen lười biếng trí tuệ học -Về phía GV: Sử dụng hệ thống các tập nhằm phát bồi duỡng HSG mơn hố học THPT, GV chọn đuợc cách xác học sinh có khiếu mơn hố học Đồng thời, lực tư học sinh giỏi đuợc phát triểm cách rõ rệt Học sinh vận dụng cách chủ động, sáng tạo kiến thức giải vấn đề thực tiễn đồng thời giải vấn đề nảy sinh * Thơng qua quan sát tiến trình dạy học lớp: Các tập xây dựng ln kích thích học sinh đặc biệt học sinh giỏi khơng ngừng tìm tòi tìm cách giải nhanh, sáng tạo tạo khơng khí học tập hứng khởi Giáo viên đưa nhiều câu hỏi vấn đề mới, vấn đề mang tính thực tiễn cho HS gây hứng thú học tập Hoạt động nhận thức HS nâng cao, lôi HS tham gia xây dựng * Thông qua kiểm tra: Bài kiểm tra tiến hành sau HS học xong bài, bao gồm tập định tính tập định lượng Kết cho thấy việc sử dụng hệ thống tập nâng cao rõ rệt kết học tập học sinh phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm 3.2 Kiến nghị Trên kinh nghiêm đúc rút trình giảng dạy Rất mong tài liệu tham khảo cho HS đồng nghiệp Rất mong đóng góp chân thành đồng nghiệp Tơi mong Sở giáo dục có chương trình thảo luận SKKN đạt giải năm học để giáo viên tồn tỉnh tham khảo từ vận dụng vào giảng Dồng thời đưa SKKN hay lên trang wed Sỏ để giáo viên tỉnh tham khảo áp dụng vào công tác nhằm nâng cao chất lượng giáo dục XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 10 tháng năm 2018 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết đề tài Lê Thị Loan TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] PGS-TS Cao Cự giác – Giáo trình bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học THPTNXB ĐH Vinh [2] SGK Hoá họcp 11 nâng cao- Nhà xuất giáo dục Việt Nam [3] Bùi Thanh Huyên, truờng THPT Lê Trung Đình, Quảng Ngãi “ Vận dụng kiến thức hố học để giải thích tuợng tự nhiên sống ”- SKKN năm học 2009-2010 [4] Đề xuất casio [5] Đề thi tuyển sinh đại học cao đẳng năm 2011 khối A [6] Đề thi HSG tỉnh Nghệ An Bảng A năm học 2012-2013 [1] Đề thi chọn HSG quốc gia - lớp 12 THPT năm 2017 [8] PGS-TS Cao Cự giác - Bài tập lý thuyết thực nghiệm hoá học- tập 1- hố học vơ cơ- NXBGD [9] Đề thi chọn đội tuyển HSG Vĩnh Phúc 2013 [10] Đề thi giáo viên giỏi Thanh Hoá năm học 2013-2014 [11] Đề thi HSG Thanh Hoá năm học 2015-2016 [12] Đề thi HSG Thanh Hoá năm học 2012-2013 [13] Đề thi HSG thành phố Hải Phòng năm học 2016-2017 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Lê Thị Loan Chức vụ đơn vị cơng tác: Giáo viên trường THPT Hoằn Hố Cấp đánh giá xếp loại TT Tên đề tài SKKN (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại Phương pháp giải nhanh số dạng toán sắt hợp chất sắt lớp 12THPT Cấp Sở B 2012 Phương pháp giải nhanh số dạng toán sắt hợp chất sắt lớp 12THPT Cấp Tỉnh B 2014 Phuơng pháp giải nhanh toán phản ứng cộng hiđro, cộng brôm vào hođrocacbon không no, mạch hở lớp 11THPT Cấp Sở C 2014 Phương pháp giải nhanh số dạng toán axit nitric lớp 11- THPT Cấp Sở C 2016 ... 2.1.3 Bài tập hoá học phát triển tư học sinh Để phát học sinh giỏi bồi duỡng học sinh giỏi mơn hố học, việc xây dựng hệ thống tập có vấn đề khâu vô quan trọng Kinh nghiệm nhiều năm ôn luyện học sinh. .. sử dụng tập Hóa Học Bồi dưỡng Học sinh giỏi nhằm phát triển lực tư học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu : Bồi duỡng học sinh giỏi Hóa THPT tham dự kì thi học sinh giỏi cấp(... hệ thống tập nhằm phát bồi duỡng học sinh giỏi hoá học truờng trung học phổ thơng ” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu sở lí luận đề tài - Bài tập nhằm phát học sinh giỏi môn Hố học - Xây dựng,