Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh giỏi THPT thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC *** PHAN KHÁNH PHONG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HOÁ HỌC HÀ NỘI - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC *** PHAN KHÁNH PHONG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HOÁ HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN HĨA HỌC) Mã số: 60.14.01.11 Cán hướng dẫn: TS Vi Anh Tuấn HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, Em xin chân thành cám ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, tập thể Thầy Cô giáo cán trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu luận văn Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn TS.Vi Anh Tuấn, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo em học sinh trường THPT Chuyên Tuyên Quang – tỉnh Tuyên Quang, trường THPT Hoàng Văn Thụ – tỉnh Hịa Bình, giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tơi hồn thiện luận văn Tuyên Quang, tháng 10 năm 2016 TÁC GIẢ PHAN KHÁNH PHONG DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN BP Biện pháp BTHH Bài tập hóa học ĐC Đối chứng dd dd GD Giáo dục GV Giáo viên HS Học sinh HSGHH Học sinh giỏi Hóa học HTBT Hệ thống tập NLTDST Năng lực tư sáng tạo NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………….………… …1 Lý chọn đề tài……………………………… …………….…………………1 Mục đích nghiên cứu…………………………….……………….…………… Khách thể đối tượng nghiên cứu………………………………………… 3.1 Khách thể nghiên cứu…………………………… …… …………………… 3.2 Đối tượng nghiên cứu…………………………………… ….……………… Câu hỏi giả thuyết nghiên cứu………………………………… ………… 4.1 Câu hỏi nghiên cứu………………………………………………….………… 4.2 Giả thuyết nghiên cứu………………………………………………….……… Nhiệm vụ nghiên cứu………………………………………………….……… Phạm vi nghiên cứu…………………………………………………………… Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………… 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận……………………………………….……… 7.2 Phương pháp thực nghiệm……………………………………………… …… 7.3 Các phương pháp toán học…………………………………………….….…… Kết nghiên cứu………… … ……………………………………….…… Cấu trúc luận văn………………………………………………… …… …… Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI………………… 1.1 Lịch sử nghiên cứu…… ……………………………………… …… …… 1.1.1 Trên giới……………………………………………………… ….…… 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước……………………………… ….…… 1.2 Một số vấn đề lý luận tư tư sáng tạo…… ………….….… 1.2.1 Khái niệm tư duy……………………………………… ………….…… 1.2.2 Khái niệm sáng tạo……………………………………… ……….….… 1.2.3 Bản chất trình tư sáng tạo……………………………… …… 1.2.4 Đặc điểm trình tư sáng tạo………………… ………….……… 1.3 Tổng quan lực……………………………………………………… 1.3.1 Đổi chương trình giáo dục phổ thơng theo định hướng tiếp cận lực………………………………………………………………………… ……… 1.3.2 Khái niệm lực…………………………………………………….… 10 1.3.3 Cấu trúc lực…………………………………………….…….… 10 1.3.4 Năng lực chung lực chun biệt mơn Hóa học……… …….…… 11 1.3.4.1 Năng lực chung lực chuyên biệt………………………….….… 11 1.3.4.2 Năng lực chun biệt mơn Hóa học ……………………………… …… 12 1.4 Năng lực tư sáng tạo……………………………………………… … 13 1.4.1 Khái niệm lực tư sáng tạo…………………….……………… 13 1.4.2 Các biểu lực tư sáng tạo ………………………… ……13 1.4.3 Các biện pháp phát triển lực tư sáng tạo………………………….14 1.5 Lý luận bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Chuyên …… ………15 1.5.1 Quan niệm học sinh giỏi …………………………………… ………….15 1.5.2 Tầm quan trọng việc bồi dưỡng học sinh giỏi………………………… 15 1.5.3 Những phẩm chất lực học sinh giỏi hóa học ………………… 16 1.6 Lý luận dạy học theo chủ đề ……………………………… ……………17 1.6.1 Khái niệm dạy học theo chủ đề …………………….……………………17 1.6.2 Ý nghĩa dạy học theo chủ đề ……………………………………………… 17 1.7 Cơ sở thực tiễn ……………………………………………………………….18 1.7.1 Nhiệm vụ điều tra ……………………………………………….………… 18 1.7.2 Nội dung điều tra ……………………………………………………………18 1.7.3 Đối tượng điều tra ……………………………………………… …………18 1.7.4 Phương pháp điều tra …………………………………………….…………18 1.7.5 Kết điều tra …………………………………………………………… 19 Chương 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 22 2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung chủ đề chuẩn độ ……………………………22 2.1.1 Mục tiêu chương trình chuẩn độ ……………………………………… ….22 2.1.2 Nội dung chương trình chuẩn độ ……………………………………… ….22 2.2 Xây dựng nội dung chủ đề phương pháp chuẩn độ …………………… 23 2.3 Một số biện pháp sử dụng chủ đề chuẩn độ nhằm phát triển lực tư sáng tạo ………………………………………………………………… ….74 2.3.1 Biện pháp 1: Tạo lập môi trường sáng tạo lớp học ………………… 74 2.3.2 Biện pháp 2: thiết kế chủ đề tự học có hướng dẫn theo tiểu modun… 75 2.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng tập nhà ……………………………….……….76 2.3.4 Biện pháp 4: Sử dụng tập có nhiều cách giải ……………………… 77 2.4 Giáo án thực nghiệm sư phạm ……………………………… …………….78 2.4.1 Giáo án chủ đề …………………………………………………………….78 2.4.2 Giáo án chủ đề …………………………………………….………………89 2.5 Thiết kế công cụ đánh giá NLTDST ………………………………… 95 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM…………………………………… … 98 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm ……………………………….……….….98 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ………………………… …………… 98 3.3 Nội dung kế hoạch thực nghiệm sư phạm …………………………… 98 3.3.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm ……………………………… ……… …98 3.3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm …………………………………… ….98 3.3.2.1 Chọn đối tượng thực nghiệm …………………………………….… ……98 3.3.2.2 Tổ chức thực nghiệm sư phạm ……………………………………….… 99 3.4 Kết đánh giá thực nghiệm sư phạm …………………………….…99 3.4.1 Cách xử lí kết kiểm tra thực nghiệm sư phạm ………… 99 3.4.1.1 Đánh giá định tính 99 3.4.1.2 Đánh giá định lượng 99 3.4.2 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm ………… …………………… 99 3.4.3 Kết kiểm tra thực nghiệm sư phạm …………………… 100 3.4.4 Phân tích kết kiểm tra …………………………………………… 102 Kết luận khuyến nghị ……………………………………………………… 104 Kết luận ……………… ……………………………….…………………… 104 Khuyến nghị …………… ………………………………………………… 104 Tài liệu tham khảo …………………………………………………………… 106 Phụ lục ………………………………………………………………………… 108 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các lực chuyên biệt mơn Hóa học ……………………….12 Bảng 1.2 Kết điều tra nhận thức GV việc phát triển lực tư sáng tạo bồi dưỡng HSG …………………………………………………….19 Bảng 1.3 Kết điều tra tình hình rèn luyện NLTDST học sinh……………20 Bảng 2.1 Một số chất thị axit bazơ……………………………………………24 Bảng 2.2 Một số dd đệm thường sử dụng ………………………………….38 Bảng 2.3 Một số chất thị oxi hóa – khử……………………………………….62 Bảng 3.1 Đối tượng địa bàn thực nghiệm sư phạm ………………………… 98 Bảng 3.2: Bảng phân bố tần số kết kiểm tra ……………………… 100 Bảng 3.3: Bảng phân bố tần suất kiểm tra ………………….………… 100 Bảng 3.4: Bảng phân bố tần suất luỹ tích kiểm tra ………… …………101 Bảng 3.5: Phân loại kết học tập học sinh (%) ………………………….101 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra ………….102 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đường cong chuẩn độ dd HCl 0,1M dd NaOH 0,1M…………… 25 Hình 2.2 Đường cong chuẩn độ dd CH3COOH 0,1M dd NaOH 0,1M … 27 Hình 2.3 Đường cong chuẩn độ dd NH3 0,1M dd HCl 0,1M …………… 28 Hình 2.4 Đường chuẩn độ 10 ml dd H3PO4 0,1M dd NaOH 0,1M 30 Hình 2.5 Đường cong chuẩn độ 10 ml dd Na2CO3 0,1M 10 ml dd HCl 0,1M……………………………………………………………………………… 31 Hình 2.6 Đường cong chuẩn độ 100 ml dd Mg2+ dd EDTA nồng độ pH =10 …………………………………………………………………………… 44 Hình 2.7 Đường chuẩn độ Cl-, Br-, I- 0,1M dd Ag+ 0,1M ………………… 51 Hình 2.8 Đường chuẩn độ 100 ml Fe2+ 0,1M Ce4+ 0,1M………………… 58 Hình 2.9 Đường chuẩn độ dd Fe2+ 0,1M dd Cr2O72- 0,0167M (pH = 0)……60 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích kiểm tra số 1…………………… 101 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích kiểm tra số ……………………101 Hình 3.3: Đồ thị phân loại kết học tập học sinh qua kiểm tra số 102 Hình 3.4: Đồ thị phân loại kết học tập học sinh qua kiểm tra số …102 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 Đảng ta xác định 10 năm tới, đến năm 2020, phải tạo tảng để Việt Nam trở thành nước công nghiệp theo hướng đại Để thực điều ba đột phá việc thực chương trình hành động quốc gia là: thể chế, hạ tầng kĩ thuật chất lượng nhân lực Cả ba đột phá cần nhân tài, phải nỗ lực đầu tư cho giáo dục đào tạo Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng Đảng nhà nước đầu tư hướng đến Trong hội nghị toàn quốc trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên Bộ trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị tổ chức nhằm tổng kết kết đạt được, hạn chế, bất cập, đồng thời đề mục tiêu, giải pháp nhằm xây dựng, phát triển trường THPT chuyên thành hệ thống trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước thời kỳ đổi hội nhập” Hệ thống trường THPT chuyên đóng góp quan trọng việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng hiệu giáo dục phổ thông Tuy nhiên hạn chế, khó khăn hệ thống trường THPT chun tồn quốc gặp phải chương trình, sách giáo khoa, tài liệu cho mơn chun cịn thiếu, chưa cập nhật liên kết trường Bộ Giáo Dục Đào tạo chưa xây dựng chương trình thức cho học sinh chun nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình Nội dung chương trình thi học sinh giỏi quốc gia học sinh hỏi quốc tế gồm nhiều mảng kiến thức vô rộng lớn Đặc biệt kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa Trong nội dung thi phương pháp chuẩn độ nội dung quan trọng Phần thường xuyên có mặt đề thi học sinh giỏi khu vực, Olympic, học sinh giỏi quốc gia, quốc tế Tuy nhiên, thực tế giảng dạy trường trung học phổ thơng nói chung trường trung học phổ thơng chun nói riêng, việc dạy học kiến thức chuẩn độ gặp số khó khăn như: - Nội dung kiến thức lý thuyết chuẩn độ tài liệu giáo khoa giành cho học sinh chun hóa cịn sơ sài chưa đủ để trang bị cho học sinh Bài tập tài liệu ít, làm tập học sinh khơng đủ “lực” để thi đề thi khu vực, học sinh giỏi quốc gia, quốc tế hàng năm thường cho rộng sâu nhiều - Giáo viên thường phải sử dụng tài liệu bậc đại học, cao đẳng biên soạn Khi áp dụng tài liệu cho học sinh phổ thông giáo viên học sinh không đủ thời gian nghiên cứu khó xác định nội dung cần tập trung Mặt khác, nhiều nội dung tài liệu lại q “cao” so với chương trình thi gây khó khăn đọc hiểu - Tài liệu tham khảo phần tập vận dụng kiến thức lý thuyết phương pháp chuẩn độ ít, chưa có tập giành riêng cho học sinh chuyên hóa Để khắc phục khó khăn trên, tự thân giáo viên tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi phải tự thân vận động, sưu tầm tài liệu mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp… từ giáo viên phải tự biên soạn lại nội dung chương trình dạy xây dựng hệ thống tập để phục vụ cho cơng việc giảng dạy mình, điều nhiều thời gian cơng sức giáo viên Trong năm gần đây, giáo dục phổ thông nước ta thực chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học, nghĩa quan tâm đến việc học sinh vận dụng qua việc học Cùng với đổi giáo dục phổ thơng việc bồi dưỡng học sinh giỏi cần có đổi theo định hướng tiếp cận lực người học Trong bồi dưỡng học sinh giỏi phổ thông cần xác định phẩm chất lực quan trọng để hình thành phát triển nhằm nâng cao hiệu công tác đào tạo bồi dưỡng nhân tài Xuất phát tử lý trên, chọn đề tài: “Bồi dưỡng lực tư sáng tạo cho học sinh giỏi THPT thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ” Với hi vọng tài liệu tham khảo có ích cho thân, cho giáo viên em học sinh giỏi trình học tập trang bị thêm kiến thức hóa học phân tích đồng thời giúp em phát triển tối đa lực tư sáng tạo thân Mục đích nghiên cứu - Xây dựng hệ thống lý thuyết tập bồi dưỡng HSG phương pháp chuẩn độ - Đề xuất số biện pháp khai thác để phát triển lực tư sáng tạo cho học sinh THPT, đặc biệt HSG hóa học Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học q trình bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trung học phổ thơng KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ đề tài, chúng tơi giải số vấn đề lí luận thực tiễn sau đây: - Nghiên cứu sở lí luận việc phát triển NLTDST cho học sinh thơng qua q trình dạy học mơn Hóa học bồi dưỡng HSG Hóa học trường THPT - Điều tra, đánh giá thực trạng nhận thức rèn luyện NLTDST cho HS chuyên Hóa học - Trên sở phân tích mục tiêu, cấu trúc nội dung chương trình chuẩn độ chương trình chuyên để định hướng thiết kế tài liệu dạy – học - Xây dựng 04 chủ đề bồi dưỡng NLTDST cho HSG với nhiều tập thường gặp đề thi trại hè Hùng Vương, thi duyên hải đồng Bắc bộ, thi HSG quốc gia, thi Olympic quốc tế Điểm bật chủ đề xây dựng hệ thống BTHH đa dạng, phong phú với nhiều nội dung quan trọng, rãi kì thi HSG quốc gia, thi Olympic quốc tế - Đề xuất 04 biện pháp sử dụng dạy học chủ đề nhằm phát huy NLTDST cho HSG trung học phổ thông - Tiến hành TNSP 04 lớp (02 lớp TN 02 lớp ĐC) 02 trường THPT chuyên Tuyên Quang – Tỉnh Tuyên Quang; THPT Chuyên Hồng Văn Thụ - Tỉnh Hịa Bình với 02 chủ đề dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động người học nhằm phát huy NLTDST cho HS Chúng áp dụng biện pháp đề xuất, phân tích kết nhằm đánh giá hiệu biện pháp nêu HS lớp chuyên hóa học Kết thu tương đối phù hợp với mức độ đánh giá Khuyến nghị Qua nghiên cứu đề tài chúng tơi có số khuyến nghị sau đây: - Đầu tư cao cho phịng thí nghiệm, trường cần có giáo viên chuyên chuẩn bị thí nghiệm để GV giảng dạy có điều kiện cho HS thực hành nhiều nhằm phát huy tối đa mạnh đặc trưng môn Hóa học - Tiếp tục trì kế hoạch bồi dưỡng giáo viên chuyên Hóa học hàng năm tập trung chuyên đề nhằm phát triển lực cho HSG - Nên có giới hạn kiến thức tập chuẩn bị cho thi HSG hàng năm làm cho GV HS ôn luyện hiệu - Các trường cần có biện pháp hỗ trợ giáo viên biên soạn, thiết kế chủ đề dạy học nhằm phát triển NLTDST cho HS áp dụng vào việc giảng dạy bồi dưỡng HSG 104 - Tổ chức biên soạn chủ đề dạy học nhằm phát huy NLTDST tổ chức thi đánh giá chủ đề biên soạn Từ thành công bước đầu việc biên soạn chủ đề dạy học nhằm phát huy NLTDST cho HSG THPT vào triển vọng đề này, tiếp tục nghiên cứu sâu mở rộng xây dựng thêm chủ đề khác Trên kết nghiên cứu ban đầu chắn cịn có hạn chế định Tôi mong từ góp ý thầy giáo, anh chị bạn bè đồng nghiệp 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục đào tạo (2007) Quá trình xây dựng, phát triển hệ thống trường trung học phổ thông chuyên mục tiêu, giải pháp thời gian tới Bộ Giáo dục Đào tạo (2014) Chương trình phát triển Giáo dục trung học Vụ giáo dục trung học Lê Xuân Trọng, Nguyễn H u Đĩnh, T Vọng Nghi, Đỗ Đình R ng, Cao Thị Thặng (2015) Hóa học 12 nâng cao NXB Giáo dục Nguyễn Tinh Dung – Đào Thị Phương Diệp (2008) Câu hỏi tập cân ion dd Nhà xuất Đại Học Sư Phạm Hoàng Minh Châu – T Văn Mặc – T Vọng Nghi (2011) Cơ sở hóa học phân tích Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Tinh Dung (2005) Hóa học phân tích (cân ion dd) Nhà xuất sư phạm Nguyễn Tinh Dung (2006) Hóa học phân tích phần III, phương pháp định lượng hóa học Nhà xuất đại học sư phạm V N ALECXEIEP (1971) Phân tích định lượng – Tập Nhà xuất giáo dục Trần Tứ Hiếu, T Vọng Nghi, Hồng ThọTín (1984), Bài tập hóa học phân tích, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp 10 Lâm Ngọc Thụ (2005) Cơ sở hóa học phân tích Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 11 Đào Thị Phương Diệp, Đỗ Văn Huê (2007) Giáo trình hóa học phân tích (các phương pháp định lượng hóa học) Nhà xuất đại học sư phạm 12 Nguyễn Cương (2007) PP dạy học Hóa học trường Phổ thông Đại học Nxb Giáo dục, Hà Nội 13 Nguyễn Cương (1995) “Một số biện pháp phát triển HS lực giải vấn đề dạy học Hóa học trường phổ thơng”, Kỷ yếu hội thảo khoa học: Đổi PPDH theo hướng hoạt động hóa người học, Đại học Sư phạm Hà Nội, tr 2436 14 Nguyễn Duy Ái - Trần Thành Huế - Nguyễn Văn Tịng (2014) Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trung học phổ thông Tập Nhà xuất giáo dục 15 Vũ Anh Tuấn (2006) Xây dựng hệ thống tập hóa học nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi trường phổ thông Luận án tiến sĩ Giáo duc học 16 Nguyễn Cao Biên (2008) Rèn luyện lực độc lập sáng tạo cho học sinh lớp 10 trung học phổ thông thơng qua hệ thống tập Hóa học Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh 17 Bộ Giáo Dục Đào Tạo (2010) Tài liệu tập huấn giáo viên trường THPT 106 chun hướng dẫn thực chương trình chun sâu mơn Hóa học 18 Phan Dũng (2005) Thế giới bên người sáng tạo Nxb Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 19 Nguyễn Ánh Dương (2014) “Phát triển lực sáng tạo thông qua tập dượt nghiên cứu khoa học mơn Tốn cho học sinh trường trung học phổ thơng chun”, Tạp chí Khoa học Giáo dục (110), tr 17-19 20 Vũ Cao Đàm (2002) Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nxb khoa học kĩ thuật 21 Phạm Thị Bích Đào (2010) “Phát huy lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông qua giải tập hóa học hữu cơ”, Tạp chí Khoa học Giáo dục (58), tr 19-25 22 Phạm Thị Bích Đào, Cao Thị Thặng (2014) “Bước đầu áp dụng phương pháp bàn tay nặn bột theo hướng phát triển lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thơng dạy học Hóa học”, Tạp chí Khoa học Giáo dục (108), tr.11 23 Đề Thi HSGQG Việt Nam số nước khác, đề chọn đội dự tuyển Quốc Tế, đề thi Quốc Tế năm 24 Trần Thị Thanh Tâm (2008) Rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh dạy học hóa học chương oxi- lưu huỳnh Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh 25 Dương Thị Lương (2007) Vận dụng lý thuyết hóa học phân tích để giải toán cân ion dd-Bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Đại học Sư phạm Thái nguyên 26 Nguyễn Thị Hiển (2003) Phân loại, đánh giá tác dụng, xây dựng tiêu chí, cấu trúc tập phản ứng axit-bazơ phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Đại học sư pham Hà Nội 27 Vương Bá Huy (2006) Phân loại, xây dựng tiêu chí cấu trúc tập hợp chất tan phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Đại học Sư phạm Hà Nội 28 Đề thi Trại hè Hùng Vương đề thi Duyên Hải Bắc Bộ năm 107 Phụ lục 1: Các đề kiểm tra – đánh giá đáp án ĐỀ KIỂM TRA SỐ Thời gian làm bài: 60 phút MỤC ĐÍCH KIỂM TRA a) Về kiến thức - Cách xác định điểm tương đương chuẩn độ, tính tốn để xác định nồng độ dd - Nguyên tắc phương pháp chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh; axit yếu bazơ yếu b) Về kĩ  Xác định nồng độ dd chưa biết phương pháp chuẩn độ axit – bazơ + Phân tích đường cong chuẩn độ + Xác định phương pháp thích hợp + Xác định điểm tương đương + Tính tốn nồng độ theo số liệu thu c) Về thái độ: - Giáo dục học sinh có thái độ học tập đắn d) Định hướng phát triển lực - Năng lực tư sáng tạo - Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học - Năng lực tính tốn HÌNH THỨC KIỂM TRA a) Hình thức: Tự luận b) Học sinh làm lớp THIẾT LẬP MA TRẬN Mức độ Chủ đề Nhận biết Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ - Tính nồng độ dd chất điện li - Giải Thông hiểu Vận dụng - Tính pH - Giải dd chất điện tập chuẩn độ đa li axit đa bazơ - Phân tích tập chuẩn độ axit đường cong mạnh bazơ chuẩn độ mạnh - Tính tốn chọn chất thị thích hợp cho phép chuẩn 108 Cộng Mức độ Chủ đề Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Cộng độ Số câu Số điểm Tỉ lệ Số câu: Số điểm: Tỉ lệ: 30% Số câu: 1+ 1/2 Số điểm: Tỉ lệ : 50% Số câu : 1/2 Số điểm: Tỉ lệ: 10% Số câu : Số điểm : 10 100% NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA Câu 1: dd axit clohidric đặc bán ngồi thị trường có phần mol HCl 0,221 khối lượng riêng 1,182 g/ml a) Hãy tính nồng độ % HCl dd b) Hãy tính thể tích dd axit đặc cần dùng để điều chế 500 ml dd HCl 0,124 M c) Hãy tính thể tích dd bari hiđroxit (chứa 4,89 g bari hidroxit octahydrat 500 ml dd) cần dùng để chuẩn độ 25,00 ml dd HCl 0,124 M Câu Độ điện ly dd axit axetic 10% a) Hãy tính nồng độ đầu axit axetic dung tính pH dd Biết Ka = 1,74 ∙10-5 Hòa tan m gam natri propionat vào dd natri hidroxit pha loãng nước cất thành 250 ml dd A dd A có pH = 12,18 Đường cong chuẩn độ 20 ml dd A dd HCl chưa biết nồng độ cho hình b) Hãy tính m Câu 3.1 Trong phịng thí nghiệm có chai đựng dd NaOH, nhãn có ghi: NaOH 0,10 M Để xác định lại xác giá trị nồng độ dd này, người ta tiến hành chuẩn độ dd axit oxalic dd NaOH a) Tính số gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4.2H2O) cần lấy để hoà tan hết nước 100 ml dd axit, chuẩn độ hoàn tồn 10 ml dd axit hết 15 ml NaOH 0,10 M b) Hãy trình bày cách pha chế 100 ml dd axit oxalic từ số gam tính 109 c) Khơng cần tính tốn, cho biết dùng dd thị cho phép chuẩn độ số dd thị sau: metyl da cam (pH = 4,4); phenol đỏ (pH = 8,0), phenolphtalein (pH = 9,0)? Vì sao? Cho: pK a1(H2C2O4 ) = 1,25; pK a2(H2C2O4 ) = 4,27 3.2 Hút 10ml H3PO4 0,12M Thêm vài giọt chất thị A Chuẩn độ dd NaOH 0,1M đến dd chuyển màu Thêm tiếp vài giọt thị B chuẩn độ tiếp dd NaOH đến đổi màu thị B a) Tính pH tương đương pH tương đương để từ chọn A, B thích hợp số chất thị sau: metyl da cam(pH = 4,4); metyl đỏ(pH = 6,2), phenolphtalein(pH = 9), alizarin vàng(pH = 12) b) Nồng độ H3PO4 tính cao hay thấp so với giá trị thực TH sau: - TH1: Pipet hút 9,95 ml H3PO4(song tính 10 ml) - TH2: Có bọt khí xuất phần ống hẹp buret trước tiến hành chuẩn độ biến chuẩn độ đến nấc - TH3: Buret tráng nước cất Cho pKa(H3PO4)= 2,15; 7,21; 12,32 HẾT ĐÁP ÁN – THANG ĐIỂM Hướng dẫn giải Câu Câu 1: Điểm 3,0 (a) Giả sử dd chứa mol hỗn hợp gồm HCl H2O => nHCl = 0,221 mol nH2O = - 0,221 = 0,779 mol => mdd = 0,221  36,5 + 0,779  18 = 22,09 gam => C %( HCl)  0,221 36,5 100  36,5% 0,5 0,25 0,25 22,09 (b) Có: nHCl = 0,5  0,124 = 0,062 mol 0,25 => mHCl = 0,062  36,5 = 2,263 gam => mdd HCl = 2,263/ 0,365 = 6,2 gam 0,25 => Vdd HCl = mdd HCl/ D = 6,2/ 1,182 = 5,25 ml; 0,5 (c) Ba(OH)2 + HCl  BaCl2 + H2O 0,25 0,25 Có: nHCl = 0,025  0,124 = 3,1 10-3 mol => nBa(OH)2 = 1,55 10-3 mol => mBa(OH)2.8H2O = 1,55.10-3  315,33 = 0,4888 gam 110 0,5 =>Vdd Ba(OH)2 = 0,4888  500/ 4,89 = 50,0 ml Câu 2: 3,0 - (a) CH3COOH CH3COO + H + 0,25  2 Có: K a  [ H ]   (0,1C ) C  [H ] 0,25 C  0,1C => C = 1,566.10-3 M pH = 3,81 0,5 (b) Gọi nồng độ C2H5COONa NaOH dd A x y Tại pH = 12,18 C2H5COONa phân li khơng đáng kể (do pH >> 0,25 pKa) Có: y = 10-1,82 = 0,01514 M Tại điểm tương đương thứ có NaOH bị chuẩn độ H+ + OH-  H2O 0,25 0,25 0,02y => 0,02 y = 0,015CHCl => CHCl = 0,0202 M Tại điểm tương đương thứ hai C2H5COONa bị chuẩn độ H+ + C2H5COO-  C2H5COOH => 0,02x = 0,015CHCl => x = 0,01515 M *Nhận xét: thể tích dd HCl cần dùng để chuẩn độ NaOH 0,25 0,25 0,25 C2H5COONa nên suy nồng độ chất 0,25 dd => m = 0,01515 0,25  96 = 0,36 gam) 0,25 Câu 3: 3.1 2,0 0,25 a) Từ phản ứng chuẩn độ hoàn toàn axit oxalic xút: H2C2O4 + OH-  C2O 42 + H2O m 10 15 0,1.10-3 = ta có: 126 100  m = 0,9450 (g) 0,5 b) Cân xác 0,9450 gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4 2H2O) cho vào cốc thủy tinh, rót nước cất vào để hòa tan hết lượng axit cách dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ lắc nhẹ Chuyển tồn dd vào bình định mức 100 ml (cả phần nước dùng tráng cốc 2, lần) đến khoảng 2/3 thể tích bình lắc trịn bình Thêm dần nước cất đến gần vạch bình (cách 0,75 vạch chừng 1ml), dùng ống hút nhỏ giọt (công tơ hút) nhỏ từ từ 111 giọt nước cất đến vạch (để mắt mặt phẳng ngang với vạch thêm nước cất cho mặt khum chất lỏng tiếp xúc với mặt phẳng ngang vạch) để 100 ml dd axit oxalic c) Trong phép chuẩn độ trên, sản phẩm tạo thành C2O 42 , mơi trường bazơ, phải chọn chất thị có chuyển màu 0,5 rõ mơi trường bazơ Vì chọn chất thị dd phenol đỏ dung dich phenolphtalein cho phép chuẩn độ 3.2 2,0 + Vì K1 K  104 ;  104 ; K3  109 nên ta chuẩn độ riêng K2 K3 0,25 nấc 1, nấc 2, không chuẩn độ nấc H3PO4 + Đối với nấc 1: H3 PO4  OH   H PO4  H 2O pH td1  pK1  pK  4,68 ; pH Metyl da cam nên thị A metyl da 0,375 cam + Đối với nấc 2: H PO4  OH   HPO42  H 2O pK  pK3  9,76 ; pH Phenolphtalein phenolphtalein pH td  Ta có: CH PO  COH  VOH  VH3PO4  nên thị B 0,375 0,1 V  nên nồng độ H3PO4 phụ 10 OH 0,25 thuộc vào thể tích dd NaOH + Khi pipet hút 9,95 ml, cơng thức tính nồng độ H3PO4 lấy 10 ml, dẫn đến thể tích NaOH dùng nhỏ 0,25 thực tế, đó, nồng độ H3PO4 tính nhỏ thực tế + Vì cần để bù vào phần lấp chỗ bọt khí nên thể tích dd NaOH dùng lớn thực tế nên nồng độ H3PO4 tính lớn thực 0,25 tế + Nếu buret tráng nước cất, dd NaOH bị pha loãng phần, thể tích NaOH dùng lớn thực tế, đó, nồng 0,25 độ H3PO4 tính lớn thực tế 112 ĐỀ KIỂM TRA SỐ Thời gian làm bài: 60 phút MỤC ĐÍCH KIỂM TRA a) Về kiến thức - Cách xác định điểm tương đương chuẩn độ, tính tốn để xác định nồng độ dd - Nguyên tắc phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử b) Về kĩ  Xác định nồng độ dd chưa biết phương pháp oxi hóa – khử + Phân tích đường cong chuẩn độ + Xác định phương pháp thích hợp + Xác định điểm tương đương + Tính tốn nồng độ theo số liệu thu c) Về thái độ: - Giáo dục học sinh có thái độ học tập đắn d) Định hướng phát triển lực - Năng lực tư sáng tạo - Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học - Năng lực tính tốn HÌNH THỨC KIỂM TRA a) Hình thức: Tự luận b) Học sinh làm lớp THIẾT LẬP MA TRẬN Mức độ Chủ đề Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ Nhận biết Thông hiểu Vận dụng - Viết phản ứng oxi hóa – khử - Tính nồng độ chất theo phương pháp pemanganat - Xác định lượng tự phản ứng - Xác định số cân K - Tính suất điện động pin - Dựa vào kết chuẩn độ tính hàm lượng nguyên tố mẫu phân tích - Dựa vào phương pháp chuẩn độ xác định thành phần chất hỗn hợp 113 Cộng Mức độ Chủ đề Số câu Số điểm Tỉ lệ Nhận biết Thông hiểu Số câu: 1+1/2 Số điểm: 2,5 Tỉ lệ: 30% Số câu: 1+ 1/2 Số điểm: 4,5 Tỉ lệ : 50% Vận dụng Cộng Số câu : Số điểm: Tỉ lệ: 10% Số câu : Số điểm : 10 100% NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA Câu 1: Trong trình lên men, đường chuyển hóa thành CO2 etanol theo phản ứng: C6H12O6  2CO2 + 2C2H5OH Xác định nồng độ etanol rượu phép phân tích quan trọng q trình kiểm sốt chất lượng rượu Etanol xác định phương pháp chuẩn độ pemanganat Ion pemanganat phản ứng với etanol môi trường axit tạo Mn2+ axit etanoic, CH3COOH a) Hãy viết phương trình phản ứng chuẩn độ nêu Trong phép phân tích, 10,00 ml mẫu rượu trắng pha lỗng thành 500,00 ml dung dịch Lấy 20,00 ml dung dịch thu đem chuẩn độ dung dịch KMnO4 0,0500 thấy vừa hết 14,40 ml dung dịch b) Hãy tính nồng độ mol etanol có mẫu rượu pha lỗng c) Hãy tính nồng độ % theo thể tích (độ rượu) etanol mẫu rượu trắng Biết khối lượng riêng nước etanol tinh khiết 1,00 0,790 g/ml Câu 2: Một dd chứa ion Sn2+ chuẩn độ điện với dung dịch chứa ion Fe3+ 25oC Cho điện cực tiêu chuẩn: Sn4+ + eSn2+ E° = 0.154V ; Fe3+ + eFe2+ E° = 0.771 V a) Viết phương trình phản ứng xảy chuẩn độ tính lượng tự ∆G phản ứng? b) Xác định số cân phản ứng Cho 20 ml dd chứa ion Sn2+ (C = 0,10 mol/lít) chuẩn độ dd chứa ion Fe3+ (C = 0,20 mol/lít) Với điện cực calomel bão hòa (E°calomel = 0,242 V) sử dụng làm điện cực so sánh c) Tính suất điện động pin trường hợp sau: i) Khi thêm vào ml dung dịch Fe3+ ii) Ở điểm tương đương (gợi ý: Tại điểm tương đương ESn 4 iii) Khi thêm vào 30 ml dung dịch Fe3+ 114 /Sn2 = E0Fe 3 / Fe2 ) Câu 3: Để định lượng Cr thép, người ta phân huỷ 1,075 gam mẫu thép thành dd oxi hố hồn tồn Cr3+ thành CrO42- Sau thêm vào 25 ml dd chuẩn FeSO4 0,0410M lượng dư dd axit sunfuric lỗng làm mơi trường Lượng Fe(II) dư chuẩn độ 3,70 ml dd KMnO4 0,0400M Hãy tính hàm lượng theo % khối lượng Cr thép Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 0,8120 gam mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 35% tạp chất trơ dung dịch HCl (dư), thu dung dịch X Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu dung dịch Y Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,10M Mặt khác, hoà tan hết 1,2180 gam mẫu quặng dung dịch HCl (dư) thêm dung dịch KMnO4 0,10M vào dung dịch thu phản ứng xảy hồn tồn, hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,10M (a) Viết phương trình hố học phản ứng xảy (b) Tính thể tích SO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) dùng thành phần phần trăm theo khối lượng FeO, Fe2O3 có mẫu quặng HẾT Hướng dẫn giải Câu Điểm Câu 1: 1,5 a) 4MnO4- + 5C2H5OH + 12H+  4Mn2+ + 5CH3COOH + 11H2O b) CC H OH 5  (0,0500  0,01440)   0,045M 0,02 0,25 0,5 c Trong 10 ml mẫu rượu có 0,0225 mol C2H5OH; => VC H OH  0,0225  46  1,31ml 0,790 1,31 %C2 H 5OH   100  13,1o 100 => Câu 2: 0,75 3,5 Fe + Sn  Fe + Sn Eopin = 0,771 - 0,154 = 0,617 V => G0 = -nFEopin = -2  96485  0,617 = -119,1 103 J/mol = -119,1 kJ/mol 3+ a) K  10 b) c) i) bđ: pư: cb: Có: ESn 2+ 2+ 20, 617 0, 0592 4+ / Sn 2  ESn  4 / Sn2 0,25 0,5 0,25  6,99.1020 Fe3+ + Sn2+  Fe2+ + Sn4+ 0,5 0,5 1,5 0,5 4 0,25 mmol 0,0592 [Sn  ] 0,0592 0,5 log  0,154  log  0,140V 2 [Sn ] 1,5 115 0,25 => E pin  ESn / Sn  ECal  0,140  0,242  0,102V ii) Tại điểm tương đương: 4 0 ESn  EFe 4 3 / Sn2 / Fe 2  0,154  0,771   0,360V 3  ECal  0,360  0,242  0,118V ESn4 / Sn2  EFe 3 / Fe 2  => E pin  ESn / Sn iii) Fe3+ + Sn2+  Fe2+ + Sn4+ bđ: pư: 4 cb: 4 Có: EFe 3 / Fe => E pin  EFe 2  EFe  0,0592 log 3 / Fe 2 2 3 0,5 2 / Fe 2 0,25 0,5 mmol [ Fe 3 ]  0,771  0,0592 log  0,753V 2 [ Fe ]  ECal  0,753  0,242  0,511V ) Câu 3: 0,25 0,5 2,0 Các phản ứng xảy ra: CrO42- + Fe2+ + H+  Cr3+ + Fe3+ + H2O MnO4- + Fe2+ + H2O  Mn2+ + Fe3+ + H2O -Tổng số mmol Fe2+ ban đầu: n1 = 25.0,0410 = 1,025 mmol -Số mmol Fe2+ phản ứng với MnO4-: n2  5nMnO   5 3,70 0,0400 0,740mmol 0,5 0,25 0,25 => Số mmol Fe2+ phản ứng với CrO42-: n3  n1  n2  0,285mmol => Số mmol Cr3+: nCr 3  nCrO 2  n3   0,095mmol => % khối lượng Cr mẫu thép n 3  52 %Cr  Cr  100%  0,46% 1,075  1000 Câu 4: 0,25 0,25 0,5 a) FeO + HCl  FeCl2 + H2O Fe2O3 + HCl  FeCl3 + H2O FeCl3 + H2O + SO2  FeCl2 + H2SO4 + HCl 1,0 5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl  5FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 b) Đặt số mol FeO, Fe2O3 có 0,8120 gam quặng x y Đặt số mol SO2 dùng z Có: nFeO (trong 1,2180 gam mẫu) = n Fe2 = n MnO = 0,10 15,26.10-3 =  7,63.10-3 (mol) => nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 7,63.10-3 0,8120 = 5,087.10-3 (mol) 1,2180 116 0,25 => mFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 72 5,087.10-3 = 0,3663 (g) mFe O => n Fe O (trong 0,8120 gam mẫu) = (trong 0,8120 gam mẫu) = 0,25 0,8120 0,65 – 0,3663 = 0,1615 (g) 0,1615  1,01.10-3 (mol) 160 0,25 Tương tự, từ (3) (5) ta có:  nSO  nSO (3)  nSO (5) Trong đó: n SO (3) = 2 n FeCl3 (trong 0,8120 gam mẫu) -3 = n Fe2O3 (trong 0,8120 gam mẫu) = 1,01.10 (mol) n SO2 (5)  với: n 0,25 5 n MnO- (5) = ( n MnO   n Fe ) 2 2 Fe2 = nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n Fe O (trong 0,8120 gam mẫu) ( n MnO-  (n FeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n Fe2O3 (trong 0,8120 => n SO (5) = gam mẫu)) => nSO (5) = 5 -3 -3 -3   0,10 22,21.10 - (5,087.10 + 1,01.10 )  2   2.10-3 (mol) Vậy: n SO2 0,25  3,01.10-3 (mol) => VSO = 22,4 3,01.10-3 = 0,0674 (lit) 0,3663 % FeO = 100 = 45,11 % 0,8120 % Fe2O3 = 65 % – 45,11 % = 19,89 % 117 0,25 0,5 Phụ lục 2: BẢNG KIỂM QUAN SÁT BẢNG KIỂM QUAN SÁT BIỂU HIỆN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HS Ngày…… Tháng ……… Năm ………… Học sinh quan sát: ……………………… Lớp …… Nhóm …… Tên học (chủ đề): Tên GV quan sát: …………………………………………………………… STT Mức độ phát huy NLTDST Tiêu chí HS Rất tốt Biết xử lí thơng tin từ nguồn tài liệu cách hiệu Biết cách suy luận, phát hiện, giải vấn đề, biết cách học tự học Biết tìm nhiều cách giải cho vấn đề học tập Tìm câu trả lời nhanh, xác sắc xảo cho câu hỏi yêu cầu GV Đưa lý sắc xảo, hợp lý cho câu trả lời Biết đề xuất cách giải mới, cách làm hoạt động học tập Biết vận dụng kiến thức, kỹ có để đề xuất phương án giải vấn đề thực tiễn Biết tranh luận, phản bác bảo vệ ý kiến cá nhân, nhóm Biết đưa câu hỏi phức tạp chủ đề giải 10 Biết phân tích dự đốn kết quả, kiểm tra kết luận vấn đề nêu 118 Tốt Khá Đạt Không đạt