Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần sắt và hợp chất của sắt lớp 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT không chuyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC   o0o - MAI THỊ THAO PHÁT TRIỂNNĂNGLỰCGIẢI QUYẾTVẤNĐỀVÀSÁNGTẠO CHOHỌCSINHTHÔNG QUA DẠYHỌCBÀI TẬPPHẦNSẮT VÀ HỢPCHẤTCỦASẮTLỚP12NHẰM BỒIDƢỠNGHỌCSINHGIỎI ỞTRƢỜNGTRUNGHỌCPHỔTHƠNGKHƠNGCHUN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HĨA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC   o0o - MAI THỊ THAO PHÁT TRIỂNNĂNGLỰCGIẢI QUYẾTVẤNĐỀVÀSÁNGTẠO CHOHỌCSINHTHÔNG QUA DẠYHỌCBÀI TẬPPHẦNSẮT VÀ HỢPCHẤTCỦASẮTLỚP12NHẰM BỒIDƢỠNGHỌCSINHGIỎI ỞTRƢỜNGTRUNGHỌCPHỔTHÔNGKHÔNGCHUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC Mã số: 60.14.01.11 Cán hướng dẫn: PGS.TS Đặng Thị Oanh Hà Nội – 2016 Luâṇ văn đươcc̣ hoan vơi sư c̣cốgắng , giúp đỡ nhiêṭtinh cua thầy cô, gia đinh, bạn bè em học sinh ̀ Em xin bay to long biết ơn sâu sắc nhất đến đa tâṇ tinh hương dâñ, giúp đỡ em trình thực hiện luận văn ̀ ̃ ̀ Em cung xin chân cam ơn cac thầy cô giao ̃ phương phap daỵ hocc̣ Hoa hocc̣ khoa Giá Ha Nôịđa truyền đaṭnhưng kiến thưc va kinh nghiêṃ quy bau cho em suốt khoa hocc̣ ́ ̀ ́ ̃ Xin gưi lơi cam ơn chân đến Ban Giam hi ̉ Sư phạm trường Đaịhocc̣ Giáo Dục –Đại Học Quốc Giá HàNơị –Khoa Hóa Trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội đa h̃ ỗtrơ rc̣ ất nhiều quátrinh ̀ hocc̣ tâpc̣ vàthưcc̣ hiêṇ luâṇ văn Tôi xin cám ơn những người baṇ đồng hành của lớp cao hocc̣ Lýluâṇ phương pháp daỵ hocc̣ Hóa hocc̣ khóa 10, quý thầy cô em học sinh trường THPT Mai Anh Tuấn THPT Ba Đình – huyêṇ Nga Sơn – tỉnh Thanh Hóa đãtạo điều kiện tớt nhất để tơi có thể thực hiện đề tài Cuối cùng, xin bày tỏlòng biết ơn đối với gia đinh̀ , những người đa ̃thường xuyên đôngc̣ viên, khuyến khich́, hỡtrơ đc̣ ểtơi cóthểhồn thành lṇ văn Mơṭlần nữa, xin gửi đến tất cảmoịngười lòng biết ơn chân thành vàsâu sắc Tác giả Mai Thị Thao i DANH MỤC VIẾT TẮT BTHH BDHSG CTPT DD ĐC GQVĐ GV hh HS HSG KTDH NL NXB oxh PP PPDH PTHH SGK ST THPT TN TNSP ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN 1.1 Định hướng đổi giáo dục phổ thông hiện Việt Nam 1.2 Cơ sở lý luận về lực lực GQVĐ & ST: 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Năng lực chung lực đặc thù môn Hóa học của HS THPT Việt Nam 1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo 11 1.2.4 Đánh giá lực GQVĐ ST cho HS 13 1.2.5.Quy trình đánh giá lực GQVĐ ST 14 1.2.6 Sử dụng công cụ đánh giá -Thực hiện đánh giá 15 1.3 Bài tập hóa học trường THPT 15 1.3.1.Khái niệm tập hóa học: 15 1.3.2 Vai trò của tập hóa học dạy học 16 1.3.3 Phân loại BTHH 17 1.3.4 Những xu hướng phát triển của tập hóa học hiện 18 1.3.5 Đặc điểm tập hóa học theo định hướng phát triển lực 19 1.4 Một sớ phương pháp daỵ hocc̣ góp phần phát triển lưcc̣ giải quyết vấn đềvà sáng tạo 19 1.4.1 Dạy học giải quyết vấn đề 19 1.4.2 Phương pháp dạy học theo nhóm 20 1.4.3.Phương pháp dạy học đàm thoại-gợi mở 21 1.5.1 Vị trí của cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi việc đào tạo nhân tài dạy học hóa học trường THPT 22 1.5.2 Đặc điểm của học sinh THPT khơng chun tỉnh Thanh hóa .23 1.5.3 Khảo sát thực trạng : 23 iii 1.4.4 Vấn đề sử dụng tập hoá học dạy học hố học trường THPT khơng chuyên 26 CHƢƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT LỚP 12 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƢỜNG THPT KHÔNG CHUYÊN 29 2.1 Nội dung chương trình sắt hợp chất của sắt lớp 12 29 2.1.1 Cấu trúc chương trình sắt ,hợp chất của sắt lớp 12 29 2.1.2.Mục tiêu về kiến thức kĩ 30 2.2 Cơ sở xây dựng hệ thống tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần sắt hợp chất của sắt lớp 12 THPT không chuyên 31 2.2.1 Cơ sở lựa chọn tập 31 2.2.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập hóa học định hướng phát triển Phát triển lực giải quyết vấn đề sáng tạo cho học sinh 31 2.2.3 Quy trình xây dựng tập hóa học định hướng Phát triển lực giải quyết vấn đề sáng tạo cho học sinh 32 2.3 Thiết kế công cụ đánh giá lực GQVĐ ST thông qua BTHH 32 2.3.1 Cấu trúc của lực GQVĐ ST 32 2.3.2.Công cụ đánh giá lực GQVĐ ST của HS thông qua 37 2.3.3.Kiểm định công cụ đánh giá 41 2.4 Xây dựng hệ thớng tập hóa học phần săt hợp chất của sắt lớp 12 nhằm phát triển lực GQVĐ ST bồi dưỡng học sinh giỏi trường trung học phổ thông không chuyên 41 2.4.1 Xây dựng tập Sơ đờ phản ứng viết phương trình hóa học 42 2.4.2 Xây dựng tập về kiến thức kĩ thí nghiệm 44 2.4.3 Xây dựng tập nhận biết, tách , chuẩn độ tinh chế 46 2.4.4 Bài tập định lượng 48 2.4.5 Bài tập vận dụng kiến thức để GQVĐ thực tiễn 59 2.5 Sử dụng hệ thống tập phát triển lực GQVĐ 61 2.5.1 Sử dụng tập hóa học để bổ sung, hồn thiện, mở rộng, nâng cao .61 iv 2.5.2.Sử dụng tập rèn luyện cho HS kĩ tự phát hiện vấn đề, tự đề xuất phương án giải quyết vấn đề BTHH 63 2.5.3 Rèn luyện cho HS kĩ đề xuất PP giải tập nhanh, 65 2.5.4 Sử dụng tập hóa học thơng qua rèn lụn kỹ tự học : 66 2.5.5 Tăng cường khuyến khích HS tự xây dựng BTHH 68 2.5.6 Sử dụng hệ thống tập hóa học phát triển lực GQVĐ ST 69 2.5.7 Cho học sinh tập làm dạng tập nghiên cứu khoa học 72 2.6 Thiết kế giáo án thực nghiệm theo định hướng phát triển NL 73 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM……………… ……………….86 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm 86 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 86 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 86 3.2 Nội dung phương pháp thực nghiệm 86 3.2.1 Nội dung thực nghiệm 86 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 87 3.3 Tổ chức thực nghiệm 87 3.3.1 Đối tượng phạm vi thực nghiệm 87 3.3.2 Thực hiện giảng dạy 89 3.3.3 Thực hiện kiểm tra đánh giá 89 3.4 Kết quả thực nghiệm Xử lý đánh giá số liệu thực nghiệm 89 3.4.1 Xử lý, đánh giá kết quả TNSP qua kiểm tra 89 3.4.2 Xử lý, đánh giá kết quả TNSP theo bảng kiểm quan sát 99 3.4.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm………………………………… …….……104 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC 110 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Những biểu hiêṇ/ tiêu chí của lưcc̣ giải quyết vấn đềvàsáng taọ của học sinh trung học phổ thông……………… ……………………………… 10 Bảng 1.2 Bảng tổng hợp ý kiến đánh giá của giáo viên hóa trường THPT không chuyên…………………………………………… ……………………….18 Bảng 1.3 -Đánh giátầm quan trongc̣ của viêcc̣ phát triển NL GQVĐ ST thông qua tập BD HSG………………………………………………… …….19 Bảng 1.4 Bảng tổng hợp mức độ tự học của HS Đội tuyển thi HSG Tỉnh…… 19 Bảng 2.1.Cấu trúc chương trình sắt hợp chất của sắt lớp 12…………… .….23 Bảng 2.2 Cấu trúc của lực GQVĐ ST thông qua BTHH………… ….26 Bảng 2.3 Bảng kiểm quan sát (Dành cho GV)…………………………… …….29 Bảng 3.1 Giới tính thành phần gia đình……………………………… .…….80 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm kiểm tra trước tác động………………… …….81 Bảng 3.3 Giới tính thành phần gia đình……………………………… .…….81 Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm kiểm tra trước tác động………………… …….81 Bảng 3.5 Bảng thống kê điểm kiểm tra số 1………………………… …… 84 Bảng 3.6 Phân loại kết quả học tập của HS (%) kiểm tra số 1………… …84 Bảng 3.7 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra sớ trường Mai Anh T́n………………………………………………………… …85 Bảng 3.8 Bảng phân phối tần số, tần suất tần śt lũy tích kiểm tra sớ trường Ba Đình……………………………………………………………… ……86 Bảng 3.9 Bảng thống kê điểm kiểm tra số 2………………………… …… 86 Bảng 3.10 Phân loại kết quả học tập của HS(%) kiểm tra số 2……… .……87 Bảng 3.11 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số trường Mai Anh Tuấn………………………………………………………… …88 Bảng 3.12 Phân phới tần sớ, tần śt , tần śt lũy tích kiểm tra số Ba Đình .88 Bảng 3.13.Thông số xem xét sự khác biệt giá trị trung bình của nhóm khác ( nhóm TN- ĐC) của trường THPT Mai Anh Tuấn…………… 89 Bảng 3.14.Thông số xem xét sự khác biệt giá trị trung bình của nhóm khác ( nhóm TN- ĐC)của trường Ba Đình………………………………… … 89 Bảng 3.15.Kết quả thi HSG của( nhóm TN- ĐC) Ba Đình –Mai anh Tuấn… 90 Bảng 3.16 Kết quả đánh giá NL GQVĐ ST của HS trường MaiAnh Tuấn thông qua bảng kiểm quan sát………………………………………………… …91 vi Bảng 3.17 Kết quả đánh giá NL GQVĐ ST của HS trường Ba Đình thông qua bảng kiểm quan sát…………………………………………………… .……92 Bảng 3.18 Kết quả điều tra mức độ thực hiện công việc HS tiến hành tìm câu trả lời cho câu hỏi tập GV đưa ra……………………………… 94 Bảng 3.19 Hiệu quả của việc sử dụng BTHH để phát triển NL GQVĐ &ST HS 95 vii Câu 16 : Hổn hợp bột X gồm kim loại : Fe , Cu , Ag Để tách nhanh Ag khỏi hổn hợp X mà khơng làm thay đổi khới lượng có thể dùng dung dịch : A AgNO3 B FeCl3 C HCl D HNO3 Câu 17 : Thể tích dung dịch(lít) FeSO 0,5 M cần thiết để phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa KMnO4 0,2 M K2Cr2O7 0,1 M môi trường axit : A 0,16 B 0,32 C 0,08 D 0,64 Câu 18 : Hồ tan hồn tồn hổn hợp gờm 0,002 mol FeS2 0,003 mol FeS vào lượng dư H2SO4 đặc nóng thu Fe2(SO4) , SO2 H2O hấp thụ hết SO2 lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu dung dich Y không màu , suốt có pH = Thể tích của dung dịch Y thu : A 1,28 lít B 1,82 lít C 2,82 lít D 2,28 lít Câu 19: Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư , thấy tạo thành 7gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hoà tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu 1,176 lít khí H2 (đktc) Công thức của oxit kim loại : A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D CuO Câu 20 : Hoà tan hoàn toàn 46,4 gam Fe3O4 dung dịch H2SO4 loãng dư dung dịch A Cho l̀ng khí Clo dư qua dung dịch A để phản ứng sảy hoàn toàn dung dịch B Cô cạn dung dịch B sau phản ứng thu m gam muối khan Khối lượng m : A 97,5 gam B 9,75 gam C 12,75 gam D 12,0 gam Câu 21 : Cho luồng CO qua ống đựng 0,04 mol hổn hợp A gờm FeO Fe2O3 đớt nóng Kết thúc thí nghiệm thu chất rắn B gồm chất nặng 4,784 gam Khí khỏi ớng tiếp tục cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu 9,062 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của oxit FeO Fe2O3 lần lượt : A 18,04% 81,96% C 13,04% 86,96% Câu 22 : Thổi từ từ V lít hổn hợp khí A gờm CO H2 qua hổn hợp bột gồm CuO, Fe3O4 Al2O3 ớng sứ đun nóng sau phản ứng hồn tồn thu hỡn hợp B gờm khí nặng hỗn hợp A ban đầu 0,32 gam Giá trị của V(đktc) : A 0,224 lít B 0,336 lít C 0,112 lít D 0,448 lít Câu 23: Hồ tan hồn tồn 10 gam hỗn hợp X gồm muối khan FeSO4 Fe2(SO4)3 vào nước Dung dịch thu phản ứng hoàn tồn với 1,58 gam KMnO4 mơi trường axit H2SO4 dư Thành phần % về khối lượng của FeSO4 X A.76% Câu 24: Hoà tan hoàn tồn 12 gam hỡn hợp X gờm Fe, Cu dung dịch HNO dư, kết thúc thí nghiệm thu 6,72 lít (đktc) hỡn hợp B gờm NO NO có khới lượng 12,2 gam Khới lượng muối nitrat sinh A 43,0 gam B 34,0 gam C 3,4 gam D 4,3 gam Câu 25 : Để khử 6,4g oxit kim loại cần 2,688 lít khí H2 (đktc) Nếu lấy lượng kim loại cho tác dụng với dd HCl thì giải phóng 1,792 lít khí H2 (đktc) Kim loại : A Mg B Al C Fe D Cr Câu 26 : Cho 0,04 mol bột Fe vào dung dịch chứa 0,08 mol HNO3 thấy thoát khí NO Khi phản ứng hồn tồn lọc dung dịch thì khối lượng chất rắn thu gam ? A 3,60 gam B 4,84 gam C 5,96 gam D 9,68 gam Câu 27 : Dùng quặng hematit chứa 90% Fe2O3 để sản xuất tấn gang chứa 95% Fe Hiệu suất trình 80% Khối lượng quặng hematit cần dùng : A 1884,92 kg B 1880,2 kg C 1900,5 kg D Kết quả khác Câu 28 : Dùng 100 tấn quặng Fe3O4 để luyện gang ( 95% Fe ) , cho biết hàm lượng Fe3O4 quặng 80% , hiệu suất trình 93% Khối lượng gang thu :A 55,8 T B 56,712 T C 56,2 T D 60,9 T Câu 29: Cho 0,87 gam hh gồm Fe, Cu Al vào bình đựng 300 ml dd H2SO4 0,1M Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,32 gam chất rắn có 448 ml khí (đktc) Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO3, phản ứng kết thúc thì thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) tạo thành khối lượng muối dd A C Câu 30: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS FeS bình kín chứa khơng khí (gờm 20% thể tích O2 80% thể tích N2) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn nhất hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: 84,8% N2, 14% SO2, còn lại O2 Phần trăm khối lượng của FeS hỗn hợp X B 59,46% C 19,64% AI ĐỀ TỰ LUẬN: Thời gian 90 phút Câu 1:((2,0điểm) Cho hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe, Cu Al tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau kết thúc phản ứng cho tiếp dung dịch HCl đun nóng đến hỡn hợp khí Y ngừng Lọc tách cặn rắn C Cho Y hấp thụ từ từ vào dung dịch Ca(OH) dư, thì thu kết tủa Cho C tác dụng hết với dung dịch axit HNO đặc, nóng, dư thu chất khí nhất Sục khí vào dung dịch NaOH Viết phương trình phản ứng xảy 110 Câu 2: (2,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe 3O4 Fe2O3 tan vừa hết dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 70,4 gam muối, mặt khác cho Clo dư qua X rồi cô cạn thì thu 77,5 gam ḿi Tính m? Câu 3:(2,0 điểm) Một dung dịch chứa 0,2 mol Fe (dung dịch X) 2+ 3+ 0,2 mol Fe , dung dịch điều chỉnh đến pH = a) Xác định thế của dung dịch X - b) Thêm vào dung dịch X ion OH đến pH = (coi thể tích khơng đổi), thế của dung dịch đo 0,152V Chất đã kết tủa khối lượng bao nhiêu? Tính T Fe(OH)3 Biết E0Fe 3+ /Fe2+ = 0,77V Câu 4: (2,0 điểm) : Sắt dạng α (Feα) kết tinh mạng lập phương tâm khối, ngun tử có bán kính r = 1,24 Å Hãy tính: a) Cạnh a của tế bào sơ đẳng b) Tỉ khối của Fe theo g/cm3 c) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử Fe Câu 5: (2,0 đ) Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với sắt (III) oxit điều kiện khơng có khơng khí thu hỡn hợp chất rắn A Chia hỗn hợp chất rắn A (đã trộn đều) thành hai phần Phần có khới lượng nhiều phần 67 gam Cho phần tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 8,4 lít H2 bay Hồ tan phần lượng dư dung dịch HCl thấy có 42 lít H2 a) Tính khới lượng chất hỡn hợp A b) Khi lấy tồn chất rắn A, cho tác dụng với dung dịch axit HNO loãng dư, thu 33,6 (lít) khí khơng màu hố nâu khơng khí nhất Tính khới lượng muối sau phản ứng Biết phản ứng đều xảy với hiệu suất 100% Các thể tích khí đo đktc ĐÁP ÁN : Câu 1: phương trình x 0,25 đ = 2,0 đ Câu 2: Coi hỡn hợp gờm FeO Fe2O3 ta có:PTHH 0,5 đ - Khối lượng tăng lên khới lượng của Cl có ḿi 2Fe 2+ 3+ + Cl2 →2Fe + 2Cl - Vậy nCl- = 0,2 mol Như vậy số nFe2+ = nFeSO4 = nFeO = 0, 2mol .1,0 đ Mà m FeSO Câu Ta có trình xảy ra: Ban đầu nồng độ Fe 3+ = nồng độ Fe 2+ thì: E 3+ = Eo Fe Fe 2+ Khi pH = thế của dung dịch giảm x́ng còn 0,152V Chứng tỏ có Fe dạng Fe(OH)3 Fe 3+ kết tủa 3+ 0,152 = 0,77 + 0,059 lg 3+ Có thể coi Fe đã kết tủa hồn tồn Khới lượng kết tủa: mFe ( OH) = 0,2 107 = 21,4 gam TFe(OH)3 Nên n 3+ - -11 = [Fe ][OH ] = 10 Fe ( SO ) Do m=m FeO +m Fe2 O3 = 0, x72 + 0,1x160 = 30, 4( gam) Vậy m = 30,4 gam .0,5đ Câu 4: a 0,5đ ♣ a) Mạng tế bào sở của B Fe (hình vẽ) A E a C a D Theo hình vẽ, số nguyên tử Fe − Ở tám đỉnh lập phương = × Vậy tổng sớ nguyên tử Cu chứa tế bào sơ đảng = + = (nguyên tử) 2 2 b) 0,5 đ: Từ hình vẽ, ta có: AD = a + a = 2a xét mặt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2 mặt khác, ta thấy AC = 4r = a c) 0,5 đ: Khoảng cách ngắn nhất giữa nguyên tử đoạn AE: 112 AE = d) 0,5 đ: + Thể tích của tế bào sở = a 23 + mol Fe có NA = 6,02 ×10 chứa nguyên tử Fe nguyên tử Khối lượng riêng d = Câu * Từ phần 1: số mol Al = 0,375 × = 0,25 hay 6,75(g) * Đặt số mol Al, Fe, Al2O3 phần x, y, z (mol) phần hai nx, ny, nz (mol) x = 0,25 (I) (27nx + 56ny + 102nz) − (27x + 56y + 102z) = 67 (IV) Ghép (I), (II), (III), (IV) cho: 66,75n − 334n + 401,25 =0 (*) Giải (*) ta có n * Với n1= 535 60 30 267 A ban đầu có: x = 0,25 ; y = 107 ; z = 107 ;  khối lượng Al = 20,275 (g) ; Fe = 94,323 (g) Al2O3 = 85,900 (g) ⇒ số mol Al = 0,75 ; Fe = 1,684 Al2O3 = 0,842 * Với n = A ban đầu có: x = 0,25; y = 0,25; z = 0,375 Vậy A :1mol Al; 1mol Fe ; 0,5mol Al2O3, mAl =27 (g); mFe = 56 (g) mAl2O3 = 51 (g) b) Khi hoà tan A HNO3 loãng dư thì ngồi khí NO giả sử dung dịch có a(mol) Al → Al NH NO * Trường hợp: n =535/267: theo quy tắc thăng số mol electron: (401/534) ×3 +1,684×3 = 1,5 × + 8a Số mol Al(NO3)3 = (0,75 + 1,684) = 2,434 ; Fe(NO3)3 = 1,684 NH4NO3 = 0,35 ⇒ khối lượng muối thu = 953,97 (g) * Trường hợp: n=3 ta có: 1×3+1×3 = 1,5×3+8a ⇒ a = 0,1875mol Sớ mol Al(NO3)3 = (1 + 0,5×2) = ; Fe(NO3)3 = NH4NO3 = 0,1875 ⇒ khối lượng muối thu = 683 (g) Fe → Fe3+ PHỤ LỤC GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM 113 CHUYÊN ĐỀ SẮT –HỢP CHẤT CỦA SẮT Bồi dƣỡng HSG - Buổi 2- Thời gian 90 phút Bài tập định lượng: Lập công thức hóa học- Oxh Fe qua nhiều giai đoạn Bài tập vận dụng kiến thức hóa học để GQVĐ thực tiễn I MỤC TIÊU Kiến thƣ́c: - Vận dụng kiến thức về sắt hợp chất của sắt để giải quyết tập: + Lập công thức hóa học + Oxi hóa sắt qua nhiều giai đoạn mức độ thấp, nâng cao mở rộng theo hướng phát triển lực GQVĐ ST - Vận dụng kiến thức hóa học để GQVĐ thực tiễn Kĩ - Vâṇ dungc̣ linh hoạt sáng tạo để giải quyết tập định lượng của sắt, hợp chất của sắt vấn đề thực tiễn - Kĩ GQVĐ ST Thái độ - Làm việc nghiêm túc, tư g c̣ iác, tích cực hoạt động học tập - Giúp HS nhận thức chất hữu gần gũi với đời sống những hiểu biết vềchúng làrất cần thiết, giúp chúng ta sử dụng hợp lí có hiệu quả sản phẩm hóa học từ tăng dần lòng u thích đới với mơn học Năng lƣcc̣ Chú trọng phát triển NL GQVĐ ST , NL hơpc̣ tác nhóm , NL vâṇ duṇ g kiến thức hóa học vào sớng , nâng cao mở rộng tiếp cận với chương trình thi HSG cấp Tỉnh, quốc gia AI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC Dạy học GQVĐ, đàm thoaịtim̀ tòi, hơpc̣ tác nhóm nhỏ III CHUÂN BI c̣ - GV: Chia nhóm trước tiết hocc̣, chuẩn bi giạ́o án, phiếu hocc̣ tâpc̣ ̉ - HS: Ôn tâpc̣ kiến thức cũ, bầu nhóm trưởng, thư kícủa nhóm ́ IV TIÊN TRÌNH DAỴ HOCc̣ Ởn định lớp (1 phút) Triển khai cách thức tổchức (2 phút) GV chiếu slide nội dung của buổi học cách thức tổ chức buổi học Bài mới: 114 Hoạt động GV HS Hoạt động 1: Bài toán lập cơng thức hóa học GV.Chiếu slie câu hỏi sau: 1.Nêu khái quát bản về cấu tạo nguyên tử đơn chất sắt ? 2.Côn thức oxit sắt ? Cách xác định công thức oxit sắt ? * GV: 1.Xác định vấn đề của tốn? 2.Có những phương án để giải toán ? Phương án phù hợp nhất ? 3.Em hãy thay đổi số liệu để hình thành toán dựa đề gốc? HS: Trả lời câu hỏi để xác định vấn đề GQVĐ Các tập xây dựng nhƣ sau: Hoà tan 88,8 gam hỡn hợp gờm Cu oxít sắt lượng dư dung dịch HNO3 thu dung dịch A 6,72 lít khí NO (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu cách gọn nhẹ 274,2 gam muối khan * VD Đốt x (mol) Fe O2 thu 5,04 gam hỗn hợp A của Fe Cu Xác định gồm oxit của sắt Hòa tan A HNO nóng dư thì thu cơng thức của oxít sắt.( dung dịch X 0,035 mol khí Y ( gồm NO NO 2), ĐA: Fe3O4) biết dY / H2 = 19 Tính x Hồ tan 40,8 gam hỡn HDG: hợp gờm Cu oxít Cách Xem oxit sắt gồm Fe2O3 FeO ( vì Fe3O4 sắt lượng dư dung coi FeO Fe2O3) dịch HNO3 thu Viết PTHH dung dịch A 6,72 lít Theo (3), (4), (5) ta có: n HNO = 3n Fe + n (NO +NO ) = 3x + 0, 035 ; khí NO (đktc) Cô cạn dung dịch A thu nH O = 129,0 gam muối khan của Fe Cu Xác định m + m A HNO3 công thức của oxít sắt ( Cách 2: ĐA FeO) - Nhận xét vấn đề: Sắt bị oxh giai đoạn (1) tạo hỗn hợp vvv nhiều chất cả sắt (II), sắt (III) số mol mỗi chất thì không thể tính Đem hh oxh giai đoạn tạo hết thành sắt (III) Vậy cách nhìn tổng quát: Từ đầu đến ći có sắt nhường(e) chất Hoạt động Bài toán oxh sắt qua nhiều giai đoạn GV.Đặt câu hỏi sau với nhận (e) oxi HNO3 - GQVĐ:Ta có sơ đờ +O2 Fe → hh oxit → Fe(NO3)3 Áp dụng bảo toàn (e) cho cả trình ta có: 3+ cả lớp định hướng Fe – 3e → Fe khai thác em trả N + 1e →N Lập phương trình bảo tồn (e) phương trình khới lượng oxit Giải x = 0,07 mol lời 1.Khi bị oxh sắt có thể chủn thành những sớ oxh ? Ở điều kiện ? HS.Trả lời câu hỏi ? +5 4+ BI Vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn: VD Mỏ sắt Bản Cuôn Công ty cổ phần Vật tư Thiết bị tồn - Matexim (thuộc Tổng cơng ty máy động lực máy nông nghiệp Việt Nam) khai thác từ gần bốn năm Từ khai thác mỏ sắt Bản Cuôn xã Ngọc Phái (Chợ Ðồn, Bắc Cạn), mỡi có mưa, bùn đỏ từ khu vực mỏ chảy theo dòng 116 GV.Đặt hệ thống câu nước, tràn vào đất ruộng của nhân dân địa phương, làm hỏi suất lúa bị sụt giảm nghiêm trọng Mặc dù nông dân đầu tư ? Vấn đề cần giải quyết nhiều phân bón hơn, suất ngày giảm, vụ mùa của toán ? năm thu gần năm tạ thóc, giảm gần nửa so ? Có những cách để với trước"… giải tốn ? Phương Hình 2.1 Khai thác khống sản làm ảnh hƣởng đến sản xuất pháp tối ưu nhất ? Vì ? ? Em hãy khái quát hóa tốn? Rút nhận xét ? Nhận xét: Với cách làm (2) toán yêu cầu HS khái qt hóa tốn đến hỗn hợp chất rắn trung gian nhiều chất(các oxit sắt có sắt) Bài tốn tốn khơng thể giải theo cách thơng thường mà dùng cách cách ngắn gọn hiệu quả, sáng tạo độc đáo Dân bản Cuôn phải sử dụng nguồn nước thải từ mỏ quặng ( Phunutoday)Thứ Năm, 06/02/2014, 21:48:05 https:// www.nhandan.com.vn Câu hỏi: Đọc trích đoạn trả lời câu hỏi sau? (Đề HSG Thanh Hóa 2013-2014) Ở những vùng gần vỉa quặng pirit sắt, đất thường bị chua chứa nhiều sắt, chủ yếu trình oxi hóa chậm oxi khơng khí có nước (ở ngun tớ bị oxi hóa đến trạng thái oxi hóa cao nhất) Để khắc phục, người ta thường bón vơi tơi vào đất Hãy viết phương trình hóa học để minh họa (Đề chọn đội tuyển Quảng Trị 2012-2013) Thực tế khống pirit có thể coi hỡn hợp của FeS FeS Khi xử lí mẫu khoáng pirit brom dung dịch KOH dư, người ta thu kết tủa đỏ nâu A dung dịch B Nung A đến khối lượng không đổi 0,2 (g)chất rắn Thêm lượng dư dung dịch BaCl2 vào B thì thu 1,1087 (g) kết tủa trắng Hoạt động Vận dụng không tan axit kiến thức giải quyết Viết PTHH của phản ứng dạng ion xác định công 117 vấn đề sống thức tổng quát của pirit ? Em hãy kể tên ĐA Phản ứng oxi hóa chậm FeS2 hiện tượng xảy 4FeS2 + 15O2 + 2H2O → 2H2SO4 + 2Fe2(SO4)3 tự nhiên tính chất - Bón thêm vơi để khử chua : hợp chất gây mà em H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O biết ? Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaSO4 ? Bản chất của trình gì? ? Để chống ô nhiễm môi trường tác hại hoạt động của người gây ra, chúng ta phải làm gì ? Các PTHH xảy ra: 2FeS +15Br - 2FeS + 9Br2 + 22OH →2 Fe(OH)3↓+2SO4 2Fe(OH)3↓ nS =1,1087/233 -3 = 2,5 10 mol III ÁP DỤNG Bài (Đề HSG Quảng Trị 2011-2012) Đớt cháy hồn tồn 4,4 gam sunfua kim loại có cơng thức RS lượng oxi dư Chất rắn thu sau phản ứng đem hoà tan lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% Nồng độ phần trăm của muối dung dịch thu 41,72% Khi làm lạnh dung dịch thì thoát 8,08 gam muối rắn (T) Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối dung dịch 34,7% Xác định công thức của sunfua kim loại (T) ĐA Công thức của T Fe(NO3)3.9H2O Bài 2.( Chọn HSG Casio Thanh Hóa 2011-2012) Hợp chất A có cơng thức MXx M chiếm 46,67% về khối lượng; M kim loại, X phi kim chu kì Trong hạt nhân M có tổng số hạt nơtron trừ tổng số hạt proton 4, hạt nhân X có tổng sớ hạt nơtron tổng số hạt proton Tổng số proton MXx 58 a Xác định tên, số khối của M, X b Viết cấu hình electron nguyên tử của M, X ĐA a M Fe,X S [Ar]3d 4s 2 b Cấu hình electron của Fe: S: [Ne]3s 3p Bài Để phoi bào sắt nặng m ( gam) ngồi khơng khí, 118 sau thời gian thu 12 gam rắn X gồm sắt oxit của sắt Cho X tác dụng hồn tồn với dung dịch axit HNO3 thấy giải phóng 2,24 lít khí NO nhất ( đo đktc) Hoạt động Luyện tập a) Viết phương trình hố học xảy Mỡi HS làm độc lập b) Tính khới lượng m của phoi bào sắt ban đầu giấy.(Thời gian 40 c) Xây dựng tốn phát triển dựa tập gớc phút) ĐA 10,08 gam Fe Giáo viên thu đảo chéo để HS chấm Trong trình chấm nếu HS có vướng mắc gì thì ghi chép lại để trao đổi Cho em nhận xét chấm của để rút kết luận Bài Tại vỏ tàu thép bị ăn mòn khu vực mạn tàu tiếp xúc với nước biển khơng khí? Vì để bảo vệ vỏ tàu khỏi bị ăn mòn ta thường gắn tấm kẽm vào vỏ tàu? Bài tập nhà Bài (Đề HSG quốc gia casio 2010) Hợp chất Z tạo hai ngun tớ M, R có cơng thức MaRb R chiếm 6,667% khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, còn hạt nhân của R có n′ = p′, GV Phân tích kết luận n, p, n′, p′ số nơtron proton tương ứng của M R Biết tổng số hạt proton phân tử Z 84 a + b = Tìm CTPT của Z Bài ( Chọn HSG Hà Tính 2015-2016) Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO 3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu 2,688 lít khí H Sau kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỡn hợp rời đun nóng, thu hỡn hợp khí B còn phần chất rắn chưa tan (C) Sục khí B vào dung dịch Ca(OH) dư thì xuất hiện 10 gam kết tủa Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu dung dịch D 1,12 lít Hoạt động 5.Bài tập về nhà chất khí nhất Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu kết tủa E Nung E đến khối lượng khơng đổi m gam chất rắn Tính khới lượng chất A tính m Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn, phản ứng đều xẩy hoàn toàn ĐA mFeCO3=11,6 (gam), mFe=5,6 (gam), mCu=0,64 (gam), 119 mAl= 2,16 (gam) m=0,025*160+0,01*80= 4,8 (gam) Bài ( Chọn HSG Hà Tĩnh 2015-2016 ) Hoà tan hoàn toàn 0,812 gam mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 35% tạp chất trơ dung dịch H2SO4 (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 0,1M Mặt khác, hoà tan hết 1,218 gam mẫu quặng dung dịch H2SO4 (dư) rồi thêm dung dịch KMnO4 0,1M vào dung dịch thu cho đến phản ứng xảy hoàn toàn, thì hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,1M a Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy b Tính thể tích SO2 (đktc) đã dùng thành phần phần trăm theo khối lượng của FeO, Fe2O3 có mẫu quặng ĐA VSO2 = 0,0674 (lit), % FeO = 45,11 %, % Fe2O3 = 19,89 % Bài Hãy kể hiện tượng ô nhiễm môi trường gây nên tính chất của sắt hượp chất của sắt.Biện pháp khăc phục HẾT 120 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC   o0o - MAI THỊ THAO PHÁT TRIỂNNĂNGLỰCGIẢI QUYẾTVẤNĐỀVÀSÁNGTẠO CHOHỌCSINHTHÔNG QUA DẠYHỌCBÀI TẬPPHẦNSẮT VÀ HỢPCHẤTCỦASẮTLỚP12NHẰM BỒIDƢỠNGHỌCSINHGIỎI... hoá học dạy học hố học trường THPT khơng chun 26 CHƢƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP HĨA HỌC PHẦN SẮT VÀ HỢP CHẤT... thưcc̣ hiêṇ đềtài - Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học tập phần sắt hợp chất sắt lớp 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT khơng chun Mục đích nghiên cứu