(Luận văn thạc sĩ) sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương đại cương về kim loại hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC  o0o  - NGUYỄN THÙY DƢƠNG SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI - HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC  o0o  - NGUYỄN THÙY DƢƠNG SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI - HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 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 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đào Thị Việt Anh Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Đào Thị Việt Anh, cô tận tình hướng dẫn, hỗ trợ động viên nhiều suốt thời gian thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến quý thầy cô giảng dạy lớp Cao học khóa 9, chuyên ngành Lý luận Phương pháp dạy học Hóa học Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội, nhờ mà tơi học hỏi, tích lũy nhiều kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu q báu q trình tơi tham gia khóa học cho công việc giảng dạy Tôi xin chân thành cảm thầy cô giáo em học sinh trường THPT địa bàn huyện Lương Tài – Bắc Ninh tạo điều kiện giúp đỡ thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm địa bàn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp quan tâm, động viên nhiều thời gian thực đề tài Dù cố gắng q trình hồn thiện đề tài, xong với khả thân cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi trân trọng ý kiến đóng góp q thầy đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Nguyễn Thùy Dƣơng i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTHH Bài tập hóa học BTNT Bài tập nhận thức CNTT Cơng nghệ thông tin ĐC Đối chứng đktc Điều kiện tiêu chuẩn GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh HSHT Hồ sơ học tập Nxb Nhà xuất PH GQVĐ Phát giải vấn đề PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PTHH Phương trình hóa học PHT Phiếu học tập SBT Sách tập SGK Sách giáo khoa TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục biểu đồ, sơ đồ vii Danh mục hình ảnh viii Mở đầu Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Quan điểm, định hướng đổi giáo dục phổ thông 1.1.1 Một số quan điểm đạo đổi giáo dục trung học 1.1.2 Những định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thơng 1.1.3 Đổi phương pháp dạy học trường trung học 1.2 Năng lực phát triển lực dạy học 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Cấu trúc lực 10 1.2.3 Một số lực chung lực đăc thù mơn hóa học cần phát triển cho học sinh THPT 11 1.3 Năng lực giải vấn đề 13 1.3.1 Khái niệm lực giải vấn đề 13 1.3.2 Cấu trúc lực giải vấn đề 13 1.3.3 Những biểu lực giải vấn đề 14 1.3.4 Một số biện pháp phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trình dạy học trường phổ thông 16 1.3.5 Đánh giá lực giải vấn đề học sinh trình dạy học trường THPT 17 1.4 Bài tập hóa học 19 1.4.1 Khái niệm tập hóa học 19 1.4.2 Phân loại tập hóa học 19 1.4.3 Ý nghĩa tập hóa học 21 iii 1.4.4 Xây dựng câu hỏi, tập theo định hướng phát triển lực học sinh 22 1.5 Thực trạng sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trình dạy học hóa học trường phổ thơng 26 1.5.1 Mục đích điều tra 26 1.5.2 Nội dung phương pháp điều tra 27 1.5.3 Tiến hành điều tra 28 1.5.4 Kết đánh giá kết điều tra 28 Tiểu kết chương 32 Chƣơng 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI - HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 33 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chương Đại cương kim loại - Hóa học 12 33 2.1.1 Mục tiêu chương Đại cương kim loại 33 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương Đại cương kim loại 34 2.1.3 Những điểm ý nội dung phương pháp dạy học chương Đại cương kim loại 35 2.2 Tuyển chọn xây dựng tập hóa học chương Đại cương kim loại – Hóa học 12 định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 36 2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng hệ thống tập hóa học định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 36 2.2.2 Quy trình xây dựng tập hóa học định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 37 2.3 Hệ thống tập chương Đại cương kim loại – Hóa học 12 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 39 2.3.1 Nguyên tắc xếp hệ thống tập định hướng phát triển lực giải vấn đề 39 2.3.2 Hệ thống tập vận dụng kiến thức chương Đại cương kim loại định hướng phát triển lực phát giải vấn đề 39 2.3.3 Hệ thống tập giải vấn đề 49 2.3.4 Hệ thống tập gắn với bối cảnh, tình thực tiễn 63 iv 2.4 Một số biện pháp sử dụng hệ thống tập hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 67 2.4.1 Phương hướng chung việc sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 67 2.4.2 Sử dụng tập hóa học tạo tình có vấn đề dạy nghiên cứu tài liệu 68 2.4.3 Sử dụng tập hóa học tạo tình có vấn đề để củng cố, mở rộng kiến thức, rèn kĩ phát triển lực giải vấn đề 71 2.4.4 Thiết kế, xây dựng đề kiểm tra, đánh giá theo định hướng lực giải vấn đề 73 Tiểu kết chương 81 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 83 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 83 3.2 Nhiệm vụ nội dung thực nghiệm sư phạm 83 3.3 Kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm 83 3.3.1 Chuẩn bị cho trình thực nghiệm 83 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 84 3.3.3 Tổ chức kiểm tra, đánh giá 85 3.3.4 Phương pháp xử lí kết thực nghiệm sư phạm 85 3.4 Kết xử lí kết thực nghiệm sư phạm 86 3.4.1 Kết đánh giá lực giải vấn đề học sinh qua bảng kiểm quan sát 86 3.4.2 Kết kiểm tra 88 3.4.3 Xử lí theo tài liệu nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng 92 3.5 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 95 Tiểu kết chương 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 PHỤ LỤC 102 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng mô tả lực mức độ thể lực giải vấn đề 15 Bảng 1.2 Các bậc trình độ tập định hướng lực 25 Bảng 1.3 Danh sách giáo viên điều tra thực trạng 27 Bảng 1.4 Danh sách lớp điều tra thực trạng 27 Bảng 1.5 Kết điều tra tình hình sử dụng phương pháp dạy học giáo viên 28 Bảng 1.6 Kết điều tra khó khăn sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải vấn đề giáo viên 29 Bảng 1.7 Kết điều tra thái độ HS học môn Hóa học 31 Bảng 1.8 Kết điều tra nhận thức học sinh vai tò tập hóa học 31 Bảng 2.1 Phân phối chương trình chương Đại cương kim loại 35 Bảng 3.1 Danh sách lớp thực nghiệm, đối chứng giáo viên thực 84 Bảng 3.2 Kết đánh giá lực giải vấn đề học sinh qua bảng kiểm quan sát 87 Bảng 3.3 Bảng kết – Bài kiểm tra số 88 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích – Bài kiểm tra số 88 Bảng 3.5 Bảng kết – Bài kiểm tra số 89 Bảng 3.6 Bảng phân phối tần số, tần suất lũy tích – Bài kiểm tra số 90 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kết kiểm tra 91 Bảng 3.8 Bảng phân loại kết thực nghiệm 91 Bảng 3.9 Một số tham số mô tả so sánh liệu nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng 93 Bảng 3.10 Kết phân tích điểm kiểm tra theo nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng 94 vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Danh mục sơ đồ Sơ đồ 1.1 Cấu trúc chung lực 11 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Đại cương kim loại 34 Danh mục biểu đồ Biểu đồ 1.1 Tỉ lệ % dạng tập hóa học giáo viên sử dụng 29 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân loại HS kiểm tra số 91 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại HS kiểm tra số 92 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân loại HS tổng hợp 92 Danh mục đồ thị Đồ thị 3.1 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 89 Đồ thị 3.2 Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra số 90 vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Thí nghiệm điều chế kim loại 62 Hình 2.2 Thí nghiệm ăn mịn điện hóa 62 Hình 2.3 Thí nghiệm Na tác dụng với dung dịch muối 63 Hình 2.4 Thí nghiệm Zn tác dụng với dung dịch muối 63 Hình 2.5 Cấu tạo bên bình nước nóng 64 Hình 2.6 Các lớp mạng tinh thể trước sau biến dạng 69 Hình 2.7 Thí nghiệm ăn mịn điện hóa học (Bài 20) 70 viii Theo thầy (cô), để giải khó khăn trên, cần giải pháp nào? a Phân bố lại nội dung sách giáo khoa………………………………………… b Giáo viên phải bồi dưỡng phương pháp ……………………………… c Có tập soạn mẫu việc bồi dưỡng lực PH GQVĐ cho HS để định hướng cho GV phương pháp dạy học…………………………………… d Những giải pháp khác: ………………………………………………………… Theo thầy (cô), bồi dƣỡng đƣợc cho học sinh lực PH GQVĐ giúp ích cho học sinh? a Nâng cao tính tích cực, tự lực, sáng tạo học tập HS ……………… b Gây hứng thú học tập cho HS………………………………………………… c HS giải vấn đề tương tự không nằm nội dung chương trình học, từ có khả tự chiếm lĩnh kiến thức, tự giải vấn đề gặp phải sống ……… d Những lợi ích khác: …………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn hợp tác thầy (cô)! 106 PHỤ LỤC BẢNG KIỂM QUAN SÁT NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HS Năng lực GQVĐ GV ĐG HS tự ĐG Điểm đạt Điểm đạt Phân tích tình học Phát mâu thuẫn nhận thức vấn đề Phát biểu rõ ràng vấn đề cần giải Thu thập thơng tin có liên quan Đề xuất giả thuyết khoa học khác Biết cách phân tích để lựa chọn giả thuyết hợp lý để giải vấn đề Thực kế hoạch giải cách độc lập sáng tạo Đưa kết luận xác ngắn gọn Biết đánh giá khái quát hoá vấn đề vừa giải 10 Biết vận dụng tình huống, bối cảnh tương tự Tổng điểm Ghi chú: Tối đa 10 điểm/ tiêu chí, thang điểm tối đa 100 điểm 107 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT) (Trắc nghiệm) Câu 1: Kim loại có tính chất vật lý chung sau A Tính dẻo, tính dẫn điện, tính cứng B Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính dẻo, có ánh kim C Tính dẻo, tính dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy cao D Có ánh kim, tính dẫn điện, có khối lượng riêng nhỏ Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam hỗn hợp Mg Fe dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu 11,2 lít khí (đktc) dung dịch X Cơ cạn dung dịch X thu gam muối khan ? A 55,5 gam B 91,0 gam C 90,0 gam D 71,0 gam Câu Thủy ngân chất dễ bay độc, chẳng may nhiệt kế thủy ngân bị vỡ dùng chất số chất sau để khử độc thủy ngân? A Bột sắt B Bột lưu huỳnh C Than hoạt tính D Nước Câu 4: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, dư thể tích khí NO2 (đktc) thu A 1,12 lít B 2,24 lít C 3,36 lít D 4,48 lít Câu 5: Trong trình diện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ xảy trình: A Ion Cu2+ nhường electron anot B Ion Cu2+ nhân electron catot C Ion Cl- nhận electron anot D Ion Cl- nhường electron catot Câu 6: Điện phân dung dịch muối CuSO4 dư thời gian 1930 giây, thu 1,92g Cu catot Cường độ dòng điện trình điện phân giá trị đây? A 3,0A B 4,5A C 1,5A D 6.0A Câu 7: Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là: A Al, Cu, Ag B Fe, Cu, Ag C Al, Fe, Ag D Al, Fe, Cu Câu 8: Cho 0,04 mol bột Fe vào dung dịch chứa 0,07 mol AgNO3, phản ứng hồn tồn khối lượng chất rắn thu gam? A 1,12 gam B 4,32 gam C 6,48 gam D 7,84 gam Câu Sau thực hành hóa học, số chất thải dạng dung dịch chứa ion: Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Dùng chất sau để xử lí sơ chất thải trên? A HNO3 B Giấm ăn C Etanol D Nước vôi dư Câu 10: Người ta phủ lớp bạc vật đồng có khối lượng 8,48 gam cách ngâm vật dung dịch AgNO3 Sau thời gian lấy vật khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô cân 10 gam Khối lượng Ag phủ bề mặt vật A 1,52 gam B 2,16 gam 108 C 1,08 gam D 3,2 gam ĐÁP ÁN : B A B B B A B D D 10 B 109 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian 45 phút) PHẦN I TRẮC NGHIỆM (4 điểm) Câu 1: Tính chất vật lý kim loại electron tự kim loại gây ra? A Tỉ khối B Tính dẻo C Tính dẫn điện nhiệt D Ánh kim Câu 2: Hịa tan hồn tồn 1,6 gam Cu dung dịch HNO3, thu V lít NO2 (là sản phẩm khử , đktc) Giá trị V A 1,12 lít B 2,24 lít C 336 lít D.5,6 lít Câu 3: Khi để lâu khơng khí ẩm vật sắt tây (sắt tráng thiếc) bị sây sát sâu tới lớp sắt bên trong, xảy trình A Sn bị ăn mịn điện hóa B Fe bị ăn mịn điện hóa C Fe bị ăn mịn hóa học D Sn bị ăn mịn hóa học Câu 4: Hịa tan hồn toàn 2,43 gam hỗn hợp gồm Mg Zn vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu 1,12 lít H2 (đktc) dung dịch X Khối lượng muối dung dịch X A 4,83gam B 5,83gam C 7,33gam D 7,23gam Câu 5: X hợp kim đồng thau có chứa 60% Cu 40% Zn Hoà tan 32,2 gam X dung dịch HNO3 lỗng V lít (ở đktc) khí NO (sản phẩm khử nhất) Công thức X giá trị V A Cu2Zn3; 7,467 B Cu3Zn2; 74,67 C Cu3Zn2; 7,467 D Cu2Zn3; 74,67 Câu 6: Dung dịch FeSO4 có lẫn tạp chất CuSO4, để loại CuSO4 khỏi dung dịch dùng A Fe B Cu C Al D A C Câu 7: Cắm kim loại Zn Cu nối với sợi dây dẫn vào cốc thuỷ tinh Rót dung dịch H2SO4 lỗng vào cốc thuỷ tinh thấy khí H2 từ Cu Giải thích sau khơng với thí nghiệm trên? A Cu tác dụng với H2SO4 sinh H2 B Ở cực dương xảy phản ứng khử: 2H + 2e   H2 2+ C Ở cực âm xảy phản ứng oxi hoá: Zn   Zn + 2e D Zn bị ăn mịn điện hóa sinh dịng điện Câu 8: Hồ tan hồn toàn 1,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu 0,224 lít khí N2 đktc (sản phẩm khử nhất) Kim loại M A Zn B Al C Ca D Mg Câu 9: Dãy gồm kim loại điều chế công nghiệp phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy chúng A Na, Ca, Al B Na, Ca, Zn C Na, Cu, Al D Fe, Ca, Al Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp gồm Mg Zn lượng vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng kết thúc, thu 1,008 lít khí N2O (đktc) dung dịch X chứa m gam muối Giá trị m A 31,22 B 34,10 C 33,70 D 34,32 110 PHẦN II TỰ LUẬN (6 điểm) Câu (1,5 điểm): Bột Cu kim loại có lẫn tạp chất bột Fe Zn Em đưa phương pháp hóa học đơn giản để loại bỏ tạp chất? Giải thích viết phương trình phản ứng ? Câu (2,0 điểm): Bình nước nóng sản phẩm phổ biến gia đình Ruột bình thép thường phủ lớp men, nhiên lớp men khơng hồn tồn kín nên tiếp xúc với nước nhanh bị ăn mòn Để làm tăng độ bền ruột bình, người ta thường gắn thêm Mg (cấu tạo sơ đồ bên) Em cho biết: c) Tác dụng bảo vệ Mg ruột bình nào? d) Nhà sản xuất thường khuyến cáo từ 1-2 năm phải kiểm tra thay thanh Mg Theo em nguyên nhân làm tốc độ ăn mòn Mg xảy nhanh bình thường? Tại sao? Câu (2,5 điểm): Hỗn hợp A gồm Mg Fe Cho 5,1 gam hỗn hợp A vào 250 ml dung dịch CuSO4 0,3M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 6,9 gam chất rắn B dung dịch X chứa muối a) Viết phương trình phản ứng xảy ra, xác định % khối lượng Mg Fe hỗn hợp A? b) Tính thể tích khí SO2 thu (ở đktc) hịa tan hồn tồn hỗn hợp A dung dịch H2SO4 đặc nóng 111 PHỤ LỤC ĐÁP ÁN CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 13A 14C 15B 16C 17A 18C 19A 20A 21B 22A 23A 24D 25C 26B 27C 28D 29A 30B 31B 32B 33A 34C 35B 36B 37C 38C 39C 40B 41B 42A 43A 44A 45C 46A 47A 48A 49D 50A 51C 52D 53C 54C 55A 56D 57D 58B 59B 60C 61B 62D 63C 64B 65C 66D 67B 68A 69D 70B 71C 72D 73A 74D 75C 76C 77B 78A 79C 80D 81D 82D 83A 84B 85D 86D 87A 88A 89D 90B 91A 92B 93A 94C 95A 96D 97B 98A 99D 100A 101A 102D 103B 104A 105A 106D 107A 108B 124D 125A 126D 127A 112 PHỤ LỤC MỘT SỐ GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM GIÁO ÁN BÀI 18 TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI, DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI I MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức: HS biết được: + Tính chất vật lý chung kim loại + Tính chất hóa học chung kim loại + Dãy điện hóa kim loại HS hiểu: + Nguyên nhân gây tính chất vật lý chung kim loại + Nguyên nhân gây tính chất hóa học chung kim loại + Cơ sở đơn giản để xếp thứ tự cặp oxi hóa – khử kim loại Kĩ năng: + Tư duy, suy diễn từ cấu tạo nguyên tử kim loại, cấu tạo đơn chất kim loại suy tính chất vật lý chung, tính chất hóa học chung kim loại + Viết phương trình phản ứng minh họa tính chất hóa học chung kim loại, cân phản ứng oxi hóa khử +Vận dụng quy tắc α dự đoán, xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử + Giải tập tính theo phương trình phản ứng liên quan đến kim loại: Xác định % hỗn hợp, xác định nguyên tố kim loại, Phát triển lực - Phát triển lực giải vấn đề: + Biết nghiên cứu BTNT để tìm mâu thuẫn, phát phát biểu vấn đề cần giải + Đề xuất giả thuyết hướng để giải vấn đề + Xây dựng quy trình giải BTNT thành công - Phát triển lực sáng tạo - Phát triển lực tính tốn hóa học II.CHUẨN BỊ Phương pháp  Dạy học phát giải vấn đề  PPDH đàm thoại phát Đồ dùng dạy học - Bảng tuần hoàn (khổ lớn) - Máy chiếu - Hóa chất: Na, Mg, Fe, Cu, dung dịch HCl, dung dịch HNO3, dung dịch CuSO4 - Dụng cụ: Cốc thủy tinh, ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, giá gắn ống nghiệm III HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC GV đặt vấn đề vào 113 Tiết 29 Tính chất kim loại, dãy điện hóa kim loại Hoạt động thầy Hoạt động trị Nội dung Hoạt động Nêu mục đích Tìm hiểu mục đích đạt nội dung tiết học học Hoạt động Nghiên cứu cặp oxi hóa –khử GV yêu cầu HS nghiên cứu BTNT sau: Cho biết tính chất hóa học (oxi hóa – khử) nguyên tử ion kim loại sau: Cu, Cu2+, Zn, Zn2+, Ag, Ag+.? Viết phản ứng hóa học để minh họa? III Dãy điện hóa kim loại - Phát mâu thuẫn (vấn đề): Các Cặp oxi hóa – khử nguyên tử kim loại dễ nhường kim loại electron (tính khử), Vậy ion kim loại sao? - Giải vấn đề: + Đề xuất giả thuyết: -> Các ion kim loại có xu hướng dễ nhận electron để trở thành kim loại tự (tính oxi hóa) -> Có thể dựa vào tính chất kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối + Hướng GQVĐ: Mg + Zn2+ → Mg2+ + Zn - Mỗi nguyên tố kim loại (c.oxh) tồn dạng khử dạng Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu oxi hóa tương ứng: (c.oxh) Mn+ + ne € M + 2+ Cu + 2Ag → Cu + 2Ag oxh kh (c.oxh) - Rút nhận xét, kết luận: Các - Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tử kim loại thể tính khử, nguyên tố kim ion kim loại tương ứng loại tạo nên cặp oxi hóa – khử thể tính oxi hóa n M ) M Zn 2 Cu 2 - Thí dụ: , ,… Cu Zn kim loại ( Hoạt động - Yêu cầu HS nghiên cứu BTNT : Xét phản ứng sau: (1) Cu + dung dịch AgNO3 (2) Ag + dung dịch CusO4 - Viết phương trình ion rút gọn phản ứng (nếu có) - So sánh tính khử Cu với Ag, tính oxi hóa ion Cu2+ với ion Ag+? So sánh tính chất - Nghiên cứu BTNT để : cặp oxi hóa – khử HS viết pt ion RG pư: (1) Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (2) Không xảy phản ứng + Phát vấn đề: Có thể dựa vào khả phản ứng kim loại với dung dịch muối để so sánh tính chất oxi hóa khử + Giải vấn đề  Cu khử ion Ag+ (pư 1) Ag không khử ion Cu2+ (pư không xảy ra) suy tính khử Cu>Ag 114  Ion Ag+ oxi hóa Cu (pư 1) Hoạt động Yêu cầu HS nghiên cứu dãy điện hóa kim loại SGK để trả lời câu hỏi: Cơ sở để xếp thành dãy điện hóa kim loại? Dãy điện hóa xếp theo quy tắc nào? Dựa vào dãy điện hóa xác định kim loại có tính khử mạnh ion kim loại có tính oxi hóa mạnh nhất? Hoạt động u cầu HS nghiên cứu SGK để: - Rút ý nghĩa dãy điện hóa - Xét phản ứng hóa học xảy cặp oxi hóa khử sau Mg2+/Mg; Fe2+/Fe 2+ Cu /Cu GV yêu cầu HS nghiên cứu BTNT sau: Cho hỗn hợp gồm Mg Fe vào dung dịch CuSO4 thu chất rắn X gồm kim loại Hỏi chất rắn X gồm kim loại nào? Viết phương trình ion phản ứng ? ion Cu2+ không oxi hóa Ag suy tính oxi hóa Cu2+ Cu > Ag Dãy điện hóa kim loại HS nghiên cứu SGK BTNT để rút câu trả lời: - Căn xếp cặp oxi hóa khử dựa vào khả phản ứng - Quy tắc xếp dãy điện hóa - Dãy điện hóa kim loại dãy gồm cặp oxi hóa – khử kim loại xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa ion kim loại chiều giảm dần tính khử kim loại tương ứng - Trên sở nguyên tắc xếp vị trí cặp oxi hóa – khử cớ thể suy mức độ oxi hóa – khử kim loại ion kim loại tương ứng Ý nghĩa dãy điện hóa kim loại HS nghiên cứu SGK để trả lời câu - Xác định chiều phản ứng oxi hóa khử: Phản ứng hỏi - Ý nghĩa: Xác định chiều phản ứng hai cặp oxi hoá – khử xảy cặp oxi hóa – khử theo chiều chất oxi hố - Các phản ứng xảy ra: mạnh oxi hoá chất khử Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe mạnh hơn, sinh chất oxi Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu hoá yếu chất khử yếu Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (quy tắc α) Thí dụ: Phản ứng hai cặp Fe2+/Fe Cu2+/Cu xảy theo hướng sau: Fe2+ Cu 2+ - Phát vấn đề: Các cặp oxi hóa khử đứng xa dãy điện hóa có khả phản ứng mạnh - Giải vấn đề: Vận dụng quy tắc α dãy điên hóa, ta có thứ tự phản ứng xảy sau: Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu (1) - Suy chất rắn có Cu Nếu dư ion Cu2+ Fe chưa phản ứng, suy chất rắn X gồm kim loại (loại) - Như sau phản ứng (1), Mg hết, 115 Fe Cu 2+ 2+ Fe + Cu → Fe + Cu tiếp tục có pư Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) Sau pư (2) Fe phải dư, Cu2+ hết Vậy chất rắn X gồm Cu Fe dư - Rút nhận xét: Nếu cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa muối ngược lại cặp oxi hóa khử xa ưu tiên pư trước (theo quy tắc α) IV CỦNG CỐ GV tổng kết học, nêu tóm tắt nội dung học Sử dụng số tập vận dụng giải toán để rèn luyện lực tính tốn hóa cho HS: Bài tập 1: Bạc kim loại có lẫn số tạp chất Cu, Ni Hãy trình bày phương pháp hóa học đơn giản để loại bỏ tạp chất? Bài tập 2: Cho 8,9 gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg Zn (có tỉ lệ mol 1:1) vào 300 ml dung dịch AgNO3 1M thu m gam chất rắn Viết phương trình phản ứng xảy ra, xác định m? GIÁO ÁN BÀI 22 LUYỆN TẬP TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức: - Củng cố kiến thức cấu tạo nguyên tử kim loại, đơn chất kim loại, liên kết kim loại -Củng cố kiến thức tính chất vật lý chung giải thích nguyên nhân gây tính chất vật lý chung kim loại - Củng cố tính chất hóa học chung kim loại, dãy điện hóa kim loại, vận dụng quy tắc α để xác định chiều phản ứng cặp oxi hóa – khử kim loại Về kĩ - Viết cấu hình electron nguyên tử kim loại, suy câu hình electron ion kim loại - Vận dụng quy tắc α - Cân phản ứng oxi hóa – khử - Rèn kĩ tính tốn hóa học, áp dụng phương pháp giải nhanh số taaoj trắc nghiệm Phát triển lực: - Phát triển lực giải vấn đề - Năng lực tư sáng tạo - Năng lực tính tốn hóa học II CHUẨN BỊ Phương pháp 116 - Dạy học PH GQVĐ - Đàm thoại gợi mở - Hoạt động nhóm Đồ dùng học tập - Máy chiếu - Giấy A0 - Phiếu học tập III HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động thầy Hoạt động trò Hoạt động GV nêu mục đích học - Gv: Chia lớp thành nhóm; Phát phiếu học tập cho học sinh: Tìm hiểu mục đích học Nội dung + BT1: Nhóm + BT2: Nhóm + BT3: Nhóm + BT4: Nhóm Hoạt động 2: - Gv phát vấn học sinh HS trả lời nội dung kiến thức học I KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG SGK Hoạt động 3: - GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thảo luận giải vấn đề đưa tập phiếu học tập - GV phát phiếu học tập II BÀI TẬP * Câu hỏi (PHT số 1): Vì kim loại dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt? Tại nhiệt độ tăng lên khả dẫn điện dẫn nhiệt kim loại giảm đi? * Câu hỏi (PHT số 2): Có kim loại riêng biệt gồm Mg, Na, Al, Fe Ag Nếu phịng thí nghiệm có nước dung dịch HCl nhận mẫu kim loại nào? * Câu hỏi (PHT số 3): HS thảo luận nhóm 57 phút, sau đại diện nhóm lên bảng trình bày, HS khác nhận xét, bổ sung - Phát vấn đề: Tính đẫn điện dẫn nhiệt kim loại electron tự mạng tinh thể kim loại gây - Giải vấn đề: Nhiệt độ tăng làm cho ion dương dao động mạnh, cản trở dịng e tự do, tính dẫn điện dẫn nhiệt giảm - Phát vấn đề: Trên sở tính chất hóa học kim loại, kim loại kiềm phản ứng mạnh với nước điều kiện thường, kim loại đứng sau H2 không tác dụng với axit HCl, - Phát vấn đề: Đây toán hỗn hợp kim loại phản ứng với axit HNO3, sử dụng 117 - Có nhiều cách để nhận biết: Trên sở nhóm Hịa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp gồm Mg Zn lượng vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng kết thúc, thu 1,008 lít khí N2O (đktc) dung dịch X chứa m gam muối Giá trị m A 34,10 B 31,32 C.34,32 D 33,70 * Câu hỏi (PHT số 4): Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam chất rắn Giá trị m (biết thứ tự dãy điện hóa : Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag) A 59,4 B 64,8 C 32,4 D 54,0 phương pháp bảo tồn electron trình bày, nhóm khác nhận xét, GV tổng kết lại - Phát vấn đề: Bài tập thuộc dạng toán kim loại + dung dịch muối: Vận dụng quy tắc α, sử dụng phương pháp bảo tồn electron IV CỦNG CỐ - GV tổng kết, nhận xét kết hoạt động nhóm, cho điểm theo nhóm - Yêu cầu HS làm tập GV giao thêm tập nhà GIÁO ÁN BÀI 23 LUYỆN TẬP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI VÀ SỰ ĂN MÕN KIM LOẠI I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức: - Củng cố kiến thức điều chế kim loại, phương pháp điều chế kim loại, phạm vi ứng dụng phương pháp thực tế -Củng cố kiến thức ăn mòn kim loại, phân biệt ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa học, nguyên tắc phương pháp chống ăn mòn kim loại Về kĩ - Rèn kĩ giải số dạng tập kim loại: Kim loại tác dụng với dung dịch muối, khử oxit kim loại, tập điện phân điều chế kim loại Phát triển lực: - Phát triển lực giải vấn đề - Năng lực tư sáng tạo - Năng lực tính tốn hóa học II CHUẨN BỊ Phương pháp - Dạy học PH GQVĐ - Đàm thoại gợi mở - Hoạt động nhóm Đồ dùng học tập 118 - Máy chiếu - Giấy A0 - Phiếu học tập III HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động thầy Hoạt động trò Hoạt động - GV nêu mục đích học -Gv chia lớp thành nhóm; Phát phiếu học tập cho học sinh: Tìm hiểu mục đích học Nội dung + BT1: Nhóm + BT2: Nhóm + BT3: Nhóm + BT4: Nhóm Hoạt động 2: - Gv phát vấn học sinh HS nghiên cứu SGK, kết nội dung kiến thức học hợp thảo luận nhóm để trả kết hợp với máy chiếu (các lời câu hỏi slide) để tóm tắt kiến thức Hoạt động 3: - GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thảo luận giải vấn đề đưa tập phiếu học tập - GV phát phiếu học tập (PHT) - HS thảo luận nhóm 5-7 phút, sau đại diện nhóm lên bảng trình bày, HS khác nhận xét, bổ sung I KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG SGK II BÀI TẬP * Câu hỏi (PHT số 1): Trong tự nhiên phần lớn nguyên tố kim loại tồn dạng hợp chất Từ số hợp chất phổ biến NaCl, Fe2O3 CaCO3, viết phương trình phản ứng để điều chế kim loại tương ứng - Phát vấn đề: Dựa vào mức độ hoạt động kim loại để lựa chọn pp thích hợp - Giải vấn đề: + Điều chế Na từ NaCl: Phải dùng pp đpnc + Điều chế Fe từ Fe2O3: Nên sử dụng pp nhiệt luyện (cũng sử dụng pp thủy luyện) + Điều chế Ca từ CaCO3 : Chuyển CaCl2 đpnc * Câu hỏi (PHT số 2): Có bốn sắt đặt tiếp xúc với kim loại khác nhúng dung dịch HCl hình vẽ đây: 119 -Đpnc NaCl thu Na: Đpnc NaCl   Na + Cl2 - Khử Fe2O3 CO (hoặc H2) t0 cao: t  3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 - Điều chế Ca từ CaCO3 theo sơ đồ: CaCO3 Đpnc  ddHCl CaCl2    Ca (1) (2) (3) (4) Hãy cho biết: a) Thanh sắt bị ăn mòn trường hợp nào? Giải thích ngắn gọn? b) Trường hợp sắt bị ăn mòn nhanh nhất? Tại sao? - Phát vấn đề: Ăn mịn điện hóa học - Giải vấn đề: + Kim loại mạnh cực âm bị ăn mòn + Cặp chênh lệch mức độ hoạt động (đứng xa dãy điện hóa) tốc độ phản ứng nhanh a) Thanh Fe bị ăn mòn trường hợp 2,3,4 b) Thanh Fe bị ăn mịn nhanh thí nghiệm (4) * Câu hỏi (PHT số 3): Hỗn hợp A gồm Mg Fe Cho 5,1 gam hỗn hợp A vào 250 ml dung dịch CuSO4 0,3M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 6,9 gam chất rắn B dung dịch X chứa muối c) Viết phương trình phản ứng xảy ra, xác định % khối lượng Mg Fe hỗn hợp A? d) Tính thể tích khí SO2 thu (ở đktc) hịa tan hoàn toàn hỗn hợp A dung dịch H2SO4 đặc nóng * Câu hỏi (PHT số 4): Điện phân 200ml dung dịch CuCl2 người ta thu 1,12 lít khí (đktc) anot Ngâm đinh sắt dung dịch lại sau điện phân Phản ứng xong nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2g a) Viết phương trình phản ứng, xác định nồng độ mol ban đầu dung dịch CuCl2 b) Nếu cường độ dòng điện I = 5A thời gian cần để điện phân hồn tồn lượng CuCl2 dd ban đầu giây? (Coi hiệu suất điện phân = 100%) IV CỦNG CỐ GV nhận xét thái độ hợp tác làm việc nhóm, đánh giá kết đạt cho điểm nhóm Phát câu hỏi, tập (định hướng phát triển lực luận văn) nhà làm Yêu cầu HS hoàn thành tập SGK, SBT 120 ... biện pháp sử dụng hệ thống tập hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 67 2.4.1 Phương hướng chung việc sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh ... sau: Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học: Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học; Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học; Năng lực sử dụng danh pháp hóa học Năng lực thực hành hóa học bao gồm: Năng lực tiến... Tiểu kết chương 32 Chƣơng 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI - HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH