Xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa đại cương vô cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ NHUNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHỮNG BÀI THỰC NGHIỆM PHẦN HĨA ĐẠI CƢƠNG VƠ CƠ HUẤN LUYỆN HỌC SINH GIỎI CẤP QUỐC GIA, QUỐC TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI − 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ NHUNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHỮNG BÀI THỰC NGHIỆM PHẦN HĨA ĐẠI CƢƠNG VƠ CƠ HUẤN LUYỆN HỌC SINH GIỎI CẤP QUỐC GIA, QUỐC TẾ Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 60 44 31 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Lê Kim Long Hà Nội - 2012 MỤC LỤC Mở đầu 1 Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu .4 Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài .5 Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: Tổng quan sở lý luận thực tiễn đề tài 1.1 Hoạt động nhận thức 1.2 Năng lực sáng tạo học sinh thực hành hoá 1.3 Cơ sở lý luận, thực tiễn công tác bồi dưỡng HSG trường THPT Chuyên 10 1.4 Một số vấn đề lý luận làm thực hành hoá trường THPT Chuyên 14 1.5 Nội dung thực hành đề cập chương trình phổ thơng, đề thi học sinh giỏi quốc gia olympic hoá học quốc tế .17 1.6 Nhận xét thi thực quốc gia quốc tế 22 Tiểu kết chương 23 Chƣơng 2: Một số thực hành rèn luyện kĩ cho học sinh giỏi quốc gia, quốc tế 24 2.1 Cơ sở lý thuyết chung 24 2.1.1 Phân tích định lượng .24 2.1.2 Động học phản ứng .31 2.2 Phân tích nội dung thực hành vơ kì thi ICho .35 2.3 Một số thực hành đại cương vô đề xuất 39 Bài 1: Xác định số tốc độ phản ứng bậc 2: Sự xà phịng hố etyl axetat .40 Bài 2: Xác định số tốc độ phản ứng bậc 1: Phản ứng phân huỷ H2O2 với xúc tác MnO2 43 Bài 3: Nghiên cứu cân hoá học phản ứng khử ion Fe3+ ion I- 47 Bài 4: Nghiên cứu phân bố chất tan hai dung môi không trộn lẫn CH3COOH hệ dung môi H2O/CCl4 51 Bài 5: Tổng hợp vô - Điều chế natri thiosunfat 55 Bài 6: Chuẩn độ gián tiếp xác định thành phần hợp kim 57 Tiểu kết chương 2: 61 Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm .62 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm 62 3.2 Nội dung phương pháp thực nghiệm 62 3.3 Tổ chức thực nghiệm .63 3.4 Kết thực nghiệm, xử lý đánh giá số liệu .68 Tiểu kết chương 68 Kết luận chung 69 Tài liệu tham khảo 71 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTHH Bài tập Hóa học Bộ GD & ĐT Bộ giáo dục đào tạo CNTT Công nghệ thông tin DHHH Dạy học Hóa học DD Dung dịch ĐHKHTN Đại học khoa học tự nhiên ĐHSP Đại học Sư phạm ĐHQG Đại học quốc gia GV Giáo viên 10 HH Hóa học 11 HS Học sinh 12 HSG Học sinh giỏi 13 ICho International Chemistry Olympiad 14 NXB Nhà xuất 15 PƢ Phản ứng 16 PPDH Phương pháp dạy học 17 PP Phương pháp 18 PTHH Phương trình Hóa học 19 TN Thí nghiệm 20 THPT Trung học phổ thông 21 TNSP Thực nghiệm sư phạm MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Giáo dục Việt Nam kỉ XXI đứng trước thời thách thức lớn Sự phát triển nhảy vọt khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin truyền thông đưa nhân loại bước sang giai đoạn phát triển - thời đại kinh tế tri thức Trước xu hội nhập tồn cầu hóa diễn mạnh mẽ tất yếu dòng chảy thời đại, phát huy nguồn lực người yếu tố bản, tảng để thực mục tiêu tăng trưởng kinh tế, phát triển xã hội Đảng nhà nước ta xác định phát triển Giáo dục Đào tạo quốc sách hàng đầu Để thực chủ trương đó, nhiệm vụ trọng yếu bồi dưỡng tri thức, phát huy tiềm ẩn chứa người Đặc biệt đào tạo bồi dưỡng hệ trẻ để em phát huy tối đa lực tri thức đóng góp cho cơng xây dựng đổi đất nước Trước yêu cầu đó, hệ thống trường THPT chuyên thí điểm triển khai, bước khẳng định ưu mở rộng khắp vùng miền nước, trở thành nơi quan trọng góp phần bồi đắp ngun khí cho nước nhà Trong chương trình THPT chun, mơn hóa học mơn khoa học thực nghiệm lí thuyết Với mục tiêu giúp HS nắm vững kiến thức khoa học phổ thông chất, biến đổi chất, mối liên hệ qua lại công nghệ HH, mơi trường người Thơng qua đó, hình thành kĩ mơn học như: kỹ quan sát, phân tích, so sánh, phán đốn, tính tốn, thực hành thí nghiệm Kì thi học sinh giỏi quốc gia quốc tế tổ chức hàng năm nhằm tìm kiếm phát triển tài hố học cho đất nước Nội dung thi quốc gia năm trước dừng lại thi lý thuyết đại cương vô hữu tức đề cập đến phần quan trọng mơn khoa học kì diệu Trong thi olympic quốc tế bao gồm hai phần quan trọng thực hành lý thuyết Chương trình thi Icho rộng có số vấn đề khác biệt so với chương trình dạy học mơn hóa chương trình bản, nâng cao Việc huấn luyện HSG cho kì thi cấp thường nặng lí thyết có nội dung thực nghiệm Thực tế, kết thực hành HS Việt Nam thường không cao kỳ thi Olympic hóa học quốc tế Từ hai năm trở lại đây, Bộ GD&ĐT có chủ trương tổ chức thi thực hành Đây hội để thúc đẩy nội dung hóa học có ứng dụng rèn luyện kỹ thực hành cho học sinh Trên sở chúng tơi chọn đề tài "Xây dựng hệ thống thực nghiệm phần hoá đại cương vô huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế" nhằm thúc đẩy bước nghiên cứu tăng cường kỹ thực hành thu hút hứng thú học sinh Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong trình đào tạo nâng cao trình độ giáo viên cho trường THPT có số luận văn, luận án tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập dùng để bồi dưỡng HSG, học sinh lớp chuyên Hóa như: Luận văn Thạc sĩ tác giả Nguyễn Tiến Hoàn: "Hệ thống lí thuyết, tập cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học dùng bồi dưỡng HSG, HS chuyên hóa học", bảo vệ 2006 trường ĐHSP Hà Nội Luận văn Thạc sĩ tác giả Nguyễn Thị Lan Phương: "Hệ thống lí thuyết Xây dựng hệ thống tập phần kim loại dùng cho bồi dưỡng HSG chuyên hóa học THPT", bảo vệ 2008 trường ĐHSP Hà Nội Luận văn Thạc sĩ tác giả Nguyễn Thị Toàn: "Tăng cường lực tự học cho học sinh chuyên hóa học tài liệu tự học có hướng dẫn theo modun (phần hóa học vơ cơ) lớp 12 - THPT", bảo vệ 2009 trường ĐHSP Hà Nội Luận văn Thạc sĩ tác giả Bùi Hương Giang: "Tuyển chọn, xây dựng sử dựng hệ thống tập lí thuyết phản ứng hóa học dùng bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh lớp 10 chuyên hóa", bảo vệ năm 2010 trường ĐHSP Hà Nội Luận văn Thạc sĩ tác giả Phạm Kim Ngân: "Xây dựng hệ thống tập dạy học hóa học hữu lớp 11 chuyên hóa theo hướng dạy học tích cực", bảo vệ năm 2010 trường ĐHSP Hà Nội Luận án Tiến sĩ Vũ Anh Tuấn: "Xây dựng hệ thống tập hóa học nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường phổ thơng", bảo vệ năm 2003 trường ĐHSP Hà Nội Mới luận án Tiến sĩ Nguyễn Thị Ngà: "Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mođun phần kiến thức sở hoá học chung chương trình THPT chun hố học góp phần nâng cao lực tự học cho học sinh", bảo vệ năm 2010 trường ĐHSP Hà Nội Nhìn chung, tác giả nghiên cứu tổng hợp toàn diện lí luận việc xây dựng sử dụng BTHH cho HSG, HS chun hóa theo PPDH tích cực Đồng thời đưa hệ thống lí thuyết, tập biện pháp sử dụng nhằm bồi dưỡng HSG hóa có hiệu Tuy nhiên, chưa có luận án đề cập đến phần thực nghiệm Kết học sinh giỏi Icho Việt Nam đứng thứ hạng cao từ năm đầu tham gia đấu trường quốc tế, điều chứng tỏ nỗ lực lớn Thầy trò đội tuyển Olympic thời gian ôn luyện tập trung ngắn đặc biệt phần thực hành học sinh phổ thơng tiếp cận với thực hành, có mô xem giáo viên làm, trang thiết bị PTN cịn thơ sơ nhiều thiếu thốn Năm 2011 -2012 đề thi quốc gia bắt đầu xuất tập dạng mô tả thực hành, năm 2012 - 2013 số môn học Vật lý, Hố học, Sinh hoc thức có buổi thi thứ ba làm thực hành Để giúp em đội tuyển HSG quốc gia cao HSG olympic hố học quốc tế có tài liệu tham khảo thực hành, đặc biệt chuẩn bị cho kì thi Icho lần thứ 46 tổ chức năm 2014 Việt Nam nội dung đề tài xin lấy tiêu đề "Xây dựng hệ thống thực nghiệm phần hố đại cương vơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế" Mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng hệ thống thực nghiệm phần đại cương vô giúp cho học sinh chun hố, học sinh u thích mơn hoá rèn luyện kĩ thực hành từ đến nâng cao tham gia kì thi khu vực, quốc gia cao olympic hoá học quốc tế cho kì thi Icho 2014 tổ chức Việt Nam 3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn khảo sát đặc điểm HSG QG nói chung HSG quốc gia tham dự đội tuyển Icho nói riêng - Phân tích nội dung thực hành đề thi Olympic hoá học quốc tế năm gần - Xây dựng, hệ thống số thực hành đại cương vô dành cho học sinh giỏi quốc gia dự tuyển quốc tế - Tổ chức thực nghiệm sư phạm, đánh giá tính khả thi hiệu việc xây dựng, hệ thống thực hành Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Khách thể nghiên cứu Nội dung thi HSG quốc gia, dự tuyển quốc tế Olympic hoá học quốc tế Đối tượng nghiên cứu Hệ thống thực hành kì thi Icho năm gần Xây dựng số sử dụng làm tài liệu nguồn cho đội tuyển vòng vòng học sinh giỏi hoá 4.3 Phạm vi nghiên cứu Phần thực hành hố học đại cương vơ kì thi olympic hoá học quốc tế năm gần dành cho HS dự thi quốc gia mơn hố HSG quốc gia tham dự kì thi HSG quốc tế Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống thực hành có chất lượng cao khai thác (sử dụng) cách có hiệu quả, đối tượng góp phần nâng cao kĩ thực hành cho em học sinh, phần mà em ln cảm thấy cịn b ỡ ngỡ non kém, nâng cao hứng thú học tập chất lượng DHHH cho HSG hóa góp phần làm tăng chất lượng HSG quốc gia, quốc tế Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phối hợp phương pháp nghiên cứu sau: 6.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu sở lí luận đề tài - Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến luận văn: sách, giáo trình, báo, tạp chí, nội dung chương trình hố học chun sâu, tập chuẩn bị đề thi HSG quốc tế năm gần - Sử dụng phối hợp phương pháp phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa, khái quát hóa 6.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra đặc điểm HS dự thi học sinh giỏi hóa - Quan sát, dự giờ, trao đổi với giáo viên dạy đội tuyển hóa nhằm phát vấn đề nghiên cứu - Tham khảo ý kiến GV có kinh nghiệm giảng dạy lớp chuyên hóa - Thực nghiệm sư phạm 6.3 Nhóm phương pháp thống kê tốn học - Xử lí kết thực nghiệm sư phạm Đóng góp đề tài - Xây dựng, hệ thống số thực hành phần đại cương vô bám sát chương trình chuyên sâu dành cho HS dự tuyển quốc gia mơn hóa học sinh dự tuyển Olympic hoá học quốc tế - Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống thực hành xây dựng tuyển chọn nhằm phát triển kĩ thí nghiệm, tư sáng tạo HSG đội tuyển quốc gia hóa nói chung học sinh dự tuyển Olympic quốc tế nói riêng Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần chính: Mở đầu Nội dung (gồm chương) Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục - Cách xác định nồng độ dung dịch chưa biết - Phân tích chất có dung dịch dung dịch chuẩn - Xác định thành phần chất rắn dựa vào kết chuẩn độ b Thao tác, kĩ thực hành - Hoà tan hỗn hợp kim loại axit có tính oxi hố mạnh, có khí độc - Biết quay li tâm lọc cân kết tủa - Chuẩn độ dung dịch: chuẩn độ kết tủa chuẩn độ complexon - Xác định điểm tương đương - Ghi chép số liệu thực nghiệm xác, khoa học c Xử lý kết thí nghiệm - Dựa vào kết thực nghiệm xác định phần trăm khối lượng kim loại chất hàn - Phân tích sai số thí nghiệm - Nếu sai số < ±5% cho 100% điểm kết - Nếu sai số từ ±5% đến ±10% cho 90% điểm kết - Nếu sai số ±10% cho 60% điểm kết Dụng cụ: Máy quay li tâm (dùng chung), ống nghiệm, đèn cồn, bình định mức 250ml, bình eclen 100ml, pipet 10ml 50ml, buret 50ml 100ml Hoá chất: Dd muối ăn chuẩn, Dd axit HNO3 1M, Dd H2O2 3%, Dd EDTA chuẩn 0.4M, Nước cất, Chỉ thị màu EBT; điclofluorensen Tiến hành thí nghiệm: - Cân khoảng gam bột mịn gồm Ag; Sn; Cu Zn Hoà tan hỗn hợp 100ml dd axit HNO3 1M đun nóng nhẹ để phản ứng xảy hoàn toàn thu dd A - Cho 3ml H2O2 3% vào dd A lắc mạnh để chuyển Sn2+ thành SnO2 sau quay li tâm lọc thu SnO2 làm khô cân nặng - Phần dung dịch B thu đem chuẩn độ dung dịch NaCl 0.5M với chất thị điclofluorensen 59 - Tại điểm cuối chuẩn độ tiến hành li tâm để lọc tách kết tủa lấy phần dung dịch đem chuẩn độ dd EDTA với chất thị EBT ghi lại thể tích dung dịch NaCl, EDTA Kết thí nghiệm: a b c d e f Tổng 20 20 20 20 10 10 100 a Viết phương trình phản ứng chuẩn độ kết tủa xác định khối lượng Sn Tính khối lượng SnO2 từ tính khối lượng Sn b Tính thể tích dung dịch NaCl dùng Viết phương trình chuẩn độ Ag+ Tính khối lượng Ag c Tính thể tích EDTA dùng Viết phương trình chuẩn độ d Tính khối lượng Zn Cu e Tính % khối lượng nguyên tố hợp kim f Đánh dấu vào câu trả lời đúng: Nguyên tố mắc sai số lớn Cu Ag Zn Sn Lưu ý tiến hành thí nghiệm: - Sau tách SnO2 khỏi hỗn hợp phải đun nóng để phân huỷ hết H2O2 - Màu điểm tương đương lần chuẩn độ kết tủa ảnh hưởng lớn đến lần chuẩn độ phức Câu hỏi mở rộng: a Tại khơng dùng axit H2SO4 lỗng mà lại dùng axit HNO3 lỗng để hồ tan hh kim loại b Còn phương pháp khác xác định thành phần hỗn hợp c Nêu nguyên nhân dẫn đến sai số thí nghiệm 60 Tiểu kết chƣơng Trên sở nghiên cứu phân tích nội dung chương trình, kiến thức hóa học chun; đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp quốc gia phần hóa đại cương vơ thực hành hóa đại cương vơ chuẩn bị đề thi thực hành Olympic hóa học quốc tế qua năm xây dựng sáu thí nghiệm thực hành hóa đại cương vô nghiên cứu tốc độ phản ứng, cân hố học tổng hợp vơ cơ, Đề xuất hệ thống câu hỏi, thang điểm đánh giá phù hợp với mức độ kì thi học sinh giỏi quốc gia Olympic hóa học quốc tế 61 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm - Thực nghiệm sư phạm nhằm khẳng định mục đích nghiên cứu đề tài thiết thực, khả thi, đáp ứng yêu cầu cung cấp thực hành nguồn góp phần nâng cao khả thí nghiệm học sinh THPT chuyên hóa đặc biệt em đội dự tuyển quốc gia, quốc tế - Xác định mức độ phù hợp, hiệu tính khả thi việc sử dụng số thực hành đại cương vô dạy thực nghiệm hoá cho học sinh đội tuyển quốc gia đội dự tuyển quốc tế - Khẳng định tính khoa học hiệu đề tài phát triển lực sáng tạo cho HSG hóa 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để đạt mục đích trên, thực nghiệm sư phạm triển khai nội dung sau: - Giáo viên chủ động tiến hành số thực nghiệm đề chuẩn bị ICho đề xuất - Dùng hệ thống thực nghiệm xây dựng chương để hướng dẫn em đội dự tuyển Olympic quốc gia làm thử nghiệm - Thu nhận kết quả, phân tích xử lý kết thực nghiệm sư phạm - So sánh kết giáo viên học sinh thu nhận - Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm để rút kết luận 3.2 Nội dung phƣơng pháp thực nghiệm 3.2.1 Nội dung thực nghiệm - Điều tra phân tích kết đặc điểm học sinh chuyên hóa - Tổ chức buổi thực hành cho em HS dự tuyển HSG quốc gia hóa năm học 2012- 2013 62 - Kết hợp với cán thực hành chuẩn bị dụng cụ, hố chất Phân tích mục đích yêu cầu lưu ý để em tiến hành thực nghiệm - Thu nhận kết quả, hướng dẫn em sử lý số liệu, đưa câu hỏi mở rộng liên quan đến thực hành - Đánh giá phù hợp nội dung mức độ thực nghiệm giảng dạy hoá học đối tương học sinh khác - Đánh giá hiệu việc sử dụng hệ thống tập thực nghiệm - Đánh giá phát triển lực sáng tạo HS 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Xây dựng nội dung kế hoạch thực nghiệm - Tiến hành thực nghiệm theo nội dung kế hoạch định - Thu thập thơng tin xử lí số liệu thực nghiệm - Phân tích, đánh giá kết thực nghiệm 3.3 Tổ chức thực nghiệm 3.3.1 Đối tượng phạm vi thực nghiệm Lựa chọn địa bàn: * Chúng tiến hành thực nghiệm học sịnh dự tuyển HSG quốc gia trường Chuyên Thái Bình năm học 2012 - 2013 Nhưng tính gấp rút đề tài em đội tuyển tham dự kì thi Olympic quốc gia nên khơng thể dành nhiều thời gian cho em làm thực nghiệm * Để khẳng định tính khả thi đề tài việc áp dụng cho học sinh đội tuyển quốc gia tỉnh, thành phố cịn áp dụng làm đề nguồn cho em đội Olympic Việt Nam tham dự IChO 2013 năm Lựa chọn giáo viên: * Giáo viên dạy đội tuyển, giáo viên phụ trách phịng thí nghiệm trường THPT chuyên * Tiếp tục triển khai thực nghiệm luận văn đề cập giáo viên dạy đội tuyển trường chuyên đợt tập huấn tổ chức thường niên Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Đại học Sư phạm Hà Nội 63 Lựa chọn học sinh: Đối tượng học sinh phong phú, hướng dẫn em học sinh giỏi hố em u thích mơn hố Tuỳ vào đối tượng mà lựa chọn cho hợp lý mà yêu cầu mức độ khác nhau, cụ thể: * Học sinh lớp chuyên hoá * Học sinh đội tuyển thi HSG quốc gia hố Trường THPT Chun Thái Bình năm 2012 - 2013 * Học sịnh đội dự tuyển Olympic quốc tế 3.3.2 Thực thí nghiệm: Chúng tơi trực tiếp làm thực nghiệm số lấy kết quả, trực tiếp hướng dẫn học sinh làm số Icho đề xuất lấy kết đối chứng rút lưu ý để thầy trị tiến hành thí nghiệm đạt u cầu Cụ thể tiến hành thí nghiệm sau: 3.3.2.1 Bài đề nguồn: Hằng số tốc độ phản ứng bậc - Sự xà phịng hố etyl axetat.: * Mục đích thí nghiệm: - Rèn kỹ chuẩn độ dung dịch - Xử lý số liệu thu để tính số tốc độ phản ứng bậc * Chuẩn bị thí nghiệm: - Giáo viên hướng dẫn học sinh chuẩn bị nội dung thí nghiệm trước (phần đề cập chương 2), phân tích, lưu ý thao tác thí nghiệm cho em * Nội dung thí nghiệm: - Cho vào bình nón có nút nhám 100ml dd NaOH 0.05M, đậy nút để bình vào máy điều nhiệt nhiệt độ phòng (khoảng 20 - 300C) - Chuẩn bị bình nón chứa 10ml dd HCl 0.05M thêm vài giọt phenolphtalen, chuẩn độ dd NaOH 0.05M phải dùng hết 10ml, sai phải hiệu chỉnh lại nồng độ HCl cho - Sau cho vào bình nón (dung tích 100ml), bình 10ml dd HCl 0.05M (vừa hiệu chỉnh) vài giọt phenolphtalein 64 - Khi dung dịch NaOH 0.05M bình điều nhiệt ổn định cho vào 0.35ml etyl axetat (tính cho nồng độ khoảng 0.033M) lắc đều, bấm coi thời gian bắt đầu phản ứng - Sau 2, 4, 6, 8, 10, 12 phút dùng pipet lấy nhanh 10ml hỗn hợp phản ứng bình nút nhám cho vào bình nón chứa sẵn 10ml dd HCl 0.05M lắc chuẩn độ (tránh thuỷ phân tiếp este) dd NaOH 0.05M - Đun hỗn hợp phản ứng lại cách thuỷ vòng 20 - 30 phút (nhớ lắp sinh hàn ngược) 70 - 800C để este thuỷ phân hết Lấy 10ml dd đem chuẩn độ * Xử lý kết thí nghiệm: - Kết tính toán lý thuyết số tốc độ phản ứng: k= 0.645(M-1ph-1) [25] - Kết giáo viên làm: k  200 2.303 b(a  x) lg t (a  b) a(b  x) (*) Tính k theo phương trình (*)ở giá trị t rút k gian VNaOH STT Thời (a-x) (b-x) b( a  x ) a(b  x) k (phút) 0.05M 2.303 t 0.4 1.1515 9.6 6.2 9.42.10-3 0.638 0.8 0.5758 9.2 5.8 0.0199 0.674 1.1 0.3838 8.9 5.5 0.02857 0.645 1.4 0.2879 8.6 5.2 0.038 0.644 10 1.7 0.2303 8.3 4.9 0.0484 0.656 12 2.0 0.1919 8.0 4.6 0.0599 0.676 lg Giá trị k  0.656(M 1 ph1 ) , sai số 1.7%  Kết tìm học sinh học sinh k 0.845 0.763 0.697 0.608 0.572 0.581 Sai số 31% 18.3% 8.1% 5.7% 11.3% 9.5% 65 * Ngun nhân: Nhìn chung sai số thí nghiệm em thực hành tương đối lớn nguyên nhân khách quan chủ quan sau: - Khách quan: + Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm khơng chuẩn + Hố chất để lâu, độ tinh khiết khơng cao + Phịng thí nghiệm khơng có bể điều nhiệt + Độ khó thí nghiệm nhanh, xác - Chủ quan: Thao tác thí nghiệm em chưa tốt cụ thể + Lấy hoá chất từ bình phản ứng đem chuẩn độ + Xác định điểm tương đương + Đọc hoá chất dụng cụ phân tích 3.3.2.2 Bài đề nguồn: Tổng hợp vô - điều chế natri thiosunfat: * Mục đích: - Các em nắm quy trình điều chế hợp chất vô cơ, làm quen sử dụng thiết bị nghiệm kèm * Chuẩn bị thí nghiệm - Giáo viên chuẩn bị dụng cụ hoá chất cần thiết - Yêu cầu học sinh chuẩn bị lý thuyết thực hành trước thí nghiệm * Nội dung - Cân khoảng 10g tinh thể Na2SO3.7H2O cho vào bình cầu, sau thêm lượng nước xác định để dung dịch bão hồ nhiệt độ - Cân khoảng 1.5g lưu huỳnh sau tẩm ướt rượu etylic đưa vào bình cầu (lượng S lấy dư tính tốn chút) - Thêm vào bình phản ứng khoảng 7ml rượu etylic 900 - Lắp bình với ống sinh hàn, cho vài viên đá bọt đun hồi lưu, vừa đun vừa lắc toàn hệ thống dung dịch có phản ứng trung tính với giấy quỳ dừng - Để nguội, lọc bỏ phần S khơng tan phễu lọc thường, phần dung dịch thu vào cốc, đem cô dung dịch nồi cách thuỷ đến có váng tinh thể, để nguội ngâm cốc vào nước đá cho Na2S2O3.5H2O kết tinh 66 - Lọc hút tinh thể qua phễu lọc bunsne, lấy tinh thể đem làm khơ ngồi khơng khí - Cân khối lượng sản phẩm thu tính hiệu suất - Kiểm tra sản phẩm số phản ứng định tính phản ứng với: dd HCl 0.1M; dd KI3 0.03M * Kết thu được: Tính tốn theo lý thuyết mNa S O H O  9.84 g 2 Học sinh thu được: Học sinh msp (g) 8.36 8.13 6.95 7.86 9.01 7.35 H% 84.96 82.62 70.63 79.88 91.57 7.47 * Nguyên nhân Kết mà em thu đạt hiệu suất tương đối cao có lẽ natri thiosunfat tinh khiết Nguyên nhân dẫn đến kết qủa do: - Khách quan: + Phịng thí nghiệm phổ thơng khơng có phễu lọc hút chân không mà sử dụng phương pháp lọc hút dịng nước, khơng có tủ sấy hố chất nên tinh thể kết tinh chứa nhiều nước + Hố chất khơng đảm bảo độ tinh khiết hố học để lâu + Sản phẩm chứa lượng Na2SO3 dư - Chủ quan: + Lưu huỳnh không tan nước, đun lượng ancol bay em lắc không hạn chế tiếp xúc hai chất tham gia phản ứng + Nhiệt độ tiến hành phản ứng không + Thao tác kết tinh em chưa tốt làm thất thoát hoá chất 3.3.3 Thực kiểm tra đánh giá - So sánh kết với học sinh - Kết luận thực nghiệm 67 3.4 Kết thực nghiệm Xử lý đánh giá số liệu thực nghiệm Phân tích kết thực nghiệm Dựa kết thực nghiệm sư phạm thông qua việc xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm thu được, chúng tơi nhận thấy trình độ thí nghiệm em chưa cao, em cịn lóng ngóng với thao tác thí nghiệm đơn giản Do hạn chế dụng cụ thí nghiệm thời gian nên chưa thể thực thực nghiệm khó Chúng tơi tiến hành đợt chuẩn bị cho đội dự tuyển Olympic hoá học quốc tế bổ xung vào đề tài phát triển Như vậy, cho em tiếp cận với số thực nghiệm với thao tác tương đối đơn giản Giúp em rèn luyên kĩ thực hành chuẩn bị tốt cho kì thi chọn họ sinh giỏi quốc gia đặc biệt buổi thi thực hành tới Kết khảo sát cho thấy thời gian triển khai giảng dạy thực nghiệm chưa dài song với hệ thống thực nghiệm xây dựng biện pháp sử dụng hợp lí tạo nên hứng thú cho học sinh trình học tập, góp phần phát triển lực sáng tạo cho HS chuyên Tiểu kết chƣơng Sau trình triển khai chúng tơi đạt mục đích u cầu, hoàn thành nhiệm vụ đặt ra, tổ chức thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch: - Đã tiến hành thực nghiệm khoa Hóa - trường ĐHKHTN - ĐHQGHN thực nghiệm sư phạm trường THPT Chuyên Thái Bình - Đã sử dụng số thực nghiệm đề cập chương để tự nghiên cứu hướng dẫn em đội dự tuyển HSG Quốc gia hố trường THPT Chun Thái Bình - Chúng tơi thu nhận kết quả, đánh giá, phân tích nguyên nhân dẫn đến kết đạt từ đưa nhận xét khả em thông qua kết thực nghiệm - Kết thực nghiệm xử lí cách xác khoa học, kết luận rút từ việc đánh giá cho thấy kết TN sư phạm xác nhận giả thuyết khoa học tính khả thi đề tài 68 KẾT LUẬN CHUNG Sau trình nghiên cứu, triển khai thực đề tài " Xây dựng hệ thống thực nghiệm phần hoá đại cương vô huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế " đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ đề tài, đạt kết sau: Đưa tổng quan vấn đề lí luận thực tiễn cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi, thực trạng thí nghiệm thực hành dạy học hóa học chương trình trung học phổ thông bản, nâng cao trung học phổ thơng chun, kì thi học sinh giỏi cấp quốc gia nước ta Trên sở nghiên cứu phân tích nội dung chương trình, kiến thức hóa học chun, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp quốc gia phần hóa đại cương vơ thực hành hóa đại cương vơ chuẩn bị đề thi thực hành Olympic Hóa học quốc tế qua năm xây dựng sáu thí nghiệm thực hành hóa đại cương vơ nghiên cứu tốc độ phản ứng, cân hoá học tổng hợp đại cương vô cơ, Đề xuất hệ thống câu hỏi, thang điểm đánh giá phù hợp với mức độ kì thi học sinh giỏi quốc gia Olympic hóa học quốc tế Mỗi bao gồm phần: - Cơ sở lý thuyết - Mục đích, yêu cầu thí nghiệm - Hóa chất - Dụng cụ - Qui trình thực - Một số lưu ý để thí nghiệm thực thành công - Xử lý kết thực nghiệm - Câu hỏi kiểm tra mở rộng Làm thực nghiệm, đánh giá đề xuất thang điểm đánh giá Làm thực nghiệm sư phạm, kiểm tra tính khả thi hiệu thực hành, xử lý kết thu Đánh giá lại điều chỉnh thang điểm đánh giá 69 Làm tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên tham gia ơn luyện học sinh giỏi em học sinh tham gia kì thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế; em học sinh u thích mơn hóa học Làm đề nguồn để xây dựng thi thực hành khác từ hệ thống câu hỏi phong phú cho kỳ thi học sinh giỏi hóa học quốc gia kì thi học sinh giỏi hóa học cấp khu vực, Vì từ năm học 2012 - 2013, Bộ GD&ĐT đưa thêm phần thi thực hành vào kì thi học sinh giỏi Quốc Gia mơn Hóa học, Vật Lý, Sinh học,… Với mong muốn khát khao to lớn kinh nghiệm hạn chế, thời gian nghiên cứu chưa dài, nên chắn không tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong muốn nhận đóng góp thầy giáo, bạn đồng nghiệp để xây dựng hoàn thiện đề tài này, nhằm đóng góp phần nhỏ cho phương pháp dạy học mơn hóa trường PTTH chun 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Nguyễn Duy Ái ( 2005), Một số phản ứng hóa học vô - NXB Giáo dục Nguyễn Duy Ái- Nguyễn Tinh Dung-Trần Thành Huế-Trần Quốc Sơn-Nguyễn Văn Tòng, (1999), Một số vấn đề chọn lọc hóa học tập 1, NXB Giáo dục Nguyễn Duy Ái - Đào Hữu Vinh, Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học THPT tập đại cương vô cơ, NXB Giáo dục Bộ Giáo dục Đào tạo (2009), Chương trình chuyên sâu THPT chuyên Tài liệu lưu hành nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2001), Nội dung dạy học mơn hóa học trường THPT chun (áp dụng từ năm học 2001-2002), kèm theo Công văn số 8968/THPT, ngày 22/8/2001 v/v hướng dẫn nội dung dạy học môn chuyên trường THPT Bộ Giáo dục Đào tạo - Dự án Việt - Bỉ (2009), Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng, NXB ĐHSP Hà Nội Trịnh Ngọc Châu, Giáo trình thực tập hố vơ cơ, NXB ĐHQGHN Hoàng Chúng (1993), Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục – Tạp chí Giáo dục số 19/1983 Nguyễn Cương (2006),“Một số biện pháp phát triển học sinh lực giải vấn đề dạy học hóa học trường phổ thông”, kỷ yếu hội thảo khoa học - Đổi phương pháp dạy học theo hướng hoạt động hóa người học, ĐHSP - ĐHQG Hà Nội, trang 24 - 36/ 2006 10 Nguyễn Văn Duệ - Trần Hiệp Hải - Lâm Ngọc Thiềm - Nguyễn Thị Thu, Bài tập Hố lí, Nhà xuất Giáo dục năm 2009 11 Nguyễn Tinh Dung, Hố học phân tích, NXB Giáo dục 2003 12 Nguyễn Tinh Dung, Phân tích định lượng, NXb Giáo dục 13 Nguyễn Tinh Dung - Đào Thị Phương Diệp (2008), Hóa học phân tích câu hỏi tập cân ion dung dịch, NXB Giáo dục 14 Lê Văn Dũng (2001), Phát triển lực nhận thức tư cho học sinh THPT thông qua tập hóa học, Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục 71 15 Trần Thị Đà, Đặng Trần Phách (2009), Cơ sở lí thuyết phản ứng hóa học, NXB Giáo dục Việt Nam 16 Hồ Ngọc Đại (1983), Tâm lý học, NXB Giáo Dục 17 Trần Thành Huế (1998), Một số vấn đề việc dạy giỏi, học giỏi mơn hóa học phổ thơng giai đoạn mới, Trang 1-2 (Báo cáo khoa học Hội nghị hóa học tồn quốc lần thứ ba), Hội Hóa học Việt Nam 18 Nguyễn Phi Hùng (2009), Giáo trình thực hành hố lý, Đại học Quy nhơn 19 Phạm Thị Trinh Mai, Thiết kế tập hóa học - biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức học sinh THPT, Tạp chí nghiên cứu giáo dục số chuyên đề 346 - Quý III/2000 20 Nguyễn Thị Ngà (2010), Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mođun phần kiến thức sở Hóa học chung - chương trình THPT chun Hóa học góp phần nâng cao lực tự học cho học sinh, Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục 21 Phạm Thành Nghi, Nguyễn Huy Tú (1993): “Sáng tạo: Bản chất phương pháp chẩn đốn”, Tạp chí Thơng tin Khoa học Giáo dục số 39/1993 22 Từ Vọng Nghi (2009), Hoá học phân tích phần I, Nhà xuất ĐHQG Hà Nội 23 Phạm Văn Phái (1972), Rèn trí thơng minh cho học sinh qua dạy học hóa học, tạp chí nghiên cứu Giáo dục số 6/1972 24 Prof Bernd Meier (2009), Lí luận dạy học đại Potsdam – Hà Nội 25 René Didier (1998), Hoá đại cương tập 1, tập 2, tập 3, Nhà xuất Giáo dục 26 Nguyễn Cảnh Toàn - Nguyễn Văn Lê - Châu An (2005), Khơi dậy tiềm sáng tạo, NXB Giáo dục 27 Tuyển tập đề thi olimpic 30 tháng 4, lần thứ 16 - 2010 hóa học, NXB Đại học Sư phạm 28 Vũ Anh Tuấn (2005), Xây dựng hệ thống tập hóa học nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông, Luận án Tiến sỹ Khoa học Giáo dục 72 29 Nguyễn Xuân Trường - Nguyễn Thị Sửu - Đặng Thị Oanh - Trần Trung Ninh (2004), Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên GV THPT chu kỳ III (20042007), mơn hóa học, NXB Đại học Sư phạm 30 Nguyễn Đức Vận ( 2008), Hóa học vơ - Tập 1- Các nguyên tố phi kim, Hóa học vô - Tập - Các kim loại điển hình, NXB Khoa học Kĩ thuật 31 http://www.hoahocvietnam.com 32 http/www.Icho từ 40 đến 44 33 http://www.olympiad.vn 34 http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/nang-luc-sang-tao.513700.html II Tiếng Anh 35 Keneth W Whitten, Raymond E Davis, M.Larry Peck, Geoge G Stanley, General Chemistry (seventh edition) Thomson Brook/ Cole 36 Robert Brent, Harry Lazarus, The Golden book of Chemistry Experiment New York 20, N, Y 73 ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ NHUNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHỮNG BÀI THỰC NGHIỆM PHẦN HĨA ĐẠI CƢƠNG VƠ CƠ HUẤN LUYỆN HỌC SINH GIỎI CẤP QUỐC GIA, QUỐC... đề "Xây dựng hệ thống thực nghiệm phần hố đại cương vơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế" Mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng hệ thống. .. thi thực hành Đây hội để thúc đẩy nội dung hóa học có ứng dụng rèn luyện kỹ thực hành cho học sinh Trên sở chúng tơi chọn đề tài "Xây dựng hệ thống thực nghiệm phần hố đại cương vơ huấn luyện học