phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh với một số dạng toán có lượng chất dư

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT HUỲNH THÚC KHÁNG -  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH VỚI MỘT SỐ DẠNG TỐN CĨ LƯỢNG CHẤT DƯ” LĨNH VỰC: HÓA HỌC TÁC GIẢ : TỔ : Nguyễn Tất Nga Vương Thị Nga Tự nhiên Năm học: 2020 - 2021 -  MỤC LỤC PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI III PHẠM VI ÁP DỤNG: PHẦN B NỘI DUNG I.CỞ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý luận: Cở sở thực tiễn 2.1 Thuận lợi: 2.2 Khó khăn: II GIẢI PHÁP Tổng quan dạng Cở sở lý thuyết dạng 2.1 Dạng : Bài toán 1: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa OH− M2+ (Ba2+, Ca2+) 2.2 Dạng : Bài toán : Dung dịch OH− tác dụng với dung dịch muối Al3+(Cr3+ Zn2+) 2.3 Dạng : Dung dịch H+ tác dụng với dung dịch chứa muối AlO2−, CrO2− ZnO22- 12 2.4 Dạng 4: Dung dịch NH3 khí NH3 tác dụng với dung dịch chứa muối Cu2+ 16 III ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TỰ CHỌN: 18 3.1 Kế hoạch giảng dạy tiết tự chọn chủ đề: Dạng 18 3.2 Kế hoạch giảng dạy tiết tự chọn chủ đề: Dạng 32 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 I KẾT LUẬN: 50 II Một số kiến nghị đề xuất: 50 II.1 Đối với cấp lãnh đạo 50 II.2 Đối với ban giám hiệu 51 II.3 Đối với giáo viên 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 DANH MỤC VIẾT TẮT HS: GV: TH: TNKQ: Học sinh Giáo viên Trường hợp Trắc nghiệm khách quan KHKT: Khoa học kỹ thuật THPT: Trung học phổ thông TSĐHKA: Tuyển sinh đại học khối A TSĐHKB: Tuyển sinh đại học khối B BDG: Bộ giáo dục PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thực Nghị số 40/200/QH10 Quốc hội khóa X Chỉ thị số 14/2001/CT-TTg Thủ tướng Chính phủ đổi chương trình Giáo dục phổ thơng, từ năm 2006 Bộ GD&ĐT triển khai thực chương trình SGK mới, bồi dưỡng đội ngũ nhà giáo quản lý giáo dục nhằm thực tốt nội dung đổi giáo dục phạm vi toàn quốc Đổi hình thức thi từ tự luận sang trắc nghiệm khách quan cho số môn học nội dung quan trọng đổi giáo dục Thực công văn 4612/BGDĐT-GDTrH v/v hướng dẫn thực chương trình giáo dục phổ thơng hành theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh từ năm học 2017-2018, có đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Chú trọng rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu sách giáo khoa để tiếp nhận vận dụng kiến thức thông qua giải nhiệm vụ học tập đặt học; dành nhiều thời gian lớp cho học sinh luyện tập, thực hành, trình bày, thảo luận, bảo vệ kết học tập mình; giáo viên tổng hợp, nhận xét, đánh giá, kết luận để học sinh tiếp nhận vận dụng Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan kì thi đại học cao đẳng việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác để làm tốt thi trắc nghiệm khách quan học sinh cần phải chọn lấy phương pháp giải tối ưu với phương châm “ đánh nhanh thắng gọn ” Thực tế đề thi đại học cao đẳng có dạng tập hóa học tương đối khó, HS thường giải theo phương pháp suy luận, nhiều thời gian mà khơng làm tốt HS chưa biết nhận dạng tốn vận dụng kiến thức liên mơn tốn học để xây dựng công thức giải nhanh chuẩn Qua trình giảng dạy, nghiên cứu, tiến hành dạy thể nghiệm, nhận thấy với số dạng tập lượng chất dư có ảnh hưởng đến sản phẩm từ vận dụng thấp đén cao có đề thi đại học nhiều học sinh thường khó khăn dạng tập này, làm nhiều thời gian,…ảnh hưởng đến tâm lí người học dễ chán nản Tuy nhiên, chúng tơi tổ chức dạy học cho học sinh vận dụng kiến thức liên mơn tốn học, cụ thể vận dụng kiến thức đồ thị toán học để xây dựng quy luật giải nhanh tích tắc mà theo phương pháp truyền thống tốn phải trang giấy xong Việc làm giúp cho học sinh đem lại hiệu cao, tiết kiệm nhiều thời gian kì thi tuyển sinh đại học cao dẳng, tạo hứng thú cho học sinh thêm u mơn hóa học, phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm khách quan Một số tác giả khác đề cập đến việc làm số tài liệu tham khảo, nhiên dừng lại việc giải số tập đơn lẻ mà chưa có tính khái qt Vì vậy, chọn đề tài: “ phát triển tư sáng tạo cho học sinh với số dạng tốn có lượng chất dư”.” Đề tài viết dựa sở : Khoanh vùng nhận dạng tập; nêu tổng quan phương pháp dạng; thiết kế dạy theo chủ đề; hướng dẫn học sinh tư công thức giải nhanh dựa chất thí nghiệm đồ thị tốn học; vận dụng giải nhanh tập kì thi đại học cao đẳng; so sánh đối chứng với phương pháp suy luận theo phương pháp truyền thống II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Trong đề tài này, giúp học sinh phát triển lực tự chủ, phát huy tính linh hoạt sáng tạo tư học sinh sử dụng kiến thức liên mơn tốn học, cụ thể sử dụng kiến thức đồ thị toán để lập quy luật giải nhanh số dạng tập hóa có lượng chất dư từ vận dụng thấp vận dụng cao đề thi đại học Trước đây, với dạng tập vận dụng cao có lượng chất dư học sinh phải nhiều thời gian, có phải giải trang giấy, với phương pháp dạy học học sinh cần bấm máy tích tắc có kết mà chí khơng cần đặt bút viết - Đề tài giải pháp nhằm đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Là nguồn tài liệu chất lượng cho giáo viên học sinh dạy học - Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến lực tìm tòi học hỏi, khai thác tài liệu liên quan đến vấn đề học tập định hướng cách khai thác thông tin từ liệu thu thập cách có hiệu quả, lực tự nghiên cứu làm việc nhóm; lực thực sản phẩm; lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đơng khả thuyết trình sản phẩm em tìm tịi III PHẠM VI ÁP DỤNG: Áp dụng vào tiết dạy tự chọn hóa THPT Chủ đề: - “ Hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ nhôm” - Lớp 12 - “ CO2 muối cacbonat” - Lớp 11 - “ SO2 muối sulphite” - Lớp 10 1.1 Bài tốn 1: Khí CO2 SO2 tác dụng với dung dịch chứa OH− M2+ (Ba2+ Ca2+) 1.2 Bài tốn 2: Khí CO2 SO2 tác dụng với dung dịch chứa OH− , M2+ (Ba2+ Ca2+) AlO22 Chủ đề : “ Hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm (Cr, Zn)’’ - Lớp 12 2.1 Bài toán : Dung dịch chứa OH− tác dụng với dung dung dịch chứa Al3+, Cr3+ Zn2+ 2.2 Bài toán : Dung dịch H+ tác dụng với dung dịch AlO2−, CrO2− ZnO2 23 Chủ đề: - “Amoniac” -Lớp 11 Bài toán : NH3 tác dụng với dung dịch muối chứa Cu2+, Zn2+, Ag+ PHẦN B NỘI DUNG I CỞ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý luận: Thực công văn 4612/BGDĐT-GDTrH v/v hướng dẫn thực chương trình giáo dục phổ thơng hành theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh từ năm học 2017-2018, có đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Chú trọng rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu sách giáo khoa để tiếp nhận vận dụng kiến thức thông qua giải nhiệm vụ học tập đặt học; dành nhiều thời gian lớp cho học sinh luyện tập, thực hành, trình bày, thảo luận, bảo vệ kết học tập mình; giáo viên tổng hợp, nhận xét, đánh giá, kết luận để học sinh tiếp nhận vận dụng Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan kì thi đại học cao đẳng việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Đối với mơn Hóa học, việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận lực, đặc biệt trọng định hướng phát triển lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho nội dung, chủ đề học tập trọng tâm chương trình Như vậy, mục tiêu muốn biến tiết dạy học lớp thành sân chơi HS nhằm tạo người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, lực, lĩnh để thích nghi với sống đại, lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo, khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh giúp em khám phá tiềm thân Cở sở thực tiễn 2.1 Thuận lợi: Trường THPT Huỳnh Thúc Kháng có đội ngũ giáo viên trình độ chun mơn cao, nhiệt huyết, động, sáng tạo, ; chất lượng đầu vào học sinh khá, giỏi; sở vật chất phục vụ cho việc dạy học tốt; ban nghành phụ huynh quan tâm,…Hàng năm, nhà trường mở đợt tập huấn nhằm nâng cao trình độ giảng dạy cho giáo viên, giúp giáo viên tiếp cận với phương pháp dạy học nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh Đồng thời hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học 2.2 Khó khăn: Bên cạnh cịn số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương pháp dạy học, ngại khó khăn, tìm tịi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để giúp HS tiếp cận kiến thức cách tổng quát, toàn diện Việc vận dụng kiến thức liên môn để thúc đẩy tư sáng tạo cho HS quan điểm giáo dục quan tâm Thực dạy học tích hợp với việc kết hợp câu hỏi, tập thực tiễn mang lại nhiều lợi ích việc định hướng phát triển lực tự tìm tịi học hỏi, tư sáng tạo việc giải vấn đề liên qua học sinh Trong thực tế trường nay, nhiều giáo viên ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp liên quan đến nhiều mơn nên ngại chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế Mặt khác, tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế môn học chưa nhiều sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết Điều địi hỏi giáo viên phải tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm học, biết đặt câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển lực cần thiết, tư sáng tạo chủ động II GIẢI PHÁP - Nhận dạng toán - Hướng dẫn HS phát triển tư sáng tạo để xây dựng cơng thức giải nhanh:  Dựa vào phương trình phản ứng  Dựa vào đồ thị  Kết hợp phương trình ion đồ thị tốn học - Vận dụng công thức giải nhanh vào giải vấn đề toán yêu cầu cách hiệu Tổng quan dạng 1.1 Dạng tổng quát: Cho dung dịch A (khí A) tác dụng với dung dịch chứa Bm+ - Yêu cầu: Tính lượng chất phản ứng sản phẩm tạo thành để thu :  b gam kết tủa b gam x.b gam kết tủa  Kết t�hau nên cần thể số liệu đồ thị để dễ dàng loại trường hợp vô lý, từ phân loại trường hợp áp dụng cơng thức giải nhanh hiệu Như vậy, ba cách giải cách giải HS tối ưu Tiểu ban 3: Bài toán - Ý kiến học sinh 1: Lấy ví dụ (Trích TSĐ-2018-Mã 201): Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 AlCl3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH) (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m A 10,68 B 6,84 C 12,18 D 9,18 - Ý kiến học sinh 2:Nêu phương pháp giải 2: Dựa vào phương trình phản ứng: Gọi: nAl2(SO4)3 = x ; nAlCl3 = y Tại thời điểm khối lượng kết tủa = 17,1 gam có phản ứng: Ba(OH) Al2(SO4)3 vừa hết Ba2+ + SO42-  BaSO4 x → x 3+ Al + 3OH-  Al(OH)3 2x → 6x → 2x 233.3x + 78.2x = 17,1 => x = 0,02 Tại điểm nBa(OH)2 = 0,16mol kết tủa bị hòa tan hếtAl(OH)3 Al3+ + 4OH- → AlO2- + 2H2O (2x+y) → (2x+y) => nOH- = 0,32 = 2x+y => y = 0,04 => m = 342.0,02 + 133,5.0,04 = 12,18 Chọn C - Ý kiến học sinh 4: Dựa vào đồ thị ap dụng công thức giải nhanh: Gọi: nAl2(SO4)3 = x ; nAlCl3 = y 17,1 = mBaSO4 + mAl(OH)3 Al2(SO4)3 phản ứng với Ba(OH)2 45  17,1 = 233.3x + 78.2x => x = 0,02 Vì kết tủa Al(OH)3 tan hết => nOH- = 4.nAl3+ 0,32 = 4.( 2.0,02 + y) => y = 0,04 => m = 342.0,02 + 133,5.0,04 = 12,18 Chọn C - Ý kiến học sinh 4:Nêu phương pháp giải 4: Dựa vào đồ thị - Ý kiến chung nhóm : Đây toán cho đồ thị rồi, nên cần phải biết kết hợp đồ thị công thức giải nhanh hiệu 5) GV nhận xét, đánh giá - GV thống tiêu chí đánh giá chung cho sản phẩm - Trong q trình HS thảo luận nhóm, GV ln quan sát để kịp thời hỗ trợ HS, nhóm HS gặp khó khăn - GV nhận xét, góp ý, hồn thiện sản phẩm cho nhóm; hồn thiện nội dung, cách thức báo cáo sản phẩm; bổ sung nhận xét nhóm khác cho điểm nhóm  GV bổ sung: Đối với ví dụ tiểu ban (Trích TSĐH-KA-2010) Trong báo Hóa học ứng dụng trang 5, số 21(129)/2010 tác giả Quách Xuân Truyền – Trường THPT Hạ Hòa – Huyện Hạ Hòa – Tinh Phú Thọ có nói sai sót toán đề thi TSĐH KA, mã 253, năm 2010 BGD tốn có nghiệm nghiệm đề cho Nếu toán cho hai đáp án: m ZnSO = 17,17 gam m ZnSO = 16,10 gam lúc em loại nghiệm nào? Lúc nên sử dụng vẻ đẹp đồ thị toán học để giải quyêt vấn đề hiệu 4 Số mol Zn(OH)2 C x 3a/99 2a/99 x2 2x TH1 : (0,22) x3 x4 4a (0,2133) TH 1: Từ đồ thị ta thấy: x2 = nOH  2n 0,22 = 2×3a/99 x4 = nOH  4nZn  2n 0,28 = nZn - 2×2a/99   2 Từ (1) (2) => nZn = 8/75 mol => m 2 Số mol OH- 2 ZnSO4 (1) (2) = 8/75×161 = 17,17gam Nếu kết tủa đạt cực đại lượng OH- tiêu thụ : 2x = 2×8/75 = 0,2133 mol < x2 = nOH = 0,22 mol  => Loại khơng thể có thêm kết m ZnSO = 17,17gam 46 TH 2: x3 = nOH  4nZn  2n = 4× nZn - 2×3a/99 (3) x4 = nOH  4nZn  2n = 4× nZn - 2×2a/99 (4) Từ (1) (2) => nZn = 0,1 mol => m ZnSO = 0,1.161 = 16,1 gam Đáp án : D Hoạt động 3: Luyện tập: phút Hoạt động chung lớp: GV chiếu tập cho học sinh vận dung kiến thức hình thành cách hiệu báo cáo sản phẩm mình: GV kết luận: Đối với tốn sử dụng công thức giải nhanh sau:  Mol OH- tối thiểu tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  3n Al (OH )  Mol OH- tối đa tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  4nAl  n Al (OH )  Mol OH- dùng tạo kết tủa Al(OH)3 cực đại sau hịa tan hết: nOH  4nAl  Lưu ý dung dịch phản ứng có thêm H+; SO42- Ba2+ Hoạt động 4: Dặn dò: phút Nội dung: Vận dụng tìm tịi mở rộng GV chuyển giao nhiệm vụ: Chia lớp thành nhóm, nhóm chuẩn bị ví dụ có độ khó tăng dần tương ứng với dạng toán trên, nêu phương pháp giải Phát phiếu tập nhà: Câu 1: ( Trích TSĐH, CĐ khối B -2010) Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu dung dịch Y 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu 2,34 gam kết tủa Giá trị x A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Câu 2: ( Trích TSCĐ khối A,B-2011) Hịa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na K vào dung dịch HCl dư thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu (m + 31,95) gam hỗn hợp chất rắn khan Hịa tan hồn toàn 2m gam hỗn hợp X vào nước thu đựơc dung dịch Z Cho từ từ hết dung dịch Z vào 0,5 lít dung dịch CrCl3 1M đến phản ứng hịan tịan thu kết tủa có khối lượng A 54,0 gam B 20,6 gam C 30,9 gam D 51,5 gam Câu (Trích TSĐH KA-2014) Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl b mol AlCl3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau :  2  2 2 2 2   3 Max  3 Mol Al(OH)3 0,4 Mol OH0,8 2,0 2,8 47 Tỉ lệ a : b A : B : C : D : Câu (Trích TSĐH -2017)Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Al Al2O3 200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, lượng kết tủa Al(OH)3 (m gam) phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH (V ml) biểu diễn đò thị bên Giá trị a A 0,5 B 1,5 C 1,0 D 2,0 Câu (Trích TSĐH-201 -Mã 202): Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch gồm Al2(SO4)3 AlCl3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên, khối lượng kết tủa cực đại m gam Giá trị m A 10,11 B 6,99 C 11,67 D 8,55 y m 0,0 x 0,08 Câu (Trích TSĐH-32018- Mã 203): Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al(NO3)3 Al2(SO4)3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m là: A 7,68 B 5,55 C 12,39 C 8,55 Câu (Trích TSĐH- 2018-Mã 204): Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 Al(NO3)3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m A 5,97 B 7,26 C 7,68 D 7,91 48 ... giải số tập đơn lẻ mà chưa có tính khái qt Vì vậy, chúng tơi chọn đề tài: “ phát triển tư sáng tạo cho học sinh với số dạng tốn có lượng chất dư? ??.” Đề tài viết dựa sở : Khoanh vùng nhận dạng. .. phong phú thêm học, biết đặt câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển lực cần thiết, tư sáng tạo chủ động II GIẢI PHÁP - Nhận dạng tốn - Hướng dẫn HS phát triển tư sáng tạo để xây... dạng tập hóa có lượng chất dư từ vận dụng thấp vận dụng cao đề thi đại học Trước đây, với dạng tập vận dụng cao có lượng chất dư học sinh phải nhiều thời gian, có phải giải trang giấy, với phương