(Sáng kiến kinh nghiệm) phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học qua một số bài tập hóa học vô cơ

Phát bồi dỡng học sinh giỏi hoá học qua số tập hoá học vô Phần I: mở đầu Cũng nh bao môn khoa học khác, hoá học môn khoa học có vị trí quan trọng nhà trờng phổ thông Môn hoá học đòi hỏi ngời học sinh phải có trình độ hiểu biết mức độ tơng đối cao Do đến cuối cấp II cụ thể lớp môn hoá học đợc đa vào chơng trình học học sinh chơng trình dạy giáo viên Mục đích đa môn hoá học vào dạy lớp lớp góp phần làm cho c¸c em häc sinh ph¸t triĨn tri thøc mét c¸ch toàn diện, có cách nhìn vật giới vật chất từ vĩ mô đến vi mô, nắm đợc hiểu đợc khái niệm, nguyên tắc chung hoá học, có hiểu biết định số ngành sản xuất hoá học, có kỹ năng, kỹ xảo thực hành làm sở quan trọng cho em học lên, sâu, xa vào khoa học hoá học Ngày toàn Đảng toàn dân, toàn quân ta tâm đa đất nớc theo đờng Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá đất nớc Hơn hết việc đào tạo hệ trẻ có đầy đủ lực, phẩm chất để đáp ứng đợc nhu cầu phát triển đất nớc vấn đề sống mang tính chất thời đại Từ năm học 1993-1994 đến Bộ giáo dục đào tạo đà tổ choc thi quốc gia chọn học sinh giỏi hoá cấp phổ thông trung học Từ năm 1996 đến Việt Nam thức tham gia vào kỳ thi giỏi hoá quốc tế vinh dự cho Thành phố Hải Phòng có em : Nguyễn Hải Bình đạt huy chơng vàng môn hoá học quốc tế lần Việt Nam vào năm 2000 Để có học sinh giỏi hoá cấp phổ thông trung häc quèc gia vµ quèc tÕ, sau nµy trë thành ngời gắn bó với hoá học, cống hiến đời cho hoá học việc phát bồi dỡng, việc đào tạo nguồn học sinh giỏi hoá học bậc trung học sở việc làm quan trọng ngời giáo viên dạy hoá học Phần II: Nội dung A/- sở lý luận I/- Đặc điểm tâm sinh lý bậc thcs: - Ph¶i nãi r»ng løa ti häc sinh bËc Phổ thông trung học sở đặc điểm tâm sinh lý điển hình thời kỳ ®é cđa viƯc chun giao tõ trỴ sang ngêi lớn tạo cho em nhân cách ®a d¹ng phong phó thĨ hiƯn ë mét sè ®iĨm sau đây: - Hứng thú em phát triển mức độ cao, hứng thú học tập đà xuất ngày đậm nét Đây việc thuận lợi việc giảng dạy môn hoá học Từ việc tò mò thích thú dẫn tới say mê môn khoảng cách xa với em - Bên cạnh ý thức tự lập khả tìm tòi sâu khám phá khoa học u điểm điển hình học sinh bậc trung học sở Tuy nhiên việc sâu vào chất khái niệm, khả phân tích, tổng hợp so sánh em lúc bộc lộ rõ nét Song song với u điểm em bộc lộ nhợc điểm sau: có hứng thú say mê, có niềm khát khao khám phá chân lý, có lòng yêu khoa học song em rụt rè e ngại, hay nản trí lòng tin gặp phải công việc khó khăn mà thân cha thể giải đợc Làm để khắc phúc đợc khó khăn Điều quan trọng nhất: giảng viên nên thực quán triệt nguyên tắc: Tôn trọng nhân cách học sinh nên tin tởng vào em, mạnh dạn giao phó công việc để em ngày thêm vững vàng lớn khôn II/-Những thuận lợi khó khăn việc giảng dạy môn hoá học nhà trờng THCS Căn vào phân phối chơng trình môn hoá học trờng THCS với đặc thù môn khoa học nhận thấy thuận lợi khó khăn giảng dạy nh việc phát bồi dỡng học sinh giỏi môn 1/-Thuận lợi: - Hoá học khoa học thực nghiệm, khoa học nghiên cứu chất biến đổi chất Mặc dù kiến thức sách giáo khoa viết cô đọng nhng lại gây hứng thú với học sinh đặc biệt hệ thống thí nghiệm làm tăng tính tò mò, ham hiểu biết em Những tợng hoá học xảy sống hàng ngày em để vận dụng kiến thức đà học học để giải thích làm rõ Đây thuận lợi to lớn - Điều thuận lợi thứ hai xuất phát từ khả tìm tòi, muốn khám phá khoa học, đặc điểm nhân cách điển hình em Với môn hoá học môn khoa học tự nhiên, với xác cao tri thức, tính hợp lý kiến thức, tính suy luận logic chặt chẽ, gây tính tò mò, hứng thú học tập em - Điều thuận lợi thứ ba ứng dụng khoa học hoá học ngày đợc sử dụng rộng rÃi phổ biến đời sống, sản xuất lĩnh vực, vị trí môn hoá học ngày đợc đề cao Đây điều kiện thuận lợi để em thêm yêu thích môn 2/- Khó khăn: - Do phân phối chơng trình môn hoá học trờng THCS đà làm hạn chế mặt thời gian giảng dạy lớp giáo viên, thời gian tìm tòi nghiên cứu học sinh, yêu cầu việc nắm bắt kiến thức lại mức độ cao Đây khó khăn lớn đòi hỏi phải có tâm vợt khó, say mê tìm tòi không quản thời gian thầy cô giáo học sinh - Hoá học khoa học thực nghiệm gắn lion với thực hành Do việc truyền thụ kiến thức hoá học cha đủ mà quan trọng phải giúp học sinh nắm bắt kỹ năng, kỹ xảo thực hành Dựa thêm hiểu biết kiến thức vận dụng chúng vào sống muôn hình muôn vẻ, thiết bị thí nghiệm hầu hết trờng THCS nghèo nàn, thiếu thốn, lạc hậu cha đáp ứng đầy đủ yêu cầu giảng thực tế yêu cầu phát triển xà hội Mặt khác việc kiểm tra, đánh giá kiến thức học sinh nặng nhiều tính toán, cha thực gắn liền với kỹ thực hành thí nghiệm, làm cho mảng kiến thức trờng THCS nhiều lỗ hổng Đây khó khăn lớn cho việc giảng dạy đào tạo học sinh giỏi hoá Bên cạnh yếu tố khách quan đà nêu việc giảng dạy môn hoá học cha đợc coi trọng, bị coi môn phụ nên việc dành thời gian cho môn hoá Trên số thuận lợi khó khăn việc giảng dạy môn hoá học việc phát bồi dỡng học sinh giỏi hoá trờng PTCS theo có nhiều khó khăn nhng nh giáo viên giảng dạy xác định đợc mục tiêu giáo dục là: Tất học sinh thân yêu trẻ em hôm nay, giới ngày mai, em phảI đợc hởng thụ tất tốt đẹp xà hội thông qua đờng học tập Trớc ngỡng cửa thời đại , thời đại khoa học phát triển nh vũ bÃo đà thâm nhập vào lĩnh vực đời sống Ngời giáo viên phảI biết tranh thủ ủng hộ gia đình, nhà trờng làm cho em say mê nhiệt tình hứng thú môn học khó khăn hoàn toàn khắc phục đợc B Quá trình thực hiƯn C¸ch ph¸t hiƯn häc sinh giái ho¸ Do đặc thù môn hoá học khoa học thực nghiệm đòi hỏi em học sinh nói chung nh em học sinh giỏi hoá nói riêng, muốn học giỏi môn hoá học cần có lực tiếp thu kiến thức tốt, có lực sáng tạo, khả suy luận tốt, khả t độc lập tình khó khăn Các em phải có niềm say mê môn học, ham hiểu biết có sức khỏe, điều kiện thiếu Nhng lúc em học sinh có đầy đủ phẩm chất lực có làm để phát đợc Trong chúng ta, ngời có sở trờng định mà cha đợc thể nh mỏ vàng mà ngời phát biết đợc giá trị Chính phơng pháp dạy học nêu vấn đề, đặt tình đà kích thích đòi hỏi ngời phải suy nghĩ, tìm tòi phát huy sáng tạo Chính tình huống, vấn đề mà ngời giáo viên đa làm nảy sinh nhu cầu cần thiết phảI học hỏi, phảI suy nghĩ để giảI tình cách hợp lý, khoa học Trên sở giúp ngời giáo viên phát em có khiếu môn, có phẩm chất lực tốt để bồi dỡng nâng cao khả học tập em II Cách bồi dỡng học sinh giỏi hoá hoc THCS Căn vào kiến thức hoá học lớp 8, chia toán hoá thành dạng, chuyên đề sau: ã Dạng 1: Toán nồng độ độ tan Đây chuyên đề xuyên suốt trình giảI toán hoá Khi dạy chuyên đề việc cung cấp cho em công thức tính nồng độ, độ tan ngời giáo viên phảI bổ sung thêm loại kiến thức nh: Quy tắc đờng chéo, quy luật độ tan cho chất hạ tăng nhiệt độ, tinh thể Hyđrat, công thức liên quan loại nồng độ Việc cung cấp kiến thức cho học sinh không nên gò bó, ạt mà giúp học sinh nắm đợc chất, thấy phảI cần thiết vận dụng Ví dụ cho toán sau: Bài 1: HÃy tính toán để pha chÕ lÝt dung dÞch CuSO tõ CuSO4.5 H2O Để xác định nồng độ dung dịch ngời ta lµm nh sau: Cho 12,5g CuSO4.5 H2O vµo 87,5 ml nớc HÃy xác định nồng độ M dung dịch pha đợc Từ tính khối lợng riêng dung dịch biết D nớc = 1g/ml, giả sử hoà tan không làm thay đổi thể tích Đây toán nồng độ dung dịch dạng đơn giản nhng học sinh bình thờng hay nhầm khối lợng chất tan 12,5 g Nhng học sinh phát đợc lợng chất tan CuSO4 Bài 2: HÃy nói cách pha lít dung dịch H 2SO4 0,2 M tõ dung dÞch H2SO4 95% biÕt D = 1,84 g/ml Với tập giáo viên rèn kỹ cho học sinh pha hoá chất gây nguy hiểm tính toán cho nhanh, hợp lý để lấy lợng hoá chất đủ, xác tức tính toán để lấy lợng thể tích dung dịch H 2SO4 95% đề pha đợc lít dung dịch H2SO4 0,2M Bài 3: HÃy xác định lợng AgNO3 tách làm lạnh 2500g dung dịch AgNO3 bÃo hoà 60o C xuống 10o C 170g Qua tập củng cố cho học sinh nắm vững kiến thức độ tan chất có dung dịch nhiệt độ khác khả suy luận t toán học Từ kiến thức vững vàng khả t tốt, giáo viên đa thêm tập mức độ cao nh dạng tập sau: Bài 4: Cho 500g KNO3 b·o hoµ 20o C cã nång ®é 6,5% cho bay h¬I níc ë nhiƯt ®é 20o C nhận đợc phần hỗn hợp gồm phần KNO3 kết tinh phần dung dịch KNO3 lại có khối lợng 313g Tìm khối lợng KNO3 kết tinh Đây tập vừa liên quan tới độ tan vừa liên quan tới toán nồng độ phần trăm, học sinh phải có kiến thức tổng hợp, khả t duy, lập luận lôgic sở khoa học giảI đợc ã Dạng 2: Toán nhận biết, tách chất Loại toán giúp học sinh hình thành cách cã hƯ thèng c¸c tÝnh chÊt ho¸ häc cđa tõng loại chất cụ thể, rèn luyện khả ứng phó linh hoạt với tình khó, nh dạng toán loại phảI đợc bồi dỡng thờng xuyên suốt trình giảng dạy Ví dụ số toán sau: Bài 1: Làm để nhận biết đợc chất khí bình bị nhÃn ( Cho điều kiện hoá chất khác đủ ) là: N2, H2, O2, CO2, C2H4, NO2, CO Bài 2: Chỉ dùng kim loại nhÊt nhËn dung dÞch AgNO3, NaOH, HCl, BaCl2 đựng ống nghiệm nhÃn Bài 3: Không đợc dùng thêm hoá chất khác, nêu cách nhận biết dung dịch CuSO4, Na2SO4, NaOH, H2SO4 Bµi ChØ dïng H2O vµ khÝ CO2 phân biệt đợc chất bột trắng sau hay không NaCl, Na 2CO3, BaCO3, Na2SO4, BaSO4 Nếu đợc hÃy trình bày cách phân biệt Bài 5: Cho hỗn hợp gồm Al2O3, CuO, Fe2O3, dùng phơng pháp hoá học để tách chất khỏi hỗn hợp Qua tập nêu với yêu cầu, tình khác từ dễ đến khó nh: - NhËn biÕt b»ng thc thư cho tríc - Tù chän ho¸ chÊt nhËn biÕt - NhËn biÕt c¸c chất khí không dùng hoá chất khác dùng nhÊt ho¸ chÊt nhÊt - NhËn biÕt c¸c chÊt chất có mối liên quan với sản phẩm trình sản xuất hoá học Dạng 4: Toán nhúng kim loại vào dung dịch muối Loại toán phảI dựa quy luật tăng , giảm khối lợng kim loại ( chất rắn) Tuy nhiên trình giảng dạy, cần giúp học sinh nắm bắt đợc chất loại toán cách đa toán làm ví dụ, xuất nhiều tình , vấn đề cần giảI nh: - Cho hai kim loại nhúng vào dung dịch có mi, tiÕn tíi dung dÞch cã mi - Cho hai kim loại vào dung dịch có muối - Cho kim loại có tham gia phản ứng với nớc vào dung dịch muối Kết hợp với yêu cầu phản ứng xảy hoàn toàn, không hoàn toàn, cho phản ứng ngừng lại Có nh học sinh bị bất ngờ tình khó khăn Ví dụ: a, Cho 32 g bột Cu kim loại vào bình chứa 500 ml dung dịch AgNO3.1M khuấy hỗn hợp để phản ứng xảy Sau thời gian cho phản ứng ngừng Ngời ta thu đợc hỗn hợp chất rắn cân nặng 62,2 g dung dich Y Tính nồng độ M chất dung dịch Y b, Cho kim loại hoá trị II vào dung dich Y ( kim loại hoạt động mạnh Cu Ag ) Sau phản ứng xảy hoàn toàn đem kim loại cân nặng thấy khối lợng tăng thêm 7,3 g Xác định khối lợng nguyên tử tên kim loại hoá trị II Qua toán củng cố kiến thức cho học sinh phần kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối, toán nồng độ áp dụng vào phơng trình đồng thời phát đợc học sinh có khả t duy, vận dụng kiến thức đà học vào toán Cụ thể học sinh phảI xác định đợc khối lợng chất rắn cân nặng sau phản ứng 62,2g chất rắn nào? Chất tan có dung dịch sau phản ứng kết thúc chất khối lợng kim loại tăng lên 7,3g khối lợng kim loại bám vào đó? Từ học sinh có cách giải Tơng tự nh toán nhận biết cách làm loại toán tách chất vậy, tập đợc nâng dần từ đơn giản đến phức tạp, từ tách chất hỗn hợp có tính chất khác đến chất có hỗn hợp có nhiều tính chất giống trực tiếp thực hành thao tác số hoá chất cho phép Qua tập nh đà giúp học sinh hiểu sâu thêm kiến thức, phát triển t sáng tạo, cách trình bày khoa học tính cẩn thận ã Dạng 3: Toán điều chế, viết phơng trình biểu diễn dẫy biến hoá Loại toán giúp em nắm vững kiến thức bản, khả suy luận, tính lôgic chặt chẽ loại phản ứng khác nhau, cho điều chế loại hợp chất cách linh hoạt Ví dụ cho số toán sau: Bài 1: Viết phơng trình theo sơ đồ sau A1 A2 A3 X CaCO3 B1 B2 B3 BiÕt A1 + B1 X ; c¸c chÊt X, A1, A2, A3, B1, B2, B3 chất vô HÃy tìm công thức viết phơng trình biểu diễn dÃy biến hoá Bài 2: Viết phơng trình theo sơ đồ sau A O2 +Cu B NaOH C NaOH D + HCl B +O E + H 2O F B Bài 3: Từ nguyên liệu ban đầu quặng pirit, sắt, muối ăn, không khí, nớc thiết bị chất xúc tác cần thiết viết phơng trình phản ứng điều chế FeSO4, Fe( OH)3, NaHSO4 Bài 4: Từ muối ăn, lu huỳnh, nớc điều kiện cần thiết điều chế đợc khí nào? Viết phơng trình phản ứng ã Dạng 5: Toán biện luận sục khí CO2, SO2 vào dung dịch kiềm NaOH, Ca( OH ) Đây loại toán đòi hỏi học sinh có lực tiếp thu kiến thức tốt, nắm bắt trờng hợp xảy ra, dự đoán, suy luận để tìm đợc sản phẩm sau phản ứng Từ toán tổng quát đến tập riêng lẻ Các em phảI hình thành đợc hệ thống kiến thức chặt chẽ Ví dụ: Dẫn khí CO2 vào 1,2 lít dung dịch Ca( OH)2 1,1M Quan sát thấy tiên xuất muối kết tủa trắng có khối lợng 5g, sau từ từ biến A, Viết phơng trình phản ứng xảy B, Tính thể tích CO2 đà dùng phản ứng tạo thành muối tan Tính nồng độ M dung dịch muối tan Từ tợng toán, yêu cầu học sinh viết đợc phơng trình phản ứng xẩy dựa vào liệu đầu cho Ca( OH )2 không phản ứng với CO để tạo thành muối không tan mà Ca(OH)2 tham gia với CO2 để tạo thành muối tan Có xác định viết phơng trình giảI tập ã Dạng 6: Dạng tổng hợp Đây loại toán khó, không đòi hỏi em có đầy đủ kiến thức hoá học mà đòi hỏi em khả t sáng tạo kỹ giải toán Ví dụ: Cho 7g hỗn hợp gồm Fe Cu vào 500ml dung dịch AgNO3 khuấy kỹ, sau ph¶n øng kÕt thóc läc kÕt tđa thu đợc dung dịch A 21,8 g chất rắn B Thêm lợng dung dịch NaOH loÃng vào A, lọc kết tủa nung không khí nhiệt độ cao đến có khối lợng không đổi thu đợc chất rắn C 7,6g A, Tính thành phần % theo khối lợng Fe Cu A B, Tính CM cđa dung dÞch AgNO3 C, TÝnh thĨ tÝch HNO3 2M cần thiết dùng để hoà tan hoàn toàn 7g A Biết phản ứng giảI phòng NO Bài toán muốn giảI đúng, trớc hết em phải nắm vững kiến thức hoá học kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối Tính chÊt cđa mi t¸c dơng víi kiỊm, tÝnh chÊt cđa Bazơ không tan bị nung nóng, đặc biệt Fe(OH) bị nung nóng không khí trở thành Fe2O3 không phảI tạo thành FeO Bài toán đòi hỏi em khả t lôgic xác định đợc lợng chất rắn lại dung dịch A 21,8 gam chất lợng Cu(NO3)2 phải tham gia vào hai trình phần tác dụng với Fe, phần tác dụng với NaOH Từ học sinh có cách giải Do việc phân phối chơng trình môn học làm cho thời gian giảng dạy đội tuyển nhiều hạn chế, lợng kiến thức đòi hỏi vừa có chiều rộng chiều sâu Làm để giải đợc mâu thuẫn Trớc hết ngời giáo viên phải xác định đợc vấn đề dạy ? Dạy nh ? Cơ thÕ : D¹y lý thut - ViƯc dạy tính chất hoá học loại oxít, axit, bazơ, muối, tính chất kim loại, phi kim đòi hỏi phải theo hệ thống chuyên mục cụ thế, đối tợng học sinh giỏi khả tổng hợp khái quát em mức độ cao so với học sinh trung bình Tuy nhiên việc dạy phần lớn kiến thức cần tránh áp đặt, thông báo ạt, bỏ qua thí nghiệm làm giảm hứng thú học tập khả khắc sâu kiến thức em - Để dạy tôt mảng kiến thức định luật, khái niệm, tính chất hoá học, cần giúp học sinh thấy đợc chất định luật, biết giải thích vận dụng cách linh hoạt sáng tạo, em thấy cần thiết phải học, phải đọc để hiểu biết thêm - Song song với hai mảng kiến thức việc giảng dạy kỹ năng, kỹ xảo thực nghiệm, khả vận dụng kiến thức học sinh vào việc giảI thích tợng hoá học sống phần thiếu đợc Để dạy tốt đợc mảng đòi hỏi ngời giáo viên trình giảng dạy cần phải giúp em nắm đợc thao tác thí nghiệm , cách lắp ráp, sơ đồ điều chế, dụng cụ hoá chất cụ thể sau nâng dần mức độ kiến thức cách đa hệ thống câu hỏi gợi mở đòi hỏi em phải động nÃo Ví dụ: Có thể đặt câu hỏi nh sau + Dụng cụ sơ đồ dùng để điều chế chất ? Tại phải lắp đặt nh vậy? + Ngoài dùng để điều chế khí A dùng sơ đồ để điều chế khí nào? Trong trờng hợp hÃy lắp đặt lại sơ đồ thí nghiệm, dụng cụ điều chế giải thích Rút kết luận quan trọng thí nghiệm trên, từ giúp em vững vàng kiến thức, rèn luyện ®- ỵc tÝnh cÈn thËn, tÝnh khoa häc, tin tëng vào kiến thức đà học 2.Dạy tập Nh đà hệ thống trình giảng dạy tập hoá học cho em học sinh giỏi nên áp dụng dạy theo hệ thống chuyên đề, sở nắm vững tảng lý thuyết, ý tới kiến thức toán học, tránh gò bó đa toán không phù hợp với em Muốn ngời giáo viên phải có hệ thống tập đợc xếp từ dễ tới khó, từ tập đơn giản tới tập cần có tổng hợp, khái quát sáng tạo Những tập chọn lọc từ đề thi học sinh giỏi, sách tham khảo tự giáo viên đề cho phù hợp Yêu cầu, kiểm tra, đánh giá học sinh Song song với trình giảng dạy bồi dỡng giáo viên vấn đề kiểm tra đánh giá trình độ nhận thc học sinh nh yêu cầu em đội tuyển vấn đề quan trọng Chính giáo viên cần phảI có kế hoạch kiểm tra định kỳ với em, kiểm tra vấn đáp trắc nghiệm làm viết với thời gian 90 phút, 120 phút 150 phút Qua kết làm giúp giáo viên nắm đợc trình độ khả tiếp thu em đội tuyển Đồng thời với việc kiểm tra, giáo viên cần trọng tới giao công việc cho em từ đọc thêm đến tập sách nâng cao Đây phải hoạt động thờng xuyên giáo viên với học sinh Tuy nhiên không nên đòi hỏi cao em, làm giảm hứng thú em với môn Ngời viết: Đơn vị ... ngời gắn bó với hoá học, cống hiến đời cho hoá học việc phát bồi dỡng, việc đào tạo nguồn học sinh giỏi hoá học bậc trung học sở việc làm quan trọng ngời giáo viên dạy hoá học Phần II: Nội dung... trình môn hoá học trờng THCS với đặc thù môn khoa học nhận thấy thuận lợi khó khăn giảng dạy nh việc phát bồi dỡng học sinh giỏi môn 1/-Thuận lợi: - Hoá học khoa học thực nghiệm, khoa học nghiên... thú môn học khó khăn hoàn toàn khắc phục đợc B Quá trình thực Cách phát học sinh giỏi hoá Do đặc thù môn hoá học khoa học thực nghiệm đòi hỏi em häc sinh nãi chung cịng nh c¸c em häc sinh giỏi