Đang tải... (xem toàn văn)
Lí do chọn đề tài Mục tiêu của nhà trường phổ thông là trang bị kiến thức phổ thông cơ bản tương đối hoàn chỉnh để giúp học sinh có những hiểu biết về khoa học. Môn hóa học góp một phần quan trọng trong mục tiêu đào tạo ở trường phổ thông. Hóa học phổ thông bao gồm nhiều chương trình khác nhau, vì vậy việc hiểu rõ nội dung và phân loại bài tập trong quá trình giảng dạy học sinh, đặc biệt là đối với việc bồi dưỡng học sinh giỏi là hết sức cần thiết. Từ thực trạng của việc dạy và học ở các lớp chuyên hóa cũng như việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học tại các trường phổ thông thuộc địa bàn tỉnh Sơn La đang gặp một số khó khăn như: giáo viên chưa chuẩn bị tốt hệ thống lý thuyết và chưa xây dựng được hệ thống bài tập chuyên sâu trong quá trình giảng dạy; học sinh không có nhiều tài liệu tham khảo; nội dung giảng dạy so với nội dung thi quốc gia, quốc tế là rất xa…Hơn nữa, trong quá trình giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên chưa phân hóa, khái quát được những điểm cần chú ý khi giải bài tập theo từng chuyên đề cho học sinh. Động hóa học và xúc tác là một chuyên ngành hẹp của Hóa lý và cũng là một phần của khối kiến thức cơ sở trong chương trình giảng dạy phổ thông, đặc biệt đối với khối phổ thông chuyên Hóa. Nhiệt động học cho phép chúng ta dự đoán chiều hướng tự diễn biến của một quá trình, nhưng không chỉ ra được quá trình đó xảy ra với tốc độ là bao nhiêu, nhanh hay chậm. Khác với Nhiệt động học, động hóa học và xúc tác cho biết một phản ứng hóa học xảy ra với tốc độ như thế nào và những yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng. Vì vậy, tuy là một chuyên ngành hẹp nhưng động hóa học và xúc tác có vai trò rất quan trọng và có ý nghĩa rất lớn về mặt thực tiễn như: chọn tác nhân phản ứng trong các phản ứng dây chuyền, chọn chất xúc tác...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI - PHẠM THỊ DUYÊN XÂY DựNG Và PHÂN LOạI BàI TậP ĐộNG HóA HọC THEO CHUYÊN Đề DùNG CHO BồI DƯỡNG HọC SINH GIỏI BậC TRUNG HọC PHổ THÔNG Chuyờn ngnh: Húa lý thuyt hóa lý Mã số : 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Minh Cầm HÀ NỘI - 2014 LỜI CẢM ƠN - Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo hội đồng phản biện trường ĐHSP Hà Nội bớt chút thời gian quý báu đọc đề tài em để đưa câu hỏi nhận xét đề tài - Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo trường ĐHSP Hà Nội nói chung, thấy giáo khoa Hóa, thầy giáo mơn Hóa lí nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua - Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo PGS.TS Lê Minh Cầm tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn em suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức, học tập kinh nghiệm làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu - Sau cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi qua trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Sơn La, ngày 01 tháng 10 năm 2014 Học viên Phạm Thị Duyên MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Nhiệm vụ 1.3 Khách thể đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Khách thể nghiên cứu 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Giả thuyết khoa học 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: 1.5.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: 1.5.3 Phương pháp xử lí thơng tin: Dùng phương pháp thống kê tốn học khoa học giáo dục để xử lí phân tích kết thực nghiệm sư phạm 1.6 Đóng góp đề tài CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Chuyên đề 1: Những khái niệm 2.1.1 Tốc độ phản ứng 2.1.2 Phương trình động học phản ứng hóa học 2.1.3 Phân tử số bậc phản ứng 2.2 Chuyên đề 2: Động học phản ứng đồng thể đơn giản chiều 2.2.1 Tổng quan lý thuyết 2.2.2 Các dạng tập 10 2.3 Chuyên đề 3: Động học phản ứng đồng thể phức tạp 30 2.3.1 Tổng quan lý thuyết 30 2.3.2 Các dạng tập 37 2.4 Chuyên đề 4: Cơ sở lý thuyết động hóa học 53 2.4.1 Tổng quan lý thuyết 53 2.4.2 Các dạng tập 60 2.5 Chuyên đề 5: Động học phản ứng dị thể 72 2.5.1 Tổng quan lí thuyết 72 2.5.2 Các dạng tập 77 2.6 Chuyên đề 6: Xúc tác 80 2.6.1 Tổng quan lí thuyết 80 2.6.2 Các dạng tập 83 2.7 Chuyên đề 7: Thực nghiệm sư phạm 92 2.7.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 92 2.7.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 94 2.7.3 Kết xử lý kết thực nghiệm sư phạm 95 2.7.4 Nhận xét đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 107 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109 KẾT LUẬN 109 KIẾN NGHỊ 109 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Thứ tự Chữ viết tắt Diễn giải HSG Học sinh giỏi THPT Trung học phổ thông GD - ĐT Giáo dục – Đào tạo GV Giáo viên HS Học sinh PT Phổ thông ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm 10 NXB Nhà xuất 11 TP Thành phố 12 h Giờ 13 ph Phút 14 s Giây DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ BẢNG Hình 2.1: Quan hệ lnk 1/T Hình 2.2: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chun Hình 2.3: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chu Văn An Hình 2.4: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chun Hình 2.5: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chu Văn An Hình 2.6: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chun Hình 2.7: Đồ thị đường tích lũy kiểm tra trường THPT Chu Văn An Hình 2.8: Đồ thị đường tích lũy tổng hợp kiểm tra Bảng 2.1: Đối tượng thực nghiệm giáo viên dạy thực nghiệm Bảng 2.2: Bài dạy thực nghiệm Bảng 2.3: Kết kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng Bảng 2.4: Kết tổng hợp ba kiểm tra Bảng 2.5: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chuyên Bảng 2.6: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chu Văn An Bảng 2.7: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chuyên Bảng 2.8: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chu Văn An Bảng 2.9: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chuyên Bảng 2.10: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Chu Văn An Bảng 2.11: % số học sinh đạt điểm xi kiểm tra Bảng 2.12: Bảng tổng hợp tham số đặc trưng CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài - Mục tiêu nhà trường phổ thông trang bị kiến thức phổ thơng tương đối hồn chỉnh để giúp học sinh có hiểu biết khoa học Mơn hóa học góp phần quan trọng mục tiêu đào tạo trường phổ thơng Hóa học phổ thơng bao gồm nhiều chương trình khác nhau, việc hiểu rõ nội dung phân loại tập trình giảng dạy học sinh, đặc biệt việc bồi dưỡng học sinh giỏi cần thiết - Từ thực trạng việc dạy học lớp chuyên hóa việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường phổ thông thuộc địa bàn tỉnh Sơn La gặp số khó khăn như: giáo viên chưa chuẩn bị tốt hệ thống lý thuyết chưa xây dựng hệ thống tập chuyên sâu trình giảng dạy; học sinh khơng có nhiều tài liệu tham khảo; nội dung giảng dạy so với nội dung thi quốc gia, quốc tế xa…Hơn nữa, trình giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên chưa phân hóa, khái quát điểm cần ý giải tập theo chuyên đề cho học sinh - Động hóa học xúc tác chuyên ngành hẹp Hóa lý phần khối kiến thức sở chương trình giảng dạy phổ thơng, đặc biệt khối phổ thơng chun Hóa Nhiệt động học cho phép dự đoán chiều hướng tự diễn biến q trình, khơng q trình xảy với tốc độ bao nhiêu, nhanh hay chậm Khác với Nhiệt động học, động hóa học xúc tác cho biết phản ứng hóa học xảy với tốc độ yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Vì vậy, chuyên ngành hẹp động hóa học xúc tác có vai trị quan trọng có ý nghĩa lớn mặt thực tiễn như: chọn tác nhân phản ứng phản ứng dây chuyền, chọn chất xúc tác Các dạng tập động hóa học xúc tác gặp tương đối nhiều chương trình nâng cao chương trình ơn thi dành cho học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp quốc gia quốc tế như: tốc độ phản ứng thuộc chương trình nâng cao lớp 10, phản ứng dây chuyền hiđrocacbon no, hay phản ứng xúc tác Bởi việc nghiên cứu tìm hiểu chuyên ngành này, xây dựng chuyên đề sâu phân loại tập theo chuyên đề cần thiết Xuất phát từ thực tế thực trạng địa phương, chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng phân loại tập động hóa học theo chuyên đề dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi bậc phổ thông trung học” 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 1.2.1 Mục đích Xây dựng hệ thống lý thuyết – tập bản, nâng cao phần động học xúc tác, dùng bồi dưỡng HSG (học sinh giỏi) chuyên hóa THPT (trung học phổ thơng) nhằm nâng cao hiệu dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động tìm tịi, tự học sáng tạo học sinh 1.2.2 Nhiệm vụ − Xây dựng hệ thống lý thuyết phần động hóa học xúc tác theo chuyên đề − Xây dựng hệ thống tập tự luận (có lời giải khơng có lời giải) theo chuyên đề 1.3 Khách thể đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa trường THPT 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu − Hệ thống lý thuyết – tập phần động hóa học xúc tác dùng bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa học − Các phương pháp sử dụng hệ thống lý thuyết – tập việc bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa học 1.4 Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống kiến thức lý thuyết tập đa dạng, phong phú, có chất lượng kết hợp với phương pháp sử dụng hợp lí chúng dạy học giúp học sinh nâng cao kiến thức, rèn luyện khả tự học, tự nghiện cứu, chủ động sáng tạo góp phần nâng cao chất lượng môn hiệu trình bồi dưỡng học sinh giỏi chun hóa học THPT 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận − Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa nguồn tài liệu để xây dựng sở lý luận có liên quan đến đề tài − Căn vào tài liệu hướng dẫn nội dung thi chọn HSG quốc gia Bộ GD – ĐT Nghiên cứu chương trình chun hóa học, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, Olympic quốc gia, quốc tế, đề thi Olympic số nước sâu vào phần hóa lí (động hóa học xúc tác) 1.5.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn − Thực nghiệm sư phạm: + Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống lý thuyết, hệ thống tập việc tổ chức hoạt động học tập cho học sinh theo mơ hình dạy học tương tác hình thức dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ Mục đích: kiểm tra, đánh giá chất lượng hệ thống lý thuyết, tập đề xuất + Phương pháp điều tra: trắc nghiệm, vấn, dự để tìm hiểu thực tiễn trình bồi dưỡng HSG chuyên hóa học trường THPT Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm với GV (giáo viên) giảng dạy lớp chuyên hóa bồi dưỡng HSG hóa học Mục đích: kiểm nghiệm hiệu việc đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống lý thuyết, tập 1.5.3 Phương pháp xử lí thơng tin: Dùng phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục để xử lí phân tích kết thực nghiệm sư phạm 1.6 Đóng góp đề tài − Xây dựng hệ thống kiến thức lý thuyết – tập tự luận phần động hóa học xúc tác dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa học − Nội dung luận văn tư liệu bổ ích cho giáo viên việc giảng dạy lớp chuyên bồi dưỡng đội tuyển HSG hóa học THPT phần hóa CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Chuyên đề 1: Những khái niệm 2.1.1 Tốc độ phản ứng Định nghĩa: Khi phản ứng diễn điều kiện thể tích nhiệt độ khơng đổi, biến thiên nồng độ chất hỗn hợp phản ứng, đơn vị thời gian gọi tốc độ phản ứng Giả thiết phản ứng hóa học xảy theo phương trình: ν1 A + ν B → ν C + ν D đó: (1.1) ν , ν , ν , ν : hệ số tỷ lượng chất đầu chất cuối - Trong khoảng thời gian xác định, biến thiên nồng độ chất i ∆Ci , tốc độ phản ứng trung bình ( vi ) (1.1) tính theo cơng thức: vi =± ∆C i , ∆t - Tốc độ tức thời phản ứng đạo hàm nồng độ chất tham gia phản ứng theo thời gian vi = ± đó: dCi νi dt Ci : nồng độ chất i, t thời gian, υi hệ số tỷ lượng chất i, vi tốc độ phản ứng chất i - Đối với phản ứng thu nhiệt tỏa nhiệt, nhiệt độ mơi trường có ảnh hưởng đáng kể đến giá trị tốc độ phản ứng, đó, phản ứng phải đặt bình ổn định nhiệt (tecmosta) - Nếu phản ứng xảy pha khí, biểu thức định nghĩa tốc độ viết dạng: v =± dPi ν i dt (Pi: áp suất riêng phần chất i) ... chuyên ngành này, xây dựng chuyên đề sâu phân loại tập theo chuyên đề cần thiết Xuất phát từ thực tế thực trạng địa phương, chọn đề tài nghiên cứu: ? ?Xây dựng phân loại tập động hóa học theo chuyên. .. chuyên đề dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi bậc phổ thơng trung học? ?? 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 1.2.1 Mục đích Xây dựng hệ thống lý thuyết – tập bản, nâng cao phần động học xúc tác, dùng bồi dưỡng. .. tập trình giảng dạy học sinh, đặc biệt việc bồi dưỡng học sinh giỏi cần thiết - Từ thực trạng việc dạy học lớp chuyên hóa việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường phổ thông thuộc địa bàn tỉnh
