Xây dựng và sử dụng bài tập có nhiều cách giải trong dạy học môn hóa học ở trường phổ thông

2.1.1. Bài toán Hữu cơ 2.1.1.1. Đề bài: Bài 1:Thủy phân m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala mạch hở thu được 28,48 gam Ala; 32,00 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Tính m? 2.1.1.2. Các cách giải: Bài 1: Cách 1: Bảo toàn nguyên tố- chọn nguyên tố đại diện là N Bảo toàn nguyên tố N suy ra: . Cách 2: Bảo toàn số liên kết peptit (CO-NH)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG THPT TĂNG BẠT HỔ PHAN VĂN HÀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm 2012 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG THPT TĂNG BẠT HỔ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Họ và tên: Phan Văn Hà Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: THPT Tăng Bạt Hổ SKKN thuộc môn: Hóa học Năm 2012 MỤC LỤC Trang A. MỞ ĐẦU……………………………………………………………… 1 I. ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………. 1 1. Thực trạng của vấn đề…………………………………………………. 1 2. Ý nghĩa và tác dụng của đề tài………………………………………… 1 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài………………………………………… 2 II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH………………………………………. 2 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn……………………………………………… 2 2. Các biện pháp tiến hành, thời gian thực hiện đề tài…………………… 2 B. NỘI DUNG…………………………………………………………… 4 I. MỤC TIÊU…………………………………………………………… 4 II. GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI……………………………………………. 4 2.1. XÂY DỰNG CÁC CÁCH GIẢI KHÁC NHAU CỦA MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ, HỮU CƠ THƯỜNG GẶP……………………………… 4 2.1.1. Bài toán Hữu cơ…………………………………………………… 4 2.1.1.1. Đề bài…………………………………………………………… 4 2.1.1.2. Các cách giải…………………………………………………… 4 2.1.2. Bài toán Vô cơ…………………………………………………… 9 2.1.2.1. Đề bài…………………………………………………………… 9 2.1.2.2.Các cách giải……………………………………………………… 9 2.1.3. Nhận xét…………………………………………………………… 14 2.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ, HỮU CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI……………………………………………………………… 14 2.2.1. Một số bài toán vô cơ……………………………………………… 14 2.2.1.1. Lớp 10……………………………………………………………. 14 2.2.1.2. Lớp 11……………………………………………………………. 17 2.2.1.3. Lớp 12……………………………………………………………. 19 2.2.2. Một số bài toán hữu cơ…………………………………………… 22 2.2.2.1. Lớp 11…………………………………………………………… 22 2.2.2.2. Lớp 12…………………………………………………………… 27 2.3. SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG…………………………………. 31 2.3.1. Sử dụng Bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong các tiết luyện tập, ôn tập cuối chương………………………………………………… 31 2.3.2. Sử dụng Bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong việc kiểm tra và đánh giá…………………………………………………………………… 32 2.3.3. Sử dụng Bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong việc dạy học các tiết tự chọn……………………………………………………………… 34 2.3.4. Thực nghiệm sư phạm……………………………………………… 35 2.4. Khả năng áp dụng…………………………………………………… 37 2.5. Lợi ích kinh tế- xã hội……………………………………………… 38 KẾT LUẬN………………………………………………………………. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 40 1 A. MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Thực trạng của vấn đề Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học Hóa học nói riêng là nhiệm vụ quan trọng nhất hiện nay của giáo viên Hóa học ở các trường phổ thông. Trong dạy học Hóa học, chúng ta có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòi hỏi giáo viên phải biết lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau, nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy độc lập, tư duy logic và tư duy sáng tạo của mình. Trong quá trình dạy học, việc sử dụng các bài tập sẽ mang lại hiệu quả cao, học sinh tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng, hứng thú học tập,…Tuy nhiên, trong thực tế, việc sử dụng bài tập Hóa học để bồi dưỡng năng lực tự học và phát triển tư duy cho học sinh còn hạn chế nên hiệu quả chưa cao. Ngoài ra, quá trình tổ chức phong trào thiết kế, xây dựng các loại bài tập Hóa học, nhất là bài tập có nhiều cách giải trong tổ chuyên môn không được thường xuyên và không mang tính cập nhật. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài này góp phần vào các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh, đồng thời qua đó giúp giáo viên đánh giá cũng như học sinh tự đánh giá kết quả học tập của mình. 2. Ý nghĩa và tác dụng của đề tài Bài tập Hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh. Một bài tập có nhiều cách giải, ngoài cách giải thông thường, quen thuộc còn có cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác. Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm được lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các qui luật chung của Hóa học 2 cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển tư duy và trí thông minh cho học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông. 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu tìm ra các cách giải khác nhau của một số bài toán hữu cơ, vô cơ thường gặp. -Xây dựng các bài tập Hóa học có nhiều cách giải cho học sinh trung học phổ thông. -Sử dụng các bài tập này trong việc giảng dạy các tiết học chính khóa và không chính khóa ở trường trung học phổ thông. II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn - Bài tập Hóa học là một biện pháp quan trọng để thực hiện nhiệm vụ dạy học. Bài tập Hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi, rèn luyện được nhiều kĩ năng cần thiết về Hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. - Thực tiễn giảng dạy cho thấy việc thực hiện giải bài toán bằng nhiều cách khác nhau, giúp học sinh không những nắm vững kiến thức mà còn hoàn thiện kỹ năng và hình thành kỹ xảo. Điều này hết sức cần thiết, giúp học sinh giải quyết nhanh, đạt kết quả tốt trong việc giải các bài toán trắc nghiệm có yêu cầu mức độ vận dụng ngày càng cao trong các kỳ thi hiện nay. 2. Các biện pháp tiến hành, thời gian thực hiện đề tài -Nghiên cứu lí thuyết về lí luận dạy học Hóa học; lí luận về các bài toán Hóa học; các phương pháp giải nhanh bài toán Hóa học, từ các sách tham khảo của các tác giả như Nguyễn Ngọc Quang; Nguyễn Xuân Trường… và các luận văn nghiên cứu về lí luận dạy học Hóa học. - Dựa vào thực tiễn giảng dạy nhiều năm của giáo viên, những kinh nghiệm và giải pháp rút ra từ thực tế giảng dạy ở các lớp. 3 -Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm trên các lớp 12TN1, 12TN5 trường THPT Tăng Bạt Hổ, năm học 2011-2012. -Thời gian thực hiện đề tài: Năm học 2011-2012, từ tháng 9 năm 2011 đến tháng 3 năm 2012. 4 B. NỘI DUNG I. MỤC TIÊU -Xây dựng các cách giải khác nhau của một số bài toán hữu cơ, vô cơ thường gặp. -Xây dựng một số bài tập vô cơ, hữu cơ có nhiều cách giải. -Cách sử dụng các bài tập có nhiều cách giải trong việc dạy học Hóa học ở trường phổ thông. II. GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 2.1. XÂY DỰNG CÁC CÁCH GIẢI KHÁC NHAU CỦA MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ, HỮU CƠ THƯỜNG GẶP 2.1.1. Bài toán Hữu cơ 2.1.1.1. Đề bài: Bài 1:Thủy phân m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala mạch hở thu được 28,48 gam Ala; 32,00 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Tính m? Bài 2: 0,06 mol hỗn hợp A gồm CH 3 OH và 1 ancol cùng dãy đồng đẳng có khối lượng là 4,02 gam. Cho toàn bộ hỗn hợp trên tác dụng hết với 6 gam axit axetic (H 2 SO 4 đặc làm chất xúc tác, giả sử hiệu suất phản ứng đạt 100%). Tính khối lượng este thu được. Bài 3: Xà phòng hóa 13,2 gam hỗn hợp 2 este HCOOC 3 H 7 và CH 3 COOC 2 H 5 cần dùng 100 ml dung dịch NaOH x M. Tính giá trị của x ? 2.1.1.2. Các cách giải: Bài 1: Cách 1: Bảo toàn nguyên tố- chọn nguyên tố đại diện là N N/tetrapeptit m.4 n mol 89.4 18.3 = − N/ala N/ala ala N/ala ala ala 28,48 32.2 27,72.3 n n n 1,08 mol 89 89.2 18 89.3 18.2 − − − + + = + + = − − Bảo toàn nguyên tố N suy ra: m.4 1,08 m 81,54 g 89.4 18.3 = => = − . Cách 2: Bảo toàn số liên kết peptit (CO-NH) [...]... nhất của việc giải bài toán bằng nhiều cách là giúp học sinh phát triển tư duy, tăng cường tính tự học, tìm tòi nghiên cứu và sáng tao; giúp học sinh yêu thích môn học hơn, tạo cơ sở vững chắc cho sự thành công về sau 2.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ, HỮU CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI 2.2.1 Một số bài toán vô cơ 2.2.1.1 Lớp 10: Bài 1: Cho 24,8 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm thổ và oxit của nó tác dụng với dung... Nhận xét Việc xây dựng các cách giải khác nhau của một bài toán Hóa học đều phải dựa trên nền tảng chung là học sinh phải nắm vững kiến thức Hóa học, các kỹ năng biến đổi toán học Đặc biệt là phải nắm vững các phương pháp giải toán Hóa học, nhất là các phương pháp giải nhanh như áp dụng các định luật bảo toàn : bảo toàn nguyên tố Hóa học, bảo toàn mol- elactron , bảo toàn khối lượng,… Tác dụng quan trọng... trình, ta có x + 2y = 0,6 và x = 0,2 suy ra x = 0,2 mol và y = 0,2 mol Vậy m = 72 x + 160 y = 0,2.72 + 160.0,2 = 46,4 g Cách 5 : Sử dụng công thức kinh nghiệm : Ta có n Fe/hhX = n Fe( NO ) = 0, 6mol 3 3 Sử dụng công thức kinh nghiệm, ta có : m hh = 10.m Fe − 56.n e 10.0, 6.56 − 56.0, 2 = = 46, 4 g 7 7 Cách 6 : Giải bằng phương pháp trung bình : Gọi công thức chung của các oxit là : Fe x O y , ta có : Fe... .(3.0, 6 + 0, 2) = 18 g 2 2 => m X = 145, 2 + 0, 2.46 + 18 − 126 = 46, 4 g Cách 4 : Qui đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp X’ : FeO và Fe2O3 hoặc Fe và Fe2O3 hoặc FeO và Fe3O4 ; hoặc Fe và FeO hoặc Fe và Fe3O4 Ở đây ta giải chi tiết trường hợp qui đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp X’ gồm FeO và Fe2O3 Gọi x, y lần lượt là số mol của FeO và Fe2O3 trong X’ Phản ứng : FeO + 4 HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2 H2O (1) → 11 x →x... số: 45,6 g Bài 47: X và Y lần lượt là tripeptit và tetrapeptit tạo thành từ 1 loại aminoaxit no mạch hở có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH Đốt cháy 0,1 mol Y thu được CO 2, H2O và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O là 47,8 gam Nếu đốt 0,1 mol X cần bao nhiêu mol O2? Đáp số: 1,35 mol Bài 48: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol H 2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) và 0,1 mol H2N(CH2)4CH(NH2)COOH (lysin) vào 250 ml... C3H4 Bài 17: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn Xác định hai ancol trên? Đáp số: C2H5OH và C3H7OH Bài 18: Đun 132,8 gam hỗn hợp 3 rượu no, đơn chức với H 2SO4 đặc ở 1400C thu được hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau và có khối lượng là 111,2 gam Tính số mol của mỗi ete trong hỗn hợp? Đáp số: 0,2 mol Bài 19:... nhiêu gam? Đáp số: 4,5 g Bài 44: X là 1 pentapeptit cấu tạo từ 1 amino axit no mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 (A), A có tổng phần trăm khối lượng oxi và nitơ là 51,685% Khi thủy phân hết m gam X trong môi trường axit thu được 30,2 gam tetrapeptit; 30,03 gam tripeptit; 25,6 gam đipeptit và 88,11 gam A Tính giái trị m ? Đáp số: 156,66 g Bài 45: Cho 0,1 mol α-amino axit X tác dụng với 50 ml dung dịch... sinh ra? Đáp số: 6,775 gam 18 Bài 22: Có 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1 mol/l và (NH4)2CO3 0,25 mol/l Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7 gam kết tủa A và dung dịch B Tính phần trăm khối lượng các chất trong A? Đáp số: %BaCO3 = 49,62% và %CaCO3 = 50,38% Bài 23: Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hoá trị không đổi, chia X... NaOH dư thu được 6,14 gam hỗn hợp 2 muối và 3,68 gam ancol B duy nhất có tỉ khối so với oxi là 1,4375 Tính số gam của C4H8O2 và C3H6O2 trong A ? Đáp số: 4,4 g và 2,22 g Bài 31:Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C 2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ ẩm) Tỉ khối hơi của Z đối... dung dịch KOH dư trong A cần dùng 80 ml dung dịch HCl 0,5M Làm bay hơi hỗn hợp sau khi trung hoà một cách cẩn thận, người ta thu được 7,36 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức Y và 18,34 gam 28 hỗn hợp hai muối Z Tính giá trị của a? Đáp số: 13,76 g Bài 34: Cho 0,1 mol este tạo bởi 2 lần axit và rượu một lần rượu tác dụng hoàn toàn với NaOH thu được 6,4 gam rượu và một lượng muối có khối lượng nhiều hơn lượng . CH 3 COOH → CH 3 COOCH 3 + H 2 O (1) a a ROH + CH 3 COOH → CH 3 COOR + H 2 O (2) b b Ta có: 3 CH OH ROH R m m 32a b(M 17) 4,02(*)+ = + + = 3 CH OH ROH n. Gọi CTTB của 2 ancol là: R ROH(M 15)> 3 3 2 ROH CH COOH CH COOR H O+ → + Ta có 3 CH COOH este ROH n 0,06 mol và n 0,1 mol n 0,06 mol= = => = Mà: