Hoá học là một khoa học thực nghiệm có lập luận. Tức là lý thuyết và thực nghiệm gắn bó với nhau làm sáng tỏ và sâu sắc bản chất các hiện tợng của các quá trình hoá học. Vì vậy, việc phân hoá các bài tập hoá học có thể theo các nguyên tắc khác nhau theo đặc thù nội dung hoá học.
1. Bài tập lý thuyết: Là những bài tập chỉ dựa vào kiến thức lý thuyết. Loại bài tập này phân hoá thành 3 mức độ:
- Tái hiện kiến thức lý thuyết. - Tái hiện và giải thích.
- Vận dụng sáng tạo và suy luận linh hoạt kiến thức ở điều kiện mới. Ví dụ:
* Nội dung bài tập: Nêu tính chất hoá học đặc trng của Clo. Viết 2 phơng trình phản ứng minh hoạ. Hãy giải thích tính chất hoá học đặc trng đó bằng cấu tạo nguyên tử của Clo.
* Thiết kế theo kiểu phân hoá - nêu vấn đề.
Mức độ 1: Hoàn thành các phản ứng sau, ghi rõ điều kiện phản ứng và sự thay đổi số ô xi hoá các nguyên tố từ đó cho biết Cl2 thể hiện tính chất hoá học gì ? (oxi hoá hay khử).
Cl2 + Fe FeCl3
Cl2 + Na2SO3 + H2O Na2SO4 + HCl Cl2 + FeCl2 FeCl3
Cl2 + H2 HCl
Mức độ 2: Clo có thể tác dụng với các chất: Sắt, Hiđrô, dung dịch Natri sunphít, sắt (II) clorua. Sau phản ứng Clo có bậc ô xi hoá - 1. Clo có tính chất hoá học gì đặc trng ? Viết các phơng trình, ghi rõ điều kiện phản ứng.
Mức độ 3: Nêu tính chất hoá học đặc trng của Clo, giải thích ? Chứng minh bằng 2 phơng trình phản ứng.
* Nhận xét về mức độ phân hoá và tính phức tạp của vấn đề nghiên cứu: - ở mức độ (1), học sinh chỉ cần xác định sự biến đổi số ôxy hoá của các nguyên tố trớc và sau phản ứng, từ đó tiến hành cân bằng phơng trình phản ứng bằng phơng pháp thăng bằng electron. Từ sự biến đổi số ôxi hoá của nguyên tố Clo có thể thấy đợc tính ôxy hoá mạnh của clo. Nh vậy kiến thức ở đây chỉ mới ở mức tái hiện lại vấn đề theo sự dẫn dắt của đề ra.
- ở mức độ (2), đòi hỏi sâu hơn. Trớc khi viết phơng trình phản ứng từ đề ra Cl2 Cl-1 học sinh có thể suy ra đợc Clo là chất Oxy hoá mạnh. Từ đó phải dự đoán đợc sản phẩm phản ứng trong khi ở mức độ (1) sản phẩm phản ứng đã cho
biết trớc. ở đây đã có sự vận dụng kiến thức về phản ứng ôxy hoá - khử trong tình huống mới.
- ở mức độ (3) không chỉ đòi hỏi học sinh tự tìm phản ứng minh hoạ, tự dự đoán sản phẩm mà còn phải giải thích tính chất ô xy hoá mạnh của Clo. Mức độ (3) yêu cầu học sinh phải nắm vững mối liên hệ: cấu tạo nguyên tử => tính chất hoá học. Mức độ này đòi hỏi khả năng suy luận cao hơn mức độ (2) và (1) rất nhiều.
2. Bài tập lý thuyết - thực nghiệm:
Là những bài tập có nội dung buộc học sinh phải có kỹ năng quan sát, giải thích hiện tợng, thực hiện những thao tác thực hành ... loại bài tập này cũng có thể phân hoá theo 3 mức độ:
- Tái hiện các công đoạn thực hành, hoặc giải thích các thao tác thực hành; giải thích các hiện tợng quan sát đợc.
- Vạch ra các công đoạn thực hành có sự chỉ dẫn nhất định, dự đoán hiện t- ợng xảy ra và giải thích.
- Tự vạch ra các công đoạn thực hành, dự đoán hiện tợng và giải thích. Ví dụ:
* Nội dung bài tập: Có 3 ống nghiệm đựng riêng biệt dung dịch từng chất sau đây: NaCl, NaNO3, HCl. Trình bày phơng pháp hoá học để nhận biết 3 chất đó.
* Bài tập phân hoá - nêu vấn đề:
Mức độ 1. Có 3 ống nghiệm mất nhãn đợc đánh số 1, 2, 3 đựng riêng biệt 3 hoá chất NaCl, NaNO3, HCl. Cho 3 mẫu quỳ tím vào ống nghiệm thấy ống 1 làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Trích từ 2 ống thí nghiệm còn lại mỗi ống một ít dung dịch vào 2 ống thí nghiệm khác và đánh số 2, 3 theo đúng số của ống cũ. Nhỏ vào 2 ống này mỗi ống vài giọt dung dịch AgNO3 có kết tủa trắng ở ống (3).
Hãy dán lại nhãn cho các ống nghiệm. Viết phơng trình phản ứng xảy ra.
Mức độ 2. Có 3 ống nghiệm mất nhãn đợc đánh số 1, 2, 3 đựng riêng biệt 3 dung dịch NaCl, NaNO3, HCl. Chỉ dùng thuốc thử là giấy quỳ tím và dung dịch AgNO3 hãy nhận biết từng dung dịch trong các ống nghiệm trên.
Mức độ 3. Nêu quy trình tiến hành thí nghiệm để nhận biết 3 ống nghiệm mất nhãn đựng các dung dịch sau: NaCl, NaNO3, HCl. Giải thích hiện tợng, viết phơng trình phản ứng.
+ Nhận xét về mức độ phân hoá và tính phức tạp của vấn đề nghiên cứu: - ở mức độ (1): Học sinh thao tác theo sự chỉ dẫn rõ ràng của giáo viên, ở đây các em chỉ giải thích hiện tợng đã thấy đợc.
- ở mức độ (2) khó hơn mức độ (1): từ sự gợi ý dùng 2 thuốc thử quỳ tím và dung dịch AgNO3 học sinh vạch ra các công đoạn thực hành đồng thời tự dự đoán, giải thích hiện tợng xảy ra.
- ở mức độ (3): Không có sự gợi ý nào cả, các em tự vạch ra quy trình tiến hành, dự đoán và giải thích hiện tợng xảy ra.
3. Bài tập tổng hợp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Những bài tập này có thể phân hoá bằng cách:
- Phức tạp hoá điều kiện bài toán hoặc giảm sự phức tạp điều kiện bài toán - Phức tạp hoá hoặc giảm sự phức tạp hoá yêu cầu bài toán.
- Phức tạp hoặc giảm sự phức tạp của cả yêu cầu và điều kiện bài toán.
Ba kiểu phân hoá này có thể xếp vào loại phân hoá theo mức độ phức phức tạp của vấn đề.
- Ghép các nội dung các bài tập khác nhau thành một bài toán mới. ở đây, bớc đầu chúng tôi đa phơng pháp môđun - grap vào thiết kế bài tập mới.
Ví dụ 1:
* Nội dung bài tập.
Ngời ta điều chế hiđroclorua bằng phản ứng giữa axit H2SO4 đặc với NaCl tinh thể, đun nóng. Để thu đợc 365g hiđroclorua, ta phải dùng khối lợng axit H2SO4 và NaCl ở mức độ tối thiểu và tối đa là bao nhiêu gam ? Cho biết hiệu suất của quá trình điều chế hiđroclorua là 100%.
* Bài tập phân hoá - nêu vấn đề:
Mức độ 1: Để thu đợc hiđroclorua, ngời ta cho axit H2SO4 đặc tác dụng với NaCl. Nếu ở điều kiện nhiệt độ thấp phản ứng xảy ra nh sau:
Nếu ở nhiệt độ cao hơn (700 - 8000C) phản ứng xảy ra. 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl (2)
Tính khói lợng các chất trong phản ứng cần thiết để điều chế 365g hiđroclorua theo phản ứng (1) và theo phản ứng (2).
Để tiết kiệm H2SO4 đặc ta nên thực hiện phản ứng ở điều kiện nào ? Cho biết hiệu suất phản ứng điều chế HCl là 100%.
Mức độ 2: Để điều chế hiđroclorua, ta cho H2SO4 đặc tác dụng với NaCl tinh thể. Tuỳ vào nhiệt độ phản ứng mà sản phẩm phụ tạo ra là NaHSO4 hoặc Na2SO4. Tính khối lợng chất tham gia phản ứng ở mức độ tối đa và tối thiểu để thu đợc 365g HCl. Cho biết hiệu suất phản ứng là 100%.
Mức độ 3: Để thu đợc 365g hiđroclorua từ phản ứng giữa H2SO4 đặc và NaCl tinh thể đun nóng, phải dùng tối thiểu và tối đa bao nhiêu gam H2SO4 và NaCl ? Cho biết hiệu suất phản ứng là 100%.
* Nhận xét:
- Mức độ (1) là sự giảm sự phức tạp của điều kiện bài toán gốc bằng cách tăng các chi tiết dẫn dắt.
- Mức độ (2) là sự phức tạp hoá điều kiện bài toán của bài toán (1) bằng cách giảm sự rõ ràng của yếu tố dẫn dắt.
- Mức độ (3) chính là bài toán gốc. Điều kiện bài toán (3) phức tạp hơn (1) và (2) rất nhiều. Nếu học sinh không có kiến thức thực tế rằng sự đun nóng trong phản ứng hoá học chỉ là giữ nhiệt độ ở một mức độ tơng đối nào đó, vì thế sản phẩm phản ứng không chỉ dừng lại ở mức tạo NaHSO4 mà có thể có cả Na2SO4.
Ví dụ 2:
* Nội dung bài tập (SGK - Đ6 -4). Cho hỗn hợp NaI và NaBr. Hoà tan hỗn hợp trong nớc. Cho Br2 d vào dung dịch. Sau khi phản ứng thực hiện xong, làm khô sản phẩm thì thấy khối lợng sản phẩm nhỏ hơn khối lợng hỗn hợp 2 muối ban đầu là m gam. Hoà tan sản phẩm trong nớc và cho Clo lội qua cho đến d. Lại làm bay hơi dung dịch và làm khô chất còn lại, ta thấy khối lợng chất thu đợc nhỏ hơn khối lợng muối phản ứng là m gam.
Xác định thành phần % về khối lợng của NaBr trong hỗn hợp đầu. * Bài tập phân hoá - nêu vấn đề:
1. Cho 4,59g hỗn hợp NaBr và NaI tác dụng với lợng d dung dịch Br2,
cô cạn dung dịch thu đợc 4,12g muối khan. Tính thành phần % về khối lợng của NaBr trong hỗn hợp ban đầu.
2. Cho hỗn hợp gồm NaBr và NaI tác dụng với lợng d dung dịch Br2, làm bay hơi dung dịch sau phản ứng và làm khô sản phẩm đợc chất rắn A. Hoà tan A vào nớc rồi sục khí Cl2 vào cho đến d. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thấy khối l- ợng sản phẩm cuối cùng giảm 61,76% so với khối lợng hỗn hợp ban đầu.
Xác định thành phần % về khối lợng của NaBr trong hỗn hợp. 3. Hỗn hợp A gồm 3 muối: NaCl, NaBr, NaI.
* 5,76g A tác dụng với lợng d dung dịch Brôm, cô cạn sản phẩm thu đợc 5,29g muối khan.
* Hoà tan 5,76g A vào nớc, cho tác dụng Br2 d. Làm bay hơn dung dịch sau phản ứng, làm khô sản phẩm đợc hỗn hợp B. Hoà tan B vào nớc rồi sục 1 lợng khí Cl2 qua dung dịch. Sau 1 thời gian, cô cạn dung dịch thu đợc 3,955g muối khan, trong đó có chứa 0,5 mol ion clorua.
a) Viết các phơng trình phản ứng.
b) Tính % về khối lợng mỗi muối trong A. * Nhận xét. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mức độ (1) là giảm sự phức tạp điều kiện bài toàn gốc.
- Mức độ (2) là sự phức tạp hoá điều kiện bài toán gốc. ở bài toán gốc học sinh áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho từng giai đoạn.
Giai đoạn 1: Đẩy Iốt ra khỏi NaI bằng Br2. Giai đoạn 2: Đẩy Brôm ra khỏi NaBr bằng Cl2.
Còn ở bài toán (2) học sinh khó nhận ra việc áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho 2 quá trình này hơn. Học sinh có thể gặp khó khăn khi xác định xem sự giảm khối lợng là do đâu so với bài toán gốc.
- Mức độ (3) là sự ghép 2 bài toán ở mức độ (1) và (2). (1)
(3) (2)