1.5.4 .Đánh giá kết quả điều tra
2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung và cấu trúc chương trình phần nhôm và hợp chất
2.1.1. Mục tiêu, nội dungphần nhơm và hợp chất củanhơ m– Hóahọc 12
2.1.1.1. Kiến thức
- HS nêu được: Vị trí, cấu tạo, tính chất, ứng dụng của nhơm.
- HS phát biểu được: Tính chất và ứng dụng một số hợp chất quan trọng của nhơm.
- HS trình bày được phương pháp điều chế nhơm.
- HS giải thích được ngun nhân gây ra tính chất vật lí của nhơm. - HS phân tích được ngun nhân gây ra tính khử mạnh của nhơm.
- HS so sánh được tính khử của nhơm với kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ. So sánh được tính bazơ của các hiđroxit tương ứng.
2.1.1.2. Về kĩ năng
HS vận dụng
- Từ cấu tạo suy ra tính chất.
- Viết được các PTHH chứng minh tính chất hóa học của nhơm và hợp chất quan trọng của nhôm.
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ rút ra được nhận xét về tính chất, phương pháp điều chế nhôm và một số hợp chất của nhôm.
- Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản.
- Sử dụng có hiệu quả một số đồ dùng bằng kim loại, hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.
- Dùng kiến thức đã học để giải quyết một số tình huống về mơi trường trong thực tiễn.
- Giải bài tập về kim loại nhôm và hợp chất.
- Tạo hứng thú học tập mơn Hố học.
- Xây dựng đức tính: cẩn thận, kiên nhẫn, trung thực, khoa học trong cơng việc. - Có tinh thần trách nhiệm đối với bản thân, gia đình và tồn xã hội.
- Ý thức tuyên truyền, vận động và vận dụng những tiến bộ khoa học kĩ thuật nói chung và hố học nói riêng vào đời sống, sản xuất.
- Có ý thức bảo vệ mơi trường và tuyên truyền mọi người cùng làm theo.
2.1.1.4. Phát triển năng lực
- Ngoài phát triển NL chung, NL đặc thù cho HS thì chúng tơi tập trung vào:Phát triển NLGQVĐ:
+ Biết cách nghiên cứu BT nhận thức để phát hiện được mâu thuẫn và phát biểu rõ được vấn đề cần giải quyết.
+ Đề xuất được các giả thuyết đúng hướng.
+ Xây dựng quy trình giải BT nhận thức thành cơng.
+ Giải quyết được một số tình huống có vấn đề trong thực tiễn. - Phát triển NL sáng tạo:
+ Biết tự nghiên cứu, phát hiện được vấn đề cần giải quyết. +Biết đề xuất nhiều phương án mới lạ đúng hướng để GQVĐ.
+ Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiểu quy trình khác nhau để giải quyết BT nhận thức thành công.
- Phát triển NL hợp tác, sử dụng ngơn ngữ hóa học.
2.1.2. Cấu trúc chương trình phần nhơm và hợp chất của nhơm– Hố học 12
Dựa khung phân phối chương trình của bộ giáo dục, dựa vào kế hoạch của Sở giáo dục và đào tạo tỉnh Thái Bình, dựa vào kế hoạch của trường. Chủ đề phần nhôm và hợp chất của nhôm nằm trong chương “kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và nhôm” được chia làm 5 tiết
Chủ đề Tiết Phần Nhôm và hợp chất của nhôm 1 Nhôm 2 Hợp chất của nhôm 3 Hợp chất của nhơm 4 Luyện tập 5 Thực hành: Tính chất của nhơm và hợp chất của nhôm
2.1.3. Một số điểm lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học
Dựa vào [3]
2.1.3.1. Một số điểm cần chú ý về nội dung phần nhôm và hợp chất của nhơm – Hố học 12
Nội dung tính chất của nhơm và hợp chất của nhôm cần được nghiên cứu dưới ánh sáng của các lý thuyết chủ đạo như: cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hồn và định luật tuần hồn, liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa – khử, sự điện li, khái niệm axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính…
Nhơm và các hợp kim của nhôm được sử dụng phổ biến trong các ngành kĩ thuật hiện đại (máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ…) trong xây dựng (khung cửa, trang trí nội thất…) và đời sống hàng ngày (dụng cụ đun nấu trong gia đình…). Cần làm cho học sinh hiểu biết về những tính chất vật lý và hóa học của nhơm, những ứng dụng quan trọng của nhơm, tính chất lưỡng tính của nhơm oxit và nhôm hiđroxit, cách bảo quản những đồ vật bằng nhôm…
2.1.3.2. Một số điểm cần chú ý về phương pháp dạy học phần nhôm và hợp chất của nhơm – Hố học 12
Phần kiến thức nhôm và hợp chất của nhơm – Hố học 12 có nhiều kiến thức khó, phức tạp, liên quan nhiều đến đời sống hàng ngày của HS như sử dụng đồ dùng bằng nhơm, sử dụng phèn chua làm trong nước, bột nở…Vì vậy để phát huy được tính tích cực của HS, khả năng sáng tạo, NLGQVĐ của HS... thì khi giảng dạy nội dung kiến thức phần này ngoài các PPDH truyền thống, GV nên áp dụng thêm các PPDH tích cực như PP trực quan, phát hiện và GQVĐ, HS tự tìm tịi nghiên cứu, làm việc nhóm...
2.2. Tuyển chọn, xây dựng bài tập hóa học phần nhơm và hợp chất của nhơm – hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT đề cho học sinh THPT
Lựa chọn và xây dựng hệ thống BTHHnhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS cần đảm bảo một số nguyên tắc sau:
Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính mục tiêu và phù hợp với nội dung của chương trình và chuẩn kiến thức, kỹ năng và định hướng phát triển năng lực cho HS.
Nguyên tắc 2: Đảm bảo tính chính xác khoa học của các nội dung kiến thức hóa học và các mơn khoa học có liên quan.
Nguyên tắc 3: Bài tập phải đảm bảo phát triển năng lực GQVĐ cho HS, các BTHH được lựa chọn và xây dựng phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức đòi hỏi tính tích cực tìm tịi và vận dụngnhững hiểu biết khác nhau để giải quyết hoặc GQVĐ đặt ra trong thực tiễn đời sống.
Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính vừa sức phù hợp với năng lực nhận thức của các đối tượng HS.
2.2.2. Quy trình xây dựng bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT đề cho học sinh THPT
Xây dựng BTHH nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS được thực hiện theo một quy trình sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu. Lựa chọn nội dung học tập, hiện tượng, tình huống thực tiễn có liên quan.
Bước 2: Xác định tri thức HS đã có và tri thức, kĩ năng cần hình thành trong nội dung bài tập hoặc trong tình huống thực tiễn đã lựa chọn.
Bước 3: Xây dựng tình huống có chứa mâu thuẫn nhận thức.
Xác định mâu thuẫn từ nội dung học tập, xây dựng mâu thuẫn nhận thức cơ bản, đảm bảo mâu thuẫn này có thể giải quyết vấn đề trên cơ sở các tri thức học sinh đã có.
Bước 4: Thiết kế bài tập và diễn đạt
Viết nội dung bài tập. Lựa chọn các dữ liệu xuất phát hoặc bối cảnh tình huống (Kiến thức đã có, hình ảnh, tranh, nguồn thông tin...)nêu yêu cầu đặt ra và diễn đạt bằng lời có chứa đựng các vấn đề cần giải quyết.
Bước 5: Xây dựng đáp án, lời giải và kiểm tra tính chính xác,khoa học, câu văn diễn đạt, trình bày ... theo tiêu chí bài tập định hướng phát triển năng lực.
Bước 6: Thử nghiệm và chỉnh lý
Bài tập xây dựng cần cho kiểm tra thửvà chỉnh sửa sao cho hệ thống bài tập đảm bảo tính chính xác, khoa học về kiến thức kỹ năng, có giá trị về mặt thực tiễn, phù hợp với đối tượng HS và đáp ứng được mục tiêu giáo dục mơn hóa học ở trường THPT. Các bài tập sau khi chỉnh sửa được sắp xếp thành một hệ thống đảm bảo tính logic của sự phát triển kiến thức và tiện ích trong sử dụng.
Ví dụ:Xây dựng BT về tính chất lưỡng tínhcủa nhơm hiđroxit.
Bƣớc 1: Nội dung lựa chọn:Phần tính chất hóa học của nhơm hiđroxit ở bài
(nhôm và hợp chất của nhôm).
Bƣớc 2: Kiến thức mới cần hình thành:Tính chất lưỡng tính của
nhơmhiđroxit được thể hiện là tan trong dung dịch axit mạnh và kiềm mạnh.
Kiến thức HS đã có: Al(OH)3làmột hiđroxit lưỡng tính (đã họcở chương 1:
sựđiện li- hóa học 11).
Bƣớc 3: Vấn đề cần giải quyết (mâu thuẫn nhận thức): nhôm hiđroxit tantrong dung dịch NaOH, dung dịch HCl và không tan trong dung dịch NH3, CO2.
Bƣớc 4: Thiết kếBT:
Có hiện tượng gì giống và khác nhau khi tiến hành đồng thời từng cặp thí nghiệm sau? Hãy giải thích hiện tượng bằng PTHH.
Thí nghiệm 1: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3. Thí nghiệm 2: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3. Thí nghiệm 1: Nhỏ dung dịch HCl dư vào ống nghiệm chứa Al(OH)3. Thí nghiệm 2: Thổi CO2 dư vào ống nghiệm chứa Al(OH)3.
Hãy cho biết tính chất hóa học đặc trưng của nhôm hiđroxit. Nhôm hiđroxit tan được trong những loại dung dịch nào? Hãy đề xuất cách điều chế nhôm hiđroxit.
- Bƣớc 5: Đáp án:
- Hiện tượng giống nhau: đều xuất hiện kết tủa trắng keo.
- Khác nhau: Thí nghiệm 1: kết tủa tan. Thí nghiệm 2: kết tủa khơng tan. PTHH: AlCl3 + 3 NH3 + 3 H2O → Al(OH)3↓ + 3 NH4Cl
AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3↓ +3NaCl
Thí nghiệm 1:Al(OH)3 bị hòa tan theo phản ứng: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
3HCl + Al(OH)3→ AlCl3 + 3H2O
Tính chất hóa học đặc trưng của nhơm hiđroxit là tính lưỡng tính. Nhơm hiđroxit tan được trong dung dịch axit mạnh và bazơ mạnh.
Phương pháp điều chế nhôm hiđroxit là:
Cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch chứa muối Al3+
Thổi CO2 đến dư vào dung dịch muối [Al(OH)4]-.
Nhỏ từ từ dung dịch HCl (không dư) vào dung dịch muối [Al(OH)4]-.
2.2.3. Nguyên tắc sắp xếp hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT quyết vấn đề cho học sinh THPT
Các BTHH để phát triển năng lực GQVĐ cho HS được sắp xếp theo mức độ nhận thức và đặc điểm bài tập theo định hướng phát triển năng lực, đặc biệt là năng lực GQVĐ (bài tập vận dụng, bài tập GQVĐ và bài tập gắn với tình huống, bối cảnh thực tiễn) gồm có bài tập tự luận và bài tập trắc nghiệm khách quan (trong BTTNKQ đáp án đúng được kí hiệu bằng cách gạch chân, ví dụ A, B …)
2.2.4. Hệ thống bài tập hóa học phần nhơm và hợp chất của nhơm – hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
2.2.4.1. Bài tập vận dụng
Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình huống khơng thay đổi. Các bài tập này nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo.
* Bài tập tự luận
Bài 1: Hãy cho biết:
a) Cấu hình electron của các nguyên tử Na, Mg, Al và cấu hình electron của Na+, Ca2+, Al3+.
b) Tính chất hóa học chung của những kim loại này. So sánh tính chất của chúng? c) Tính chất hóa học chung của những ion kim loại này.
Bài 2: Nêu tính chất hóa học của nhơm? Dẫn ra các PTHH để minh họa. Bài 3: Hoàn thành sơ đồ pư sau:
a) Al → Al2O3 → Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
b) Al → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → KAlO2 → Al(OH)3 → Ba[Al(OH)4]2
Bài 4: Hoàn thành sơ đồ pư sau:
a) Al2(SO4)3 Al(OH)3 X Al Al(NO3)3 Na AlO2
b)
AlCl3(2) Al(NO3)3(3) Al(OH)3(4) Al2O3 (1)
Al (9) (10) (11) (5)
Al2O3(6) Al(7) Al2(SO4)3(8) AlCl3
Bài 5: Cho 3 ngun tố A, M, X có cấu hình e lớp ngồi cùng tương ứng là: 3s1; 3s23p1 và 3s23p5
1/ Xác định vị trí và tên của A, M và X trong BTH 2/ Hoàn thành các pư theo sơ đồ sau:
(1): M + X2→ (2): M +HX → (3): M+ CuX2→ (4): M+AOH +H2O→
(5): AOH + MXy→ A1↓ + … (6): A1 + AOH → A2 tan + .. (7): A2 + HX + H2O → A1 + … (8): A1 + HX → MXy +…
Bài 6: Cho 3 miếng Al vào ba cốc đựng dung dịch HNO3 với nồng độ khác nhau.
+ Ở cốc 1: có khí khơng màu thốt ra hóa nâu trong khơng khí
+ Ở cốc 2: có khí khơng màu, khơng mùi khơng cháy dưới 10000C và hơi nhẹ hơn khơng khí
+ Ở cốc 3: khơng có khí thốt ra nhưng khi thêm NaOH dư vào dung dịch sau pư thấy có khí mùi khai bay ra.
+ Cho Al vào dd chứa đồng thời NaOH và NaNO3 thì thấy thốt ra hh khí H2 và NH3.
Viết PTHH của phản ứng hóa học xảy ra?
Bài 7: Nêu hiện tượng và viết PTHH của phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a)Cho hỗn hợp gồm bột Al và Na vào cốc đựng nước dư.
b) Cho từ từ dung dịch nhôm sunfat vào dung dịch natrihiđroxit dư và ngược lại. c) Cho amoniclorua dư vào dung dịch natrialuminat rồi đun nóng.
d)Phèn nhơm amoni vào dung dịch xơ đa.
Bài 8: Cho Na vào dung dịch chứa hai muối là nhơm sunfat và đồng sunfat thì thu
được khí A, dung dịch B và kết tủa C. Nung C được chất rắn D. Cho hiđro dư qua D nung nóng được chất rắn E gồm hai chất. Hịa tan E bằng dung dịch HCl thì E tan một phần. Viết PTHH của phản ứng xảy ra?
Bài 9: Cho Al phản ứng với HNO3 rất loãng dư được dung dịch A và khơng có khí
bay ra. Cho A phản ứngvới dung dịch KOH được kết tủa B, dung dịch C và khí D có mùi khai. Cho từ từ HCl vào C lại có kết tủa B. Cho B và D vào dung dịchH2SO4 lỗng được dung dịch E. Cơ cạn E được một loại phèn. Viết phản ứng xảy ra và công thức của phèn?
Bài 10: hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Al2O3 và Fe. Cho A phản ứng với dung dịch
NaOH dư được hỗ hợp chất rắn A1 + dung dịch B1 + khí C1. Cho C1 qua A nung nóng được chất rắn A2. Cho B1 phản ứng với H2SO4 loãng dư được dung dịch B2. Cho A2 phản ứng với H2SO4 đặc nóng được dung dịch B3 và khí C2. Cho B3 phản ứng với Fe được dung dịch B4. Viết PTHH của phản ứng xảy ra?
Bài 11: Một loại phèn có cơng thức M.NH4.(SO4)2.12H2O có khối lượng phân tử
bằng 453 đvC a) Tìm M?
b) Cho M phản ứng với HNO3 rất loãng dư được dung dịch A. Cho A phản ứng với KOH được kết tủa B, dung dịch C và khí D có mùi khai. Cho từ từ HCl vào C lại có kết tủa B. Viết PTHH của phản ứng xảy ra.
Bài 12: Chỉ dùng một thuốc thử hãy nhận biết
a) Các kim loại: Mg, Al và Na b) Các chất rắn: Al, Mg và Al2O3
c) Ba, Mg, Fe, Ag và Al chỉ dùng H2SO4. d) Có ba chất AlCl3, Al, Al2O3
Bài 13: Hòa tan hết m gam bột Al bằng lượng vừa đủ 200 ml dung dịch A gồm HCl
0,6M và H2SO4 0,9M thu được dung dịch B. a) Tính m.
b) Tính khối lượng muối có trong dung dịch B.
Bài 14: Hòa tan hết m gam Al, Zn, Fe trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch
A chứa 3m gam muối và 6,72 lit khí H2 (đktc). Tìm m?
Đáp số: 10,65 gam.
Bài 15: Hịa tan hết m gam Al trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và
6,72 lít khí NO sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Tính m.
Đáp số: 8,1 gam.
Bài 16: Cho một lượng hỗn hợp Mg – Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được
8,96 lít H2. Mặt khác, cho lượng hỗn hợp như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít khí H2. Các khi đều được đo ở đktc.
Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đã dùng.
Đáp số: 7,2 gam.
Bài 17: Hòa tan hết 12 gam hỗn hợp X gồm Al và Na trong cốc đựng nước dư thu
được 2,688 lit khí H2 (đktc) và thấy cịn lại m gam chất rắn khơng tan. Tìm giá trị của m?
Đáp số: 9 gam.
Bài 18: Hòa tan hết m gam Al trong cốc đựng dung dịch NaOH dư thu được V lit
khí H2. Nếu hịa tan hết m gam Al trong cốc đựng dung dịch HCl dư thu được V1 lít khí H2. So sánh V, V1.
Đáp số: V = V1.
Bài 19: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Al2O3 tác dụng vừa hết với 250 ml dung dịch NaOH 1M. Nếu cho lượng X ở trên tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thu được m1 gam muối. Tìm m1?
Đáp số: 42,75 gam.
Bài 20: Cho 700 ml dung dịch NaOH 1M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3
1M. Hãy cho biết :
a) Các phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra. b) Khối lượng kết tủa thu được.
c) Nồng độ mol của các chất có trong dung dịch. (giả thiết thể tích khơng thay đổi)
Đáp số: b) 7,8 gam.
21: Cho 15,6 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư. Phản
ứng xảy ra hồn tồn, thu được 6,72 lít H2 (đktc). Hãy cho biết