ThS. Hoàng Thị Nguyệt Khoa Sinh - Hóa
Abstract: Making mistakes is unavoidable during students’ learning process, so one of the teachers, tasks is to help students overcome those mistakes in order to improve the learning outcomes. In this article, we would like to analyze some specific mistakes that students often make when doing chemistry exercises.
Tóm tắt. Sai lầm là điều khó tránh khỏi của học sinh trong quá trình học tập. Nhiệm vụ của giáo viên là phải giúp học sinh khắc phục những sai lầm đó để nâng cao kết quả học tập. Trong bài viết này, chúng tôi phân tích cụ thể những sai lầm mà học sinh thường mắc phải trong quá trình giải bài tập hóa học để bạn đọc tham khảo.
I. Đặt vấn đề
Theo từ điển tiếng Việt - NXB khoa học xã hội, Hà Nội, 1994 thì “sai lầm là trái với yêu cầu khách quan, lẽ phải, dẫn đến hậu quả không hay’’ sai lầm không chỉ xuất hiện trong cuộc sống mà còn xuất hiện trong học tập và nghiên cứu khoa học. Alber Einstein nói về tác hại của sai lầm trong nghiên cứu khoa học “nếu tôi mắc sai lầm thì chỉ cần một lần là đủ rồi”.
Trong giáo dục, I.A Komensky khẳng định “bất kỳ một sai lầm nào cũng có thể làm cho học sinh yếu kém đi nếu như GV không chú ý tới sai lầm đó, bằng cách hướng dẫn học sinh nhận ra và sửa chữa khắc phục sai lầm”, A.A Stoliar cũng đã lên tiếng nhắc nhở giáo viên rằng
“không được tiếc thời gian để phân tích trên giờ học các sai lầm của học sinh”.
Trong quá trình học tập của học sinh, với bất kì môn học nào học sinh đều có thể mắc sai lầm, trong khuôn khổ bài viết này tôi chỉ đưa ra và phân tích một số sai lầm mà học sinh thường mắc phải trong quá trình học tập môn hoá học ở trường phổ thông. Thật vậy, kiến thức hoá học phổ thông vừa phong phú vừa đa dạng, vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, vừa trừu tượng vừa cụ thể, nên việc mắc sai lầm trong học tập là điều khó tránh khỏi, tuy nhiên giáo viên cần phải biết dự đoán được những sai lầm mà học sinh thường mắc phải làm cơ sở để xây dựng những bài tập hoá học có nội dung sâu sắc, kiểm tra được những sai phạm mà học sinh thường mắc phải để kịp thời điều chỉnh, uốn nắn giúp học sinh không mắc phải những sai lầm tương tự nhằm nâng cao nhận thức cho học sinh.
II. Nội dung
1. Những sai lầm học sinh thường mắc phải
Trong quá trình học tập môn hóa học ở trường phổ thông, những sai sót mà học sinh mắc phải rất đa dạng, nhưng trong đó có những lỗi sai thuộc loại “có hệ thống”, tức là những lỗi sai mà nhiều học sinh mắc phải, có thể lặp đi lặp lại nhiều lần, những lỗi sai đó giáo viên có thể đoán trước được. Qua điều tra và qua thực tiễn giảng dạy chúng tôi thống kê một số sai lầm mà học sinh thường gặp đó là:
- Sai lầm về cách hiểu và vận dụng kiến thức.
- Sai lầm liên quan đến kĩ năng giải bài tập.
- Sai lầm trong việc lựa chọn phương pháp giải bài tập.
- Sai lầm liên quan đến kĩ năng thực hành.
2. Một số ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Hoà tan 0,1 mol mỗi kim loại Cu và Fe trong 450 ml dung dịch AgNO3 1M.
Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y.
Tính giá trị của m.
Phân tích:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) 0,1 0,2 0,1 0,2
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (2) 0,1 0,2 0,2
AgNO3(dư) + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag (3) 0,05 0,05
m = mAg = 0,45 . 108 = 48,6 g
Khả năng sai 1: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) 0,1 0,2 0,2
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (2) 0,1 0,2 0,2
m = mAg = 0,4. 108 = 43,2 g
Lỗi sai của học sinh ở đây là quên mất rằng AgNO3 dư có thể oxi hóa Fe(NO3)2 thành Fe(NO3)3.
Khả năng sai 2: Học sinh cho rằng Ag+ sẽ oxi hóa Fe thành Fe3+
Fe + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3Ag (1) 0,1 0,3 0,3
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (2) 0,075 0,15 0,15
m = mAg + mCu (dư) = 50,2 g
Lỗi sai ở đây là học sinh không chú ý đến phản ứng của Fe(NO3)2 tác dụng với AgNO3 (dư) chỉ khi Cu đã phản ứng hết.
Khả năng sai 3: Học sinh cho rằng Cu tác dụng với AgNO3 trước Fe và Fe khử Cu(NO3)2 trước AgNO3 tức thứ tự xảy ra phản ứng
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (1) 0,1 0,2 0,1 0,2
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2) 0,1 0,1 0,1
m = mAg + mCu = 28 g
Ví dụ 2: (Đề thi đại học khối A - 2007)
Dung dịch HCl và dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ mol/lit, pH của hai dung dịch tương ứng là x và y. Quan hệ giữa x và y là (giả sử cứ 100 phân tử CH3COOH thì có 1 phân tử phân li).
A. y = 100x B. y = x - 2
C. y = 2x D. y = x + 2 Phân tích
Giả sử nồng độ của mỗi dung dịch là a mol/l HCl H+ + Cl-
a a
pH = x = - lg [H+] = - lga
CH3COOH € CH3COO- + H+ a 0,01a pH = y = - lg [H+] = - lg (0,01a) = 2 - lga
y = 2 + x
Trong bài tập này học sinh rất có thể sẽ ra kết quả sai trong quá trình biến đổi các biểu thức toán, thực tế có nhiều học sinh đã phạm những sai lầm sau.
Khả năng sai 1:
Từ pH = y = - lg [H+] = - lg (0,01a) = - lg0,01 - lga = - 2 + x
y = x - 2 Khả năng sai 2:
Từ pH = y = - lg [H+] = - lg (0,01a) = (- lg0,01) . (- lga) = 100. x
y = 100 x Khả năng sai 3
Từ pH = y = - lg [H+] = - lg (0,01a) = - lg 0,01. lga = 2. a
y = 2x
Ví dụ 3: Cho 13,44 lit khí clo (đo ở đktc) đi qua 2,5 lit dung dịch KOH ở 1000C. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 37,25 g KCl.
Tính nồng độ của KOH.
Phân tích
PTPƯ: 6Cl2 + 12 KOH 10KCl + 2 KClO3 + 6 H2O nCl2 = 0,6 mol
nKCl = 0,5 mol
Theo phương trình suy ra Cl2 dư Tính nKOH theo KCl nKOH = 0,6 mol CM(KOH) = 0,24M
Trong bài này học sinh thường mắc sai lầm ở chỗ không chú ý đến lượng chất phản ứng và lượng sản phẩm, tức là không xét đến lượng Cl2 dư mà tính trực tiếp số mol KOH theo Cl2 nên sẽ dẫn đến kết quả sai
Khi đó nKOH = 1,2 mol CM(KOH) = 0,48M Ví dụ 4:
Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X,Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VII A, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu.
Phân tích
Đa số học sinh sẽ sử dụng phương pháp chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất tương đương bằng cách gọi công thức chung của hai muối là NaX
Phương trình phản ứng
NaX + AgNO3 AgX + NaNO3 Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Cứ 1 mol NaX tạo thành 1 mol AgX khối lượng tăng lên 85g
x mol...x mol...2,58g
x = 0,03 mol
X = 178
Từ đó kết luận X là iốt, Y là atanti (kết quả này sai)
Ở đây học sinh mắc sai lầm ở chỗ đã khẳng định cả hai muối NaX và NaY đều tạo kết tủa với AgNO3, thực tế điều này chỉ đúng với muối của 3 halogen Cl, Br, I còn với NaF thì không tác dụng với AgNO3 vì không tạo kết tủa. Vì vậy với bài này cần hướng dẫn học sinh xét theo hai khả năng.
Khả năng 1: Hỗn hợp hai muối halogen đều phản ứng với dung dịch AgNO3, kết quả thu được như trên
Khả năng 2: Hỗn hợp 2 muối halogen gồm NaF và NaCl khi đó chỉ có AgCl n AgCl = nNaCl = 0,06 mol mNaCl = 3,15g
mNaF = 2,52 g
% mNaF = 41,8 %
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH có số mol bằng nhau. Lấy 5,3 gam hỗn hợp X cho tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Tính giá trị của m.
Phân tích
Với bài tập này đa số học sinh sẽ sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải, tuy nhiên có thể sẽ mắc phải một số sai lầm như sau.
Khả năng sai 1:
Gọi công thức chung của hai axit là RCOOH
RCOOH + C2H5OH RCOOC2H5 + H2O
Cứ 1 mol C2H5OH tạo thành 1 mol RCOOC2H5 khối lượng tăng lên 28g 0,125 mol...0,125 mol... 3,5g
m = 5,3 + 3,5 = 8,8 g
Sai lầm ở đây là chưa chú ý đến lượng chất phản ứng và hiệu suất phản ứng Khả năng sai 2:
Vẫn tính như trên nhưng có chú ý đến hiệu suất phản ứng
m = 5,3 + 3,5 = 8,8 g mtt = 8,8. 80% = 7,04 g
Hướng giải quyết: Cần hướng dẫn cho học sinh xác định số mol của axit và số mol ancol, rồi so sánh để xác định lượng chất dư và thiếu.
nHCOOH = n CH3COOH = 0,05 mol nX = 0,1 mol n C2H5OH = 0,125 mol > nX C2H5OH dư
Vì vậy sử dụng phương pháp như trên nhưng tính theo axit sẽ thu được kết quả m = 5,3 + 2,8 = 8,10 g
Vì hiệu suất là 80% nên mtt = 6,48 g III. Kết luận
Trên đây là một số thống kê về những sai lầm mà học sinh thường gặp phải trong quá trình giải bài tập hóa học, tôi thiết nghĩ rằng nếu giáo viên đoán được những sai lầm của học sinh và định hướng giúp học sinh sửa chữa những sai lầm đó thì chắc chắn họ sẽ không mắc phải những sai lầm tương tự. Có thể nói, đây là một biện pháp dạy học có hiệu quả đối với việc phát triển năng lực tư duy của học sinh, tuy vậy học sinh cũng cần phải cố gắng chủ động hơn trong việc lĩnh hội kiến thức nhằm hạn chế mắc phải những sai lầm có tính hệ thống như chúng tôi đã trình bày ở trên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác. Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông hiện nay. Tạp chí Giáo dục, số 128. 12/2005.
2. Cao Cự Giác. Thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy và học hóa học. NXB Giáo dục, 2009.
3. Đề thi đại học – 2007.
4. Hóa học và ứng dụng.