Nguyễn Văn Duy - THPT tiên Lữ: Sử dụng hệ thống tập có nhiều cách giải nhằm rèn luyện tư cho học sinh dạy học hóa học vô lớp 11 nâng cao trường THPT PHẦN I: MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Trong dạy học hóa học, có nhiều biện pháp phương pháp để nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh Thực tế cho thấy, giải tập hóa học khơng có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức học mà cịn có tác dụng để phát triển kiến thức, phát triển lực tư rèn trí thơng minh cho học sinh Giải tốn hóa học nhiều cách góc độ khác có khả rèn tư cho học sinh gấp nhiều lần so với giải toán cách dù cách ngắn gọn nhất, giúp cho học sinh có khả nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư logic, sử dụng thành thạo tận dụng tối đa kiến thức học Để phát triển tư rèn trí thơng minh cho học sinh việc tìm đáp số tốn hóa học chưa đủ mà giáo viên cần phải khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải cho tập, chọn cách giải hay ngắn gọn Khi nói lên ý hay, với phương pháp tối ưu tạo cho học sinh niềm vui, hưng phấn, kích thích học sinh tư duy, nỗ lực suy nghĩ để tìm cách giải hay Vì tơi chọn đề tài : "Sử dụng hệ thống tập có nhiều cách giải nhằm rèn luyện tư cho học sinh dạy học hóa học vơ lớp 11 nâng cao trường THPT" Hy vọng đề tài góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT II Mục đích nghiên cứu - Rèn luyện tư đa hướng cho học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thơng qua hệ thống tập hóa học có nhiều cách giải - Nâng cao hiệu dạy học hóa học 11 nâng cao trường THPT bồi dưỡng học sinh giỏi III Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hóa học trường THPT - Đối tượng nghiên cứu : Hệ thống tập hóa học có nhiều cách giải lớp 11 nâng cao trường THPT V Phạm vi nghiên cứu - Chương trình hóa học THPT : chương trình hóa học vơ lớp 11 VI Phương tiện phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu, tham khảo tài liệu có liên quan - Tổng hợp, phân tích, đề xuất phương pháp giải - Đưa dạng tập tiêu biểu để minh họa sau có tập tương tự VII Kế hoạch thực đề tài: Nghiên cứu thực trạng học sinh sau học hoá 10 kiểm tra chất lượng để vào lập kế hoạch xây dựng đề tài từ tháng tháng 11 năm 2011 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DD: ĐKTC: ĐLBTNT: PTHH: Dung dịch Điều kiện tiêu chuẩn Định luật bảo tồn ngun tố Phương trình hóa học THPT: Trung học phổ thông PHẦN II NỘI DUNG I.CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC Phương pháp bảo toàn số mol electron a/ Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho số mol electron mà chất oxi hóa nhận” b/ Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn eletctron cho phép giải nhanh nhiều toán có nhiều chất oxi hóa chất khử tham gia theo phương pháp khơng cần viết PTHH dĩ nhiên không cần cân PTHH c/ Các bước giải: - Xác định chất khử chất oxi hóa giai đoạn đầu giai đoạn cuối (bỏ qua giai đoạn trung gian) - Viết q trình khử q trình oxi hóa (có thể theo phương pháp electron ion – electron) - Áp dụng định luật bảo toàn electron d/ Chú ý: Điều quan trọng nhận định trạng thái đầu trạng thái cuối chất oxi hóa chất khử, khơng cần tới phương trình hóa học sản phẩm trung gian Phương pháp bảo toàn khối lượng a/ Nội dung: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng sản phẩm” Xét phản ứng: A+BC+D Luôn có: mA  mB  mC  mD b/ Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng - Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh nhiều biết quan hệ khối lượng chất trước sau phản ứng - Đặc biệt, chưa rõ phản ứng xảy hoàn toàn hay khơng hồn tồn việc sử dụng phương pháp đơn giản hóa tốn - Phương pháp bảo toàn khối lượng thường sử dụng toán hỗn hợp nhiều chất c/ Các bước giải: - Lập sơ đồ biến đổi chất trước sau trình phản ứng - Từ giả thiết tốn tìm  m trước  m sau (khơng cần biết phản ứng hồn tồn hay khơng hoàn toàn) - Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình tốn học, kết hợp với kiện khác để lập hệ phương trình - Giải hệ phương trình d/ Chú ý: Điều quan trọng áp dụng phương pháp phải xác định khối lượng chất tham gia phản ứng tạo thành (lưu ý đến chất kết tủa, bay khối lượng dung dịch) Phương pháp bảo toàn nguyên tố a/ Nội dung: Căn vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong phản ứng hóa học thơng thường, ngun tố ln bảo toàn” Như vậy: “Tổng số mol nguyên tử nguyên tố X trước sau phản ứng nhau” b/ Các bước giải - Viết sơ đồ biến đổi - Rút mối liên hệ số mol nguyên tố cần xác định theo yêu cầu đề sở định luật bảo toàn nguyên tố c/ Chú ý: - Điểm mấu chốt phương pháp phải xác định hợp phần có chứa nguyên tố X trước sau phản ứng Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với X để rút mối liên hệ hợp phần - Hạn chế viết PTHH mà thay vào nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn biến đổi nguyên tố quan tâm Phương pháp tăng giảm khối lượng a/ Nội dung: “Dựa vào tăng giảm khối lượng chuyển từ chất sang chất khác để xác định khối lượng hỗn hợp hay chất” b/ Đánh giá phương pháp tăng giảm khối lượng - Phương pháp tăng giảm khối lượng cho phép giải nhanh nhiều toán biết quan hệ khối lượng tỉ lệ mol chất trước sau phản ứng - Đặc biệt, chưa biết rõ phản ứng xảy hồn tồn hay khơng hồn tồn việc sử dụng phương pháp giúp đơn giản hóa tốn - Các tốn giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng giải theo phương pháp bảo tồn khối lượng Vì nói phương pháp tăng giảm khối lượng bảo tồn khối lượng anh em sinh đơi Tuy nhiên tùy tập mà sử dụng phương pháp hiệu - Phương pháp tăng giảm khối lượng thường sử dụng toán hỗn hợp nhiều chất c/ Các bước giải: - Xác định mối quan hệ tỷ lệ mol chất cần tìm chất biết - Lập sơ đồ chuyển hóa chất - Xem xét tăng giảm M m theo phản ứng theo kiện đề - Lập phương trình tốn học để giải Phương pháp bảo tồn điện tích a/ Nội dung: - Trong dd ln trung hịa điện nên dd tồn đồng thời các cation anion tổng số điện tích dương tổng số điện tích âm hay tổng số mol điện tích dương tổng số mol điện tích âm - Ví dụ: Dung dịch X có chứa a mol Na+, b mol Mg2+, c mol HCO3-, d mol SO42- thì: a.1 + b.2 = c.1 + d.2 b/ Phạm vi áp dụng Định luật bảo tồn điện tích thường áp dụng cho toán chất điện li để: - Tìm số mol, nồng độ ion pH dd - Xét xem tồn hay không tồn dd c/ Các bước giải - Xác định tổng số mol điện tích dương tổng số mol điện tích âm - Áp đụng định luật bảo tồn điện tích - Xét tương tác xảy dd (nếu tạo kết tủa, chất khí, chất điện li yếu) - Đối với q trình oxi hóa – khử phải nhận định tồn ion sau phản ứng Phương pháp trung bình a/ Nội dung: Đối với hỗn hợp ta ln biểu diễn chúng qua đại lượng tương đương, thay cho hỗn hợp, đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số ngun tử trung bình, số nhóm chức trung bình….), biểu diễn qua biểu thức: n X   X n i i 1 i n n i i Trong đó: - Xi đại lượng xét chất thứ i hỗn hợp - ni số mol chất thứ i hỗn hợp Ví dụ: C ng thức hối ượng mo ph n t t ung  nh h n hợp ( ) khối lượng trung bình mol hỗn hợp khơng phải số mà có giá trị phụ thuộc vào thành phần lượng chất hỗn hp: M tổng khối lư ợ ng hỗn hợ p (tÝnh theo gam) tỉng sè mol c¸ c chÊt hỗn hợ p M M1n1 M n  M3n   M i n i  n1  n  n   ni Nếu hỗn hợp chất khí tính theo cơng thức: V1M + V2M + V3M V1 + V2 + V3 M hh   nằm khoảng khối lượng mol phân tử chất thành phần nhỏ lớn nhất: Mmin < < Mmax  Biểu thức tính ngun tử Cacbon trung bình: Với cơng thức: Cx H yOz ; n1 mol Cx H yOz ; n mol ta có: - Nguyên tử cacbon trung bình: x x1n1  x n  n1  n  - Nguyên tử hiđro trung bình: y y1n1  y n  n1  n  ột hỗn hợp gồm nhiều chất tác dụng với chất khác thay hỗn hợp cơng thức trung bình với điều kiện:  Các phản ứng xảy phải xảy loại hiệu suất  Số mol, thể tích hay khối lượng chất trung bình phải số mol, thể tích hay khối lượng hỗn hợp  Các kết phản ứng chất trung bình phải y hệt kết phản ứng toàn hỗn hợp Cơng thức chung cho tồn hỗn hợp b/ Đánh giá - Phương pháp trung bình phương pháp thuận tiện cho phép giải nhanh chóng đơn giản nhiều tốn hóa học phức tạp - Phương pháp áp dụng việc giải nhiều toán khác kể vô hữu cơ, đặc biệt chuyển toán hỗn hợp thành toán đơn giản - Phương pháp trung bình cịn giúp giải nhanh nhiều tốn mà nhìn thiếu kiện toán cần biện luận để xác định chất hỗn hợp c/ Các bước giải: - Xác định trị số trung bình giúp giải yêu cầu toán - Chuyển hỗn hợp dạng công thức chung An Bm - Xác định trị số n , m … theo kiện cho từ đưa kết luận cần thiết d/ Chú ý - Theo tính chất tốn học ta ln có: min(Xi) < X