TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC NGUYỄN THỊ THÚY HÒA THIẾT KÉ TÀI LIỆU T ự HỌC c ó HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG Lự c T ự HỌC PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA KHÓA LUÂN TỐT NGHIÊP • • ĐAI • HOC • Chuyên ngành: Hóa vô Người hướng dẫn khoa học ThS NGUYỄN YĂN QUANG HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên cuối cấp làm khóa luận tốt nghiệp điều YÔ vinh dự, để hoàn thành khoá luận đòi hỏi cố gắng nhiều từ thân quan trọng bảo hướng dẫn thầy cô trường Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trường quí thầy cô khoa Hóa học trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, thầy cô tổ vô cơ, tận tình giúp đỡ, bảo em suốt thòi gian học trường thời gian làm khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, ThS Nguyễn Văn Quang - người trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp đỡ em hoàn thành khóa luận Tuy nhiên, với kiến thức kinh nghiệm thực tế thân hạn chế Do vậy, khóa luận không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy, cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Thúy Hòa DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA LUẬN CNH - HĐH Công nghiệp hóa, đại hóa CNTT công nghệ thông tin CHT cộng hóa trị CN Công nghiệp CTTQ Công thức tổng quát ĐHSP Đại học Sư phạm GV Giảng viên GD Giáo dục sv Sinh viên PTN Phòng thí nghiệm XHCN xã hội chủ nghĩa e electron kk Không khí 11 MỤC LỤC LỜI CẢM Ơ N i DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA L U Ậ N ii MỤC LỤC iii MỞ Đ Ầ U 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Khách thể đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thiết khoa học Phưcmg pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài PHẦN 2: NỘI D U N G Chương C SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN 1.1 Đổi phương pháp dạy học 1.2 Cơ sở lí thuyết trình tự học 1.2.1 Khái niệm tự học .4 1.2.2 Các hình thức tự học .4 1.2.3 Quy trình tự học 1.2.4 Các lực tự học cần bồi dưỡng phát triển cho sv 1.2.5 Biên soạn nội dung dạy học môđun 1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun [4], [10] iii 1.3.1 Thể tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun? 1.3.2 Cẩu trúc nội dung tài liệu tự học (cho tiểu môđun) 1.3.3 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun 10 1.4 Hướng dẫn cách tự học theo môđun 10 Chương THIẾT KỂ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IV A 12 2.1 Cấu trúc học phần Hóa vô 12 2.2 Nguyên tắc việc thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun 12 2.3 Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần phi kim nhóm IIIA, IVA - học phần Hóa vô 13 TIỂU MÔĐUN 1: B O 13 TIÊU MÔ ĐUN 2: NITRUA BO, BORAN 18 TIÊU MÔ ĐUN 3: ANHIĐRIT BORIC, AXIT BORIC, MUỐI BORAT 22 TIÊU MÔ ĐUN 4: CACBON 27 TIỂU MÔ ĐUN 5: CACBON OXIT, CACBON ĐIOXIT 36 TIỂU MÔ ĐUN 6: AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT, MUỐI HIĐROCACBONAT 47 TIỂU MÔ ĐUN 7: MỘT SỐ HÖP CHẤT KHÁC CỦA CACBON 52 TIÊU MÔ ĐUN 8: SILIC 61 TIỂU MÔ ĐUN 9: OXIT SILIC, AXIT SILIXIC VÀ MUỐI SILICAT 66 CÂU HỎI T ự LUẬN KẾT THÚC MÔĐUN .71 KẾT L U Ậ N 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 76 IV MỞ ĐÀU Lí chon ■ đề tài Thế kỉ XXI với phát triển khoa học công nghệ, đưa nhân loại bước đàu độ sang kinh tế tri thức Nghị Hội nghị thứ (số 29- NQ/TW) Nghị ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN hội nhập quốc tế Nghị nêu rõ nguyên nhân bất cập yếu giáo dục Đồng thời Nghị đưa định hướng đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Nhằm đổi mói giáo dục Đại học Việt Nam, Bộ GD Đào tạo yêu cầu chuyển từ thực chương trình đào tạo theo niên chế thành đào tạo theo hệ thống tín kiểu Hoa Kỳ, năm 2008 2009 Phương thức đào tạo theo tín chỉ, lấy người học làm trung tâm trình dạy học, phát huy tính chủ động sáng tạo ngưòi học Trong phương thức đào tạo theo tín chỉ, tự học, tự nghiên cứu sinh viên coi trọng, tính vào nội dung, thời lượng chương trình Người học tự học, tự nghiên cứu, giảm nhồi nhét người dạy phát huy tính chủ động sáng tạo người học Để hình thành nâng cao lực tự học cho sinh viên, giảng viên phải tìm tòi, cố gắng tìm phương pháp dạy học để giúp nâng cao lực tự học cho sinh viên Môđun dạy học hướng thiết kế tài liệu tổ chức dạy học phương pháp tự học có hướng dẫn, nhờ môđun mà sinh viên bước đạt kiến thức Sinh viên tự học kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức, kĩ thái độ môđun Phương pháp giúp sinh viên học tập lớp nhà có hiệu quả, học tập lúc đâu Xuất phát từ lí lựa chọn đề tài “Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường lực tự học phần phỉ kim nhóm IIIA, IVA Mục đích nghiên cứu Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn, bao gồm vấn đề lí thuyết tập, giúp tăng cường lực tự học cho sinh viên phần Hóa học vô - nhóm IIIA, IVA lực tự học môn hóa học nói chung trường ĐHSP Hà Nội Khách thể đổi tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Mối quan hệ phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun với chất lượng môn hóa học vô - nhóm niA, IVA nghiên cứu cách sử dụng tài liệu để tăng cường lực tự học cho sinh viên - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học phần Hóa học vô nhóm niA, IVA, khoa Hóa học trường ĐHSP Hà Nội Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc áp dụng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun phàn Hóa học vô - nhóm niA, IVA - Nghiên cứu sở lí luận môđun dạy học nói chung, môđun dạy học phần Hóa học vô nói chung - Xây dựng môđun, tiểu môđun Phạm vi nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học phần hóa học vô nhóm IIIA, IVA trường ĐHSP Hà Nội 2 Giả thiết khoa hoc Nếu thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn tốt sử dụng tài liệu cách hợp lí có hiệu quả, góp phàn nâng cao lực tự đọc, tự học sinh viên, nâng cao chất lượng dạy học môn hóa học vô trường ĐHSP Hà Nội Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, so sánh, tổng hợp) - Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến đóng góp thầy (cô) giáo đề hoàn thiện đề tài nghiên cứu Đóng góp đề tài - Hệ thống hóa sở lí luận nâng cao chất lượng dạy học tổ chức việc tự học có hướng dẫn cho sinh viên khoa Hóa học - Đề xuất số biện pháp rèn luyện lực tự học cho sinh viên khoa Hóa học thông qua hệ thống câu hỏi tập hóa học - Soạn thảo tài liệu tự học có hướng dẫn (Phần hóa học vô 1nhóm IIIA, IVA) sử dụng hợp lí có hiệu quả, nhằm nâng cao lực tự học, tự nghiên cứu cho sinh viên trường ĐHSP Hà Nội PHẦN 2: NỘI DUNG Chương C SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Đỗi mói phương pháp dạy học Mục tiêu việc đổi chương trình giáo dục phổ thông xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện hệ trẻ, đáp ứng yêu càu phát triển nguồn nhân lực phục vụ CNH - HĐH đất nước, phù hợp với thực tiễn truyền thông Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông nước phát triển khu vực giới [9] Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 rõ: “Tiếp tục đổi phương pháp dạy học đánh giá kết học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo lực tự học người học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học, đến năm 2015, 100% giảng viên đại học, cao đẳng đến năm 2020, 100% giáo viên giáo dục nghề nghiệp phổ thông có khả ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học Biên soạn sử dụng giáo trình, sách giáo khoa điện tử” [12] 1.2 Cơ sở lí thuyết trình tự học 1.2.1 Khái niêm tưhoc • • ■ Theo từ điển giáo dục học - NXB Từ điển Bách khoa 2001: “Tự học trình tự hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học rèn luyện kĩ thực hành” 1.2.2 Các hình thức tự học - Tự học hướng dẫn: Thông qua tài liệu, tìm hiểu thực tế, thông qua học tập ngưòi khác HS gặp nhiều khó khăn có nhiều lỗ hổng kiến thức HS khó thu xếp tiến độ kế hoạch học tập mình, không tự đánh giá kết tự học dẫn đến chán nản - Tự học có hướng dẫn: Trong tài liệu trình bày nội dung, cách xây dựng kiến thức, cách kiểm tra kết sau phần, chưa đạt dẫn cách tra cứu, bổ sung, làm lại đạt Nếu dùng tài liệu HS gặp khó khăn hỏi - Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Tự lực thực số hoạt động học hướng dẫn chặt chẽ GV lớp, với hình thức đem lại hiệu định song gặp khó khăn tiến hành thí nghiệm 1.2.3 Quy trình tự học Gồm giai đoạn: tự nghiên cứu, tự thể tự kiểm ưa, tự điều chỉnh - Tự nghiên cứu: người học tự tìm tòi, tự quan sát, mô tả, giải thích, phát vấn đề, định hướng, giải vấn đề, tự tìm kiến thức - Tự thể hiện: người học tự thể lời nói, vãn bản, tự sắm vai tìong tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức, tự thể qua hợp tác, ưao đổi, đối thoại, giao tiếp với thầy cô bạn bè để tạo sản phẩm mang tính cộng đồng - Tự kiểm tía, tự điều chỉnh: sau qua tíao đổi vói thầy cô, bạn bè Sau thầy kết luận, người học tự kiểm tía, đánh giá sản phẩm mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học 1.2.4 Các lực tự học cần bồi dưỡng phát triển cho sv - Năng lực nhận biết, tìm tòi phát vấn đề - Năng lực giải vấn đề - Năng lực xác định kết luận (kiến thức, cách thức, đường, giải pháp, biện pháp ) từ trình giải vấn đề - Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (hoặc nhận thức kiến thức mới) - Phát triển lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập xử lí liệu B Tài liêu « tham khảo Hoàng Nhâm Hóa học vô tập Tr 127 - 144 Nguyễn Đức Vận Hóa học vô tập Tr 329 - 336 Nguyễn Đức Vận Bài tập hóa học vô Tr 26 c Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà) sv đọc tài liệu trang hướng dẫn trả lời câu hỏi sau: Cho biết trạng thái tồn SĨ02 axit silixic, muối silicat tự nhiên, dạng thù hình Si02 Tính chất hóa học, tính chất vật lí Si02, axit silixic muối silicat Nêu ứng dụng Si02, axit silixic, muối silicat Trình bày phương pháp điều chế Si02, axit silixic, muối silicat D Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà) Oxit sỉlic (Si02) - Trong thiên nhiên Si02 tự tồn dạng tinh thể thạch anh, quặng triđimit cristobalit Mỗi dạng thù hình lại tồn dạng a, p biến đổi cho phụ thuộc vào nhiệt độ => Như dạng p tồn nhiệt độ cao dạng a tồn tạo nhiệt độ thấp - Tính chất vật lí: Si02 sôi 2230°c, nhiệt độ nóng chảy xác định trình nung nóng chảy thạch anh (thạch anh nóng chảy 1600 - 1670°C) có chuyển hóa thành dạng thù hình khác - Tính chất hóa học: Si02 trơ mặt hóa học, thực tế không tan nước không phản ứng với nước + Không tác dụng với axit (trừ axit ílohiđric HF) do: 67 Hoặc Si02+4HF ->SiF4+2H20 Sì0 2+6HF ->H2[SiF6]+2H20 + Tan dung dịch kiềm tạo muối silicat: S i02+2NaOH ->Na2S i03+H20 + Bị Mg khử nhiệt độ 800 - 900°c theo phương trình: Si02+Na2C 03 »Na2Si03+C02 +Nung nóng chảy Si02 vói cacbonat kim loại kiềm tạo muối silicat C 2: Si02+Na2C >Na2Si03+C02 Axỉt silixỉc - Axit silixic ứng vói CTTQ dạng hiđrat hóa Si02 xSi02.yH20 - Người ta biết dạng riêng biệt như: H2SĨ03 (x=1, y=l) axit meta silixic H2Si20 (x =2, y=l) axit đimeta silixic - Dạng phổ biến tồn dung dịch axit orthosilixic H4SÌO4 dễ ngưng tụ tạo thành dung dịch keo, sau bớt nước tạo thành axit có thành phần khác * Tính chất vật lí: dung dịch keo axit silixic chất lỏng suốt, sau đông tụ dần, tùy theo điều kiện xảy trình đông tụ, axit silixic tạo thành khối gọi gel - Gel axit silixic sau sấy khô tạo thành khối xốp gọi Silicagel có thành phần Si02.H20 dùng hút ẩm làm khô chất, sau hạt silicagel hút ẩm sấy khô lại để dùng tiếp 68 * Tính chất hóa hoc ■ +Axit silixic axit yếu: H4SĨ04+H20 < - >[H3Si04] +H30 + [h 3s ĩo 4]+h 2o < -»[H2SĨ04ỷ +h 30 + [H2Sì 4]+H20 < >[HSĨ04f +H30 + [h s ìo 4t +h 2o < »[Si04Ỷ +H30 + + Bị nhiệt phân hủy thành SĨƠ2 vô định hình H4S1O4 ) S1O2 (vôđínhhình) "t"2H20 + Tác dụng vói kiềm đặc tạo muối silicat: Si02.nH20 + 4NaOH đ Na4Si0 + (2+n)H20 Muối sỉlicat - Muối axit silixic gọi muối silicat thường không màu, khó nóng chảy, thực tế không tan nước - Trong tự nhiên chiếm khoảng 3Á khối lượng vỏ Trái Đất - Cơ sở muối silicat nhóm tứ diện [Si04]4' , Si tâm nguyên tử o đỉnh Các tứ diện nối với qua nguyên tử o tạo gốc silicat có thành phàn cấu trúc khác - Qua nguyên tử o chung, nhóm tứ diện liên kết với tạo thành mạch thẳng, mạch vòng, lớp mạng lưới - Dựa vào đặc điểm kiến trúc người ta chia silicat thành nhóm: orthosilicat, silicat mạch thẳng, silicat mạch vòng, silicat lớp silicat mạng lưới - Silicat gồm silicat thiên nhiên khoáng fenspat, pừoxen, mica silicat nhân tạo canxi silicat, natri silicat Natri silỉcat - Na2Si03.9H20 tinh thể hình thoi, không màu Muối khan khối dạng thủy tinh, vô định hình, không tan rượu, không tan nước lạnh tan nước nóng gọi thủy tinh tan 69 - Dung dịch đậm đặc có độ nhớt cao gọi thủy tinh lỏng, không màu màu vàng nhạt - Thủy tinh lỏng dùng để tẩm vải gỗ làm cho vật liệu không cháy, làm hồ dán đồ thủy tinh, đồ sứ - Dung dịch Na2Si03 bảo quản lọ có nút cao su nút gỗ nút thủy tinh dính chặt vào miệng lọ *Điều chế + Trong công nghiệp Na2Si03 điều chế cách nấu nóng chảy thạch anh với NaOH Na2C 1300°c Si02+Na2C »Na2Si03+C02 * Tính chất hóa học + Dung dịch Na2Si03 có tính kiềm phản ứng nước: Na2S i03+(n+l)H20 » 2Na0H+Si02.nH20 + Là muối axit yếu nên tác dụng vói axit kể C 02: Na2Si03+2HC1 - >Si02+2NaCl+H20 Na2Si03+C02 - »Si02+Na2C 03 E Câu hỏi tự kiểm tra đánh giá (tự luận, làm giấy, nhà) Thời gian 30 phút Câu 1: a, Giải thích silic đioxit lại có nhiệt độ nóng chảy cao so với cacbonđioxit? b, Viết phương trình phản ứng cho Si02 tác dụng vói HF, NaOH, Mg, Na2C Câu 2: Silicagel gì? Trình bày trình hình thành gel axit silicic Câu 3: Cho biết phản ứng chủ yếu xảy đông cứng xi măng? 70 Câu 4: a, Hãy giải thích photphin sôi nhiệt độ thấp so với amoniac, silan lại sôi nhiệt độ cao metan? b, Viết phương trình phản ứng đốt cháy silan cho magie silicua tác dụng với H2SO4, HC1? CÂU HỎI T ự LUẬN KẾT THÚC MÔĐUN Câu 1: Hoàn thành phản ứng sau: b + h2o -> B + HN0 3đn—> B + 2-> B + NH3-> B + NaOH + H20 —» B +NO —> Câu 2: Hoàn thành phản ứng sau: B20 + M g —> B2H6 + —> B2H6 + —> B2H6 + H20 ^ B2H6 + C12^ H3B + NaOH —> H3B + Na2C —> H3B + CH3O H -> Câu 3: Viết phương trình phản ứng nhiệt phân muối cacbonat kim loại sau: Cu, Mg, Ca, Na, amoni, NaHC03? Giải thích nguyên nhân khác độ bền nhiệt muối đó? Câu 4: Viết phản ứng sau: c + H2S0 4đ —> c + CuO —» 71 CaC2 + H20 —*■ CaC2 + N2 -> CO + NaOH —> CO+F6203 — > C + H20 - > CaS2+ NaOH —> Câu 5: Hoàn thành phưcmg trình phản ứng sau: Si02 + F2 —> Si02 + H F-> Si02 + NaOH —» Si02 + Na2C —> Si + HN03 + H F-> Si + HF —> Si + K0H + H20 - > Si0 + c — > Si02 + CaC2 —> Câu 6: Hai chất H2 co khử oxit oxit kim loại sau Fe20 3, A120 3, FeO, CaO, H20 , Cu20 , HgO Điều kiện phản ứng? Câu 7: Hoàn thành phương trình phản ứng sau: SÌCI4 + Zn —> S1H4+ —> SĨH4 + H C ^ Mg2Si + H2S 04 —> Mg2Si + NH4CI —> Si02 + Si —> Si0 + c + Cl2 —> SiC + K0H + 2^ 72 Si02 + C -> Câu 8: Viết phương trình phản ứng cho sođa nóng vào dung dịch có chứa ion : Zn2+, Co2+, Cr2*, Ni2+ Câu 9: Nhiệt độ sôi CF4 thấp khả thăng hoa giảm đii từ SĨF4 đến PbF4 Hãy so sánh biến đổi với biến đổi nhiệt độ sôi ttong tetraclorua MC14 Dựa biến đổi độ âm điện khả tạo thành liên kết n nguyên tố nhóm IVA, giải thích biến đổi 73 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, đề tài hoàn thành đạt kết sau: Tổng quan sở lí luận thực tiễn đề tài: - Xu hướng đổi phương pháp dạy học giai đoạn nay, đổi phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực, lấy người học làm trung tâm, rèn luyện phương pháp tự học cho sv - Hệ thống hóa làm rõ sở lí luận tự học phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun, tăng cường lực tự học cho sv khoa Hóa học Thiết kế tài liệu tự học phần phi kim nhóm IIIA, IVA có hướng dẫn theo môđun với tiểu môđun hệ thống câu hỏi tự kiểm tra kết thúc môđun 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Nhâm(2006), “Hóa học vô cơ”, tập hai, NXB Giáo dục Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung (2001), “Phương pháp dạy học hoá học”, tập 3, NXB Giáo dục Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu (2000), “Phương pháp dạy học hoá học”,tập 1, NXB Giáo dục Nguyễn Ngọc Quang, Đặng Thị Oanh (1993),“Vạn dụng tiếp cận môđun vào việc đào tạo sinh viên sư phạm ĐHSP Hà Nội ”, Đại học Giáo dục chuyên nghiệp Nguyễn Thị Xuân Thuỷ (2012), “Rèn luyện kỹ tự học tập cho sinh viên đáp ứng yêu cầu đào tạo theo học chế tin chỉ”, Tạp chí Giáo dục,số đặc biệt 3/2012 Nguyễn Đức Vận (1983),“Hóa học vô cơ”, tập 1, NXB Khoa học lã thuật Nguyễn Đức Vận (1983), “Bài tập hóa học vô cơ”, NXB Giáo dục Nghị Hội nghị lần thứ hai Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khoá vm ) Nghị 40/2000/QH10 đổi Chương trình Giáo dục phổ thông ngày 09 tháng 12 năm 2000 10 Phạm Văn Lâm, “Môđun hoá nội dung dạy học quản lý học tập theo học phần ”, Thông tin KHQS, Bộ Tổng tham mưu (tháng 5/1993) 11 Phạm Viết Vượng (2001), “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Quyết định Thủ tướng Chính phủ,“Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020”, Số 711/QĐ-TTg, ngày 13/6/2012 13 Tràn Ngọc Chuyên(1994), “Cách soạn thảo đơn vị học thuật module ”, Viện nghiên cứu Đại học giáo dục chuyên nghiệp 14 Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt(2007), “Hóa học vô cơ”, 1, NXB Giáo dục 75 PHỤ LỤC Hướng dẫn trả lòi câu hỏi tiểu môđun Tiểu môđun 1: Câu 1: Năng lượng ion hóa Bo tương đối lớn Bo khó 3e để tạo caction hợp chất chứa ion, mà chủ yếu tạo hợp chất cộng hóa trị, hình thành ion Al3+ lại xảy dễ bán kính nguyên tử tăng, đồng thời lượng hiđrat hóa Al3+ lớn, điều cho ta hiểu tính chất Bo khác vói AI nguyên tố kim loại nhóm Tiểu môđun 2: Câu 1: Bo nitrua có dạng thù hình: dạng giống kim cương dạng giống than chì + Bo nitrua dạng kim cương: - Có kiến trúc tinh thể giống kim cương Trong tinh thể B N trạng thái lai hóa sp3 Có độ cứng không kim cương, có màu từ vàng đến đen không màu Bồn với nhiệt kim cương Khi đun nóng ừong chân không đến 2700°c, không bị biến đổi tíong không khí đến 2000°c bị oxi hóa bề mặt + Bo nitrua dạng than chì: Có kiến trúc lớp giống than chì Trong lớp nguyên tử B N trạng thái lai hóa sp2 Khó nóng chảy bền với nhiệt Có màu trắng nên gọi than chì trắng, bền hóa học than chì: Bị nước axit phân hủy chậm đun nóng 76 Câu 3: Than chì trắng điều chế cách cho Bo tưomg tác với nitơ hay ammoniac nhiệt độ 1000°c đun nóng hỗn hợp borac amoni clorua: Na2B40 7+2NH4a >2Nad+2BN+B20 3+4H2Ơ Tiểu môđun 3: Câu 2: Axit boric tan vừa phải nước, độ tan axit tăng mạnh theo nhiệt độ trình tan trình thu nhiệt Do axit boric dễ kết tinh lại nước Axit boric không bay đun nóng nước bay nước Khi đun nóng, axit orthoboric nước dần 100°c biến thành axit metaboric HB02 nhiệt độ cao biến thành B20 Tiểu môđun 4: Câu 2: Mỗi nguyên tử cacbon kim cương trạng thái lai hóa sp3, nguyên tử tạo thành bốn liên kết bền, đồng vói nguyên tử xung quanh Mạng tinh thể kim cương mạng lập phương Vì nguyên tử cacbon tâm hình tứ diện đều, hướng liên kết liên kết ơ, nên tỉnh thể kim cương cứng, không dẫn điện Trong than chì nguyên tử cacbon trạng thái lai hóa sp2 Trong mặt phẳng nguyên tử cacbon liên kết vói nguyên tử cacbon khác liên kết bền Vì kiểu lai hóa này, cacbon sử dụng ba obitan lai hóa, mức obitan 2p lại chưa lai hóa tạo nên liên kết n không định vị, than chì có khả tạo vảy, mềm, dẫn điện, dẫn nhiệt có màu xám, tính chất gây liên kết n không định vị Tiểu môđun 5: Câu 1: b, Phân tử c o phân tử N2 có liên kết ba Hai ba liên kết tạo thành nhờ ghép đôi electron, liên kết thứ ba tạo 77 thành theo liên kết cho - nhận, liên kết gây nhờ obitan tự 2p cacbon cặp electrón oxi :CTẾ O: :C = O: Do phân tử CO có phân tử lượng, có số electrón cấu tạo phân tử N2 nên có tính chất lí hóa tương tự Câu 6: a, Nhiệt độ cao 700°c, cân C + H2 —» c o + H20 chuyển sang phải Nếu cho hỗn hợp C 02 H2 qua ống đun nóng, làm lạnh khí, cân không kịp chuyển sang trái Khi có mặt chất xúc tác, ví dụ Ni, oxit cacbon thu tạo metan theo phản ứng: CO + 3H2 -> CH4 + H20 Tiểu môđun 6: Câu 1: Để giải thích khác độ bền nhiệt muối dựa vào tác dụng phân cực ion kim loại để giải thích Ví dụ ion Cu2+ có lớp vỏ 17e, có tác dụng phân cực lớn ion Mg2+ có lớp vỏ 8e Do tinh thể Q 1CO3, ion CO32' đễ bị biến dạng so vói ion CO32' tinh thể M gC03, tác dụng phân cực ion Cu2+ lớn ion Mg2+, muối cacbonat kim loại nặng dễ bị phân hủy nhiệt độ thấp hơn, giải thích tương tự cho muối lại Câu 2: a, Khi cho muối cacbonat kim loại kiềm amoni tác dụng với dung dịch muối kim loại hóa trị Al3+, Cr3+, Fe3+ tạo hiđroxit kim loại c, Khi cho soda vào dung dịch muối Zn2+, Co2+, Cr2+, Ni2+ tạo muối cacbonat bazơ Câu 3: Giữa kết tủa dung dịch có tồn cân tan: CaC03 Ca2+ + CO32 Ion CO32' bị thủy phân: CO32 + H20 HCO3 + OH 78 Khi cho C qua dung dịch tạo thành axit làm tăng nồng độ ion H30 +, tạo điều kiện cho cân thủy phân chuyển sang phải, tạo dung dịch muối tan Ca(HC03)2, ngược lại, tăng nồng độ OH' cân chuyển sang trái, tạo kết tủa CaC03, cho NaOH vào dung dịch Ca(HC03)2 Tiểu môđun 7: Câu 2: Xian::N - c EN Axit xianhiđric H - c —N: H-N Axit xianic: H -O - c H - N = c = o lon CN' ( xianua) có cấu tạo tưoug tự phân tử c o [:C —N:]" Vì CN' có khả tạo phức tưong tự c o , chẳng hạn: [Fe(CN)6]4', [Co(CN)6f , [Fe(CN)6f Sự hình thành phức chất tưomg tự hình thành phức cacbonyl Câu 4: CaC03 CaO + C CaO + 3C —> CaC2+ c o CaC2+ N2 CaCN2+ c Quá trình gọi trình Frank - Caro Quá trình quan trọng kỹ thuật CaCN2+ 3H20 -> CaC03+ 2NH3 Công thứ hai đồng phân là: HN = c = NH n = c - nh2 Họp chất axit anion cacbonđimit hợp chất thứ hai xianamit 79 Cân chuyển dịch phía tạo thành hợp chất có tính đối xứng cao Tiểu môđun 8: Câu 1: a, Trong kim cương tinh thể silic, nguyên tử c Si ttạng thái lai hóa sp3, obitan lai hóa tinh thể silic có phần không định vị, nên cấu trúc tinh thể silic có phần tương tự cấu trúc kim loại chất bán dẫn Câu 3: b, Silic bền axit tan hỗn hợp HF HN03: 3SĨ +4HNÜ3 + 18HF -> 3H2SiF6 + 4NO + 8H20 Và hòa tan mạnh kiềm: Si + 2KOH + H20 -> K2Si03 +2H2 Câu 4: Kim cương silic có kiểu cấu trúc, cacbon silic có số phối trí 4, liên kết c - c bền liên kết Si - Si nhiều Khi chuyển từ Si đến Pb, đặc tính kim loại liên kết tăng số phối trí tăng Tiểu môđun 9: Câu 1: a, Silic đioxit có công thức phân tử giống cacbon đioxit có cấu tạo khác Cacbon đioxit có cấu tạo đường thẳng ứng với trạng thái lai hóa sp nguyên tử cacbon Trái lại Si02 có cấu tạo tứ diện ứng với trạng thái lai hóa sp3của nguyên tử silic Trong tinh thể Si02, nguyên tử silic nằm tâm tứ diện, liên kết cộng hóa trị với nguyên tử oxi nằm đỉnh tứ diện Như nguyên tử oxi liên kết với nguyên tử oxi tứ diện cạnh Do đó, Si02 dạng polime với cấu trúc chiều, nên trình nóng chảy có liên quan đến trình cắt đứt liên kết hóa học, C 02 trạng thái rắn tạo tinh thể phân tử, trình nóng chảy không liên quan đến đứt liên kết hóa học phân tử C 80 Câu 4: Liên kết c - H Si - H liên kết không cực nên tương tác phân tử metan phân tử silan vói chủ yếu tương tác khuếch tán Liên kết p - H liên kết không cực, đó, tương tác phân tử NH3, không tương tác khuếch tán mà có lực cảm ứng lực định hướng, có hình thành liên kết hiđro Dựa vào sở để giải thích câu hỏi Hướng dẫn trả lời câu hỏi tự luận kết thúc môđun Câu 1: 2B + 3H20 -►B20 + 3H2 B + 3HN03đ,n -> H3B + 3N02 4B + 2—>2B20 2B + 2NH3-> 2BN + 3H2 2B + 2NaOH + 2H20 -> 2NaB02 + 3H2 5B + 3NO -> 3BN + B20 Câu 2: B20 + 3Mg -> 2B + 3MgO B2H6 + —>B20 3+ 3H20 B2H6 + 6H20 -> 2H3B + 6H2 B2H6 + Cl2 -> B2H5C1 + HC1 4H3B + 2NaOH -►Na2B40 + 7H20 4H3B 3+ 3Na2C 3-> 2Na3B + 3H20 + 3C02 H3B + 3CH3OH -►B(OCH3)3 + 3H20 Câu 3: Để giải thích khác độ bền nhiệt muối dựa vào tác dụng phân cực ion kim loại để giải thích Ví dụ ion Cu2+ có lớp vỏ 17e, có tác dụng phân cực lớn ion Mg2+ có lớp vỏ 8e Do tinht hể CuC03, ion C 32' đễ bị biến dạng so với ion C 32' tinh thể M gC03, tác dụng phân cực 81 ... Thể tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun? 1.3.2 Cẩu trúc nội dung tài liệu tự học (cho tiểu môđun) 1.3.3 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun 10 1.4 Hướng dẫn cách tự học theo môđun. .. Chương THIẾT KỂ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IV A 12 2.1 Cấu trúc học phần Hóa vô 12 2.2 Nguyên tắc việc thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo. .. phỉ kim nhóm IIIA, IVA Mục đích nghiên cứu Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn, bao gồm vấn đề lí thuyết tập, giúp tăng cường lực tự học cho sinh viên phần Hóa học vô - nhóm IIIA, IVA lực tự học