SKKN Phân tích các “bẫy” thường gặp trong quá trình hướng dẫn giải bài tập Hoá học ở trường THPT nhằm phát triển tư duy cho học sinh

Nội dung text: SKKN Phân tích các “bẫy” thường gặp trong quá trình hướng dẫn giải bài tập Hoá học ở trường THPT nhằm phát triển tư duy cho học sinh

1. PHÂN TÍCH CÁC “BY” THNG GP TRONG QUÁ TRÌNH HNG DN GII BÀI TP HOÁ HC TRNG THPT NHM PHÁT TRIN T DUY CHO HS Trng THPT chuyên Phan Bi Châu – Ngh An hng dn HS Phát hin và phân tích nhng “by” trong quá trình hng dn HS gii bài tp hoá hc trng THPT ta cn hiu rõ mt s vn v cơ s lý lun dy hc sau: 1. Tìm hiu nhng sai lm và c ch phát sinh các sai lm trong dy hc 1.1. Khái nim v sai lm – sai lm trong nghiên cu khoa hc. Theo Trung tâm T in hc, T in ting Vit (Nhà xut bn Khoa hc xã hi, Hà Ni, 1994) thì sai lm là “trái vi yêu cu khách quan, l phi, dn n hu qu không hay”. Sai lm không ch xut hin trong cuc sng mà còn xut hin c trong hc tp và nghiên cu khoa hc. Alber Einstein nói v tác hi ca sai lm trong nghiên cu khoa hc: “ Nu tôi mc sai lm thì ch cn mt ln cng ri”. Trong giáo dc, I.A. Komensky khng nh: “ Bt kì mt sai lm nào cng có th làm cho hc sinh kém i nu nh giáo viên không chú ý ngay ti sai lm ó, bng cách hng dn hc sinh nhn ra và sa cha, khc phc sai lm”. A.A. Stoliar cng ã lên ting nhc nh giáo viên rng: “không c tic thi gian phân tích trên gi hc các sai lm ca hc sinh”. 1.2. Nguyên nhân phát sinh các sai lm ca HS trong gii bài tp hoá hc. Qua tìm hiu thc t các lp tôi trc tip ging dy, tìm hiu quá trình các em HS gii bài tp, các sai lâm (các “by”) mà các em thng gp là: - c không k ra dn n hiu nhm kin thc, không phát hin c các ni dung chính (các “cht”) trong bài tp. - Không xét ht các trng hp dn n “thiu nghim”. - Vn dng các phơng pháp gii toán mt cách không hp lí và trit trong vic gii các bài tp hoá hc. - Cha có phơng pháp phân tích và tng hp kin thc. - Khi gii toán không cân bng phơng trình hoá hc. - Thiu k nng thc hành hoá hc, các bài toán thc nghim còn mang nng tính lý thuyt, không sát thc t. - Sai lm ca hc sinh v cách hiu và vn dng lí thuyt hóa hc trong gii bài tp. 2. Ý ngha và tác dng ca vic phát hin và phân tích nhng nhm ln trong quá trình hưng dn HS gii bài tp hoá hc trưng THPT. Theo tôi, nu giáo viên có kh nng d oán c các sai lm (v cách hiu kin thc ln k nng thc hành) mà HS thng mc phi, s to nên c các tình hung hp dn trong bài tp mà ta có th gi là “by”. Mt giáo viên gii, có kinh nghim trong dy hc, s có kh nng d oán c nhiu sai lm ca hc sinh, làm cơ s xây dng các bài tp hoá hc có ni dung sâu sc, kim tra c nhng sai phm mà hc sinh mc phi trong quá trình hc tp môn hóa hc, t ó iu chnh quá trình dy hc nhm khc phc nhng sai lm xy ra, t ó giúp HS nm vng và sâu kin thc hơn. 2.1. Ni dung nghiên cu Vic tng kt nhng sai lm thng gp trong dy hc hóa hc cn có nhng nghiên cu, iu tra cơ bn, bc u chúng tôi xut mt s dng sai lm ph bin sau ây:
2. 2.1.1. Nh ng “nh m l n” trong quá trình v n d ng ki n th c v ph n ng oxi hoá - kh Ph n ng oxi hoá - kh là m t ki n th c r t quan tr ng, nó xuyên su t trong ch ơ ng trình hoá h c vô c ơ, trong ki m tra ki n th c c a các kì thi t t t nghi p, i h c n các k thi ch n HSG T nh, Thành ph , n các kì thi Qu c gia h u h t u có ki m tra ki n th c v ph n ng oxi hoá - kh , vi c hi u và v n d ng ki n th c v ph n ng oxi hoá kh không th t ơ n gi n và d , sau ây là m t s “nh m l n” v vi c v n d ng ki n th c này. Ví d 1: Hãy vi t các PTHH sau ây d i d ng ion y và ion rút g n a. Al + HNO 3 → Al(NO 3)3 + NO 2 + H 2O b. Fe + H 2SO 4 → FeSO 4 + H 2 c. Mg + H 2SO 4 (c, nóng) → MgSO 4 + S + H 2O * Phân tích: Vi lo i câu h i này h u h t HS u áp d ng ki n th c v in li và trình bày v i k t qu sau: a. Ph ơ ng trình ion y : + - 3+ - Al + 6 H + 6 NO 3 → Al + 3 NO 3 + 3NO 2 + 3 H 2O Ph ơ ng trình ion rút g n: + - 3+ Al + 6 H + 3 NO 3 → Al + 3 NO 2 + 3 H 2O b. Ph ơ ng trình ion y : + 2- 2+ 2- Fe + 2 H + SO 4 → Fe + SO 4 + H 2O Ph ơ ng trình ion rút g n là: + 2+ Fe + 2 H → Fe + H 2 c. Ph ơ ng trình ion y : + 2- 3+ 2- 2 Fe + 8 H + 4 SO 4 → 2 Fe + 3 SO 4 + S + 4 H 2O Ph ơ ng trình ion rút g n: + 2- 3+ 2 Fe + 8 H + SO 4 → 2 Fe + S + 4 H 2O * Vi cách gi i trên HS ã ph m m t sai l m câu (c) - ó là nhìn ph ơ ng trình ion rút 2- 2- gn, ta th y ion SO 4 có tính oxi hoá, nh ng th c ch t ion SO 4 không có tính oxi hóa, mà tính oxi hoá là c a c phân t H 2SO 4 Ví d 2: X là m t oxit s t trong 3 oxit: FeO, Fe 2O3, Fe 3O4. có % kh i l ng s t trong oxit là 72,41 %. Cho bi t CTPT c a X, tính th tích dd HNO 3 0,7 M c n thi t hoà tan ht 69,6 gam X, bi t P HH gi i phóng khí NO duy nh t. A. Fe 2O3, 4 l B. Fe 3O4 , 4l C. Fe 2O3, 5l D . Fe 3O4, 4/7l * Phân tích: V i bài toán này HS th y ngay oxit s t ph i có tính kh , vì v y X có th là FeO ho c Fe 3O4 , i chi u áp án HS s ch n ngay là áp án B hoc D. Vi c tính th tích HNO 3 HS s áp d ng ph ơ ng pháp b o toàn electron nh sau: - Qúa trình oxi hoá: +8/3 3+ 3 Fe (Fe3O4) + 3e → 3 Fe Mol: 69,9/232 →0,3 - Qúa trình kh : - + NO 3 + 3 e + 4 H → NO + 2 H 2O Mol: 0,3 → 0,4 Vy: S mol HNO 3 ã tham gia ph n ng trên là: 0,4 ( mol ) Do ó th tích dd HNO 3 là 0,4/0,7 = 4/7 → Ch n áp án D * Vi cách gi i trên HS ã ph m m t sai l m là vi t quá trình kh tính s mol HNO 3 thì s mol HNO 3 trong quá trình ó là l ng HNO 3 tham gia P oxihoa kh , còn
3. lng HNO 3 trong c quá trình P thì còn ph i tính thêm l ng HNO 3 tham gia P axit – baz ơ v i Fe 3O4. Vì v y ta có cách gi i khác nh sau: - PTHH: 3 Fe 3O4 + 28 HNO 3 → 9 Fe(NO 3)3 + NO + 14 H 2O (*) Mol: 0,3 →2,8 Theo PTHH (*) S mol HNO 3 là: 2,8 → Th thích dd HNO 3 là 2,8/0,7 = 4 (lít) → Ch n áp án B 2.1.2. Nh ng “b y” v cách hi u và v n d ng ki n th c Ki n th c hóa h c ph thông v a phong phú v a a d ng, v a lí thuy t v a th c nghi m, v a tr u t ng và v a c th , nên vi c m c sai l m trong h c t p là iu khó tránh kh i. Giáo viên nên có nh ng d oán v sai l m t o tình hu ng có v n trong bài t p, ph n nào giúp h c sinh hi u c nh ng sai l m ó qua ho t ng gi i bài t p, tránh m c ph i nh ng tình hu ng t ơ ng t sau khi ã hi u ki n th c m t cách chính xác. Ví d 3: t cháy hoàn toàn 14,4 gam m t hi rocacbon A thu c 44,0 gam gam CO 2. Tìm CTPT c a hy rocacbon A * Phân tích: V i bài t p này nhi u h c sinh a ra l i gi i nh sau: 44 T gi thi t → nCO 2 = = 1,0 (mol) → mC = 12.1,0 = 12 (gam) 44 T ó suy ra: mH = 14,4 – 12,0 = 2,4 (gam) → G i CTTQ c a hy rocacbon A là C xHy ta có: mC x : y = 12 = 1: 2,4 = 5: 12. V y CTPT c a hy rocacbon A là: C H . mH 5 12 1 * V i cách gi i trên nhi u h c sinh ã ph m sai l m là nh m l n gi a công th c th c nghi m và CTPT, th c ch t c a vi c gi i trên là m i ch tìm ra c công th c th c nghi m, có CTPT ta ph i gi i nh sau. - Nh trên ta tìm c: 1 nCO 2 = 1,0 (mol), t mH = 2,4 gam → nH 2O = nH = 1,2 mol 2 Do: nH 2O > nCO 2 nên A là ankan, t ó A có công th c t ng quát là C nH2n + 2, nCO 1,0 vi n = 2 = = 5. nA 1,2− 1,0 Vy CTPT c a hy rocacbon A là: C 5H12 Ví d 4. Cho bi t im sai c a m t s c u hình electron sau và s a l i cho úng? a. 1s 22s 12p 5. b. 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 2. c. 1s 22s 22p 64s 2. * Phân tích : ây là m t bài t p ki m tra ki n th c v víêt c u hình electron. V y h c sinh ph i hi u khái ni m v c u hình electron và ph ơ ng pháp vi t c u hình electron, c th là: Bc 1 . M c n ng l ng: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4p5d Bc 2 . Hi u rõ các quy t c vi t c u hình electron: S p x p các phân l p theo úng tr t t c a t ng l p, trong m i l p theo úng th t phân l p. Vi ki n th c này HS s áp d ng gi i quy t v n trên a . 1s 22s 12p 5 - im sai : Vi ph m v vi c s p x p electron theo tr t t m c n ng l ng.
4. - S a l i: Ch y u HS ch s a l i theo k t qu 1s 22s 22p 4 ( bo toàn e ), nh v y h c sinh ã làm úng nh ng còn thi u m t k t qu : 1s 22s 22p 5. b . 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 2: - im sai : ây là m c n ng l ng ch không ph i là c u hình electron, vì v y h u h t HS s s a l i là 1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 2. - Tuy nhiên t c u hình electron trên h c sinh có th s a theo k t qu không b o toàn electron 1s 22s 22p 63s 23p 64s 2 c ng thoã mãn. c . 1s 22s 22p 64s 2: - im sai: Cu hình e này thi u l p 3,vì ph m v s p x p e và m c n ng l ng - Sa l i: + H u h t HS s s d ng b o toàn electron nên vi t l i c u hình electron là: 1s 22s 22p 63s 2 * M t s HS có th không d ng l i b o toàn electron mà th y r ng l p th 3 còn thi u electron nên có th vi t l i c u hình trên v i k t qu 1s 2222p 63s 23p 63d 10 4s 2. * M t s HS n m v ng v c u hình electron có th còn a ra 9 k t qu khác n a: 1s 22s 22p 63s 23p 63d x4s 2 v i x là: 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10. Ví d 5. Xác nh s n ph m chính c a ph n ng sau: CH 2 = CH – COOH + HCl → * Phân tích: ây là m t câu h i v ph n ng c ng h p c a tác nhân b t i x ng và liên k t ôi C = C. gi i quy t v n này HS ph i v n d ng quy t c Maccopnhicop: Trong ph n ng c ng axit ho c n c (kí hi u chung là HA) vào liên k t C=C, H (ph n mang in tích d ơ ng) u tiên c ng vào C mang nhi u H h ơn (cacbon b c thp h ơn), còn A (ph n t mang in tích âm) u tiên c ng vào C mang ít H h ơn (cacbon b c cao h ơn) * Áp d ng : CH 2 = CH – COOH + HCl → CH 3 – CHCl – COOH ( sn ph m chính) CH 2 = CH – COOH + HCl → CH 2Cl – CH 2 – COOH ( sn ph m ph ) - V i cách gi i quy t trên HS s v ng vào cái “b y” là ph n ng trên c ng trái v i quy tc Maccopnhicop vì hai liên k t ôi liên h p C 3 = C 2 - C 1 = O phân c c v phía O, suy ra + liên k t ôi C = C phân c c v phía C 2 nên t i C 2 mang m t ph n in tích âm và H c a tác nhân s u tiên t n công vào C 2 → s n ph m chính là CH 2Cl – CH – COOH. Ví d 6: Cho l ng d b t kim ko i Fe tác d ng v i 250 ml dung d ch HNO 3 4M un nóng và khu y u h n h p. Ph n ng x y ra hoàn toàn và gi i phóng ra khí NO duy nh t. Sau khi k t thúc ph n ng, em l c b k t t a thu c dung d ch A. Làm bay h ơi cn th n dung d ch A thu c mu i khan, nung nóng l ng mu i khan ó nhi t cao ph n ng nhi t phân x y ra hoàn toàn, thu c m gam ch t r n và x ( mol) h n h p g m 2 khí. a. Vi t các ph ơ ng trình ph n ng x y ra. b. Tìm m và x * Phân tích: Vi bài t p này HS s t p trung vào vi c chú ý n tính ch t oxihoa m nh ca HNO 3, vì v y các em s gi i quy t bài toán b ng vi c vi t các ph ơ ng trình hoá h c: Fe + 4 HNO 3 → Fe(NO 3)3 + NO + 2 H 2O (1) - Dung d ch A có Fe(NO 3)3 quá trình cô c n A không x y ra s nhi t phân mu i, v y mu i khan là Fe(NO 3)3, nhi t phân mu i này s x y ra ph ơ ng trình hoá h c sau: t0 C 4 Fe(NO 3)3 → 2 Fe 2O3 + 12 NO 2 + 3O 2 (2) - V y ch t r n thu c là Fe 2O3 và h n h p khí thu c là NO 2, O 2. T gi thi t, do kim lo i d nên HNO 3 ht.