(SKKN HAY NHẤT) một số biện pháp rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua các bài tập phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức hóa học 11 – nâng cao

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMĐỀ TÀI: "MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HÓA HỌC 11 – NÂNG CAO"..

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:

"MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH

HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP

PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HÓA HỌC 11 –

NÂNG CAO"

PHẦN I: MỞ ĐẦU I.1 Lý do chọn đề tài

Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập với cộng đồng quốc

tế Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục là trọng tâm của

sự phát triển Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và

hội nhập quốc tế là con người

Nghị quyết trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định: phải khuyến khích tự

học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư

duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.

Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát

triển tư duy cho HS ở mọi bộ môn, trong đó có bộ môn hoá học Hoá học là môn khoa

học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc nắm vững lý thuyết, người học cần

phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo mọi vấn đề thông qua hoạt động thực nghiệm, thực

hành giải bài tập

Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng BTHH trong hoạt động

dạy và học ở trường phổ thông BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện

để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy và kỹ năng thực hành bộ môn một cách hiệu

quả nhất BTHH không chỉ củng cố nâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà còn là

phương tiện để tìm tòi, hình thành kiến thức mới Rèn luyện tính tích cực, trí thông minh

sáng tạo cho HS, giúp các em có hứng thú học tập, chính điều này đã làm cho BTHH ở

trường phổ thông giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hoá học, đặc biệt là sử

dụng bài tập để phát triển năng lực tư duy cho HS trong quá trình dạy học.

Việc nghiên cứu sử dụng chúng để phát triển năng lực tư duy cho HS trong quá

trình dạy học vẫn chưa được quan tâm đúng mức.Kinh nghiệm trong giảng dạy bộ môn

Hóa Học ở trường THPT, cụ thể hơn dạng bài tập “phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức

Hoá học 11 nâng cao” để thử nghiệm và đưa ra một số biện pháp rèn năng lực tư duy

linh hoạt, sáng tạo cho học sinh trong các BTHH, tôi nhận thấy rằng đây là một vấn đề rất

khó đối với học sinh (kể cả học sinh đi dự thi học sinh giỏi), và việc vận dụng lý thuyết

cụ thể vào từng bài tập và luyện thi đại học còn hạn chế Sau thời gian giảng dạy và thử

nghiệm ở khối lớp khác nhau, đặc biệt là khối 11, tôi xin trình bày một số suy nghĩ của

bản thân nhằm phát huy năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh nắm bài một

cách sâu sắc, khái quát hơn thông qua đề tài: “Một số biện pháp rèn luyện năng lực tư

duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua các bài tập phần hợp chất hữu cơ có

nhóm chức Hoá học 11- nâng cao”

I.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu một số biện pháp có tính phương pháp luận, đưa ra một số bài tập phần hợp

chất hữu cơ có nhóm chức lớp 11 nâng cao trường THPT, với nội dung có thể khai thác

để phát triển năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh

I.3 Phương pháp nghiên cứu

1) Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu lí luận về việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh

- Nghiên cứu về tác dụng và cách sử dụng bài tập trong dạy học hoá học

2) Nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu thực trạng năng lực tư duy của HS trong quá trình giải BTHH

- Tình hình sử dụng BTHH để phát triển tư duy cho HS ở THPT hiện nay

- Hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC

PHÁT TRIỂN TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO QUA BÀI TẬP HOÁ HỌC

II.1.1 Cơ sở lí luận

II.1.1.1 Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo

a) Kiến thức: Sáng tạo là vận động từ cái cũ đến cái mới, nên tư duy phải linh hoạt, mềm

dẻo trên cơ sở thông hiểu sâu sắc bản chất của các khái niệm, định luật, các qui luật

tương tác giữa các chất và các quá trình hóa học, chứ không hiểu một cách hình thức

(hiểu hình thức thì tư duy rất cứng nhắc không linh hoạt được)

b) Phương pháp khoa học: Phải có năng lực độc lập trong tư duy và trong hành động.

Tính linh hoạt và sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với độc lập của tư duy Độc lập

ở trình độ cao dẫn đến sáng tạo, độc lập là tiền đề cho sáng tạo

c) Ý chí: - Phải rèn lòng say mê học tập, ham muốn hiểu biết, biến thành nhu cầu và

nguồn vui của cuộc sống Nhiệt tình trong công việc, không bao giờ bằng lòng với cái

hiện có, mà luôn luôn tìm cách cải tiến nó tốt hơn Đừng xem thường những vấn đề, bài

toán đơn giản, đừng bao giờ nghĩ rằng chẳng còn gì để cải tiến, sáng tạo nữa! Suy nghĩ đó

sẽ làm hạn chế khả năng sáng tạo của HS

- Luôn luôn chủ động học tập một cách có ý thức, không chỉ học những gì đã được giảng

dạy, mà phải tìm tòi những bài toán mới, xây dựng những bài toán mới

- Phải rèn luyện tinh thần lao động kiên trì, nhẫn nại, vượt khó Không có một con

đường hay một phương pháp nào đơn giản, vạn năng để đưa đến sáng tạo cả mà nếu có

thì lúc đó "sáng tạo" chẳng còn giá trị gì nữa !

II.1.1.2 Phát triển tư duy hóa học cho học sinh

Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp cho HS nắm vững kiến thức, biết vận dụng

kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành qua đó mà kiến thức HS thu nhận được trở nên

vững chắc và sinh động hơn HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được

phát triển và nhờ sự hướng dẫn của GV mà HS biết phân tích, khái quát tài liệu có nội

dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết

Tư duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh

chóng, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt, có hiệu quả hơn Như vậy sự

phát triển tư duy của HS được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức Do đó

hoạt động giảng dạy cần phải tập luyện cho HS khả năng tư duy sáng tạo qua các khâu

của quá trình dạy học

II.1.2 Thực tiễn về việc sử dụng bài tập môn Hoá học ở trường THPT nhằm phát

triển năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh

Thực tiễn cho thấy BTHH không chỉ có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức đã học

mà còn có tác dụng để phát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông

minh cho HS Tuy nhiên, việc sử dụng BTHH như là một phương pháp dạy học hiệu quả

thì chưa được chú ý đúng mức

- BTHH theo nghĩa rộng để vận dụng khi giải bài mới chưa được nghiên cứu vận

dụng

- GV và HS hầu hết đều quan tâm đến kết quả của bài toán nhiều hơn quá trình giải nhanh bài toán Tất nhiên, trong quá trình giải nhanh bài toán các thao tác tư duy được

vận dụng, các kĩ năng suy luận, kĩ năng tính toán, kĩ năng viết và cân bằng PTHH được

rèn luyện Thế nhưng, nếu chú ý rèn tư duy cho HS trong quá trình giải thì việc giải để đi

đến đáp số của các bài toán sẽ đơn giản và nhanh hơn rất nhiều

- Nhiều giáo viên cũng chưa quan tâm đúng mức việc tự học của học sinh, coi việc tự

học của học sinh chỉ dừng lại ở việc học thuộc bài lý thuyết và làm được nhiều bài tập

theo sự hướng dẫn của giáo viên trên lớp Chính vì vậy nhiều giáo viên chỉ lên lớp theo

lịch trình và truyền đạt đúng kiến thức quy định, chưa hướng dẫn cho học sinh cách tự

học bộ môn đó để học sinh có thể tự tìm tòi, khám phá và tự lĩnh hội kiến thức ngoài bài

giảng của giáo viên nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh

- Khi giải bài toán, cần tổ chức cho mọi đối tượng HS cùng tham gia tranh luận

Khi nói lên được một ý hay, giải bài toán đúng, với phương pháp hay sẽ tạo ra cho HS

niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy, nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải

hay hơn thế nữa

Vì vậy, việc đưa ra một số BTHH nhằm phát triển tư duy linh hoạt, sáng tạo của học sinh

rất có ý nghĩa trong việc tự ôn tập, củng cố và lĩnh hội kiến thức cho học sinh THPT

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP ĐỂ RÈN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT,

SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU

CƠ CÓ NHÓM CHỨC HOÁ HỌC

11-NÂNG CAO

II.2.1 Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh, thông minh nhằm rèn luyện khả năng

sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức và các kỹ năng cơ bản để giải

quyết vấn đề

Sau đây là một số dạng bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho HS khi

sử dụng các phương pháp giải toán để giải nhanh các BTHH

1) Dựa vào phương pháp bảo toàn khối lượng

Nguyên tắc: Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng

khối lượng của các chất tham gia phản ứng

Ví dụ 1: Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm ancol etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa đủ với

Na thấy thoát ra 0,672 lít khí H 2 (đktc) và một dung dịch Cô cạn dd thu được hỗn hợp

rắn X Khối lượng của X là

A 2,55 gam B 5,52 gam C 5,25 gam D 5,05 gam

Hướng dẫn giải

*Cách giải thông thường : (phương pháp ghép ẩn số)

C2H5OH + Na → C2H5ONa + ½ H2

Mol a a a/2

C6H5OH + Na → C6H5ONa + ½ H2

Mol b b b/2

H-COOH + Na → HCOONa + ½ H2

Mol c c c/2

Dựa vào giả thiết ta có hệ phương trình :

Khối lượng của hỗn hợp muối là

m = 68 a + 116 b + 68 c = 68( a + c ) + 116 b = 68 0,03 + 116.0,03

= 5,52 g

*Cách giải nhanh :

Cả 3 hợp chất trên đều có 1 nguyên tử H linh động

Số mol Na = 2 số mol H2 = 2.0,03 = 0,06 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

mX = 4,2 + 0,06 ( 23-1 ) = 5,52 gam  Chọn đáp án B

2) Dựa vào phương pháp tăng giảm khối lượng

Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để

xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất

Ví dụ 2: Cho 20,15 gam hỗn hợp 2 axit no, đơn chức tác dụng vừa đủ với dd Na 2 CO 3 thì

thu được V lít khí CO 2 (đktc) và dd muối Cô cạn dd thì thu 28,96 gam muối Giá trị của

V là

A 4,84 B 4,48 C 2,24 D 2,42

Hướng dẫn giải

* Cách giải thông thường :

Gọi CTTQ của axit thứ nhất là RCOOH có a mol

Gọi CTTQ của axit thứ hai là R1COOH có b mol

PTHH:

2 RCOOH + Na2CO3 → 2 RCOONa + CO2 + H2O

a mol amol mol

2 R1COOH + Na2CO3 → 2R1COONa + CO2 + H2O

b mol b mol mol

Theo đầu bài ta có hệ :



 Số mol CO2 =0,2 mol  Thể tích CO2 là V = 0,2 22,4 = 4,48 lít

* Cách giải nhanh (Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng)

Gọi CTTQ trung bình của 2 axit là R -COOH

PTHH: 2R- COOH + Na2CO3 → 2R-COONa + CO2 + H2O

Theo phương trình ta có :

2mol axit → 2 mol muối thì có 1 mol CO2 và khối lượng tăng 2(23-1) =44 gam

 Số mol CO2 = = 0,2 mol, theo đề bài: m tăng 28,96-20,15=8,81 gam

 Thể tích CO2 = V= 0,2 22,4 = 4,48 lít  Chọn đáp án B

Nhận xét: Hai phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối lượng gắn bó với

nhau như chân với tay Thông thường một bài toán giải được bằng phương pháp bảo toàn

khối lượng, thì cũng giải được bằng phương pháp tăng giảm khối lượng và ngược lại

Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm đề ra mà nên sử dụng phương pháp nào là hợp lí nhất

3) Dựa vào phương pháp trung bình

Nguyên tắc:

- Phương pháp trung bình chỉ áp dụng cho bài toán hỗn hợp các chất

- Áp dụng với khối lượng mol trung bình ( ), số nguyên tử C trung bình, số

nguyên tử H trung bình, gốc hiđrocacbon trung bình, số nhóm chức trung bình

Ví dụ 3: Một hỗn hợp A gồm 2 ankanal X, Y có tổng số mol là 0,25 mol Khi cho hỗn hợp

A tác dụng với dd AgNO 3 /NH 3 có dư thì có tạo ra 86,4 gam kết tủa và khối lượng dd

AgNO 3 giảm 77,5 gam Biết M X < M Y CTCT thu gọn của X là:

A CH 3 CHO B H-CHO C C 2 H 5 CHO D không xác định được

Hướng dẫn giải

*Cách giải thông thường :

Đặt CTTQ của ankanal thứ nhất là CnH2n+1CHO , có a mol

ankanal thứ hai là CmH2m+1CHO , có b mol

CnH2n+1CHO+2AgNO3+3NH3+H2O CnH2n+1COONH4+2Ag+2NH4NO3

a 2a(mol)

CmH2m+1CHO+2AgNO3+3NH3+H2O CmH2m+1COONH4+2Ag

+2NH4NO3

b 2b (mol)

Vì khối lượng dd AgNO3 giảm: 77,5 g mà khối lượng kết tủa Ag là 86,4 gam

 khối lượng 2 anđehit là ( 86,4 – 77,5 ) = 8,9 gam

Theo đề bài ta có : Hệ vô nghiệm

HS sẽ chọn đáp án D  HS đã làm sai

*Cách giải nhanh : Vì khối lượng Ag tách ra là 86,4 gam mà khối lượng dd AgNO3

giảm 77,5 gam

 Khối lượng 2 anđehit là 86,4 - 77,5 = 8,9 gam

= = 35,6 g/mol Mà MX < < MY MX < 35,6 < MY

MX = 30  X là H-CHO  Chọn đáp án B

Ví dụ 4: Trung hòa hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức cần dùng

vừa đủ 250 ml dd Ba(OH) 2 0,5 M Cô cạn dd sau phản ứng thu được m gam chất rắn Giá

trị của m là

A 9,925 B 22,333 C 14,875 D 29,775

Suy luận: nBa(OH)2 = 0,5.0,25 = 0,125 mol

Đặt công thức chung của hai axit là: COOH

2 COOH + Ba(OH)2 → ( COO)2Ba + 2H2O (*)

0,25 0,125 0,125

(*) + 45 = = 51,6  = 6,6

mmuối = (2.6,6 + 44.2 + 137).0,125 = 29,775 gam  Chọn đáp án D

Nhận xét: Trên đây là một số ví dụ về sử dụng phương pháp trung bình để giải nhanh

bài tập hóa học, đặc biệt là bài tập trắc nghiệm Dạng bài tập sử dụng phương pháp trung

bình rất đa dạng và phong phú, đặc biệt là bài toán hữu cơ Trong đó, có nhiều bài toán

không thể giải được theo phương pháp khác Do vậy trong quá trình giảng dạy, người GV

cần phải làm cho HS thông hiểu bản chất của phương pháp này, suy nghĩ, tìm tòi, vận

dụng linh hoạt, sáng tạo vào giải quyết nhiều bài toán có bản chất tương tự như trên Từ

đó góp phần phát triển tư duy hóa học cho HS

4) Dựa vào phương pháp sơ đồ đường chéo

Bài toán trộn lẫn các chất với nhau là một dạng bài tập hay gặp trong chương trình

hóa học phổ thông cũng như trong các đề thi kiểm tra và đề thi tuyển sinh đại học, cao

đẳng Ta có thể giải bài tập dạng này theo nhiều cách khác nhau, song việc giải loại dạng

bài tập này theo phương pháp sơ đồ đường chéo được coi là tốt nhất

Nguyên tắc: Phương pháp đường chéo thường dùng để giải bài toán trộn lẫn các

chất với nhau, có thể đồng thể hoặc dị thể nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể

Ví dụ 5: Một dd ancol C 2 H 5 OH có độ ancol là 45 o và một dd ancol etylic khác có độ

ancol là 15 o Để có một dd mới có độ ancol là 20 o thì cần pha chế về thể tích giữa dd

ancol 45 0 và ancol 15 o theo tỉ lệ là:

A 1 : 2 B 2 : 5 C 1 : 5 D 2 : 3

Hướng dẫn giải

*Cách giải thông thường

Gọi V1 là thể tích dd ancol 450 ; V2 là thể tích dd ancol 15o

Vnguyên chất dd1= = 0,45V1 ; Vnguyên chất dd 2= = 0,15V2

Vddlúc sau = V1 + V2 ; Vnguyên chất lúc sau = 0,45V1 + 0,15V2

Theo đề bài ta có: 20 = 100 20V1 + 20V2 = 0,45V1 + 0,15V2 5V1= V2

V1:V2 = 1 : 5

*Cách giải nhanh

Áp dụng quy tắc đường chéo ta có

V1 45 5

20 =

V2 15 25

Chọn đáp án C

5) Dựa vào các đại lượng ở dạng tổng quát

Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y được 2a mol CO 2 Mặt khác, để trung

hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH CTCT thu gọn của Y là

A HOOCCH 2CH 2COOH B C 2 H 5COOH.

Hướng dẫn giải

- Đốt a mol axit hữu cơ Y được 2a mol CO2 axit hữu cơ Y có hai nguyên tử C trong

phân tử

- Trung hòa a mol axit hữu cơ Y cần dùng đủ 2a mol NaOH axit hữu cơ Y có 2 nhóm

chức cacboxyl (COOH)

 CTCT thu gọn của Y là HOOCCOOH  Chọn đáp án D

Ví dụ 7: Đốt cháy hoàn toàn a mol một anđehit X (mạch hở) tạo ra b mol CO 2 và c mol

H 2 O (biết b = a + c) Trong phản ứng tráng gương, một phân tử X chỉ cho 2 electron X

thuộc dãy đồng đẳng anđehit

A no, đơn chức B không no có hai nối đôi, đơn chức.

C không no có một nối đôi, đơn chức D no, hai chức.

Hướng dẫn giải

Trong phản ứng tráng gương một anđehit X chỉ cho 2e  X là anđehit đơn chức bởi vì:

 trong đó: C+1  2e  C+3 Đặt công thức phân tử của anđehit đơn chức X là CxHyO ta có phương trình

CxHyO +  xCO2 + H2O

a  a.x  mol (b mol) (c mol)

Ta có: b = a + c ax = a + y = 2x  2

Công thức tổng quát của anđehit đơn chức X là CxH2x2O có dạng Cx1H2(x1)1CHO là

anđehit không no có một liên kết đôi, đơn chức

 Chọn đáp án C

6) Dựa vào phương pháp biện luận