Xây dựng bài tập hóa học có thể giải bằng nhiều cách nhằm phát triển tư duy cho học sinh thpt

Vì vậy để có thể nâng cao chất l-ợng dạy và học, phát triển năng lực nhận thức của học sinh theo nhiều cách và nhiều ph-ơng pháp khác nhau.. Tuy nhiên giải bài tập hoá học với t- cách là

năng, t- duy của con ng-ời đ-ợc xem là yếu tố quyết định đối với sự phát triển của toàn xã hội Bởi vậy nhiệm vụ của nền giáo dục thế giới nói chung và giáo dục của Việt Nam nói riêng phải đào tạo ra những con ng-ời có năng lực,

có t- duy sáng tạo, có khả năng vận dụng những thành tựu của khoa học vào

đời sống phục vụ cho nhu cầu phát triển xã hội Để đáp ứng nhu cầu đó ngay

từ khi đang ngồi trên ghế nhà tr-ờng cần trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn của đất n-ớc và năng lực của mỗi học sinh

Nh-ng thực tế giáo dục Việt Nam cho thấy một thực trạng đáng báo

động là chất l-ợng nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh ch-a cao, lý thuyết còn xa rời với thực tiễn Đặc biệt là khả năng vận dụng kiến thức của học sinh ch-a đ-ợc chú trọng cho nên ch-a phát huy đ-ợc tính tích cực chủ

động, sáng tạo, năng lực t- duy cũng nh- kỹ năng trình bày và giải quyết một vấn đề của học sinh Bên cạnh đó một bộ phận không nhỏ giáo viên còn lên lớp theo kiểu “Thầy đọc - Trò chép” mà chưa phát huy được khả năng tự học của học sinh Cho nên nhiệm vụ cấp bách hiện nay là phải đổi mới ph-ơng pháp dạy học, phải lấy học sinh làm trung tâm giáo viên chỉ đóng vai trò là ng-ời dìu dắt, h-ớng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức, để học sinh ghi nhớ kiến thức sâu sắc hơn Từ đó bồi d-ỡng cho học sinh năng lực t- duy và khả năng sáng tạo qua mỗi bài học

Đặc biệt đối với hoá học là một môn khoa học thực nghiệm Vì vậy để

có thể nâng cao chất l-ợng dạy và học, phát triển năng lực nhận thức của học sinh theo nhiều cách và nhiều ph-ơng pháp khác nhau Tuy nhiên giải bài tập hoá học với t- cách là một ph-ơng pháp dạy học có tác dụng tích cực đến giáo dục, rèn luyện và phát triển t- duy cho học sinh Là th-ớc đo thực chất, khả năng vận dụng và nắm vững kiến thức của học sinh Đặc biệt là bài tập có thể

quan trọng trong dạy học hoá học ở tr-ờng phổ thông Tuy nhiên ph-ơng pháp giáo dục của n-ớc ta còn nhiều hạn chế về tầm suy nghĩ sáng tạo của học sinh Bản thân học sinh còn hay tự hài lòng khi tìm ra đ-ợc lời giải mà ch-a nghĩ tới việc tối -u hoá bài giải tức là tìm ra cách nhanh nhất Vì vậy nhà s- phạm Mỹ

gốc Hungari G.Polia (1887-1985) cho rằng “Ngay khi lời giải mà ta tìm đ-ợc

là tốt rồi thì tìm thêm một lời khác vẫn có lợi Thật sung s-ớng khi thấy kết quả ta tìm đ-ợc nhờ hai lí luận khác nhau Có một chứng cứ rồi, chúng ta còn muốn tìm thêm một chứng cứ nữa cũng nh- chúng ta muốn sờ vào một vật ta

đã trông thấy ”

Do đó việc giải bài toán hoá học theo nhiều cách khác nhau là một cách rất hay để phát triển t- duy, rèn luyện khả năng học hoá cho mỗi học sinh Giúp cho mỗi ng-ời có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều h-ớng khác nhau, phát triển t- duy logic vận dụng tối đa các kiến thức đã đ-ợc học, bồi d-ỡng niềm say mê hoá học cho học sinh Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập hoá học từ tr-ớc đến nay đã có rất nhiều công trình của các tác giả nh- GS.TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu về lí luận bài tập, PGS.TS Nguyễn Xuân Tr-ờng, PGS.TS Lê Xuân Trọng, TS Cao Cự Giác, PGS TS Đào Hữu Vinh nghiên cứu về nội dung và ph-ơng pháp giải bài tập Tuy nhiên ch-a có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống ph-ơng pháp luận về bài tập có thể giải bằng nhiều cách để phát triển t- duy cho học sinh, cho nên chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng bài tập hoá học có thể giải bằng nhiều

tốt nghiệp đại học

2 Lịch sử vấn đề

Việc nghiên cứu vấn đề bài tập hoá học từ tr-ớc tới nay đã có rất nhiều nhà giáo dục đã tìm tòi và sáng tạo cống hiến rất nhiều Nh- GS.TS Nguyễn

vụ cho việc ôn tập kiến thức và ôn thi đại học Đặc biệt TS Cao Cự Giác với

ba tập sách h-ớng dẫn giải nhanh bài tập hoá học là những công trình rất hữu ích và là cẩm nang cho mỗi học sinh cấp ba

D-ới đây là một số luận văn tốt nghiệp đại học:

- Nguyễn Thiện Đức “Xây dựng một số dạng bài tập có thể giải nhanh dựa vào dấu hiệu đặc biệt” khoá luận tốt nghiệp đại học năm 2007

- Nguyễn Văn Quốc “Phát triển các thao tác tư duy cho học sinh thông qua bài tập trắc nghiệm khách quan phần hiđrocacbon lớp 11” khoá luận tốt nghiệp đại học năm 2008

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập và ph-ơng pháp giải bài tập cụ thể có tính ph-ơng pháp luận Từ đó xây dựng hệ thống bài tập có thể giải bằng nhiều cách khác nhau Qua quá trình tìm kiếm lời giải theo các h-ớng khác nhau học sinh nắm đ-ợc kiến thức, phát triển t- duy logic và năng lực sáng tạo Từ đó hình thành thế giới quan, niềm say mê hoá học, tri thức khoa học cho học sinh

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Chúng tôi tập trung giải quyết những vấn đề sau:

+ Nghiên cứu hoạt động t- duy của học sinh thông qua quá trình giải BTHH Từ đó có biện pháp h-ớng dẫn cho học sinh xây dựng tiến trình giải bài tập Từ đó giúp học sinh tìm kiếm lời giải nhanh nhất, tối -u nhất từ các cách giải khác nhau nhằm phát triển t- duy

+ Tìm hiểu thực trạng dạy học và việc sử dụng BTHH nh- một ph-ơng pháp dạy học ở tr-ờng THPT Từ đó biết đ-ợc việc sử dụng BTHH đã phát huy đ-ợc tính tích cực chủ động, t- duy sáng tạo của học sinh hay ch-a?

dung mang tính ph-ơng pháp luận và hệ thống bài tập nhiều cách giải đ-ợc khai thác để phát triển t- duy cho học sinh có hiệu quả hay không? Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả kiểm tra ban đầu Rút ra kết luận và khả năng ứng dụng của đề tài trong quá trình dạy học và kinh nghiệm cho bản thân

4 Giả thiết khoa học

Trong quá trình dạy học môn hoá học nếu ng-ời giáo viên có hệ thống ph-ơng pháp luận đúng đắn để phát triển t- duy cho học sinh và sử dụng hệ thống bài tập có thể giải bằng nhiều cách vào quá trình dạy học thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học ở tr-ờng THPT

5 Đối t-ợng nghiên cứu

Hoạt động t- duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm các lời giải, vai trò hoạt động của giáo viên trong quá trình h-ớng dẫn học sinh tìm kiếm và giải bằng nhiều cách khác nhau

Rèn luyện và bồi d-ỡng t- duy, sáng tạo cho học sinh thông qua những kiến thức và hệ thống bài tập đề xuất

6 Điểm mới của luận văn

Xây dựng đ-ợc hệ thống BTHH có thể giải bằng nhiều cách để phát triển t- duy logic, sáng tạo cho học sinh

Đây là lần đầu tiên đ-a bài tập có thể giải bằng nhiều cách nh- một ph-ơng pháp dạy học trong các tiết luyện tập

1.1 Bài tập hoá học

1.1.1 Khái niệm bài tập hoá học

BTHH là một vấn đề không lớn mà trong tr-ờng hợp tổng quát đ-ợc giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và ph-ơng pháp hoá học

1.1.2 Tầm quan trọng của bài tập hoá học trong tr-ờng phổ thông

BTHH là một trong những ph-ơng tiện hiệu quả cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã học đ-ợc qua bài giảng thành

kiến thức của chính mình Có nhận định “Kiến thức sẽ đ-ợc nắm vững thực sự nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và thực hành”

- Để đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú Chỉ có cách là vận dụng kiến thức bằng cách giải bài tập khi đó học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc nhất

- Mặt khác bài tập hoá học là ph-ơng tiện, công cụ để ôn tập, cũng cố,

hệ thống lại kiến thức cho học sinh một cách tốt nhất

- Thông qua việc giải bài tập hoá học, học sinh rèn luyện đ-ợc kỹ năng viết, kỹ năng cân bằng và tính toán bài tập theo công thức Từ đó phát triển t- duy, tính tích cực, chủ động của học sinh góp phần hình thành ph-ơng pháp học tập hợp lý

- Bài tập hoá học có tác dụng phát triển t- duy cho học sinh: một số vấn

đề lý thuyết cần phải đào sâu mới hiểu đ-ợc trọn vẹn một số bài toán có tính chất đặc biệt, ngoài cách giải thông th-ờng còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo và nắm vững bản chất hoá học Thông th-ờng giáo

nhau, d-ới các góc độ khác nhau thì khả năng t- duy của học sinh tăng lên gấp nhiều lần so với giải bài toán bằng một cách mà không phân tích, mổ sẻ

đến nơi, đến chốn

- BTHH còn đ-ợc sử dụng nh- một ph-ơng tiện nghiên cứu tài liệu mới giúp hình thành khái niệm, định luật Giúp học sinh tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững

- Bên cạnh đó BTHH còn giúp chính xác hoá các khái niệm và định luật

đã học, h-ớng học sinh vận dụng các định luật qua việc giải BTHH

- BTHH còn là ph-ơng tiện để giáo viên kiểm tra, đánh giá, kiến thức,

kỹ năng của học sinh một cách chính xác Còn học sinh sử dụng nó để tự đánh giá khả năng vận dụng kiến thức

- Bên cạnh đó BTHH còn có ý nghĩa giáo dục to lớn trong việc hình thành, phát triển và hoàn thiện nhân cách cho học sinh, thông qua việc giải bài tập, rèn luyện cho học sinh các đức tính đáng quý: tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê cũng nh- niềm tin vào khoa học Hệ thống bài tập thực nghiệm có tác dụng rèn luyện văn hoá cho học sinh tác phong làm việc

có tổ chức, kế hoạch và kỷ luật trong lao động, gọn gàng ngăn nắp

- Nh- vậy việc sử dụng BTHH một cách hợp lý và có khoa học, có một

ý nghĩa hết sức quan trọng trong giảng dạy hoá học Giúp ng-ời học hiểu, nhớ, vận dụng một cách thành thạo Từ đó khơi dậy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ng-ời học, phát triển t- duy và kỹ năng thực hành hoá học Kích thích hứng thú, lòng say mê khoa học cho học sinh

1.1.3 Xu h-ớng phát triển bài tập hoá học hiện nay

BTHH có vai trò và ý nghĩa rất to lớn trong giảng dạy hoá học hiện nay Tuy nhiên BTHH thực sự mang lại hiệu quả cao trong dạy học hoá học khi và

giúp học sinh phát triển t- duy hoá học một cách toàn diện, đa chiều

- Cần loại bỏ nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp, xa rời thực tiễn Vì dạng bài tập này làm giảm hứng thú cũng nh- lòng tin và niềm say mê khoa học của học sinh

- Tăng c-ờng sử dụng vài tập thực nghiệm để tăng c-ờng t- duy cho học sinh trên cả ba ph-ơng diện: lý thuyết, thực hành và ứng dụng

- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trắc nghiệm nhiều lựa chọn để kiểm tra đánh giá chất l-ợng học sinh Để đáp ứng thì hệ thống bài tập loại này cần nhiều dạng và nhiều mức độ để phù hợp với năng lực của từng đối t-ợng HS Mặt khác đáp ứng đ-ợc yêu cầu đổi mới ph-ơng pháp và chất l-ợng dạy và học trong nhà tr-ờng phổ thông hiện nay

- Ngày nay nền công nghệ đang phát triển nh- vũ bão kể cả công nghiệp hoá học Vì vậy hoá học có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nên cần xây dựng loại bài tập này để giúp học sinh nắm vững kiến thức thực tế

Tóm lại: để tránh nhàm chán trong học tập cần phải đa dạng các loại

bài tập, đa dạng các cách giải cho phù hợp với mục đích, nội dung dạy học và ph-ơng pháp dạy học nhằm phát triển năng lục nhận thức và phát triển t- duy cho HS

1.2 t- duy và Vấn đề phát triển năng lực t- duy cho học sinh

1.2.1 T- duy là gì ?

Có thể nói một cách khái quát, các nhà tâm lí học Mác-xít, trên cơ sở

chủ nghĩa duy vật biện chứng đã khẳng định “T- duy là sản phẩm cao cấp của một dạng vật chất hữu cơ có tổ chức cao, đó là bộ não của con ng-ời, trong quá trình phản ánh hiện thực bằng những khái niệm, phán đoán…” T- duy

bao giờ cũng có mối liên hệ nhất định với một hình thức hoạt động của vật chất, với sự hoạt động của não ng-ời Tuy nhiên sự khác nhau căn bản giữa sự t- duy của con ng-ời và hoạt động tâm lí động vật chính là t- duy của con ng-ời sử dụng khái niệm để ghi lại những kết quả trừu t-ợng hoá

Nh- vậy t- duy tr-ớc hết là sự phản ánh ở trình độ cao bằng con đ-ờng khái quát hoá h-ớng sâu vào nhận thức bản chất quy luật của đối t-ợng Đó là phản ánh tâm lí, phản ánh một cách trọn vẹn các thuộc tính, các mối quan hệ, liên hệ bản chất quy luật vận động và phát triển của các sự vật, hiện t-ợng trong hiện thực khách quan

Theo M.N Sacđacôp: “T- duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các

sự vật và hiện t-ợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng T- duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện t-ợng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận đ-ợc” [43]

Theo V.I.LêNin, t- duy là phản ánh thế giới tự nhiên sâu sắc hơn, trung thành hơn đầy đủ hơn đi sâu một cách vô hạn, tiến gần đến chân lí khách quan

hơn “T- duy của ng-ời ta - đi sâu một cách vô hạn, từ giả t-ởng tới bản chất,

từ bản chất cấp một, nếu có thể nh- vậy đến bản chất cấp hai…đến vô hạn”

Vậy t- duy là một quá trình tâm lý phản ánh hiện thực khách quan một cách gián tiếp là khái quát, là sự phản ánh những thuộc tính chung và bản chất, tìm ra những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của sự vật, hiện t-ợng

mà ta ch-a biết

1.2.2 Tầm quan trọng của việc phát triển t- duy

Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển t- duy

cho HS thông qua việc điều khiển tối -u quá trình dạy học, còn các thao tác t-

duy cơ bản là công cụ của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay vẫn ch-a đ-ợc thực hiện rộng rãi và có hiệu quả Vẫn biết sự tích lũy kiến thức trong quá trình dạy học đóng vai trò không nhỏ, song không phải quyết định

hoàn toàn Con ng-ời có thể quên đi nhiều sự việc cụ thể mà dựa vào đó những nét tính cách của anh ta đ-ợc hoàn thiện Nh-ng nếu những nét tính cách này đạt đến mức cao thì con ng-ời có thể giải quyết đ-ợc mọi vấn đề phức tạp nhất, điều đó nghĩa là anh ta đã đạt đến một trình độ t- duy cao

“Giáo dục - đó là cái đ-ợc giữ lại khi mà tất cả những điều học thuộc đã quên

đi ” - nhà vật lý nổi tiếng N.I.sue đã nói nh- vậy - Câu này khẳng định vai trò quan trọng của việc phát triển t- duy cũng nh- mối quan hệ mật thiết của nó với giảng dạy

Quá trình hoạt động nhận thức của HS chia làm hai mức độ:

- Trình độ nhận thức cảm tính: Là quá trình phản ánh thực tiễn d-ới dạng cảm giác, tri giác và biểu t-ợng

- Trình độ nhận thức lý tính: Còn gọi là trình độ lôgic hay đơn giản là t- duy

1.2.3 Những đặc điểm của t- duy

- Quá trình t- duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là ph-ơng tiện: Giữa t- duy và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, t- duy và ngôn ngữ phát triển trong sự thống nhất với nhau T- duy dựa vào ngôn ngữ nói chung và khái niệm nói riêng Mỗi khái niệm lại đ-ợc biểu thị bằng một hay một tập hợp từ Vì vậy, t- duy là sự phản ánh nhờ vào ngôn ngữ Các khái niệm là những yếu tố của t- duy Sự kết hợp các khái niệm theo những ph-ơng thức khác nhau, cho phép con ng-ời đi từ ý nghĩ này sang ý nghĩ khác

+ T- duy phản ánh khái quát:

T- duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên

lý chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu Phản ánh khái quát là phản ánh tính phổ biến của đối t-ợng Vì thế những đối t-ợng riêng lẻ đều đ-ợc xem nh- một sự thể hiện cụ thể của quy luật chung nào đó Nhờ đặc điểm này, quá trình t- duy bổ sung cho nhận thức và giúp con ng-ời nhận thức hiện thực một cách toàn diện hơn

+ T- duy phản ánh gián tiếp:

T- duy giúp ta hiểu biết những gì không tác động trực tiếp, không cảm giác và quan sát đ-ợc, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu gián tiếp T- duy cho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong, những đặc

điểm bản chất mà các giác quan không phản ánh đ-ợc

+ T- duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính:

Quá trình t- duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ với

nó trong quá trình đó nhất thiết phải sử dụng những t- liệu của nhận thức cảm tính

1.2.4 Những phẩm chất của t- duy thể hiện

d) Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách

thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

e) Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động t- duy đ-ợc tiến hành theo các

h-ớng xuôi ng-ợc chiều

f) Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất

cách giải quyết và tự giải quyết đ-ợc vấn đề

g) Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đ-a ra

đ-ợc mô hình khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề t-ơng tự, cùng loại

1.2.5 Các thao tác t- duy và ph-ơng pháp lôgic

Sự phát triển t- duy nói chung đ-ợc đặc tr-ng bởi sự tích lũy các thao tác t- duy thành thạo và vững chắc của con ng-ời Một trong những hình thức

quan trọng của t- duy hóa học là những khái niệm khoa học Việc hình thành

và vận dụng các khái niệm, cũng nh- việc thiết lập các mối quan hệ giữa chúng đ-ợc thực hiện trong quá trình sử dụng các thao tác t- duy nh-: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu t-ợng hóa, cụ thể hóa kết hợp với các ph-ơng pháp hình thành phán đoán mới là quy nạp, diễn dịch, suy diễn và loại suy

- Phân tích: Là hoạt động t- duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật,

hiện t-ợng nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo h-ớng nhất định

Chẳng hạn, HS không thể nắm vững tính chất hóa học của một chất hữu cơ một cách sâu sắc và bền vững nếu nh- không phân tích kỹ công thức cấu tạo của chất đó Hoặc phân tích mọi khía cạnh có thể có của đề bài là cơ sở để giải đúng và đầy đủ mọi BTHH

- Tổng hợp: Là hoạt động t- duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã đ-ợc

phân tích để nhận thức, để nắm đ-ợc cái toàn bộ của sự vật, hiện t-ợng Để hiểu

đầy đủ các nhóm nguyên tố phải dựa trên kết quả tổng hợp của việc phân tích nghiên cứu đặc điểm cấu tạo cũng nh- tính chất của từng nguyên tố cụ thể

Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết giữa phân tích và tổng hợp Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan trọng

để tổng hợp đ-ợc chính xác, trọn vẹn, ng-ợc lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho sự phân tích

- So sánh: Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện

t-ợng và giữa những khái niệm phản ánh chúng

ở đây, có hai cách phát triển t- duy so sánh:

+ So sánh liên tiếp (tuần tự): Trong giảng dạy hóa học th-ờng dùng

ph-ơng pháp này khi HS tiếp thu kiến thức mới So sánh với kiến thức đã học

để HS hiểu sâu sắc hơn

+ So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối t-ợng (hai chất, hai phản ứng,

hai ph-ơng pháp …) cùng một lúc trên cơ sở phân tích từng bộ phận để đối chiếu với nhau

Tóm lại, trong giảng dạy hóa học so sánh là ph-ơng pháp t- duy rất

hiệu nghiệm nhất là khi hình thành khái niệm

- Cụ thể hóa:

Cụ thể: Là sự vật hiện t-ợng trọn vẹn, đầy đủ các tính chất, các mối

quan hệ giữa các thuộc tính với nhau và với môi tr-ờng xung quanh

Cụ thể hóa: Là hoạt động t- duy tái sản sinh ra hiện t-ợng và đối t-ợng

với các thuộc tính bản chất của nó

Vận dụng định luật tuần hoàn có các chu kỳ khác nhau cho thấy sự biến thiên tuần hoàn không có nghĩa sao nguyên xi tính chất của chu kì tr-ớc mà luôn có sự phát triển một cách cơ sở

- Trừu t-ợng hóa:

Trừu t-ợng: Là một bộ phận của toàn bộ, tách ra khỏi toàn bộ, nó cô lập

ra khỏi các mối quan hệ của các bộ phận, mà nó chỉ giữ lại các thuộc tính cơ bản và t-ớc bỏ những thuộc tính không cơ bản Cụ thể có tri giác trực tiếp

đ-ợc Trừu t-ợng không tri giác trực tiếp đ-ợc Trong nhận thức có quy luật phát triển là từ cụ thể trừu t-ợng Trừu t-ợng hóa là sự phản ánh bản chất cô lập các dấu hiệu, thuộc tính bản chất Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử và sự chuyển động của electron trong nguyên tử làm tiền đề để thông hiểu sự hình thành các liên kết hóa học… liên kết  , , hiđro, những yếu tố ảnh h-ởng trực tiếp đến tính chất lí hóa của các chất

- Khái quát hóa:

Là b-ớc cần thiết của trừu t-ợng hóa Mỗi vật thể (chất, phản ứng …) với đầy đủ các dấu hiệu bản chất và không bản chất, dấu hiệu chung, riêng Xác định thuộc tính bản chất và chung của mọi loại đối t-ợng, từ đó hình thành lên một khí niệm Đó là khái quát hóa

* Những hình thức cơ bản của t- duy

-Khái niệm: Là một t- t-ởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng

biệt của sự vật hiện t-ợng

Khái niệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình t- duy, đ-ợc xây dựng trên cơ sở các thao tác t- duy, nó làm điểm tựa cho t- duy phân tích và

là cơ sở để đào sâu kiến thức, tiến tới xây dựng khái niệm mới Ngoài ra, các hoạt động suy luận, khái quát hóa, trừu t-ợng hóa nhờ có khái niệm mới có cơ

sở để t- duy và đi sâu thêm vào bản chất của sự vật hiện t-ợng

- Phán đoán: Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái

niệm, sự phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong

- Suy lý: Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo

thành phán đoán mới gọi là suy lý Suy lý đ-ợc cấu tạo bởi hai bộ phận:

+ Các phán đoán có tr-ớc gọi là tiên đề

+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận (dựa vào tính chất của tiên đề để kết luận)

Suy lý chia làm ba loại: Loại suy, suy lý quy nạp và suy lý diễn dịch

+ Loại suy: Là hình thức t- duy đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng

bịêt khác Loại suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết về hai đối t-ợng Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối t-ợng thì loại suy sẽ chính xác Chẳng hạn, khi nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ chỉ cần xét kỹ các hợp chất tiêu biểu nhất, còn các chất khác trong dãy đồng đẳng

dễ dàng biết đ-ợc bằng ph-ơng pháp loại suy

+ Suy lý quy nạp: Suy lý từ quy nạp đến phổ biến, từ những hoạt động

tới quy luật Do đó, quá trình t- duy, sự suy nghĩ theo quy nạp chuyển từ việc nhận thức các hiện t-ợng riêng lẻ đến nhận thức cái chung Vì thế các suy lý quy nạp là yếu tố cấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm

và của việc nhận thức định luật

+ Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc,

khái niệm chung đến các sự vật hiện t-ợng riêng lẻ

Quá trình suy lý diễn dịch có thể là:

Rèn luyện t- duy logic trong dạy học hóa học là tạo cho HS có ph-ơng pháp t- duy từ khái niệm đến phán đoán, suy lý thông th-ờng qua mọi câu hỏi, mọi vấn đề và phải đ-ợc tiến hành th-ờng xuyên liên tục

1.2.6 T- duy hóa học

Với t- duy toán thì 1 + 2 = 3

A + B = AB Nh-ng với t- duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy của toán học, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định l-ợng của hóa học

- Cơ sở của t- duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng sự t-ơng tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô (nguyên tử, phân tử, ion, electron, )

- Đặc điểm của quá trình t- duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa những hiện t-ợng cụ thể quan sát đ-ợc với những hiện t-ợng cụ thể không quan sát đ-ợc, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử,

mà chỉ dùng kí hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các

hiện t-ợng nghiên cứu

Vậy bồi d-ỡng ph-ơng pháp và năng lực t- duy hóa học là bồi d-ỡng cho học sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác t- duy và ph-ơng pháp lôgic, dựa vào những dấu hiệu quan sát đ-ợc mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại của chất, của quá trình

Nh- vậy cũng giống nh- t- duy khoa học tự nhiên, toán học và vật lý, t- duy hóa học cũng sử dụng các thao tác t- duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức

Hóa học - bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở những kỹ năng quan sát các hiện t-ợng hóa học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh h-ởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và định l-ợng, quan hệ nhân quả của các hiện t-ợng và quá trình hóa học, xây dựng nên các nguyên lý, quy luật,

định luật, rồi trở lại vận dụng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

1.2.7 Vấn đề phát triển năng lực t- duy

- Việc phát triển t- duy cho học sinh tr-ớc hết là giúp HS thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng kiến thức vào bài tập và thực hành, từ đó mà kiến thức HS thu nhận đ-ợc trở nên vững chắc

và sinh động Chỉ thực sự lĩnh hội đ-ợc tri thức khi t- duy tích cực của bản thân học sinh đ-ợc phát triển và nhờ sự h-ớng dẫn của giáo viên các em biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết

- T- duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức nhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức linh hoạt và có hiệu quả hơn

Trực quan sinh động

T- duy trừu t-ợng

Thực tiễn

Nh- vậy, sự phát triển t- duy diễn ra trong quá trình tiếp thu kiến và vận dụng tri thức, khi t- duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có ph-ơng pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho HS trong hoạt động sáng tạo sau này

- Muốn phát triển năng lực t- duy, phải xây dựng nội dung dạy học sao cho nó không phải "thích nghi" với trình độ phát triển có sẵn của HS mà đòi hỏi phải có trình độ phát triển cao hơn, có ph-ơng thức hoạt động trí tuệ phức tạp hơn Nếu HS thực sự nắm đ-ợc nội dung đó, thì đây là chỉ tiêu rõ nhất về trình độ phát triển năng lực t- duy của HS

1.2.8 Dấu hiệu đánh giá t- duy phát triển

a) Có khả năng tự lực chuyển tải tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới

Trong quá trình học tập, học sinh đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi phải liên t-ởng đến những kiến thức đã học tr-ớc đó Nếu học sinh độc lập chuyển tải tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện t- duy phát triển

b) Tái hiện kiến thức và thiết lập những mối quan hệ bản chất một cách nhanh chóng

c) Có khả năng phát hiện cái chung và cái đặc biệt giữa các hiện t-ợng, bài toán

d) Có năng lực áp dụng kiến thức để giải quyết tốt bài toán thực tế:

Định h-ớng nhanh, biết phân tích suy đoán và vận dụng các thao tác t- duy để tìm cách tối -u và tổ chức thực hiện có hiệu quả

1.3 Quan hệ giữa BTHH và việc phát triển t- duy cho HS

1.3.1 Phát triển t- duy cho học sinh thông qua việc giải BTHH

Theo thuyết hoạt động có đối t-ợng thì năng lực chỉ có thể hình thành

và phát triển trong hoạt động Để giúp HS phát triển năng lực t- duy, mà đỉnh cao là t- duy sáng tạo, thì cần phải tập luyện cho HS hoạt động t- duy sáng

tạo, mà đặc tr-ng cơ bản nhất là tạo ra những phẩm chất t- duy mang tính mới

mẻ Trong học tập hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển t- duy cho HS là hoạt động giải bài tập Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực trí tuệ đ-ợc phát triển, học sinh

sẽ có những sản phẩm t- duy mới, thể hiện ở:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới

- Tìm ra h-ớng đi mới

- Tạo ra kết quả mới

Để làm đ-ợc điều đó, tr-ớc hết ng-ời giáo viên cần chú ý hoạt động

giải BTHH để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là ph-ơng tiện hiệu nghiệm để phát triển t- duy cho HS BTHH phải đa dạng phong phú

về thể loại và đ-ợc sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học nh- nghiên cứu tài liệu mới, ôn tập, luyện tập, kiểm tra … Thông qua hoạt động giải bài tập hóa học, mà các thao tác t- duy nh- so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu t-ợng hóa, … th-ờng xuyên đ-ợc rèn luyện và phát triển, các năng lực: quan sát, trí nhớ, óc t-ởng t-ợng, suy nghĩ độc lập, … không ngừng đ-ợc nâng cao, biết phê phán nhận xét đúng, tạo hứng thú và lòng say

mê học tập, … để rồi cuối cùng t- duy của HS đ-ợc rèn luyện và phát triển th-ờng xuyên, đúng h-ớng, thấy đ-ợc giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách của HS

Sơ đồ 1: Quan hệ giữa hoạt động giải BT và phát triển t- duy

Trong sơ đồ trên ng-ời học - chủ thể của hoạt động, còn giáo viên - ng-ời tổ chức - điều khiển, làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh, có độc lập mới biết phê phán, có phê phán mới có khả năng nhìn thấy vấn đề và có khả năng sáng tạo đ-ợc Thông qua hoạt động giải, tùy theo từng loại bài tập, nội dung cụ thể, với đối t-ợng cụ thể mà các năng lực này đ-ợc trao dồi và rèn luyện nhiều hơn các năng lực khác

1.3.2 Rèn luyện các thao tác t- duy cho học sinh thông qua việc giải bài tập bằng nhiều cách

ở nhà tr-ờng GV có nhiệm vụ rèn các thao tác t- duy chứ không phải chỉ

để nó hình thành và phát triển một cách tự phát Khi các thao tác t- duy đ-ợc

Tổng hợp

So sánh

Khái quát hóa

Trừu t-ợng hóa

Quan sát

Trí nhớ

T-ởng t-ợng

Phê phán

T- duy phát triển

rèn luyện th-ờng xuyên thì quá trình nhận thức của HS sẽ nhanh chóng và có hiệu quả hơn, vì tính lôgic trong t- duy sẽ tạo ra tính lôgic trong suy nghĩ và hành động Do đó, khi năng lực t- duy của HS đ-ợc nâng cao thì hoạt động học tập của HS cũng nhẹ nhàng hơn rất nhiều Thế nh-ng thực tế ở tr-ờng phổ thông hiện nay, năng lực này của đa số HS còn rất thấp, điều này thể hiện rõ trong các câu trả lời vấn đáp và khi giải các bài toán Vì một khi không hình dung rõ về một vấn đề mình định trình bày, trình bày theo cách nào thì diễn

đạt không rõ ràng, thiếu chính xác, lộn xộn Điều đó chứng tỏ kiến thức cơ bản của HS ch-a vững, khả năng t- duy kém Dẫn đến:

- Không biết nên bắt đầu giải bài toán từ đâu

- Thông th-ờng HS giải ra bài toán là cốt để tìm ra đáp số của bài toán, chứ không phải qua bài toán rút ra mình cần lĩnh hội những gì

- Cái còn đọng lại sau khi giải bài toán không phải là những con số mà: + Tr-ớc hết là củng cố, khắc sâu kiến thức đã học và khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức đó

+ Sau đó là nắm đ-ợc ph-ơng pháp giải BT Ph-ơng pháp giải BT ở đây không chỉ là ph-ơng pháp giải các dạng bài toán cụ thể nh- nồng độ, điện phân, xác định CTPT… mà cái cốt lõi là thông qua các ph-ơng pháp giải cụ thể để rèn các thao tác t- duy nhanh nhạy, linh hoạt và óc sáng tạo Từ đó, HS

sẽ dễ ràng giải quyết đ-ợc mọi vấn đề không những trong học tập mà còn trong cuộc sống sau này Tri thức đã học có thể lâu rồi sẽ quên, nh-ng cái còn

đọng lại chính là ph-ơng pháp t- duy lôgic, sáng tạo trong công việc Thực tế trong hoạt động giải bài tập, GV ch-a chú ý rèn luyện và bồi d-ỡng cho các

em vấn đề này, mà chủ yếu vẫn: chép đề lên bảng (hoặc xem sách), cho HS chuẩn bị rồi gọi một HS lên bảng chữa, GV kiểm tra bài làm của một số em, cả lớp nhìn lên bảng xem bạn làm đúng ch-a, GV giảng lại cách làm và cho

HS chép vào vở Tuy nhiên nhiều HS ch-a hiểu: Tại sao lại không tính theo A

mà lại tính theo chất B? Ngoài cách giải nh- trên còn có cách nào khác

không? có cách nào tìm ra kết quả nhanh nhất? Do lớp đông, nên GV không

có điều kiện để kiểm tra hết bài làm của tất cả HS nên không có điều kiện uốn nắn sửa chữa kịp thời Từ đó dẫn đến khả năng t- duy, trình bày của HS thiếu lôgic, mạch lạc, chất l-ợng học tập không cao, độ bền kiến thức giảm Vì vậy việc giải BTHH theo nhiều cách trong dạy học là biện pháp hiệu quả nhất giúp

HS rèn luyện các thao tác t- duy

Ch-ơng 2 Xây dựng bài tập hoá học có thể giải bằng nhiều cách nhằm phát triển t- duy

cho học sinh thpt

Để xây dựng đ-ợc hệ thống bài tập có thể giải theo nhiều cách khác nhau chúng ta phải tìm hiểu các ph-ơng pháp giải bài tập th-ờng đ-ợc sử dụng trong quá trình dạy học hoá học

2.1 Ph-ơng pháp bảo toàn khối l-ợng và tăng giảm khối l-ợng

Đây là hai trong số những ph-ơng pháp hay nhất dùng để giải các bài toán phức tạp gồm nhiều ph-ơng trình phản ứng, nhiều chất tham gia, nhiều quá trình trung gian hoặc nhiều sản phẩm… Tuy nhiên khi sử dụng ph-ơng pháp này ta sẽ đơn giản bài toán tìm ra kết quả một cách nhanh nhất Đặc biệt

có ích đối với thi trắc nghiệm nh- hiện nay

2.1.1 Nội dung của ph-ơng pháp

a Ph-ơng pháp bảo toàn khối l-ợng

Trong một phản ứng hoá học tổng khối l-ợng chất tham gia phải bằng tổng khối l-ợng sản phẩm tạo thành sau phản ứng

Trong dung dịch khối l-ợng của chất chính là tổng khối l-ợng của cation và anion

Vấn đề quan trọng ở đây là chúng ta tìm đ-ợc mối quan hệ về khối l-ợng của chất trong phản ứng

b Ph-ơng pháp tăng giảm khối l-ợng

Trong phản ứng hoá học khi chuyển 1(mol) chất A thành 1(mol) chất B thì khối l-ợng chất B sẽ tăng hoặc giảm so với A một l-ợng nhất định Dựa vào khối l-ợng tăng hoặc giảm của sản phẩm so với ban đầu ta tìm ra đ-ợc số mol chất tham gia phản ứng bằng cách bỏ qua các giai đoạn trung gian

2.1.2 Phạm vi sử dụng

Hai ph-ơng pháp này có mối quan hệ mật thiết với nhau nên khi giải bài tập ta có thể sử dụng một trong hai ph-ơng pháp này (tuy nhiên một số tr-ờng

hợp giải theo ph-ơng pháp này mà không giải đ-ợc theo ph-ơng pháp kia)

Cả hai ph-ơng pháp th-ờng đ-ợc sử dụng với các bài toán có nhiều phản ứng xảy ra nhiều giai đoạn, nh-ng ta chỉ cần quan tâm đến sản phẩm và chất đầu Vì nếu giải bằng ph-ơng pháp thông th-ờng thì bài tập loại này sẽ phải viết nhiều ph-ơng trình, tốn thời gian, đôi khi còn thiếu dữ kiện nên gặp khó khăn và có thể không giải đ-ợc Vì vậy th-ờng đ-ợc áp dụng các loại sau:

+ Phản ứng phân huỷ

+ Phản ứng giữa kim loại mạnh với muối kim loại yếu hơn

+ Phản ứng giữa kim loại với axit

+ Phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ

2.1.3 Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Nhiệt phân 6,06 (g) muối Nitrat của kim loại kiềm R thu đ-ợc

5,1(g) muối Nitrit RNO2 Hỏi kim loại R là:

A Li B Na C K D Cs Phân tích:

Cách1: áp dụng ph-ơng pháp bảo toàn khối l-ợng

06 , 6

= 101

 MR =101 - 62 = 39 Vậy kim loại R là: Kali

= 0,06 (mol)

 M RNO

3 =

06 , 0

06 , 6

= 101  MR = 39

Vậy kim loại R là kali

 Đáp án C

NX: Đối với bài toán này sử dụng ph-ơng pháp TGKL là ph-ơng pháp

nhanh nhất, hiệu quả nhất để tìm ra kết quả Tuy nhiên chỉ những HS khá, có t- duy tốt mới vận dụng đ-ợc một trong hai ph-ơng pháp BTKL và TGKL Còn những HS trung bình thì sẽ giải bài toán bằng ph-ơng pháp thông th-ờng

là gọi x là số mol của RNO 3 Sau đó thiết lập mối quan hệ giữa khối l-ợng chất tham gia và sản phẩm để lập ph-ơng trình và tìm ra kết quả Cách này tuy tìm ra kết quả nh-ng mất nhiều thời gian không hiệu quả với hình thức thi trắc nghiệm hiện nay

Ví dụ 2: Cho 7,8(g) hỗn hợp 2(mol) đơn chức kế tiếp nhau trong dãy

đồng đẳng, tác dụng với 5,6(g) Na Sau phản ứng thấy thu đ-ợc 13,25(g) chất rắn Tìm công thức 2 ancol đó?

A.CH3OH , C2H5OH B.C2H5OH , C3H7OH C.C2H3OH , C3H5OH D.C3H5OH , C4H7OH

8 , 7

.2 = 52

 MR = 52 - 17 = 35 Hai ancol R1OH và R2OH là hai ancol kế tiếp nhau trong dãy đồng

 Chọn đáp án B

Nhận xét:ở bài toán này nếu HS không sử dụng kết hợp ph-ơng pháp trung bình và ph-ơng pháp BTKL thì sẽ khó hoặc không tìm ra đ-ợc kết quả vì nếu HS giải theo ph-ơng pháp thông th-ờng bằng cách đặt ẩn, giải hệ thì sẽ

bế tắc vì natri còn d-

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam một hiđrocacbon A, dẫn toàn bộ

sản phẩm cháy vào bình đựng n-ớc vôi trong d- thấy khối l-ợng dung dịch n-ớc vôi trong giảm 14,1g đồng thời tạo 30g kết tủa Tìm m ?

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2)

áp dụng định luật bảo toàn khối l-ợng:

NX: ở đây HS sẽ đ-ợc phát triển t- duy suy luận nhờ sản phẩm cháy

của hợp chất hữu cơ sinh ra đ-ợc hấp thụ vào dung dịch đựng n-ớc vôi trong Khối l-ợng tăng là khối l-ợng H 2 O và CO 2 đ-ợc hấp thụ Từ đó giải thích

đ-ợc các hiện t-ợng tự nhiên

2.2 Dạng bài tập sử dụng ph-ơng pháp bảo toàn electron

2.2.1 Nội dung

Khi bài toán có nhiều chất oxi hoá- khử tham gia trong phản ứng (Các

chất tham gia có thể đồng thời hoặc nhiều giai đoạn) Thì “Tổng số electron

do chất khử nh-ờng bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận”

 e cho=  e nhận Ph-ơng pháp này cho phép chúng ta giải rất nhanh về các bài toán oxi hoá- khử, mà không cần viết ph-ơng trình hoá học xảy ra và dĩ nhiên không cần cân bằng ph-ơng trình phản ứng hoá học mà chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và trạng thái cuối của chất

2.2.2 Phạm vi sử dụng

Tất cả các bài toán mà phản ứng hoá học xảy ra là phản ứng oxi hoá khử

Đặc biệt nó sẽ rất hữu hiệu với bài toàn viết ph-ơng trình phản ứng phức tạp, khó cân bằng ( gây mất thời gian )

Với ph-ơng pháp này ta chỉ cần viết sơ đồ phản ứng

Vd: A  An+ + ne

2.2.3 Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Để m (g) bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian ta thu

đ-ợc hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho A tác dụng với axit H2SO4

đặc nóng (d-) Thấy thoát ra 6,72 (l) khí SO2 duy nhất Tìm m và khối l-ợng oxi đã oxi hoá A Biết khối l-ợng muối thu đ-ợc là 60 (g)

4

6

O

S + 2H+ +2e  SO2 + H2O 0,6 0,8

 e nhận = 4x + 0,6

Mà áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

 e cho =  e nhận



56

3m

= 4x + 0,6 (1) Mặt khác áp dụng định luật bảo toàn khối l-ợng ta có:

mA = mFe2(SO)3 + mSO2 + m H2O- mH2SO4 = 60 + 0,3.64 + 0,75.18 - 0,75.98 = 19,2

Mà mA = mFe + m

2

O = m + 32x nên

m + 32x = 19,2 (g) (2) Kết hợp (1) và (2) ta có hệ ph-ơng trình

6 , 0 4 56 3

x m

x m

) ( 8 , 16

mol x

g m

 mO2(p- ) = 0,075.32 = 2,4 (g) Vậy m = 16,8 và khối l-ợng oxi phản ứng là 2,4 (g)

NX: Đối với bài toán này nếu ta không sử dụng ph-ơng pháp bảo toàn

e mà giải theo ph-ơng pháp thông th-ờng thì phải viết tới 4 PTPƯ của các sản phẩm trong hỗn hợp A với H 2 SO 4 :

2Fe + 6H 2 SO 4   Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O 2FeO + 4H 2 SO 4   Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O 2Fe 3 O 4 + 10H 2 SO 4   3Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 10H 2 O

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4  Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O

Sau đó đặt ẩn, giải hệ ta thu đ-ợc hệ 2 ph-ơng mà có tới 3 ẩn Đến đây

HS sẽ bế tắc cho nên việc sử dụng ph-ơng pháp bảo toàn electron là một biện pháp phát triển t- duy rất tốt Giúp HS hiểu đ-ợc bản chất của phản ứng oxi hoá khử

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 4,5 (g) kim loại R có hoá trị không đổi cần

vừa đủ 620 (ml) dd HNO3 theo tỉ lệ số mol các sản phẩm khử là N2O, N2,

NH4NO3 2:1:3 Hỏi R là:

A Al B Fe C.Zn D Mg Phân tích:



R

M

1 , 8



20x 16x 2x

2N5O3 + 12H+ + 10e  N02 + 6H2O 12x 10x x

2N5O3 + 10H+ + 8e  N3H4NO3



+ 3H2O 30x 24x 3x

H = 20x + 12x + 30x = 62x = 0,62

 x = 0,01

Mà  e nhận = 16x + 10x + 24x = 50x = 50.0,01 = 0,5 (mol)

.n  MR = 9n Vì n là hoá trị của kim loại nên:

Đối chiếu với thực tế chỉ có n = 3, M = 27 là phù hợp R là kim loại Al

 Chọn đáp án A

NX: Đối với HS t- duy kém sẽ sử dụng ph-ơng pháp thông th-ờng

bằng cách viết 3 phản ứng của kim loại R với HNO 3 ứng với 3 sản phẩm khử

có hệ số cân bằng rất phức tạp, mất thời gian Vì vậy sử dụng bảo toàn electron giúp HS rèn luyện kỹ năng viết PTPƯ theo bán ph-ơng trình là biện pháp phát triển các thao tác t- duy từ mức độ hiểu  vận dụng

Ví dụ 3: Trộn 14,8 gam hỗn hợp bột Fe và Cu với 2,56 g bột S thu đ-ợc

hỗn hợp X Nung X trong bình kín không có không khí sau một thời gian,đốt cháy hỗn hợp thu đ-ợc cần 4,592 lit khí O2 (đktc).tính phần trăm Fe trong hỗn hợp đầu?

A.56,75 % B.55,67% C.57,65% D.42,35% Phân tích:

Ta có: nS =

32

56 , 2

592 , 4

= 0,205 (mol) Quá trình khử:

S  S4 + 4e 0,08 0,08.4 Quá trình oxi hoá:

O2 + 4e  2 O2

0,205 0,205.4 áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

 e cho =  e nhận

 2x + 2y + 0,08.4 =0,205.4

 2x + 2y = 0,5 (1) Mặt khác khối l-ợng chất rắn là 14,8 g nên:

56x + 64y =14,8 (2) Kết hợp (1) và (2) ta có hệ:

5 , 0 2 2

y x

y x

) ( 15 , 0

mol y

mol x

Vậy % Fe trong hỗn hợp đầu là:

% Fe = 100

8 , 14

56 15 , 0

= 56,75 (%)

 Chọn đáp án A

2.3 Định luật bảo toàn điện tích

2.3.1 Nội dung Dựa vào định luật bảo toàn điện tích đó là:

- Trong nguyên tử, phân tử luôn luôn trung hoà về điện

- Trong một dung dịch nếu tồn tại đồng thời các ion d-ơng và ion âm thì tổng điện tích âm luôn luôn bằng tổng điện tích d-ơng về giá trị tuyệt đối Vì vậy dung dịch luôn luôn trung hoà về điện Đây là cơ sở để thiết lập các ph-ơng trình biểu diễn mối liên hệ về số mol các ion trong dung dịch

2.3.2 Phạm vi sử dụng

- Đối với các bài về cấu tạo nguyên tử: e = p

- Đối với bài toán về dung dịch: xác định số mol, nồng độ, khối l-ợng của một ion khi biết khối l-ợng của các ion khác

Xác định l-ợng chất rắn sau khi cô cạn dung dịch

Tổng quát:  điện tích(+) =  điện tích(-)

2.3.3 Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Trong một dung dịch có chứa a mol Ca2+, b mol Zn2+ và c mol

Cl- và d mol NO3 Biểu thức liên hệ giữa a,b,c,d là:

A a + b = c + d B 2a + b = 2c +d

C 2a + 2b = c + d D a + b = 2c + 2d Phân tích:

Tổng điện tích d-ơng là: 2a + 2b Tổng điện tích âm là: c + d

áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

Phân tích:

áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

 điện tích(+) =  điện tích(-) 0,1.2 + 0,2.3 = x + 2y

 x + 2y = 0,8 (1) Mặt khác khi cô cạn dung dịch muối ta thu đ-ợc hỗn hợp các muối AlCl3;

Al2(SO4)3; FeCl2; FeSO4 Nh-ng thực chất là tổng khối l-ợng các ion nên:

mFe2  + mAl3  + mCl + mSO2 

4 = mchÊt r¾n

 56.0,1 + 27.0,2 + 35,5x + 96.2 = 46,9

 35,5x + 96y = 35,9 (2) KÕt hîp (1) vµ (2) ta cã hÖ ph-¬ng tr×nh:

8 , 0 2

y x

y x

) ( 2 , 0

mol y

mol x

VÝ dô 3: Hoµ tan 6,4 (g) Cu vµo 120 ml dung dÞch hçn hîp HNO3 1M

vµ H2SO4 0,5M thu ®-îc dung dÞch A vµ V lÝt khÝ NO duy nhÊt C« c¹n A thu

®-îc m (g) muèi khan V, m lÇn l-ît lµ:

A 1,344 (l) 15,24 (g) B 1,434 (l) 14,25 (g)

C 1,443 (l) 14,52 (g) D 1,234 (l) 13,2 (g) Ph©n tÝch:

Ph-¬ng tr×nh ®iÖn li cña 2 axit:

HNO3   H+ + NO3 0,12 0,12

H2SO4   2H+ + SO2

4

0,06 0,12

 nH = 0,12 + 0,12 = 0,24 (mol) Ph¶n øng oxi ho¸ Cu:

 3Cu + 2NO3 + 8H+   3Cu2+ + 2NO + 4 H20

Ban đầu

3

1 , 0

mol

2

12 , 0

mol

8

24 , 0

mol

Dựa vào các tỉ số ta có:

8

24 , 0

<

3

1 , 0

<

2

12 , 0

 H+ tham gia phản ứng hết

 nNO =

8

24 , 0

.2 = 0,06 (mol)

 V = 0,06.22,4 = 1,344 (l) Mặt khác cô cạn dd A thu đ-ợc hỗn hợp muối CuSO4 và CuNO3Và: mmuối = mkim loại + mgốc axit

.3 = 0,09 (mol)

 mCu = 0,09.64 = 5,76 (g) Vậy m = 5,76 + 3,72 + 5,76 = 15,24 (g)

Ví dụ 4: Một dung dịch chứa HCO3

-; 0,2 mol Ca2+;0,8 mol Na+; 0,1 mol Mg2+; 0,8 mol Cl- Cô cạn dung dịch đến khối l-ợng không đổi thì khối l-ợng muối thu đ-ợc là ?

A 118,8 (g) B.75,2 (g) C.96,6 (g) D.72,5 (g)

Phân tích:

Gọi x là số mol của ion HCO3- (x >0)

áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

 điện tích (+) =  điện tích (-)

 x + 0,8 = 0,2.2 + 0,8 + 0,1.2

 x = 0,6 (mol) Khi cô cạn dung dịch thì ion HCO3- bị phân huỷ nên:

2 HCO3-   CO32- + CO2 + H2O 0,6 mol 0,3 mol

Vậy khối l-ợng muối thu đ-ợc chính là khối l-ợng các ion:

tử của nguyên tố đó sau phản ứng

2.4.2 Phạm vi sử dụng

- Trong các bài toán phức tạp không cần viết ptp- mà chỉ cần viết sơ

đồ p- chất tham gia và sản phẩm

- Trong các loại bài nh-: p- phân huỷ, p- cháy, bài tập hỗn hợp nhiều chất tham gia hoặc từ một chất tham gia tạo đ-ợc nhiều sản phẩm

2.4.3 Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 (g) chất hữu cơ X chứa C,H,O trong

phân tử thu đ-ợc 8,8 (g) CO2 và 3,6 (g) H2O Biết X tham gia phản ứng tráng g-ơng và phản ứng với dd AgNO3/NH3

Tìm công thức cấu tạo của X?

A CH3CHO B C3H7COOH C HCOOC3H7 D HCOOH Phân tích:

 mO = mX - mC - mH = 4,4 - 2,4 - 0,4 = 1,6 (g) Khi đó ta có: Gọi x, y, z lần l-ợt tỉ lệ C, H, O trong X

:

1

4 , 0

:

16

6 , 1

NX: Đây là bài tập cơ bản vận dụng kiến thức đã học về bài tập định

tính và định l-ợng giúp rèn luyện kỹ năng lập CTPT của hợp chất khi biết khối l-ợng các nguyên tố cho HS

Ví dụ 2: Crackinh m (g) C4H10 thu đ-ợc hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4,

C3H6, C4H8, CH4 và H2 Đốt cháy X bằng oxi không khí (d-) thu đ-ợc hỗn hợp khí Y Cho Y qua bình đựng H2SO4 đặc thấy khối l-ợng bình tăng 5,4 (g) Sau đó sục hỗn hợp khí qua bình đựng Ca(OH)2 thấy thu đ-ợc 24 (g) kết tủa Tìm m?

A m = 2,88 B m = 4,38 C m = 3,48 D m = 8,34 Phân tích:

Thực chất của quá trình phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

6 3 4 2

4 2 2

, , ,

H H C

H C H C

CH H C

   O2 Y  CO2 + H2O 

Khối l-ợng bình I đựng H2SO4 đặc tăng chính là khối l-ợng H2O sinh ra

= 0,3 (mol) Khối l-ợng bình II hấp thụ chính là khí CO2

4 H1 0 = m = mC + mH = 2,88 + 0,6 = 3,48 (g)

 Đáp án đúng là đáp án C

NX: Ngoài việc giới thiệu ph-ơng pháp bảo toàn nguyên tố với hợp

chất hữu cơ cho HS, bài toán còn giúp cho HS củng cố kiến thức về tính háo n-ớc của H 2 SO 4 đặc Mặt khác nếu sử dụng ph-ơng pháp thông th-ờng thì

phải viết 5 PTPƯ cháy mất thời gian, và thu đ-ợc hệ 2 ph-ơng trình có tới 5

ẩn, gây bế tắc cho HS

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 8,90 (g) chất hữu cơ A thu đ-ợc 6,72 (l)

khí CO2, 1,12 (l) khí N2 và 6,30 (g) H2O Lập công thức phân tử của A Biết khi hoá hơi 4,45 (g) A thu đ-ợc thể tích hơi bằng thể tích của 1,60 (g) khí O2 ( cùng điều kiện )

72 , 6

= 0,3 (mol)  mC = 0,3.12 = 3,6 (g)

nN

2 =

4 , 22

12 , 1

x: y: z: t = 0,3: 0,7: 0,2 + 0,1= 3: 7: 2: 1

 A là (C3H7O2N)n Mặt khác khi hoá hơi 4,45 (g) A thu đ-ợc thể tích hơi bằng thể tích 1,6 (g) khí O2 ở cùng điều kiện nên:

nA = nO

2=

32

6 , 1

= 0,05 (mol)

05 , 0

45 , 4

= 89 (g) Khi đó: 89n = 89  n = 1 Vậy công thức phân tử của A là: C3H7NO2

NX: Bài toán này rèn luyện kỹ năng biện luận trong BTHH giúp HS

phát triển t- duy suy diễn

Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 4,4(g) axit hữu cơ đơn chức X Thu đ-ợc

8,8(g) CO2 và 3,6(g) H2O Tìm công thức phân tử X?

A H2CO2 B C2H4O2 C C3H6O2 D C4H8O2 Phân tích:

X là axit hữu cơ đơn chức nên X có CTPT dạng CxHyO2 ( x  1) PTPƯ:

= 0,2(mol)  nH = 0,4(mol)

Mà áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

MX = mC + mH + mO  mO = mX - mC - mH = 4,4 - 0,2.12 - 0,4.1 = 1,6(g)

16

6 , 1

= 0,1(mol) Khi đó x:y:2 = 0,2: 0,4: 0,1 = 2: 4: 1 Vậy công thức phân tử của X là: C4H8O2

x x

x

x M x

M x M

2 2 1 1

- Số khối trung bình (A lớp 10)

A =

n

n n

x x

x

x A x

A x A

2 2 1 1

- Hoá trị ( số oxi hoá ) trung bình n

2 , 11

= 0,7(mol)

Do nCO

2< nH

2 O  hỗn hợp 2 hiđrocacbon đó là 2 khí hiđrocacbon noGọi CTPT trung bình của 2 ankan là: CnH2n2

NX: Đối với bài toán này nếu sử dụng ph-ơng pháp thông th-ờng thì

sẽ phải viết 2 ph-ơng trình, thu đ-ợc hệ 2 PT mà có tới 4 ẩn số gây bế tắc cho học sinh và không thể giải đ-ợc Vì vậy ph-ơng pháp trung bình đặc biệt hiệu quả với bài toán hỗn hợp Từ đó phát triển t- duy cho HS T-ơng tự với các ví

dụ sau đây

Ví dụ 2 Một hỗn hợp X gồm 2 chất anken kế tiếp nhau trong dãy đồng

đẳng có khối l-ợng 24,8(g), thể tích t-ơng ứng là 11,2(l), (đktc) Tìm CTPT 2 anken đó

A C2H4 và C3H6 B C3H6 và C4H8

C C4H8 và C5H10 D C5H10 và C6H12Phân tích:

Gọi công thức phân tử trung bình của 2 anken là: CnH n (n > 2)

2 , 11

8 , 24

= 49,6(g)

 n =

14

6 , 49

Ví dụ 3 Hỗn hợp X gồm 11(g) 2 ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong

dãy đồng đẳng tác dụng hết với Na Thu đ-ợc 3,36(l) khí H2 ở (đktc) Tìm CTPT của 2 ancol đó?

A CH3OH và C2H5OH B C2H5OH và C3H7OH

C C3H7OHvà C4H9OH D C4H9OH và C5H11OH