LUẬN VĂN THẠC SỸ: TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BT HÓA HỌC VÔ CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ RÈN TƯ DUY VÀ TRÍ THÔNG MINH CHO HS Ở TRƯỜNG THPT ppt

Ch-ơng 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 10 I Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy và học 3 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh 11 II Vấn đề phát triển

LUẬN VĂN THẠC SỸ

TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BT HÓA HỌC VÔ CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ RÈN TƯ DUY VÀ TRÍ THÔNG MINH

CHO HS Ở TRƯỜNG THPT

Lời cảm ơn

Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Xuân Tr-ờng về sự h-ớng dẫn tận tình trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn ph-ơng pháp giảng dạy cùng ban chủ nhiệm Khoa Hoá Học - Tr-ờng Đại Học S- Phạm Hà Nội

Phòng Quản lý khoa học - Tr-ờng Đại Học S- Phạm

Nguyễn Thì Ngân

Danh môc c¸c kÝ hiÖu, ch÷ viÕt t¾t

Ch-ơng 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 10

I Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy và học

3 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh 11

II Vấn đề phát triển năng lực t- duy và rèn trí thông minh 12

3 Rèn trí thông minh cho học sinh thông qua bài tập hóa học 23

IV Tình hình sử dụng bài toán hóa học có nhiều cách giải để phát

triển năng lực t- duy và rèn trí thông minh cho học sinh hiện nay

23

Ch-ơng 2 Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa học

vô cơ có nhiều cách giải để rèn t- duy và trí thông minh cho học sinh ở tr-ờng THPT

25

I Một số ph-ơng pháp giải toán hóa học 25

I Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm s- phạm 102

II Nội dung thực nghiệm s- phạm 102

Phần I: Mở đầu

I - Lý do chọn đề tài

Nhân loại đang b-ớc vào thế kỷ XXI, thế kỷ tri thức, kỹ năng của con ng-ời

đ-ợc xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội Trong xã hội t-ơng lai, nền giáo dục phải đào tạo ra những con ng-ời có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo Muốn có đ-ợc điều này, ngay từ bây giờ nhà tr-ờng phổ thông phải trang bị đầy

đủ cho HS hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực t- duy sáng tạo Thế nh-ng, các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục hiện nay cho thấy chất l-ợng nắm vững kiến thức của HS không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của học sinh, năng lực t- duy, năng lực giải quyết vấn đề

và khả năng tự học không đ-ợc chú ý rèn luyện đúng mức Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới ph-ơng pháp dạy học, áp dụng những ph-ơng pháp dạy học hiện đại để bồi d-ỡng cho HS năng lực t- duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề

Nâng cao chất l-ợng dạy học nói chung và chất l-ợng dạy học hóa học nói riêng là nhiệm vụ cấp bách hiện nay của các tr-ờng phổ thông

Trong dạy học hóa học có thể nâng cao chất l-ợng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều ph-ơng pháp khác nhau, mỗi ph-ơng pháp đều có những -u, nh-ợc điểm riêng, nên đòi hỏi mỗi chúng ta phải biết lựa chọn, phối hợp các ph-ơng pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng t- duy độc lập, t- duy logic và t- duy sáng tạo của mình

Bài tập hóa học là một biện pháp quan trọng để thực hiện nhiệm vụ đó Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi, rèn luyện đ-ợc nhiều kĩ năng cần thiết về hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh Một bài tập có nhiều cách giải, ngoài cách giải thông th-ờng, quen thuộc còn

có cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm đ-ợc lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các ph-ơng pháp giải toán, các qui luật chung của hóa học cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển t- duy và trí thông minh cho học sinh Vì

vậy việc nghiên cứu đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải để rèn

t- duy và trí thông minh cho học sinh ở tr-ờng Trung

học phổ thông” là cần thiết

II – Lịch sử nghiên cứu

Việc nghiên cứu về bài tập hóa học từ tr-ớc đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả ngoài n-ớc nh- Apkin G.L, Xereda I.P nghiên cứu về ph-ơng pháp giải toán ở trong n-ớc có GS.TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lí luận về bài toán; PGS TS Nguyễn Xuân Tr-ờng, PGS.TS Lê Xuân Trọng, PGS.TS Đào Hữu Vinh, TS Cao Cự Giác và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và ph-ơng pháp giải toán Tuy nhiên việc nghiên cứu bài toán hóa học có nhiều cách giải còn khá mới mẻ chỉ một số ít ng-ời nghiên cứu nh-: PGS TS Nguyễn Xuân Tr-ờng, TS Cao

Cự Giác, Nguyễn Hữu Thọ, Vũ Khắc Ngọc, Lê Phạm Thành Xu h-ớng hiện nay của lí luận dạy học là đặc biệt chú trong đến hoạt động t- duy và vai trò của học sinh trong quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực Việc giải bài toán hóa học bằng nhiều cách ngoài cách giải thông th-ờng, đã biết cũng là một biện pháp hữu hiệu kích thích học sinh tìm tòi, làm việc một cách tích cực, chủ

động sáng tạo

III - Mục đích nghiên cứu

Thông qua bài toán hóa học có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực t- duy logic, t- duy sáng tạo và trí thông minh cho học sinh

IV - Khách thể và đối t-ợng nghiên cứu

1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở tr-ờng trung học phổ thông

2 Đối t-ợng nghiên cứu: Hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải

V - Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt đ-ợc mục đích của đề tài tôi đã xác định các nhiệm vụ chính sau đây:

1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài

- Cơ sở lí luận về nhận thức và quá trình nhận thức

- Cơ sở lí luận về t- duy và quá trình t- duy

- ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học

- Rèn trí thông minh cho học sinh cho học sinh thông qua dạy học môn hóa học ở THPT

2 Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa học có nhiều cách giải

3 Nghiên cứu và đ-a ra một số ý kiến về ph-ơng pháp sử dụng bài toán hóa học có nhiều cách giải ở tr-ờng THPT

4 Thực nghiệm s- phạm: Kiểm nghiệm giá trị của hệ thống bài toán hóa học có nhiều cách giải ở tr-ờng THPT và hiệu quả của các đề xuất về ph-ơng pháp sử dụng chúng

VI - Ph-ơng pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các ph-ơng pháp sau:

1 Nhóm các ph-ơng pháp nghiên cứu lí thuyết

- Ph-ơng pháp thu thập các nguồn tài liệu lí luận

- Ph-ơng pháp phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập

2 Nhóm ph-ơng pháp nghiên cứu thực tiễn

Ph-ơng pháp thực nghiệm s- phạm: Đánh giá hiệu quả hệ thống bài toán hóa học có nhiều cách giải và ph-ơng pháp sử dụng hệ thống bài toán đó trong việc rèn t- duy và trí thông minh cho học sinh ở tr-ờng trung học phổ thông

3 Ph-ơng pháp thống kê toán học: Xử lí phân tích các kết quả thực nghiệm s- phạm

VII - Giả thuyết khoa học

Nếu có hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải kết hợp với ph-ơng pháp giảng dạy của giáo viên và khả năng tự học, tự tìm tòi của học sinh sẽ góp phần nâng cao năng lực nhận thức, năng lực t- duy sáng tạo của học sinh

VIII - Điểm mới của đề tài

1 Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hoá học vô cơ có nhiều cách giải đa dạng phong phú để rèn t- duy và trí thông minh cho học sinh ở tr-ờng THPT

2 Đ-a ra một số ý kiến về ph-ơng pháp sử dụng hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực t- duy và rèn trí thông minh cho học sinh ở tr-ờng trung học phổ thông

Phần II: Nội dung

Ch-ơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

I - Hoạt động nhận thức của Học sinh trong quá trình dạy

và học hoá học

1 Khái niệm nhận thức [18], [22]

Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lí con ng-ời (nhận thức, tình cảm, ý chí), là tiền đề của hai mặt kia đồng thời có quan hệ chặt chẽ với chúng và với các hiện t-ợng tâm lí khác Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, có thể chia hoạt động này gồm hai giai đoạn lớn: nhận thức cảm tính (gồm cảm giác, tri giác) và nhận thức lí tính (gồm t- duy, t-ởng t-ợng)

Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy và học hoá học cũng nằm trong quy luật chung ấy

a Nhận thức cảm tính

Nhận thức cảm tính là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự vật và hiện

t-ợng thông qua sự tri giác của các giác quan

Cảm giác là hình thức khởi đầu trong hoạt động nhận thức, nó chỉ phản ánh

từng thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện t-ợng

Tri giác đ-ợc hình thành và phát triển trên cơ sở những cảm giác, nh-ng tri

giác không phải là những phép cộng đơn giản của cảm giác, tri giác phản ánh sự vật, hiện t-ợng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất định

Sự nhận thức cảm tính đ-ợc thực hiện thông qua hình thức tri giác cao, có tính chủ

động tích cực, có mục đích là sự quan sát

b Nhận thức lí tính

T-ởng t-ợng là một quá trình tâm lí phản ánh những điều ch-a từng có trong

kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu t-ợng đã có

T- duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính bản chất, những

mối liên hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện t-ợng trong hiện thực khách quan mà tr-ớc đó ta ch-a biết

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất cða tư duy l¯ tính ‚có vấn đề‛ Tư duy chỉ xuất hiện khi con người gặp v¯ nhận thức được tình huống ‚có vấn đề‛ Tức

là tình huống chứa đựng một mục đích, một vấn đề mới mà những hiểu biết cũ, hành

động cũ tuy còn cần thiết nh-ng không đủ sức giải quyết Và muốn giải quyết vấn

đề mới đó, con ng-ời phải t- duy

2 Quá trình nhận thức

Quá trình nhận thức liên quan chặt chẽ với t- duy, năng lực nhận thức đ-ợc xác định là năng lực trí tuệ của con ng-ời Nó đ-ợc biểu hiện d-ới nhiều góc độ khác nhau Các nhà tâm lí học xem trí tuệ là sự nhận thức của con ng-ời bao gồm nhiều năng lực riêng rẽ và đ-ợc xác định thông qua chỉ số I.Q

Năng lực nhận thức đ-ợc biểu hiện ở nhiều mặt cụ thể là:

- Mặt nhận thức: Nh- nhanh biết, nhanh hiểu, nhanh nhẹ, biết suy xét và tìm

ra các quy luật trong các hiện t-ợng một các nhanh chóng

- Về khả năng t-ởng t-ợng: óc t-ởng t-ợng phong phú, hình dung ra đ-ợc những hình ảnh và nội dung theo đúng điều ng-ời khác mô tả

- Qua hành động: Sự nhanh trí, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo

- Qua phẩm chất: óc tò mò, lòng say mê, hứng thú làm việc

3 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh

Việc phát triển năng lực nhận thức thực chất là hình thành và phát triển năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà b-ớc đầu là giải các bài toán nhận thức, vận dụng vào bài toán thực tiễn, trong hành động một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau

Hình thành và phát triển năng lực nhận thức đ-ợc thực hiện th-ờng xuyên, liên tục, có hệ thống, điều này đặc biệt quan trọng đối với HS

Hình thành và phát triển năng lực nhận thức đ-ợc thực hiện từ việc rèn luyện năng lực quan sát, phát triển trí nhớ và t-ởng t-ợng, trau rồi ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, ph-ơng pháp nhận thức và phẩm chất nhân cách Những yếu tố này ảnh h-ởng đến năng lực nhận thức

Để phát triển năng lực nhận thức cho HS cần đảm bảo các yêu tố sau:

- Vốn di chuyền về t- chất tối thiểu cho HS

- Vốn kiến thức tích luỹ phải đầy đủ và có hệ thống

- Ph-ơng pháp dạy và ph-ơng pháp học phải thực sự khoa học

- Chú ý đến đặc điểm lứa tuổi và sự đảm bảo về vật chất và tinh thần

Trong quá trình tổ chức học tập ta cần chú ý đến các h-ớng cơ bản sau:

- Sử dụng ph-ơng pháp dạy học mang tính chất nghiên cứu, kích thích đ-ợc hoạt động nhận thức, rèn luyện t- duy độc lập sáng tạo

- Hình thành và phát triển ở HS năng lực giải quyết vấn đề tăng c-ờng tính

độc lập trong hoạt động Ng-ời giáo viên cần dạy cho HS biết cách lập kế hoạch làm việc, phân tích các yêu cầu của nhiệm vụ học tập và đề ra các ph-ơng pháp giải quyết vấn đề một các hợp lí, sáng tạo

- Cần chú ý tổ chức các hoạt động tập thể trong dạy học Trong các hoạt động này mỗi HS thể hiện cách nhìn nhận, giải quyết vấn đề của mình và nhận xét, đánh giá đ-ợc cách giải quyết của bạn Điều đó sẽ thúc đẩy sự mở rộng và phát triển t- duy, các quan hệ xã hội, tình bạn bè, trách nhiệm của mình đối với tập thể

Nh- vậy năng lực nhận thức liên quan trực tiếp với t- duy Năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ đ-ợc phát triển khi t- duy phát triển

II - Vấn đề phát triển năng lực t- duy và rèn trí thông

minh

1 T- duy là gì ?

L.N Tônxtôi đã viết: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả những cố gắng của t- duy chứ không phải của trí nhớ" Nh- vậy, HS chỉ thực sự lĩnh hội đ-ợc tri thức chỉ khi họ thực sự t- duy [10]

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 [22]

Hay: T- duy là một quá trình tâm lí mà nhờ đó con ng-ời phản ánh đ-ợc cái

đối t-ợng và hiện t-ợng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản chất của

chúng, đồng thời con ng-ời vạch ra đ-ợc những mối quan hệ khác nhau trong mỗi

đối t-ợng, hiện t-ợng và giữa các đối t-ợng, hiện t-ợng với nhau" [14]

2 Những phẩm chất của t- duy [18]

Những phẩm chất cơ bản của t- duy là:

- Tính định h-ớng: thể hiện ở ý thức nhanh chóng và chính xác đối t-ợng cần

lĩnh hội, mục đích phải đạt và những con đ-ờng tối -u để đạt đ-ợc mục đích ấy

- Bề rộng: thể hiện ở chỗ có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối t-ợng

khác

- Độ sâu: thể hiện ở khả năng nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của

sự vật, hiện t-ợng

- Tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và

cách thức hoạt động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động t- duy đ-ợc tiến hành theo h-ớng xuôi

và ng-ợc chiều

- Tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện đ-ợc vấn đề, đề xuất đ-ợc

cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề

- Tính khái quát: thể hiện ở chỗ khi giải quyết mỗi loại nhiệm vụ sẽ đ-a ra

mô hình khái quát Từ mô hình khái quát này có thể vận dụng để giải quyết các nhiệm vụ cùng loại

3 Rèn luyện các thao tác t- duy [7], [22]

Có năng lực quan sát tốt, ghi nhận đ-ợc chính xác sự biến đổi của sự vật, hiện t-ợng nh-ng không biết xâu chuỗi các hiện t-ợng đó lại với nhau và đ-a ra những kết luận cần thiết cũng nh- thể hiện quan điểm cá nhân thì ch-a đủ mà cần phải có t- duy Vì không có t- duy thì không có sự tiếp thu, không có sự vận dụng tri thức, HS không học tập đ-ợc Do đó, phát triển t- duy đồng nghĩa với việc rèn luyện các thao tác t- duy là điều vô cùng quan trọng và cần thiết Dạy và học hoá học có nhiều cơ hội để thực hiện nhiệm vụ đó

đó rồi rút ra các kết luận cần thiết (tổng hợp) Cụ thể đối với bài axit nitric:

Sau đó, h-ớng học sinh v¯o tình huống ‚có vấn đề‛ ion NO3 trong môi tr-ờng axit (tổng hợp)

Từ đó có thể thấy rằng, phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với nhau, bổ sung cho nhau tạo thành một thể thống nhất không tách rời Phân tích là cơ

sở của tổng hợp, tổng hợp diễn ra trên cơ sở phân tích

b So sánh

So sánh là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác nhau, sự

đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các đối t-ợng nhận thức

Trong dạy học hoá học th-ờng dùng hai loại so sánh là: so sánh tuần tự và so sánh đối chiếu

So sánh tuần tự: là sự so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối t-ợng nhận

thức rồi so sánh chúng với nhau

Ví dụ: sau khi nghiên cứu axit HNO3, yêu cầu học sinh so sánh tính chất của hai axit H2SO4 và HNO3

H O N

O

O

+5 +1

Thể hiện tính axit Thể hiện tính oxi hoá mạnh





HNO3 vừa có tính axit, vừa có tính oxi hoá mạnh

So sánh đối chiếu: nghiên cứu hai đối t-ợng cùng một lúc hoặc khi nghiên

cứu đối t-ợng thứ hai ng-ời ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối chiếu với từng

bộ phận của đối t-ợng thứ nhất

Ví dụ: so sánh tính chất của oxi và các nguyên tố khác trong nhóm, giáo viên h-ớng dẫn học sinh căn cứ vào cấu hình electron lớp ngoài cùng để so sánh

Nh- thế có thể thấy rằng, so sánh có quan hệ chặt chẽ với phân tích và tổng hợp

c Trừu t-ợng hoá và khái quát hoá

Trừu t-ợng hoá là quá trình dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những thuộc

tính, những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết về ph-ơng diện nào đó và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để t- duy

Khái quát hoá là quá trình dùng trí óc để bao quát nhiều đối t-ợng khác nhau

thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối quan hệ nhất định Những thuộc tính chung này bao gồm hai loại: những thuộc tính giống nhau và những thuộc tính bản chất

Ví dụ: phân loại ph°n ứng hoá học theo tiêu chí ‚có sự thay đổi số oxi hoá‛ (khái quát hoá), cần h-ớng dẫn HS gạt bỏ (trừu t-ợng hoá) các dấu hiệu không bản chất nh-: số chất tham gia phản ứng, số chất tạo thành, có sự cho – nhận proton

Qua đó để thấy rằng, trừu t-ợng hoá và khái quát hoá có mối quan hệ mật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giống nh- mối quan hệ giữa phân tích

Khái niệm nào cũng có nội hàm và ngoại diên Nội hàm là những thuộc tính chung, bản chất, đặc tr-ng cho các sự vật, hiện t-ợng, quá trình mà khái niệm phản

ánh Ngoại diên là toàn bộ những sự vật hay hiện t-ợng có chung cái thuộc tính bản chất làm thành nội hàm khái niệm

Ví dụ: ‚axit l¯ chất có kh° năng cho proton‛ thì HCO3 ,NH4 là ngoại diên cða khái niệm ‚axit‛

Nhìn chung, suy lí gồm hai bộ phận: các phán đoán có tr-ớc (gọi là tiền đề)

và các phán đoán có sau (gọi là kết luận) Suy lí đ-ợc chia thành ba loại: suy lí diễn dịch, suy lí quy nạp và loại suy

* Suy lí diễn dịch: là suy lý đi từ nguyên lý chung, phổ biến đến tr-ờng hợp riêng lẻ, cá

biệt

* Suy lí quy nạp: là suy lí ng-ợc lại của suy lí diễn dịch (nh-ng hai loại suy lí này

gắn bó mật thiết với nhau)

* Loại suy: là suy lí đi từ một số thuộc tính giống nhau của hai đối t-ợng để rút ra

kết luận về những thuộc tính giống nhau khác của hai đối t-ợng đó

Ví dụ: trong ch-ơng halogen, học sinh chỉ cần nghiên cứu kỹ về clo, còn các halogen khác học sinh biết nhờ phép loại suy

5 T- duy hoá học [19]

Trên cơ sở các phẩm chất, thao tác t- duy nói chung, mỗi môn khoa học lại

có những nét đặc tr-ng riêng của hoạt động t- duy, phản ánh nét đặc thù của ph-ơng pháp nhận thức môn khoa học đó

Ví dụ:

Với t- duy toán học thì A + B = C + D  A – C = B – D

Với t- duy hoá học thì khác, t- duy hoá học đ-ợc đặc tr-ng bởi ph-ơng pháp nhận thức hoá học nghiên cứu các chất, quá trình biến đổi các chất và qui luật chi phối quá trình biến đổi này (A + B) không phải là phép cộng thuần tuý của toán học mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất tạo thành chất mới theo nguyên lí, qui luật, những mối quan hệ định tính và định l-ợng của hoá học

Trên cơ sở của sự t-ơng tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ, thông qua các bài tập, các vấn đề của hoá học mà tạo nên thao tác t- duy và ph-ơng pháp suy luận logic, t- duy độc lập, sáng tạo

Với hoá học thì có thể là :

A + B  C + D

A + B  E

A + B  G + H + K Cơ sở của t- duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự t-ơng tác giữa các tiểu phân của thế giới vi mô, mối liên hệ giữa đặc điểm cấu tạo chất với tính chất của chất, các qui luật biến đổi giữa các loại chất và mối liên hệ giữa chúng

Đặc điểm của t- duy hoá học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa sự biến

đổi bên trong và các dấu hiệu bên ngoài

Bồi d-ỡng năng lực và ph-ơng pháp t- duy hoá học cho HS là bồi d-ỡng cho

HS biết vận dụng thành thạo các ph-ơng pháp t- duy và ph-ơng pháp nhận thức, dựa vào số liệu quan sát đ-ợc mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi các chất của quá trình

Quá trình t- duy hoá học đ-ợc bắt đầu từ sự quan sát các hiện t-ợng hoá học, phân tích các yếu tố của quá trình biến đổi để tìm ra các mối liên hệ về mặt định tính, định l-ợng, quan hệ nhân quả của các hiện t-ợng và quá trình hoá học để xây

dựng nên các cơ sở lí thuyết, quy luật, định luật mô tả bằng ngôn ngữ hoá học rồi trở lại nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

6 Hình thành và phát triển t- duy hoá học cho học sinh [19]

Việc phát triển t- duy hoá học cho HS tr-ớc hết là giúp HS nắm vững kiến thức hoá học cơ bản, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành Qua

đó mà kiến thức HS thu nhận đ-ợc trở nên vững chắc và sinh động hơn HS chỉ thực

sự lĩnh hội đ-ợc tri thức khi t- duy của họ phát triển và nhờ sự h-ớng dẫn của giáo viên mà HS biết phân tích, tổng hợp, 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 có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh nhạy, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả Nh- vậy

sự phát triển t- duy của HS đ-ợc diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức, khi t- duy phát triển sẽ tạo ra một kỹ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ

có ph-ơng pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau này

Do đó, trong hoạt động giáo dục cần phải tập luyện cho HS hoạt động t- duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học Từ hoạt động dạy học trên lớp, thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà GV điều khiển hoạt động nhận thức của HS để giải quyết các vấn đề học tập đ-ợc đ-a ra HS tham gia vào hoạt động này một cách tích cực sẽ nắm đ-ợc cả kiến thức và ph-ơng pháp nhận thức, đồng thời các thao tác t- duy cũng

đ-ợc rèn luyện

Trong học tập hoá học, hoạt động giải bài tập hoá học là một trong các hoạt

động chủ yếu để phát triển t- duy Vì GV cần phải tạo điều kiện để HS tham gia th-ờng xuyên, tích cực vào hoạt động này Qua đó mà năng lực trí tuệ đ-ợc phát triển, HS sẽ có đ-ợc những sản phẩm t- duy mới Có thể đánh giá t- duy phát triển bằng các dấu hiệu sau đây:

- Có khả năng vận dụng các tri thức và kỹ năng vào tình huống mới

Trong quá trình học tập, HS có nhiệm vụ là phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi phải liên t-ởng đến những kiến thức đã học Nếu HS độc lập vận dụng tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện t- duy phát triển

- Tái hiện nhanh chóng kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải một bài toán nào đó Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật và hiện t-ợng

- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện t-ợng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện t-ợng t-ơng tự

- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế Đây là kết quả tổng hợp của sự phát triển t- duy Để có thể giải quyết tốt bài toán thực tế đòi hỏi HS phải có định h-ớng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao thác t- duy để tìm cách áp dụng một cách thích hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả

Nh- vậy hoạt động giải bài tập hoá học rèn luyện cho HS năng lực phát hiện vấn đề mới, tìm ra h-ớng đi mới Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học mà các thao tác t- duy nh-: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá… th-ờng xuyên

đ-ợc rèn luyện Năng lực quan sát, trí nhớ, óc t-ởng t-ợng, năng lực độc lập suy nghĩ của HS không ngừng đ-ợc nâng cao HS biết đánh giá, nhận xét đúng và cuối cùng t- duy đ-ợc rèn luyện, phát triển th-ờng xuyên Để thực hiện đ-ợc nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức, năng lực t- duy qua hoạt động giải bài tập hoá học giáo viên cần ý thức đ-ợc đây chính là ph-ơng tiện hiệu nghiệm để rèn luyện, phát triển t- duy cho HS Vì vậy cần chọn lọc các bài tập tiêu biểu và thông qua quá trình giải để h-ớng dẫn HS t- duy, sử dụng các thao tác t- duy trong việc vận dụng kiến thức hoá học vào việc giải quyết các yêu cầu của bài toán Hơn nữa việc giải bài tập phải đ-ợc tiến hành th-ờng xuyên, liên tục để t- duy trở nên nhạy bén

7 Trí thông minh

a Trí thông minh là gì ?

Là tổng hợp các năng lực của trí tuệ của con ng-ời (quan sát, ghi nhớ, t-ởng t-ợng, t- duy) mà đặc tr-ng cơ bản nhất là t- duy độc lập và sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mới

Còn theo tác giả Nguyễn Xuân Tr-ờng (Đại học S- Phạm Hà Nội) thì "thông minh là nhanh nhạy nhận ra mối quan hệ giữa các sự vật hiện t-ợng và biết vận dụng mối quan hệ đó theo h-ớng có lợi nhất để đạt mục tiêu" [13]

Trí thông minh có liên quan đến các chức năng tâm lí sau:

- Nhận thức đ-ợc đặc điểm bản chất của tình huống mới do ng-ời khác nêu ra hoặc tự mình đ-a ra vấn đề cần giải quyết

- Sáng tạo ra công cụ mới, ph-ơng pháp mới, cách thức phù hợp với hoàn cảnh mới (trên cơ sở những tri thức và kinh nghiệm tiếp thu đ-ợc tr-ớc đó)

Vì vậy, trí thông minh không chỉ bộc lộ qua nhận thức mà cả qua hành động (lí thuyết và thực tiễn)

Phát triển năng lực nhận thức, t- duy độc lập, sáng tạo và rèn trí thông minh cho HS là một trong những nhiệm vụ quan trong của nhà tr-ờng phổ thông Thủ t-ớng Phạm Văn Đồng đã nhiều lần nhấn mạnh:

‚Ch-ơng trình và sách giáo khoa phải đảm bảo dạy cho HS những nguyên lí cơ bản toàn diện về các mặt đức dục, trí dục, mĩ dục Đồng thời tạo cho các em điều kiện phát triển trí thông minh, khả năng độc lập suy nghĩ và sáng tạo Cái quan trọng của trí dục là rèn luyện trí thông minh và sức suy nghĩ …Ph-ơng pháp giảng dạy bao giờ cũng đi đôi với nội dung giảng dạy, anh dạy nh- thế nào giúp cho ng-ời học trò, ng-ời sinh viên óc khả năng độc lập suy nghĩ, giúp cho cái thông minh của họ làm việc, phát triển chứ không phải giúp cho họ có trí nhớ Phải có trí nhớ nh-ng chủ yếu là giúp cho họ phát triển trí thông minh sáng tạo‛ Do đó nh¯ trường phổ thông phải đào tạo ra những con ng-ời có phẩm chất trí tuệ, chủ yếu là những phẩm chất của sức suy nghĩ, của t- duy: óc suy nghĩ độc lập sáng tạo, trí thông minh

b Những biểu hiện của trí thông minh

- Trí thông minh là phẩm chất cao của năng lực t- duy nhằm giải quyết vấn

đề một cách nhanh chóng và sáng tạo Đặc tr-ng cơ bản nhất của trí thông minh là tính độc lập, sáng tạo trong suy nghĩ và trong hành động

- Một học sinh học thông minh là một HS có năng lực quan sát tốt, có trí nhớ logic nhạy bén, có óc t-ởng t-ợng linh hoạt phong phú, ứng đối sắc sảo đối với vấn

đề hoá học và làm việc có ph-ơng pháp

- Những phẩm trên của của một HS thông th-ờng đ-ợc biểu hiện ở chỗ biết

sử dụng các thao tác t- duy và hình thức t- duy:

Có năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh, cụ thể hoá, trừu t-ợng hoá, khái quát hoá, quy nạp, suy diễn, loại suy từ tài liệu giáo khoa, từ thực nghiệm và từ bài toán

Có năng lực suy nghĩ độc lập tự nhìn thấy vấn đề và phát hiện đ-ợc vấn đề,

đặt vấn đề và giải quyết vấn đề, kiểm tra và đánh giá đ-ợc cách giải quyết của bản thân, phê phán cách đặt và cách giải quyết vấn đề của ng-ời khác

Có năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo, phát hiện đ-ợc mối liên hệ khăng khít giữa những sự kiện đã có trong thực nghiệm, trong bài tập hoặc trong thực tế sản xuất, đời sống để tìm ra ph-ơng pháp đúng, hợp lí, độc đáo để giải quyết vấn đề

đặt ra

Do đó một HS học giỏi hoá học sẽ nắm đ-ợc kiến thức cơ bản về hoá học một cách chính xác, hành động tự giác: hiểu, nhớ, vận dụng tốt những kiến thức đó trong học tập và đời sống

III – Bài tập hóa học [7], [10], [12], [16]

1 Khái niệm bài tập hóa học

Theo từ điển tiếng việt, bài tập là yêu cầu của ch-ơng trình cho học sinh làm

để vận dụng những điều đã học và cần giải quyết vấn đề bằng ph-ơng pháp khoa học Một số tài liệu lí luận dạy học ‚thường dùng b¯i toán hoá học‛ để chỉ những bài tập định l-ợng-đó là những bài tập có tính toán-khi học sinh cần thực hiện những phép tính nhất định

Theo các nhà lí luận dạy học Liên Xô (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài toán, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh vừa nắm đ-ợc vừa hoàn thiện một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm

ở nước ta, sách giáo khoa hoặc sách tham kh°o, thuật ngữ ‚b¯i tập‛ được dùng theo quan điểm này

Về mặt lí luận dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập hoá học trong quá trình dạy học ng-ời giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan điểm hệ thống

và lí thuyết hoạt động B¯i tập chỉ có thể l¯ ‚b¯i tập‛ khi nó trở th¯nh đối tượng hoạt

động của chủ thể, khi có một ng-ời nào đó có nhu cầu chọn nó làm đối t-ợng, mong muốn gi°i nó, tức l¯ khi có một ‚người gi°i‛ Vì vậy, b¯i tập v¯ người học có mối quan hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn, thống nhất, và liên hệ chặt chẽ với nhau

2 ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học

Thực tiễn ở tr-ờng phổ thông bài tập hóa học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Nó vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là ph-ơng pháp dạy học hiệu nghiệm Bài tập hóa học cung cấp cho HS cả kiến thức, con đ-ờng giành lấy kiến thức, đặc biệt góp phần to lớn trong việc phát huy khả năng t- duy độc lập, sáng tạo của HS

- Bài tập hóa học là một trong những ph-ơng tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để

HS 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 thu đ-ợc qua bài giảng thành kiến thức của chính mình Kiến thức đ-ợc nhớ lâu khi vận dụng th-ờng xuyên nh- M.A Đanilôp 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 lí thuyết và thực hành‛

- Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập HS mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc

- Là ph-ơng tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất

- Rèn luyện kĩ năng hóa học cho HS nh-: Kĩ năng viết và cân bằng ph-ơng trình phản ứng hóa học, kĩ năng tính toán, kĩ năng thực hành

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho HS

- Bài tập hóa học còn đ-ợc sử dụng nh- là ph-ơng tiện để nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới, giúp HS tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức sâu sắc và bền vững

- Bài tập hóa học còn là ph-ơng tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS một cách chính xác

- Bài tập hóa học còn có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực chính xác khoa học và sáng tạo

3 Rèn trí thông minh cho học sinh thông qua bài tập hóa học

Thực chất của việc rèn trí thông minh là rèn các thao tác t- duy nhanh nhạy và sáng tạo, trên cở sở kiến thức cơ bản HS vận dụng một cách linh hoạt và sáng tạo để tìm ra đáp số của bài toán bằng con đ-ờng ngắn nhất Theo tác giả Nguyễn Xuân Tr-ờng (Đại học Sư Phạm H¯ Nội) thì ‚kiến thức lâu ngày có thể quên cái còn lại là năng lực tư duy, l¯ trí thông minh‛ [13]

Theo tôi để rèn trí thông minh cho HS thì trong quá trình giảng dạy phải làm cho học sinh thông hiểu sâu sắc kiến thức cơ bản, từ đó rèn các thao tác t- duy nhanh nhạy, linh hoạt, sáng tạo Muốn vậy, phải đa dạng hóa các dạng bài tập, -u tiên sử dụng bài tập thực hành, bài tập có nhiều cách giải hay, bài tập có sự phát triển thêm kiến thức mới … Với mỗi bài tập, không chỉ dừng lại ở mức độ tìm ra đáp

số của bài toán mà phải tập cho HS suy nghĩ tìm ra cách giải khác, rút ra những kiến thức mới cần lĩnh hội

IV – Tình hình sử dụng bài toán hóa học có nhiều cách giải để phát triển năng lực t- duy và rèn thông minh cho học sinh hiện nay

Qua tìm hiểu, điều tra chúng tôi thấy rằng: Đa số GV đã chú ý đến việc sử dụng bài tập trong quá trình giảng dạy nói chung tuy nhiên việc sử dụng bài tập trong quá trình dạy học hóa học còn có những hạn chế phổ biến sau đây:

- Việc xác định mục đích cần đạt cho bài tập nhiều khi chỉ dừng lại ở bản thân lời giải của bài tập mà ch-a có đ-ợc mục tiêu nhận thức, phát triển t- duy cho

Giáo viên và học sinh đều quan tâm đến kết quả của bài toán nhiều hơn quá trình giải toán Tất nhiên, trong quá trình giải các thao tác t- duy đ-ợc vận dụng, các

kĩ năng suy luận, kĩ năng tính toán, kĩ năng viết và cân bằng ph-ơng trình phản ứng

đ-ợc rèn luyện Thế nh-ng, nếu chú ý rèn t- duy cho HS trong quá trình giải thì việc giải để đi đến đáp số của các bài toán sẽ đơn giản hơn rất nhiều

Đối với cách dạy thông th-ờng thì chỉ cần tổ chức cho HS hoạt động tìm ra đáp

số của bài toán Để phát triển t- duy và rèn trí thông minh cho HS thì làm nh- thế là ch-a đủ, thông qua hoạt động giải bài toán hoá học luôn khuyến khích HS tìm nhiều cách giải cho một bài tập, chọn cách giải hay nhất, ngắn gọn nhất

Khi giải bài toán, cần tổ chức cho mọi đối t-ợng HS cùng tham gia tranh luận Khi nói lên đ-ợc một ý hay, giải bài toán đúng, với ph-ơng pháp hay sẽ tạo ra cho

HS niềm vui, một sự h-ng phấn cao độ, kích thích t- duy, nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải hay hơn thế nữa

3 Vấn đề rèn trí thông minh: Định nghĩa, biểu hiện của trí thông minh

4 Bài tập hóa học: Khái niệm, ý nghĩa và tác dụng củ bài tập hóa học, rèn trí thông minh cho HS thông qua bài tập hóa học

5 Tình hình sử dụng bài toán hóa học có nhiều cách giải để phát triển năng lực t- duy và rèn thông minh cho HS hiện nay

Ch-ơng 2

Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa

học vô cơ có nhiều cách giải để rèn t- duy

và trí thông minh cho học sinh

ở tr-ờng Trung học phổ thông

I - Một số ph-ơng pháp giải toán hóa học

1 - Ph-ơng pháp bảo toàn khối l-ợng

- Nội dung: ‚Tổng khối lượng các chất tham gia ph°n ứng bºng tổng khối lượng các chất tạo th¯nh sau ph°n ứng‛

- Hệ quả 1: Gọi mt là khối l-ợng các chất tr-ớc phản ứng, ms là khối l-ợng các chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì vẫn

có mt = ms

- Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất (nh- oxit, muối, ) thì ta luôn có: mHợp chất = mKim loại + manion

2 - Ph-ơng pháp bảo toàn điện tích

- Định luật bảo toàn điện tích đ-ợc áp dụng trong các tr-ờng hợp nguyên tử, phân tử và dung dịch trung hoà điện

- Trong một dung dịch tổng số mol điện tích d-ơng phải bằng tổng số mol

điện tích âm

3 – Ph-ơng pháp bảo toàn số mol electron

- Nội dung: ‚Trong ph°n ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử nhường bºng số mol electron m¯ chất oxi hóa nhận‛ Sử dụng cho các bài toán có phản ứng oxi hoá - khử, đặc biệt là các bài toàn có nhiều chất oxi hóa và chất khử

Chú ý: Tất cả các bài toán về kim loại đều là phản ứng oxi hóa khử, do đó có thể sử

dụng ph-ơng pháp bảo toàn số mol electron để giải

- Nếu có nhiều chất oxi hoá và chất khử cùng tham gia thì ta cần tính tổng số mol electron nh-ờng và tổng số mol electron nhận

- Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu và cuối của một nguyên tố mà không cần quan tâm đến các số oxi hoá

ở trạng thái trung gian

- Cần kết hợp các ph-ơng pháp khác nh- bảo toàn khối l-ợng, bảo toàn số mol nguyên tử để giải bài toán

- Một số bài toán cho thiếu dữ kiện nên khi giải bằng ph-ơng pháp đại số, số

ẩn nhiều hơn số ph-ơng trình và có dạng vô định không giải đ-ợc Nếu dùng ph-ơng pháp ghép ẩn ta có thể giải loại bài toán này một cách dễ dàng

5 – Ph-ơng pháp trung bình

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

- Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm ra nguyên tử khối hoặc phân tử khối

- Khối l-ợng mol trung bình là khối l-ợng của một mol hỗn hợp

hợphỗnmolSố

hợphỗnợng-lKhối

M 

6 – Ph-ơng pháp tăng giảm khối l-ợng

- Khi chuyển từ chất này sang chất khác, khối l-ợng có thể tăng hoặc giảm

do các chất khác nhau có khối l-ợng mol khác nhau

- Dựa vào sự tăng giảm khối l-ợng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối l-ợng hỗn hợp hay một chất

- Ph-ơng pháp này th-ờng đ-ợc áp dụng giải bài toán vô cơ và hữu cơ, tránh việc lập nhiều ph-ơng trình, từ đó sẽ không phải giải những hệ ph-ơng trình phức tạp

- Ph-ơng pháp này có ý nghĩa thực tế là tr-ờng hợp pha chế dung dịch

- Ph-ơng pháp này chỉ áp dụng trong các tr-ờng hợp trộn lẫn dung dịch của cùng một chất (hoặc chất khác nhau nh-ng khi phản ứng với H2O lại cho cùng một chất Ví dụ cho (CH3CO)2O vào dung dịch CH3COOH ta thu đ-ợc dung dịch chứa một chất tan duy nhất là CH3COOH

- Không đ-ợc áp dụng ph-ơng pháp này cho các tr-ờng hợp trộn lẫn các chất khác nhau hoặc xảy ra phản ứng giữa chúng (NaOH + HCl)

- Nguyên tắc của ph-ơng pháp này là: Trộn 2 dung dịch của chất A với nồng

độ khác nhau ta thu đ-ợc dung dịch chất A với nồng độ duy nhất Nh- vậy l-ợng chất tan trong phần đặc bị giảm xuống phải bằng l-ợng chất tan tăng lên trong phần loãng Sơ đồ tổng quát của ph-ơng pháp đ-ờng chéo nh- sau:





x x

x x D

D

1 2 2

M , sử dụng sơ đồ đ-ờng chéo ta có thể tính đ-ợc tỉ lệ số mol hoặc số mol của các chất

8 – Một số ph-ơng pháp khác

a Ph-ơng pháp quy đổi

Một số bài toán hóa học có thể giải nhanh bằng ph-ơng pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tử, bảo toàn khối l-ợng song ph-ơng pháp quy đổi cung tìm ra đáp số rất nhanh và đó cũng là phơng pháp khá -u việt giúp ta tìm ra đáp số nhanh của bài toán

Chú ý khi dùng ph-ơng pháp quy đổi:

- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) thành hỗn hợp hai chất hay chỉ một chất phải đảm bảo số mol nguyên tử và khối l-ợng hỗn hợp

- Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất cứ cặp chất nào thậm chí một chất nh-ng sao cho cách giải đơn giản nhất

- Trong quá trình tính toán bằng ph-ơng pháp quy đổi có thể gặp giá trị âm

đó là do sự bù trừ của khối l-ợng các chất trong hỗn hợp Trong tr-ờng hợp này ta vẫn tính toán bình th-ờng và kết quả cuối cùng không thay đổi

b Ph-ơng pháp tự chọn l-ợng chất:

Có một số bài toán ng-ời ta cho l-ợng chất d-ới dạng giá trị tổng quát hoặc không cho l-ợng chất Trong những trừơng hợp này tốt nhất ta tự chọn một giá trị nh- thế nào để cho việc giải bài toán trở thành đơn giản nhất

Có một vài cách chọn giá trị tự do:

- L-ợng chất tham gia phản ứng là 1mol

- Khối l-ợng dung dịch là 100gam

- L-ợng chất tham gia phản ứng theo số liệu của đầu bài

- L-ợng chất ứng với khối l-ợng mol của nguyên tử, phân tử

c Ph-ơng pháp biện luận

Để giải một bài toán theo ph-ơng pháp biện luận, ta có thể biện luận theo các nội dung sau đây:

- Biện luận theo hóa trị hay số oxi hóa

- Biện luận theo nguyên tử khối hay phân tử khối của chất

- Biện luận theo quy luật của phản ứng

- Biện luận theo tính chất của chất

- Biện luận theo số mol, khối l-ợng của chất

II – Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải

Bài 1: A là oxit sắt FexOy, tiến hành 2 thí nghiệm:

- TN 1: Cho A tác dụng hết với dung dịch HCl loãng d-

- TN 2: Cho A tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng (biết SO2 là sản phẩm khử duy nhất)

Biết rằng khi số mol 2 axit tham gia phản ứng ở 2 thí nghiệm nh- nhau thì tỉ lệ số mol của oxit trong 2 thí nghiệm là 8/5 Xác định công thức oxit sắt FexOy

Lời Giải Với bài toán này, HS đều biết rằng: FexOy tác dụng với H2SO4 đặc có khí SO2sinh ra  FexOy có thể là FeO hoặc Fe3O4

Với HS bình th-ờng, xét 2 tr-ờng hợp FeO hoặc Fe3O4 rồi lập tỉ lệ số mol 2 oxit, giải theo cách 1

Cách 1: Xét từng tr-ờng hợp

Tr-ờng hợp 1: Oxit là FeO

TN 1:

FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O 0,5a a

TN 2:

2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 0,5a a

1

1n

n

) 2 TN

(

FeO

) 1 TN (

) 1 TN ( O

Fe

) 2 TN ( O

3yx

)i

¹lo(15

21yx

5

8yx

y2

5

8y

2

yx

5

8n

n

5

8n

n

4 3 )

1 TN ( O Fe

) 2 TN ( O Fe

) 2 TN ( O Fe

) 1 TN ( O Fe

y x

y x

y x

y x

Víi HS cã kh¶ n¨ng t- duy to¸n häc vµ cã n¨ng lùc quan s¸t tèt, Víi 2 oxit FeO, Fe3O4 (c«ng thøc chung lµ FexOy) th× ta lu«n cã x  y, gi¶i theo c¸ch 3

3y

x5

8yx3

y25

8n

ny2yx

y

) 1 TN ( O Fe

) 2 TN ( O Fe

y x

x2,0ax3

,0100

30ay

oxit ( O -) p (

.563,0.2816m

mm

m

nn

Fe Fe

CO Fe

-) p ( CO O

Fe

CO -)

p ( CO

2 y

3

23,0

2,0n

n

3 2 O

Fe  



Cách 2.2: Bảo toàn khối l-ợng + Bảo toàn số mol nguyên tử Fe

2,0n3,0.44n

.563,0.2816m

mm

m

nn

Fe Fe

CO Fe

-) p ( CO O

Fe

CO -)

p ( CO

2 y

;2xx.80x.2,0

16M

x

2,

3,0n

Cách 3.1:

)OFe(3

23,0

2,0n

n

3 2 O

.3,0

16M

y

3,0

nFexOy   FexOy    y = 3 ; x = 2 (Fe2O3) Cách 3.3: Bảo toàn số mol nguyên tử O

3

2y

x16

y

3,0)

y16x56(y

3,0

Bài 3: Hoà tan 16,4gam hỗn hợp bột X gồm Fe kim loại và một oxit sắt bằng dung

dịch HCl d-, thu đ-ợc 3,36lít khí (đktc) và dung dịch A Cho A tác dụng với l-ợng d- dung dịch NaOH, sau đó đun nóng trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu

đ-ợc kết tủa B Nung B ở nhiệt độ cao đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 20gam chất rắn Xác định công thức của oxit sắt

§Æt sè mol c¸c chÊt trong 16,4gam hçn hîp X { Fe: a ; FexOy: b }

36,3a

 Fe(OH) y/x

bx bx Nung kÕt tña x¶y ra c¸c ph¶n øng:

4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O 0,15 0,075

4xFe(OH) y/x + (3x - 2y)O2  2xFe2O3 + 4yH2O

bx 0,5bx ChÊt r¾n thu ®-îc lµ Fe2O3: (0,5bx + 0,075)

 160.(0,5bx + 0,075) = 20  bx = 0,1 ; by = 0,15  (Fe O )

3

215,0

1,0y

x

3 2

C¸ch 2: B¶o toµn electron + B¶o toµn sè mol nguyªn tö

§Æt sè mol c¸c chÊt trong 16,4gam hçn hîp X { Fe: a ; FexOy: b }

 56a + (56x + 16y)b = 16,4 (I)

n n

1,0y

x

3 2





C¸ch 3: B¶o toµn electron + B¶o toµn sè mol nguyªn tö

B¶o toµn sè mol electron: 2.nFe 2.nH2  nFe  0,15

gam8m

4,16m

15,0.56

OxFe

075,0

OFe

x

1,0

OFe2

15,0

Fe2

3 2

3 2

y

C¸ch 3.1: x 80.x x 2; y 3(Fe O )

1,0

x8x

1,0)

y16x56

Lời Giải

Chú ý: Các oxit sắt, nung ngoài không khí đến khối l-ợng không đổi luôn tạo thành

Fe2O3 16gam oxit sắt duy nhất là Fe2O3

12,0y

x

4 3

2,0mxn1,0)mxn(

12,0y

x

4 3

,18m

08,0n

06,0n

04,02

316,0

12,0n

n16,016

12,0.5628,9

O

Fe )

,18m

08,0n

O xFe

04 , 0

O Fe

x

12 , 0

O Fe 2

08 , 0

FeCO 2

3 2

3 2

y x

.12,0

28,9

x28,9x

12,0)

y16x56



Bài 5: A là oxit sắt FenOm, tiến hành 2 thí nghiệm:

- TN 1: Hoà tan hoàn toàn a gam A bằng H2SO4 đặc, nóng thu đ-ợc V1 lít khí SO2(là sản phẩm khử duy nhất)

- TN 2: Khử hoàn toàn a gam A bằng khí CO ở nhiệt độ cao rồi hoà tan hết l-ợng sắt tạo thành bằng H2SO4 đặc, nóng thì thu đ-ợc V2 lít khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất) Biết V2 = 3V1 (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)

Xác định công thức của oxit sắt

Lời Giải Trong 3 oxit sắt {FeO, Fe2O3, Fe3O4} thì chỉ có FeO, Fe3O4 tác dụng với

H2SO4 đặc, nóng sinh ra khí SO2 Với HS bình th-ờng, giải theo cách 1

Cách 1: Xét từng tr-ờng hợp

Tr-ờng hợp 1: Oxit sắt là FeO

Các phản ứng xảy ra:

2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (1)

FeO + CO  Fe + CO2 (2)

2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3)

Nhận thấy cùng số mol FeO thì:

) 1 ( 2 )

3 (

2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (4)

Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2 (5)

6Fe + 18H2SO4  3Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 18 H2O (6)

Nhận thấy cùng số mol Fe3O4 thì:

) 4 ( 2 )

6 (

SO 9n

n  (không thoả mãn đề bài) Với HS có kiến thức hóa học và có t- duy toán học, có thể đặt công thức của oxit sắt là FenOm, giải theo cách 2

n 

Với HS có năng lực t- duy logic, sáng tạo Nhận thấy rằng: Trong 2 oxit sắt

có tính khử FeO, Fe3O4 khi tác dụng với H2SO4 đặc, nóng thì đều nh-ờng 1e Do đó

oxit sắt FenOm khi bị oxi hóa nên muối Fe3+ thì số e nh-ờng là (3n – 2m) = 1, giải theo cách 3

Cách 3: Ph-ơng pháp bảo toàn

Đặt số mol của oxit sắt A là: FenOm: x (mol)

TN 1 : Bảo toàn số mol electron: SO (1)

2

n2x)m2n3

Mà 3n - 2m = 1 SO (1)

2

n2

Bảo toàn số mol electron:

1m

;1nn

3.2n

.n2.3n

2

n

3 Fe  SO2(2)  SO2(1) SO2(1)   

Vậy oxit sắt A là FeO

Một số HS thông minh, có khả năng tổng hợp kiến thức, áp dụng ph-ơng pháp quy đổi và các ph-ơng pháp khác, ta có thể giải một cách đơn giản bài này theo cách 4

Cách 4: Ph-ơng pháp quy đổi

Oxit sắt gồm 2 nguyên tố { Fe: x ; O: y}

Bảo toàn số mol electron:

x 

Bài 6: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn 9,66gam hỗn hợp X gồm Al và

FexOy thu đ-ợc hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hết với dung dịch NaOH d- thu

đ-ợc dung dịch Z, 0,672lít khí H2 (đktc) và phần không tan D Sục từ từ khí CO2 đến d- vào dung dịch Z, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 5,1gam chất rắn T Xác định công thức của oxit sắt FexOy

Lời Giải

Bài toán này đòi hỏi HS tr-ớc hết phải nắm vững tính chất hóa học cơ bản của các chất Vì chất rắn Y tác dụng với dung dịch NaOH thấy có khí thoát ra  Trong Y có Al d- (đó là điểm mấu chốt của bài toán này)

Chất rắn T là Al2O3 0,05

102

1,5n

672,0b5

2Al(OH)3 0

t

Al2O3 + 3H2O (2ay + 0,02) (ay + 0,01)

04 0 05

0 01 03

x

4 3



