Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT

Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT Giúp học sinh“khắc phục các sai lầm thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT

A PHẦN MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Quyết định số 16/2006/QĐ BGD & ĐT ngày 5/5/2006 của Bộ trưởng bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu: Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh

Để đạt các mục tiêu đó thì khâu đột phá là đổi mới phương pháp giáo dục

từ lối dạy học truyền thụ một chiều sang dạy học theo “phương pháp dạy học

tích cực” Làm cho “học” là quá trình kiến tạo: tìm tòi, khám phá, phát hiện,

khai thác và xử lí thông tin,…Học sinh tự mình hình thành hiểu biết, năng lực

và phẩm chất “Dạy” là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh:

cách tự học, sáng tạo, hợp tác,…dạy phương pháp và kĩ thuật lao động khoa học, dạy cách học Học để đáp ứng những nhu cầu của cuộc sống hiện tại và tương lai…Giúp học sinh nhận thức được những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân và cho sự phát triển xã hội

Trong chương trình THPT, Hoá học là một bộ môn khoa học tự nhiên có vai trò quan trọng trong nhà trường phổ thông Môn học cung cấp cho học sinh một hệ thông kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vì vậy giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản ,thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực hành động Hình thành cho các em những phẩm chất cần thiết như tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác yêu khoa học Nhằm đạt được mục tiêu đào tạo ra thế hệ những người lao động đáp ứng nhu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành giáo dục và đào tạo phải tiến hành đổi mới trên mọi mặt: nội dung, phương pháp, hình thức, phương tiện,….Trong đổi

1

mới hoạt động dạy học hóa học, vai trò của BTHH đặc biệt quan trọng nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ của bộ môn hóa học, đi tới mục tiêu nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh (HS), tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc, trò chép” như kiểu truyền thống, HS được khuyến khích và tạo điều kiện để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình.Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, do đó dạy và học hóa học không chỉ dừng lại ở việc truyền đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà còn phải nâng cao tính thực tiễn của môn học: rèn luyện các kỹ năng, năng lực thực hành, nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn sản xuất Trong dạy học hóa học, bài tập hóa học (BTHH) là nguồn quan trọng để HS thu nhận kiến thức, củng cố khắc sâu những lí thuyết đã học phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, nâng cao năng lực nhận thức Tuy nhiên việc bố trí thời lượng trong làm bài cho phần kiến thức, bài tập hóa học rất ít đặc biệt với các bài tập trắc nghiệm Do vậy đa số học sinh THPT hiện nay khi gặp các bài tập có vấn đề học sinh thường lúng túng và mắc sai lầm của đề ra ,cho nên việc hướng dẫn HS THPT phát hiện và tránh những nhầm lẫn khi giải bài tập không nhằm ngoài mục đích này Việc làm này sẽ có tác dụng nâng cao hiệu quả dạy của thầy và học của trò Qua thực tiễn dạy học, bằng những kinh nghiệm có được,tôi xin đúc kết lại

thành sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: Giúp học sinh“Khắc phục các sai lầm

thường gặp trong quá trình giải bài tập hoá học tại trường THPT’’

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

- Hệ thống hóa những sai lầm thường gặp trong giải bài tập hoá học

- Vận dựng những hệ thống kiến thức đã xây dựng để dạy học trong chương trình lớp 12, ôn thi đại học,ôn thi học sinh giỏi nhằm khắc phục những sai lầm trong giải bài tập hoá học ,tăng hứng thú học tập bộ môn cho học sinh

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

2

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa ,sách giáo viên Hoá học lớp 10,11,12, các đề thi đại học , đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hoá học từ năm

2007 đến 2012

- Học sinh khối 12, học sinh ôn thi đại học,ôn thi học sinh giỏi

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu luật giáo dục về đổi mới chương trình, phương pháp dạy học,

Các tài liệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học tích cực bộ môn hóa

Nghiên cứu thực trạng dạy học hóa lớp 12 ở Trường THPT Quảng Xương IV

-Phân tích các sai lầm học sinh thường mắc khi giải bài tập Hoá học

3

B NỘI DUNG

I CƠ SỞ LÝ LUẬN

Để hướng dẫn HS phát hiện và phân tích những sai lầm trong quá trình giải bài tập hoá học ở trường THPT ta cần hiểu rõ một số vấn đề và lý luận dạy học sau:

1 Tìm hiểu sai lầm và cơ chế phát sinh sai lầm trong dạy học

a Khái niệm về sai lầm- sai lầm trong nghiên cứu khoa học

Theo trung tâm từ điển học ,từ điển Tiếng Việt (nhà xuất bản KHXH , Hà Nội 1994).Thì sai lầm là “ trái với yêu cầu khách quan ,lẽ phải dẫn đến hậu quả không hay”

Sai lầm không chỉ xuất hiện trong cuộc sống mà còn xuất hiện cả trong học tập, nghiên cứu khoa học Alber Einstein nói về tác hại của sai lầm trong nghiên cứu khoa học “ nếu tôi mắc sai lầm thì chỉ cần một lần cũng đủ rồi”.Trong giáo dục Komensky khẳng định “bất kỳ một sai lầm nào cũng có thể làm cho học sinh kém đi, nhưng giáo viên không chú ý tới sai lầm đó bằng cách hướng dẫn học sinh nhận thức sửa chữa khắc phục sai lầm A.A Stoliar cũng đã lên tiếng nhắc nhở giáo viên “ không được tiếc thời gian để phân tích trên giờ học các sai lầm của học sinh”

b.Nguyên nhân phát sinh các sai lầm của học sinh trong giải bài tập HH.

Qua tìm hiểu thực tế ở các lớp tôi trực tiếp giảng dạy,tìm hiểu quá trình các em giải bài tập, các sai lầm mà các em thường gặp là:

- Đọc không kỹ đề ra, dẫn đến hiểu nhầm kiến thức, không phát hiện được nội dung chính(các “ chốt”) trong bài tập

- Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”

-Vận dụng các phương pháp giải bài toán một cách không hợp lí và triệt

để trong giải các bài tập hoá học

-Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức

- Khi giải toán chưa cân bằng phương trình hoá học

4

- Thiếu kĩ năng thực hành hoá học, các bài tập thực nghiệm hoá học còn mang nặng lý thuyết không sát thực tế.

- Sai lầm của học sinh về cách hiểu và vận dụng lí thuyết hoá học trong giải bài tập

2 Ý nghĩa và tác dụng của việc phát hiện và phân tích những sai lầm trong quá trình giải bài tập hoá học ở trường THPT

Theo tôi nếu giáo viên dự đoán được các sai lầm (về cách hiểu kiến thức lẫn kỹ năng thực hành) mà học sinh thường mắc phải sẽ tạo nên tình huống hay trong bài tập Một giáo viên giỏi có kinh nghiệm trong dạy học sẽ có khả năng

dự đoán được nhiều sai lầm làm cơ sở để xây dựng bài tập Hoá học có nội dung sâu sắc ,kiểm tra được nhiều sai phạm mà học sinh mình thường mắc trong quá trình học tập môn hoá học, để từ đó điều chỉnh quá trình dạy học nhằm khắc phục những sai lầm xảy ra,từ đó giúp học sinh hiểu sâu kiến thức hơn,tạo sự hứng thú học tập cho học sinh

II NHỮNG SAI LẦM THƯỜNG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ CÁCH KHẮC PHỤC SAI LẦM

Việc tổng kết những sai lầm thường gặp trong dạy học hoá học cần có những nghiên cứu điều tra cơ bản, bước đầu tôi xin đề xuất một một số dạng sai lầm phổ biến sau:

1.Những nhầm lẫn trong quá trình vận dụng kiến thức về

phản ứng oxi hoá khử

Phản ứng oxi hoá khử là kiến thức rất quan trọng nó xuyên suốt trong quá trình hoá học vô cơ , trong kiểm tra kiến thức trong các kì thi tốt nghiệp, đại học và trong các kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh thành phố,cho đến các kì thi quốc gia đều có kiểm tra kiến thức về phản ứng oxi hoá khử Việc vận dụng kiến thức về phản ứng oxi hoá khử không thật đơn giản và dễ.Sau đây là một số

“nhầm lẫn” về việc vận dụng kiến thức

Ví dụ 1: Cho 39,2g hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 ,CuO và Cu (trong đó oxi chiếm 18,367%về khối lượng) tác dụng vừa đủ với 400 ml dung

5

dịch HNO3 nồng độ a mol/l,thu được 0,2 mol NO(sản phẩm khử duy nhất của

N5+) Gía trị của a là: A 2,0 B.4,25 C 3,0 D.1,0

Phân tích :HS sẽ áp dụng pp bảo toàn e như sau:

Qúa trình khử: NO3- +4H+ +3e NO+ 2H2O

Ta có khối lượng oxi=7,2g nên số mol oxi là 0,45mol

Ta có quá trình oxi hóa: Fe  Fe3+ +3e

Áp dụng bảo toàn e ta có:3x +2y=1,5= số mol HNO3 tạo muối

Áp dụng bảo toàn nguyên tố N ta được số mol HNO3 =1,7 mol Vậy a=4,25M đáp án B

Ví dụ 2: Hãy viết phương trình hoá học sau đây dưới dạng ion đầy đủ và

* Phân tích : với loại câu hỏi học sinh thường áp dụng kiến thức về điện li

và trình bày với kết quả như sau:

a - phương trình ion đầy đủ:

Al +4H+ +NO3-  Al3+ + 3NO3- +NO+ H2O

- Phương trình ion rút gọn: Al +4H+ +NO3-  Al3+ + NO+ 2H2O

b phương trình ion đầy đủ :

Fe +2H+ +SO42-  Fe2+ +SO42- +H2Phương trình ion rút gọn:Fe +2H+  Fe2+ +H2

c.phương trình ion đầy đủ:

2Fe +12H+ +6SO42-  2Fe3+ +3SO42- +6H2O+3SO2Phương trình ion rút gọn:

2Fe +12H+ +3SO42-  2Fe3+ + 6H2O+3SO2 Với cách giải trên học sinh học sinh phạm một sai lầm ở câu (c) đó là nhìn phương trình ion rút gọn ta thấy SO42- có tính oxi hoá ,nhưng thực chất

SO42- không có tính oxi hoá , mà tính oxi hoá của cả phân tử H2SO4 Vì vậy phương trình ion đầy đủ cũng như rút gọn của (c) là:

2Fe + 6H2SO4  2Fe3+ +3SO42-+ 6H2O+3SO2

2 Những sai lầm về cách hiểu và vận dụng kiến thức

Kiến thức hoá học phổ thông vừa phong phú vừa đa dạng ,vừa lí thuyết vừa thực nghiệm , vừa trừu tượng vừa cụ thể , nên việc mắc sai lầm trong học tập là điều khó tránh khỏi Giáo viên nên dự đoán về sai lầm để tạo tình huống

có vấn đề trong bài tập ,phần nào giúp học sinh hiểu được những sai lầm đó qua hoạt động giải bài tập, tránh mắc những tình huống tương tự sau khi đã hiểu kiến thức một cách chính xác

Từ giả thiết ta có số mol CO2=0,5mol=số mol CmC= 6g mH=1,2 gam ,với CTTQ của A là CxHy ta có x:y= mC/12:mH/1==5:12 vậy công thức hợp chất A là C5H12.

Với cách giải trên nhiều học sinh đã phạm sai lầm là nhầm lẫn giữa công thức thực nghiệm và công thức phân tử, thực chất của việc giải trên mới tìm ra CTTN, để có CTPT ta phải làm như sau:

nCO2 = 1mol mH =2,4gam nH2O=1,2mol Do nH2O>nCO2 nên A là ankan A có CTTQ CnH2n+2 ; n=1/ (1,2-1)= 5 CTPT A là C5H12

Ví dụ 4: cho biết điểm sai của một số cấu hình sau và sửa lại cho đúng

a 1s22s12p5 b 1s22s22p63s23p64s23d2 c 1s22s22p64s2

* Phân tích : đây là bài tập kiểm tra về kiến thức cấu hình e nguyên tử Vậy học sinh phải hiểu khái niệm về cấu hình electron và phương pháp viết cấu hình electron,cụ thể là :

Bước 1: mức năng lượng 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p…

Bước 2 : hiểu rõ các quá trình viết cấu hình electron: sắp xếp các phân lớp theo đúng trật tự của từng lớp trong mỗi lớp theo đúng thứ tự phân lớp

Với kiến thức này học sinh sẽ áp dụng giải quyết vấn đề trên như sau:a.1s22s12p5

Điểm sai vi phạm về việc sắp xếp e theo trật tự mức năng lượng

Sửa sai: chủ yếu học sinh sửa lại theo kết quả:1s22s22p4(bảo toàn e)

Như vậy học sinh làm đúng nhưng còn thiếu một kết quả 1s22s22p5

b.1s22s22p63s23p64s23d2

Điểm sai đây là mức năng lượng chứ không phải cấu hình e Vì vậy hầu hết học sinh sẽ sửa lại :1s22s22p63s23p63d24s2.Tuy nhiên cấu hình e trên HS có thể sửa theo kết quả không bảo toàn:1s22s22p63s23p64s2

c 1s22s22p64s2

* Phân tích : điểm sai cấu hình e thiếu lớp 3 ,vi phạm về sắp xếp e và mức năng lượng

8

Sửa lại : hầu hết học sinh sử dụng bảo toàn e và sửa lại :1s22s22p63s2 một

số học sinh không sử dụng bảo toàn e mà thấy còn thiếu lớp thứ 3,nên viết lại cấu hình e trên với kết quả: 1s22s22p63s23p64s2.

Một số học sinh nắm vững về cấu hình e có thể còn đưa ra 9 kết quả khác 1s22s22p63s23p63d x4s2 với x= 0,1,2,3,5,6,7,8,10

Ví dụ 5: xác định sản phẩm chính của phản ứng sau :

CH2=CH-COOH +HBr

* Phân tích : đây là câu hỏi về phản ứng cộng hợp các tác nhân bất đối xứng vào liên kết đôi C=C Để giải quyết vấn đề này học sinh phải vận dụng quy tắc Maccopnhicop

+ Áp dụng CH2 =CH-COOH + HBr→ CH3-CHBr-COOH( SPChính).với cách giải quyết trên học sinh đã vướng vào cái “ bẫy” là phản ứng trái với quy tắc Maccopnhicop vì 2 liên kết đôi liên hợp C3=C2-C1=O phân cực

về phía O.Dẫn đến liên kết đôi C=C phân cực về phía C2 mang một phần điện tích âm và H+ của tác nhân sẽ tấn công vào C2 sản phẩm chính là

CH2Br-CH2 –COOH

Ví dụ 6: Cho một lượng dư bột kim loại sắt tác dụng với 250ml dung

dịch HNO3 4M đun nóng và khuấy đều hỗn hợp ,phản ứng xãy ra hoàn toàn và giải phóng khí NO duy nhất Sau khi kết thúc phản ứng đem lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch A Làm bay hơi cẩn thận dung dịch A thu được lượng muối khan, nung nóng lượng muối khan đó ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn ,thu được m gam chất rắn và x mol hỗn hợp gồm 2 khí

a Viết phương trình hoá học xãy ra

b Tính m và x

• Phân tích : với bài tập này học sinh sẽ tập trung chú ý đến tính chất oxi hoá mạnh của HNO3 Vì vậy ,các em sẽ giải quyết bài tập bằng việc viết các PTHH :Fe + 4HNO3 →Fe(NO3)3+ NO+ 2H2O

4Fe(NO3)3 →2Fe2O3+12 NO2+3O2

Vậy chất rắn là Fe2O3 , hỗn hợp khí là NO2 và O2

9

từ giả thiết cho kim loại dư nên HNO3 hết

vậy nFe2O3= 1/2nFe(NO3)3=1/8nHNO3=0,125mol

mFe2O3= 0,125.160=20g

nNO2+ nO2= 6n Fe2O3+3/2n Fe2O3=15/16 mol

Tuy nhiên cách giải trên học sinh đã sai lầm là không chú ý dữ kiện kim loại đây là kim loại Fe,khác với kim loại khác ở chỗ khi Fe dư thì xãy ra phản ứng: Fe +2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

Như vậy cách hiểu trên sẽ đem lại kết quả sai Vậy dung dịch A phải là Fe(NO3)2 và phương trình nhiệt phân

4Fe(NO3)2 →2Fe2O3+8 NO2+O2

khối lượng chất rắn =0,1875.160=30g;

Số mol khí= 5/2n Fe2O3=15/32 mol

Ví dụ 7: R là nguyên tố mà nguyên tử có phân lớp electron ngoài cùng là

np2n+1(n là số thứ tự của lớp electron) Có các nhận xét sau về R:

(I) Số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử R là 7

(II) Công thức oxit cao nhất tạo ra từ R là: R2O7

(III) Công thức với hidro tạo ra từ R là RH

(IV) Công thức hidroxit tương ứng là HRO4

Số nhận xét đúng là:

A 4 B.1 C 3 D 2

* Phân tích:Bài tập trên là bài kiểm tra kiến thức học sinh về nội dung Bảng tuần hoàn, Để làm bài tập này học sinh phải nắm vững kiến thức về CTTQ của các hợp chất quan trọng: số e tối đa trong mỗi phân lớp, oxit cao nhất , hiđroxit, hợp chất khí với hidro của các nguyên tố nhóm IA đến VIIA Học sinh dễ dàng suy ra n=2 , nguyên tố thuộc nhóm VIIA

Với kiến thức đó các nguyên tố nhóm VIIA, học sinh sẽ chọn đáp án A

Tuy nhiên học sinh đã mắc sai lầm là nguyên tố thuộc chu kì 2,thì kết quả trên là sai Ở nhóm VIIA ,chu kì 2 là nguyên tố F,do đặc điểm cấu tạo

10

nguyên tử F nên công thức oxit cao nhất của F là F2O, F không có công thức hidroxit tương ứng là HRO4.Vì vậy chọn D.

Ví dụ 8: dãy gồm các chất đều tác dụng với Fe(NO3)2 là :

A Al,Cl2, NaOH, NaCl B AgNO3 ,Cl2, NaOH, NH3

C Cl2, NaOH, HCl, AgNO3 , NH3 D.NaOH, HCl, AgNO3 , Cu,

* Sai lầm : hầu hết học sinh đều cho rằng không có phản ứng

HCl+ Fe(NO3)2 vì HCl và HNO3 đều là axit mạnh và là axit dễ bay hơi Do đó HS chọn đáp án B

Phương trình khi cho Fe(NO3)2 + HCl có phản ứng dạng ion như sau:

Fe2+ +2H+ +NO3-  Fe3+ + NO+ H2O

Vậy chọn đáp án C

Ví dụ 9:cho các chất p-crezol, natrietylat, alanin, phenylamoniclorua,

protein,số chất phản ứng với NaOH là:

A 5 B 4 C 3 D 2

* Sai lầm : học sinh thường chọn đáp án B là gồm 4 chất p-crezol, alanin, phenylamoniclorua, protein

* Phân tích: Học sinh đã sai lầm khi không để ý phản ứng

C2H5ONa+ H2O, vì trong dung dịch NaOH có H2O  chọn đáp án D

Ví dụ 10: cho dung dịch NaOH loãng dư vào mỗi dung dịch BaCl2, AlCl3, CrCl2, CuCl2, AgNO3 Số chất tạo kết tủa:

A 5 B 4 C 3 D 2

* Sai lầm: đa số học sinh làm như sau: dd NaOH vào BaCl2 không có hiện tượng gì

dd NaOH vào dd AlCl3 ban đầu có kết tủa ,sau kết tủa tan

dd NaOH vào dd CuCl2 có kết tủa Cu(OH)2

dd NaOH vào dd AgNO3 không xãy ra phản ứng do AgOH không tồn tại Vậy học sinh chọn đáp án D

* Phân tích: Do AgOH không tồn tại nên đã bị phân huỷ tạo thành

Ag2O+H2O Vì vậy NaOH vào dung dịch AgNO3 tạo kết tủa => đáp án C

11

* Phân tích : thực ra để có cân bằng Fructozo ↔ Glucozo , thì cần phải

có môi trường OH-, chính vì thế mà dung dịch brom, dd KMnO4 đều không thể oxi hoá được F, nên suy ra đáp án B

Ví dụ 12: điều chế polivinylancol dung các phương pháp nào sau đây

1.Trùng hợp ancol vinylic

2.Trùng hợp vinyaxetat,sau đó thuỷ phân trong môi trường kiềm

3 Thuỷ phân tinh bột

A 1 và 2 B chỉ có 1 C chỉ có 2 D chỉ có 3

* Sai lầm : hầu hết học sinh thường chọn đáp án A, vì học sinh thường nghĩ rằng để có polivinylancol thì phương pháp trùng hợp được áp dụng và trùng hợp monome ancol vinylic

* Phân tích: học sinh đã phạm sai lầm là ancol vinylic là một ancol kém bền không tồn tại, nó sẽ tự chuyển thànhCH3CHO => Đáp án C

Ví dụ 13: Sự mô tả nào sau đây không đúng hiện tượng hoá học.

A Cho từ từ dung dịch Na2CO3 loãng vào dung dịch HCl và khuấy đều ,lúc đầu không có hiện tượng gì, sau một thời gian thấy có sủi bọt khí

B Cho quỳ tím vào dung dịch C6H5CH2NH2(benzylamin) thấy quỳ tím chuyển thành màu xanh

C Cho từ từ anilin vào dung dịch HCl thấy tan dần vào dung dịch HCl

D Cho propilen vào dung Br2, Br2 bị mất màu và thu được dung dịch đồng nhất trong suốt

12