XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC CHƯƠNG NITƠ –PHOTPHO – LỚP 11 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC CHƯƠNG NITƠ –PHOTPHO – LỚP 11 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG2.1. Phân tích chương trình hóa học phần phi kim (phần nâng cao) ở THPT2.1.1. Mục tiêu và nội dung chương trình phần hoá học phi kim2.1.1.1. Mục tiêu Theo chuẩn kiến thức, kĩ năng của Bộ GD ĐT ban hành cho chương trình Hóa học THPT nâng cao sau khi học phần hóa học phi kim HS đạt được:a) Kiến thức:– Nêu được vị trí của các nguyên tố phi kim trong bảng tuần hoàn và viết được cấu hình electron của nguyên tử của chúng.– Viết được công thức cấu tạo (CTCT) của các phân tử halogen, oxi, nitơ, một số hợp chất với hiđro của một số phi kim và hiđroxit của chúng.– Nêu được tính chất vật lí (TCVL), tính chất hóa học (TCHH) cơ bản của các phi kim và một số hợp chất quan trọng của chúng.– Nêu được ứng dụng chính, phương pháp điều chế trong phòng thí nghiệmvà trong công nghiệp của các phi kim và một số hợp chất quan trọng của chúng.– Giải thích tại sao các phi kim có tính oxi hóa và quy luật biến đổi tính phi kim trong một nhóm.– Giải thích TCHH của một số hợp chất quan trọng của các phi kim (tính axit – bazơ, tính oxi hóa – khử, ...)– Phân biệt được một số phi kim bằng phương pháp hoá học.– Nhận biết các muối halogenua, muối sunfua, muối sunfat, muối nitrat, muối amoni, muối cacbonat, muối silicat, ... bằng phương pháp hóa học.b) Kĩ năng – Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về TCHH của đơn chất phi kim và một số hợp chất quan trọng của chúng dựa vào cấu tạo phân tử, số oxi hóa của nguyên tố phi kim trong các hợp chất.– Quan sát thí nghiệm hoặc hình ảnh, bảng số liệu, mô hình, mô phỏng..., rút ra được nhận xét về TCVL và TCHH các phi kim một số hợp chất quan trọng của chúng.– Đề xuất các thí nghệm, lựa chọn hóa chất, dụng cụ và tiến hành thí nghiệm chứng minh, nghiên cứu TCHH của một số chất.– Giải các dạng bài tập hóa học có liên quan đến các kiến thức về phi kim và hợp chất của chúng.c) Thái độ – Góp phần phát triển năng lực tư duy, bồi dưỡng hứng thú và phương pháp học tập môn Hóa học.– Giáo dục HS phương pháp nghiên cứu khoa học, rèn luyện đức tính cẩn thận chính xác.– Giúp HS hiểu được ¬vai trò của các nguyên tố phi kim và hợp chất của chúng trong đời sống con người và giáo dục ý thức bảo vệ môi trường thông qua kiến thức về oxi, ozon, khí sunfurơ, khí clo, hiện tượng mưa axit, phân bón hoá học, ... – Liên hệ các kiến thức về thực tế cuộc sống như việc bảo quản sử dụng các chất và vận dụng để giải thích các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên.

CHƯƠNG 2:

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC CHƯƠNG NITƠ – PHOTPHO – LỚP 11 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Phân tích chương trình hóa học phần phi kim (phần nâng cao) ở THPT

2.1.1 Mục tiêu và nội dung chương trình phần hoá học phi kim

– Phân biệt được một số phi kim bằng phương pháp hoá học.

– Nhận biết các muối halogenua, muối sunfua, muối sunfat, muối nitrat, muối amoni, muối cacbonat, muối silicat, bằng phương pháp hóa học.

b) Kĩ năng

– Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về TCHH của đơn chất phi kim và một số hợp chất quan trọng của chúng dựa vào cấu tạo phân tử, số oxi hóa của nguyên tố phi kim trong các hợp chất.

– Quan sát thí nghiệm hoặc hình ảnh, bảng số liệu, mô hình, mô phỏng , rút ra được nhận xét về TCVL và TCHH các phi kim một số hợp chất quan trọng của chúng.

– Đề xuất các thí nghệm, lựa chọn hóa chất, dụng cụ và tiến hành thí nghiệm chứng minh, nghiên cứu TCHH của một số chất.

– Giải các dạng bài tập hóa học có liên quan đến các kiến thức về phi kim và hợp chất

– Liên hệ các kiến thức về thực tế cuộc sống như việc bảo quản sử dụng các chất và vận dụng để giải thích các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên.

d) Định hướng các năng lực chủ yếu cần phát triển

Các năng lực chủ yếu cần hình thành và phát triển cho HS là:

- Năng lực giải quyết vấn đề.

+ Biết cách nghiên cứu BTNT để phát hiện được mâu thuẫn và phát biểu rõ được vấn

đề cần giải quyết.

+ Đề xuất được cách giải quyết đúng hướng

+ Xây dựng quy trình giải BTNT thành công

- Năng lực sáng tạo:

+ Biết tự nghiên cứu, phát hiện được vấn đề cần giải quyết.

+ Biết đề xuất phương án mới lạ đúng hướng để GQVĐ.

+ Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiều quy trình khác nhau để giải quyết BTNT thành công.

- Phát triển năng lực hợp tác, năng lực tính toán hóa học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, năng lực thực hành hóa học

2.1.1.2 Nội dung

Trong chương trình hóa học nâng cao ở trường THPT, nội dung kiến thức phần hóa học phi kim nghiên cứu các phi kim điển hình thuộc các nhóm nguyên tố IVA, VA, VIA, VIIA tập trung ở chương trình hóa học lớp 10 và lớp 11 Cụ thể: Lớp 10 gồm 2 chương: Chương 5 – Nhóm halogen, chương 6 – Nhóm oxi; lớp 11 gồm 2 chương: Chương 2 – Nhóm nitơ, chương 3 – Nhóm cacbon.

Cấu trúc của các chương đều bắt đầu bằng bài giới thiệu khái quát về nhóm nguyên tố, tiếp theo là các bài cụ thể nghiên cứu một số đơn chất phi kim điển hình và các hợp chất quan trọng tiêu biểu của chúng Có thể tóm tắt nội dung kiến thức phần hóa học phi kim chương trình nâng cao THPT theo sơ đồ sau:

Hình 2.1 Sơ đồ nội dung kiến thức phần hoá học phi kim chương trình nâng cao

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương nitơ – photpho hóa học lớp 11 nâng cao

Nội dung chương nit ơ- phtpho được trình bày với 14 tiết trong chương 2 của lớp 11 nâng cao

Bảng 2.1 Cấu trúc nội dung chương niơ – photpho lớp 11nâng cao

2 Bài 10: Nitơ 1

2.2 Xây dựng hệ thống bài toán nhận thức hóa học chương nitơ – photpho lớp 11 – nâng cao theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS THPT.

2.2.1 Cơ sở khoa học của việc xây dựng BTNT chương Nitơ – photpho lớp 11 nâng cao.

- Khi xây dựng BTNT cần chú ý đến những loại mâu thuẫn cụ thể như: Mâuthuẫn giữa cấu tạo hóa học với tính chất; giữa tri thức đã có với tri thức mới; giữa lýthuyết và thực hành, thực tiễn; giữa bản chất và hiện tượng; giữa các hiện tượng vớinhau Mâu thuẫn có thể thấy rõ hơn khi chúng ta quan sát hiện tượng thí nghiệm,hoặc so sánh số liệu thực nghiệm, thành phần và tính chất các chất

- Trọng tâm của việc xây dựng BTNT là phát hiện ra mâu thuẫn nhận thức ẩnchứa trong những nội dung kiến thức Sau khi đã phân tích và tìm ra mâu thuẫn đó saocho vừa sức, phù hợp với trình độ nhận thức của HS, sau đó chuyển hóa thành BTNT

và giới thiệu đến HS một cách tường minh, lý thú để HS cảm thấy hứng thú và thamgia tích cực vào quá trình giải quyết mâu thuẫn

- Từ sự phát triển của nội dung chương trình và đặc điểm của BTNT chươngnitơ – photpho lớp 11 – nâng cao, chúng tôi đưa ra nguyên tắc quy trình xây dựng vàcác tiêu chí đánh giá BTNT để làm căn cứ xây dựng nên hệ thống BTNT đảm bảo chấtlượng và hiệu quả dạy học

2.2.2 Nguyên tắc xây dựng, quy trình xây dựng và tiêu chí đánh giá BTNT

2.2.2.1 Nguyên tắc xây dựng bài toán nhận thức

Xây dựng BTNT là để dạy học nhằm hai mục đích quan trọng: Một là, giúp HStiếp thu một cách tự giác hệ thống tri thức mới thông qua quá trình dạy học Hai là giúp

HS tìm ra con đường mới để khám phá tri thức thông qua đó để phát triển năng lực HS

Trên cơ sở lý thuyết về thận thức, lý luận về phát triển năng lực, mục đích, yêucầu của chương trình giáo dục, yêu cầu sư phạm và những đặc điểm riêng biệt củaBTNT, chúng tôi đề xuất những nguyên tắc chínhn để thiết kế BTNT sau đây:

a BTNT phải chức đựng mâu thuẫn nhận thức, chứa đựng chi thức mới

Đặc chưng của BTNT là chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, có mâu thuẫn thì mới

kích thích được người học suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện và giả quyết mâu thuẫn Nhưvậy điều kiện tiên quyết của mỗi BTNT là phải chứa một hoặc một số mâu thuẫn.Những mâu thuẫn đó có thể tồn tại ngai trong bản thân vấn đề cần nhận thức, có thểđược GV xây dựng lên từ việc xác định những tri thức HS đã có và tri thức mới HScần nhận thức, nhằm hình thành cho HS một số chi thức mới nào đó

Việc phát hiện ra mâu thuẫn hoặc tạo ra mâu thuẫn để xây dựng BTNT là rấtkhó khăn, đòi hỏi người GV phải am hiểu sâu sắc về chuên môn đồng thời phải dàycông suy nghĩ, tìm tòi, sáng tạo và gia công nó cho phù hợp với trình độ nhận thức củaHS

Yêu cầu bắt buộc của BTNT là khi giải quyết mâu thuẫn nhận thức, HS phải tiếpthu được tri thức mới tri thức mới ở đây được hiểu là kiến thức hóa học mới hoặc làmột phương pháp mới, một con đường mới để tìm kiến kiến thức, những kiến thức hayphương pháp đó không mới với khoa học nhưng mới với HS

b Đảm báo tính chính xác của các nội dung kiến thức hóa học

Trong quá trình xây dựng BTNT thì việc đảm bảo tính chính xác, khoa học vàđúng hướng của vấn đề học tập là rất quan trọng Muốn vậy cần phải phân tích xem cónhững mâu thuẫn nào cùng tồn tại trong nội dung kiến thức cần nghiên cứu, từ đó xác

định đúng mâu thuẫn cơ bản để đưa vào BTNT đồng thời lược bỏ được các mâu thuẫnkhông cơ bản, rồi GV mới tiến hành ra công mâu thuẫn đó để đảm bảo được đồng thờitính chính xác và nổi bật lên tri thức mà HS cần tiếp thu.

c Đảm bảo tính vừa sức, tính linh hoạt của BTNT

BTNT muốn trở thành tình huống chứa đựng vấn đề đối với HS thì phải vừa sứcđối với HS, đảm bảo rằng, bằng sự chủ động, tích cực, tìm tòi thì HS có thể giải quyếtthành công được vấn đề ẩn chứa trong BTNT

Nếu BTNT quá đơn giản hoặc là HS đã biết cách giải quyết mâu thuẫn ẩn chứatrong nó, khi đó BTNT sẽ không tạo được tình huốn chứa vấn đề cho HS, làm cho quátrình khám phá và tiếp thu kiến thức không hiểu quả, không kích thích được tính tíchcực, sáng tạo của HS

Ngược lại nếu BTNT quá khó, vượt xa tầm hiểu biết, vốn kinh nghiệm và khảnăng tư duy của HS thì HS cũng không hứng thú tham gia giải quyết, như vậy BTNTkhông trở thành tình huống chứa đựng vấn đề cho HS

Muốn bài toán trở thành tình huốn chứa vấn đề đối với HS thì BTNT phải vừasức, phải căn cứ vào khả năng nhận thức, tri thức, kinh nghiệm của HS đã có và khảnăng tư duy của từng loại đối tượng HS cụ thể để từ đó xây dựng BTNT phù hợp, đápứng được mục đích, yêu cầu của các nội dung kiến thức được quy trong chương nitơ –photpho lớp 11 - nâng cao

d Đảm bảo phát triển năng lực của HS, đặc biệt là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.

Do BTNT chứa đựng mâu thuẫn khách quan của vấn đề cần nhận thức, nên khi

GV chuyển được mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan bên trong củangười học (tức là đưa được HS vào tình huống chứa vấn đề) thì mâu thuẫn đó sẽ kíchthích, thồng thúc HS tự lực, tìm tòi, nghiên cứu, khám phá… để phát hiện vấn đề vàchủ động đề xuất các giả thuyết mới, xây dựng lên quy trình giải mới để giải quyếtBTNT, thông qua đó năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề được bộc lộ rõ nét

e Đảm bảo mục tiên của chương trình và chuẩn kiến thức, kĩ năng

BTNT không phải là những bài quá khó, quá phức tạp đánh đố HS hay vượt quáchương trình hoặc ngoài khả năng giải quyết của HS mà BTNT phải hướng vào đúngtrọng tâm kiến thức, hình thành kĩ năng mới mà chương trình cũng như chuẩn kiến

đó, qua đó năng lực GQVĐ của HS được bộc lộ

2.2.2.2 Quy trình xây dựng bài toán nhận thức

a Dựa vào quy trình chung để xây dựng bài toán, trên cơ sở những đặc điểm củaBTNT Chúng tôi đề xuất quy trình chung xây dựng BTNT mới trong dạy học hóa họcchương nitơ – phopho gồm bốn bước sau

Bước 1: Xác định tri thức mà HS đã biết và tri thức cần hình thành để xây dựng

lên BTNT

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức cơ bản, đảm bảo vừa sức giải quyết với

HS

Bước 3: Xây dựng BTNT

Chọn các dữ kiện xuất phát (từ những kiến thức HS đã biết, từ hình ảnh, tranh

vẽ, thí nghiệm từ SGK) phù hợp với trình độ HS để tạo mâu thuẫn trong nhận thức với(cái chưa biết) yêu cầu đặt ra của BTNT

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học, theo các tiêu chí của BTNT (nếu

làm tốt ba bước trên thì bước này tự hoàn thiện)

Ví dụ 1: Giải thích tính trơ của nitơ ở nhiệt độ thường

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết:

+ nitơ là phi kim có độ ân điện lớn, chỉ sau flo, clo, oxi

+ Ở kiều kiện thường nitơ tồng tại ở trạng thái khí, chiếm khoảng 80% thể tíchkhông khí

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

- nitơ là nguyên tố có độ âm điện lớn chỉ đứng sau flo, clo, oxi nhưng khả nănghoạt động hóa học của nitơ không mạnh như các nguyên tố trên mà còn khá trơ ở nhiệt

độ thường

- nitơ là nguyên tố phi kim mạnh, nhưng được ứng dụng tạo môi trường trơtrong các ngành luyện kim, điện tử

Bước 3: Xây dựng BTNT

- Tại sao ở điều kiện thường nitơ lại tương đối trơ về mặng hóa học?

- Tại sao người ta có thể dung nitơ để tạo môi trường trơ trong các ngành luyệnkim, điện tử…

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 2: Điều chế axit HNO3 trong phòng thí nghiệm

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết: Axit HNO3 và axit H2SO4 đều là axit mạnh và tan nhiềutrong nước

- Kiến thức cần hình thành:

+ Axit HNO3 tinh khiết bốc khói mạnh trong không khí, axit H2SO4 đặc khôngbốc khói trong không khí

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

- Axit HNO3 và H2SO4 đều là axit mạnh, nhưng axit H2SO4 lại có khả năng đẩyaxit HNO3 ra khỏi tinh thể muối

khi nồng độ của H2SO4 đặc là 98%

Bước 3: Xây dựng BTNT

Tại sao trong phòng thí nghiệm người ta có thể sử dụng phương pháp sunfat để điềuchế axit HNO3

NaNO3 tinh thể + H2SO4 đặc  t o HNO3 + NaHSO4

Có thể kết luận axit HNO3 yếu hơn axit H2SO4 được không

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 3: Phản ứng của NH3 với khí Cl2

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết:

+ Clo là chất có tính oxi hóa mạnh

+ Khí NH3 khi tác dụng với khí hidroclorua tạo ra tinh thể NH4Cl lơ lửng trongkhông khí dưới dạng khói trắng

- Kiến thức cần hình thành:

+ Ngoài tính bazơ, NH3 còn có tính khử mạnh Khi cho NH3 tác dụng với Cl2 cótính oxi hóa thì có phản ứng oxi hóa khử xảy ra

2NH3 + 3Cl2   N2 + 6HCl

+ HCl tạo thành kết hợp ngay với NH3 nên có hiện tượng khói trắng

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

- Tại sao N2 không tác dụng với Cl2 mà NH3 lại tác dụng được với Cl2.

- Sau phản ứng của Cl2 và NH3thu được sản phẩm là N2 và HCl, vậy tạo sao cókhói trắng tạo thành?

Bước 3: Xây dựng BTNT

- Tại sao khi cho NH3 tác dụng với Cl2 lại thấy xuất hiện khói trắng?

- Trong phòng thí nghiệm có khí clo (là khí độc) thoát ra nhiều nêu phươngpháp giúp loại bỏ khí clo trong phòng?

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 4: Khả năng phản ứng của Fe và Al với axit HNO3 đặc nguội

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết:

+ Axit HNO3 là axit mạnh, có khả năng phản ứng với hầu hết các kim loại

+ Kim loại Al và Fe là kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa, nên Al và Fe

có khả năng phản ứng với nhiều axit

- Kiến thức cần hình thành:

+ Tuy HNO3 có tính axit và tính oxi hóa mạnh, còn Al và Fe là những kim loại

màng oxit bền bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

- axit HNO3 có tính axit và tính oxi hóa mạnh Nhưng axit HNO3 đặc, nguội lạikhông phản ứng với kim loại Al và Fe

- Tại sao người ta có thể dùng bình làm Al và Fe để đựng dung dịch HNO3 đặc,nguội?

Bước 3: Xây dựng BTNT

Tiến hành các thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cho một thanh Al (hoặc thanh Fe) vào ống nghiệm đựng dungdịch HNO3 đặc, nguội

Sau một thời gian lấy thanh Al (hoặc Fe) ra khỏi ống nghiệm rồi cho và bìnhđựng dung dich HCl

- Thí nghiệm 2: Cho thanh Al (hoặc Fe) vào dung dịch HNO3 đặc, nóng

Quan sát hiện tượng và kết luận mới về axit HNO3 đặc nguội

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 5: Tính oxi hóa mạnh của axit HNO3

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết: HNO3 là một axit mạnh có đầy đủ tính chất của axit

- Kiến thức cần hình thành: ngoài tính axit mạnh, HNO3 còn có tính oxi hóamạnh

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

- Cu là kim loại đứng sao H, nên Cu không phản ứng với nhiều axit như HCl,

H2SO4 loãng Nhưng khi cho Cu tác dụng với axit HNO3 đặc thấy có phản ứng xảy ra

khử của phản ứng là chất gì?

Bước 3: Xây dựng BTNT

Tiến hành các thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cho Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng

Nêu hiện tượng xảy ra, viết phương trình phản ứng minh họa và rutsra kết luận

về tính chất đặc chưng của axit HNO3

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT.

Ví dụ 6: Khả năng bốc cháy của photpho đỏ và photpho trắng

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

+ Phopho trắng hoạt động hóa học mạnh hơn photpho đỏ

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

+ Tại sao Pđỏ và P trắng đều hình thành từ một nguyên tố photpho Nhưng Ptrắng bốccháy trong không khí ở 400c, còn Pđỏ thì không bốc cháy ở nhiệt độ này

Bước 3: Xây dựng BTNT

Quan sát thí nghiệm chứng minh khả

năng bốc cháy của Pđỏ và Ptrắng qua hình sau:

Quan xát và giải thích hiện tượng xảy ra?

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 7:Tính oxi hóa của ion NO3 

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết:

+ Cu là kim loại không phản ứng với dung dịch HCl và NaNO3

+ Cu tác dụng được với dung dịch HNO3 loãng tạo dung dịch màu xanh lam và cóthí không màu, hóa nâu trong không khí thoát ra

- Kiến thức cần hình thành:

+ Trong môi trường trung tính, ion NO3 

không có tính oxi hóa

+ Khi có mặt ion H+, ion NO3 

thể hiện tính oxi mạnh như axit HNO3

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

khi cho Cu vào dung dịch HNO3 lại thấy có phản ứng xảy ra

Bước 3: Xây dựng BTNT

Tiến hành các thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cho Cu vào dung dịch HCl

Cho biết hiện tượng xảy ra, viết phương trình phân tử và ion thu gọn củaphản ứng xảy ra Em hãy rút ra kết luận về tính oxi hóa của ion NO3 

?

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chícủa BTNT

Ví dụ 8: Phản ứng tạo muối amoni của axit HNO3

Bước 1: Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

- Kiến thức đã biết: Axit HNO3 có tính oxit hóa mạnh, phản ứng với hầu hếtkim loại Sản phẩm khử của phản ứng là những chất có số oxi hóa thấp hơn của nitơ

- Kiến thức cần hình thành: Khi axit HNO3 loãng phản ứng với các kim loại cótính khử mạnh như Al, Mg, Zn … có thể tạo thành muối NH4 

Bước 2: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức

thấy kim loại tan ra, nhưng không thấy khí thoát ra

+ Khi áp dụng định luật bảo toàn electron cho bài toán Mg, Al, Zn phản ứng với

tổng số electron nhận (của các khí tạo ra) thường không bằng nhau

Bước 3: Xây dựng BTNT

loãng không thấy khí thoát ra?

hợp khí X gồm N2 và N2O, tỉ khối của X so với H2 là 18,8 Tính khối lượng muối thuđược?

Bước 4: Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học

Bài toán nhận thức này đảm bảo tính chính xác, khoa học Thỏa mãn các tiêu chí củaBTNT

2.2.2.3 Tiêu chí đánh giá BTNT

Để đảm bảo bài toán mà ta xây dựng đúng là BTNT, chúng tôi dựa vào lý luận

về sự phát triển năng lực, chương trình giáo dục, mục đích dạy học đặc biệt là nhữngđặc điểm của BTNT để đưa ra bộ tiêu chí đánh giá BTNT làm căn cứ để phân biệtBTNT với bài toán và bài tập Theo chúng tôi, BTNT phải đảm bảo những tiêu chí sau:

- Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức

- Chứa đựng tri thức mới

- Đảm bảo mục tiêu, chương trình, chuẩn kiến thức, kĩ năng

- Cấu trúc gồm 3 phần: Cái đã biết, cái chưa biết và phép giải

- Vừa sức tiếp thu, khả năng nhận thức và giải quyết của HS

- Ngôn từ phải rõ ràng, trong sáng

2.2.3 Xây dựng các dạng BTNT chương nitơ – photpho lớp 11 –nâng cao

Chúng tôi tiến hành lựa chọn và xây dựng hệ thống BTNT nhằm phát triển nănglực GQVĐ cho chương nitơ – photpho lớp 11 nâng cao Hệ thống bài tập được sắp xếptheo các nguyên tắc sau:

- Sắp xếp theo mức độ nhận thức và đặc điểm bài tập định hướng năng lực

- Sắp xếp theo thứ tự nội dung học tập của từng bài thuộc chương nitơ – photphoNhư vậy, hệ thống bài tập này được sắp xếp theo các dạng bài:

+ Các bài tập vận dụng (củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng cơ bản)

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS biết độ tan của NH3 trong nước là lớn và nhiệt

độ hóa lỏng của NH3 thấp

khiết

- Vì vậy để thu được NH3 tinh khiết ta sử dụng phương pháp hóa lỏng nó

Bài 2: Trong thí nghiệm khi cho kim loại Cu tác dụng với dung dịch axit HNO3 đặcthường sinh ra khí độc NO2 Em hãy đề xuất phương pháp xử lí khí NO2 thoát ra từ ốngnghiệm một cách hiệu qủa nhất ngay từ miệng ống nghiệm?

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS biết NO2 là khí ít tan trong nước, là oxit axit

- Nếu bịt kín ống nghiệm không cho khí thoát ra có được không?

- Nếu ta lấy bông tẩm một dung dịch X để hòa tan hết thi thoat ra thì nên dùngdung dịch X là chất nào?

Bài 3: Trong công nghiệp NH3 được điều chế từ N2 và H2 qua phản ứng hóa học sau:

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS đã biết sự chuyển dịch cân bằng của phản ứng

thuận nghịch tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng le Chatelier

- Để tăng hiệu suất của phản ứng, ta cần thực hiện phản ứng ở áp suất sao

- Nếu thực hiện ở áp suất quá cao sẽ không đảm bảo an toàn cho quá trình sảnxuất

Bài 4: Nitơ là nguyên tố phi kim có độ âm điện tương đối lớn Tại sao ở nhiệt độ

thường nitơ lại kém hoạt động hóa học

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: Học sinh biết nitơ là nguyên tố phi kim có độ ân

điện lớn, nhưng ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học

- Giúp học sinh nhận thức được đặc điểm của liên kết 3 trong phân tử nitơ giúpnitơ trở nên khá trơ ở nhiệt độ thường

Bài 5: Cho hỗn hợp khí gồm có: N2, CO2, SO2, Cl2, HCl Làm thế nào để thu được nitơtinh khiết từ hỗn hợp trên Giải thích cách làm và viết PTHH minh họa

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: Phân tích để HS biết đặc điểm của các khí trên Từ

đó giúp HS nhận thức được cách làm để tách N2 ra khỏi hỗn hợp là cho hỗn hợp đi quadung dịch bazơ (VD NaOH) dư

* Bài tập trắc nghiệm

Bài 6: Khi cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch AlCl 3 Hiện tượng xảy ra là

A có khói trắng xuất hiện.

B có kết tủa keo trắng xuất hiện có có khí bay ra.

C chỉ có kết tủa keo trắng xuất hiện và không tan khi dư NH3

D có kết tủa keo trắng xuất hiện và tan khi dư NH3.

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: Giúp HS nhận thức được NH3 có tính bazơ yếu, tácdụng được với dung AlCl3 tạo kết tủa keo trắng Al(OH)3 và không bị tan trong NH3 dư.

Bài 7: Tính bazơ của NH3 do :

A Trên Nitơ còn cặp electron tự do

B Phân tử có 3 liên kết cộng hóa trị phân cực

C NH3 tan được nhiều trong H2O

D NH3 tác dụng với H2O tạo NH4OH

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS đã biết khái niệm bazơ theo thuyết Areniut và

theo thuyết Bron-stet, HS biết cấu tạo của NH3 từ đó giúp HS GQVĐ của bài toán

- Trong phân tử NH3 nguyên tử nitơ còn một cặp electron chưa tham gia liên kết,

vì vậy NH3 có khả năng nhận proton do đó có tính bazơ

Bài 8: Cho cân bằng hóa học : N2 (khí) +3 H2 (k) 2 NH3 (K) Phản ứng thuận làphản ứng tỏa nhiệt Cân bằng hóa học không bị chuyển dịch khi

A Thay đổi p của hệ C Thêm chất xúc tác Fe

B Thay đổi t0 D Thay đổi nồng độ N2

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS biết sự chuyển dịch cân bằng của phản ứng

thuận nghịch tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng le Chatelier, qua đó phân tíchđược các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng của phản ứng trên

- Với xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng của phản ứng, nó giúp cho cânbằng nhanh tróng được thiết lập hơn

Bài 9: Nhiệt phân các muối amoni sau: NH4NO3, NH4Cl, NH4HCO3, (NH4)2CO3,

NH4NO2 Có bao nhiêu muối cho sản phẩm là NH3

Phân tích mâu thuẫn nhận thức: HS thấy 5 muối trên đều là muối amoni, và biết

muối amoni đều bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao

- Để GQVĐ của bài toán Hs cần nhận thức được đặc điểm của phản ứng nhiệtphân muối amoni, đó là các muối amoni tạo bởi gốc axit không có tính oxi hóa khinhiệt phân tạo ra NH3 (đáp án B)

Bài 10: Cho hỗn hợp khí gồm có 2 mol N2 và 7 mol H2 được đựng trong một bình kính

có chứa một ít xúc tác thích hợp Đun nóng hỗn hợp một thời gian rồi đưa về nhiệt độban đầu thu được 8,2 mol hỗn hợp khí Tính hiệu suất của phản ứng?

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- HS cần tính được số mol phản ứng của các khí Hướng dẫn để HS biết cáchtính hiệu suất theo theo N2 hay H2 từ đó tính được kết quả của bài toán (đáp án A)

940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối so với H2 bằng 22 Khí

NxOy và kim loại M lần lượt là:

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- Từ tỉ khối của khí NxOy HS xác định được công thức của khí là N2O

- Để xác định kim loại, HS có thể giải theo các viết PTHH hoặc bảo toàn

electron, qua đó xác định được kim loại là Al (đáp án A)

Bài 12: Một loại phân lân có chứa 80% Ca(H2PO4)2 Độ dinh dưỡng của phân lân đólà

A.60,6% B.26,5% C.21,2% D.48,5%.

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- HS cần nắm được cách tính độ dinh dưỡng của phân lân bằng %m P O2 5 tương ứngvới lượng photpho có trong phân

M

Bài 13: Cho bột Al vào 1 lít dd HNO3 2M thu được V lít khí N2O (là sản phẩm khửduy nhất, ở đktc) và dd sau phản ứng có pH = 1,0 Giá trị của V là:

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- HS nhận thức được dd sau phản ứng có pH = 1, chứng tỏ axit dư.

- GV phân tích giúp HS GQVD của bài toán: tính được số mol axit dư và số molaxit phản ứng, mà n HNO3 phản ứng = 10n N O2 từ đó tính đượcgiá trị của V

Đáp số B

Bài 14: Cho 3,6 gam Mg vào 100 gam dd HNO3 loãng dư, Sau phản ứng thu được khí

X (là sản phẩm khử duy nhất) và 100,6 gam dd Y Khí X là:

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- Để GQVĐ của bài toán, HS cần áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tínhkhối lượng của khí X áp dụng phương pháp bảo toàn electron để tính số mol của khí

X Qua đó tìm ra công thức của X (đáp số C)

Bài 15: Cho 13,68 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn hòa tan hết trong dd HNO3 loãng,

muối khan Giá trị của m là:

Phân tích mâu thuẫn nhận thức:

- Để GQVĐ của bài toán, HS cần phát hiện ra vấn đề của bài toán nằm ở việc sosánh số mol electron nhận và số mol NO3 

tạo muối là bằng nhau Từ đó tính được khối

lượng muối tạo ra (đáp số D).

b Các bài tập tình huống có vấn đề

* Bài tập tự luận

Bài 16: A, B, C, D là những hợp chất khác nhau của nitơ, hãy xác định các chất thích

hợp và viết những phương trình phản ứng theo sơ đồ sau :

- Trước hết HS cần xác định được công thức của chất D.

- Các chất chủ yếu dưới dạng ẩn, vì vậy HS cần phân tích, tìm ra các mối liên hệgiữa các chất để viết sơ đồ hợp lý

Bài 17: Người ta có thể thu khí bằng phương pháp dời chỗ không khí (theo hình 1 hoặc

hình 2) và phương pháp dời chỗ nước (theo hình 3) Trong phòng thí nghiệm, hãy chobiết khí amoniac được thu theo hình nào sau đây? Giải tích tại sao phải sử dụng cáchthu đó