Lí do chọn đề tài “Nâng cao hứng thú học tập cho học sinh” HS là một việc làm hết sức quan trọng và cần thiết nhằm nâng cao chất lượng dạy và học trong nhà trường.. Từ những vấn đề trên,
Trang 1PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
I Lí do chọn đề tài
“Nâng cao hứng thú học tập cho học sinh” (HS) là một việc làm hết sức quan trọng và cần thiết nhằm nâng cao chất lượng dạy và học trong nhà trường Đây là công việc thể hiện tâm và tài của người giáo viên – người giữ vai trò định hướng, chèo lái con thuyền tri thức cho các thế hệ học trò Công việc này phù hợp với tinh thần của phương pháp dạy học mới, nhằm định hướng cho HS cách ghi nhớ và khắc sâu kiến thức bài học cũng như có được sự chủ động và tâm thế cho các giờ học tiếp theo Qua thực tế, tôi thấy việc “nâng cao hứng thú học tập cho HS” chưa được đầu tư thỏa đáng và không phải bài học nào cũng thực sự được chú trọng Đây cũng là lí do khiến không ít HS rất sợ gặp những bài tập dạng mới, phức tạp và cũng chẳng hào hứng khi vào học bài mới Và điều đó đã ảnh hưởng đến chất lượng, hiệu quả giờ học nói chung, giờ học Hoá học nói riêng
Trong những năm qua, ngành Giáo dục nước nhà đang có những thay đổi hết sức lớn lao, trong đó có đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) Thiết nghĩ, việc “nâng cao hứng thú học tập môn Hoá học cho HS” chính là góp phần vào công cuộc đổi mới chung, cũng là góp phần nâng cao chất lượng giờ học Hoá học Từ những vấn đề trên, với mong muốn đóng góp một phần nhỏ bé của mình vào việc tìm tòi phương pháp dạy - học thích hợp cho HS, tạo tiền đề cho việc phát triển tư duy của các em nên tôi mạnh dạn đề xuất sáng kiến kinh nghiệm :
“Một số phương pháp tự thiết kế bài tập dựa vào bài toán gốc để nâng cao hứng thú học tập môn Hóa học cho HS trung học phổ thông”
II Mục đích nghiên cứu
- Giúp HS có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học, từ đó
“nâng cao hứng thú học tập cho HS”, khơi dậy nội lực vốn có và kết quả học tập
vì thế mà được nâng lên
- Giúp HS tự hình thành tri thức, có năng lực và phẩm chất của con người mới tự tin, năng động, sáng tạo trong cuộc sống
- Đề tài này có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên giảng dạy
bộ môn Hoá học
III Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Trang 2“Nâng cao hứng thú học tập cho HS” là khâu rất cần thiết trong tất cả các
Kế hoạch bài học của giáo viên ở mọi cấp học Tuy nhiên, trong phạm vi đề tài
này, người viết chỉ đề cập đến một số dạng bài toán Hoá học cơ bản
IV Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp khảo sát
- Phương pháp thống kê phân loại
PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN
Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm theo quyết định số
16/2006/QĐ- BGDĐT ngày 5/6/2006 của Bộ trưởng Bộ GDĐT đã nêu: “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng HS, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho HS 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 HS”
Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học Đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở nhà trường phổ thông
PPDH tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học Trong xã hội đang biến đổi nhanh cùng với sự bùng nổ thông tin, khoa học, kĩ thuật, công nghệ phát triển như vũ bão, thì không thể nhồi nhét vào đầu HS khối lượng kiến thức ngày càng nhiều Phải quan tâm dạy cho HS phương pháp học Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho
người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho
họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập
sẽ được nâng lên gấp bội Vì vậy, ngày nay người ta nhấn mạnh mặt hoạt động
trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang học tập chủ động
Trang 3Với môn Hóa học – một môn Khoa học tự nhiên khô khan, đầy những con
số, thì người giáo viên càng cần phải sáng tạo trong phương pháp giảng dạy để
HS có được sự tích cực, chủ động, từ đó tháo gỡ những khó khăn trong học tập đặc biệt là trong các bài toán khó Điều này sẽ góp phần động viên cổ vũ tinh thần của các em, tạo hứng thú trong học tập, say mê nghiên cứu, tìm tòi phát hiện và giải quyết vấn đề đặt ra
Đối với các bài toán đơn giản thì các em có thể giải một lần là nhớ, nhưng với những bài tập Hoá học phức tạp hơn thì việc cần lặp đi, lặp lại cho nhớ theo kiểu “Văn ôn võ luyện” theo tôi là khá cần thiết Trên thực tế, các dạng bài tập rất phong phú, mà thời lượng cho các tiết luyện tập trên lớp chưa được nhiều, do vậy, thầy cô không thể cho HS ôn luyện một cách kĩ càng các dạng bài tập được
Vì vậy, nếu như thầy cô hướng dẫn cho các em một số kỹ năng để có thể tự thiết
kế bài tập dựa trên bài tập mẫu, thì chắc chắn sẽ tăng hứng thú cho HS và đồng thời giúp các em nắm chắc phương pháp giải những dạng bài tập đó một cách dễ
dàng hơn, vì đây chính là sản phẩm sáng tạo của các em.
2.2 THỰC TRẠNG
Thực trạng chung: Trong quá trình giảng dạy bộ môn Hoá học ở trường
phổ thông, tôi nhận thấy rằng nhiều HS sau khi đã làm những dạng bài tập cơ bản như oxit axit (CO2, SO2…), axit (H2S, H3PO4…) tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, Ba(OH)2, KOH…) nhưng sau đó, khi kiểm tra đánh giá lại thì các
em không làm lại được dù chỉ thay số Đặc biệt ở các kỳ thi HS giỏi cũng vậy, mặc dù đã được ôn luyện và làm những dạng bài tập cơ bản, nâng cao như tính
pH, KCB … nhưng khi thi gặp lại các em vẫn không giải quyết được bài toán một cách triệt để Đây cũng là lý do trong nhiều năm gần đây HS giỏi tỉnh các môn
tự nhiên của Nhà trường là rất hạn chế, có thể không có giải
Đối với HS:
Khi được hỏi tại sao đã làm rồi mà khi đi thi vẫn không làm lại được thì các em trả lời là không còn nhớ rõ cách làm Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên theo tôi có hai nguyên nhân :
Một là, HS của chúng tôi có năng lực tư duy hạn chế hơn một số các HS
trường bạn (do chất lượng đầu vào còn thấp) nên việc tiếp thu kiến thức còn nhiều hạn chế
Hai là, do các em chưa chăm chỉ làm lại các bài tập đã làm, chưa chịu khó
tìm tòi các bài tập tương tự để giải lại
Trang 4Đối với giáo viên:
Trong các giờ ôn tập, luyện thi không có nhiều thời gian để giải đi giải lại các dạng bài tập đã làm, trong khi đó khối lượng kiến thức thì lớn, nên giáo viên chỉ tập trung được một vài vấn đề cốt lõi, các dạng bài tập hầu như chỉ đưa ra giải mẫu chứ không có thời gian cho HS luyện nhiều
Vậy làm sao để các em có thể biết cách giải quyết các dạng bài tập đã làm, qua đó giúp các em có hứng thú hơn trong học tập môn hoá, say mê nghiên cứu tài liệu, biết vượt qua khó khăn ban đầu, không né tránh những vấn đề khó trong học tập cũng như trong cuộc sống Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi đã đưa ra
“Một số phương pháp tự thiết kế bài tập dựa vào bài toán gốc để nâng cao hứng thú học tập môn hoá học cho HS trung học phổ thông” Sau một thời
gian áp dụng tôi nhận thấy vấn đề này là khá mới và có ý nghĩa thực tiễn vậy nên tôi đã lấy làm sáng kiến kinh nghiệm cho bản thân Với hy vọng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào việc dạy và học hóa học ở trường phổ thông hiện nay
2.3 GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN
2.3.1 Phương pháp thay đổi số liệu đề bài
Với phương pháp này chúng ta hầu như giữ lại đề, chỉ thay đổi số liệu dữ kiện đề bài cho Đây là phương pháp thực hiện khá đơn giản, áp dụng được cho nhiều dạng bài toán hoá học và nhiều đối tượng HS có thể làm được Trong khuôn khổ hạn hẹp của sáng kiến kinh nghiệm này, tôi chỉ xin đưa ra một số bài toán gốc mà các em hay gặp trong chương trình phổ thông
Bài toán 1: Oxit axit tác dụng với dung dịch bazo
Phương pháp chung
Tính tỷ lệ T =
2
CO
OH
n
n −
+ Nếu T ≤ 1 chỉ xảy ra phản ứng: CO2 + OH- → HCO3- (1)
* Số mol HCO3- = số mol OH
-+ Nếu 2 ≤ T chỉ xảy ra phản ứng: CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (2)
* Số mol CO32- = số mol CO2
+ Nếu 1 ≤ T ≤ 2, xảy ra hai phản ứng (1) và (2)
Đặt số mol HCO3- = x, CO32- = y
Ta có hệ phương trình: x + y = nCO2và x + 2y = nOH−
Trang 5Giải ra ta được: y = nOH−- nCO2và x = 2nCO2- nOH−.
Ví dụ 1: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối thu được ?
Hướng dẫn giải
nOH− = nNaOH = 1.0,2 = 0,2 mol
nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Ta có: T =
2
CO
OH
n
n −
= 0,2/0,1 = 2, tạo muối trung hòa
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Số mol Na2CO3 = 0,1 mol
Khối lượng muối Na2CO3 = 0,1.106 = 10,6 gam
Trên cơ sở bài toán trên chúng ta có thể thay số liệu đề bài cho để được bài toán khác.
Ví dụ 2: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 0,5M Tính khối lượng muối thu được ?
Đáp số : 8,4 gam NaHCO3
Ví dụ 3: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 0,75M Tính khối lượng muối thu được ?
Đáp số: 9,5 gam hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3
Bài toán 2: Axit photphoric (H 3 PO 4 ) tác dụng với dung dịch bazo.
Phương pháp chung:
Tính tỷ lệ T =
4
3PO H
OH
n
n −
+ Nếu T ≤ 1 chỉ xảy ra phản ứng: H3PO4 + OH− → H2PO4- + H2O (1)
* Số mol H2PO4- = số mol OH−
+ Nếu T = 2 chỉ xảy ra phản ứng: H3PO4 + 2OH− → HPO42- + 2H2O (2)
* Số mol HPO42- =
2
1
số mol OH−
+ Nếu T ≥ 3 chỉ xảy ra phản ứng: H3PO4 + 3OH− → PO43- + 3H2O (3)
* Số mol PO43- = H3PO4
+ Nếu 1 ≤ T ≤ 2, xảy ra hai phản ứng (1) và (2)
Trang 6Đặt số mol H2PO4- = x, HPO42- = y
Ta có hệ phương trình: x + y = nH3PO4 và x + 2y = nOH−
Giải ra ta được: y = nOH−- nH3PO4 và x = 2 nH3PO4- nOH−
+ Nếu 2 ≤ T ≤ 3 xảy ra hai phản ứng (2) và (3)
Đặt số mol HPO42- = x, PO43- = y
Ta có hệ phương trình: x + y = nH3PO4 và 2x + 3y = nOH−
Giải ra ta được: y = nOH−- 2nH3PO4 và x = 3nH3PO4- nOH−
Ví dụ 1: Thêm 0,24 mol KOH vào dung dịch chứa 0,24 mol H3PO4 Muối nào được tạo thành sau phản ứng?
Dựa vào phương pháp chung trên ta có thể dễ dàng xác định được muối tạo ra là KH 2 PO 4
Khi thay số liệu của đề bài (số mol H 3 PO 4 hoặc KOH hoặc cả hai) ta được các bài toán tương tự.
Ví dụ 2: Thêm 0,24 mol KOH vào dung dịch chứa 0,09 mol H3PO4 Sau phản ứng, trong dung dịch có những muối gì?
Tính tỷ lệ T =
4
3PO H
OH
n
n − = 0,24/0,09 = 2,67 ⇒ tạo hai muối K2HPO4 và K3PO4
Ví dụ 3: Thêm 0,15 mol KOH vào dung dịch chứa 0,1 mol H3PO4 Sau phản ứng, trong dung dịch có những muối gì?
Tính tỷ lệ T =
4
3PO H
OH
n
n − = 0,15/0,1 = 1,5 ⇒ tạo hai muối KH2PO4 và
K2HPO4
Bài toán 3: Kim loại tác dụng với dung dịch axit.
Phương pháp chung:
- Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử
- Tính số mol electron do chất khử nhường và chất oxi hoá nhận
- Sử dụng định luật bảo toàn electron
Ví dụ 1: Cho m gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Tính giá trị của m ?
Hướng dẫn giải
Al → Al3+ + 3e N+5 + 3e → N+2
x 3x 0,3 0,1
Ta có: nNO = 0,1 ⇒ ne = 0,3 mol
Trang 7Theo định luật BT electron: 3x = 0,3 ⇒ x = 0,1
Vậy mAl = 0,1.27 = 2,7 gam
Chúng ta có thể thay đổi số mol NO, sản phẩm khử để có được bài toán tương tự!
Ví dụ 2: Cho m gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 6,72 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Tìm giá trị của m ?
Đáp số: m = 8,1 gam
Ví dụ 3: Cho m gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít N2O (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Tìm giá trị của m ?
Đáp số: m = 7,2 gam
Bài toán 4 : Kim loại tác dụng với dung dịch muối
Phương pháp chung :
- Tính khối lượng kim loại phản ứng và khối lượng kim loại tạo ra
- Khối lượng thanh kim loại tăng = khối lượng kim loại tạo ra – khối lượng kim loại phản ứng Ngược lại
- Khối lượng thanh kim loại giảm = khối lượng kim loại phản ứng – khối lượng kim loại tạo ra.
Ví dụ 1 : Nhúng một thanh nhôm nặng 45 gam vào 600 ml dung dịch CuSO4
0,5M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân lại thấy nặng 46,38 gam Tính khối lượng Cu tạo ra ?
Hướng dẫn giải Cách 1: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
x 1,5x
Đặt nAl pư = x, từ PTHH ta thấy nCu tạo ra = 1,5x
Khối lượng thanh nhôm lấy ra có khối lượng của Al còn lại và Cu tạo ra bám vào
Ta có: (45 - 27x) + 1,5x.64 = 46,38
Giải ra x = 0,02 vậy mCu = 0,03.64 = 1,92 gam
Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Từ PTHH ta thấy:
Cứ 2 mol Al phản ứng với 3 mol CuSO4 thì tạo ra được 3 mol Cu, vậy khối lượng sẽ tăng được (3.64 - 2.27) = 138 gam
Trang 8Vậy x mol Al phản ứng với 1,5x mol CuSO4 thì tạo ra được 1,5x mol Cu, vậy khối lượng sẽ tăng được 138x/2 = 69x gam
Theo bài ra: 69x = 46,38 - 45 = 1,38 Giải ra x = 0,02 ⇒ mCu = 0,03.64 = 1,92 gam
Ta có thể thay số liệu khối lượng thanh nhôm khi lấy ra để được bài toán tương tự Tất nhiên độ tăng khối lượng của thanh kim loại không thể lớn hơn 13,8 gam được do bài này Al phản ứng tối đa là 0,2 mol.
Ví dụ 2: Nhúng một thanh nhôm nặng 45 gam vào 600 ml dung dịch CuSO4
0,5M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân lại thấy nặng 47,76 gam Tính khối lượng Cu bám vào thanh nhôm (Giả sử toàn bộ Cu sinh ra đều bám vào thanh nhôm)
Đáp số : mCu = 3,84 gam
Ví dụ 3: Nhúng 1 thanh sắt nặng 50 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thời gian lấy thanh sắt ra cân lại thấy nặng 50,8 gam Giả sử toàn bộ Cu sinh ra đều bám vào thanh sắt Tính khối lượng Cu bám vào thanh sắt
Đáp số : mCu = 6,4 gam
Bài toán 5 : Tính pH của dung dịch
Phương pháp chung :
- Tính [H + ]
- Tính pH = - lg[H + ]
Ví dụ 1 : Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M Biết Ka = 1,8.10-5
Hướng dẫn giải
CH3COOH CH3COO- + H+ Ka
Bđ: 0,1
P.ly: x x x
Cb: 0,1 – x x x
⇒ Ka =
] [
] ][
[
3
3
COOH CH
H COO
=
x
x
− 1 , 0
2
= 1,8.10-5
Giải ra ta được x = 1,33.10-3 ⇒ pH = 2,88
Với bài toán này chúng ta có thể thay đổi nồng độ mol của axit để có bài toán tương tự!
Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,05M ? Biết Ka = 1,8.10-5
Trang 9Đáp số : pH = 3,03.
Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,2M ? Biết Ka = 1,8.10-5
Đáp số : pH = 2,72
Bài toán 6 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ.
Phương pháp chung :
* Dựa vào % khối lượng nguyên tố
12 1 16.
100 % % %
Trong đó : 2 12
( ) 44
CO C
m
( ) 18
H O H
m
( )
22, 4
N N
V
- Tính được:
.100
% m C
C
a
= ; % m H.100
H
a
= ; % m N.100
N
a
Từ đó ta có : .%
12.100
1.100
16.100
z=
* Dựa vào công thức đơn giản nhất
12 1 16
C H O
Hoặc : : % :% :%
x y z= = a : b : c (Trong đó a, b, c nguyên tối giản nhất)
Từ công thức đơn giản nhất ⇒ Công thức phân tử có dạng (CaHbOc)x
Tìm x : x =
CTDGN
CTPT
M M
* Dựa vào PTHH :
Tính trực tiếp theo phương trình hoá học
CxHyOzNt + (x + y/4 – z/2) O2 →t0 x CO2 + y/2 H2O + t/2 N2
nX nCO2 nH2O nN2
⇒ x = nCO2/nX ; y = 2 nH2O/nX ; t = 2 nN2/nX ; 16z = M – 12x – y – 14t.
Ví dụ 1 : Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam một chất hữu cơ X thu được 2,24 lít CO2
(đktc) và 2,7 gam H2O Xác định công thức đơn giản nhất của X ?
Hướng dẫn giải
Ta có : mC = nCO2.12 = 1,2 gam ⇒ nC = 0,1
mH = nH.1 = 2nH2O = 0,3 gam ⇒ nH = 0,3
Trang 10⇒ mO = 2,3 - mC - mH = 0,8 gam ⇒ nO = 0,05
Vậy nC : nH : nO = 0,1 : 0,3 : 0,05 = 2 : 6 : 1
⇒ Công thức đơn giản nhất của X là C2H6O.
Thay đổi số liệu của đề bài để được các bài toán tương tự :
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 3,0 gam một chất hữu cơ X thu được 2,24 lít CO2
(đktc) và 1,8 gam H2O Xác định công thức đơn giản nhất của X
Đáp số: CH2O
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 1,5 gam một chất hữu cơ X thu được 2,24 lít CO2
(đktc) và 2,7 gam H2O Xác định công thức đơn giản nhất của X
Đáp số: CH3
Bài toán 7: Bài toán các ion trong một dung dịch.
Phương pháp chung:
Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn khối lượng
Ví dụ 1 : Một dung dịch có chứa 2 cation là Fe2+(0,1 mol); Al3+(0,2 mol) và 2 anion là Cl-(0,2 mol); SO42-(x mol) Tính giá trị của x ?
Hướng dẫn giải
Áp dụng ĐL BT điện tích: 2.0,1 + 3.0,2 = 1.0,2 + 2.x ⇒ x = 0,3
Bài tập tương tự khi ta thay đổi số liệu của đề bài
Ví dụ 2: Một dung dịch có chứa 2 cation là Fe2+ (0,2 mol); Al3+ (0,2 mol) và 2 anion là Cl-(0,2 mol); SO42-(x mol) Tính giá trị của x ?
Đáp số : x = 0,5
Ví dụ 3: Một dung dịch có chứa 2 cation là Fe2+(0,1 mol); Al3+(0,15 mol) và 2 anion là Cl-(0,2 mol); SO42-(x mol) Tính giá trị của x ?
Đáp số : x = 0,225
Bài toán 8 : Bài tập điện phân dung dịch.
Phương pháp chung
- Viết quá trình điện phân các chất và ion ở hai điện cực (theo thứ tự).
- Áp dụng công thức điện phân, các định luật bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố
Ví dụ 1: Điện phân 100 ml dung dịch CuCl2 0,2M với cường độ dòng điện I = 3,86 (A) trong thời gian 500 giây Tính khối lượng kim loại thu được ở catot ?