PHÂN TÍCH NHỮNG SAI lầm và đề XUẤT một số CÁCH KHẮC PHỤC TRONG GIẢI bài tập hóa vô cơ PHẦN KIM LOẠI

Việc tìm ra những nguyên nhân của sai lầm là để có những biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho học sinh nhận thức được những sai lầm và khắc phục những sai lầm này, nhằm rèn luyện

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 6

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÂN TÍCH NHỮNG SAI LẦM VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG GIẢI BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ

MỤC LỤC Phần 1: .Mở đầu……… Trang 1

1.1: Lí do chọn đề tài……… 1

1.2: Mục đích nghiên cứu……… 1

1.3: Đối tượng nghiện cứu……… 1

1.4: Phương pháp nghiên cứu……… 1

Phần 2 :……… Nội dung……… 2

2.1 Cơ sở lí luận……… 2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm………… 2

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề……… 2

2.3.1 Những sai lầm về kiến thức lí thuyết mà học sinh thường mắc phải và cách khắc phục ……… 2

2.3.1.1 Những sai lầm về kiến thức lí thuyết mà học sinh thường mắc phải…….2

2.3.1.2 Cách khắc phục những sai lầm về kiến thức lý thuyết mà học sinh thường mắc phải……… 7

2.3.2 Sai lầm của học sinh trong kĩ năng giải toán về kim loại và cách khắc phục 11

2.3.2.1 Sai lầm của học sinh trong kĩ năng giải toán về kim loại 11

2.3.2.2 Khắc phục những sai lầm của học sinh trong kĩ năng giải toán về kim loại 15

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục 18

Phần 3 : kết luận và kiến nghị 19

3.1 : Kết luận 19

3.2 : Kiến nghị 19

Tài liệu tham khảo

1 PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học Hóa học nói riêng là nhiệm vụ quan trọng nhất hiện nay của giáo viên Hóa học ở các trường phổ thông

Trong dạy học Hóa học, chúng ta có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều

phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòihỏi giáo viên phải biết lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp

để chúng bổ sung cho nhau, nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duyđộc lập, tư duy logic và tư duy sáng tạo của mình

Trong quá trình nhận thức của học sinh, các em lại hay mắc phải những sai lầm nhất định về kiến thức, kĩ năng, tư duy Những sai lầm này là không thể tránh khỏi đối với bất kỳ học sinh nào Nếu những sai lầm đó không được học sinh nhận thấy kịp thời sẽ gây ảnh hưởng đến năng lực giải bài tập hóa học của học sinh

Việc tìm ra những nguyên nhân của sai lầm là để có những biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho học sinh nhận thức được những sai lầm và khắc phục những sai lầm này, nhằm rèn luyện năng lực giải bài tập hóa học cho học sinh Với những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu

“Phân tích những sai lầm và đề xuất một số cách khắc phục trong giải bài tập hóa vô cơ phần kim loại”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Qua nghiên cứu đề tài sáng kiến kinh nghiệm này và vận dụng vào ôn tập phần kim loại cho học sinh lớp 12 nhằm hướng dẫn học sinh trung học phổ thông phát hiện các “bẫy” và tránh những nhầm lẫn khi giải bài tập Việc làm này có tác dụng nâng cao hiệu quả dạy của thầy và học của trò giúp các em đạt kết quả cao trong kì thi THPT Quốc gia

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Với đề tài sáng kiến kinh nghiệm này tôi vận dụng trong quá trình giảng dạy môn Hóa học lớp 12 của trường THPT Triệu Sơn 6

- Vận dụng vào nội dung cụ thể là phần ôn tập hóa vô cơ lớp 12

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tư liệu để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài nghiên cứu

- Khảo sát thực tiễn qua thông tin trên mạng và qua thực trạng học môn Hóa học của trường THPT mà tôi đang dạy để có cái nhìn khái quát về thực trạng dạyhọc môn Hóa học về phần kim loại

- Vận dụng kinh nghiệm giảng dạy học sinh để nêu ra các sai lầm của học sinh khi giải bài tập về kim loại và đề xuất cách khắc phục có hiệu quả

2 PHẦN NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận

Ngày nay, khi đất nước đang đổi mới từng ngày Để đáp ứng được nhu cầu xã hội thì nền giáo dục phải đào tạo những con người không chỉ có tài, có đức mà còn là những con người năng động, nhạy bén và thích nghi với mọi hoàncảnh Muốn có được điều này giáo dục đã có nhiều sự thay đổi trong chương trình giáo dục nói chung và phương thức thi nói riêng

Để hoàn thành tốt được bài thi thì đòi hỏi học sinh phải nắm vững lý thuyết, có kĩ năng giải các bài tập và đặc biệt cần tránh được các sai lầm trong quá trình giải bài tập để tránh mất điểm cũng như mất quá nhiều thời gian cho một câu Trong quá trình giảng dạy phần hóa học vô cơ phần kim loại lớp 12, thìbản thân mỗi giáo viên cần phải tìm ra những sai lầm mà học sinh thường mắc phải và căn cứ vào đó để tìm ra biện pháp khắc phục thích hợp là rất cần thiết

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

- Bài tập về kim loại có rất nhiều câu khó, học sinh không nắm vững kiến thức rất dễ mắc sai lầm

- Phần lớn học sinh trường THPT Triệu Sơn 6 có học lực trung bình, năng lực tưduy kém, thiếu linh hoạt nên học sinh có nhiều lỗ hổng về kiến thức và kĩ năng

- Thái độ học tập thờ ơ, phương pháp học tập không tốt, nhiều em chưa tự giác học tập, chưa có động cơ học tập Trong giờ học thiếu sự tập trung chú ý, bài tập

về nhà không chịu làm, học trong tình trạng đối phó

- Học sinh chưa biết vận dụng các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học

để giải bài toán trắc nghiệm khách quan

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

2.3.1 Những sai lầm về kiến thức lí thuyết mà học sinh thường mắc phải và cách khắc phục

2.3.1.1 Những sai lầm về kiến thức lí thuyết mà học sinh thường mắc phải

Mục đích của bài tập lí thuyết hóa học để kiểm tra các kiến thức lí thuyết (cấu tạo, tính chất, điều chế định luật, nguyên tắc, nguyên lí …) ở các mức độ biết, hiểu, khả năng vận dụng, phân tích, tổng hợp và khả năng phán đoán cao hơn

Đối với mỗi bài tập hóa học cụ thể học sinh có thể gặp nhiều sai lầm khác nhau trên nhiều phương diện Giáo viên dự đoán và nắm bắt được các khả năng sai lầm đó để sửa chữa cho các em trong quá trình giải bài tập

Dưới đây là một số ví dụ học sinh thường mắc phải sai lầm về kiến thức líthuyết:

a Kiến thức lí thuyết chung về kim loại

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y và một phần Fe không tan Chất tan có trong dung dịch Y là:

A MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4 B MgSO4

C FeSO4 và MgSO4 D MgSO4 và Fe2(SO4)3

H2SO4 đặc, to mà quên

Fe + 2Fe 3+ → 3Fe2+ (do có Fe dư)

- Một số học sinh do chưa đọc kĩ đề bài nên xác định muối thu được chỉ có MgSO4 vì nghĩ rằng do kim loại Fe dư

Ví dụ 2: Thực hiện các thí nghiệm sau:

Đốt dây sắt trong khí clo

Đốt nóng hỗn hợp bột Fe và S (trong điều kiện không có oxi)

Cho Fe dư vào dung dịch HNO3 loãng

Cho Fe vào dung dịch Fe2(SO4)3

Cho Fe vào dung dịch H2SO4 (loãng, dư)

Có bao nhiêu thí nghiệm tạo ra muối sắt (II) ?

A 4 B 2 C 3 D 1

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh hay mắc phải

- Fe phản ứng với halogen (trừ Iot)

đều tạo muối sắt (III)

- Fe phản ứng với S → Tạo muối

Sắt(II)

- Fe tác dụng HNO3 tạo muối sắt

(III) Do Fe dư nên :

Fe2+, khi nào cho Fe3+

- Không hiểu được qui tắc α trong phản ứng của kim loại sắt tác dụng với dung dịch muối Fe2(SO4)3

- Học sinh yếu nhẫm lẫn H2SO4 loãng có tính oxi hóa mạnh như H2SO4 đặc, HNO3

nên cho rằng cho Fe vào dung dịch H2SO4

(loãng, dư) thu được muối Fe3+ Vì vậy thường đưa ra đáp án sai

Ví dụ 3: Cho các phát biểu sau:

(a) Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 (điện cực trơ), thu được khí H2 ở atot

(b) Cho CO dư qua hỗn hợp MgO và Fe3O4 đun nóng, thu được MgO và Fe (c) Nhúng thanh Zn vào dung dịch chứa CuSO4 và H2SO4, có xuất hiện ăn mòn điện hóa

(d) Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W

(e) Cho Na vào dung dịch muối CuSO4, sau phản ứng thu được Cu kim loại

Số phát biểu đúng là :

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh hay mắc phải

(a) Khi điện phân dd Cu(NO3)2

thu được khí O2 ở anot

→ phát biểu sai

(b) CO chỉ khử được oxit của

những kim loại đứng sau Al

→Sản phẩm thu được là MgO; Fe

(c) Nhúng thanh Zn vào dung

dịch chứa CuSO4 và H2SO4, có

xuất hiện ăn mòn điện hóa vì tạo

ra được hai điện cực (Zn – Cu)

tiếp xúc với nhau và cùng tiếp

xúc với dung dịch chất điện li

(d) Kim loại có nhiệt độ nóng

- Hs thường gặp sai lầm khi không nắm rõ

lý thuyết nên cho rằng khí (CO, H2, Al…) khử được hầu hết oxit của các kim loại

→ Sản phẩn thu được là Mg và Fe

- Hs thường không nắm rõ điều kiện xảy ra

ăn mòn điện hóa

- Khi viết phương trình phản ứng của Na với dd CuSO4 thì học sinh thường mắc sai lầm:

2Na + CuSO4→Na2SO4 + Cu

Ví dụ 4: Cho các phát biểu sau: (1) Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ), thu

được khí Cl2 ở catot (2) Cho CO dư qua hỗn hợp Fe2O3 và CuO đun nóng, thu được Fe và Cu (3) Nhúng thanh Zn vào dung dịch chứa CuSO4 và H2SO4, có xuất hiện ăn mòn điện hóa (4) Kim loại cứng nhất là Cr, kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag (5) Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch FeCl2, thu được chất rắngồm Ag và AgCl Số phát biểu đúng là

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh hay mắc phải

(1) Phương trình điện phân

(2) CO khử được oxit của những

kim loại đứng sau Al

→ Sản phẩm thu được là Cu; Fe

(3) Nhúng thanh Zn vào dung dịch

chứa CuSO4 và H2SO4, có xuất hiện

ăn mòn điện hóa vì tạo ra được hai

điện cực (Zn – Cu) tiếp xúc với

- HS thường nhầm lẫn khi viết sơ đồ điệnphân dẫn đến học sinh xác định sai sảnphẩm ở hai điện cực

- Hs thường không nắm rõ điều kiện xảy ra

ăn mòn điện hóa

nhau và cùng tiếp xúc với dung

dịch chất điện li

(4) Kim loại cứng nhất là Cr, kim

loại dẫn điện tốt nhất là Ag

(5) dd AgNO3 dư vào dd FeCl2

Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag

→ Chất rắn gồm: Ag và AgCl

Đáp án đúng là B

- Khi xác định sản phẩm phản ứng giữa dd AgNO3 dư vào dd FeCl2, Hs thường chỉ xác định chất rắn là Ag mà quên mất:

Ag+ + Cl- → AgCl↓

Ví dụ 5 Cho 4 cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp với nhau: (1) Fe và

Pb; (2) Fe và Zn; (3) Fe và Sn; (4) Fe và Ni, (5) Fe và Cu Khi nhúng các cặp kim loại trên vào dung dịch axit HCl, số cặp kim loại trong đó Fe bị ăn mòn

Hướng dẫn

- Kim loại bị ăn mòn trước là kim loại có tính khử mạnh hơn

Số cặp kim loại trong đó Fe bị ăn mòn trước là 4 (đáp án B)

(Fe/Pb); (Fe/Sn); (Fe/Ni); (Fe/Cu)

- Sai lầm học sinh thường không nắm được bản chất của sự ăn mòn điện hóa nên

thường xác định sai kim loại bị ăn mòn trước là kim loại có tính khử yếu hơn

Ví dụ 6 : Cho phát biểu sau:

(a) Điện phân dung dịch NaCl bão hòa (điện cực trơ, màng ngăn) thu được Na ở catot

(b) H2 dư đi qua hỗn hợp MgO, Fe2O3, CuO đun nóng, thu được MgO, Fe, Cu.(c) Để bảo vệ thân tàu biển bằng sắt người ta gắn thêm các tấm Zn vào thân tàu.(d) Kim loại cứng nhất là crom, kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là (W).(e) Cho Mg vào dung dịch FeCl3 dư thu được hỗn hợp hai muối

(f) Cho hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol 2 : 1) vào nước, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan

(g) Na đẩy được Cu ra khỏi muối CuSO4

Số phát biểu đúng là

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh hay mắc phải

(a) Phương trình điện phân

(b) H2 khử được oxit của những

kim loại đứng sau Al

→ Sản phẩm thu được là Cu; Fe,

MgO

(c) Để bảo vệ thân tàu biển bằng sắt

người ta gắn thêm các tấm kẽm vào

thân tàu vì kẽm có tính khử mạnh

hơn Fe

(d) Kim loại cứng nhất là crom,

- HS thường hay sai lầm khi viết sản phẩmcủa quá trinh điện phân dung dịch

2NaCl đpdd

cmn

→ 2Na + Cl2

kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao

nhất là (W)

(e) Cho Mg vào dung dịch FeCl3 dư

Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+

→ Hỗn hợp 3 muối: MgCl2;

FeCl2và FeCl3dư → phát biểu sai

(f) Cho hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol

→ Dung dịch thu được gồm hai

chất tan: NaAlO2 và NaOH

- HS thường không để ý đến tỉ lệ số mol trong phương trình phản ứng của Na với

Hs không nhớ khi phản ứng với dungdịch muối thì một số kim loại (Ca, Ba, Na,K…) phản ứng với H2O trước

b Một số kim loại tạo hợp chất có tính chất lưỡng tính

Ví dụ 1: Cho dãy các chất: NaOH, Sn(OH)2, Pb(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)2 Số chất trong dãy có tính chất lưỡng tính là

P

h ân tích :

- Ở bài tập này sai lầm mà các em học sinh mắc phải là:

- Học sinh không nhớ đầy đủ những hiđroxit có tính chất lưỡng tính

- Các chất có tính lưỡng tính là: Sn(OH)2, Pb(OH)2, Al(OH)3 → Đáp án là A

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm Fe2O3, ZnO và Cu tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được dung dịch Y và phần không tan Z Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH (loãng, dư) thu được kết tủa:

A Fe(OH)3 và Zn(OH)2 B Fe(OH)2,Cu(OH)2 và Zn(OH)2

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh hay mắc phải

- Học sinh quên mất tính chất lưỡng tính củaZn(OH)2 Trong dung dịch NaOH dư thì xảy

ra phản ứng hòa tan Zn(OH)2

Zn(OH)2 +2NaOH → Na2[Zn(OH)4]

Ví dụ 3: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch Al(NO3)3

(b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Al2(SO4)3

(c) Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch NaAlO2

(d) Dẫn khí CO2 dư vào dung dịch KAlO2

(e) Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch FeCl2

Số thí nghiệm thu được kết tủa sau khi phản ứng kết thúc là

Hướng dẫn giải Sai lầm mà các em học sinh mắc phải

(a) Cho dd NH3 dư vào dd Al(NO3)3

2.3.1.2 Cách khắc phục những sai lầm về kiến thức lý thuyết mà học sinh thường mắc phải.

Xuất phát từ những yêu cầu mới của công tác giảng dạy đó là lấy HS làm trung tâm, cho nên việc hướng dẫn học sinh trung học phổ thông phát hiện các

“bẫy” và tránh những nhầm lẫn khi giải bài tập là công việc vô cùng quan trọng của người giáo viên Việc làm này có tác dụng nâng cao hiệu quả dạy của thầy

và học của trò

Nếu sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học xuất phát từ nguyên nhân nào thì chúng ta căn cứ vào đó để tìm ra biện pháp khắc phục thíchhợp Song trong khuôn khổ đề tài này tôi không thể đưa ra toàn bộ các biện phápkhắc phục mà tôi chỉ mạnh dạn đề xuất một số biện pháp khắc phục sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập lý thuyết phần kim loại

a Giáo viên tăng cường kiểm tra lý thuyết theo các mức độ nhận thức

Tăng cường kiểm tra lý thuyết theo các mức độ nhận thức có vai trò quan trọng giúp học sinh khắc phục được những sai lầm khi giải bài tập hóa học lý thuyết Vì thông qua việc tăng cường kiểm tra lý thuyết theo các mức độ nhận thức giúp học sinh có một nền tảng kiến thức lý thuyết vững vàng, toàn diện để tham dự các bài kiểm tra đánh giá đồng thời phát triển năng lực ở các bậc hoc cao hơn

b Giáo viên hướng dẫn học sinh thống kê các kiến thức cơ bản mà học sinh thường hay dễ nhầm lẫn để học sinh khắc phục.

học sinh hay mắc phải về phần

1 Tính chất hóa học của kim loại

a Phản ứng với phi kim

a 1 Phản ứng với clo - Hầu hết kim loại đều phản ứng với Cl2 tạo muối

clorua

- Lưu ý phản ứng của Fe và Clo

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3(màu nâu)+ Nếu Fe dư: Fedư + 2FeCl3 → 3FeCl2

a 2 Tác dụng với lưu

huỳnh

- Kim loại tác dụng với S khi đun nóng tạo muối sunfua

- Riêng Hg phản ứng với S xảy ra ở nhiệt độ thường

=> Khi cần gom thủy ngân dùng bột lưu huỳnh tuyệt đối không để tay tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân

Hg + S → HgS

- Phản ứng với Fe: Fe + S t o

→ FeS

a 3 Tác dụng với O 2 - Kim loại (trừ Au, Ag, Pt) tác dụng với oxi tạo oxit

- Phản ứng của Fe với O2: 3Fe + O2 → Fe3O4

+ Nếu O2 dư: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

b Tác dụng với dung dịch axit

b 1 Phản ứng của kim

loại với HCl/H 2 SO 4 (l)

- Những kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa(K,

Na, Ca, Mg,Al, Zn, Cr, Fe…) đều phản ứng được với HCl; H2SO4(l) → Muối + Khí H2

N2 và NH4NO3)

+ NO2 là chất khí màu nâu đỏ

+ NO là khí không màu hoá nâu trong không khí (do cóphản ứng 2NO + O2 → 2NO2)

+ N2O là khí không màu (có tên gọi là "khí cười").+ N2 là khí không màu.

+ NH4NO3 là muối tồn tại trong dung dịch

- Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh củakim loại và nồng độ của dung dịch axit Thông thườngthì dung dịch đặc → NO2, dung dịch loãng → NO;dung dịch axit càng loãng, kim loại càng mạnh thì N bịkhử xuống mức càng sâu

* H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S)

- Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kimloại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp

* Lưu ý: H2SO4 và HNO3 đặc nguội thụ động với Al,

Fe và Cr

c Phản ứng với nước Nhiều kim loại khử

được nước(trừ Ag, Au,

- Kim loại phản ứng với nước ở nhiệt độ thường (Na,

K, Ca, Ba, Sr ) khi phản ứng với dd muối thì phản ứngvới H2O trước

Ví dụ: K + dd CuSO4

2K + 2H2O → 2KOH + H2

2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu(OH)2↓

d 2 Kim loại không

- Phản ứng hóa học xảy ra giữa hai cặp oxi hóa khử theo quy tắc anpha

- Khi làm bài tập về dãy điện hóa chúng ta cần hết sức lưu ý một số cặp oxi hóa