Tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹ năng giải Toán Hóa

i LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu đề tài: “Tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹ năng giải to

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

THÂN THỊ SONG

TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC HỮU CƠ LỚP 11 GIÚP HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG

GIẢI TOÁN HOÁ

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM HÓA HỌC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN HÓA HỌC)

Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Phạm Văn Nhiêu

Hà Nội - 2014

i

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu đề tài: “Tuyển chọn và sử dụng hệ thống

bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa” tôi đã hoàn thành bản luận văn dưới sự

hướng trực tiếp của PGS.TS Phạm Văn Nhiêu, sự giúp đỡ tận tình của các

thày cô Trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội Ngoài ra còn

có sự ủng hộ giúp đỡ nhiệt tình của các thày cô trong tổ hóa, các em học sinh Trường THPT Thái Thuận, THPT Ngô Sĩ Liên thành phố Bắc Giang

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới phòng quản lý khoa học, Ban Giám hiệu Trường Đại học giáo dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến

PGS TS Phạm Văn Nhiêu về sự hướng dẫn nhiệt tình đầy tâm huyết trong

suốt quá trình tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thày cô Trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội, tới Ban giám hiệu và các thày cô giáo, các em HS trường THPT Thái Thuận, trường THPT Ngô Sĩ Liên, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 11 năm 2014

Tác giả

Thân Thị Song

iii

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục các chữ viết tắt và kí hiệu ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỬ DỤNG BÀI TẬP HỮU CƠ TRONG VIỆC DẠY HỌC HOÁ HỌC 5

1.1 Cơ sở lí luận về nhận thức 5

1.1.1 Khái niệm nhận thức 5

1.1.2 Rèn luyện năng lực nhận thức của HS trong quá trình dạy và học hóa học 6

1.2 Tư duy và sự phát triển tư duy trong dạy học hóa học 6

1.2.1 khái niệm tư duy 6

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy 7

1.2.3 Các thao tác tư duy Các thao tác tư duy bao gồm 7

1.2.4 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS 8

1.3 Bài tập hóa học và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS 11

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học: 11

1.3.2 Vai trò, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học 11

1.3.3 Phân loại bài tập 12

1.3.4 Xu hướng phát triển của bài tập 13

1.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS. 14

1.5 Thực trạng của việc sử dụng bài tập hóa học ở trường trung học phổ thông 14

1.5.1 Về phía HS 15

iv

1.5.2 Về phía GV 16

1.5.3 Nhận xét về thực trạng sử dụng bài tập hóa ở trường trung học phổ thông 17

Tiểu kết chương 1 18

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN HOÁ HỮU CƠ 19

2.1 Phân tích nội dung kiến thức và cấu trúc phần hóa học hữu cơ lớp 11 trong chương trình trung học phổ thông. 19

2.1.1 Nội dung kiến thức hóa học hữu cơ lớp 11 19

2.1.2 Đặc điểm về nội dung kiến thức và cấu trúc phần hóa học hữu cơ lớp 11 20 2.2 Những nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập 23

2.3 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập 24

2.4 Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải bài tập hóa học 24

2.5 Phân tích các phương pháp giải nhanh một bài toán hóa học hữu cơ 25

2.5.1 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng 26

2.5.2 Phương pháp tăng giảm khối lượng 27

2.5.3 Phương pháp trị số trung bình 29

2.5.4 Giải toán lập CTPT hợp chất hữu cơ 32

2.5.5 Giải toán đốt cháy hợp chất hữu cơ 36

2.5.6 Dựa vào quan hệ tỉ lệ số mol của các hợp chất hữu cơ trong phương trình hóa học 39

2.6 Các dạng bài tập điển hình phần hóa hữu cơ lớp 11 42

2.6.1 Chương đại cương về hóa học hữu cơ 44

2.6.2 Chương “ Hiđrocacbon no” 53

2.6.3 Chương “ Hiđrocacbon không no” 61

2.6.4 Chương “ Hiđrocacbon thơm……….73

‘

2.6.5 Chương “ Dẫn xuất halogen – ancol – phenol” 78

v

2.6.6 Chương “Anđehit – xeton – Axit các boxylic” 90

Tiểu kết chương 2 100

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 101

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 101

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 101

3.3 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm 101

3.3.1 Đối tượng thực nghiệm sư 101

3.3.2 Địa bàn thực nghiệm 101

3.4 Kết quả TN và xử lý kết quả TN 102

3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 108

Tiểu kết chương 3 110

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

PHỤ LỤC 116

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 1 104

Bảng 3.2 Bảng phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 1 104

Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 2 104

Bảng 3.4 Bảng phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 2 104

Bảng 3.5 Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1 trường Thái Thuận 106

Bảng 3.6 Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2 trường Thái Thuận 106

Bảng 3.7 Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1 trường Ngô Sĩ Liên 107

Bảng 3.8 Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2 trường Ngô Sĩ Liên 107

Bảng 3.9 Thông số xem xét sự khác biệt của 2 nhóm khác nhau (TN- ĐC), trường THPT Thái Thuận 108

Bảng 3.10 Thông số xem xét sự khác biệt của 2 nhóm khác nhau (TN- ĐC), trường THPT Ngô Sĩ Liên 108

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1 Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Thái Thuận 105

Hình 3.2 Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Ngô Sĩ Liên 105

Hình 3.3 Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Thái Thuận 105

Hình 3.4 Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Ngô Sĩ Liên 105

Hình 3.5 Đường luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Thái Thuận 108 Hình 3.6 Đường luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Thái Thuận 108 Hình 3.7 Đường luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Ngô Sĩ Liên 109 Hình 3.8 Đường luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Ngô Sĩ Liên 109

Trong những năm gần đây việc đổi mới phương pháp để nâng cao hiệu quả dạy học nói chung và dạy học hóa học nói riêng đã được quan tâm đầu tư đáng kể Hóa học là một môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm Một trong những định hướng của đổi mới dạy học hóa học là khai thác đặc thù của môn hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng phong phú cho tiết học

để các em tiếp thu kiến thức một cách chủ động, tích cực Rèn cho HS năng lực nhận thức, óc tư duy sáng tạo, hình thành cho các em thói quen học tập và làm việc khoa học Trong quá trình giảng dạy, người GV phải có chức năng phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao trí thức cho HS và tạo hứng thú để các em học tốt bộ môn Nhiệm vụ này được thực hiện bằng nhiều phương pháp, với nhiều hình thức khác nhau Sử dụng hệ thống bài tập hóa học được đánh giá là phương pháp dạy học hiệu nghiệm trong phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao năng lực nhận thức và tư duy hóa học cho HS, nhất là HS khá giỏi

Trong dạy học hóa học, vai trò của bài tập hóa học đặc biệt quan trọng, giúp HS khắc sâu kiến thức đã học mang lại hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Trong bài tập hóa học, phần lớn bài tập ở dạng bài toán hóa học Đối với HS việc nhớ lại một lượng lớn kiến thức lý thuyết ở mỗi chương là không dễ dàng, hơn nữa số lượng bài toán hóa ở mỗi đề thi lại nhiều, đa dạng về thể loại gây không ít những khó khăn cho HS trong việc phân loại, lựa chọn và tìm ra cách giải thích hợp Do đó việc tìm ra các phương pháp giải giúp HS giải các bài toán hóa có một ý nghĩa hết sức quan trọng Mặt khác theo phân phối chương trình của bộ Giáo dục- Đào tạo, thời

2

gian giảng dạy của phần hữu cơ có ít hơn phần hóa học vô cơ Việc học và giải bài tập hóa học hữu cơ đối với HS THPT thường khó hơn hóa học vô cơ Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa”

Chúng tôi hy vọng nội dung của luận văn là một tài liệu bổ ích để HS và các bạn đồng nghiệp làm tài liệu tham khảo, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học

2 Mục đích nghiên cứu

Tuyển chọn hệ thống bài tập hoá học hữu cơ lớp 11 và một số phương pháp giải nhanh toán hoá hữu cơ nhằm nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hoá

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra của đề tài cần thực hiện các nhiệm vụ sau: -Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc đổi mới PPDH hóa học và thực tiễn của việc dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay

-Nghiên cứu chương trình SGK của bộ giáo dục và đào tạo Vị trí của phần hữu cơ lớp 11

-Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng bài tập hóa học và vai trò của bài tập hóa học trong quá trình dạy học hóa học

-Tuyển chọn hệ thống các bài tập hóa học hữu cơ lớp 11

-Tiến hành thực nghiệm sư phạm với các bài đã tuyển chọn để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học

4 Khách thể nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT, bài tập hữu cơ 11 THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống bài tập hữu cơ lớp 11 THPT và một số phương pháp giải các bài tập đó

5 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập hữu cơ lớp 11 trong chương trình THPT một số phương pháp giải các bài tập đó

3

6 Giả thuyết khoa học

Trong quá trình giảng dạy phần hữu cơ nhất là trong các giờ luyện tập, nếu GV biết tuyển chọn hệ thống bài tập có chất lượng và sử dụng các phương pháp giải một cách hợp lí các dạng bài tập hóa học hữu cơ sẽ góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học và giúp các em có phương pháp giải nhanh các bài toán hóa hữu cơ trong các kỳ thi đặc biệt là kỳ thi tuyển sinh vào các trường đại học, cao đẳng

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nghiên cứu lý luận

-Nghiên cứu cập nhật lý luận về tổ chức quá trình dạy học nhằm phát huy cao độ tính tự lực chủ động, sáng tạo của HS trong quá trình lĩnh hội kiến thức mới

-Nghiên cứu, xác định vị trí, vai trò, ý nghĩa của bài tập hóa học (đặc biệt là bài tập liên quan đến các hợp chất hữu cơ)

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

-Tìm hiểu thực tiễn sử dụng bài tập trong dạy học hóa học ở trường THPT Đồng thời tham khảo ý kiến của các chuyên gia, GV giàu kinh nghiệm để hoàn thiện hệ thống bài tập hữu cơ lớp 11 THPT và phương pháp sử dụng bài tập đó trong quá trình giảng dạy ở trường THPT, nhằm đưa ra giả thuyết và tìm kiếm các luận cứ thực tế cho đề tài

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả, tính khả thi của việc

sử dụng hợp lý các dạng bài tập hữu cơ trong quá trình dạy học ở trường THPT

7.4 Phương pháp thống kê toán học

Áp dụng toán thống kê để xử lý số liệu thu thập được trong thực nghiệm sư phạm, trên cơ sở đó rút ra kết luận về tính hiệu quả của đề tài nghiên cứu

8 Những điểm mới của đề tài

-Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập hóa học trong giảng dạy

4

-Đã đưa ra cách sử dụng bài tập trong quá trình dạy học ở trường THPT -Sưu tầm và xây dựng những bài tập hay làm tư liệu, giúp GV hóa học sử dụng trong quá trình dạy học hóa học ở trường THPT

9 Đóng góp của đề tài

- Xây dựng hệ thống các bài tập hữu cơ lớp 11 THPT

-Tuyển chọn một số phương pháp giải các bài toán hóa học hữu cơ phù hợp giúp HS THPT nắm vững kiến thức cơ bản, kỹ năng giải bài tập hóa học 10.Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, phụ lục Luận văn được trình bày trong ba chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập hóa học hữu cơ trong dạy học hóa học

Chương 2: Hệ thống bài tập hoá học hữu cơ lớp 11 và một số phương pháp giải nhanh các bài toán hoá hữu cơ

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỬ DỤNG BÀI TẬP HỮU CƠ

TRONG VIỆC DẠY HỌC HOÁ HỌC 1.1 Cơ sở lí luận về nhận thức

1.1.1 Khái niệm nhận thức

Nhận thức, tình cảm và hành động là ba mặt cơ bản của đời sống tâm lí con người Nó quan hệ chặt chẽ với các mặt kia và cũng quan hệ mật thiết với các hiện tượng tâm lí khác của con người

Nhận thức là một quá trình đặc trưng nổi bật nhất của hoạt động nhận thức, phản ánh hiện thực khách quan Hoạt động này bao gồm nhiều quá trình khác nhau và mang lại những sản phẩm khác nhau về hiện tượng khách quan Căn cứ vào tính chất phản ánh có thể chia thành hai mức lớn

Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác)

Nhận thức lí tính (tư duy và tưởng tượng)

Nhận thức có liên quan chặt chẽ với sự học là một quá trình nhận thức

1.1.1.1 Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác)

Nhận thức cảm tính là mức độ đầu sơ đẳng trong toàn bộ hoạt động nhận thức của con người, là một quá trình tâm lí, nó phản ánh thuộc tính tâm lí bên ngoài của sự vật, hiện tượng thông qua sự tri giác của giác quan

Cảm giác là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận

thức, nó phản ánh những thuộc tính riêng lẻ của sự vật hiện tượng

Tri giác phản ánh hiện tượng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất định Cảm giác và tri giác đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức,

nếu như cảm giác là hình thức nhận thức đầu tiên của con người thì tri giác là điều kiện quan trọng trong sự định hướng hành vi hoạt động của con người trong môi trường xung quanh

1.1.1.2 Nhận thức lí tính

Nhận thức lí tính là mức độ cao hơn của nhận thức cảm tính Nhận thức cảm tính có vai trò vô cùng quan trọng trong việc hiểu biết bản chất những mối liên hệ

có tính chất quy luật của sự vật hiện tượng tạo điều kiện con người là chủ thể của

tự nhiên, xã hội và bản thân mình Tưởng tượng là một quá trình tâm lí phản ánh những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có

6

1.1.2 Rèn luyện năng lực nhận thức của HS trong quá trình dạy và học

hóa học

Năng lực quan sát: Do hóa học là môn khoa học thực nghiệm và có thí

nghiệm nên HS phải có kĩ năng quan sát Khi quan sát GV cần hướng dẫn,

yêu cầu HS làm tốt các nhiệm vụ sau:

+ Xác định rõ mục đích, ý nghĩa, yêu cầu, nhiệm vụ quan sát

+ Chuẩn bị chu đáo (cả về tri thức và phương tiện) trước khi quan sát

+ Tiến hành quan sát có kế hoạch và có hệ thống

+ Khi quan sát cần tích cực sử dụng phương tiện hóa học

+ Khuyến khích và tạo điều kiện cho HS sử dụng nhiều giác quan khi

quan sát nhưng phải đảm bảo an toàn Cũng như thể hiện các quan điểm cá

nhân thì chưa đủ mà cần phải có tư duy Vì không có tư duy thì không có sự

tiếp thu, không có sự vận dụng tri thức, HS không học tập

+ Cần ghi lại các kết quả quan sát, xử lý kết quả và rút ra kết luận cần thiết

Rèn luyện các thao tác tư duy có năng lực quan sát tốt, ghi nhận được chính

xác sự biến đổi của sự vật, hiện tượng nhưng không biết xâu chuỗi các sự vật,

hiện tượng đó với nhau và đưa ra những kết luận cần thiết cũng như thể hiện

các quan điểm cá nhân thì chưa đủ mà cần phải có tư duy Vì không có tư duy

thì không có sự tiếp thu, không có sự vận dụng tri thức, HS không học tập

được Do đó phát triển tư duy đồng nghĩa với việc rèn luyện các thao tác tư

duy là điều vô cùng quan trọng, cần thiết Các thao tác gồm: Phân tích, tổng

hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa

1.2 Tư duy và sự phát triển tư duy trong dạy học hóa học

1.2.1 khái niệm tư duy

Tư duy là một quá trình tâm lí thuộc nhận thức lí tính là một mức độ mới

về chất so với cảm giác và tri giác, tư duy phản ánh những thuộc tính ở bên

trong, bản chất những mối liên hệ có tính quy luật của sự vật hiện tượng mà

trước đó chưa biết, quá trình phản ánh này là quá trình gián tiếp độc lập mang

tính khái quát được nảy sinh trên cơ sở hoạt động thực tiễn, từ nhận thức cảm

7

tính nhưng vượt xa những giới hạn của nhận thức cảm tính Vậy tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh thuộc tính bản chất những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật hiện tượng Trong hiện thực khách quan

mà trước đó chưa biết

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy

- Tính định hướng: Qua quá trình tư duy con người ý thức nhanh chóng

chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích cần đạt được và con đường tối ưu đạt được mục đích đó

- Bề rộng của tư duy thể hiện ở hoạt động tư duy vận dụng kiến thức nghiên cứu vào đối tượng khác

- Độ sâu của tư duy thể hiện ở khả năng nắm vững kiến thức ngày càng sâu hơn về bản chất của sự vật hiện tượng

- Tính linh hoạt thể hiện ở sự linh hoạt nhạy bén linh hoạt trong vận dụng kiến thức cả các hoạt động áp dụng vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo, con người có thể hoạt động tư duy theo hướng xuôi và ngược

- Tính độc lập, thông qua hoạt động tư duy con người phát hiện ra vấn đề

và đề xuất hướng giải quyết

-Tính nhất quán, phản ánh tính lô gic của hoạt động nhận thức đảm bảo có

sự thống nhất theo một tư tưởng chủ đạo từ đầu đến cuối không có mâu thuẫn

- Tính phê phán, biết phân tích đánh giá các quan điểm các phương pháp lí thuyết của người khác đưa ra ý kiến chủ quan, nêu ra lí do, nội dung để bảo vệ

ý kiến của mình

- Tính khái quát khi giải quyết xong mỗi loại vấn đề thường đưa ra mô hình khái quát hóa trên cơ sở giải quyết vấn đề tương tự, cùng loại

1.2.3 Các thao tác tư duy Các thao tác tư duy bao gồm

+ Phân tích là quá trình dùng tri óc phân tích đối tượng nhận thức thành

những “bộ phận” những thuộc tính, những mối liên hệ giữa chúng để nhận thức đối tượng sâu sắc, trọn vẹn hơn

+ 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 tượng nhận thức Trong dạy học hóa học thường 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 tượng

nhận thức rồi so sánh chúng với nhau

- So sánh đối chiếu, nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc, hoặc khi

nghiên cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối chiếu từng bộ phận của đối tượng thứ nhất Có thể thấy rằng so sánh có quan

hệ chặt chẽ với phân tích và tổng hợp

+ Trừu tượng hóa và khái quát hóa

- Trừu tượng hóa là quá trình dùng trí óc để gạt bỏ những thuộc tính,

những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu không cần thiết về phương diện nào đó và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy

- Khái quát hóa là quá trình dùng trí óc để bao quát những đối tượng khác

nhau thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối liên hệ nhất định Những loại thuộc tính này bao gồm hai loại thuộc tính giống nhau và những thuộc tính bản chất Qua đó để thấy rằng trừu tượng hóa và khái quát hóa có mối quan hệ mật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giống như mối liên hệ giữa phân tích và tổng hợp nhưng ở mức độ cao hơn

1.2.4 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS

Việc đánh giá quá trình học của HS thông qua việc đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS bao hàm: Đánh giá trình độ phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy và năng lực thực hành

9

Tiêu chí đánh giá các mức độ phát triển của tư duy hiện nay có nhiều quan điểm

1.2.4.1 Đánh giá độ phát triển tư duy của HS theo Bloom

Năm 1956, Benjamin Bloom, một giáo sư của trường đại học Chicago đã nêu ra sáu mức độ, thao tác tư duy

Hiểu Là khả năng diễn dịch, diễn giải, giải thích, suy diễn (dự đoán kết quả)

Vận dụng Năng lực sử dụng thông tin và chuyển đổi kiến thức từ dạng này

sang dạng khác (sử dụng những kiến thức đó trong hoàn cảnh mới) Vận dụng là bắt đầu của mức tư duy sáng tạo Tức là vận dụng những gì đã học vào đời sống hoặc vào một tình huống mới

Vận dụng có thể hiểu là khả năng vận dụng kiến thức đã học trong những tình huống cụ thể hay trong tình huống mới

Phân tích Là khả năng nhận biết chi tiết, phát hiện và phân biệt các bộ phận

cấu thành của thông tin hay tình huống Mức độ này đòi hỏi khả năng phân loại Phân tích là khả năng phân nhỏ đối tượng thành các

Đánh giá Là khả năng phán xét giá trị hoặc sử dụng hoặc sử dụng thông tin

theo tiêu chí thích hợp (hỗ trợ đánh giá bằng lí do/ lập luận)

Đánh giá khả năng phán xét của đối tượng

1.2.4.2 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS theo quan điểm của cố Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang.[10]

Việc đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS thông qua quá trình dạy học cụ thể là chúng ta cần đánh giá:

*Khả năng nắm vững những cở sở khoa học một cách chính xác, tự lực tích cực, sáng tạo của HS (nắm vững là: Hiểu, nhớ, vận dụng thành thạo) *Trình độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực thực hành trên cở

sở nắm vững cở sở khoa học

a Căn cứ vào chất lượng của quá trình lĩnh hội và kết quả của nó, gồm có

bốn trình độ nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo:

- Trình độ tìm hiểu: Nhận biết, xác định, phân biệt và nhận ra kiến thức cần tìm hiểu

- Trình độ tái hiện: Tái hiện thông báo về đối tượng theo trí nhớ hay ý nghĩa (kiến thức tái hiện)

- Trình độ kỹ năng: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen thuộc (kiến thức kỹ năng) Nếu đạt đến mức tự động hóa gọi là kiến thức kỹ xảo

- Trình độ biến hóa: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen biết nhưng

đã bị biến đổi hoặc chưa quen biết

b Về năng lực tư duy: Có thể chia làm bốn cấp độ như sau:

c.Về mặt kỹ năng có thể chia làm bốn trình độ kỹ năng sau:

- Bắt chước theo mẫu: Làm theo đúng mẫu cho trước (quan sát, làm thử, làm đi, làm lại)

- Phát huy sáng kiến: Làm theo đúng mẫu hoặc chỉ dẫn có phát huy sáng kiến, hợp lí hóa thao tác

- Đổi mới: Không bị lệ thuộc theo mẫu Có sự đổi mới nhưng vẫn đảm bảo về chất lượng

- Tích cực hay sáng tạo: Sáng tạo ra quy trình hoàn toàn mới, nguyên lí mới, tiếp cận mới, tách ra khỏi mẫu ban đầu

1.3 Bài tập hóa học và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học:

Bài tập hóa học là nhiệm vụ mà GV đặt ra cho người học, buộc người học phải vận dụng kiến thức đã biết hoặc kinh nghiệm thực tiễn sử dụng hành động trí tuệ hay hành động thực tiễn để giải quyết nhiệm vụ nhằm chiếm lĩnh tri thức kinh nghiệm một cách tích cực hứng thú và sáng tạo

1.3.2 Vai trò, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học

-Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất -Giúp HS khắc sâu hơn các khái niệm, định luật đã học và rèn luyện ngôn ngữ hóa học cho HS

-Rèn luyện cho HS kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học qua các bài giảng thành kiến thức của bản thân

12

-Đào tạo sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn

-Tạo điều kiện phát triển tư duy HS

-Ôn tập, củng cố và hệ thống hóa kiến thức đã học một cách thuận lợi nhất, rèn luyện kỹ năng tính toán, kỹ năng thực hành

-Phát triển năng lực nhận thức, trí thông minh, sáng tạo, phát huy tính tích cực và hình thành phương pháp học tập hiệu quả

-Rèn luyện cho HS tính kiên trì, kiên nhẫn, trung thực, chính xác và khoa học, tác phong làm việc có tổ chức linh hoạt, tác phong lao động nghiêm túc, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ

-Thông qua bài tập rèn cho HS tính kiên nhẫn, sự linh hoạt, sáng tạo -Với các bài tập thực hành còn giúp hình thành ở HS tính cẩn thận, tiết kiệm, tác phong làm việc khoa học, chính xác, gọn gàng

-Nâng cao hứng thú học tập yêu thích môn hóa học và các môn khác

1.3.3 Phân loại bài tập

Bài tập hóa học được phân thành nhiều loại và trên những cơ sở khác nhau Hiện nay được phân thành những loại cơ bản sau đây

-Dựa vào tính chất của bài tập: Bài tập định tính hay bài tập định lượng -Dựa vào kiểu bài hay dạng bài: Bài tập xác định công thức phân tử của hợp chất, tính thành phần %, nồng độ mol, nhận biết, tách, điều chế

-Dựa vào nội dung: Bài tập có nội dung thuần túy hóa học, hay bài tập có nội dung gắn với thực tiễn

-Dựa vào mức độ nhận thức của HS: Bài tập kiểm tra sự nhớ lại, hiểu, vận dụng và vân dụng sáng tạo

-Dựa vào cách trình bày lời giảng: Bài tập trắc nghiệm tự luận hay trắc nghiệm khách quan

Trong thực tế dạy học có hai cách phân loại bài tập có ý nghĩa hơn cả là phân loại theo nội dung nhưng dựa vào mức độ nhận thức và theo dạng bài

13

1.3.4 Xu hướng phát triển của bài tập

Thực tế cho thấy có nhiều bài tập còn quá nặng về thuật toán nghèo nàn

về kiến thức hóa học và không có liên hệ với thực tế hoặc không mô tả đúng các quá trình hóa học Khi giải bài tập này thường mất thời gian tính toán toán học, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả năng sáng tạo, nghiên cứu hóa học của HS Các dạng bài tập này dễ tạo lối mòn trong suy nghĩ, hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm cho HS làm cho các em thiếu tự tin vào bản thân dẫn đến chán học, học kém

Định hướng xây dựng chương trình SGK trung học phổ thông của bộ giáo dục và đào tạo (2012) có chú trọng đến tính thực tiễn và đặc thù của môn học, trong lựa chọn kiến thức nội dung SGK Quan điểm thực tiễn và đặc thù của môn hóa học cần được hiểu ở các góc độ sau đây

- Nội dung kiến thức hóa học phải gắn với thực tiễn đời sống xã hội, cộng đồng -Nội dung kiến thức phải gắn với thực hành, thí nghiệm hóa học và tăng cường thí nghiệm hóa học trong nội dung học tập

-Bài tập hóa học phải đa dạng, phải có nội dung thiết thực trên cơ sở của định hướng xây dựng chương trình hóa học phổ thông

+Nội dung bài tập phải ngắn gọn, xúc tích không quá nặng về tính toán

mà cần chú ý tập trung rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức, tư duy hóa học cho HS tiếp thu kiến thức mới hoặc dự đoán khoa học

+Bài tập hóa học cần chú ý đến mở rộng kiến thức hóa học và các ứng dụng hóa học trong thực tiễn Thông qua các dạng bài tập này làm cho HS thấy được việc học hóa học thực sự có ý nghĩa, những kiến thức hóa học rất gần gũi, thiết thực với cuộc sống Ta cần khai thác các nội dung về vai trò của hóa học với các vấn đề kinh tế, xã hội môi trường và các hiện tượng tự nhiên

để xây dựng các bài tập hóa học, làm cho các bài tập thêm đa dạng, kích thích được sự đam mê, hứng thú học tập bộ môn

14

1.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức

và tư duy của HS

Trong học tập hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho HS là hoạt động giải bài tập Vì vậy GV cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này năng lực nhận thức và tư duy được phát triển, HS sẽ có những phẩm chất tư duy mới thể hiện ở:

-Năng lực phát hiện vấn đề mới

-Tìm ra hướng mới

-Tạo ra kết quả học tập mới

Để có được những kết quả trên, người GV cần ý thức được mục đích của việc giải bài tập hóa học, không phải chỉ là tìm ra đáp số đúng mà còn là phương tiện khá hiệu quả để rèn luyện tư duy hóa học cho HS Bài tập hóa học cần phong phú và đa dạng, để giải được bài tập hóa học cần phải vận dụng nhiều kiến thức cơ bản, sử dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa,…Qua đó HS thường được rèn luyện ý thức tự giác trong học tập, nâng cao khả năng hiểu biết của bản thân Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng cao khả năng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách toàn diện của HS

1.5 Thực trạng của việc sử dụng bài tập hóa học ở trường trung học phổ thông

Để có căn cứ đánh giá thực trạng việc sử dụng bài tập giúp HS nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa, đồng thời cũng khẳng định tính quan trọng và tính thực tế của đề tài Chúng tôi đã phát phiếu điều tra đến 10 lớp gồm 400 HS và 15 GV ở hai trường trung học phổ thông Thái thuận, Ngô sĩ Liên ở thành phố Bắc Giang Chúng tôi điều tra hai đối tượng là HS và GV hóa học, mục đích của điều tra là tìm hiểu các vấn đề sau:

Tham khảo lời giải trong sách bài tập 110 27,5

c-Thời gian HS dành để làm bài tập hóa học trước khi đến lớp

16

e- Những khó khăn mà HS gặp phải khi giải bài tập hóa học

Số ý kiến Tỉ lệ %

Không có bài giải mẫu 250 62,5

Các bài tập không được xếp từ dễ đến khó 195 48,75

Không có đáp số cho bài tập tương tự 198 49,5

g- Các yếu tố nâng cao kỹ năng giải tốt bài tập hóa

Số ý kiến Tỉ lệ % Giải kỹ một bài tập mẫu 265 66,25

HS xem lại bài tập đã giải 258 64,5

HS tự làm lại bài tập đã giải 199 49,75

HS từng bước làm quen và nhận dạng bài tập 237 59,25

GV cho rằng bài tập giữ vai trò quan trọng 15 100,00

c- Tìm hiểu về tình hình sử dụng bài tập hóa ở trường trung học phổ thông: 100% GV thường xuyên sử dụng bài tập trong dạy học Điều này khẳng định bài tập không thể thiếu khi dạy học môn hóa

17

d- Tìm hiểu về mục đích sử dụng bài tập

Số ý kiến Tỉ lệ %

Sử dụng bài tập để phát triển năng lực nhận thức, tư duy 8 53,33

Sử dụng bài tập để phát triển tư duy và trí thông minh 2 13,33

Sử dụng bài tập để phát triển trí thông minh 1 6,67 e- Tìm hiểu các yếu tố giúp HS nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa

Số ý kiến Tỉ lệ % Giúp HS đã hiểu bài tập một cách sâu sắc 10 66,67

Giáo viên kích thích sự tìm tòi nâng cao mở rộng

1.5.3 Nhận xét về thực trạng sử dụng bài tập hóa ở trường trung học phổ thông

Như vậy qua phát phiếu tham khảo tôi nhận thấy rằng

-Với HS đã có thái độ nhận thức đúng về vai trò của bài tập là quan trọng nên các em đã có ý thức học bài tương đối tốt

-Với GV

Thứ nhất với đa số GV đã nhận thức đúng mục đích của việc dạy hóa học Đó là phải chú trọng đến việc phát triển năng lực nhận thức, tư duy cho

HS để từ đó giúp các em nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa

Thứ hai, GV phổ thông hiện nay chủ yếu sử dụng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, ít khi tự soạn bài tập Việc biên soạn hoặc tìm kiếm bài tập từ internet chưa được phát huy đúng mức Chính điều nay đã làm cho hệ thống bài tập ngày càng khô khan nhàm chán Hệ thống bài tập ngày càng được chỉnh sửa và bổ xung đáp ứng được yêu cầu phát triển năng lực nhận thức và tư duy, từ đó giúp các em HS có kiến thức và kỹ năng tốt để giải các bài toán hóa

18

Tiểu kết chương 1 Trong chương này chúng tôi đã trình bày các vấn đề sau

*Cơ sở lí luận về nhận thức: Khái niệm nhận thức, rèn luyện năng lực nhận thức

của HS trong quá trình dạy và học

*Tư duy và sự phát triển tư duy trong dạy học hóa học: Khái niệm tư duy, đặc

điểm của tư duy, những phẩm chất của tư duy, các thao tác của tư duy, dạy

học để phát triển tư duy, đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS

*Bài tập và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS: Khái niệm bài tập

hóa học; vai trò, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học; phân loại bài tập hóa

học; xu hướng phát triển của bài tập

*Lý luận về sử dụng bài tập ở trường phổ thông: Sử dụng bài tập để tích cực

hóa người học, sử dụng bài tập để hình thành khái niệm hóa học, sử dụng bài

tập thực nghiệm hóa học, sử dụng bài tập thực tiễn

*Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức và tư

duy của HS

*Thực trạng của việc sử dụng bài tập ở trường trung học phổ thông

19

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 VÀ MỘT SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN HOÁ HỮU CƠ

2.1 Phân tích nội dung kiến thức và cấu trúc phần hóa học hữu cơ lớp 11

trong chương trình trung học phổ thông

2.1.1 Nội dung kiến thức hóa học hữu cơ lớp 11

Phần hóa học hữu cơ lớp 11 gồm tất cả 40 tiết trong đó có 25 tiết lí thuyết, 8

tiết luyện tập, 4 tiết thực hành, 3 tiết kiểm tra

Hệ thống kiến thức hóa học hữu cơ ở trường THPT mang tính kế thừa

phát triển và hoàn thiện nội dung kiến thức được sắp xếp thành các chương

2.1.1.1.Cáckháiniệmmởđầu-đạicươngvềhóahữucơ

Cung cấp các kiến thức cơ bản về thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ cùng với

thuyết electron, liên kết hóa học tạo nên cơ sở lí thuyết chủ đạo cho phần hóa

học hữu cơ Nội dung phần đại cương bao gồm các vấn đề:

- Khái niệm đại cương mở đầu, sự phân loại chất trong hóa học hữu cơ

- Cách xác định thành phần định tính, định lượng, lập công thức, biểu

diễn phân tử từ hợp chất hữu cơ theo các dạng công thức: Công thức tổng

quát, công thức đơn giản nhất, công thức cấu tạo …

- Thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ

- Khái niệm đồng đẳng, đồng phân, dạng liên kết hóa học, sự lai hóa,

phân bố không gian của hợp chất hữu cơ

2.1.1.2 Nghiên cứu các loại chất hữu cơ cơ bản

Hệ thống kiến thức về các loại hợp chất hữu cơ được sắp xếp theo các chương

+ Hiđrocacbon no

+ Anken- Ankađien- Ankin

+ Aren- Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

+ Dẫn xuất halogen Ancol- Phenol

+ Anđehit- Xeton- Axit cacboxylic

20

- Nghiên cứu các loại chất hữu cơ (hiđrocacbon, hợp chất có nhóm chức) trên cơ sở ngiên cứu một chất cụ thể làm rõ cấu tạo phân tử (thành phần – dạng liên kết), tính chất hóa học đặc trưng của dãy đồng đẳng thuộc các loại hợp chất hữu cơ cụ thể

- Nghiên cứu hệ thống ngôn ngữ hóa học trong hóa hữu cơ

- Nghiên cứu quy luật chi phối quá trình biến đổi các chất hữu cơ, loại phản ứng, cơ chế, đặc điểm của từng phản ứng, quy luật ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử (quy tắ cộng, tách, thế vào nhân thơm… )

- Mối liên quan chuyển hóa giữa các loại chất hữu cơ từ đơn giản đến phức tạp

2.1.1.3 Kiến thức về ứng dụng thực tiễn và phương pháp điều chế các loại hợp chất hữu cơ cơ bản

Kiến thức về kĩ năng hóa học và phương pháp giải các bài tập hóa học hữu cơ Hệ thống kiến thức hóa hữu cơ được trình bày theo dãy đồng đẳng về các loại chất Sự nghiên cứu kĩ một chất điển hình có ứng dụng nhiều trong thực tế, trên cơ sở các kiến thức này đủ để HS hiểu được cấu tạo, tính chất đặc trưng của các chất trong dãy đồng đẳng Các loại chất hữu cơ được sắp xếp theo một hệ thống logic từ loại chất đơn giản cả về thành phần cấu tạo phân tử đến loạt chất phức tạp phù hợp với sự tiếp thu của HS và theo tiến trình phát triển về mối liên quan định tính giữa các loạt chất hữu cơ

Như vậy phần hóa hữu cơ trường THPT đã chú trọng nghiên cứu các loại chất hữu cơ một cách đầy đủ, hệ thống, toàn diện trên cơ sở lý thuyết chủ đạo của chương trình, mang tính kế thừa, phát triển và hoàn thiện

2.1.2 Đặc điểm về nội dung kiến thức và cấu trúc phần hóa học hữu cơ lớp 11

1 Nội dung kiến thức phần hóa học hữu cơ được xây dựng trên cơ sở lý thuyết hiện đại, đầy đủ, phong phú và toàn diện Hệ thống lý thuyết này đủ để cho HS suy lí, dự đoán lý thuyết, giải thích tính chất dựa vào sự phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử của hợp của chất hữu cơ

21

Các quan điểm của lý thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ cung cấp cơ sở lý thuyết giúp HS nắm được đặc điểm cấu trúc phân tử các chất hữu cơ cơ bản, giải thích khả năng liên kết thành các mạch của nguyên tố cacbon Sự lai hóa obitan nguyên tử và các dạng lai hóa

cơ bản, sự hình thành các dạng liên kết đặc biệt là liên kết cộng hóa trị trong phân tử chất hữu cơ, liên kết hiđro giữa các phân tử là cơ sở giúp HS hiểu được tính chất vật lí của một số hợp chất hữu cơ (tính tan, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi…), lí do hình thành bốn liên kết trong phân tử me tan là như nhau, mạch cacbon trong phân tử hữu cơ là đường gấp khúc, sự phân bố các nguyên tử trong một phân tử không nằm cùng trên một mặt phẳng và có sự quay tương đối tự do của các nguyên tử, nhóm nguyên tử quanh trục liên kết tạo ra vô số các dạng liên kết khác nhau…Từ đặc điểm của liên kết hóa trị, các kiểu phân cắt dạng liên kết này để tạo ra sản phẩm trung gian là gốc tự do, cacbocation rất kém bền là cơ sở để HS hiểu được đặc điểm phản ứng hữu cơ (xảy ra chậm, theo nhiều hướng, tạo nhiều sản phẩm), cơ chế của các dạng phản ứng hữu cơ cơ bản (thế, cộng, tách…,) Quy tắc chi phối phản ứng, cộng, tách, xác định được sản phẩm chính phụ trong quá trình nghiên cứu các hợp chất hữu cơ cụ thể

Trong phần hóa học hữu cơ ngôn ngữ được trình bày cụ thể theo danh pháp IUPAC (tên gốc - chức, tên thay thế), đảm bảo được tính nhất quán, logic trong toàn bộ chương trình và tính khoa học hiện đại, hòa nhập với hệ thống danh pháp quốc tế ở mức độ phổ thông

Các phương pháp nghiên cứu hóa học hữu cơ được nghiên cứu, được trang bị ở mức độ cơ bản cả về phương pháp thực nghiệm: Chưng cất, chiết, tách, kết tinh trong điều chế, tách chất hữu cơ và vận dụng chúng trong thực hành, giải thích các dạng bài tập lập công thức hợp chất hữu cơ dựa vào các

dữ kiện thực nghiệm

Sự vận dụng các kiến thức lí thuyết trong việc nghiên cứu các chất hữu

cơ cụ thể để làm rõ mối quan hệ qua lại giữa đặc điểm trong nghiên cứu các

22

chất hữu cơ cụ thể làm rõ mối liên hệ qua lại giữa đặc điểm cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ và tính chất của chúng và vận dụng để giải thích các kiến thức, hiện tượng thực tế có liên quan

2 Nội dung kiến thức đảm bảo tính phổ thông, cơ bản hiện đại, toàn diện và thực tiễn, phản ánh được sự phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu cơ trong thập niên cuối thế kỉ XX

Tính cơ bản, hiện đại của chương trình được thể hiện ở nội dung các kiến thức lí thuyết Hệ thống kiến thức này đã cho phép vận dụng các thành tựu của cơ học lượng tử vào việc nghiên cứu bản chất, đặc điểm liên kết trong hợp chất hữu cơ ( sự xen phủ các obitan tạo ra các dạng liên kết đơn, đôi, ba,

hệ liên hợp, hệ thơm, liên kết hiđro…), cấu trúc hóa học của hợp chất hữu cơ được trình bày ở mức độ chi tiết, đầy đủ để làm cơ sở cho việc giải thích tính chất lí học, hóa học

Tính khoa học hiện đại và thực tiễn của nội dung nghiên cứu được thể hiện rõ nét qua sự trình bày chuẩn xác, đảm bảo tính chính xác khoa học của các định nghĩa, khái niệm, qui tắc…được đưa vào trong chương trình SGK Tính toàn diện của chương trình được thể hiện ở hệ thống kiến thức

về các loại hợp chất hữu cơ được nghiên cứu trong chương trình Các loại hợp chất hữu cơ cơ bản, tiêu biểu đều được nghiên cứu và sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp về thành phần và cấu trúc phân tử: Từ HC đến các dẫn xuất các HC Trong nghiên cứu các loại chất hữu cơ có chú trọng đến các chất tiêu biểu cho từng dãy đồng đẳng

Như vậy nội dung kiến thức phần hóa học hữu cơ đã được chú trọng nhiều về tính khoa học, hiện đại hệ thống, toàn diện và thực tiễn, thể hiện được sự phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu cơ trong việc giải quyết các vấn

đề cơ bản là tạo cơ sở vật chất phục vụ đời sống kinh tế, xã hội trong nước và trên thế giới

3.Chương trình phần hóa học hữu cơ được xây dựng theo nguyên tắc đồng tâm, nghiên cứu hai lần, mang tính kế thừa và phát triển hoàn chỉnh trên

cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình

23

Phần kiến thức hóa học hữu cơ THPT được nghiên cứu ở lớp 11 và 12,

các chất hữu cơ được nghiên cứu theo các loại hợp chất trên cơ sở lí thuyết

cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học và kiến thức đại cương về hóa hữu cơ với

mức độ khái quát cao Sự nghiên cứu này mang tính kế thừa, phát triển, hoàn

thiệnvàkháiquátcác kiến thức

4 Hệ thống kiến thức được sắp xếp theo logic chặt chẽ mang tính kế thừa và

phát triển, đảm bảo tính sư phạm, phù hợp với khả năng nhận thức của học

sinh

Ở THPT phần cơ sở lí thuyết được nghiên cứu trước làm cơ sở cho sự

dự đoán, phân tích, giải thích tính chất các chất và quá trình hóa học khi

nghiên cứu từng loại cụ thể Quá trình nghiên cứu các chất luôn có sự suy

diễn, khái quát hóa, phù hợp với phương pháp nhận thức và tư duy học tập ở

nhịp độ nhanh của HS THPT

Các kiến thức về hợp chất hữu cơ được sắp xếp trong chương trình

mang tính kế thừa, phát triển và có mối quan hệ di tính giữa các loại hợp chất

hữu cơ:

Hiđrocacbon → Dẫn xuất halogen→ Dẫn xuất chứa oxi

Trong nghiên cứu luôn chú trọng đến mối liên hệ giữa các loại HC, giữa

các dẫn xuất chứa oxi, giữa HC với các dẫn xuất của HC các mối liên hệ này

là cơ sở cho HS thiết lập sơ đồ tổng hợp chất hữu cơ và cũng là cơ sở ôn tập

hệ thống hóa kiến thức cơ bản nhất của chương trình Sự sắp xếp này làm cho

mức độ khó khăn phức tạp của nội dung kiến thức được tăng dần tạo điều

kiện cho GV tổ chức các hoạt động trong giờ học và phát triển tư duy, năng

lực nhận thức cho HS

2.2 Những nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập

Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính chính xác, khoa học

Nguyên tắc 2: Lựa chọn các bài tập tiêu biểu điển hình Biên soạn các bài tập

đa cấp để tiện sử dụng:

-Sắp xếp theo từng giai đoạn của bài toán

-Xếp theo mức độ từ dễ đến khó

24

-Hệ thống bài tập phải bao quát kiến thức cơ bản, cốt lõi nhất cần cung cấp cho HS Tránh bỏ sót, phần thì qua loa, phần thì quá kĩ

Nguyên tắc 3: Bài tập trong một chương, một học kì, một năm phải kế thừa

nhau, bổ xung lẫn nhau

Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính phân hóa, tính vừa sức với cả ba loại trình độ HS Nguyên tắc 5: Đảm bảo sự cân đối về thời gian học lý thuyết và làm bài tập

Không tham lam bắt HS làm bài tập quá nhiều ảnh hưởng đến các môn học khác 2.3 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập

Ngoài việc triệt để sử dụng các bài tập có sẵn trong SGK, sách bài tập hoặc sách tham khảo và mạng internet, trong quá trình giảng dạy người GV hóa học cần biết cách xây dựng một số bài tập mới phù hợp với đối tượng HS

và quan trọng hơn cả là bài tập mới phù hợp với trình độ nhận thức của HS lớp mình giảng dạy

Để biên soạn một bài tập mới cần tiến hành các bước sau đây:

Bước 1: Chọn nội dung kiến thức để ra bài tập

Bước 2: Xét tính chất và mối liên hệ qua lại giữa các chất và tạo ra biến

đổi hóa học Trên cơ sở biến đổi hóa học, xây dựng các giả thiết và kết luận bài toán

Bước 3: Viết đề bài tập (cần diễn đạt mạch lạc, dễ hiểu, ngắn gọn và xúc tích) Bước 4: Giải các bài tập vừa xây dựng bằng nhiều cách, phân tích ý nghĩa

hóa học, tác dụng mỗi cách giải đó ứng với trình độ tư duy của đối tượng HS

Bước 5: Loại bỏ các dữ kiện thừa, các câu, các từ dễ hiểu sai đề đồng thời

sửa chữa lỗi ngữ pháp, chính tả để hoàn thiện bài tập

2.4 Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải bài tập hóa học

Theo lý luận dạy học kiến thức được hiểu là kết quả của quá trình nhận thức bao gồm một tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng của các biểu tượng và khả năng lĩnh hội được giữ lại trong trí nhớ và đã được tái tạo lại khi

có những đòi hỏi tương ứng

25

Những kiến thức được nắm một cách tự giác, sâu sắc do có tích lũy thêm kỹ năng, kỹ xảo sẽ trở thành công cụ tư duy Tương ứng với bài tập tôi trình bày ở chương 2 với ba mức độ: Biết→ Hiểu → Vận dụng và vận dụng sáng tạo

- Biết một kiến thức nào đó nghĩa là nhận ra nó, phân biệt nó với các kiến thức khác, để lại nội hàm của nó một cách chính xác Đây là mức độ tối thiểu mà HS cần đạt được trong giờ học tập

- Hiểu một kiến thức là gắn kiến thức ấy vào một kiến thức đã biết đưa được nó vào trong hệ thống kinh nghiệm bản thân

-Vận và vận dụng sáng tạo kiến thức vào giải quyết nhiệm vụ thực tiễn tức là phải tìm được kiến thức thích hợp là vốn kiến thức đã có để giải quyết một nhiệm vụ mới Thông qua ví dụ kiến thức đã được nắm vững một cách thực sự sâu sắc càng làm cho quá trình nắm vững kiến thức một cách, tự giác, sáng tạo, làm cho mối quan hệ giữa kiến thức và thực tiễn ngày càng sâu sắc, gần gũi Mặt khác trong khi vận dụng kiến thức thao tác tư duy được trau dồi, một số kĩ năng, kĩ xảo được hình thành và củng cố, hứng thú học tập của HS được nâng cao

- Để đảm bảo cho HS được nắm vững được kiến thức hóa học một cách chắc chắn cần phải hình thành cho họ kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức thông qua nhiều hình thức học tập khác nhau Trong đó việc giải bài tập có hệ thống từ dễ đến khó là một hình thức rèn luyện phổ biến được tiến hành nhiều nhất

2.5 Phân tích các phương pháp giải nhanh một bài toán hóa học hữu cơ

Bài tập hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của HS trong quá trình giải bài tập muốn giải nhanh một bài toán, ngoài việc nắm chắc kiến thức cơ bản các bước giải, chúng ta phải dựa vào các đặc điểm cơ bản của bài toán, biết áp dụng một số quy luật, định luật, phương pháp giải nhanh, giải nhẩm được

Dưới đây là một số phương pháp giải nhanh các bài toán hữu cơ

26

2.5.1 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng

*Cơ sở là:Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố và khối lượng của

chúng được bảo toàn

- ĐLBTKL: Trong các phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành

+PT PƯ: A + B→ C + D  m A + m B → m C + m D

ứng bằng số mol của nguyên tố trong chất sản phẩm

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ A (chứa C, H) thì: nO (CO2) + nO (H2O) = nO2 (pư)

*Phạm vi áp dụng: Dùng để vô hiệu hóa các phép tính phức tạp của nhiều bài

toán hữu cơ, trong đó bài toán xảy ra nhiều phản ứng khi đó, ta chỉ cần lập sơ đồ

để thấy rõ tỉ lệ mol giữa các chất mà không cần viết phương trình phản ứng

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y gồm C2H6, C3H4 và C4H8 thì thu được 12,98 gam CO2 và 5,76 gam H2O Vậy m có giá trị là

A 1,48 B 8,14 C 4,18 D 12,98

Gợi ý

Áp dụng ĐLBTNT

m Y = m C + m H = (12,98 : 44) 12 + (5,76 : 18) 2 =4,18 g  chọn C

Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam một hiđrocacbon X (chất khí ở điều

kiện thường), rồi đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2, sau khi phản ứng kết thúc thu được 39,4 gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 19,912 gam CTPT của X là

A C3H4 B CH4 C C2H4 D C4H10

Gợi ý

Ta có m CO2 + m H2O = m↓ - mdd giảm = 39,4 -19,912 =19,488gam

Đốt X thu được CO2 và H2O Áp dụng ĐLBTKL: m X + mO2 = m CO2 + m H2O

 m O2 = ( m CO2 + m H2O ) - m X = 19,488 - 4,64 =14,848 gam

27

 n O2 = 14,848

32 = 0,464 mol

Gọi x, y là số mol của CO2 và H2O  44x + 18y =19,488 (I )

Áp dụng ĐLBTNT oxi : Ta có 2.n O2 =2 n CO2 + n H2O

 2.x + y =2 0,464 (II ) Giải hệ phương trình I và II ta được

Y tách H2O→ X Suy ra n C (X) = n C (Y) = nCO2 = (0,66 : 44) =0,015

Mà khi đốt cháy X thì thu được số mol CO2 = số mol H2O = 0,015 mol

 ∑CO2 &H2O : m = 0,66 + 0,015.18 = 0.93 gam  chọn D

Ví dụ 4 : Đun nóng 132,8 gam hỗn hợp ba ancol no đơn chức với H2SO4 đặc

ở 1400C thu được hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau và có khối lượng là 111,2 gam Số mol của mỗi ete là

A 0,1 mol B 0,2 mol C 0,3 mol D 0,4 mol

Do ∑ n ete = ∑ n H2O = 21, 6

18 =1,2 mol  n mỗi ete = 1, 2

18 = 0,2 mol  chọn B

2.5.2 Phương pháp tăng giảm khối lượng

*Nội dung: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang

chất khác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất

28

Cụ thể: Dựa vào PT PƯ tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 molA→ 1mol B hoặc chuyển từ x mol A → x mol B ( với x, y là tỉ lệ cân bằng phản ứng ) Tìm sự thay đổi khối lượng ( A→ B) theo bài z mol chất tham gia phản ứng chuyển thành sản phẩm Từ đó tính được số mol các chất tham gia phản ứng

Nếu đề bài cho khối lượng của rượu và khối lượng của ancolat thì ta có thể tính được số mol của rượu, H2 từ đó xác định công thức của rượu

*Đối với anđehit: Xét phản ứng tráng gương của anđehit

R-CHO + Ag2O NH3, 0t

 R-COOH + 2 Ag Theo PT PƯ ta thấy cứ 1mol anđehit đem tráng gương → 1 mol axit thì khối lượng tăng là 45 – 29 =16 g

Vậy nếu đề bài cho khối lượng của anđehit và khối lượng của axit thì ta có thể tính được số mol của anđeit, số mol Ag và xác định CTPT của anđehit

*Đối với axit: Xét phản ứng với kiềm

R(COOH)x + x NaOH → R( COONa)x+ xH2O

Hoặc RCOOH+ NaOH → RCOONa + H2O

1 mol 1 mol → khối lượng tăng là 22g

* Phạm vi áp dụng: Phương pháp này áp dụng để giải các bài toán hóa hữu cơ

tránh được việc lập nhiều phương trình từ đó sẽ không phải những hệ phương trình phức tạp và ta có thể giải bài toán một cách nhanh chóng

Ví dụ 1: Cho 10g hỗn hợp 2 ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng vừa đủ với Na kim loại tạo ra 14,4g chất rắn và V lít khí H2

(đktc) V có giá trị là

A 1,12 B 2,24 C 3,36 D 4,48

29

Gợi ý

Theo PT PƯ: 1 mol rượu + Na → 1 mol muối ancolat và 0,5 mol H2 bay ra

thì khối lượng tăng ( 23 - 1 ) = 22 gam

Theobài:Ta có khối lượng tăng = (14,4 - 10 ) = 4,4 g nH2 = 4, 4.0, 5

22 = 0,1 mol

 Thể tích H2 = 0,1 22,4 = 2,24 lít  chọn B

Ví dụ 2: Trung hòa 5,48 gam hh gồm axit axetic, phenol và axit benzoic cần

600 ml dd NaOH 0,1M Cô cạn dd sau phản ứng thu được hh chất rắn khan có

khối lượng là

A-8,64g B- 6,84g C- 4,90 g D- 6,80g

Gợi ý

nNaOH = 0,6.0,1 = 0,06 mol ; ta có sơ đồ phản ứng : Hỗn hợp (CH3COOH ,

C6H5OH, C6H5COOH) NaOH

 hỗn hợp (CH3COONa , C6H5ONa,

C6H5COONa)

Dựa vào sơ đồ ta thấy,

Từ hỗn hợp đầu → hỗn hợp muối thì khối lượng tăng 23 -1 =22 g cần 1 mol

NaOH.Vậy 0,06 mol NaOH phản ứng thì khối lượng tăng 0,06 22 = 1,32 g

Ví dụ 3: Cho 5,76g axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3

thu được 7,28g muối của axit hữu cơ CTCT thu gọn của X là

A CH2= C- COOH B CH3COOH

C CH≡ C – COOH D CH3 - CH2 – COOH

Gợi ý

2RCOOH + CaCO3 → (RCOO)2Ca + CO2 + H2O

Từ 2 mol axit → 1 mol muối khối lượng tăng: 40 -2 = 38 g

30

Ví dụ 4: Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam chất hữu cơ X đơn chức thu được

sản phẩm cháy 4,48 lít CO2 (đktc ) và 3,6 gam H2O Nếu 4,4 gam hợp chất

hữu cơ X tác dụng với dd NaOH vừa đủ cho đến phản ứng hoàn toàn, thu

được 4,8 gam muối của axit hữu cơ Y và hợp chất hữu cơ Z Tên của X là

A etyl propionat B metyl propionat

C isopropyl axetat D etyl axetat

Gợi ý

nCO2 = 4, 48

22, 4 = 0,2 mol = nH2O = 3, 6

18 = 0,2 mol ; từ các đáp án thì X đều là este

 X là este no đơn chức , nên CTPT X là CnH2nO2

Ta có phương trình RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH (2)

Từ (2)  1 mol este → 1 mol muối khối lượng tăng 23 –MR’ g

0,05 mol este → 0,05 mol muối khối lượng tăng 4,8 - 4,4 = 0,4 g

 0,05 ( 23- MR’) = 0,4  MR’ =15  R’ là CH3-

Vậy : este là C2H5COOCH3 : Metyl propionat  Chọn B

Ví dụ 5 : Khi oxi hóa hoàn toàn 2,2 gam một anđehit đơn chức thu được 3

gam axit tương ứng Công thức của anđehit là

A HCHO. B C2H3CHO C C2H5CHO D CH3CHO

Gợi ý

RCHO [ ]O

 RCOOH

Từ 1 mol anđehit → 1 mol axit khối lượng tăng 16 gam

a mol anđehit → a mol axit khối lương tăng 3 -2,2 = 0,8 gam

31

 16a = 0,8  a = 0,05 MRCHO = 2, 2

0, 5 = 44  R +29 = 44 R = 15 (CH3-) Vậy anđehit là CH3CHO  Chọn D

2.5.3 Phương pháp trị số trung bình

* Nội dung: Khi bài toán cho một hỗn hợp gồm nhiều chất A, B, C …tác

dụng với một chất khác, để giải nhanh và dễ dàng ta thay thế chất tương

đương chứa tất cả các nguyên tố của từng chất đó

*Điều kiện áp dụng

- Hỗn hợp là những chất cùng loại hay cùng dãy đồng đẳng

- Các phản ứng phải cùng loại và cùng hiệu suất

*Phạm vi áp dụng: Chất tương đương (trung bình) có thể là : Nguyên tử C

trung bình n ; nguyên tử hiđro trung bình y ; số liên kết  trung bình k ;

khối lượng nguyên tử trung bình M ; gốc HC trung bình

Hỗn hợp gồm a mol CxHyOz và b mol Cx’Hy’Oz’

+Nguyên tử cacbon n : n =ax+bx’/a+b

+Khối lượng mol phân tử trung bình : M = mA + mB / nA + nB

+Nguyên tử hiđro trung bình y  n = ay by'

a b



 +Số liên kết  trung bình k = nBr2 / nX

+Gốc HC trung bình RCOOH và R’COOH  R = aR bR'

a b



 -Lứu ý: Số mol a = b thì M = MA + MB / a + b và ngược lại

Ví dụ 1: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và

propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng CO2 và H2O thu

 mCO2 + mH2O= ( 0,3 44) + (0,05 6,4.18)= 18,9g  Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1: 1)

Lấy 5,3 gam hh X tác dụng với 5,75 g C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đ) thu được

m gam hh este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều đạt 80% Giá trị của m là

n RCOOH =0,1 < n C2H5OH = 0,125  Lượng este tính theo axit

RCOOH + C2H5OH → RCOOC2H5 + H2O (1)

0,1 mol → 0,1

Từ (1)  meste = 0,1 ( 8 +44 +29 ) 80

100 = 6,48 g  chọn B

Ví dụ 3: Hỗn X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1: 1) Lấy

5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 g C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đ) thu

được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều đạt 80%

n RCOOH =0,1 < n C2H5OH = 0,125  Lượng este tính theo axit

RCOOH + C2H5OH → RCOOC2H5 + H2O (1)

0,1 mol → 0,1

Từ (1)  meste = 0,1 ( 8 +44 +29 ) 80

100 = 6,48 g  chọn B