LỜI CẢM ƠNSau 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
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG 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
Trang 2LỜI 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 sựủng hộ giúp đỡ nhiệt tình của các thày cô trong tổ hóa, các em học sinh TrườngTHPT 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 Giámhiệu 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 HStrường THPT Thái Thuận, trường THPT Ngô Sĩ Liên, các bạn đồng nghiệp đãgiúp 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
i
Trang 3DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
Trang 4MỤC 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
iii
Trang 51.5.2 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
iv
Trang 62.6.6 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
v
Trang 7DANH 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
vi
Trang 8Hình 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
Trang 9vii
Trang 10MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Để hòa nhập với sự phát triển chung của thế giới, nghành giáo dục đàotạo đang ngày một đổi mới trong các lĩnh vực: Xác định lại mục tiêu, thiết kếlại tạo ra những con người toàn diện, phục vụ cho sự phát triển khoa học kỹthuật và công nghệ Một trong những trọng tâm của chương trình đổi mới giáodục là đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủđộng, sáng tạo của người học
Trong những năm gần đây việc đổi mới phương pháp để nâng cao hiệuquả dạy học nói chung và dạy học hóa học nói riêng đã được quan tâm đầu tưđáng kể Hóa học là một môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm Mộttrong những định hướng của đổi mới dạy học hóa học là khai thác đặc thù củamôn hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng phong phú cho tiết học đểcác em tiếp thu kiến thức một cách chủ động, tích cực Rèn cho HS năng lựcnhận thức, óc tư duy sáng tạo, hình thành cho các em thói quen học tập và làmviệc khoa học Trong quá trình giảng dạy, người GV phải có chức năng pháthiện, bồi dưỡng, nâng cao trí thức cho HS và tạo hứng thú để các em học tốt bộmôn Nhiệm vụ này được thực hiện bằng nhiều phương pháp, với nhiều hìnhthức khác nhau Sử dụng hệ thống bài tập hóa học được đánh giá là phươngpháp dạy học hiệu nghiệm trong phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao năng lực nhậnthức 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 thựchiện mục tiêu đào tạo Trong bài tập hóa học, phần lớn bài tập ở dạng bài toánhóa học Đối với HS việc nhớ lại một lượng lớn kiến thức lý thuyết ở mỗichương 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 giảigiúp HS giải các bài toán hóa có một ý nghĩa hết sức quan trọng Mặt kháctheo phân phối chương trình của bộ Giáo dục- Đào tạo, thời
1
Trang 11gian giảng dạy của phần hữu cơ có ít hơn phần hóa học vô cơ Việc học và giảibài tập hóa học hữu cơ đối với HS THPT thường khó hơn hóa học vô cơ Vớinhững lý do trên, tôi chọn đề tài “Tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập hóahọc hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao kiến thức và kỹnăng giải toán hóa”.
Chúng tôi hy vọng nội dung của luận văn là một tài liệu bổ ích để HS và cácbạn đồng nghiệp làm tài liệu tham khảo, góp phần nâng cao chất lượng dạy vàhọc môn hóa học
2 Mục đích nghiên cứu
Tuyển chọn hệ thống bài tập hoá học hữu cơ lớp 11 và một số phươngpháp giải nhanh toán hoá hữu cơ nhằm nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toánhoá
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 việcdạy 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 trìnhTHPT một số phương pháp giải các bài tập đó
2
Trang 126 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 phươngpháp giải một cách hợp lí các dạng bài tập hóa học hữu cơ sẽ góp phần nângcao chất lượng, hiệu quả dạy học và giúp các em có phương pháp giải nhanhcác bài toán hóa hữu cơ trong các kỳ thi đặc biệt là kỳ thi tuyển sinh vào cáctrường 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 thứcmới
-Nghiên cứu, xác định vị trí, vai trò, ý nghĩa của bài tập hóa học (đặc biệt làbài 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 hoànthiện hệ thống bài tập hữu cơ lớp 11 THPT và phương pháp sử dụng bài tập đótrong quá trình giảng dạy ở trường THPT, nhằm đưa ra giả thuyết và tìm kiếmcác 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 trườngTHPT
7.4 Phương pháp thống kê toán học
Áp dụng toán thống kê để xử lý số liệu thu thập được trong thực nghiệm sưphạm, 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 tronggiảng dạy
3
Trang 13-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
4
Trang 14CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỬ DỤNG BÀI TẬP HỮU CƠ
TRONG VIỆC DẠY HỌC HOÁ HỌC1.1 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 lícon người Nó quan hệ chặt chẽ với các mặt kia và cũng quan hệ mật thiết vớicác hiện tượng tâm lí khác của con người
Nhận thức là một quá trình đặc trưng nổi bật nhất của hoạt động nhậnthức, phản ánh hiện thực khách quan Hoạt động này bao gồm nhiều quá trìnhkhác 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 thứccủa con người, là một quá trình tâm lí, nó phản ánh thuộc tính tâm lí bên ngoàicủa 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 ngườitrong 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 thứccảm tính có vai trò vô cùng quan trọng trong việc hiểu biết bản chất những mốiliên hệ có tính chất quy luật của sự vật hiện tượng tạo điều kiện con người làchủ thể của tự nhiên, xã hội và bản thân mình Tưởng tượng là một quá trìnhtâm lí phản ánh những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằngcách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có
5
Trang 151.1.2 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, yêucầu 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 khiquan sát nhưng phải đảm bảo an toàn Cũng như thể hiện các quan điểm cánhân thì chưa đủ mà cần phải có tư duy Vì không có tư duy thì không có sựtiếp 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, sosánh, 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 bêntrong, bản chất những mối liên hệ có tính quy luật của sự vật hiện tượng màtrước đó chưa biết, quá trình phản ánh này là quá trình gián tiếp độc lập mangtính khái quát được nảy sinh trên cơ sở hoạt động thực tiễn, từ nhận thức cảm
6
Trang 16tính nhưng vượt xa những giới hạn của nhận thức cảm tính Vậy tư duy là mộtquá trình tâm lí phản ánh thuộc tính bản chất những mối liên hệ và quan hệ bêntrong có tính quy luật của sự vật hiện tượng Trong hiện thực khách quan màtrước 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 ưuđạt được mục đích đó
- Bề rộng của tư duy thể hiện ở hoạt động tư duy vận dụng kiến thức nghiêncứu 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 dụngkiến thức cả các hoạt động áp dụng vào những tình huống khác nhau một cáchsáng 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 líthuyết 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 nhậnthức đối tượng sâu sắc, trọn vẹn hơn
7
Trang 17+ Tổng hợp là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các bộ phận, những thuộc
tính, những thành phần đã được tách ra nhờ sự phân tích thành một chỉnh thể
Từ lí luận trên có thể thấy rằng phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiếtvới nhau, bổ xung cho nhau thành một thể thống nhất không tách rời, phân tích
là cơ sở của tổng hợp, tổng hợp diễn ra trên cơ sở phân tích
+ 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 nhaugiữa các đối tượng nhận thức Trong dạy học hóa học thường dùng hai loại sosánh 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 đốichiếu 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 vàchỉ 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 nhấtđịnh Những loại thuộc tính này bao gồm hai loại thuộc tính giống nhau vànhững thuộc tính bản chất Qua đó để thấy rằng trừu tượng hóa và khái quáthóa có mối quan hệ mật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giốngnhư 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 pháttriển 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
8
Trang 18Tiêu 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
Biết Nhớ lại kiến thức đã học một cách máy móc và nhắc lại
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 dụngnhững 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 khảnăng phân loại Phân tích là khả năng phân nhỏ đối tượng thành các
9
Trang 19hợp phần cấu thành để hiểu rõ hơn cấu trúc của nó.
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 sởnắm 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 cáchchuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen thuộc (kiếnthức 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 cáchchuyển 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:
10
Trang 20-Cấp 1: Tư duy cụ thể: Chỉ có thể suy luận trên các thông tin cụ thể này đến thông tin cụ thể khác.
-Cấp 2: Tư duy logic: Suy luận theo một chuỗi tổng hợp tuần tự, có khoa học và có phê phán nhận xét
-Cấp 3: Tư duy hệ thống: Suy luận tính chất tiếp cận một cách hệ thống các thông tin hoặc các vấn đề nhờ đó có cách nhìn bao quát hơn
- Cấp 4: Tư duy trừu tượng: Suy luận các vấn đề một cách sáng tạo và ngoài các khuôn khổ quy định
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 họcphải vận dụng kiến thức đã biết hoặc kinh nghiệm thực tiễn sử dụng hành độngtrí tuệ hay hành động thực tiễn để giải quyết nhiệm vụ nhằm chiếm lĩnh tri thứckinh 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 luyệnngôn 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
11
Trang 21-Đào tạo sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phongphú, 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 lợinhất, rèn luyện kỹ năng tính toán, kỹ năng thực hành
-Phát triển năng lực nhận thức, trí thông minh, sáng tạo, phát huy tính tíchcực và hình thành phương pháp học tập hiệu quả
-Rèn luyện cho HS tính kiên trì, kiên nhẫn, trung thực, chính xác và khoahọc, 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, tiếtkiệm, 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
12
Trang 221.3.4 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 đúngcác quá trình hóa học Khi giải bài tập này thường mất thời gian tính toán toánhọc, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả năng sángtạo, nghiên cứu hóa học của HS Các dạng bài tập này dễ tạo lối mòn trong suynghĩ, hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm cho HS làm cho các em thiếu tựtin vào bản thân dẫn đến chán học, học kém
Định hướng xây dựng chương trình SGK trung học phổ thông của bộ giáodục 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 củamôn 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 tăngcường 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 củađịnh 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 hóahọc 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 ứngdụng hóa học trong thực tiễn Thông qua các dạng bài tập này làm cho HS thấyđược 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 họcvới các vấn đề kinh tế, xã hội môi trường và các hiện tượng tự nhiên để xâydựng các bài tập hóa học, làm cho các bài tập thêm đa dạng, kích thích được sựđam mê, hứng thú học tập bộ môn
13
Trang 231.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức và tưduy 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 đểthông 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 đíchcủa việc giải bài tập hóa học, không phải chỉ là tìm ra đáp số đúng mà còn làphương tiện khá hiệu quả để rèn luyện tư duy hóa học cho HS Bài tập hóa họccần phong phú và đa dạng, để giải được bài tập hóa học cần phải vận dụngnhiều 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 ýthức 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 vàphát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng cao khảnăng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trìnhhình 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 caokiến 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 ởthành 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:
14
Trang 241.5.1 Về phía HS
a- Tìm hiểu thái độ của HS đối với giờ bài tập hóa học
Thái độRất thích
Xem kỹ bài mẫu mà GV đã hướng dẫn
Tham khảo lời giải trong sách bài tập
Chán nản, không làm
c-Thời gian HS dành để làm bài tập hóa học trước khi đến lớp
Thời gianKhông cố định
Đọc tóm tắt, ghi nhận những chỗ chưa hiểu
Đọc lướt qua các bài tập
Không chuẩn bị gì cả
15
Trang 25e- Những khó khăn mà HS gặp phải khi giải bài tập hóa học.
Thiếu bài tập tương tự
Không có bài giải mẫu
Các bài tập không được xếp từ dễ đến khó
Không có đáp số cho bài tập tương tự
g- Các yếu tố nâng cao kỹ năng giải tốt bài tập hóa
Giải kỹ một bài tập mẫu
HS xem lại bài tập đã giải
HS tự làm lại bài tập đã giải
HS từng bước làm quen và nhận dạng bài tập
HS làm các bài tập tương tự
1.5.2 Về phía GV
a- Tìm hiểu về nguồn tài liệu để GV xây dựng hệ thống bài tập
Sử dụng nguồn bài tập từ SGK, SBT, Sách tham khảo
Sử dụng bài tập từ internet
Tự soạn để sử dụng
b- Tìm hiểu về cách nhìn nhận và suy nghĩ của GV về vai trò của bài tập trongdạy học
GV cho rằng bài tập giữ vai trò quan trọng
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 địnhbài tập không thể thiếu khi dạy học môn hóa
16
Trang 26d- Tìm hiểu về mục đích sử dụng bài tập.
Sử dụng bài tập để gây hứng thú cho HS
Sử dụng bài tập để phát triển năng lực nhận thức, tư duy
Sử dụng bài tập để phát triển tư duy và trí thông minh
Sử dụng bài tập để phát triển trí thông minh
e- Tìm hiểu các yếu tố giúp HS nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán hóa
Giúp HS đã hiểu bài tập một cách sâu sắc
Giúp HS nhớ bài lâu hơn
Giáo viên kích thích sự tìm tòi nâng cao mở rộng
kiến thức
GV rèn luyện suy luận logic cho HS
GV ra bài tập từ dễ đến khó và hướng dẫn HS cách
giải hay ,ngắn gọn
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 trọngnên 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 giáokhoa, sách bài tập, sách tham khảo, ít khi tự soạn bài tập Việc biên soạn hoặctìm kiếm bài tập từ internet chưa được phát huy đúng mức Chính điều nay đãlàm cho hệ thống bài tập ngày càng khô khan nhàm chán Hệ thống bài tậpngày càng được chỉnh sửa và bổ xung đáp ứng được yêu cầu phát triển nănglực nhận thức và tư duy, từ đó giúp các em HS có kiến thức và kỹ năng tốt đểgiải các bài toán hóa
17
Trang 27Tiểu kết chương 1Trong 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 hướngphát 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 bàitập 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.
18
Trang 28CHƯƠNG 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 trongchương 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, 8tiết luyện tập, 4 tiết thực hành, 3 tiết kiểm tra
Hệ thống kiến thức hóa học hữu cơ ở trường THPT mang tính kế thừaphát 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 vớithuyết electron, liên kết hóa học tạo nên cơ sở lí thuyết chủ đạo cho phần hóahọc 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, biểudiễn 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
19
Trang 29- Nghiên cứu các loại chất hữu cơ (hiđrocacbon, hợp chất có nhómchức) 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, loạiphản ứng, cơ chế, đặc điểm của từng phản ứng, quy luật ảnh hưởng qua lạigiữa 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 họchữu cơ Hệ thống kiến thức hóa hữu cơ được trình bày theo dãy đồng đẳng vềcác loại chất Sự nghiên cứu kĩ một chất điển hình có ứng dụng nhiều trongthực tế, trên cơ sở các kiến thức này đủ để HS hiểu được cấu tạo, tính chất đặctrưng của các chất trong dãy đồng đẳng Các loại chất hữu cơ được sắp xếptheo một hệ thống logic từ loại chất đơn giản cả về thành phần cấu tạo phân tửđến loạt chất phức tạp phù hợp với sự tiếp thu của HS và theo tiến trình pháttriển 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 loạichất hữu cơ một cách đầy đủ, hệ thống, toàn diện trên cơ sở lý thuyết chủ đạocủa 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 lýthuyết hiện đại, đầy đủ, phong phú và toàn diện Hệ thống lý thuyết này đủ đểcho HS suy lí, dự đoán lý thuyết, giải thích tính chất dựa vào sự phân tích đặcđiểm cấu trúc phân tử của hợp của chất hữu cơ
20
Trang 30Các quan điểm của lý thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, thuyếtcấu tạo hợp chất hữu cơ cung cấp cơ sở lý thuyết giúp HS nắm được đặc điểmcấu trúc phân tử các chất hữu cơ cơ bản, giải thích khả năng liên kết thành cácmạch của nguyên tố cacbon Sự lai hóa obitan nguyên tử và các dạng lai hóa cơbản, 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 tínhchất vật lí của một số hợp chất hữu cơ (tính tan, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độsôi…), lí do hình thành bốn liên kết trong phân tử me tan là như nhau, mạchcacbon trong phân tử hữu cơ là đường gấp khúc, sự phân bố các nguyên tửtrong một phân tử không nằm cùng trên một mặt phẳng và có sự quay tươngđối tự do của các nguyên tử, nhóm nguyên tử quanh trục liên kết tạo ra vô sốcác dạng liên kết khác nhau…Từ đặc điểm của liên kết hóa trị, các kiểu phâncắt dạng liên kết này để tạo ra sản phẩm trung gian là gốc tự do, cacbocationrất 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 địnhđược sản phẩm chính phụ trong quá trình nghiên cứu các hợp chất hữu cơ cụthể
Trong phần hóa học hữu cơ ngôn ngữ được trình bày cụ thể theo danhpháp IUPAC (tên gốc - chức, tên thay thế), đảm bảo được tính nhất quán, logictrong toàn bộ chương trình và tính khoa học hiện đại, hòa nhập với hệ thốngdanh pháp quốc tế ở mức độ phổ thông
Các phương pháp nghiên cứu hóa học hữu cơ được nghiên cứu, đượctrang 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 thựchành, giải thích các dạng bài tập lập công thức hợp chất hữu cơ dựa vào các dữkiện 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
21
Trang 31chất hữu cơ cụ thể làm rõ mối liên hệ qua lại giữa đặc điểm cấu tạo phân tửhợp chất hữu cơ và tính chất của chúng và vận dụng để giải thích các kiếnthức, hiện tượng thực tế có liên quan.
2 Nội dung kiến thức đảm bảo tính phổ thông, cơ bản hiện đại, toàndiện và thực tiễn, phản ánh được sự phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu cơtrong thập niên cuối thế kỉ XX
Tính cơ bản, hiện đại của chương trình được thể hiện ở nội dung các kiếnthức 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 chấthữu cơ ( sự xen phủ các obitan tạo ra các dạng liên kết đơn, đôi, ba, hệ liênhợp, hệ thơm, liên kết hiđro…), cấu trúc hóa học của hợp chất hữu cơ đượctrình bày ở mức độ chi tiết, đầy đủ để làm cơ sở cho việc giải thích tính chất líhọc, hóa học
Tính khoa học hiện đại và thực tiễn của nội dung nghiên cứu được thểhiện rõ nét qua sự trình bày chuẩn xác, đảm bảo tính chính xác khoa học củacác 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 vềcác loại hợp chất hữu cơ được nghiên cứu trong chương trình Các loại hợpchất hữu cơ cơ bản, tiêu biểu đều được nghiên cứu và sắp xếp từ đơn giản đếnphức 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 chotừng dãy đồng đẳng
Như vậy nội dung kiến thức phần hóa học hữu cơ đã được chú trọngnhiều 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 cơbản là tạo cơ sở vật chất phục vụ đời sống kinh tế, xã hội trong nước và trênthế giới
3.Chương trình phần hóa học hữu cơ được xây dựng theo nguyên tắcđồng tâm, nghiên cứu hai lần, mang tính kế thừa và phát triển hoàn chỉnh trên
cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình
22
Trang 32Phần 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 cấutạo 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
4 Hệ thống kiến thức được sắp xếp theo logic chặt chẽ mang tính kế thừa vàphát triển, đảm bảo tính sư phạm, phù hợp với khả năng nhận thức của họcsinh
ỞTHPT 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 nghiêncứu từng loại cụ thể Quá trình nghiên cứu các chất luôn có sự suy diễn, kháiquát hóa, phù hợp với phương pháp nhận thức và tư duy học tập ở nhịp độnhanh của HS THPT
Các kiến thức về hợp chất hữu cơ được sắp xếp trong chương trình mangtính 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, giữacác 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 hệthống hóa kiến thức cơ bản nhất của chương trình Sự sắp xếp này làm chomức độ khó khăn phức tạp của nội dung kiến thức được tăng dần tạo điều kiệncho GV tổ chức các hoạt động trong giờ học và phát triển tư duy, năng lựcnhận 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
23
Trang 33-Hệ thống bài tập phải bao quát kiến thức cơ bản, cốt lõi nhất cần cung cấpcho 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 tậphoặc sách tham khảo và mạng internet, trong quá trình giảng dạy người GVhóa 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 lớpmình 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 bàitoán
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 thứcbao 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 cónhững đòi hỏi tương ứng
24
Trang 34Những 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 trìnhbày ở chương 2 với ba mức độ: Biết→ Hiểu → Vận dụng và vận dụng sángtạo
- Biết một kiến thức nào đó nghĩa là nhận ra nó, phân biệt nó với các kiếnthức 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 tiễntức là phải tìm được kiến thức thích hợp là vốn kiến thức đã có để giải quyếtmột nhiệm vụ mới Thông qua ví dụ kiến thức đã được nắm vững một cáchthực 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 HSđược nâng cao
- Để đảm bảo cho HS được nắm vững được kiến thức hóa học một cáchchắc chắn cần phải hình thành cho họ kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức thôngqua 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 bàitoán, ngoài việc nắm chắc kiến thức cơ bản các bước giải, chúng ta phải dựavào 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
25
Trang 352.5.1 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
- ĐLBTNT: Trong các phản ứng hóa học số mol của một nguyên tố trong các chất phản 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
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 dungdịch Ba(OH)2, sau khi phản ứng kết thúc thu được 39,4 gam kết tủa và khốilượng phần dung dịch giảm bớt 19,912 gam CTPT của X là
A C3H4 B CH4 C C2H4 D C4H10
Gợi ý
nCO2 = nBaCO3 = (3,94 :197) = 0,2 mol m CO2= 0,2 44 =8,8 gam
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
26
Trang 36n O2 = = 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
x 0,348
n C : n
y 0, 232
Ví dụ 3: Tách H2O hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm hai rượu A và B ta được hỗn
hợp X gồm các olefin Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì tổng khối lượng H2O và
CO2 tạo ra là
Gợi ý
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
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
27
Trang 37Cụ 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 và ngượclại
*Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với Na
*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 phươngtrình 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 đồngđẳng 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
NH 3,t 0
Trang 3828
Trang 39Ví 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 cókhối lượng là
Dựa vào sơ đồ ta thấy,
Từ hỗn hợp đầu → hỗn hợp muối thì khối lượng tăng 23 -1 =22 g cần 1 molNaOH.Vậy 0,06 mol NaOH phản ứng thì khối lượng tăng 0,06 22 = 1,32 g
m muối = m hỗn hợp đầu + m hh tăng = 5,48 +1,32 = 6,8 g chọn D.
Ví dụ 3: Cho 5,76g axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3thu được 7,28g muối của axit hữu cơ CTCT thu gọn của X là
Trang 40Ví dụ 4: Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam chất hữu cơ X đơn chức thu được sảnphẩm 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 4,8gam muối của axit hữu cơ Y và hợp chất hữu cơ Z Tên của X là
0,2
Từ (1) Số mol của C4H8O2 = = 0,05
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 g0,05 ( 23- MR’) = 0,4MR’ =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 gamaxit tương ứng Công thức của anđehit là
A HCHO B C2H3CHO C C2H5CHO D CH3CHO
Gợi ý
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