BÀI TẬP TỰ LUẬN 1 Câu hỏi: AnhChị hãy phân tích tác dụng của bài tập trong dạy học, lấy ví dụ chứng minh..........................................................................................................................................................Câu hỏi: Bằng ví dụ cụ thể hãy làm rõ vai trò của bài tập hóa học trong dạy học.......................................................................................................................................................Câu hỏi: Bằng ví dụ cụ thể, hãy phân tích tác dụng phát triển tư duy cho học sinh khi sử dụng bài tập hóa học trong dạy học...................................................................................................................................
Trang 1CH27-LL&PP Hoá Học
BÀI TẬP HÓA HỌC VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY HỌC SINH
BÀI TẬP TỰ LUẬN 1 Câu hỏi: Anh/Chị hãy phân tích tác dụng của bài tập trong dạy học, lấy ví dụ
chứng minh.
Trình bày
Tác dụng của bài tập Hóa học trong dạy học.
Việc sử dụng bài tập trong bộ môn Hóa học có một vai trò cực kỳ quan trọng Với việc học tập kiến thức lý thuyết sẽ dẫn đến nhàm chán, mệt mỏi cho học sinh và thiếu hứng thú cho học sinh Khi sử dụng bài tập Hóa học không những sẽ khắc phục những yếu tố đó mà còn phát huy được những đặc điểm cực kì quan trọng trong quá trình dạy học Hóa học
Việc sử dụng bài tập hóa học sẽ mang đến những tác dụng như sau:
- Củng cố, hệ thống, liên hệ và so sánh về đặc điểm, tính chất của chất này và chất khác, từ đó khắc sâu hơn về kiến thức
- Kích thích tính hứng thú học tập của học sinh Bằng những bài tập thực nghiệm hay thực tế giáo viên xây dựng các câu hỏi kích thích tính tò mò, gây hứng thú cho học sinh với khoa học
- Giúp giáo viên phân hóa được học sinh Qua đó có cái nhìn tổng thể để có những biện pháp phù hợp với từng đối tượng học sinh, không những vậy mà còn giúp giáo viên việc phát hiện những học sinh có tố chất vượt trội về kiến thức củng như khả năng tư duy để bồi dưỡng học sinh giỏi
- Phát triển năng lực tư duy, sáng tạo của học sinh Thông qua việc học sinh có những cách giải khác nhau trong cùng một bài tập; hay việc học sinh giải quyết các bài tập, nội dung học tập xuất hiện vấn đề yêu cầu cần giải quyết
- Phát triển năng lực tự học tập, tự nghiên cứu kiến thức của học sinh Thông qua bài tập giáo viên có thể yêu cầu học sinh nghiên cứu, tìm hiểu để giải quyết vấn đề, từ đó phát triển năng lực tự học, làm việc độc lập và tự xây dựng hệ thống kiến thức theo tư duy của cá nhân
Trang 2CH27-LL&PP Hoá Học
Ví dụ về tác dụng của bài tập hóa học.
Ví dụ 1: Cho phản ứng của Fe ới axit nitric (HNO3)
1 Phản ứng trên có phải là phản ứng oxi hóa khử không? Vì sao?
2 Xác định vai trò của sắt và axit nitric trong phản ứng trên? Vì sao?
3 Cân bằng phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron?
4 Nếu cho 11,2 gam Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO3 0,6M Tính khối lượng muối thu được
Phân tích bài tập:
1 Mức độ nhận biết: Phản ứng trên là phản ứng oxi hóa khử Vì và đã thay đổi số oxi hóa
2 Mức độ thông hiểu: Fe là chất khử, vì Fe đã nhường electron để tăng số oxi hóa
HNO3 vừa là chất oxi hóa vừa là môi trường phản ứng Vì đã nhận electron để về , đồng thời bổ sung ion cho ion để tạo muối
3 Mức độ vận dụng để cân bằng:
4 Mức độ vận dụng cao:
Có số mol các chất: nFe = 0,2 mol; = 0,3 mol
(1) Trong phản ứng (1) thì Fe dư : 0,1 mol Nên có phản ứng sau:
(2) Vậy khối lượng muối thu được là Fe(NO3)2 = 180x0,15 = 27 gam
Và Fe dư có khối lượng = 56x0,05 = 2,8 gam
Đánh giá tác dụng:
Bài tập được đưa ra nhiều câu hỏi với các mức độ dễ đến khó, từ đó giúp
Trang 3CH27-LL&PP Hoá Học
vàng về các nội dung liên quan đến phản ứng oxi hóa khử Bài tập đòi hỏi học sinh có khả năng lập luận để giải các bài toán Hóa.
Ví dụ 2: Biogas được gọi là khí sinh học, thành phần chính là metal (CH4
chiếm lên tới khoảng 60% thể tích), khi metal cháy xãy ra phương trình hóa học sau:
1 Phản ứng trên có phải là phản ứng oxi hóa khử không? Vì sao?
2 Biogas củng được xem là tác nhân gây hiệu ứng nhà kính Hãy giải thích
3 Cứ 1mol metal cháy tỏa 783kJ Tính năng lượng của metal đã tỏa ta khi đốt cháy 22,4 lít khí sinh học (xét ở đktc)?
4 Biogas có cơ chế hình thành như thế nào?
Phân tích bài tập:
1 Mức dộ nhận biết: Phản ứng trên là phản ứng oxi hóa khử Vì có sự thay đổi số oxi hóa của oxi và cacbon
2 Mức độ hiểu:
Thứ 1: Khi cháy metal cho sản phẩm là khí CO2 Là khí gây hiệu ứng nhà kính Thứ 2: Trong khí sinh học, có một hàm lượng khí CO2 (khoảng 30%) và một số khí khác nên gây hiệu ứng nhà kính
3 Mức dộ vận dụng:
Trong 22,4 lít khí sinh học có 13,44 lít khí metal (CH4)
Số mol của metal (CH4) = 0,6 mol => năng lượng thu được = 469,8 kj
4 Đánh giá mức độ tự học, khám phá của học sinh:
Những con đường hình thành khi sinh học trong hầm biogas:
Con đường thứ nhất:
- Giai đoạn 1:
+ Acid hoá xenlulozơ:
+ Tạo muối:
Trang 4CH27-LL&PP Hoá Học Các bazơ (như ) sẽ kết hợp với acid bazơ:
- Giai đoạn 2:
+ Lên men metan nhờ sự thuỷ phân của của muối hữu cơ
Con đường thứ hai:
- Giai đoạn 1:
+ Cũng như giai đoạn 1 của con đường thứ nhất, là sự Acid hoá xenlulozơ:
+ Thuỷ phân acid tạo ra CO2 và H2:
- Giai đoạn 2:
Tổng hợp metan với một số trực khuẩn khi sử dụng CO2 và H2:
Đánh giá tác dụng:
Bài tập sử dụng các câu hỏi theo các mức độ khác nhau Yêu cầu học sinh cần nghiên cứu thêm từ các tài liệu liên quan từ đó phát triển khả năng tự học cho học sinh Học sinh cần có kiến thức liên môn để hiểu và tính toán bài tập Đồng thời kích thích kahr năng tự học, tìm hiểu về khoa học thông qua kiến thức có liên hệ thực tế này.
Ví dụ 3: Cho 20 gam hổn hợp gồm Fe và Mg tác dụng với dung dịch HCl
dư thu được 1 gam khí H2 Tính khối lượng muối thu được
Phân tích bài toán:
Cách 1: Thông thường, với học sinh khối 10 các em đặt ẩn giải hệ
Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và Mg Rồi lập hệ giải giá trị x, y và tính khối lượng muối
Từ đó tính được khối lượng muối bằng 55,5 gam
Trang 5CH27-LL&PP Hoá Học Cách 2: phương pháp bảo toàn khối lượng
Phản ứng Theo phương trình ta tính được: nHCl = = 1 mol
Mặt khác, theo bảo toàn khối lượng theo phương trình ta có:
mKL + mHCl = mmuối + mH2
mmuối = mKL + mHCl - mH2 = 20+36,5x1 – 1 = 55,5 gam
Cách 3: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
Các quá trình và
Từ đó có hệ:
Từ đó tính được khối lượng muối bằng 55,5 gam
Cách 4: Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố
Nhận thấy :
Mặt khác:
Từ đó ta có:
Vậy :
Đánh giá tác dụng:
Bài tập có nhiều cách giải yêu cầu học sinh có khả năng tự học tập để biết, hiểu và vận dụng các phương pháp giải khác nhau trên cùng 1 bài tập Giúp học sinh phát triển tư duy, sáng tạo để đưa ra những cách giải khác nhau Củng có thể giúp giáo viên phát hiện được học sinh có khả năng tự học tập tốt hay học sinh có khả năng tư duy sáng tạo cao thông qua cách giải tối ưu nhất.
Ví dụ 4: Cho 14,4 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 sản phẩm khử chỉ thu được 1 chất khí duy nhất là N2 có thể tích 2,24 lít (đo ở đktc) Tính khối lượng muối thu được
Trang 6CH27-LL&PP Hoá Học
Phân tích bài toán:
Theo đề ra ta có:
Nếu 1 học sinh có vốn kiến thức chưa đầy đủ về HNO3 và kim loại hoạt động (Al, Mg), dẫn đến các em có thể sử dụng số mol của Mg hoặc N2 để tính khối lượng muối Mg(NO3)2 Khi đó sẽ có kết quả:
Kết quả 1: Từ phản ứng :
Như vậy học sinh không quan tâm đến dữ kiện khí N2 hoặc xem như dữ kiện làm nhiễu bài toán và không có giá trị trong bài toán.
Kết quả 2: Từ phản ứng:
Như vậy học sinh đã không quan tâm đến dữ kiện đề cho “Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3” và kết luận Mg dư.
Như vậy với bài toán này giáo viên lưu ý với học sinh các vấn đề: “Mg tác dụng hết”, “sản phẩm khử chỉ thu được 1 chất khí duy nhất” , 14,4 gam Mg và N 2 có thể tích 2,24 lít (đo ở đktc) đề có giá trị.
Nếu 1 học sinh có vốn kiến thức đầy đủ về HNO3 và kim loại hoạt động (Al, Mg), khi đó các em sẽ sử dụng số mol của Mg và N2 để kết luận cso muối NH4NO3 tạo thành và sẽ đi đến kết quả đúng
Phương trình phản ứng:
Đánh giá tác dụng
Vậy vấn đề mới là khi một số kim loại hoạt động mạnh như Al, Mg tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, ngoài cho sản phẫm chất khí như N2, N2O,
NO thì còn có thể tạo muối NH4NO3 Nếu học sinh phát hiện ra thì giáo viên có thể đánh giá được khả năng tư duy sáng tạo và mức độ tự học của học sinh.
Trang 7CH27-LL&PP Hoá Học
Ví dụ 5: Khi nói về các axit, người ta thường chia axit thành 2 nhóm: Nhóm axit mà
gốc axit không có tính oxi hóa: HCl, H2SO4 loãng và nhóm axit mà gốc axit có tính oxi hóa: H2SO2đặc, nóng, HNO3
Vì sao axit sunfuric (H2SO4) lại được xếp vào 2 nhóm? Gốc trong axit sunfuric có số oxi hóa +6 nó có thể hiện thính oxi hóa, nhưng H2SO4 loãng lại không có tính oxi hóa? Việc axit đặc và loãng có điểm gì đặc biệt khác nhau?
Phân tích ví dụ:
Thông thường, học sinh chỉ việc tiếp thu và ghi nhớ các kiến thức mà giáo viên truyền đạt hoặc yêu cầu tìm hiểu nghiên cứu Tuy nhiên học sinh lại nghĩ ra và hỏi giáo viên như vậy, qua đó ta thấy đây là một vấn đề mà học sinh còn nhiều trăn trở Với axit H2SO4 loãng thì dưới tác dụng của nước, phân tử phân li dễ dàng hơn tạo thành H+ và Khi đó ta thấy ion H+ có cấu tạo đơn giản hơn nên dễ nhận electron còn không nhận electron, nên H2SO4 loãng là axit mà gốc axit không có tính oxi hóa Từ đó học sinh củng hiểu được đặc điểm khác biệt của axit H2SO4 loãng và axit H2SO4 đặc
Đánh giá tác dụng:
Với bài tập này giúp giáo viên phát hiện được những học sinh có những dấu hiệu vượt trội hơn so với các học sinh khác về khả năng hiểu và đánh giá đúng đắn về kiến thức khoa học Đồng thời xác định được học sinh nào có niềm đam mê với bộ môn đánh giá qua khả năng tự nghiên cứu, tư duy để hiểu rõ vấn đề.
Trang 8[HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG QUÂN] CH27-LL&PP Hoá Học
BÀI TẬP TỰ LUẬN SỐ 2 Môn: Bài tập hóa học với việc phát triển tư duy cho học sinh.
Câu hỏi: Bằng ví dụ cụ thể, hãy phân tích tác dụng phát triển tư duy cho học sinh khi
sử dụng bài tập hóa học trong dạy học.
Trả lời:
Bài tập hóa học có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển tư duy cho học sinh khi sử dụng bài tập Vì vậy sử dụng bài tập như thế nào là hợp lý là một vấn đề quan trọng đối với giáo viên, cần đảm bảo được phù hợp với mạch kiến thức mà học sinh đang được học tập và bài tập phát triển tư duy cần đa dạng, phong phú.
Một số ví dụ về sử dụng bài tập hóa học trong dạy học phát triển tư duy cho học sinh:
Bài tập hóa phát triển kỹ năng quan sát và tư duy so sánh.
Ví dụ : Giáo viên cho học sinh xem video thí nghiệm dẫn liên tục cho tới dư luồng
khí Cl2 vào dung dịch KI không màu sẽ trở nên màu đỏ sẫm, sau đó dung dịch trở lại không màu Giải thích
Phân tích ví dụ:
Với thí nghiệm này ban đầu có phản ứng:
Vì vậy học sinh sẽ nghĩ rằng dung dịch thu được sau phản ứng có màu đỏ thẫm của iot.
Nhưng màu đỏ thẫm này nhanh chóng bị mất màu chứng tỏ I2 đã tham gia vào phản ứng khác Từ đó học sinh tư duy thêm phản ứng:
Trang 9[HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG QUÂN] CH27-LL&PP Hoá Học
Như vậy, với hiện tượng cho học sinh quan sát thực tế về sự thay đổi màu sắc của dung dịch phản ứng Màu sắc dung dịch thí nghiệm đã thay đổi theo chiều hướng bất ngờ
so với suy nghĩ của học sinh, đòi hỏi học sinh nhạy bén trong tư duy về các phản ứng tiếp theo xãy ra trong dung dịch để mang lại kết quả thực nghiệm đó.
Bài tập hóa phát triển tư duy đa hướng cho học sinh.
Ví dụ : Cho 20 gam hổn hợp gồm Fe và Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1
gam khí H2 Tính khối lượng muối thu được
Phân tích bài toán:
Cách 1: Thông thường, với học sinh khối 10 các em đặt ẩn giải hệ
Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và Mg Rồi lập hệ giải giá trị x, y và tính khối lượng muối
Từ đó tính được khối lượng muối bằng 55,5 gam
Cách 2: phương pháp bảo toàn khối lượng
Phản ứng
Theo phương trình ta tính được: nHCl = = 1 mol
Mặt khác, theo bảo toàn khối lượng theo phương trình ta có:
mKL + mHCl = mmuối + mH2
mmuối = mKL + mHCl - mH2 = 20+36,5x1 – 1 = 55,5 gam
Cách 3: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
Các quá trình và
Từ đó có hệ:
Trang 10[HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG QUÂN] CH27-LL&PP Hoá Học
Từ đó tính được khối lượng muối bằng 55,5 gam
Cách 4: Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố
Nhận thấy :
Mặt khác:
Từ đó ta có:
Vậy :
Như vậy, với bài toán này học sinh cần có cái nhìn đa chiều về cách giải Đòi hỏi học sinh cần có tư duy logic để vận dụng các phương pháp giải bài tập khác nhau vào giải bài tập này.
Bài tập hóa phát triển tư duy trừu tượng.
Ví dụ : Trong thí nghiệm xác định hạt nhân nguyên tử (Hóa học 10 – Cơ bản).
Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán quỹ đạo của các hạt khi tiếp xúc với lá vàng mỏng?
Chiếu video thí nghiệm cho học sinh xem Yêu cầu nêu hiện tượng, nhận xét và giải thích?
Trang 11[HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG QUÂN] CH27-LL&PP Hoá Học
Phân tích ví dụ:
Yêu cầu 1: Dự đoán quỹ đạo chuyển động của các hạt ?
Vì các hạt vấp phải tấm vàng mỏng nên các hạt sẽ bị phản ngược trở lại
Yêu cầu 2: Chiếu video thí nghiệm và nêu hiện tượng, nhận xét và giải thích?
Kết quả: Hầu hết các hạt xuyên qua lá vàng, có ít hạt bị phản ngược trở lại Điều này đã đi ngược lại với dự đoán của học sinh
Như vậy với tình huống có vấn đề này, đòi hỏi học sinh có những tư duy trừu tượng hơn về cấu tạo nguyên tử, từ đó hiểu được nguyên tử có cấu tạo rỗng và từ đó đi đến những kết luận về đặc điểm cấu tạo của nguyên tử.
Bài tập hóa phát triển và rèn luyện năng lực tự giải quyết vấn đề.
Ví dụ : Cho 14,4 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 sản phẩm khử chỉ thu được
1 chất khí duy nhất là N2 có thể tích 2,24 lít (đo ở đktc) Tính khối lượng muối thu được
Phân tích bài toán:
Theo đề ra ta có:
Trang 12[HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG QUÂN] CH27-LL&PP Hoá Học
- Nếu 1 học sinh có vốn kiến thức chưa đầy đủ về HNO3 và kim loại hoạt động (Al, Mg), dẫn đến các em có thể sử dụng số mol của Mg hoặc N2 để tính khối lượng muối Mg(NO3)2 Khi đó sẽ có kết quả:
Kết quả 1: Từ phản ứng :
Như vậy học sinh không quan tâm đến dữ kiện khí N2 hoặc xem như dữ kiện làm nhiễu bài toán và không có giá trị trong bài toán.
Kết quả 2: Từ phản ứng:
Như vậy học sinh đã không quan tâm đến dữ kiện đề cho “Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3” và kết luận Mg dư.
- Như vậy với bài toán này giáo viên lưu ý với học sinh các vấn đề: “Mg tác dụng hết”, “sản phẩm khử chỉ thu được 1 chất khí duy nhất” , 14,4 gam Mg và N 2 có thể tích 2,24 lít (đo ở đktc) đề có giá trị.
Nếu 1 học sinh có vốn kiến thức đầy đủ về HNO3 và kim loại hoạt động (Al, Mg), khi đó các em sẽ sử dụng số mol của Mg và N2 để kết luận cso muối
NH4NO3 tạo thành và sẽ đi đến kết quả đúng
Phương trình phản ứng:
Vậy , vấn đề mới là khi một số kim loại hoạt động mạnh như Al, Mg tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, ngoài cho sản phẫm chất khí như N2, N2O, NO thì còn có thể tạo muối NH4NO3 Nếu học sinh phát hiện ra thì giáo viên có thể đánh giá được khả năng tư duy sáng tạo và mức độ tự học của học sinh.