Luận văn Sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Chí Linh LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Chí Linh Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học mơn hố học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng, các hình vẽ MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .....................6 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ..........................................................................6 1.2. Vấn đề phát triển tư duy..............................................................................7 1.2.1. Khái niệm tư duy..................................................................................7 1.2.3. Những đặc điểm của tư duy .................................................................9 1.2.4. Những phẩm chất của tư duy ...............................................................9 1.2.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic.........................................10 1.2.6. Các hình thức cơ bản của tư duy........................................................11 1.2.7. Tư duy khoa học và tư duy hố học...................................................12 1.2.8. Phát triển năng lực tư duy ..................................................................14 1.2.9. Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển...................................................14 1.3. Trí thơng minh...........................................................................................15 1.3.1. Khái niệm trí thơng minh ...................................................................15 1.3.2. Đo trí thơng minh của học sinh..........................................................16 1.3.3. Rèn trí thơng minh cho học sinh ........................................................17 1.4. Bài tập hố học.........................................................................................18 1.5. Quan hệ giữa bài tập hố học và việc phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh ..........................................................................20 1.6. Thực trạng sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thơng minh ở trường THPT.........................................................................................23 Chương 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP HỐ HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY, RÈN TRÍ THƠNG MINH CHO HỌC SINH THPT..........................................................................27 2.1. Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập phát triển tư duy, rèn trí thơng minh ...............................................................................................27 2.2. Một số phưong pháp giải nhanh bài tốn hố học ....................................28 2.2.1. Phương pháp bảo tồn........................................................................28 2.2.2. Phương pháp tăng giảm khối lượng...................................................29 2.2.3. Phương pháp tính theo phương trình ion ...........................................29 2.2.4. Phương pháp đường chéo...................................................................30 2.2.5. Phương pháp trung bình.....................................................................30 2.2.6. Phương pháp quy đổi .........................................................................30 2.3. Hệ thống bài tập và biện pháp phát triển tư duy, rèn trí thơng minh........31 2.3.1. Rèn năng lực quan sát ........................................................................31 2.3.2. Rèn các thao tác tư duy ......................................................................41 2.3.3. Rèn năng lực tư duy độc lập ..............................................................56 2.3.4. Rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo.............................................63 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .....................................................111 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .......................................................111 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.......................................................111 3.3. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm......................................................111 3.4. Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm..........................................111 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................114 3.6. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................................115 3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................119 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................122 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ .....................................126 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................127 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT dd dung dịch ĐC đối chứng HS học sinh p/ư phản ứng t/d tác dụng THPT trung học phổ thơng TN thực nghiệm TT thứ tự DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Kết quả đánh giá mức độ phát triển tư duy của hệ thống bài tập....25 Bảng 2.1. Tên thơng thường của các axit no, đơn chức và cách nhớ ..............60 Bảng 2.2. Nhận biết các ion trong dung dịch...................................................61 Bảng 2.3. Nhận biết các chất khí .....................................................................63 Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................115 Bảng 3.2. Phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài 1) .......................117 Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài 2) .......................118 Bảng 3.4. Phân loại kết quả học tập...............................................................119 Bảng 3.5. Tổng hợp các tham số đặc trưng....................................................119 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1. Thí nghiệm chứng minh tính thăng hoa của tinh thể iot................33 Hình 2.2. Thí nghiệm chứng minh tính oxi hố của 3NO trong mơi trường axit..................................................................................................33 Hình 2.3. Thí nghiệm điều chế oxi trong phịng thí nghiệm .........................34 Hình 2.4. Thí nghiệm thu khí bằng phương pháp dời chỗ nước....................35 Hình 2.5. Thí nghiệm điều chế khí X ............................................................35 Hình 2.6. Thí nghiệm chứng minh hiện tượng ăn mịn điện hố học............36 Hình 2.7. Sơ đồ minh hoạ phản ứng hố hợp của oxi và hiđro .....................36 Hình 2.8. Thí nghiệm chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng .................................................................................................37 Hình 2.9. Mơ hình đặc của phân tử axit axetic ..............................................37 Hình 2.10. Cấu tạo phân tử CH4 và C lai hố sp3 ............................................38 Hình 2.11. Cấu tạo phân tử C2H4 và C lai hố sp2...........................................38 Hình 2.12. Cấu tạo phân tử C2H2 và C lai hố sp ............................................38 Hình 2.13. Thí nghiệm chứng minh CO2 nặng hơn khơng khí........................58 Hình 2.14. Thí nghiệm tạo khĩi trắng NH4Cl..................................................59 Hình 2.15. Thí nghiệm trứng chui vào bình ....................................................60 Hình 3.1. Đồ thị đường luỹ tích (bài 1) .......................................................117 Hình 3.2. Đồ thị đường luỹ tích (bài 2) .......................................................118 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong thời đại khoa học cơng nghệ phát triển mạnh mẽ, hội nhập đã trở thành xu thế tất yếu thì yêu cầu của xã hội đối với con người cũng ngày một cao hơn. Do đĩ, việc phát triển giáo dục khơng chỉ nhằm “nâng cao dân trí” mà cịn phải “đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”. Muốn đào tạo con người Việt Nam phát triển tồn diện, cĩ khả năng tư duy linh hoạt, nhạy bén, đáp ứng được yêu cầu chung thì xã hội cần phải cĩ kế hoạch bồi dưỡng thế hệ trẻ từ những ngày cịn trên ghế nhà trường, khi mà người học vừa mới tiếp cận với kiến thức khoa học cơ bản và quan trọng hơn cả là phải đổi mới tư duy dạy học. Sự bùng nổ thơng tin đã làm thay đổi sâu sắc quan niệm về việc học. Trước đây, UNESCO đưa ra bốn cột trụ của việc học là: + Học để biết + Học để làm + Học để tự khẳng định mình + Học để cùng chung sống với nhau Nay điều chỉnh “Học để biết” thành “Học để học cách học” (learning to learn); “Học để tự khẳng định mình” thành “Học để sáng tạo” (learning to create). Tại sao phải điều chỉnh như vậy ? Vì học để biết thì khơng biết đến bao nhiêu cho vừa, trong khi khoa học, cơng nghệ đang phát triển như vũ bão, bản thân mỗi người khĩ mà cĩ thể tiếp nhận được hết tất cả các tri thức mà nhân loại đã bổ sung, phát triển từng giờ, từng ngày. Vậy phải học cách học để khi cần kiến thức nào thì cĩ thể tự học để cĩ được kiến thức đĩ. Học khơng chỉ để chiếm lĩnh tri thức mà cịn để biết phương pháp đi đến tri thức đĩ [9]. Ngày nay, với người học, việc thay đổi cách học là tất yếu để cĩ thể học suốt đời thì với người dạy, việc thay đổi cách dạy càng trở nên quan 2 trọng, bức thiết hơn. Người dạy phải là người am hiểu về sự học, là chuyên gia của việc học, phải dạy cho người ta cách học đúng đắn. Cĩ thể nĩi dạy và học ngày nay về cơ bản là dạy cách tư duy, học cách tư duy. Mục đích cao nhất của việc dạy học là phát triển năng lực tư duy cho người học. Kiến thức lâu ngày cĩ thể quên (khi cần cĩ thể đọc sách), cái cịn lại là năng lực tư duy. Nhà Vật lý nổi tiếng N.I. Sue nĩi: “Giáo dục – đĩ là cái được giữ lại khi mà tất cả những điều học thuộc đã quên đi”. Khổng Tử, nhà triết học Cổ đại của Trung Quốc rất coi trọng việc dạy tư duy. Ơng nĩi: “Vật cĩ bốn gĩc, dạy cho biết một gĩc mà khơng suy ra ba gĩc kia thì khơng dạy nữa”. Đại văn hào Nga L.N. Tơnxtơi cũng nĩi : “Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nĩ là thành quả những cố gắng của tư duy chứ khơng phải là của trí nhớ” [8]. Như vậy, mặc dù vai trị của người học được nâng cao, giáo dục địi hỏi người học phải là cá nhân tích cực, chủ động, sáng tạo trong quá trình dạy học nhưng vai trị và nhiệm vụ của người thầy trong thời đại ngày nay khơng hề mờ nhạt mà cịn được coi trọng hơn và địi hỏi cũng cao hơn trước đây. Muốn phát triển năng lực tư duy của người học, người dạy khơng chỉ dạy theo chuẩn kiến thức và kỹ năng, hồn thành nội dung chương trình mà cịn phải mở rộng, nâng cao, cho người học tiếp cận với các vấn đề khoa học theo nhiều khía cạnh khác nhau, đặt ra nhiều tình huống cĩ vấn đề địi hỏi người học phải tư duy để giải quyết. Khi người học đã học được cách giải quyết các vấn đề khoa học thì người dạy lại yêu cầu giải quyết nhanh thậm chí giải quyết theo nhiều phương pháp khác nhau. Làm như thế khơng chỉ đơn thuần để nâng cao hiệu quả dạy học, vượt qua các kỳ thi mà cịn để phát triển năng lực tư duy, rèn trí thơng minh, từ đĩ người học cĩ thể xử lý tốt những vấn đề phức tạp, luơn luơn thay đổi mà cuộc sống hiện đại đặt ra sau này. 3 Hố học là một mơn khoa học lý thuyết-thực nghiệm, đĩng một vai trị quan trọng trong hệ thống các mơn khoa học cơ bản, gĩp phần hình thành thế giới quan khoa học và tư duy khoa học cho người học. Hệ thống bài tập hố học được xây dựng khơng nằm ngồi mục đích giúp người học nắm vững tri thức, rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo và nâng cao khả năng ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn đời sống. Hiện nay, hệ thống bài tập hố học để phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh phổ thơng tương đối ít, rải rác, chưa cĩ hệ thống, nhiều khi cịn nặng về tính tốn, chưa đi sâu vào bản chất của mơn học, chưa khai thác khả năng tư duy của người học và cũng chưa phục vụ tốt cho hình thức kiểm tra-đánh giá trắc nghiệm khách quan. Do vậy các thầy cơ giáo cần nghiên cứu, bổ sung, đổi mới, làm cho hệ thống bài tập hố học ngày càng phong phú, sắc bén và chính xác hơn. Với mong muốn xây dựng một hệ thống bài tập tự luận và trắc nghiệm hố học cĩ chất lượng, phục vụ tốt cho việc phát triển năng lực tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh THPT; đồng thời cũng làm phong phú thêm hệ thống bài tập hố học hiện nay, chúng tơi chọn đề tài “SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY, RÈN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT” làm đề đề tài nghiên cứu. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hố học nhằm phát triển năng lực tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh THPT. 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Việc sử dụng bài tập hố học để phát triển năng lực tư duy và rèn trí thơng minh cho học sinh THPT. 4 3.2. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hố học ở trường THPT. 4. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập hố học, từ đĩ hướng dẫn học sinh xây dựng tiến trình luận giải, làm cơ sở cho việc tìm kiếm lời giải một cách hiệu quả. - Xây dựng hệ thống biện pháp nhằm phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh thơng qua giải bài tập hố học. - Xây dựng hệ thống bài tập thuộc chương trình hố học THPT cĩ tác dụng phát triển tư duy, rèn trí thơng minh. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng. 5. Giả thuyết khoa học Trong quá trình dạy học, nếu giáo viên xây dựng được hệ thống phương pháp luận đúng đắn, sử dụng hệ thống bài tập phù hợp với từng đối tượng học sinh thì sẽ phát triển được tư duy, rèn trí thơng minh, nâng cao hiệu quả dạy học hố học ở trường THPT. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lý luận  Nghiên cứu cơ sở lý luận về tư duy và trí thơng minh (trong các tài liệu Tâm lý học, Giáo dục học, Lý luận dạy học...), các vấn đề của bài tập hố học, cơ sở Hố học đại cương, vơ cơ, hữu cơ, phân tích  Nghiên cứu nội dung chương trình, chuẩn kiến thức và kỹ năng mơn hố học THPT.  Nghiên cứu và phân tích bài tập hố học trong các sách và trên mạng internet. 5 6.2. Nghiên cứu thực tiễn  Tìm hiểu cách soạn và xây dựng hệ thống bài tập của một số giáo viên THPT.  Học hỏi kinh nghiệm của giáo viên cĩ nhiều năm đứng lớp.  Điều tra thăm dị ý kiến và thực nghiệm sư phạm. 7. Phạm vi nghiên cứu Bài tập hố học thuộc phạm vi chương trình hố học THPT. 8. Điểm mới của đề tài  Tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm và tự luận bao quát cả chương trình hố học phổ thơng, cĩ thể giúp học sinh tổng hợp và vận dụng kiến thức, chuẩn bị bước vào các kỳ thi quan trọng.  Các câu hỏi trắc nghiệm khai thác sâu sắc bản chất của mơn học và các định luật cơ bản của hố học giúp giải quyết nhanh bài tập hố học, gĩp phần vào việc phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh.  Các phương án nhiễu được chú trọng trong khi soạn câu trắc nghiệm. Đĩ là các phương án lấy từ sai sĩt hay gặp từ phía học sinh, kể cả học sinh khá giỏi và học sinh yếu.  Bài trắc nghiệm dùng để thực nghiệm sư phạm được soạn hồn tồn theo hình thức trắc nghiệm khách quan với số câu đủ lớn (50 câu/đề) và khơng lấy lại nguyên si hệ thống bài tập đã dạy thực nghiệm mà được soạn mới với nhiều tình huống lạ nhưng vẫn đảm bảo khơng vượt khỏi nội dung, phương pháp đã dạy thực nghiệm.  Bài trắc nghiệm khơng cố tình đánh đố, hạn chế tối đa việc khai thác tốn học trong hố học. Đề cĩ khả năng phân loại học sinh cao. Chỉ học sinh thật sự giỏi mới cĩ thể đạt từ điểm 7 trở lên và rất ít học sinh đạt được điểm 10. 6 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Vấn đề phát triển tư duy và rèn trí thơng minh cho học sinh đã được nhiều nhà giáo đầu ngành quan tâm, nghiên cứu. Cụ thể: - GS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận về bài tốn hố học. Cơng trình nghiên cứu cĩ ý nghĩa to lớn là đặt nền tảng để các nhà giáo sau này tiếp tục nghiên cứu, phát triển. - PGS. TS Nguyễn Xuân Trường nghiên cứu các phương pháp giải nhanh bài tốn hố học, các bài tập phát triển tư duy, bài tập cĩ nhiều cách giải và cách biên soạn bài tập hố học. Các cơng trình của PGS. TS Nguyễn Xuân Trường được xuất bản thành sách, được đăng trên các tạp chí, cĩ ý nghĩa rất lớn trong việc định hướng cách ra đề thi, đặc biệt là đề thi trắc nghiệm. Khi Việt Nam bắt đầu chuyển hình thức thi tự luận sang trắc nghiệm từ kỳ thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng vào năm 2007 thì cơng trình nghiên cứu của thầy được nhiều giáo viên quan tâm tìm hiểu. - PGS. TS Đặng Thị Oanh, xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy, nhận thức của học sinh theo 4 mức độ nhận thức của Benjamin Bloom. Tác giả đã xây dựng được một hệ thống bài tập phong phú từ mức độ tư duy duy thấp – biết đến mức độ cao – phân tích. Nội dung bài tập giới hạn trong một phần của chương trình hố học 10. - TS Cao Cự Giác nghiên cứu các phương pháp giải nhanh dùng bồi dưỡng học sinh giỏi. Cách lựa chọn bài tập và đưa ra phương pháp giải của tác giả mang tính tư duy cao, cung cấp nhiều thơng tin, nhiều điểm mới. Tuy nhiên do viết cho đối tượng học sinh giỏi nên nhiều bài tập 7 của tác giả khơng thể đem áp dụng rộng rãi ở trường THPT. Cách giải hay nhưng cĩ phần đặt nặng tốn học. - ThS Võ Văn Mai nghiên cứu hệ thống bài tập nhằm hình thành một số phẩm chất, năng lực cho học sinh giỏi hố trong luận văn thạc sỹ. - ThS Quách Văn Long nghiên cứu hệ thống bài tập phát triển tư duy, rèn trí thơng minh trong luận văn thạc sỹ. Trong các cơng trình nghiên cứu nêu trên thì luận văn thạc sỹ của ThS Quách Văn Long gần với đề tài nghiên cứu của chúng tơi nhất. Trong luận văn, tác giả đã xây dựng được hệ thống phương pháp luận vững chắc, hệ thống bài tập phong phú. Các bài tập mà tác giả chọn đều hay và sâu sắc nhưng đa phần là các bài quen thuộc, được đề cập trong các sách bài tập phổ thơng và thường được giáo viên chọn để ra đề thi. Tác giả chưa chú ý lắm đến các “mồi nhử” trong câu trắc nghiệm, chưa chú trọng đến kênh hình trong luận văn. Các đề thực nghiệm của tác giả đều cĩ 2 phần là tự luận và trắc nghiệm, cĩ chia theo từng cấp lớp (10, 11, 12) và theo nội dung chương trình nên ít nhiều chưa cĩ tính tổng hợp cao. Các cơng trình nghiên cứu cịn lại đều đã xây dựng cơ sở lý luận vững chắc, phương pháp giải khá hồn thiện. Đây là điều kiện thích hợp để chúng tơi kế thừa và phát triển. Nhiệm vụ của chúng tơi là phải hồn thiện hơn nữa câu hỏi trắc nghiệm, cách thức kiểm tra, đánh giá khi thực nghiệm sư phạm. 1.2. Vấn đề phát triển tư duy 1.2.1. Khái niệm tư duy Theo M.N. Sacđacơp, “Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật, hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật hiện tượng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hố đã thu nhận được” [8]. 8 Tư duy là một quá trình tâm lý mà nhờ đĩ con người phản ánh được cái đối tượng và hiện tượng của hiện thực thơng qua những dấu hiệu bản chất của chúng, đồng thời con người vạch ra được những mối quan hệ khác nhau trong mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng, hiện tượng với nhau [33]. Tư duy là hành động trí tuệ nhằm thu thập và xử lý thơng tin về thế giới quanh ta và thế giới trong ta. Chúng ta tư duy để hiểu, làm chủ tự nhiên, xã hội và chính mình [10]. 1.2.2. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển tư duy cho học sinh thơng qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, cịn các thao tác tư duy cơ bản là cơng cụ của nhận thức. Tuy vậy cho đến nay, điều này vẫn chưa được thực hiện một cách phổ biến và đầy đủ do nhiêu nguyên nhân khách quan và chủ quan. Chính điều này đã làm hạn chế năng lực phục vụ xã hội, đời sống của con người sau khi khơng cịn ngồi trên ghế nhà trường. Ở trường THPT, người học chỉ được dạy để nhớ, biết và hiểu kiến thức chứ chưa tiến đến bước cao là để tư duy. Thực tế khơng phải bất cứ người học nào khi rời ghế nhà trường cũng tiếp tục hoạt động, nghiên cứu trong lĩnh vực hố học mà họ sẽ làm việc và phục vụ trong các ngành nghề rất đa dạng, cĩ thể khơng liên quan gì đến kiến thức hố học. Do lâu ngày khơng sử dụng, kiến thức hố học sẽ bị mai một và chẳng lẽ những kiến thức qua nhiều năm mới cĩ được giờ trở thành vơ ích ? Nếu như người thầy làm được nhiệm vụ phát triển tư duy trong quá trình dạy học ở trường THPT thì dù người học cĩ quên kiến thức hố học đi nữa thì phương pháp tư duy vẫn cịn mãi, giúp người học thành cơng trong cuộc sống, như nhà Vật lý nổi tiếng N.I. Sue đã nĩi: “Giáo dục – đĩ là cái được giữ lại khi mà tất cả những điều học thuộc đã bị quên đi”. Điều này chứng tỏ việc phát triển tư duy là vơ cùng cần thiết và giữ vai trị quan trọng ở bất cứ cấp học nào, nền giáo dục nào. 9 1.2.3. Những đặc điểm của tư duy - Quá trình tư duy nhất thiết phải sử dụng ngơn ngữ làm phương tiện Giữa tư duy và ngơn ngữ cĩ mối quan hệ khăng khít khơng thể tách rời, tư duy và ngơn ngữ phát triển trong sự thống nhất với nhau. - Tư duy phản ánh khái quát Tư duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên lý chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu. Phản ánh khái quát là phản ánh tính phổ biến của đối tượng. Vì thế những đối tượng riêng rẽ được xem như một sự thể hiện cụ thể của quy luật chung nào đĩ. Nhờ đặc điểm này, quá trình tư duy bổ sung cho nhận thức và giúp con người nhận thức hiện thực một cách tồn diện. - Tư duy phản ánh gián tiếp Tư duy giúp ta hiểu những gì khơng tác động trực tiếp, khơng thể cảm giác và quan sát được, mang lại nhận thức thơng qua các dấu hiệu gián tiếp. Tư duy cho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất mà các giác quan khơng phản ánh được. - Tư duy khơng tách rời quá trình nhận thức cảm tính Quá trình tư duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính nên liên hệ chặt chẽ với nĩ trong quá trình đĩ nhất thiết phải sử dụng những tư liệu của nhận thức cảm tính. Newton nhìn thấy quả táo rơi và từ đĩ đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn. 1.2.4. Những phẩm chất của tư duy - Khả năng định hướng Ý thức đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt được và con đường tối ưu để đạt được mục đích đĩ một cách nhanh chĩng và chính xác. - Bề rộng 10 Cĩ khả năng vận dụng để nghiên cứu các đối tượng khác. - Độ sâu Nắm vững và ngày càng sâu sắc bản chất của sự vật, hiện tượng. - Tính linh hoạt Vận dụng tri thức và cách thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo. - Tính mềm dẻo Hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuơi, ngược chiều. - Tính độc lập Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề. - Tính khái quát Khi giải quyết được một loại vấn đề nào đĩ sẽ đưa ra mơ hình khái quát và từ đĩ cĩ thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự cùng bản chất. 1.2.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic - Phân tích Là phân chia sự vật, hiện tượng thành các yếu tố nhất định để nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn. - Tổng hợp Là kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích để nhận thức và nắm được cái tổng thể của sự vật hiện tượng. Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối giữa phân tích và tổng hợp. Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện để tổng hợp được chính xác, trọn vẹn; ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho sự phân tích. - So sánh 11 Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng.  So sánh tuần tự: là so sánh những mặt giống nhau hoặc gần nhau của các sự vật hiện tượng.  So sánh đối chiếu: là so sánh những mặt đối lập của các khái niệm hay sự vật, hiện tượng. - Cụ thể hố  Cụ thể: là sự vật, hiện tượng trọn vẹn, đầy đủ các tính chất, các mối quan hệ giữa các thuộc tính với nhau và với mơi trường xung quanh.  Cụ thể hố: là hoạt động tư duy tái sản sinh ra hiện tượng và đối tượng với các thuộc tính bản chất của nĩ. - Trừu tượng hố  Trừu tượng: là dùng trí ĩc để gạt bỏ những thuộc tính, những khía cạnh thứ yếu khơng liên quan đến nhiệm vụ của tư duy mà chỉ giữ lại những mặt, những khía cạnh, những thuộc tính cĩ liên quan đến nhiệm vụ của tư duy mà thơi. Trong nhận thức cĩ quy luật phát triển là từ cụ thể đến trừu tượng và ngược lại.  Trừu tượng hố: là sự phản ánh cơ lập các dấu hiệu, thuộc tính bản chất của sự vật, hiện tượng. - Khái quát hố Là dùng trí ĩc để hợp nhất nhiều sự vật, hiện tượng khác nhau nhưng cĩ cùng những thuộc tính bản chất thành một nhĩm mà nhĩm này tạo nên một khái niệm nào đĩ. 1.2.6. Các hình thức cơ bản của tư duy - Khái niệm: Là hình thức của tư duy trừu tượng, phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật, hiện tượng. Mỗi sự vật, hiện tượng đều bao gồm 12 nhiều thuộc tính. Khái niệm chỉ phản ánh những thuộc tính bản chất, bỏ qua những thuộc tính riêng biệt, đơn lẻ, khơng bản chất. - Phán đốn: Là hình thức cơ bản của tư duy trừu tượng, là cách thức liên hệ giữa các khái niệm, phản ánh mối liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng trong ý thức của con người. - Suy luận: Là hình thức của tư duy nhằm rút ra phán đốn mới từ một hay nhiều phán đốn đã cĩ. Nếu phán đốn là sự liên hệ giữa các khái niệm, thì suy luận là sự liên hệ giữa các phán đốn. Suy luận là quá trình đi đến một phán đốn mới từ những phán đốn ban đầu.  Suy luận diễn dịch: là suy luận nhằm rút ra những tri thức riêng biệt từ những tri thức phổ biến. Trong suy luận diễn dịch, thơng thường tiền đề là phán đốn chung, cịn kết luận là phán đốn riêng.  Suy luận quy nạp: là suy luận nhằm rút ra tri thức chung, khía quát từ những tri thức riêng biệt, cụ thể. Trong suy luận quy nạp, thơng thường tiền đề là những phán đốn riêng, cịn kết luận lại là những phán đốn chung, phán đốn phổ biến. 1.2.7. Tư duy khoa học và tư duy hố học - Tư duy khoa học: là giai đoạn cao, trình độ cao của quá trình nhận thức, được thực hiện thơng qua hệ thống các thao tác tư duy trong đầu ĩc của người sử dụng tri thức khoa học và vận dụng đúng đắn các yêu cầu của tư duy khoa học với sự giúp đỡ của một hệ thống cơng cụ tư duy khoa học nhằm xây dựng thành những tri thức khoa học mới dưới dạng khái niệm, phán đốn, suy luận mới hoặc giả thuyết, lý thuyết, lý luận khoa học mới, phản ánh các khách thể nhận thức một cách chính xác, đầy đủ, chân thật hơn. Tư duy khoa học hiện đại là sự thống nhất của tư duy chính xác và tư duy biện chứng, trong đĩ tư duy biện chứng giữ vai trị chủ đạo. Biểu hiện của phong cách tư duy khoa 13 học hiện đại là tính chưa hồn tất, chưa đĩng kín của các quan niệm khoa học mới. Đĩ là sự từ bỏ các định đề tuyệt đối, vĩnh cửu và cuối cùng, thay chúng bằng các nguyên lý, quan niệm, sơ đồ khoa học mới rộng rãi hơn, tổng quát hơn nhưng khơng phải là cuối cùng và bất biến. Tư duy khoa học ngày càng mang tính thực nghiệm cao, loại bỏ tất cả các quan niệm khơng thể trở thành đối tượng kiểm tra bằng thực nghiệm [34]. - Tư duy hố học cĩ cơ sở là sự liên hệ các quá trình phản ứng hố học với sự tương tác giữa các tiểu phân vơ cùng nhỏ bé của thế giới vi mơ. Đặc điểm của quá trình tư duy hố học là sự phối hợp chặt chẽ giữa cái bên trong và cái bên ngồi, giữa cái cụ thể và cái trừu tượng, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiên tượng cụ thể khơng quan sát được. Tư duy hố học cũng sử dụng các thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật của quá trình nhận thức: Trực quan sinh động → tư duy trừu tượng → thực tiễn. Trên cơ sở quan sát, phân tích các hiện tượng hố học riêng lẻ, người ta thiết lập các mối liên hệ giữa các yếu tố bên trong, bên ngồi, từ đĩ xây dựng các quy luật mang tính định tính, định lượng chi phối các phản ứng hố học rồi lý giải sao cho thoả đáng nhất. Các quy luật được chứng minh bằng thực nghiệm, sau đĩ trở thành cơng cụ nhận thức của nhà hố học. Chính vì đặc điểm này mà khi dạy học hố học, người thầy khơng chỉ truyền tải trọn vẹn một nội dung hố học mà cịn phải chỉ ra phương pháp tư duy để cĩ được tri thức. Đĩ là từ thực tiễn, nghiên cứu nhĩm các phản ứng hố học cụ thể, lặp lại nhiều lần để cĩ cơ sở vững chắc đưa ra quy luật chung chi phối các vận động bên trong của vật chất. Quy luật này phải được kiểm chứng bằng thực nghiệm và được sử dụng để tiên đốn các phản ứng hố học tương tự khác. Các khái niệm, quy luật hố học khơng phải bất biến mà luơn vận động, thay đổi theo sự phát triển của khoa học và cần được bổ sung, phát 14 triển liên tục. Chính vì vậy cần tránh thái độ tuyệt đối hố các khái niệm, quy luật, định luật. 1.2.8. Phát triển năng lực tư duy Dạy học khơng chỉ đơn thuần để cung cấp kiến thức đến người học mà mục đích cao hơn là phát triển năng lực tư duy, biến nĩ thành cơng cụ sắc bén để nhận thức thế giới. Vậy phải làm gì để phát triển năng lực tư duy cho học sinh thơng qua việc dạy học mơn hố học ? - Thứ nhất, cần làm cho học sinh nắm thật chắc kiến thức hố học, hiểu được lịch sử ra đời, nguồn gốc khoa học của kiến thức hố học được cung cấp. - Thứ hai, hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức hố học để giải quyết một nhiệm vụ học tập (lý thuyết hoặc thực nghiệm), giải thích các hiện tượng hố học xảy ra trong thực tế đời sống. - Thứ ba, đặt ra cho học sinh các tình huống cĩ vấn đề và yêu cầu học sinh xây dựng các bước giải quyết vấn đề bằng cách vận dụng linh hoạt, nhạy bén các kiến thức đã được cung cấp. - Thứ tư, luơn địi hỏi cao đối với học sinh, càng về sau càng đặt ra các vấn đề mới mẻ hơn, địi hỏi phương thức hoạt động trí tuệ phức tạp và khả năng vận dụng kiến thức linh hoạt, nhanh chĩng, hiệu quả hơn từ phía người học. 1.2.9. Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển - Tái hiện được kiến thức và sử dụng kiến thức đĩ một cách chính xác, hợp lý. - Thiết lập được mối liên hệ bản chất giữa các sự vật, hiện tượng riêng rẽ, rút ra được cái riêng và cái chung của các sự vật hiện tượng đĩ. 15 - Cĩ thái độ hồi nghi khoa học, luơn học tập, bổ sung, hồn thiện tri thức. Biết tự bồi dưỡng bản thân, tự xây dựng phương pháp học tập cho riêng mình. - Sử dụng kiến thức, kỹ năng trong tình huống mới một cách độc lập, sáng tạo, khơng theo khuơn mẫu. - Nhanh chĩng nhận ra phương hướng giải quyết vấn đề và đề ra cách giải quyết vấn đề hiệu quả, chính xác. - Biết khái quát hố, trừu tượng hố khi bắt gặp những vấn đề mà bản thân khơng thể nhận thức được bằng các giác quan. - Sử dụng thành thạo các kỹ năng, phương pháp tư duy và biết phối hợp các kỹ năng, phương pháp đĩ một cách hợp lý để hồn thành nhiệm vụ một cách nhanh chĩng và thuyết phục. 1.3. Trí thơng minh 1.3.1. Khái niệm trí thơng minh  Theo tác giả Hồng Phê, “Thơng minh là cĩ trí lực tốt, hiểu nhanh, tiếp thu nhanh, là nhanh trí và khơn khéo, tài tình trong các ứng đáp, đối phĩ” [16].  Các nhà tâm lý học cĩ những quan điểm khác nhau và giải thích khác nhau về trí thơng minh nhưng đều cĩ chung một nhận định : “Trí thơng minh khơng phải là một năng lực đơn độc, nĩ là sức mạnh tổng hợp của nhiều loại năng lực”. Theo điều tra tâm lý và quan điểm của các nhà tâm lý học Trung Quốc, trí thơng minh bao gồm khả năng quan sát, khả năng của trí nhớ, sức suy nghĩ, ĩc tưởng tượng, kỹ năng thực hành và sáng tạo. Trí thơng minh chính là sự phối hợp tốt các năng lực đĩ để làm thành một kết cấu hữu hiệu [37]. Cĩ lần, nhà vật lý nổi tiếng Thomas Edison muốn tính dung tích một bĩng đèn, ơng giao nhiệm vụ đĩ cho trợ lý Chapton. Hơn một tiếng 16 đồng hồ, Chapton loay hoay mãi với các cơng thức dày đặc mà vẫn chưa ra. Edison nĩi : “Cĩ gì phức tạp lắm đâu!”. Ơng mang chiếc bĩng đèn ra vịi, hứng đầy nước và nĩi với Chapton : “Anh đổ vào ống đo xem dung tích là bao nhiêu, đĩ là dung tích của bĩng đèn”. Như vậy, trí thơng minh khơng chỉ thể hiện qua nhận thức mà cịn thể hiện qua hành động (cơng việc thực nghiệm cụ thể). Qua đĩ chủ thể của quá trình nhận thức bộc lộ được cách giải quyết vấn đề hiệu quả, độc đáo, ít tốn cơng sức nhất [37].  Theo tác giả Lý Minh Tiên thì định nghĩa về trí thơng minh được nhiều nhà nghiên cứu đề nghị là coi trí thơng minh như một nhĩm khả năng được biểu hiện và đánh giá qua điểm số mà những trắc nghiệm trí tuệ đo được. Định nghĩa là thuận lợi cho việc nghiên cứu cĩ liên quan đến một thuật ngữ rất trừu tượng là “trí thơng minh”, mở ra hướng đo đạc, lượng hĩa các khả năng trí tuệ [33].  Theo PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường, “Thơng minh là nhanh nhạy nhận ra mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng và biết vận dụng mối quan hệ đĩ theo hướng cĩ lợi nhất để đạt mục tiêu” [10]. 1.3.2. Đo trí thơng minh của học sinh Phương pháp đo trí thơng minh hay cịn gọi là xác định chỉ số thơng minh IQ. Phương pháp này được đề xuất vào năm 1905 bởi nhà tâm lý học người Pháp là Alfred Binet. Hiện nay người ta dùng các phương pháp để định lượng các chức năng trí tuệ. Tất cả các phương pháp đĩ đều dùng trắc nghiệm bao gồm các lần thử qua khẩu vấn và các lần thử theo hiệu năng để đánh giá mức độ thơng minh cũng như kết quả học tập [10]. Các nhà khoa học nghĩ ra những bộ đề IQ. Cĩ những bộ gồm 20 bài, cĩ bộ 30 bài. Làm đúng nhiều thì được nhiều điểm. Làm nhanh cũng được nhiều điểm. Số điểm thể hiện mức độ thơng minh của mỗi người bằng số, gọi là chỉ 17 số thơng minh. Chỉ số thơng minh càng cao càng thơng minh. Chỉ số thơng minh IQ trung bình là 100. IQ từ 85 đến 114 được xếp vào loại trung bình. IQ từ 115 đến 124: trên trung bình IQ từ 125 đến 134: giỏi IQ từ 135 đến 144: rất giỏi, siêu IQ từ 145 đến 154: tài năng lỗi lạc IQ từ 155 đến 164: thiên tài IQ từ 165 đến 179: thiên tài hiếm cĩ IQ từ 180 đến 200: thiên tài siêu việt IQ trên 200 : trên đời khơng cĩ ai cĩ thể sánh được, IQ khơng thể đo được. Người ta thử đo IQ cho học sinh các bậc khác nhau. Trong khi ở các lớp dưới, IQ của học sinh thường ở mức 85 ~ 114, thì ở cuối bậc phổ thơng trung học thường đạt trên mức 115 ~ 124. Một số nước đo chỉ số thơng minh của các "ơng cử" (người cĩ bằng cử nhân) thấy IQ thường đạt ở mức "giỏi" (IQ = 125 ~ 134). Giáo sư, tiến sĩ thường ở mức cao hơn; cịn những người đạt giải Nơben thường ở mức IQ = 155 ~ 164 [38]. 1.3.3. Rèn trí thơng minh cho học sinh Trong các tài liệu hiện nay, người ta rất quan tâm và đề cập rất nhiều về phương pháp rèn trí thơng minh. Cụ thể với trẻ em, các nhà tâm lý học đưa ra các tranh ảnh, mơ hình, game, chuyện kể sinh động kích thích vào các giác quan, ngơn ngữ, làm cho trẻ cĩ cơ hội rèn luyện khả năng quan sát, nhận xét, chọn lựa,… Với học sinh THPT thì mức độ cĩ cao hơn, rèn luyện bằng các câu hỏi mang tính logic cao, các ơ chữ, hình vẽ IQ, trắc nghiệm IQ địi hỏi kiến thức sâu sắc và sự vận dụng linh hoạt, hiệu quả. 18 Mơn hố học là một mơn khoa học tự nhiên chứa đựng nhiều vấn đề khoa học hay và khĩ, địi hỏi người nghiên cứu nĩ phải là người thơng minh, cĩ tư duy sắc bén. Hố học khơng đơn thuần nghiên cứu lý thuyết mà luơn gắn liền thực tiễn, được chứng minh bằng thực nghiệm. Do vậy, mơn hố học gĩp phần bồi dưỡng cho người học năng lực tư duy độc lập, sáng tạo ngay trong thực tế. Nếu người học được tiếp nhận một phương pháp dạy học hiện đại, coi trọng sự phát triển của người học thì thơng qua mơn hố học, học sinh được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, rèn trí thơng minh, dần dần năng lực nhận thức được nâng cao, sự phối hợp các năng lực của bản thân cũng ngày càng linh hoạt, cĩ nghĩa là phát triển được trí thơng minh. Để làm được điều này, bản thân người giáo viên phải soạn được một hệ thống bài tập chứa đựng yếu tố tư duy chứ khơng phải tái hiện kiến thức thuần tuý. Mỗi bài tập đưa ra địi hỏi học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy để giải quyết, đặc biệt tình huống “cĩ vấn đề” cĩ ý nghĩa quan trọng. Bên cạnh hệ thống bài tập cĩ chất lượng khơng thể thiếu phương pháp giải hiệu quả. Muốn học sinh cĩ tư duy phát triển thì ngay từ đầu phải xây dựng, cung cấp cho các em các cơng cụ giải tốn hố học cơ bản mà từ đĩ các em cĩ thể vận dụng trong từng trường hợp cụ thể khác nhau. 1.4. Bài tập hố học 1.4.1. Khái niệm bài tập hố học Bài tập hố học là phương tiện để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức. Một trong những tiêu chí đánh giá sự lĩnh hội tri thức hố học là kỹ năng áp dụng tri thức để giải quyết các bài tập hố học chứ khơng phải là kỹ năng kể lại tài liệu đã học. Bài tập hố học là một trong những phương tiện cĩ hiệu quả để giảng dạy mơn hố, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh [24]. 19 1.4.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hố học Ý nghĩa trí dục - Làm chính xác hố khái niệm, củng cố đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn - Ơn tập, hệ thống hố kiến thức một cách tích cực nhất. Thực tế cho thấy học sinh rất buồn chán nếu như chỉ nhắc lại kiến thức mà khơng được giải bài tập - Rèn các kỹ năng hố học như cân bằng phương trình, tính tốn, thực hành thí nghiệm - Rèn khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống và bảo vệ mơi trường - Rèn kỹ năng sử dụng ngơn ngữ hố học và các thao tác tư duy. Ý nghĩa phát triển Phát triển ở học sinh các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thơng minh và sáng tạo. Ý nghĩa đức dục Rèn đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lịng say mê khoa học. Bài tập thực nghiệm cịn rèn luyện văn hố lao động. 1.4.3. Phân loại bài tập hố học Dựa vào các cơng đoạn của quá trình dạy học, cĩ thể phân loại bài tập hố học như sau : - Ở cơng đoạn dạy bài mới: nên phân loại bài tập theo nội dung để phục vụ việc dạy học và củng cố bài mới. - Ở cơng đoạn ơn tập, hệ thống hố kiến thức và kiểm tra đánh giá: do mang tính chất tổng hợp, cĩ sự phối hợp giữa các chương nên phải phân loại trên các cơ sở sau : 20  Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh khi giải bài tập cĩ thể chia thành bài tập lý thuyết và bài tập thực nghiệm.  Dựa vào chức năng của bài tập cĩ thể chia thành bài tập tái hiện kiến thức, bài tập rèn tư duy.  Dựa vào tính chất của bài tập cĩ thể chia thành bài tập định tính và bài tập định lượng. … Trong thực tế dạy học, cĩ 2 cách phân loại bài tập cĩ ý nghĩa hơn cả là phân loại theo nội dung và theo dạng bài. 1.4.4. Cách sử dụng bài tập hố học ở trường THPT Ở bất cứ cơng đoạn nào của quá trình dạy học đều cĩ thể sử dụng bài tập. Khi dạy học bài mới cĩ thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống cĩ vấn đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh tự học ở nhà. Khi ơn tập, củng cố, luyện tập, kiểm tra đánh giá thì nhất thiết phải dùng bài tập. Ở Việt Nam, bài tập được hiểu theo nghĩa rộng, cĩ thể là câu hỏi lý thuyết hay bài tốn. Sử dụng bài tập hố học để đạt được các mục đích sau :  Củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức và hình thành quy luật của các quá trình hố học  Rèn kỹ năng  Rèn năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. 1.5. Quan hệ giữa bài tập hố học và việc phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh Theo quan niệm của tâm lý học hiện đại, năng lực của con người là sản phẩm của sự phát triển lịch sử - xã hội. Năng lực phát triển cùng với sự phát 21 triển của xã hội. Giáo dục là động lực cho sự phát triển năng lực con người [33]. Con người muốn phát triển năng lực, nhân cách của bản thân thì phải hoạt động. Trong quá trình hoạt động con người khám phá ra bản chất của sự vật, hiện tượng và thúc đẩy sự vật, hiện tượng phát triển theo quy luật. Như vậy muốn học sinh cĩ tư duy phát triển, rèn được trí thơng minh thì giáo viên phải tạo điều kiện để học sinh được hoạt động một cách tích cực, khoa học thơng qua việc giải bài tập hố học. - Bài tập định tính là dạng bài tập khơng khai thác sâu kỹ năng tính tốn nhưng lại cĩ thể khai thác mạnh đặc trưng của mơn hố học. Bài tập định tính giúp học sinh phát triển năng lực quan sát (quan sát thí nghiệm, sơ đồ, hình vẽ, mơ hình, cấu tạo của chất), rèn được các thao tác tư duy để chuẩn bị cho việc giải quyết các bài tập định lượng, gắn lý thuyết với thực tế (giải thích hiện tượng tự nhiên, tác hại của hố chất với mơi trường). Bài tập định tính cịn giúp học sinh ơn tập, củng cố kiến thức, làm chính xác các khái niệm, quy luật và cĩ cái nhìn tổng quát hơn về tồn bộ kiến thức hố học phổ thơng. - Bài tập định lượng giúp học củng cố kiến thức về tính chất hố học của các chất một cách sâu sắc. Bài tập định lượng rèn cho học sinh các thao tác tính tốn hố học cơ bản, gắn liền với thực tế của phịng thí nghiệm (pha chế hố chất), sản xuất (sản xuất axit, bazơ, phân bĩn). Tính tốn hố học giúp rèn kỹ năng sử dụng mối quan hệ về lượng giữa các chất trong một quá trình hố học (bảo tồn khối lượng, bảo tồn điện tích, bảo tồn electron). Cùng một bài tập, ngay cả bài tập lý thuyết đơn giản thì với mỗi học sinh khác nhau cách giải cũng rất khác nhau. Chính sự khác nhau đĩ giúp giáo viên đánh giá một cách tổng quát năng lực tư duy của mỗi 22 học sinh. Học sinh cĩ cách giải quyết vấn đề khéo léo, nhanh chĩng và hiệu quả là học sinh cĩ tư duy phát triển. Người giáo viên giỏi phải là người biết đưa ra bài tập chứa đựng các tình huống cĩ vấn đề để kích thích sự ham mê học tập mơn học, để học sinh giỏi bộc lộ các năng lực hiện cĩ và mài giũa nĩ ngày một sắc bén hơn, học sinh khá và trung bình cĩ cơ hội rèn các năng lực của bản thân để làm việc hiệu quả hơn. Bài tập càng phong phú, chính xác, sâu sắc, chứa đựng nhiều yếu tố tư duy thì càng trở thành phương tiện hiệu nghiệm. Cụ thể, phải làm sao cho thơng qua hoạt động giải bài tập, học sinh sử dụng thành thạo các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hố, trừu tượng hố, thường xuyên được rèn luyện các năng lực quan sát, trí nhớ, tưởng tượng. Một điều quan trọng khơng thể thiếu là làm cho học sinh thấy hứng thú, thoả mãn sau khi giải thành cơng một bài tập, thấy được giá trị của lao động khoa học. Sơ đồ dưới đây làm rõ mối quan hệ giữa việc giải bài tập hố học và phát triển tư duy, rèn trí thơng minh. 23 Sơ đồ 1. Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập và việc phát triển tư duy, rèn trí thơng minh BTHH HOẠT ĐỘNG GIẢI BTHH NGHIÊN CỨU ĐỀ BÀI GIẢI KIỂM TRA XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH LUẬN GIẢI PHÂN TỔNG SO KHÁI TRỪU QUAN TRÍ TƯỞNG PHÊ TÍCH HỢP SÁNH QUÁT TƯỢNG SÁT NHỚ TƯỢNG PHÁN HOÁ HOÁ TƯ DUY PHÁT TRIỂN 1.6. Thực trạng sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thơng minh ở trường THPT Để cĩ căn cứ đánh giá thực trạng sử dụng bài tập phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh hiện nay, đồng thời cũng nhằm khẳng định tính quan trọng, cấp thiết và tính thực tế của đề tài, chúng tơi đã phát phiếu điều tra đến 42 giáo viên đang theo học lớp cao học Lý luận và phương pháp dạy học Hố học khố 19, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. Kết quả thu được như sau : a. Giáo viên hiện nay đều cho rằng bài tập hố học giữ một vai trị quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học mơn hố học. Cho dù cĩ giảng lý thuyết kĩ đến đâu mà khơng cho học sinh làm bài tập thì chắc 24 chắn các kiến thức mà học sinh cĩ được cũng sẽ khơng bền vững. Cĩ 88,10% giáo viên được khảo sát cho là bài tập giữ vai trị rất quan trọng và 11,90% cịn lại cho là quan trọng. b. Nguồn bài tập được giáo viên sử dụng chủ yếu là từ sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo bán trên thị trường. Thiết nghĩ kết quả điều tra này hợp lý ở chỗ sách giáo khoa và sách bài tập do Bộ giáo dục ban hành cĩ độ tin cậy cao, sách tham khảo trên thị trường thì phong phú đa dạng nên được giáo viên lựa chọn. Trong khi đĩ chỉ cĩ 26,19% giáo viên sử dụng bài tập tập từ nguồn internet và cũng chỉ cĩ 19,05% số giáo viên được điều tra cho biết thường tự biên soạn bài tập để sử dụng. c. Trong số 42 giáo viên được điều tra, chỉ cĩ 03 giáo viên cho biết mục tiêu cao nhất của việc sử dụng bài tập là để rèn tư duy và phát triển trí thơng minh (đạt 7,14%) và 01 giáo viên cho biết thêm quan điểm “Phát triển tư duy và rèn trí thơng minh là tiêu chí của việc dạy học”. Cĩ 80,95% giáo viên cho biết rằng học sinh khá giỏi hứng thú họp tập khi được làm các bài tập chứa đựng tình huống cĩ vấn đề. d. Cĩ 59,52% giáo viên cho là hệ thống bài tập hiện nay cịn thiếu về số lượng và chất lượng. Từ đĩ mà việc biên soạn, tuyển chọn bài tập phục vụ cho việc dạy học, nhất là bài tập rèn tư duy là hết sức quan trọng (100% giáo viên). Để xây dựng được hệ thống bài tập mới mẻ, khơng rập khuơn thì cần phải thay đổi tư duy ra bài tập nhưng khơng cĩ nghĩa là phủ nhận hệ thống bài tập hiện nay, chỉ cĩ điều trong quá trình dạy học, người giáo viên phải sử dụng sáng tạo (cĩ 80,95% giáo viên cĩ cùng ý kiến). e. Các giáo viên đều đánh giá cao hệ thống bài tập cĩ tác dụng phát triển tư duy, rèn trí thơng minh. Cụ thể như sau: 25 Bảng 1.1. Kết quả đánh giá mức độ phát triển tư duy của hệ thống bài tập Mức độ phát triển tư duy, rèn trí thơng minh Hệ thống bài tập Rất cao và cao 1. Bài tập rèn năng lực quan sát 64,29% 2. Bài tập rèn các thao tác tư duy 95,24% 3. Bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo: a. Bài tập cĩ thể giải nhanh 92,86% b. Bài tập cĩ nhiều cách giải 83,33% c. Bài tập yêu cầu phát hiện chỗ sai của người khác 73,81% Kết quả điều tra cho phép chúng tơi rút ra các nhận xét sau: Thứ nhất, đa số giáo viên hiện nay chưa chú trọng đến việc phát triển tư duy và rèn trí thơng minh cho học sinh trong khi đĩ theo chúng tơi đây mới chính là mục tiêu cao nhất của việc dạy học. Thứ hai, khi hình thức kiểm tra-đánh giá thay đổi thì giáo viên khơng cịn quá chú trọng đến tính lắt léo tốn học trong hố học. Giáo viên đã chú ý và coi trọng việc sử dụng các tình huống cĩ vấn đề trong dạy học, đúng như quan điểm của các nhà giáo dục nổi tiếng Ju. V. Khodakov, Ja. L. Gol’dfarb. Họ đã từng lưu ý các giáo viên bớt say mê “số học trong hố học”. Thứ ba, giáo viên phổ thơng hiện nay chủ yếu sử dụng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo chứ ít khi tự soạn bài tập. Việc 26 tự biên soạn bài tập hoặc tìm kiếm bài tập từ mạng internet chưa được phát huy đúng mức. Chính điều này đã làm cho hệ thống bài tập ngày càng khơ khan, nhàm chán. Hệ thống bài tập cần phải được chỉnh sửa, làm mới liên tục thì mới đáp ứng được yêu cầu rèn tư duy, trí thơng minh. Tiểu kết chương 1 Trong chương này, chúng tơi đã trình bày cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài, bao gồm các nội dung chính như sau: 1. Vấn đề phát triển tư duy: Định nghĩa, tầm quan trọng, đặc điểm, phẩm chất của tư duy, tư duy khoa học, tư duy hố học, dấu hiệu đánh giá sự phát triển tư duy. 2. Trí thơng minh: Định nghĩa, đo trí thơng minh, cách rèn trí thơng minh. 3. Mối quan hệ giữa bài tập hố học và việc phát triển tư duy, rèn trí thơng minh cho học sinh. 4. Thực trạng sử dụng bài tập hố học để rèn tư duy và trí thơng minh cho học sinh hiện nay. Từ đĩ rút ra các kết luận quan trọng. Tất cả các vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tơi nêu lên sự cần thiết phải thực hiện đề tài nghiên cứu nhằm phục vụ tốt cho thực tế giảng dạy và nâng việc phát triển tư duy lên một bước cao hơn. 27 Chương 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP HỐ HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY, RÈN TRÍ THƠNG MINH CHO HỌC SINH THPT 2.1. Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập phát triển tư duy, rèn trí thơng minh 2.1.1. Chính xác, khoa học Với mục đích của việc xây dựng bài tập là giúp học sinh hiểu đúng, hiểu đầy đủ các kiến thức hố học phổ thơng, cho nên tính chính xác, khoa học của bài tập là yếu tố quan trọng hàng đầu. 2.1.2. Phong phú, đa dạng, xuyên suốt chương trình Bài tập phải được tuyển chọn cần thận từ nhiều tài liệu, kết hợp với một số phần tự xây dựng trải rộng khắp chương trình hố học THPT, liên quan đến nhiều vấn đề của hố học nhưng khơng nằm ngồi chương trình, khơng mang tính đánh đố. Bài tập cĩ thể ở hình thức tự luận hoặc trắc nghiệm, sao cho phát huy hết năng lực của học sinh. 2.1.3. Khai thác được đặc trưng, bản chất hố học Bài tập phải đi sâu khai thác hiện tượng hố học, bản chất hố học chứ khơng phải tính tốn nặng nề bằng các phương trình tốn học phức tạp. Bài tập khai thác thao tác thực hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, rút ra kết luận-đây vốn là đặc trưng của mơn học. Bài tập phải gắn liền với kiến thức thực tế, khai thác quá trình sản xuất hố học, khả năng ứng dụng của hố học vào thực tế đời sống. Bài tập phải được giải quyết bằng việc vận dụng các định luật cơ bản của hố học, tránh đốn mị. 28 2.1.4. Địi hỏi cao ở người học Bài tập khơng nên ra theo kiểu chỉ cần tái hiện kiến thức là cĩ thể giải quyết được (nếu cĩ cũng rất ít) mà chủ yếu buộc học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy một cách thành thạo mới cĩ thể giải quyết được. Ngay cả bài tập lý thuyết định tính cũng nên địi hỏi cao ở người học về mặt kỹ năng và phương pháp. Khơng chỉ địi hỏi học sinh giải chính xác mà cịn địi hỏi cả về thời gian hồn thành. 2.2. Một số phưong pháp giải nhanh bài tốn hố học 2.2.1. Phương pháp bảo tồn 2.2.1.1. Phương pháp bảo tồn khối lượng Đặc trưng của phương pháp này là khơng cần quan tâm đến quá trình phản ứng cĩ đạt hiệu suất 100% hay khơng, cũng khơng cần quan tâm đến chất hết và dư, cĩ bao nhiêu chất tham gia, bao nhiêu sản phẩm. Chính vì vậy mà giúp ta bỏ qua nhiều yếu tố nhỏ nhặt, khơng liên quan đến bài tốn để tập trung giải quyết nhiệm vụ chính. Cơng thức biểu diễn định luật bảo tồn khối lượng là = m m  lúc saulúc đầu Phương pháp bảo tồn khối lượng tỏ ra rất hiệu quả khi sử dụng vào các bài tốn pha trộn dung dịch, các quá trình hố học diễn ra khơng hồn tồn, các quá trình hố học phức tạp cĩ đề cập đến khối lượng các chất,… 2.2.1.2. Phương pháp bảo tồn nguyên tố Đây là hệ quả của định luật bảo tồn khối lượng áp dụng cho một hoặc một vài nguyên tố mà khơng cần xét cả một hợp chất nên làm cho bài tốn trở nên đơn giản hơn. Cĩ thể phát biểu định luật bảo tồn nguyên tố như sau: “Khối lượng của một nguyên tố trước và sau phản ứng được bảo tồn” 29 Phương pháp này áp dụng hiệu quả trong các bài tốn phức tạp và yêu cầu tính tốn chỉ liên quan đến một hoặc một vài nguyên tố nhất định. Đây là phương pháp khĩ áp dụng thành thạo đối với học sinh mặc dù cơ sở của nĩ khơng cĩ gì phức tạp. 2.2.1.3. Phương pháp bảo tồn electron Trong phản ứng oxi hố-khử, tổng số (hoặc số mol) electron do chất khử nhường bằng tổng số (hoặc số mol) electron mà chất oxi hố nhận. Phương pháp này tỏ ra hiệu quả, nhanh chĩng khi giải quyết các bài tập về phản ứng oxi hố khử như: kim loại tác dụng với axit, kim loại tác dụng với dung dịch muối, kim loại tác dụng với oxi, điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện. 2.2.2. Phương pháp tăng giảm khối lượng Phương pháp này chỉ quan tâm đến một chất trước phản ứng và một chất sau phản ứng để thấy rõ sự biến thiên khối lượng mol của hai chất này. Sau đĩ đi tìm nguyên nhân dẫn đến biến thiên khối lượng (cĩ thể do phản ứng sinh ra chất dễ bay hơi, kết tủa hoặc do biến đổi thành phần hố học…). Từ biến thiên khối lượng và biến thiên khối lượng mol, ta tính được số mol của chất liên quan bằng cơng thức: Δmn = ΔM 2.2.3. Phương pháp tính theo phương trình ion Phương pháp này dựa vào đặc điểm: “Phương trình ion (rút gọn) mơ tả bản chất phản ứng hố học”. Với nhiều bài tốn, số phương trình hố học dạng phân tử quá nhiều, rất khĩ khăn khi tính tốn. Nếu các phản ứng đĩ cĩ cùng bản chất thì viết phương trình ion sẽ gọn hơn rất nhiều. Phương pháp này thường áp dụng cho các phản ứng hố học xảy ra trong dung dịch cĩ cùng phương trình ion như: hỗn hợp axit tác dụng với hỗn 30 hợp bazơ, hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp muối, Cu tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm axit và muối nitrat. 2.2.4. Phương pháp đường chéo Đây là phương pháp được xây dựng dựa trên tính chất của tỷ lệ thức nhưng được mơ tả bằng sơ đồ nên dễ nhìn, dễ hiểu. Phương pháp này áp dụng hiệu quả, nhanh chĩng khi giải quyết các vần đề liên quan đến tỷ khối hơi của chất khí, phần trăm các chất trong một hỗn hợp, pha trộn dung dịch. 2.2.5. Phương pháp trung bình Phương pháp trung bình được xây dựng dựa trên sự tương đồng về số lượng nguyên tử, cơng thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, khối lượng phân tử, cách thức phản ứng,… Nhờ sự tương đồng đĩ mà cĩ thể sử dụng các đại lượng trung bình (số nguyên tử trung bình, gốc hiđrocacbon trung bình, khối lượng mol trung bình, phân tử khối trung bình,…) để giải quyết vần đề một cách nhanh chĩng, gọn gàng và chính xác. Phương pháp trung bình đặc biệt hiệu quả với các bài tốn hữu cơ và bài tốn vơ cơ cĩ các chất thuộc cùng nhĩm, cĩ cùng hố trị. 2.2.6. Phương pháp quy đổi Cũng được xây dựng dựa trên sự tương đồng về sản phẩm phản ứng, phân tử khối,… để đưa hỗn hợp phức tạp gồm nhiều chất thành một hay hai chất và từ đĩ việc giải quyết bài tốn trở nên nhẹ nhàng, ít sai sĩt và tất nhiên sẽ nhanh hơn cách giải thơng thường. Phương pháp qui đổi đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho các bài tốn về sắt, hợp chất của sắt, các nguyên tố cĩ cùng nguyên tử khối hoặc nguyên tử khối của nguyên tố này là bội số của nguyên tử khối nguyên tố kia. 31 Cĩ một số bài ta quy đổi tương đồng đảm bảo về mặt tốn học nhưng cũng cĩ một số bài sự quy đổi là khơng tương đồng mà chỉ mang tính đại diện thì cĩ thể gặp số âm nhưng kết quả cuối cùng vẫn đúng. 2.3. Hệ thống bài tập và biện pháp phát triển tư duy, rèn trí thơng minh 2.3.1. Rèn năng lực quan sát 2.3.1.1. Mối quan hệ biện chứng giữa ĩc quan sát và tư duy Năng lực quan sát ở đây chính là ĩc quan sát – năng lực xem xét vấn đề để cĩ tầm nhìn, là cơ sở để cĩ tư duy. Thực chất, một người quan sát một cách đầy đủ, tồn diện các đặc điểm của sự vật, hiện tượng xung quanh thì dễ rút ra kết luận chính xác, nhạy bén về bản chất của sự vật, hiện tượng-tức là cĩ năng lực tư duy cao. Mơn hố học cĩ ưu thế là gắn liền với thực tiễn, cho nên thơng qua mơn hố để rèn năng lực quan sát cho học sinh, từ đĩ học sinh rút ra quy luật hố học là điều hết sức phù hợp. Tuy nhiên, hiện nay điều kiện để học sinh học kiến thức từ thí nghiệm hố học ít cĩ điều kiện triển khai rộng và mạnh mẽ. Trong tương lai, thí nghiệm hố học cần được sử dụng nhiều hơn nhằm rèn năng lực quan sát cho học sinh, quan sát thực tiễn sự vận động, tương tác giữa các chất mà nắm được quy luật hố học, giải thích nhiều hiện tượng hố học “bất thường”, biết phê phán và loại trừ các suy luận phi thực tế. Nhờ đĩ mà tư duy của học sinh phát triển. Như thế, ĩc quan sát và tư duy cĩ mối quan hệ biện chứng. Tư duy phải dựa trên cơ sở quan sát và quan sát là điểm xuất phát của tư duy. 2.3.1.2. Biện pháp rèn năng lực quan sát Trong quá trình dạy học, để nâng cao khả năng quan sát của học sinh, giáo viên phải là người yêu cầu, hướng dẫn và nhấn mạnh được vai trị của năng lực quan sát trong việc học với học sinh. Nếu giáo viên khơng nhấn mạnh thì học sinh sẽ lười quan sát hoặc quan sát nhưng khơng sâu sắc vì cho 32 rằng việc quan sát khơng cĩ gì quan trọng, khơng ảnh hưởng nhiều đến kết quả học tập. Như vậy, để rèn năng lực quan sát cho học sinh giáo viên cần phải: a. Tăng cường dạy học bằng thí nghiệm. Giáo viên cĩ thể trình diễn, yêu cầu học sinh quan sát, cũng cĩ thể cho học sinh tự làm thí nghiệm đơn giản và quan sát. b. Dùng tranh ảnh, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng trong dạy học. Ngay khi gặp phải những kiến thức khĩ, khơng thể đi sâu phân tích được thì cũng khơng nên buộc học sinh chấp nhận mà phải dùng các phương tiện dạy học để học sinh tự rút ra kết luận. Hiện nay, người ta đã coi trọng việc sử dụng các mơ hình phân tử, hoạt hình mơ tả dây chuyền sản xuất hố học, đồ thị mơ tả tiến trình phản ứng vào việc dạy học hố học. c. Thay đổi cách viết, thứ tự các nguyên tử trong phân tử để tạo ra sự khác biệt, nhất là trong hố học hữu cơ. Giáo viên khơng nên để học sinh hiểu một cách máy mĩc về cấu tạo phân tử các chất và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử (Ví dụ: viết RCOOR’ hay R’OCOR là như nhau nhưng viết R’COOR thì lại là cơng thức của một chất khác). d. Cho học sinh quan sát, so sánh cấu tạo, phân tử khối của các chất với nhau để sử dụng kết quả đĩ vào việc giải bài tập định lượng. Rèn cho học sinh thĩi quen quan sát nhanh dữ kiện, các chất được đề cập trong bài tập trước khi bắt đầu giải. e. Thay đổi cách thức kiểm tra-đánh giá. Đưa thêm các bài tập địi hỏi sự quan sát của học sinh như: quan sát đồ thị để rút ra điều kiện nhiệt độ, áp suất, nồng độ hợp lý khi sản xuất NH3, quan sát sơ đồ để cho biết việc áp dụng nguyên tắc chu trình kín, nguyên tắc ngược chiều trong sản xuất như thế nào; quan sát hình vẽ để kiểm tra kiến thức thực nghiệm. 33 2.3.1.3. Bài tập rèn năng lực quan sát  Quan sát thí nghiệm Quan sát thí nghiệm cĩ thể là để rút ra tính chất vật lý của một chất cụ thể, sinh động, cũng cĩ thể là để rút ra tính chất hố học hay một quy luật hố học nào đĩ. Giáo viên hướng dẫn cho học sinh cách quan sát để từ quan sát tỉ mỉ, chi tiết, đầy đủ, học sinh sẽ suy nghĩ, nhận xét, đánh giá, kết luận vấn đề. Bài tập 1: Quan sát một mẩu iot. Mơ tả tính chất vật lý của nĩ. Cho iot vào cốc thuỷ tinh, đậy kín, đun nĩng nhẹ đáy cốc, cho biết hiện tượng. Giải thích nguyên nhân gây ra hiện tượng đĩ. Học sinh sẽ quan sát và mơ tả trạng thái, màu sắc: chất rắn màu tím đen. Học sinh làm thí nghiệm, thấy iot rắn biến thành hơi iot màu tím mà khơng qua trạng thái lỏng. Học sinh rút ra kết luận: iot cĩ tính thăng hoa do iot cĩ cấu tạo mạng tinh thể phân tử, loại mạng tinh thể kém chặt chẽ. Hình 2.1. Thí nghiệm chứng minh tính thăng hoa của tinh thể iot Bài tập 2: Thả một ít bột Cu vào cốc (1) chứa dung dịch H2SO4 lỗng, đun nhẹ. Thả một ít bột Cu vào cốc (2) chứa dung dịch NaNO3, đun nhẹ. Cho biết hiện tượng. Đem cốc (1) đổ vào cốc (2), rồi đun nhẹ thì cĩ hiện tượng gì ? Cu + dd H2SO4 lỗng Cu + dd NaNO3 Cu + dd (NaNO3, H2SO4) Hình 2.2. Thí nghiệm chứng minh tính oxi hố của ion nitrat trong mơi trường axit 34 Học sinh làm thí nghiệm và giải thích: Cu cĩ tính khử yếu nên khơng khử được H+ trong H2SO4 lỗng. Cu cũng khơng thể khử Na+ trong NaNO3, nên cốc (1) và cốc (2) khơng cĩ hiện tượng gì. Trộn hai cốc với nhau thì ion nitrat trong mơi trường axit cĩ tính oxi hố mạnh sẽ oxi hố Cu thành Cu2+ 3Cu + 8H+ + 2 3NO   3Cu2+ + 2NO + 4H2O Cu tan thành Cu2+ cĩ màu xanh, NO là khí khơng màu bị hố nâu ngồi khơng khí. Giáo viên cho học sinh làm thí nghiệm tương tự, thay dung dịch H2SO4 lỗng bằng H2O, dung dịch NaOH rồi khái quát thành sơ đồ Môi trường trung tính Môi trường axit Môi trường bazơ Không có tính oxi hoá Có tính oxi mạnh Bị Al, Zn khử đến NH3 3NO  Bài tập 3: Trong phịng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi từ KMnO4 rắn. Sơ đồ lắp đặt thiết bị thí nghiệm nào dưới đây là đúng ? Giải thích. a) b) Hình 2.3. Thí nghiệm điều chế oxi trong phịng thí nghiệm 35 Hình (a) đúng. Phải lắp ống nghiệm hơi chúc đầu xuống vì oxi nặng hơn khơng khí. Mặt khác, để hơi nước khỏi chảy xuống đáy ống nghiệm gây nứt và vỡ ống nghiệm nguy hiểm. Bài tập 4: Cho biết những chất khí nào cĩ thể thu được như sơ đồ hình vẽ ? Cho biết tên phương pháp thu khí. Hình 2.4. Thí nghiệm thu khí bằng phương pháp dời chỗ nước Các khí thu được theo phương pháp trên (phương pháp dời chỗ nước hay phương pháp đẩy nước) phải là các khí khơng tan (hoặc ít tan) trong nước, khơng tác dụng với nước ở điều kiện thường như: CO2, CO, H2, O2, N2, N2O, NO, CH4, C2H2,… Bài tập 5: Quan sát hình vẽ thiết bị điều chế nhanh khí X trong phịng thí nghiệm. Chất X cĩ thể là chất nào ? Hình 2.5. Thí nghiệm điều chế khí X Khí X được điều chế từ một dung dịch (hoặc chất lỏng) và một chất rắn. Chất X cĩ thể là: CO2, NO2, Cl2, H2S, SO2, HCl, HF, H2, C2H2, CH4. Khí 36 Bài tập 6: Nhúng một lá Zn vào dung dịch HCl. Quan sát hiện tượng. Nhúng tiếp một lá Cu vào và chạm đến lá Zn. Quan sát và giải thích hiện tượng. Hình 2.6. Thí nghiệm chứng minh hiện tượng ăn mịn điện hố học Ban đầu lá Zn tác dụng với H+ tạo khí H2 bám trên bề mặt Zn. Khi bọt khí bám nhiều thì cản trở ion H+ đến bề mặt thanh Zn nhận electron nên phản ứng chậm lại. Khi cho lá Cu tiếp xúc với lá Zn thì hình thành pin điện hố. Khi đĩ Zn là cực âm, Cu là cực dương, electron chuyển từ Zn sang Cu. Như vậy thanh Zn sẽ bị ăn mịn nhanh. Ion H+ cĩ thể nhận electron dễ dàng tại bề mặt Zn lẫn bề mặt Cu nên H2 sinh ra nhanh hơn. Ban đầu: Zn + 2H+  Zn2+ + H2↑ Sau khi tiếp xúc với Cu Cực âm: Zn  Zn2+ + 2e Cực dương: 2H+ + 2e  H2↑  Quan sát hình vẽ, mơ hình, sơ đồ Bài tập 1: Hình vẽ sau mơ tả một phản ứng hố học Hình 2.7. Sơ đồ minh hoạ phản ứng hố hợp của oxi và hiđro Phản ứng hố học đĩ cĩ thể là Phản ứng hố học đĩ là A. H2 + I2  2HI. B. 2H2 + O2  2H2O. C. H2 + Cl2  2HCl. D. H2 + S  H2S. 37 Quan sát số nguyên tử và tỷ lệ số nguyên tử trong các chất, cĩ thể nhận ra đây là sơ đồ mơ tả phản ứng giữa oxi và hiđro, tạo ra nước. Đáp án đúng là B. Bài tập 2: Quan sát hình vẽ sau. Cho biết hình vẽ này mơ tả thí nghiệm nào ? Hình 2.8. Thí nghiệm ảo chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Hình vẽ này mơ tả thí nghiệm chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng hố học. Bài tập 3: Cho các cơng thức cấu tạo sau: (I) (II) (III) (IV) H C O O CH2CH2CH3 CH3CH2CH2 C O O H O C H O CH2CH2CH3 CH3CH2CH2 O CHO Dãy liệt kê đầy đủ nhất các cơng thức cấu tạo của propyl fomat là A. (I), (II) và (III). B. (I), (III) và (IV). C. (I) và (III). D. (II) và (III). Nếu quan sát tốt học sinh sẽ nhận ra đáp án đúng là B. Nếu khơng quan sát kỹ sẽ chọn đáp án C. Bài tập 4: Mơ hình đặc dưới đây mơ tả cấu trúc của chất nào ? A. CH3COOCH3. B. HCOOCH3. C. CH3COOH. D. CH3OCH2OH. 38 Hình 2.9. Mơ hình đặc của phân tử axit axetic Bài tập 5: Quan sát cấu tạo phân tử và mơ hình obitan lai hố của nguyên tử C. Từ đĩ rút ra quy luật đơn giản để dự đốn kiểu lai hố của một nguyên tử. Hình 2.10. Cấu tạo phân tử CH4 và Hình 2.11. Cấu tạo phân tử C2H4 C lai hố sp3 C lai hố sp2 Hình 2.12. Cấu tạo phân tử C2H2 và C lai hố sp Nhận xét: Bốn obitan lai hố sp3 định hướng trong khơng gian hình tứ diện đều, tạo thành gĩc hố trị khoảng 109o28’; Ba obitan lai hố sp2 định hướng trong khơng gian hình tam giác đều, gĩc hố trị 120o; Hai obitan lai hố sp định hướng trong khơng gian theo đường thẳng, gĩc hố trị 180o. Vậy một cách đơn giản cĩ thể dự đốn kiểu lai hố nhờ vào gĩc liên kết. Bài tập 6: Sơ đồ mơ tả quá trình điều chế vinyl clorua (VC) trong cơng nghiệp hiện nay là A. CH4  C2H2  C2H3Cl. B. CaC2  C2H2  C2H3Cl. C. C  CH4  C2H2  C2H4  C2H3Cl. D. C2H4  C2H4Cl2  C2H3Cl. 39 Nhận xét: Hiện nay trong cơng nghiệp, C2H4 là nguyên liệu tinh tế nhất nên người ta đã khơng cịn sử dụng cách hiđroclo hố C2H2, thay vào đĩ là C2H4 (đáp án D). Bài tập 7: Cho sơ đồ sản xuất đồng thời hai chất (X) và (Y) trong cơng nghiệp C6H6 3 6+ C H C9H12  (X) + (Y) Chất (X) tác dụng với nước Br2 khi cĩ xúc tác axit, chất (Y) tác dụng dễ dàng với nước Br2 khơng cần xúc tác. Vậy (X), (Y) lần lượt là A. glixerol, axeton. B. phenol, axeton. C. axeton, phenol. D. axeton, styren. Nhận xét Rất dễ nhận ra C9H12 là cumen. Vậy (X) và (Y) là phenol và axeton. Axeton phản ứng thế với nước Br2 cần cĩ xúc tác H+, phenol tác dụng với nước Br2 ngay ở điều kiện thường khơng cần xúc tác (đáp án C).  Quan sát một bài tốn hố học Quan sát bài tốn để tìm ra điểm đặc biệt của dữ kiện, của cấu tạo phân tử, phân tử khối,…từ đĩ cĩ cách giải quyết tích cực nhất Bài tập 1: Hỗn hợp khí M gồm x mol N2O; y mol CO2 và z mol C3H8. Tỷ khối của hỗn hợp X so với khí H2 là A. 22(x + y + z). B. 22. C. 44(x + y + z). D. 44. Nhận xét Các khí đều cĩ PTK = 44 nên tỷ khối của hỗn hợp so với H2 bằng 44/2 = 22 (Đáp án B). Bài tập 2: Hỗn hợp đồng số mol gồm Al, Cu, Fe2O3 cĩ thể tan hồn tồn trong lượng dư dung dịch A. FeCl3. B. HNO3 đặc nguội. C. H2SO4 lỗng. D. AgNO3. 40 Nhận xét Các đáp án A, D bị loại vì khơng thể hồ tan Fe2O3; đáp án B dễ dàng bị loại do khơng hồ tan được Al. Chọn đáp án C. Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O 3Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 Cu + Fe2(SO4)3  2FeSO4 + CuSO4. Bài tập 3: Cho 4,6 gam hỗn hợp ancol etylic và axit fomic tác dụng với 1,84 gam Na, thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là A. 0,896. B. 1,120. C. 2,240. D. 1,792. Nhận xét C2H5OH và HCOOH đều cĩ phân tử khối = 46. hhn = 0,1 mol; Nan = 0,08 mol (hết) → 2Hn = 0,5.0,08 = 0,04 mol (Đáp án A). Bài tập 4: Để hồ tan hết 1,752 gam Cu(OH)2 cần dùng vừa đủ 50 gam dung dịch H2SO4 a%. Giá trị của a là A. 1,752. B. 3,504. C. 0,876. D. 3,528. Nhận xét Cu(OH)2 và H2SO4 đều cĩ PTK = 98. Cu(OH)2 và H2SO4 tác dụng theo tỷ lệ mol 1 : 1 → 2 42 H SOCu(OH) m m = 1,752 g. Vậy a = 2. 1,752 = 3,504 (Đáp án B). Bài tập 5: Để tác dụng hết với 2,96 gam hỗn hợp axit propionic, metyl axetat, etyl fomat cần tối thiểu 50 ml dung dịch NaOH x mol/l. Giá trị của x là A. 0,80. B. 8,00. C. 0,05. D. 0,50. Nhận xét CH3CH2COOH, CH3COOCH3, HCOOC2H5 là đồng phân của nhau, phân tử khối bằng 74 và đều phản ứng với NaOH theo tỷ lệ mol 1: 1. 41 NaOH hhn = n = 0,04 mol → x = 0,8 (Đáp án A). Bài tập 6: Cho một lượng hỗn hợp gồm axit fomic, isopropyl fomat, metyl fomat tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1,0M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y. Cơ cạn dung dịch Y thì được a gam muối khan. Giá trị của a là A. 25,00. B. 22,80. C. 16,05. D. 11,00. Nhận xét Sản phẩm muối sau phản ứng là HCOONa và HCOOK. OHn  = (1 + 0,5). 0,1 = 0,15 mol a = Na, KHCOO + m m = 45. 0,15 + 23. 0,1 + 39. 0,05 = 11 g (Đáp án D). Bài tập 7: Cho 32,8 gam hỗn hợp gồm axit oxalic, phenol và axit acrylic tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch KOH 2,5M. Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 43,8. B. 60,8. C. 51,8. D. 52,8. Nhận xét: Ba chất trong hỗn hợp đều nhường H+ để tạo muối kali. Vậy m = KHhh - +m m m = 32,8 – 1. 0,5 + 0,5.39 = 51,8 g (Đáp án C). 2.3.2. Rèn các thao tác tư duy 2.3.2.1. Biện pháp rèn các thao tác tư duy Trong quá trình dạy học, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng học sinh sẽ khĩ khăn trong việc nắm vững tri thức nếu khơng cĩ kỹ năng áp dụng các thao tác tư duy. Vì vậy, cho dù dạy học theo phương pháp nào, giáo viên cũng đều phải rèn cho học sinh các thao tác tư duy để vừa hiểu, vừa làm và giữ kiến thức một cách bền vững. Trong việc giải tốn, giáo viên cần hướng dẫn cho học sinh:  Đọc đề, quan sát, biến đổi dữ kiện về mol (nếu cĩ thể)  Tĩm tắt ngắn gọn đề bài thành sơ đồ để làm nổi bật giả thiết, kết luận 42  Làm rõ mối quan hệ giữa các chất trong bài tốn. Xem xét nét đặc biệt của dữ kiện, của hố chất, của phản ứng (nếu cĩ).  Phân tích các phương án trả lời (nếu là tốn trắc nghiệm) để loại bớt phương án nhiễu, làm bài tốn thêm sáng rõ.  Phân tích dữ kiện, tổng hợp kiến thức, định dạng bài tốn, đề ra đường hướng giải quyết  Áp dụng các phương pháp giải đã học vào bài tốn cụ thể  Giải cẩn thận và kiểm tra kết quả. Lưu ý rằng dù cĩ giảng dạy, hướng dẫn chu đáo đến đâu mà khơng cĩ kiểm tra, đánh giá thường xuyên thì học sinh khơng thể nào thấy được tầm quan trọng của việc rèn các thao tác tư duy. Vì vậy giảng dạy phải gắn liền với kiểm tra-đánh giá thì mới hiệu quả. 2.3.2.2. Bài tập rèn các thao tác tư duy Bài tập 1: Tính chất khơng là chung của dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 là A. tính axit. B. tính oxi hố. C. tính khử. D. tính lưỡng tính. Muốn làm được bài này, học sinh phải so sánh được tính chất hố học của hai axit HCl và H2SO4 từ cấu tạo phân tử và từ số oxi hố các nguyên tố. HCl thể hiện tính axit, vừa cĩ tính oxi hố, vừa cĩ tính khử trong khi H2SO4 thể hiện tính axit, chỉ cĩ tính oxi hố (Đáp án C). Bài tập 2: Tính chất khơng phải chung của HNO3 lỗng và H2SO4 lỗng là A. thể hiện tính oxi hố do H+. B. thể hiện tính axit mạnh do H+. C. tác dụng với Cu, Ag giải phĩng chất khí. D. tác dụng với Cu(OH)2 khơng giải phĩng khí. 43 Bài tập này muốn nhấn mạnh HNO3 lỗng khơng giải phĩng H2 khi tác dụng với kim loại, tức H+ khơng thể hiện tính oxi hố. Vậy đáp án đúng là A. Bài tập 3: Cho các chất: CH3COONa; C2H5OH; C2H5COOH; KAl(SO4)2.12H2O; [Ag(NH3)2]Cl; C6H12O6 (glucozơ). Số chất điện ly cĩ trong nhĩm là A. 5. B. 4. C. 6. D. 3. Cần nắm rõ khái niệm chất điện ly: “Chất điện ly là chất tan trong nước, phân ly ra ion. Axit, bazơ, muối là những chất điện ly” (đáp án B). Cần lưu ý: + Chất KAl(SO4)2.12H2O chính là muối kép ngậm nước, được viết một cách đơn giản, thật ra cơng thức của nĩ là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O. Vì vậy nĩ cũng là một chất điện ly. + Chất [Ag(NH3)2]Cl là một muối phức, trong dung dịch nước nĩ bị phân ly như sau: [Ag(NH3)2]Cl  [Ag(NH3)2]+ + Cl- Bài tập 4 : Hãy cho biết các phát biểu sau đúng hay sai ? a. Các bazơ tan trong nước gọi là kiềm. b. Các bazơ tan trong nước đều là bazơ mạnh. c. KMnO4, Fe(NO3)3 chỉ thể hiện tính oxi hố khi tham gia phản ứng oxi hố-khử. d. NaCl chỉ cĩ tính khử do Cl- thể hiện. e. Chất vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ thì cĩ tính lưỡng tính. f. Axit yếu khơng thể đẩy axit mạnh ra khỏi dung dịch muối. g. Axit mạnh khơng thể đẩy axit mạnh khác ra khỏi muối. 44 Nhận xét Bài tập này đề cập đến nhiều vấn đề của hố học mà mọi người hay bị nhầm lẫn. Bài tập giúp làm chính xác các khái niệm, tính chất của chất. a. Các bazơ tan trong nước gọi là kiềm. [Đ] b. Các bazơ tan trong nước đều là bazơ mạnh. [S] vì NH3 và các amin tan trong nước nhưng lại là bazơ yếu. c. KMnO4, Fe(NO3)3 chỉ thể hiện tính oxi hố khi tham gia phản ứng oxi hố-khử. [S] vì -2O trong hợp chất cĩ thể tăng số oxi hố thành O2 khi nhiệt phân, thể hiện tính khử. d. NaCl chỉ cĩ tính khử do Cl- thể hiện. [S] vì Na+ thể hiện tính oxi hố khi điện phân NaCl nĩng chảy. e. Chất vừa tác dụng với axit mạnh, vừa tác dụng với bazơ mạnh thì cĩ tính lưỡng tính. [S] vì Al tác dụng với cả axit và kiềm nhưng Al khơng cĩ tính lưỡng tính. Phát biểu ngược lại “Chất lưỡng tính tác dụng được với cả axit mạnh và bazơ mạnh” thì đúng. f. Axit yếu khơng thể đẩy axit mạnh ra khỏi dung dịch muối. [S] vì H2S đẩy H2SO4 khỏi dung dịch CuSO4. g. Axit mạnh khơng thể đẩy axit mạnh khác ra khỏi muối. [S] vì H2SO4 đẩy được HNO3, HCl, HClO4 ra khỏi muối tương ứng của chúng. Bài tập 5: Cho các chất: AlCl3, NaHSO4, NaHSO3, Ca3(PO4)2, Ca(HCO3)2, NaNO2, (CH3COO)2Cu, (NH4)2CO3. Số chất cĩ tính lưỡng tính là A. 5. B. 4. C. 3. D. 6. Phải xét thật kỹ các chất này dưới quan điểm axit-bazơ của Bron-stet. Đáp án đúng là B. Các chất cĩ thể gây ra sự nhầm lẫn là: AlCl3, NaHSO4. 45 Bài tập 6: Cho các chất và ion sau: Cu(OH)2, Fe(NO3)2, HCl, S, Cl-, NH3, Cr3+, H2O2. Số chất và ion vừa cĩ tính oxi hố, vừa cĩ tính khử là A. 6. B. 5. C. 4. D. 7. Xét tất cả các nguyên tố trong hợp chất, xem xét khả năng tăng hoặc giảm số oxi hố của các nguyên tố khi tham gia phản ứng hố học mà quyết định chọn câu trả lời cho chính xác. Đáp án đúng là A. Các chất (hoặc ion) cĩ thể gây ra sự nhầm lẫn là : NH3, H2O2, Cr3+. Bài tập 7: Chọn phát biểu đúng A. Muối NH4NO3 là muối trung hồ. B. Trong dung dịch, NaHCO3 cĩ mơi trường lưỡng tính. C. Cation Al3+ trong nước vừa cĩ tính axit, vừa cĩ tính bazơ. D. Dung dịch NaHSO4 cĩ mơi trường trung tính. Ở đây, cần phân biệt rõ các khái niệm “tính lưỡng tính”, “mơi trường”, “muối trung hồ”. Đáp án đúng là A. Theo định nghĩa về muối axit, muối trung hồ thì NH4NO3 chứa gốc nitrat khơng cĩ khả năng phân ly ra ion H+ nên là muối trung hồ mặc dù trong dung dịch nĩ cho mơi trường axit. Chỉ cĩ chất cĩ tính lưỡng tính mà khơng cĩ mơi trường lưỡng tính. Cation Al3+ chỉ đĩng vai trị axit - tức là cho H+, khơng thể nhận H+. Khơng nên nhầm lẫn mọi chất liên quan đến nhơm, kẽm đều cĩ tính lưỡng tính. NaHSO4 phân ly theo phương trình: NaHSO4  Na+ + H+ + 24SO  (trong dung dịch lỗng) nên tạo mơi trường axit khá mạnh. Tránh nhầm lẫn muối tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh thì cho mơi trường trung tính. Bài tập 8: Cho các dung dịch đều cĩ cùng nồng độ 0,05 mol/l: (1) Ba(OH)2; (2) FeCl3; (3) Na2CO3; (4) NaOH. Thứ tự giảm dần độ pH của các dung dịch là 46 A. (1), (3), (4), (2). B. (2), (3), (1), (4). C. (2), (3), (4), (1). D. (1), (4), (3), (2). Bài tập này khá quen thuộc và khơng khĩ lắm nhưng thường gây ra sự nhầm lẫn. Đĩ là nhầm lẫn nồng độ H+ càng lớn thì pH càng lớn (hoặc nồng độ OH- càng lớn thì pH càng nhỏ) hay một số học sinh cịn nhầm lẫn khi xếp pH các dung dịch tăng dần. Muốn làm được bài này học sinh phải so sánh được nồng độ ion H+ hoặc OH- cĩ trong các dung dịch cùng nồng độ mol. Muốn so sánh được cũng phải nắm chắc khái niệm chất điện ly, phân loại chất điện ly. Đáp án đúng là D. Bài tập 9: Dung dịch X chứa các ion : Na+ (0,10 mol); Ba2+ (0,05 mol); Cl- (0,10 mol) và OH-. Cơ cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 13,35. B. 14,40. C. 13,60. D. 14,20. Bài tập này sử dụng hai định luật quan trọng của hố học là định luật bảo tồn điện tích và định luật bảo tồn khối lượng. Sự nhầm lẫn của học sinh là quên tính đến điện tích của ion trong phương trình bảo tồn điện tích, dẫn đến sai sĩt. OHn  = (0,1 + 0,1) – 0,1 = 0,1 mol m = ionm = 23.0,1 + 137.0,05 + 0,1.35,5 + 17.0,1 = 14,40 g Đáp án D. Bài tập 10: Cho m gam hỗn hợp Mg, Fe vào 500 ml dung dịch chứa đồng thời HCl 0,5M và H2SO4 0,2M, thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) và 500 ml dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là A. 1,0. B. 1,3. C. 3,0. D. 2,0. Nhận xét +Hn = (0,5 + 0,4).0,5 = 0,45 mol; 2Hn = 0,2 mol 47 Theo định luật bảo tồn nguyên tố: 2Hn < 2. +Hn → Kim loại phản ứng hết, H+ dư (0,05 mol) +[H ] = 0,1M → pHX = 1,0 (đáp án A). Bài tập 11: Hồ tan hồn tồn 12 gam hỗn hợp M gồm Fe và Mg trong 500 gam dung dịch HCl cĩ dư, thu được 511,4 gam dung dịch X. Phần trăm khối lượng của Mg trong hỗn hợp M là A. 40%. B. 50%. C. 70%. D. 30%. Nhận xét Theo định luật bảo tồn khối lượng 2H m = (12 + 500) – 511,4 = 0,6g (0,3 mol) Sử dụng sơ đồ phản ứng Fe  H2 Mg  H2 Ta cĩ hệ phương trình 56x + 24y = 12 x = y = 0,15 x + y = 0,3   →% Mgm = 0,15. 24. 100% = 30%12 Đáp án D. Bài tập 12: Cho dung dịch chứa a mol AlCl3 tác dụng với dung dịch chứa b mol NaOH. Để cĩ kết tủa sau phản ứng thì mối quan hệ của a, b là A. a : b = 1 : 4. B. a : b < 1 : 4. C. a : b > 1 : 4. D. a : b = 1 : 5. Nhận xét Đây là bài tốn dạng tổng quát với mức độ tương đối dễ nhưng cũng cần cĩ hướng đi đúng nếu khơng sẽ loay hoay mãi khơng tìm ra đáp án AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O 48 Bài này nên giải theo cách phản chứng, nghĩa là giả sử kết tủa tan vừa hết thì mối liên hệ giữa a, b là: b = 4a Theo đề, kết tủa vẫn cịn, vậy b 1 : 4 (Đáp án C). Bài tập 13: Cho dung dịch chứa a mol axit clohiđric tác dụng với dung dịch chứa b mol natri aluminat. Để cĩ kết tủa sau phản ứng thì mối quan hệ của a, b là A. a : b = 4 : 1. B. a : b < 4 : 1. C. a : b > 4 : 1. D. a : b = 1 : 5. Tương tự bài tập 12, giải theo cách phản chứng sẽ cho đáp án đúng là B. Bài tập 14: Cho rất từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3. Khí CO2 sẽ thốt ra sau phản ứng khi và chỉ khi A. a = 2b. B. a > b. C. a ≥ 2b. D. a = b. Nhận xét Bài này yêu cầu tìm điều kiện cần và đủ để cĩ khí thốt ra sau phản ứng 2 3CO  + H+  3HCO (1) 3HCO + H+  CO2↑ + H2O (2) b → b b Khí CO2 thốt ra  xảy ra phản ứng (2)  H+ dư sau phản ứng (1)  a > b. Các đáp án A. a = 2b; C. a ≥ 2b gây nhầm lẫn do học sinh quên đi dữ kiện “cho rất từ từ…”. Bài tập 15: Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm a mol CuSO4 và b mol NaCl. Tìm mối quan hệ giữa a, b nếu dung dịch sau điện phân a. hồ tan được bột CuO, b. hồ tan được bột Al, giải phĩng H2, Nhận xét Do khi bắt đầu điện phân, ion Cu2+ và Cl- tham gia điện phân cùng lúc tại catot và anot nên ta cĩ phương trình điện phân là 49 CuSO4 + 2NaCl đpdd Cu + Na2SO4 + Cl2 a. Dung dịch sau điện phân hồ tan được CuO → dung dịch chứa axit, chỉ cĩ thể là H2SO4. Vậy CuSO4 phải dư và tham gia điện phân tiếp, tức là a > b 2  b < 2a. CuSO4 + H2O đpdd Cu + H2SO4 + ½ O2 H2SO4 + CuO  CuSO4 + H2O b. Dung dịch sau phản ứng hồ tan Al, giải phĩng H2 → dung dịch chứa bazơ, chỉ cĩ thể là NaOH. Vậy NaCl dư và tham gia điện phân tiếp, tức là b > 2a. 2NaCl + 2H2O đpdd 2NaOH + H2 + Cl2 Al + NaOH + H2O  NaAlO2 + 32 H2 Bài tập 16: Hấp thụ hồn tồn một lượng khí CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2, thu được b mol kết tủa. Tính thể tích khí CO2 (đktc). Nhận xét Bài tốn cĩ 2 trường hợp khi b < a - Trường hợp 1: Phản ứng tạo kết tủa CaCO3 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O b ← b 2CO V = 22,4.b (lít) - Trường hợp 2: Phản ứng tạo kết tủa CaCO3, sau đĩ CaCO3 tan một phần CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O a → a a CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (a – b) → (a – b) 2CO V = 22,4.(2a – b) (lít) Bài tốn cĩ 1 trường hợp khi a = b (nhưng dạng này dễ và ít khi gặp). 50 Bài tập 17: Cho hỗn hợp bột gồm 0,3 mol Cu và 0,06 mol Fe2O3 vào 200 ml dung dịch HCl 2M. Sau phản ứng hồn tồn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 17,92. B. 19,20. C. 15,36. D. 3,84. Nhận xét Bài tập này nhằm nhấn mạnh phản ứng của Fe3+ với Cu, vốn là phản ứng mà học sinh hay bỏ sĩt khi giải bài tập Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O 0,06 → 0,36 0,12 mol 2FeCl3 + Cu  2FeCl2 + CuCl2 0,12 → 0,06 Chất rắn sau phản ứng là Cu: m = (0,3 – 0,06). 64 = 15,36 g (đáp án C). Học sinh dễ nhầm Cu khơng tác dụng với dung dịch HCl nên cịn lại 0,3 mol Cu. Bài tập 18: Cho hỗn hợp bột Fe và Cu vào dung dịch HNO3 lỗng, thu được dung dịch chứa 1 chất tan duy nhất. Chất tan đĩ là A. HNO3 dư. B. Fe(NO3)2. C. Fe(NO3)3. D. Cu(NO3)2. Nhận xét Sau phản ứng, dung dịch chỉ chứa 1 chất tan. Vậy Cu chưa tham gia phản ứng → loại đáp án A, D. Do kim loại Cu chưa phản ứng nên chất tan đĩ khơng thể là Fe(NO3)3. Chọn đáp án B. Bài tập 19: Cho 5 gam hỗn hợp bột Zn, Fe vào 50 ml dung dịch CuSO4 2M, lắc mạnh cho đến khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch X chứa A. 1 chất tan. B. 2 chất tan. C. 3 chất tan. D. 4 chất tan. Nhận xét hh 5 5 = 0,077 < n < = 0,089 65 56 ; 4CuSO n = 2. 0,05 = 0,1 mol > 0,089 51 Vậy CuSO4 dư, hai kim loại tan hết, dung dịch sau phản ứng chứa 3 chất tan là ZnSO4, FeSO4 và CuSO4 dư (Đáp án C). Bài tập 20: Hồ tan bột Al vào dung dịch HNO3 lỗng, thu được dung dịch X và hỗn hợp khí chứa NO và N2O. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thì khơng cĩ khí thốt ra. Viết phương trình hố học của phản ứng đã xảy ra. Nhận xét Trong dung dịch X khơng cĩ NH4NO3. Vậy phản ứng chỉ cĩ 2 sản phẩm khử là NO và N2O. Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO + 2H2O 8Al + 30HNO3  8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O Do đề bài khơng cho tỷ lệ mol 2 khí này nên nếu muốn cộng 2 phương trình lại thì phải gọi tỷ lệ mol 2 khí NO và N2O là a : b, ta cĩ 3aAl + 4.3aHNO3  3aAl(NO3)3 + 3aNO + 2.3aH2O 8bAl + 30bHNO3  8bAl(NO3)3 + 3bN2O + 15bH2O (3a + 8b)Al + (12a + 30b)  (3a + 8b)Al(NO3)3 + 3aNO + 3bN2O + (6a + 15b)H2O Bài tập 21: Hồ tan một mẩu Mg trong dung dịch HNO3 lỗng, thu được một chất khí là NO. Viết các phương trình hố học của phản ứng cĩ thể xảy ra. Nhận xét Sản phẩm khử thu được khi cho kim loại tác dụng với HNO3 tuỳ thuộc vào tính khử của kim loại và nồng độ của dung dịch HNO3. Mg là kim loại mạnh, cĩ thể khử HNO3 lỗng thành NO, N2O, N2, NH4NO3. Theo đề, chỉ cĩ một chất khí thốt ra là NO nhưng chưa khẳng định NO là sản phẩm khử duy nhất nên cịn cĩ thể tạo ra NH4NO3 trong dung dịch 3Mg + 8HNO3  3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 4Mg + 10HNO3  4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 5H2O 52 Bài tập 22: Đốt cháy hồn tồn a mol hỗn hợp hai ancol no, mạch hở, thu được 2,24 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam nước. Giá trị của a là A. 0,25. B. 0,05. C. 0,85. D. 0,15. Nhận xét Bài tập này dành cho học sinh cĩ khả năng khái quát bài cao và biết rút ra kết luận hữu ích khi quan sát phương trình đốt cháy. Từ sơ đồ phản ứng đốt cháy: CnH2n+2Ox  n CO2 + (n + 1) H2O 2 2H O COhh n = n - n = 0,15 – 0,10 = 0,05 mol (đáp án B). Bài tập 23: Để đốt cháy hết một lượng hơi chất hữu cơ X cần a mol O2, thu được hơi nước và 0,8a mol khí cacbonic. Chất X cĩ thể là A. C3H8. B. C3H8O. C. C2H4. D. C2H4O. Nhận xét Ta cĩ: k = 2 2 O CO n n = 1,25 < 1,5. Vậy loại đáp án ankan, ankanol, anken vì chúng đều cĩ k ≥ 1,5. Chỉ cĩ thể chọn đáp án D. Bài tập 24: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp hai hiđrocacbon mạch hở, thu được CO2 và hơi H2O theo tỷ lệ thể tích 1 : 1 (đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Hai hiđrocacbon đĩ là A. anken và xicloankan. B. ankin và ankan. C. ankin và anken. D. anken và ankan. Đây là một bài tương tự các bài 22, 23 nhưng học sinh thường bỏ sĩt dữ kiện “mạch hở” mà chọn nhầm đáp án A. Bài tập 25: Chất hữu cơ X tác dụng với brom trong nước theo tỷ lệ mol 1: 2 và tác dụng được với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo kết tủa bạc. Chất hữu cơ X là A. HC≡C-CH2-CH3. B. CH2=CH-CH=CH2. C.CH2=CH-CHO. D. HCOOH. 53 Đáp án đúng là C. Lưu ý rằng nhĩm chức anđehit cũng cho phản ứng với nước brom theo tỷ lệ mol 1 : 1. Acrylanđehit cĩ 1 nhĩm chức anđehit và 1 liên kết đơi C=C nên tác dụng với Br2 theo tỷ lệ mol 1: 2. Bài tập 26: Hỗn hợp X gồm một ancol và một axit cacboxylic (trong đĩ số mol ancol gấp 3 lần số mol axit). Tỷ khối hơi của hỗn hợp X so với nitơ là 1,5. Cơng thức phân tử của ancol và axit lần lượt là A. C3H8O và C2H4O2. B. CH4O và C3H6O2. C. CH4O và C3H4O2. D. CH4O và CH2O2. Nhận xét hhM = 1,5. 28 = 42 g/mol → Ancol là CH3OH = 32 Gọi số mol axit là a, số mol ancol 3a Ta cĩ sơ đồ đường chéo 42 3a 32 M - 42 a M 10 Ta cĩ: M - 42 = 3 10  M = 72 g/mol → Đáp án C. Bài tập 27: Đun nĩng một ancol no, đơn chức, mạch hở X với H2SO4 đặc, thu được chất hữu cơ Y cĩ tỷ khối so với X là 0,7. Cơng thức phân tử của X là A. C2H4O. B. C3H8O. C. CH4O. D. C4H10O. Nhận xét Khi đun nĩng một ancol đơn chức, no với H2SO4 đậm đặc, tuỳ vào nhiệt độ mà thu được anken hay ete là sản phẩm chính. Anken luơn cĩ phân tử khối nhỏ hơn phân tử khối của ancol tạo ra nĩ; trong khi ete luơn cĩ phân tử khối lớn hơn phân tử khối của ancol tạo ra nĩ. Theo đề, MY = 0,7MX → Y là anken Ta cĩ phương trình: 14n = 0,7(14n + 18)  n = 3 → X là C3H8O (đáp án B). 54 Bài tập 28: Đun nĩng một ankanol X với H2SO4 đặc, thu được chất hữu cơ Y cĩ tỷ khối hơi so với X là 1,609. Cơng thức phân tử của chất Y là A. C2H6O. B. CH4O. C. C3H8O. D. C4H10O. Nhận xét MY = 1,609MX → Y là ete Ta cĩ phương trình: 28n + 18 = 1,609(14n + 18)  n = 2 → Y là (C2H5)2O (đáp án D). Bài tập 29: Dẫn 0,672 lít (đktc) hỗn hợp hai ankin đồng đẳng kế tiếp đi qua lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thấy khối lượng kết tủa thu được lớn hơn khối lượng hỗn hợp ankin ban đầu là 4,28 gam. Hai ankin đĩ là A. propin và but-1-in. B. propin và but-2-in. C. axetilen và propin. D. but-1-in và pent-1-in. Nhận xét Trong dãy đồng đẳng ankin, chỉ cĩ C2H2 tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 đặc biệt hơn các ank-1-in khác (thế 2 nguyên tử Ag). Giả sử cả hai ankin trong hỗn hợp đều thế 1 nguyên tử Ag thì độ tăng khối lượng Δm = 107. 0,03 = 3,21 g. Nhưng theo đề, Δm = 4,28 g > 3,21. Vậy trong hỗn hợp nhất định cĩ C2H2 (đáp án C). Bài tập 30: Đun nĩng 2,72 gam phenyl axetat trong 50 gam dung dịch NaOH 4% đến khi phản ứng xảy ra hồn tồn. Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 4,36. B. 4,72. C. 3,96. D. 3,52. Nhận xét Este phenyl axetat là este của phenol nên khi thuỷ phân cĩ thể tạo ra dung dịch chứa 2 muối nên phải lưu ý khi giải tốn CH3COOC6H5 + 2NaOH ot CH3COONa + C6H5ONa + H2O 0,02 → 0,04 0,02 0,02 55 m = 82. 0,02 + 116. 0,02 + (0,01.40) = 4,36 g (Đáp án A). Bài tập 31: Xà phịng hố hồn tồn m gam một este no cĩ cơng thức phân tử C5H8O2, thu được a gam một muối hữu cơ X mạch hở. Cơng thức phân tử của X là A. C4H5O2Na. B. C4H3O2Na. C. C5H9O2Na. D. C5H9O3Na. Nhận xét Ta cĩ π + v = 2. Mà este no → chỉ cĩ 1 liên kết π trong nhĩm –COO- → phân tử este cĩ 1 vịng. Do sản phẩm muối mạch hở nên ta cĩ sản phẩm thuỷ phân là sản phẩm duy nhất: C5H8O2 + NaOH  X Theo định luật bảo tồn nguyên tố, số nguyên tử trong phân tử X phải bằng tổng số nguyên tử của este và NaOH, tức là C5H9O3Na (Đáp án D). Bài tập 32: X là este cĩ hai nhĩm chức -COO-. Tỷ khối hơi của X so với hiđro là 59. Thuỷ phân hồn tồn 11,8 gam X trong dung dịch NaOH dư, thu được 13,4 gam muối M. Tên gọi của muối M là A. natri fomat. B. natri axetat. C. natri oxalat. D. natri malonat. Nhận xét Meste = 118 g/mol → neste = 0,1 mol Ta cĩ sơ đồ phản ứng: X + 2NaOH ot ? M + ? ancol 0,1→ 0,2 Theo định luật bảo tồn khối lượng mancol = 11,8 + 40. 0,2 – 13,4 = 6,4 g - Nếu nancol = 0,1 mol → Mancol = 64; MMuối = 67 (vơ lý) - Nếu nancol = 0,2 mol → Mancol = 32 (CH3OH); → MMuối = 134 (NaOOC-COONa) Đáp án D. 56 Bài tập 33: Trung hồ hồn tồn 0,1 mol hỗn hợp hai axit cacboxylic cần vừa đủ 0,17 mol KOH (trong dung dịch), tạo ra 15,12 gam muối. Mặt khác, đốt cháy hết 0,1 mol hỗn hợp hai axit này, thu được 5,376 lít CO2 (đktc). Hai axit đĩ là A. HOOC-COOH và HCOOH. B. HOOC-CH2-COOH và CH3COOH. C. HOOC-CH2-COOH và HCOOH. D. CH3COOH và C2H5COOH. Nhận xét Số nhĩm chức trung bình: x = 0,17 0,1 = 1,7 → loại đáp án D Số nguyên tử C trung bình: n = 0,24 0,1 = 2,4 → loại đáp án A Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp muối: 15,12 0,1 = 151,2 g/mol Khối lượng mol trung bình của gốc hiđrocacbon: R = 151,2 – 83. 1,7 = 10,1 → chọn đáp án C. 2.3.3. Rèn năng lực tư duy độc lập 2.3.3.1. Vai trị của năng lực tư duy độc lập Năng lực hố học của một học sinh được đánh giá qua nhiều mặt cĩ thể kể đến là nắm vững kiến thức, kiến thức bền vững theo thời gian, khả năng tiếp thu lượng lớn thơng tin, biết vận dụng kiến thức, sử dụng thành thạo các thao tác tư duy. Tuy nhiên, tiêu chí khơng thể thiếu của học sinh là phải biết giải quyết vần đề bằng tư duy độc lập của bản thân. Thái độ dựa dẫm, chấp nhận kiến thức mà khơng biết phê phán, chọn lọc kiến thức thì nhất định cũng khơng thể cĩ sự sáng tạo hay nĩi cách khác độc lập là tiền đề của sáng tạo. 2.3.3.2. Biện pháp rèn năng lực tư duy độc lập - Tạo điều kiện để học sinh tự học 57 Thành cơng lớn nhất của người giáo viên là dạy cho học sinh cách học đúng, đĩ chính là tự học. Khơng bất kì ai cĩ thể theo đuổi mơt học sinh suốt đời để dạy dỗ, chỉ dẫn, hay nĩi cách khác là nên dạy học sinh cách kiếm ra tiền hơn là cho họ tiền. Khi đã cĩ thể tự học, bản thân học sinh đã cĩ được cơng cụ nhận thức của riêng mình, cĩ thể sử dụng một cách chủ động. Việc dạy cho học sinh tự học là nhiệm vụ rất khĩ khăn bởi lúc đầu sẽ nhận phải sự “chống đối” của học sinh, thái độ dựa dẫm khĩ bị tước bỏ khỏi suy nghĩ. Giáo viên phải thực hiện từ từ, nhẫn nại, cĩ thái độ động viên, khuyến khích và cơng việc giao cho học sinh phải vừa sức. Tự học khơng cĩ nghĩa là khơng hướng dẫn. Nên biết rằng học sinh vẫn chưa cĩ một kiến thức hồn chỉnh về mơn học. Những lúc rơi vào bế tắc thì giáo viên phải là người gỡ rối để các em cĩ thể tiếp tục việc học. - Khuyến khích học sinh phát biểu suy nghĩ của mình Cho học sinh được thắc mắc, phê phán ngay chính bài giảng, bài giải của giáo viên. Phải rèn cho học sinh phong cách tự tin khi đứng trước đám đơng và trình bày ý kiến của mình. Với mơn hố học, cho đến hiện nay cĩ rất nhiều vần đề chưa được nghiên cứu rõ ràng hoặc cĩ nhiều quan điểm khác nhau từ phía các nhà khoa học hoặc vấn đề quá rộng mà bản thân giáo viên khĩ nắm một cách tồn diện. Vì thế, bản thân giáo viên phải là người chịu lắng nghe học sinh. Nếu bản thân chưa thể bác bỏ hay giải đáp vấn đề đặt ra thì thẳng thắn chấp nhận và hẹn giải đáp vào một buổi khác. Hiện nay, thực tế giảng dạy ít giáo viên chịu chấp nhận mình chưa hiểu thấu đáo vần đề. Khi rơi vào tình trạng bế tắc, giáo viên thường 58 căng thẳng với học sinh và bác bỏ ý kiến của các em mà khơng cần giải thích gì. - Cho học sinh tự hệ thống hố kiến thức, tìm trọng tâm bài học Dạy học phải đảm bảo chương trình khơng cĩ nghĩa là dạy tràn lan, đánh đồng mọi kiến thức. Dạy học hiệu quả là phải cho học sinh thấy đâu là trọng tâm của bài, mạch kiến thức thế nào. Nếu như trước đây giáo viên là người hệ thống hố kiến thức, chỉ ra trọng tâm của bài thì bây giờ cách học mới học sinh phải làm cơng việc đĩ và giáo viên chỉ là người bổ sung, điều chỉnh. Cĩ như vậy mới rèn được tính độc lập nhận thức vấn đề. 2.3.3.3. Bài tập rèn năng lực tư duy độc lập Bài tập 1: Hãy trình bày cách đơn giản để phát hiện một mẩu xăng cĩ lẫn nước. Giải Cho CuSO4 khan (màu trắng) vào mẩu xăng cần thử, lắc đều. Nếu CuSO4 chuyển sang màu xanh chứng tỏ cĩ nước lẫn trong xăng. CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O (xanh) Bài tập 2: Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh CO2 nặng hơn khơng khí Đây là một yêu cầu khĩ. Giáo viên cĩ thể cho vài gợi ý để học sinh cĩ thể tự đưa ra ý kiến của riêng mình. Sau đĩ cho học sinh làm thử và rút kinh nghiệm Hình 2.13. Thí nghiệm chứng minh CO2 nặng hơn khơng khí Rút kinh nghiệm Muốn thí nghiệm thành cơng phải lưu ý: Khí CO2 59 - Cốc thuỷ tinh khơng quá lớn, - Hai cây nến chỉ khác chiều cao, khơng khác kích thước và nên chọn kích thước nhỏ, - Khí CO2 được điều chế từ phản ứng CaCO3 và dung dịch HCl phải thốt ra liên tục, đủ mạnh và với tốc độ tương đối đều theo thời gian. Bài tập 3: Hãy thiết kế thí nghiệm NH3 tác dụng với HCl tạo ra khĩi trắng Rút kinh nghiệm - Do NH3 nhẹ hơn khơng khí, cịn HCl nặng hơn khơng khí nên đũa thuỷ tinh tẩm dung dịch NH3 phải đặt ở dưới thì khả năng tiếp xúc của NH3 với HCl mới lớn và hiện tượng mới rõ. - Dung dịch HCl quá đặc cũng cĩ khả năng tự bốc khĩi trong khơng khí ẩm khi chưa tiếp xúc với NH3 nên để thí nghiệm thuyết phục thì khơng dùng dung dịch HCl quá đặc. Bài tập 4: Hãy thiết kế thí nghiệm chứng tỏ khí NH3 tan rất tốt trong nước. Mỗi học sinh sẽ cĩ một cách làm riêng, qua đĩ thể hiện được năng lực làm việc độc lập của mình, chẳng hạn: - Làm như sách giáo khoa: chuẩn bị bình cĩ uống vuốt nhọn, chứa đầy NH3. Úp ngược bình vào chậu nước cĩ pha sẵn vài giọt phenolphtalein. - Làm theo kiểu ảo thuật: chuẩn bị một bình cổ dài, thon, kích thước hơi nhỏ hơn kích thước của trứng cút. Thu đầy khí NH3 vào bình, nhỏ vào tiếp vài giọt Bơng tẩm HCl đặc Bơng tẩm NH3 đặc Hình 2.14. Thí nghiệm tạo khĩi trắng NH4Cl 60 nước, đưa nhanh trứng cút (đã luộc chín và bĩc vỏ) vào miệng bình, trứng sẽ tự chui vào bình [23]. Hình 2.15. Thí nghiệm trứng chui vào bình Bài tập 5: Cĩ một hỗn hợp bột gồm Cu, Al, Fe. Hãy trình bày cách xác định phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp một cách đơn giản. Trả lời - Cân chính xác a gam hỗn hợp cho tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đến khi phản ứng hồn tồn. Lọc lấy chất rắn khơng tan (Fe, Cu), rửa sạch, để khơ cân lại sẽ xác định được khối lượng Al trong hỗn hợp → tính được % mAl. - Đem chất rắn khơng tan (Fe, Cu) hồ tan bằng lượng dư dung dịch HCl. Lọc lấy chất rắn khơng tan, rửa sạch, để khơ, cân lại → tính được %mFe và %mCu. Bài tập 6: Hãy tìm cách nhớ tên thơng thường của các axit no, đơn chức, mạch hở từ 1C đến 7C và axit no, hai chức, mạch hở từ 2C đến 6C. Bảng 2.1. Tên thơng thường của các axit no, đơn chức và cách nhớ Tên thơng thường Cách nhớ Tên thơng thường Cách nhớ Axit fomic Fần Axit oxalic Ơm Axit axetic Anh Axit malonic Mộng Axit propionic Phải Axit succinic Sống Axit butyric Bảo Axit glutamic Gần Axit valeric Vệ Axit ađipic Anh Axit caproic Cho Axit enangtoic Em 61 Bài tập 7: Hãy lập bảng thống kê cách nhận biết các anion, cation và các chất khí thơng dụng trong chương trình. Bảng 2.2. Nhận biết các ion trong dung dịch Ion Thuốc thử Hiện tượng Na+; K+ Đốt trên ngọn lửa khơng màu Na+: cho màu vàng rực; K+: cho màu tím hoa cà NH4+ Dd NaOH Khí mùi khai, làm quỳ ẩm hố xanh Mg2+; Ca2+; Ba2+ dd Na2CO3 Kết tủa trắng tan trong nước cĩ CO2 Ba2+ Dd chứa SO42- trong mơi trường axit Hoặc dd K2CrO4 hoặc K2Cr2O7 Kết tủa trắng khơng tan trong axit mạnh Kết tủa vàng tươi BaCrO4 Al3+ dd NaOH dư (cho từ từ) Kết tủa trắng, sau đĩ tan trong axit dư Fe2+ dd NaOH hoặc dd KMnO4/H2SO4 Kết tủa trắng xanh, hố nâu đỏ trong khơng khí Mất màu dd thuốc tím Fe3+ Dd NaOH Hoặc dd KSCN Kết tủa nâu đỏ Phức Fe(SCN)3 màu đỏ máu Cu2+, Ni2+ Dd NaOH Kết tủa xanh Cu(OH)2 (Ni(OH)2 màu xanh lục) Cu2+, Ni2+ Dd NH3 dư Kết tủa xanh, sau đĩ tan tạo dd xanh thẫm Zn2+ Dd NaOH dư (cho từ từ) Kết tủa trắng, sau đĩ tan Zn2+ Dd NH3 dư (cho từ từ) Kết tủa trắng, sau đĩ tan (khác với Al3+) 62 Ag+ Dd chứa Cl- trong HNO3 Kết tủa trắng, khơng tan trong HNO3, hố đen khi cĩ ánh sáng Cr3+ Dd NaOH dư (cho từ từ) Kết tủa lục xám, sau đĩ tan tạo dung dịch màu lục đậm F-; Cl-; Br- ; I- Dd AgNO3 F-: khơng hiện tượng; Cl-: kết tủa trắng; Br--: kết tủa vàng nhạt; I-: kết tủa vàng S2-; dd H2S Dd Pb(NO3)2 hoặc dd CuSO4 hoặc dd AgNO3 Kết tủa đen SO32- Dd BaCl2 hoặc dd Ca(OH)2 Kết tủa trắng; tan, sủi bọt khí khi cho dd HCl SO42- Dd BaCl2/HCl Kết tủa trắng khơng tan trong axit mạnh NO3- Bột Cu + H2SO4 lỗng, to Dd màu xanh, khí khơng màu hố nâu trong khơng khí PO43- Dd AgNO3 Kết tủa vàng CO32- Dd HCl hoặc H2SO4 lỗng (từ từ) Ban đầu khơng hiện tượng, sau đĩ sủi bọt khí khơng màu khi axit dư SiO32- Dd HCl hoặc H2SO4 lỗng hoặc CO2 Kết tủa trắng (H2SiO3) AlO2- hay Al(OH)4- dd HCl Kết tủa trắng, sau đĩ tan 63 Bảng 2.3. Nhận biết các chất khí Khí Thuốc thử Hiện tượng CO2 Dd Ca(OH)2 dư Kết tủa trắng SO2 Dd Ca(OH)2 dư Kết tủa trắng (giống với CO2) SO2 Nước brom Mất màu nước brom (khác với CO2) H2S Giống như dd H2S Giống dd H2S NH3 Quỳ tím ẩm hoặc phenolphtalein hoặc HCl đặc Quỳ hố xanh, pp hố hồng, tạo khĩi trắng với HCl Cl2, O3 Dd KI + hồ tinh bột Hồ tinh bột hố xanh dương O3 Dây Ag Dây bạc hố đen O2 Que đĩm cịn tàn đỏ Tàn đỏ cháy bùng 2.3.4. Rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo 2.3.4.1. Điều kiện để cĩ tư duy linh hoạt, sáng tạo a. Kiến thức: Sáng tạo là vận động từ cái cũ đến cái mới nên tư duy phải linh hoạt, mềm dẻo trên cơ sở thơng hiểu sâu sắc bản chất các khái niệm, định luật, quy luật tương tác giữa các chất trong quá trình hố học và tương tác giữa các quá trình hố học với nhau. Như vậy, học sinh muốn sáng tạo thì phải cĩ nền tảng kiến thức vững chắc. b. Phương pháp khoa học: Phải cĩ năng lực độc lập trong tư duy và trong hành động. Tính linh hoạt sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với tính độc lập của tư duy. Độc lập ở trình độ cao dẫn đến linh hoạt, sáng tạo trong tư duy. c. Ham học hỏi, cĩ ý chí: Cĩ câu danh ngơn là: “Trên con đường thành cơng khơng cĩ dấu chân của kẻ lười biếng”. Mỗi một thành quả đạt được chính là sự nổ lực tổng hợp nhiều mặt của một cá nhân. Cĩ nhiều yếu tố dẫn đến thành cơng nhưng khơng thể thiếu sự lao động miệt mài, 64 lịng say mê học tập. Học sinh muốn đạt đến trình độ cao của tư duy khơng chỉ dựa vào bản chất nhanh nhạy, thơng minh vốn cĩ của mình mà cịn phải dựa vào khả năng học hỏi người xung quanh, tinh thần cầu tiến, bởi lẽ cái thơng minh bẩm sinh nếu khơng được mài giũa, bồi dưỡng sẽ bị mai một dần, mất đi tính sắc bén vốn cĩ của nĩ. Vì vậy, “học, học nữa, học mãi” là tinh thần cao đẹp cần phải được phát huy cao độ trong xã hội. 2.3.4.2. Các biện pháp rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo a. Với học sinh, sau khi đã được rèn luyện các thao tác tư duy, rèn năng lực tư duy độc lập thì sau đĩ chính là điều kiện tốt để nâng lên thành năng lực sáng tạo. Trong giảng dạy hố học, cách thức thuận lợi để phát triển mặt này chính là cho học sinh giải bài tập hố học. Nhưng ở đây khơng phải là giải bài tập để cĩ kết quả mà yêu cầu phải giải nhanh, hay, gọn, cĩ nghĩa là buộc học sinh phải sử dụng thành thạo các phương pháp giải nhanh và quan trọng hơn cả là biết phối hợp các phương pháp với nhau để tạo ra cách giải tốt nhất. b. Với giáo viên, việc biên soạn bài tập phải chú ý sao cho chứa đựng nhiều vấn đề mang tính tổng hợp về kiến thức, về phương pháp giải. Bên cạnh đĩ cần phải cho học sinh nhận xét, phê phán cách giải của bạn hoặc một cách giải khơng đúng do giáo viên đưa ra để tránh lặp lại khi làm bài tập tương tự; biết giải bài tốn bằng nhiều cách để rút ra cái hay cái chưa hay của từng phương pháp. Khơng chỉ dừng lại ở các bài tập mang tính lý thuyết, tính tốn mà giáo viên cịn phải làm cho bài tốn ngày càng gắn liền thực tiễn từ cách hỏi, ứng dụng của các chất trong bài tốn… Cĩ như vậy việc học hố với học sinh mới cĩ ý nghĩa, học sinh biết mình đang học gì, liên quan gì đến cuộc sống và cĩ thách thức gì cần phải phấn đấu, nỗ lực để giải quyết. 65 2.3.4.3. Bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo  Bài tập sử dụng nhĩm các phương pháp bảo tồn  Bảo tồn khối lượng Bài tập 1: Cho 12 gam hỗn hỗn hợp X gồm Al, CuO và Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhơm trong điều kiện khơng cĩ khơng khí, thu được m gam hỗn hợp chất rắn. Tính m. Nhận xét Hệ trước và sau phản ứng đều là chất rắn. Vậy theo định luật bảo tồn khối lượng thì m = 12 g. Học sinh khơng nắm vững hiện tượng và nội dung định luật này sẽ loay hoay mãi với các phương trình hố học và các ẩn số. Hơn nữa do phản ứng xảy ra khơng hồn tồn, các chất đều dư sau phản ứng nên việc dùng ẩn số là rất phức tạp. Bài tập 2: Hồ tan 4,86 gam Al trong 100 gam dung dịch H2SO4 19,6%. Tính nồng độ phần trăm dung dịch sau phản ứng. Aln = 0,18 mol; 2 4H SOn = 0,2 mol (phản ứng hết) 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2↑ 0,4 3 ← 0,2 → 0,2 3 0,2 mol dd saum = ( 0,4 3 .27 + 100) – 0,2.2 = 103,2 g C%muối = 22,8 .100% 103,2 = 22,1% Học sinh thường dễ sai sĩt khi tính dd saum = 4,86 + 100 – 0,2.2 = 104,46 g do chưa trừ lượng Al cịn dư sau phản ứng. Bài tập 3: Sục 3,36 lít CO2 (đktc) vào 100 gam dung dịch NaOH 4%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng. 66 2CO n = 0,15 mol; NaOHn = 0,1 mol → k = 2 NaOH CO n n < 1 (CO2 dư, tạo m