Xây dựng bài tập tự học phần hóa học đại cương cho học sinh trung học phổ thông - Cao Cự Giác

141 HNUE JOURNAL OF SCIENCE DOI: 10.18173/2354-1075.2018-0014 Educational Sciences, 2018, Vol. 63, Iss. 2, pp. 141-151 This paper is available online at XÂY DỰNG BÀI TẬP TỰ HỌC PHẦN HĨA HỌC ĐẠI CƯƠNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Cao Cự Giác1, Nguyễn Thị Phượng Liên2 Viện Sư phạm Tự nhiên, Trường Đại học Vinh Khoa Sư phạm Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Sài Gịn Tĩm tắt. Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng việc đổi mới căn bản và tồn diện giáo dục của nước ta, việc sử dụng bài tập bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thơng là cần thiết và quan trọng. Việc hình thành khái niệm và quy trình xây dựng bài tập tự học hĩa học cho học sinh trường Trung học phổ thơng sẽ giúp giáo viên biên soạn các dạng bài tập tự học mơn hĩa học nhằm bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh, qua đĩ sẽ nâng cao hiệu quả dạy học cho các trường Trung học phổ thơng trong giai đoạn hiện nay. Từ khĩa: Năng lực, tự học, bài tập tự học, hĩa đại cương, bài tập hĩa học. 1. Mở đầu Theo dự thảo về chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể [1], giáo dục ở phổ thơng chú trọng việc hình thành và phát triển cho học sinh (HS) những năng lực cốt lõi trong đĩ năng lực tự chủ bao gồm năng lực tự học được quan tâm hàng đầu. Chúng ta được sinh ra và lớn lên biết bao nhiêu điều phải học hỏi để hiểu biết và khám phá thế giới xung quanh - một kho tàng kiến thức sống động. Con người ngay từ nhỏ đã phải làm quen, phải tự học để chiếm lĩnh nĩ, cĩ như vậy thì mỗi con người mới hịa nhịp với cuộc sống và thích ứng nhanh với xã hội phát triển [2]. Đặc biệt trong thời đại bùng nổ thơng tin và khoa học cơng nghệ phát triển cực kì nhanh chĩng như ngày nay thì phương pháp tự học lại càng trở nên cần thiết hơn bao giờ nhằm thỏa mãn nhu cầu hiểu biết của người học trong lúc quỹ thời gian học tập ngày càng eo hẹp do ảnh hưởng cuộc sống hiện đại. Do đĩ quá trình dạy học cần phải hướng đến dạy cách tự học. Biết cách tự học là đồng nghĩa với mọi thứ đều biết [2, 3]. Một trong những phương pháp hỗ trợ HS tự học mơn hĩa học ở trường Trung học phổ thơng (THPT) là sử dụng hệ thống bài tập [4-6]. Bài tập hố học (BTHH) đĩng vai trị vừa là nội dung vừa là phương tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy và kĩ năng thực hành bộ mơn một cách hiệu quả nhất. Bài tập hố học khơng chỉ củng cố nâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà cịn là phương tiện để tìm tịi, hình thành kiến thức mới. Như vậy, việc hình thành khái niệm và thiết kế quy trình xây dựng bài tập tự học hĩa học là rất cần thiết để giáo viên biên soạn hệ thống bài tập bồi dưỡng năng lực tự học cho HS. Ngày nhận bài: 17/8/2017. Ngày chỉnh sửa: 15/11/2017. Ngày nhận đăng: 22/11/2017. Tác giả liên hệ: Cao Cự Giác, e-mail: giaccc@vinhuni.edu.vn Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Phượng Liên 142 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Một số vấn đề lí luận 2.1.1. Tự học 2.1.1.1. Khái niệm tự học Theo GS.TS. Nguyễn Cảnh Tồn: “Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, ...) và cĩ khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng cơng cụ) cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhân sinh quan, thế giới quan (như tính trung thực, khách quan, cĩ chí tiến thủ, khơng ngại khĩ, ngại khổ, kiên trì, nhẫn nại, lịng say mê khoa học, ý muốn thi đỗ, biến khĩ khăn thành thuận lợi, ... vv...) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đĩ của nhân loại, biến lĩnh vực đĩ thành sở hữu của mình” [7]. Từ quan điểm về tự học nêu trên, chúng tơi đi đến định nghĩa về tự học như sau: Tự học là quá trình cá nhân người học tự giác, tích cực, độc lập tự chiếm lĩnh tri thức ở một lĩnh vực nào đĩ trong cuộc sống bằng hành động của chính mình nhằm đạt được mục đích nhất định. 2.1.1.2. Vai trị của tự học Tự học là một giải pháp khoa học giúp giải quyết mâu thuẫn giữa khối lượng kiến thức đồ sộ với quỹ thời gian ít ỏi ở nhà trường [6]. Tự học là giúp tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người bởi lẽ nĩ là kết quả của sự hứng thú, sự tìm tịi, nghiên cứu và lựa chọn. Tự học của HS THPT cịn cĩ vai trị quan trọng đối với yêu cầu đổi mới giáo dục và đào tạo, nâng cao chất lượng đào tạo tại các trường phổ thơng. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hĩa người học sẽ phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của người học trong việc lĩnh hội tri thức khoa học. Vì vậy, tự học chính là con đường phát triển phù hợp với quy luật tiến hĩa của nhân loại và là biện pháp sư phạm đúng đắn cần được phát huy ở các trường phổ thơng [8, 9]. Theo phương châm học suốt đời thì việc “tự học” lại càng cĩ ý nghĩa đặc biệt đối với HS THPT. Vì nếu khơng cĩ khả năng và phương pháp tự học, tự nghiên cứu thì khi lên đến các bậc học cao hơn như đại học, cao đẳng, HS sẽ khĩ thích ứng do đĩ khĩ cĩ thể thu được một kết quả học tập tốt [7]. Hơn thế nữa, nếu khơng cĩ khả năng tự học thì chúng ta khơng thể đáp ứng được phương châm “Học suốt đời” mà Hội đồng quốc tế về giáo dục đã đề ra vào tháng 4 năm 1996 [10]. 2.1.2. Bài tập hĩa học 2.1.2.1. Khái niệm bài tập hĩa học Theo từ điển tiếng Việt, bài tập là yêu cầu của chương trình cho HS làm để vận dụng những điều đã học và cần giải quyết vấn đề bằng phương pháp khoa học [11]. Theo các nhà lí luận dạy học Liên Xơ (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài tốn, mà trong khi hồn thành chúng, HS vừa nắm được, vừa hồn thiện một tri thức hay một kĩ năng nào đĩ, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm [12]. Ở nước ta, sách giáo khoa hoặc sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan điểm này. Xây dựng bài tập tự học phần Hĩa đại cương cho học sinh Trung học phổ thơng 143 Như vậy, bài tập hĩa học bao gồm cả câu hỏi hoặc bài tốn hĩa học, mà trong khi hồn thành chúng, HS vừa nắm được, vừa hồn thiện một tri thức hay một kĩ năng nào đĩ [12]. 2.1.2.2. Tác dụng của bài tập hĩa học − BTHH là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy HS vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. − Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Chỉ cĩ vận dụng kiến thức vào giải bài tập HS mới nắm vũng kiến thức một cách sâu sắc. − Là phương tiện để ơn tập, củng cố, hệ thống hố kiến thức một cách tốt nhất. − Rèn luyện kĩ năng hố học cho HS như kĩ năng viết và cân bằng phương trình phản ứng, kĩ năng tính tốn theo cơng thức và phương trình hố học, kĩ năng thực hành như cân, đo, đun nĩng, nung, sấy, lọc, nhận biết hố chất, ... − Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thơng minh cho HS (HS cần phải hiểu sâu mới hiểu được trọn vẹn). − BTHH cịn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới (hình thành khái niệm, định luật...) khi trang bị kiến thức mới, giúp HS tích cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. − BTHH phát huy tính tích cực, tự lực của HS và hình thành phương pháp học tập hợp lí. − BTHH cịn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS một cách chính xác. − BTHH cĩ tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (cĩ tổ chức, kế hoạch...), nâng cao hứng thú học tập bộ mơn. Điều này thể hiện rõ khi giải bài tập thực nghiệm [12]. 2.2. Khái niệm và quy trình xây dựng bài tập tự học hĩa học cho học sinh ở trường Trung học phổ thơng 2.2.1. Khái niệm bài tập tự học hĩa học Nhằm đưa ra được khái niệm bài tập tự học, chúng tơi đã tiến hành điều tra 72 giáo viên hĩa học thuộc một số trường THPT ở các tỉnh Nghệ An, Quảng Bình, Đồng Nai và Tp Hồ Chí Minh trong năm học 2015-2016. Kết quả điều tra thực trạng về hiểu biết của giáo viên về bài tập tự học hĩa học, như sau: Như vậy, đã cĩ 91,2 % ý kiến cho rằng bài tập tự học hĩa học là những bài tập chứa đựng thơng tin cần thiết giúp HS cĩ thể tự giải bài tập. Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Phượng Liên 144 Dựa trên quan điểm chung đĩ, chúng tơi đưa ra khái niệm về bài tập tự học hĩa học như sau: “Bài tập tự học hĩa học là những câu hỏi và bài tốn hĩa học được thiết kế gồm hai phần: - Phần dẫn: Cung cấp thêm thơng tin dưới dạng kênh chữ và kênh hình một cách ngắn gọn và sinh động để học sinh cĩ đầy đủ dữ kiện tự giải quyết bài tập mà khơng cần sự can thiệp của thầy cơ cũng như trợ giúp từ các nguồn học liệu khác. - Phần câu hỏi: Bao gồm nhiều câu hỏi (ít nhất là 2 câu) được biên soạn dưới nhiều hình thức khác nhau (tự luận và trắc nghiệm khách quan) với mức độ từ dễ đến khĩ trong đĩ chú trọng việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức của học sinh. 2.2.2. Đặc điểm của bài tập tự học hĩa học - Bài tập tự học hĩa học cung cấp cho học sinh những thơng tin cần thiết để giải quyết vấn đề đặt ra. - Bài tập tự học hĩa học chứa những gợi ý giúp học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức về bộ mơn hĩa học. - Bài tập tự học hĩa học cĩ sự phân hĩa mức độ ở mỗi câu hỏi giúp học sinh tự đánh giá được kết quả học tập của mình để từ đĩ điều chỉnh phương pháp học tập nhằm đạt được kết quả tốt nhất. 2.2.3. Nguyên tắc, quy trình xây dựng bài tập tự học 2.2.3.1. Nguyên tắc Dựa vào các đặc điểm của bài tập tự học, chúng tơi đề xuất nguyên tắc xây dựng bài tập tự học như sau: Nguyên tắc 1. Đảm báo tính chính xác và khoa học. Nguyên tắc 2. Đảm bảo tính vừa sức, phân hĩa được các đối tượng học sinh. Nguyên tắc 3. Đảm bảo tính thống nhất với mục đích và nội dung chương trình đã quy định. Nguyên tắc 4. Các kiến thức cĩ tính liên quan, kế thừa và phát triển. Nguyên tắc 5. Đảm bảo được các yêu cầu, đặc điểm của bài tập tự học và tiêu chí về năng lực tự học. 2.2.3.2. Quy trình xây dựng bài tập tự học Trên cơ sở các nguyên tắc đã đề xuất, chúng tơi xây dựng bài tập tự học theo quy trình các bước sau: Bước 1. Xác định mục tiêu bài tập. Bước 2. Chuẩn bị những kiến thức và kĩ năng liên quan đến bài tập. Bước 3. Viết đề bài tập, viết phần dẫn của bài tập bao gồm các dữ kiện kiến thức mở rộng, nâng cao, sử dụng hình ảnh minh họa để tăng tính hấp dẫn cho học sinh; viết các câu hỏi (trắc nghiệm hoặc tự luận) theo thang đánh giá các mức độ nhận thức từ dễ đến khĩ (biết, hiểu, vận dụng, sáng tạo). Bước 4. Loại bỏ các dữ kiện khơng cần thiết, chỉnh sửa lỗi chính tả, viết lại phần dẫn và câu hỏi... để hồn thiện bài tập. Giải lại bài tập theo các cách khác nhau (nếu cĩ), phân tích ý nghĩa và tác dụng của mỗi câu hỏi cũng như của cả bài tập. Bước 5. Đánh giá năng lực tự học đối với HS sau khi giải bài tập. Ví dụ: Xây dựng bài tập tự học về nội dung “Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng” Xây dựng bài tập tự học phần Hĩa đại cương cho học sinh Trung học phổ thơng 145 trong SGK Hĩa học 10 – Nâng cao (Nxb Giáo dục, 2006, tr.199-201). Bước 1. Xác định mục tiêu bài tập: Bài tập giúp học sinh tự học về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Bước 2. Chuẩn bị những kiến thức và kĩ năng liên quan đến bài tập: - Các yếu tố làm tăng tốc độ của phản ứng. - Vận dụng cơng thức tính tốc độ phản ứng. Bước 3. Viết đề bài tập: Đề bài tập: Để tăng tốc độ của phản ứng người ta cần phải thay đổi các yếu tố như: tăng nồng độ, tăng nhiệt độ, tăng áp suất, tăng diện tích tiếp xúc và thêm chất xúc tác thích hợp. 1. (Mức độ biết) Trong các phản ứng sau, phản ứng nào cĩ tốc độ lớn hơn? a) Fe + CuSO4 (2M) và Fe + CuSO4 (4M) ở cùng nhiệt độ. b) Zn + CuSO4 (2M, 25oC) và Zn + CuSO4 (2M, 50oC). c) Zn (hạt) + CuSO4 (2M) và Zn (bột) + CuSO4 (2M) ở cùng nhiệt độ. d) 2H2 + O2 ⎯⎯⎯⎯→ ot thường 2H2O và 2H2 + O2 ⎯⎯⎯⎯→ ot thường Pt 2H2O 2. (Mức độ vận dụng) Hãy cho biết tốc độ của phản ứng Fe + CuSO4 (2M) bằng bao nhiêu lần so với phản ứng Fe + CuSO4 (4M), khi hai phản ứng đều xảy ra ở cùng nhiệt độ? Biết cơng thức tính tốc độ của phản ứng A + B → C + D là V = kCA.CB. Bước 4. Giải lại bài tập theo các cách khác nhau, phân tích ý nghĩa và tác dụng của mỗi câu hỏi cũng như của cả bài tập. 1. Các phản ứng cĩ tốc độ lớn hơn là a) Fe + CuSO4 (4M) b) Zn + CuSO4 (2M, 500C) c) Zn (bột) + CuSO4 (2M) d) 2H2 + O2 ⎯⎯⎯⎯→ ot thường Pt 2H2O Ý nghĩa: Câu hỏi giúp HS sử dụng dữ kiện trong phần dẫn, nhận biết các phản ứng cĩ tốc độ lớn hơn dựa vào những tác động của một trong các yếu tố làm tăng tốc độ phản ứng. Từ đĩ HS dễ dàng tiếp thu được kiến thức về các yếu tố làm tăng tốc độ phản ứng. 2. Tốc độ của phản ứng Fe + CuSO4 (2M) bằng 1/2 lần so với tốc độ của phản ứng Fe + CuSO4 (4M). Ý nghĩa: Câu hỏi giúp HS vận dụng cơng thức tính tốc độ phản ứng đã cho để so sánh tốc độ của hai phản ứng với hai nồng độ ban đầu khác nhau. HS tiếp nhận được kiến thức khi nồng độ chất phàn ứng tăng thì tốc độ phản ứng cũng tăng. Trên cơ sở đĩ, chúng ta hồn thiện bài tập. Bài tập: Để tăng tốc độ của phản ứng người ta cần phải thay đổi các yếu tố như: tăng nồng độ, tăng nhiệt độ, tăng áp suất, tăng diện tích tiếp xúc và thêm chất xúc tác thích hợp. 1. Trong các phản ứng sau, phản ứng nào cĩ tốc độ lớn hơn? a) Fe + CuSO4 (2M) và Fe + CuSO4 (4M) cùng nhiệt độ. b) Zn + CuSO4 (2M, 25oC) và Zn + CuSO4 (2M, 50oC). Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Phượng Liên 146 c) Zn (hạt) + CuSO4 (2M) và Zn (bột) + CuSO4 (2M) cùng nhiệt độ. d) 2H2 + O2 ⎯⎯⎯⎯→ ot thường 2H2O và 2H2 + O2 ⎯⎯⎯⎯→ ot thường Pt 2H2O 2. Hãy cho biết tốc độ của phản ứng Fe + CuSO4 (2M) bằng bao nhiêu lần so với phản ứng Fe + CuSO4 (4M), khi hai phản ứng đều xảy ra cùng nhiệt độ? Biết cơng thức tính tốc độ của phản ứng A + B → C + D là V = kCA.CB. Bước 5. Đánh giá năng lực tự học đối với HS sau khi giải bài tập. - HS đọc và hiểu được các dữ kiện cho trong phần dẫn của bài tập. - HS khai thác thơng tin được cung cấp trong bài tập và chuyển thành kiến thức, kĩ năng cho bản thân. - HS biết vận dụng các kiến thức cung cấp trong bài tập để giải quyết các vấn đề hĩa học liên quan. 2.2.4. Áp dụng xây dựng một số bài tập tự học hĩa học Bài 1. Nguyên tố cacbon cĩ hai đồng vị bền là C126 chiếm 98,89% và C 13 6 chiếm 1,11%. 1. Tính số nguyên tử C126 khi cĩ một nguyên tử C 13 6 2. Tính nguyên tử khối trung bình của cacbon biết nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố được tính theo cơng thức: + + = 1 1 2 2 X A .x A .x ... A 100 Trong đĩ: A1, A2, là số khối của đồng vị thứ 1, 2, x1, x2, là % số nguyên tử của đồng vị 1, 2, (x1 + x2 + = 100). 3. Đồng vị 14C là đồng vị phĩng xạ của cacbon. Dựa vào khả năng phĩng xạ của đồng vị này cĩ thể xác định được niên đại của các cổ vật. Một xác ướp cổ Ai Cập cĩ độ phĩng xạ là 0,25 nguyên tử phân rã trong 1 phút tính cho 100 mg cacbon. Biết phương trình xác định thời gian tồn tại cổ vật chứa C 14 là: = = 3 5730 15,3 15,3 t ln 8,27.10 ln 0,693 R R Với: R là tốc độ phân huỷ C 14 tại thời điểm xác định t. Xác định niên đại của xác ướp này biết rằng ở các vật sống, độ phĩng xạ là 15,3 nguyên tử phân rã trong 1 phút tính cho 1 gam cacbon và chu kì bán hủy của 14C là 5730 năm. Yêu cầu của bài tập: 1. Mức độ hiểu: HS hiểu được tỉ lệ giữa các đồng vị chính là tỉ lệ % của các đồng vị nên =  12 6 13 6 số nguyên tử C 98,89 89 1,11số nguyên tử C Vậy khi cĩ 1 nguyên tử C136 thì cĩ 89 nguyên tử C 12 6 2. Mức độ vận dụng: HS tính được + = = C 12.98,89 13.1,11 A 12,01(u) 100 Xây dựng bài tập tự học phần Hĩa đại cương cho học sinh Trung học phổ thơng 147 3. Mức độ vận dụng sáng tạo: HS tính tốn được niên đại của xác ướp theo cơng thức đã cho với R = 2,5 = = =3 5730 15,3 15,3 t ln 8,27.10 ln 14979 (năm) 0,693 R 2,5 Bài 2. Hỗn hợp tecmic được dùng để hàn vết nứt đường ray xe lửa. Hỗn hợp này gồm nhơm và oxit sắt (III). Sắt nĩng chảy sinh ra được đưa vào chỗ nứt cần hàn. 1. Viết sơ đồ của phản ứng hĩa học. Phản ứng trên cĩ phải là phản ứng oxi hĩa-khử khơng? Biết phản ứng oxi hĩa-khử là phản ứng cĩ sự thay đổi số oxi hĩa của một số nguyên tố. 2. Cho biết vai trị của nhơm trong phản ứng? Biết chất khử là chất nhường electron (cĩ số oxi hĩa tăng sau phản ứng), cịn chất oxi hĩa là chất nhận electron (cĩ số oxi hĩa giảm sau phản ứng). 3. Cân bằng phương trình hĩa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron. 4. Tính lượng oxit sắt (III) cần dùng để thu được 13,72 gam sắt biết phản ứng đã dùng dư 10% oxit sắt (III). Yêu cầu của bài tốn 1. Mức độ biết: HS viết được sơ đồ của phản ứng và xác định được số oxi hĩa của các nguyên tố trong phản ứng: 3 2 0 0 3 2 22 3 3Fe O Al Fe Al O + − + − + → + Dựa trên sự thay đổi số oxi hĩa của Fe và Al suy ra phản ứng trên là phản ứng oxi hĩa – khử. Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Phượng Liên 148 2. Mức độ hiểu: HS xác định được Al cĩ số oxi hĩa tăng sau phản ứng (từ số oxi hĩa 0 tăng lên +2) suy ra Al là chất khử. 3. Mức độ vận dụng: HS cân bằng được phương trình hĩa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron 3 2 0 0 3 2 22 3 3Fe O 2 Al 2 Fe Al O + − + − + → + 4. Mức độ vận dụng: HS tính được lượng oxit sắt (III) thực tế cần dùng )(56,21 2.56 %110.160.72,13 )(32 gm cdOFe == Bài 3. Clo cĩ tác dụng khử trùng nước sinh hoạt. Khi sục khí clo vào nước đã xảy ra phản ứng: Cl2 + H2O → HCl + HClO HClO là axit yếu, kém bền nhưng cĩ tính oxi hĩa mạnh, chính axit này làm cho nước clo cĩ khả năng tẩy màu và sát trùng. 1. Số oxi hĩa của clo trong phản ứng thay đổi như thế nào? A. Tăng B. Giảm C. Vừa tăng vừa giảm D. Khơng thay đổi 2. Phản ứng trên cĩ phải là phản ứng oxi hĩa-khử khơng? 3. Nước clo để lâu ngày cịn tác dụng tẩy màu và sát trùng khơng? Vì sao? 4. Trong các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt thì khâu cuối cùng của việc xử lí nước là khử trùng nước. Một trong các phương pháp khử trùng nước đang được dùng phổ biến ở nước ta là dùng khí clo. Lượng clo được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5 g/m3. Nếu dân số Tp Vinh là 3 triệu người, mỗi người dùng 200 lít nước/ngày, thì các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt cần dùng bao nhiêu kg clo mỗi ngày cho việc xử lí nước? Yêu cầu của bài tốn 1. Mức độ biết: HS xác định được số oxi hĩa của các nguyên tố trong phản ứng 0 1 2 1 1 1 1 2 2 2 Cl H O HCl HClO + − + − + + − + + HS chọn đáp án C. 2. Mức độ biết: HS dựa vào sự thay đổi số oxi hĩa của Cl kết luận phản ứng trên là phản ứng oxi hĩa - khử. 3. Mức độ hiểu: HS giải thích được nước clo để lâu ngày khơng cịn tác dụng tẩy màu và sát trùng vì HClO là axit yếu, dễ bị phân hủy theo phản ứng HClO → HCl + [O]; các oxi nguyên tử kết hợp với nhau thành oxi phân tử bay ra khỏi dung dịch. 4. Mức độ vận dụng: HS phân tích thơng tin trong phần dẫn của câu hỏi, dễ dàng vận dụng cho bài tốn thực tế. Lượng nước cần dùng cho Tp Vinh mỗi ngày là: 200.3.106 = 6.108 lít = 6.105 m3 Lượng khí clo cần dùng là: 6.105.5 = 3.106 gam = 3.103 kg. Bài 4. Một trong những phương pháp điều chế khí oxi trong phịng thí nghiệm là dùng thuốc tím (KMnO4) cho tác dụng với dung dịch HCl đặc theo sơ đồ sau: Xây dựng bài tập tự học phần Hĩa đại cương cho học sinh Trung học phổ thơng 149 KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O 1. Số oxi hĩa của Mn trong phản ứng thay đổi như thế nào? A. Tăng từ +2 đến +7 B. Giảm từ +7 xuống +2 C. Tăng từ +2 đến +4 D. Khơng thay đổi 2. Vai trị của HCl trong phản ứng trên là gì? A. Chất khử B. Chất oxi hĩa C. Vừa là chất khử, vừa là chất oxi hĩa D. Khơng là chất khử, khơng là chất oxi hĩa 3. Cân bằng phương trình hĩa học của phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron. 4. Tính khối lượng thuốc tím cần dùng để điều chế được 1m3 khí clo ở đktc? 5. Biết clo cĩ nguyên tử khối là 35,5u. Ở 20°C, 1 lít nước hịa tan được 2,5 lít khí clo. Hình nào sau đây mơ tả phương pháp thu khí clo thích hợp? A. Hình (1) B. Hình (2) C. Hình (3) D. Cả hình (2) và hình (3) Yêu cầu của bài tốn 1. Mức độ biết: HS xác định được số oxi hĩa của các nguyên tố trong phản ứng 1 7 2 1 1 1 1 2 1 0 1 2 24 2 2K Mn O HCl KCl Mn Cl Cl H O + + − + − + − + − + − + → + + + Như vậy số oxi hĩa của Mn giảm từ +7 xuống +2, chọn đáp án B 2. Mức độ hiểu: HS chọn đáp án A. 3. Mức độ vận dụng: HS cân bằng đúng phương trình hĩa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron 1 7 2 1 1 1 1 2 1 0 1 2 24 2 22K Mn O 16HCl 2KCl 2Mn Cl 5Cl 8H O + + − + − + − + − + − + → + + + 4. Mức độ vận dụng: HS tính được lượng KMnO4 cần dùng là )(8214,2)(4,2821158. 4,22 1000 . 5 2 4 kggmKMnO === 5. Mức độ vận dụng sáng tạo: HS chọn đáp án B. Bài 5. Để xác định khả năng xảy ra của phản ứng hĩa học người ta cĩ thể dựa vào giá trị của H và S (n(k)) của phản ứng như trong bảng sau: H S (n(k)) Khả năng của phản ứng 0 Phản ứng xảy ra 1 chiều (→ ) < 0 < 0 Phản ứng thuận nghịch ( ) >0 > 0 Phản ứng thuận nghịch ( ) > 0 < 0 Khơng xảy ra phản ứng Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Phượng Liên 150 Cho các phản ứng sau: (1) 2Na(r) + 2HCl(aq)→ 2NaCl(aq) + H2(k) H0 = - 480 kJ (2) N2(k) + 3H2(k)→ 2NH3(k) H0 = - 92 kJ (3) ZnCl2(aq) + H2(k)→ Zn(r) + 2HCl(aq) H0 = 154 kJ (4) N2O4(k)→ 2NO2(k) H0 = 57 kJ (5) H2(k) + I2(r)→ 2HI(k) H0 = 52 kJ (6) (NH4)2Cr2O7(r)→ N2(k) + Cr2O3(r) + 4H2O(k) H0 = - 492 kJ (7) 2NH4Cl(r) + Ca(OH)2(r)→ 2NH3(k) + 2H2O(l) + CaCl2(aq) H0 = 73 kJ (8) 2KOH(r) + H2(k)→ 2K(r) + 2H2O(l) H0 = 280 kJ 1. Phản ứng nào tỏa nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt? 2. Nhận định nào sau đây đúng? A. Cĩ 4 phản ứng thuận nghịch, 2 phản ứng một chiều và 2 phản ứng khơng xảy ra B. Cĩ 3 phản ứng thuận nghịch, 3 phản ứng một chiều và 2 phản ứng khơng xảy ra C. Cĩ 5 phản ứng thuận nghịch, 1 phản ứng một chiều và 2 phản ứng khơng xảy ra D. Cĩ 2 phản ứng thuận nghịch, 3 phản ứng một chiều và 3 phản ứng khơng xảy ra Yêu cầu của bài tốn 1. Mức độ biết: HS dựa vào giá trị H0 > 0 xác định được các phản ứng (3), (4), (5), (7), (8) là các phản ứng thu nhiệt. Các phản ứng cịn lại là phản ứng tỏa nhiệt. 2. Mức độ hiểu: Căn cứ vào trạng thái khí của các chất cĩ thể xác định được dấu của S và dựa vào dấu của H0 đã cho ở các phương trình cùng với dữ kiện cho trong phần dẫn → HS chọn đáp án A. 3. Kết luận Phát triển năng lực tự học cho HS là một trong những mục tiêu phát triển năng lực quan trọng hàng đầu cho HS ở trường THPT trong giai đoạn hiện nay. Một trong những biện pháp để bồi dưỡng năng lực tự học cho HS trong mơn hĩa học là việc xây dựng hệ thống bài tập tự học. Hình thành khái niệm và quy trình xây dựng bài tập tự học mơn hĩa học sẽ giúp giáo viên biên soạn các dạng bài tập bồi dưỡng năng lực tự học hĩa học cho học sinh ở trường THPT. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2017. Dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể. [2] Cao Cự Giác, 2013. Tự học giỏi hĩa học 10, 11, 12. Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. Xây dựng bài tập tự học phần Hĩa đại cương cho học sinh Trung học phổ thơng 151 [3] Cao Cự Giác, 2010. Phương pháp tổ chức cho sinh viên tự học và tự nghiên cứu đáp ứng theo yêu cầu đào tạo theo học chế tín chỉ. Kỉ yếu Hội thảo khoa học “Đổi mới phương pháp giảng dạy và đánh giá trong đào tạo theo học chế tín chỉ" - Đại học Vinh, 4/2010, tr.41-42. [4] Trần Huy Hồng, 2010. Sử dụng bài tập vật lí trong việc bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh. Tạp chí Giáo dục, Số 251, tr. 48-49. [5] Nguyễn Thị Nhị, 2016. Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thơng qua việc sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học Vật lí ở trường THPT. Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 127 tr. 7-8 [6] Lê Thị Bảo Ngọc, 2016. Một số giải pháp động lực học tập cho học sinh bậc phổ thơng. Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 134, tr. 59-60. [7] Nguyễn Cảnh Tồn (Chủ biên), Nguyễn Kì, Vũ Văn Tảo, Bùi Tường, 1998. Quá trình dạy – tự học, tr.59 – 60, Nxb Giáo dục. [8] Nguyễn Thị Hồng Vân, 2016. Một số vấn đề xây dựng chuyên đề học tập ở trung học phổ thơng trong chương trình giáo dục phổ thơng mới. Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 126 tr. 7. [9] Mai Văn Trinh, Trương Thị Phương Chi, 2016. Thiết kế bài dạy tự học trên lớp với sự hỗ trợ E-learning. Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 124, tr. 21-22. [10] Jacques Delors, 1996. Learning: the Treasure Within. UNESCO Publishing. [11] Trung tâm từ điển Viện ngơn ngữ học, 2001. Từ điển tiếng Việt, Nxb Đà Nẵng. [12] Nguyễn Xuân Trường (2003), Bài tập hĩa học ở trường phổ thơng, Nxb Đại học Sư phạm. [13] Hồng Hồng Thái, 2008. Gĩp phần rèn luyện năng lực tự học cho học sinh chuyên hĩa – Trường Trung học phổ thơng. Tạp chí Giáo dục, Số 188, tr. 40-42. ABSTRACT Buiding self – study exercises in general chemistry for high school students Cao Cu Giac1, Nguyen Thi Phuong Lien2 1) Institute of Natural Science Education, Vinh University 2) Faculty of Natural Science Education, Saigon University In order to improve the quality of education, in response to the fundamental and comprehensive education innovation of our country, using exercises in order to build the capacity of self-study for high school students is necessary and important. The formation of the concept and process to build self-study exercises in chemistry for high school students helps teachers compile the forms of self-study exercises in chemistry aims to build the capacity of self-study for students, which will improve the effectiveness of teaching chemistry for high schools in the current period. Keywords: Competence, self-study, self-study exercise, general chemistry, chemistry question.