Đề tài Đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hoá học về kim loại và oxit kim loại

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT NGA SƠN ĐỀ TÀI: ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HOÁ HỌC VỀ KIM LOẠI VÀ OXIT KIM LOẠI Họ tên: Nguyễn Tiến Dũng Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Đơn vị công tác: Trường THPT Nga Sơn SKKN thuộc môn: Hoá học MỤC LỤC Nội dung Trang A. ĐẶT VẤN ĐỀ. 2 I. Lời nói đầu 2 II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu 3 1. Thực trạng 3 2. Kết quả. 4 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. 5 I. Các giải pháp thực hiện 5 1. Về phương pháp 5 2. Về áp dụng 5 II. Các biện pháp tổ chức thực hiện 6 1. Phương pháp 6 2. Bài tập áp dụng 8 C. KẾT LUẬN 11 I. Kết quả nghiên cứu 11 II. Kiến nghị 12 A. ĐẶT VẤN ĐỀ I. LỜI NÓI ĐẦU Hóa học là một trong những môn khoa học tự nhiên được đưa vào giảng dạy rất sớm trong giáo dục phổ thông (Từ lớp 8 bậc THCS trở lên). Việc giảng dạy Hóa học trong trường phổ thông phải thực hiện được 3 nhiệm vụ cơ bản sau: - Nhiệm vụ trí dục phổ thông: Cung cấp một nền học vấn Hóa học phổ thông nhất, hiện đại, là cơ sở để hiểu về nền sản xuất công nghiệp hiện đại, hiểu được vai trò của Hóa học đối với đời sống và thực tiễn của xã hội xã hội. - Nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức: Từ những kiến thức và kỹ năng trong bộ môn Hóa học mà học sinh có phương pháp nhận thức Hóa học và phát triển trí tuệ, biết kết hợp tư duy hình tượng và tư duy trừu tượng, các lập luận chặt chẽ và logic hơn. - Nhiệm vụ đạo đức: Hình thành thế giới quan khoa học, thái độ đúng đắn với thiên nhiên với con người. Giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học là vấn đề hết sức quan trọng đối với học sinh THPT nhất là học sinh ôn thi và các trường Đại học và Cao đẳng, đây là một mảng kiến thức mà tôi đã phát hiện và đúc kết được trong quá trình giảng dạy Đứng trước sự chuyển mình của nền giáo dục nước nhà nhằm đưa chất lượng giáo dục ngày càng tiến cao hơn, xa hơn, thì thay đổi phương pháp dạy và học là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tới chất lượng giáo dục. Giáo viên chỉ là người hướng dẫn, học sinh chủ động lĩnh hội tri thức. Để thực hiện được như vậy, trong thời lượng bài viết này tôi xin đề xuất một phương pháp giải loại bài tập này. Đây là một trong số rất nhiều phương pháp, nhưng tôi vẫn cho rằng đây là phương pháp quan trọng, chủ đạo gọi là “ Đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hoá học”. Bài viết này dựa trên cơ sở những kiến thức và kinh nghiệm đã tích lũy được trong quá trình học tật và công tác. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn tới các thày cô giáo, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành bài viết này. Rất mong được sự phê bình, đánh giá đóng góp của các thày cô giáo, các bạn đồng nghiệp. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Thực trạng Cả ngành giáo dục cùng toàn dân đang phát huy mọi nội lực, khắc phục mọi khó khăn đưa chất lượng giáo dục tiến xa hơn, cao hơn bắt nhịp với nền giáo dục các nước trong khu vực vào quốc tế. Phải thừa nhận chất lượng giáo dục đã có sự chuyển biến lớn, mặc dù như vậy nhưng cũng chưa được cải thiện là bao. Trước hết chúng ta nói tới nhân tố quan trọng, trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng giáo dục chính là bản thân đội ngũ giáo viên. Chất lượng đội ngũ giáo viên cả về kiến thức và phương pháp chưa được đồng đều. Về mặt kiến thức thì học sinh được tiếp cận với rất nhiều kênh thông tin mà giáo viên không chịu đọc sách, tìm hiểu thì sẽ tụt hậu. Kinh nghiệm sẽ một phần giúp cho giáo viên có khả năng khái quát, tổng hợp, chắt lọc những kiến thức, phương pháp hay để truyền thụ cho từng đối tượng học sinh cho phù hợp. Có rất nhiều phương pháp giải bài tập hay nhưng không phải ai cũng biết. Không một giáo viên nào giám khẳng định tôi có và giỏi ở tất cả các phương pháp. Trong số những phương pháp giải đó phương pháp nào là trọng tâm cần đưa ra cho học sinh v. v. Về phương pháp truyền thụ đa phần đều có ý thức thay đổi phương pháp cho phù hợp với cách học mới, nhưng vẫn còn một bộ phận chưa kịp chuyển mình cùng với thời cuộc, vẫn còn nhiều phương pháp truyền thống “thầy đọc – trò chép”, bài tập “thầy ra – lại thầy chữa” v. v các phương pháp áp dụng chỉ mang tính chất đói phó. Với vai trò là nhân tố trung tâm thì học sinh là người chủ động, tích cực ,tự lực chiếm lĩnh tri thức. Giáo viên chỉ là người hướng dẫn, trọng tài khoa học. Như vậy nếu học sinh không tự giác học tập thì đó là một hậu quả khó lường. Có rất nhiều học sinh đưa ra một bài tập cơ bản nhưng không biết giải quyết bài toán bằng cách nào, thậm chí học xong 3 năm học còn trả lời: Em không được học một phương pháp giải bài tập nào. Trên thực tế lượng bài tập ở sách giáo khoa, sách bài tập và tham khảo khá nhiều. Các bài tập giải theo “ cách trình bày như một bài tự luận để đưa đến kết quả” còn chiếm hầu hết ở đa số học sinh. Qua kết quả khảo sát đầu năm của học sinh khối 12. Bài tập Lớp Số lượng HS Số học HS giải nhanh theo công thức Số học HS giải theo phương pháp thông thường SL % SL % Sử dụng phương pháp giải nhanh 12G 48 0 0% 48 100% 12A 55 0 0% 55 100% 2. Kết quả “Đổi mới phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học” là một vấn đề hết sức quan trọng. Không nắm được phương pháp này học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn khi giải một lượng lớn các bài tập và còn tiết kiệm thời gian trong quá trình làm bài. Để học sinh có thêm các phương pháp hay trong kho tàng kiến thức của mình, trong thời lượng có hạn tôi xin đưa ra một số phương pháp để giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học hi vọng sẽ giúp ích phần nào cho các em trong qúa trình giải quyết các bài tập. B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Các giải pháp thực hiện “Việc đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hoá học” xuyên suốt trong các phần Hóa học vô cơ và Hoá học hữu cơ. Có rất nhiều phương pháp để giải các bài tập trắc nghiệm hoá học, nhưng “ phương pháp từ các định luật cơ bản, rút ra công thức cho các dạng bài toán ” là một phương pháp quan trọng, chủ đạo. Có những bài tập chỉ sử dụng phương pháp này mới có thể giải quyết được. Trình bày cho học sinh là bắt buộc, nhưng tùy vào đối tượng học sinh, từng ban học mà trình bày nội dung phương pháp như thế nào cho phù hợp ? 1. Về phương pháp - Giáo viên đưa ra phương pháp - Đưa ra ví dụ, giáo viên hướng dẫn học sinh làm từng bước để cả lớp nắm được phương pháp chung. - Cho HS thêm một số VD khác để HS tự giải 2. Về áp dụng - Với các ban học khác nhau: Với học sinh học ban khoa học tự nhiên hoặc ban cơ bản A nên hướng dẫn học sinh các dạng bài tập ở từng cấp độ khác nhau. Với các học sinh học ban khoa học xã hội hoặc ban cơ bản C nên tranh thủ thời lượng ở các giờ luyện tập hoặc thực hành để hướng dẫn cho các em 2 tiết. - Với các lớp học sinh có trình độ khác nhau nên cho số lượng và mức độ khó, dễ khác nhau cho phù hợp. II. Các biện pháp tổ chức thực hiện Tôi đã tiến hành tổ chức truyền đạt 2 buổi ôn thi Đại học về phương pháp này tới các học sinh của 2 lớp 12G, 12A ở Trường THPT Nga Sơn như sau: VD: Khi cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và oxít của nó qua HNO3 loảng dư, thu được dung dịch A và V lít khí Y(Sản phẩm khử duy nhất của Nitơ). Tính khối lượng muối có trong dung dịch A. 1. Phương pháp. a. Phương pháp thông thường Học sinh có thể sử dụng định luật bảo toàn e là sẽ đi đến kết quả và phải lưu ý được Fe và hỗn hợp oxít của nó gồm có 2 thành phần Fe và Oxi. VD: Cho 11,36g một hồn hợp X gồm Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4.Cho X vào dung dịch HNO3 dư thì thu được 1,344 lít khí NO (duy nhất ở đktc). Tính m muối [thi ĐH -khối A 2008- Mã đề 263] Lời giải: Coi hh chỉ gồm Fe(x mol),O(y mol) => 56x + 16y = 11,36(1) Fe --> Fe3+ + 3e x--------x-----3x O +2e --> O2- y--2y N+5 + 3e --> N+2 ------ 0,18---0,06 Áp dụng định luật bảo toàn e: 3x = 2y + 0,18(2 Giải hệ (1) và (2) có x = 0,16; y= 0,15. m muối = 242.n Fe3+ = 0,16.242 = 38,72g. b. Phương pháp đổi mới: VD: Cho m gam một hồn hợp X gồm Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4.Cho X vào dung dịch HNO3 dư thì thu được V lít khí NO (duy nhất ở đktc). Tính m muối Cũng từ VD trên ta có thể suy ra công thức tổng quát cho các dạng cụ thể như sau: Từ (1), (2) ta có hệ: Nhân (2) với 8 rồi cộng với (1) ta có: 80x = mhh+24nNO→ x = → mmuối = (*) Từ công thức (*) ta áp ngay vào VD trên: mmuối = = Như vậy học sinh chỉ cần lắp số liệu vào công thức là sẽ có ngay được kết quả, chứ không phải giải trình tự các bước mới ra được kết quả. Trong các trường hợp không phải tạo khí NO mà tạo các khí khác như NO2, N2O, N2 hoặc NH4NO3, thậm chí cả hỗn hợp khí thì ta áp dụng như thế nào. Từ (*) ta có: mmuối = (mhh + 8.(Số e nhận của N+5).nkhí) Sản phẩm là khí NO2, ta có: (N+5 + 1e → N+4) mmuối = Sản phẩm là khí N2O, ta có: (2N+5 + 8e → N2+1) mmuối = Sản phẩm là khí N2, ta có: (2N+5 + 10e → N20) mmuối = Sản phẩm không phải là khí mà là muối NH4NO3, ta có: (N+5 + 8e → N-3) mmuối = Sản phẩm là hỗn hợp khí N2O và NO, ta có: (2N+5 + 8e → N2+1, N+5 + 3e → N+2) mmuối = Sản phẩm là khí N2 và muối NH4NO3, ta có: (2N+5 + 10e → N20, N+5 + 8e → N-3) mmuối = VD2: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí một thời gian thu được 99,9 gam hỗn hợp các oxit. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 2,24 lit khí NO, 4,48 lít khí NO2 và 8,96 lít khí N2O (đktc). Tính m. (Theo Hoá học và Ứng dụng) Lời giải: Áp dụng các công thức trên, ta có: Sản phẩm là hỗn hợp khí NO, NO2 và N2O: (N+5 + 3e → N+2, N+5 + 1e → N+4, 2N+5 + 8e → N2+1) mmuối = = 2. Bài tập áp dụng Bài tập 1: Để m gam bột Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp A gồm Fe và các oxit Fe. Cho hỗn hợp tan hoàn toàn trong HNO3 thu được 2,24 l NO (sản phẩm khử duy nhất đktc). Giá trị m là: A. 10,02 gam B. 10,04 gam C. 10,06 gam D. 10,08 gam Bài tập 2: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 hoà tan vừa đủ trong H2SO4 đặc nóng thu được 12 gam muối và 1,12 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị m là: A. 2 gam B. 4 gam C. 6 gam D. 8 gam Bài tập 3: Đem nung hỗn hợp A gồm x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí thu được 63,2 gam hỗn hợp B gồm 2 kim loại và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 0,3 mol SO2. Giá trị của x là: A. 0,6 gam B. 0,7 gam C. 0,8 gam D. 0,9 gam Bài tập 4[Đề thi ĐH -khối A 2010- Mã đề 516]: Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là: A. NO2. B. N2O. C. NO. D. N2 Bài tập 5: Hoà tan hoàn toàn m gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí A và dung dịch B. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch NaOH dư tạo ra 12,6 gam muối. Mặt khác, cô cạn dung dịch B thì thu được 40 gam muối khan. Công thức của sắt oxit FexOy là: A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. FeO2 Bài tập 6: Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với hỗn hợp Zn và ZnO tạo ra dung dịch có chứa 8g NH4NO3 và 113,4g Zn(NO3)2. Khối lượng ZnO trong hỗn hợp là: A. 26g C. 16,2 g B. 22,2 g D. 26,2 g Bài tập 7: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al , Fe2O3, Fe3O4 , FeO tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y, trong đó khối lượng của FeCl2 là 31,75 gam và 8,064 lít khí H2 ( đktc) cô cạn dung dịch Y thu được 151,54 gam muối khan. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch Z và khí NO ( sản phẩm khử duy nhất,đktc). Cô cạn dung dịch Z khối lượng muối khan thu được là: A. 242,3 gam B. 189,6 gam C. 268,4 gam D. 254,9 gam Bài tập 8: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4 phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất đo ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO3 có trong dung dịch đầu là: A. 0,88 mol B. 0,64 mol C. 1,04 mol D. 0,94 mol Bài tập 9: Cho luồng khí H2 đi qua 14,4gam MO (M là kim loại) nung nóng thu được 12,8gam hỗn hợp rắn X. Cho hỗn hợp X tan hết trong dung dịch HNO3 dư, sản phẩm khử thu được là 4,48 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y(gồm NO và NO2). Tỉ khối của Y so với H2 là 19. Công thức phân tử của MO là: A. CuO. B. ZnO. C. FeO. D. MgO. Bài tập 10: Đốt cháy m gam hỗn hợp hai kim loại Mg,Fe trong không khí thu được (m+0,8) gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết X bằng dung HNO3 loãng dư thu được 8,96 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất,đktc). Giá trị m là: A. 3,64 gam B. 6,34 gam C. 4,36 gam D. 3,46 gam C. KẾT LUẬN I. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU “Đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm” là một phương tiện chủ đạo giúp học sinh giải quyết được nhiều bài tập. Một kết quả đầu tiên tôi nhận thấy đó là học sinh có thể giải quyết được những bài toán cùng một phương pháp trên, hoặc khi giáo viên hướng dẫn cũng có cơ sở về phương pháp. Tôi đã làm một phép thăm dò để kiểm nghiệm các em học sinh của 2 lớp: 12A (Ban cơ bản A), 12G (Ban cơ bản A), đánh giá vai trò của các phương pháp, thì được kết quả như sau: Tổng số HS của 4 lớp Phương pháp áp dụng công thức Phương pháp thông thường Các phương pháp khác 103 75 26 2 % 72,8 25,2 2,0 Sau khi dạy phương pháp này cho học sinh lớp 12G, lớp không dạy 12B, tiến hành kiểm tra 15 phút (với 10 câu hỏi trắc nghiệm, trong đó có 3 bài tập có sử dụng tới phương đặt công thức phân tử chung mới giải được) 2 lớp 12G và 12B (Lớp đối chứng) thì được kết qủa hoàn toàn bất ngờ: Lớp Sĩ số Điểm: 0 ¨ 2 Điểm: 3 ¨ 4 Điểm: 5 ¨ 7 Điểm: 8 ¨ 10 SL % SL % SL % SL % 12G 48 0 0 5 10,4 25 52,1 18 37,5 12B 52 0 0 38 73,1 10 19,2 4 7,7 II. KIẾN NGHỊ “Đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm Hoá học về kim loại và oxít kim loại” là một loại bài tập lớn trong hóa học Vô cơ. Vì vậy cung cấp các phương pháp để giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hoá học cho học sinh là tất yếu. Tuy nhiên cung các phương pháp và tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà áp dụng cho phù hợp. - Phương pháp này nên cung cấp ngay sau khi kết thúc chương trình Hoá học Vô cơ. - Đối với các lớp ban tự nhiên hoặc cơ bản A nên trình bày trong thời lượng 2 buổi, ta cần luyện nhiều bài tập dạng này. - Đối với chất lượng học sinh từng lớp khác nhau chúng ta có thể cho lượng, cũng như mức độ khó, dễ khác nhau. Thiết nghĩ không ai giám khẳng định rằng mình dạy giỏi nhất, chỗ nào cũng đã hoàn hảo. Mà mỗi người có thể phát hiện ra một ý hay để cùng đóng góp, học hỏi lẫn nhau. Mỗi sáng kiến kinh nghiệm (SKKN) là kết quả của quá trình lao động, tích lũy và chải nghiệm lâu dài của mỗi cán bộ , giáo viên đã được áp dụng cho bản thân và có hiệu quả. Tôi tha thiết mong rằng Sở Giáo dục – Đào tạo Thanh Hóa sẽ có nhiều biện pháp tích cực để động viên cán bộ giáo viên nhiệt tình, tích cực viết SKKN và đưa các SKKN có chất lượng tốt tới phổ biến sâu rộng tới các trường phổ thông, các trung tâm GDTX để anh chị em học hỏi, rút kinh nghiệm và áp dụng. Xin chân thành cảm ơn! Nga Sơn, tháng 05 năm 2011 Người viết Nguyễn Tiến Dũng