Tên đề tài:
XÂY DỰNG MỘT SỐ CÂU HỎI KHÓ ĐỂ MỞ RỘNG KIẾN
THỨC CHO HỌC SINH
Bố cục của đề tài gồm 3 phần:
PHẦN I . ĐĂT VẤN ĐỀ
PHẦN II. NỘI DUNG
PHẦN III: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ
Trang 1
Để có thể học tốt môn Hóa học, học sinh cần có những phẩm chất và năng lực
như: có hệ thống kiến thức hóa học cơ bản vững vàng, sâu sắc; có trình độ tư
duy hóa học phát triển (năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát, suy
luận logic,…); có kỹ năng thực hành và vận dụng linh hoạt sáng tạo kiến thức
hóa học để giải quyết các vấn đề trong học tập cũng như trong thực tiễn.
Vì vậy, phát triển năng lực nhận thức và rèn luyện các kỹ năng là những yêu
cầu cơ bản, quan trọng nhất của quá trình bồi dưỡng cho học sinh học tốt môn
hóa học.
Trong quá trình dạy học hóa học, bài tập hóa học là một phương tiện và
phương pháp rất có lợi thế để hình thành các kỹ năng và phát triển năng lực
duy cho học sinh. Chúng ta có thể xây dựng hệ thống câu hỏi để mở rộng kiến
thức và rèn luyện kỹ năng cho học sinh.
Thông thường dựa trên những thắc mắc của học sinh để xây dựng hệ thống
câu hỏi, vì vậy câu hỏi này sẽ được học sinh đón nhận một cách hào hứng.
Chúng ta có thể xây dựng câu hỏi tình huống sau:
. Tình huống nghịch lí- bế tắc.
. Tình huống tại sao?
Với nội dung nhằm phát triển năng lực nhận thức cho học sinh theo các
hướng sau:
. Rèn luyện khả năng suy luận, diễn đạt chính xác và logic.
. Giúp học sinh hiểu biết được các vấn đề trong thực tiễn.
Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố oxi ta được giá trị là 15,9993.
Nhận xét:
Câu hỏi trên nhằm mục đích giải đáp thắc mắc của học sinh khi học sinh tìm
hiểu về các đồng vị của các nguyên tố hóa học, học sinh sẽ nhận thấy điều vô
lí ở giá trị nguyên tử khối trung bình của nguyên tố oxi.
Câu 2: Vì sao hyđro được xếp vào nhóm IA hoặc VIIA của bảng tuần
hoàn? Xếp vào nhóm nào hợp lí hơn?
Trả lời:
* Hyđro được xếp vào nhóm IA với các lí do sau:
- Về cấu tạo: Lóp ngoài cùng của nguyên tử H có 1e giống với lớp ngoài cùng
của nguyên tử các nguyên tố nhóm IA.
- Về tính chất hóa học: Thể hiện tính khử như một kim loại và dễ tạo ra cation
trong dung dịch có điện tich 1
+
như cation kim loại nhóm IA.
* Hyđro được xếp vào nhóm VIIA với các lí do sau:
- Về cấu tạo nguyên tử H giống kim loại nhóm IA chỉ là hình thức, chứng cứ
là nguyên tử He có 2e ở lớp ngoài cùng giống kim loại nhóm IIA mà lại xếp
vào nhóm VIIIA nhóm khí hiếm có 8e ở lớp ngoài cùng.
Trang 3
- Tính kim loại của một nguyên tố được đánh giá bằng mức độ dễ tách
electron ra khỏi nguyên tử. So sánh khả năng tách e và khả năng nhận e của
nguyên tử H thì khả năng nhận e dễ hơn. Như vậy H còn thể hiện tính phi kim
trội hơn.
- H giống các halogen về số oxi hóa trong hợp chất với kim loại điển hình
NaH, NaCl, CaH
2
, CaCl
2
( H
phân tử SO
2
không có khả năng đó?
Trả lời:
Trong phân tử NO
2
, nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp
2
. Một electron độc
thân chiếm một obitan lai hóa sp
2
còn 2 obitan lai hóa khác tạo thành 2 liên
kết σ giữa N và O. Do đó có một e chưa ghép đôi nên NO
2
có khả năng trùng
hợp tạo ra N
2
O
4
( không màu) trong khi đó SO
2
không có khả năng đó.
* Công thức cấu tạo của phân tử NO
2
Trang 4
N: 2s
2
2p
3
tử CO
2
không phân cực, CO
2
tan ít trong nước?
Trả lời:
* Công thức cấu tạo phân tử SO
2
S
*
: 3s
2
3p
3
3d
1
sp
2
sp
2
Phân tử SO
2
có cấu trúc góc
Trang 5
.
trong phân tử HF đó n từ 2 đến 6.
Liên kết giữa các phân tử HF thuộc loại liên kết hiđro.
Nhận xét:
Trên cơ sở hiểu biết về dãy HX cho phép học sinh suy luận cho những dãy
hợp chất tương tự H
2
R, RH
3
. . ., ví dụ: vì sao H
2
O (M=18) có nhiệt độ sôi cao
hơn H
2
S (M=34)? vì sao NH
3
(M=17) có nhiệt độ sôi cao hơn PH
3
(M=34)?
Đồng thời qua đó học sinh khắc sâu làm rõ thêm các yếu tố ảnh hưởng đến
nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất: Khối lượng phân tử và lực liên
kết giữa các phân tử.
Câu 6: Vì sao độ phân cực của liên kết HX giảm dần từ HF
→
HI nhưng
tính axit lại tăng dần từ HF
→
HI ?
Trả lời:
*Về độ phân cực của liên kết HX thì giảm dần từ HF
→
2
O, H
2
S, H
2
Se, H
2
Te), RH
3
(NH
3
, PH
3
. . .), đồng thời
qua đó học sinh khắc sâu làm rõ thêm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
phân li của phân tử
Câu 7: Vì sao NH
3
có khả năng nhận proton H
+
( thể hiện tính bazơ),
nhưng NF
3
và PH
3
thì gần như không có được khả năng này?
Trả lời:
Cấu tạo phân tử NH
3
và NF
Trên cơ sở hiểu biết về NH
3
, NF
3
, PH
3
cho phép học sinh suy luận cho những
hợp chất tương tự, đặc biệt là hợp chất amin trong chương trình hóa hữu cơ.
đồng thời qua đó học sinh khắc sâu làm rõ thêm các yếu tố ảnh hưởng đến lực
bazơ của các chất.
Câu 8: Vì sao HF là một đơn axit nhưng lại có khả năng tạo ra muối axit?
Trả lời:
Do năng lượng liên kết H-F rất lớn, hơn nữa vì quá trình hòa tan trong nước
xảy ra quá trình ion hóa tạo ra H
3
O
+
và F
-
, sau đó ion F
-
lại tương tác với
phân tử HF tạo ra ion phức HF
2
-
. Vì nguyên nhân trên trong dung dịch axit
HF có các ion dạng H
2
có thể bị oxi hóa bởi H
2
SO
4
đặc
theo phương trình phản ứng:
H
2
SO
4
đặc + H
2
→
SO
2
+ 2 H
2
O.
Nhận xét:
Sau khi được biết về phương trình phản ứng đó học sinh có thể hiểu thêm
được vì sao khi cho các kim loại hoạt động mạnh (đứng trước H
2
trong dãy
điện hóa) tác dụng với H
2
SO
4
đặc sản phẩm thu được hầu như không có mặt
lượng nhỏ etan được tạo thành?
Trả lời:
Giải thích dựa vào cơ chế phản ứng Clo hóa CH
4
(áng sáng): Bao gồm 3
bước
+ Khơi mào phản ứng:
Cl Cl
→
as
Cl
.
+ Cl
.
+ Phát triển mạch:
CH
3
H + Cl
.
.
CH
3
+ HCl.
.
CH
3
+ Cl
3
CH
3
Nhận xét:
Trên cơ sở hiểu biết cơ chế phản ứng Clo hóa CH
4
(áng sáng): gốc tự do-
dây chuyền, cho phép học sinh suy luận cho những phản ứng thế gốc tự do
khác. Đồng thời qua đó học sinh khắc sâu làm rõ thêm các giai đoạn diễn ra
để từ đó học sinh có thể dự đoán những sản phẩm phụ thu được cũng như xác
định được sản phẩm chính của phản ứng.
Câu 12:
Khi cho isobutilen vào dung dịch HBr có hòa tan NaCl, CH
3
OH có thể tạo
ra những hợp chất gì? Giải thích.
Trang 9
Trả lời:
Giải thích dựa vào cơ chế phản ứng cộng.
+ Trong dung dịch có các quá trình phân li:
HBr
→
H
+
+ Br
-
NaCl
→
Na
+
CH
3
CH
3
+ Sau đó là quá trình kết hợp cacbocation với tác nhân Br
-
,
Cl
-
, CH
3
OH và
H
2
O để tạo thành sản phẩm (giai đoạn nhanh).
CH
3
CH
3
CH
3
C(+) + Br
-
→
nhanh
CH
3
3
C(+) + H
2
O
→
nhanh
CH
3
C OH + H
+
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
C(+) + CH
3
OH
→
nhanh
CH
3
C OCH
3
0
C, 36
0
C.
Hãy cho biết cấu tạo mỗi đồng phân ứng với nhiệt độ sôi ở trên và giải
thích.
Trả lời:
pentan CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
t
0
s = 36
0
C
isopentan (CH
3
)
2
CHCH
2
CH
3
Đồng thời qua đó học sinh khắc sâu được “ yếu tố không gian” cũng có ảnh
hưởng lớn đến tính chất vật lí, tính chất hóa học. Học sinh có thể xử lí được
những câu hỏi khó.
Ví dụ: Khi cho cumen (isopropybenzen) tác dụng với Br
2
/xt Fe, t
0
thu được 1
sản phẩm chính. Xác định sản phẩm chính đó.
Câu 14:
So sánh nhiệt độ sôi của 2 đồng phân có công thức phân tử C
2
H
6
O. Giải thích.
Trả lời:
CH
3
CH
2
-O-H có nhiệt độ sôi cao hơn CH
3
- O- CH
3
.
Giải thích:
Giữa các phân tử ancol CH
3
CH
2
Từ nội dung trên học sinh sẽ khắc sâu được:
+ Điều kiện để xuất hiện liên kết hiđro liên phân tử trong hợp chất hữu cơ.
+ Liên kết hiđro liên phân tử ảnh hưởng rất lớn đến nhiệt độ sôi của các chất.
Ví dụ. Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau:
CH
3
CH
2
-O-H ; CH
3
- O- CH
3
; CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
; HCOOH và CH
3
CH
2
NH
2
Câu 15:
Vì sao o-benzenđiol C
6
H
sôi cao hơn.
Nhận xét:
Từ nội dung trên học sinh sẽ khắc sâu được:
+ Điều kiện để xuất hiện liên kết hiđro nội phân tử trong hợp chất hữu cơ.
+ Liên kết hiđro nội phân tử làm giảm nhiệt độ sôi của các chất.
Ví dụ.
Vì sao o-nitro phenol o- NO
2
-
C
6
H
4
-
OH có nhiệt độ sôi thấp hơn 2 đồng phân
còn lại của nitro phenol.
Câu 16: Tại sao ancol etylic không có phản ứng với Cu(OH)
2
như glixerol?
Trả lời:
Trong ancol C
2
H
5
OH, chỉ có 1 nhóm OH, trong phân tử glixerol C
3
H
5
O O
Nhận xét:
Nội dung trên giúp học sinh hiểu được ảnh hưởng qua lại giữa các nhóm định
chức trên vòng bezen, giúp học sinh có thể so sánh một cách dễ dàng tính axit
của phenol với các trường hợp trên vòng benzen có thêm các nhóm thế khác
như: CH
3
-; NO
2
. . . .
Câu 18: Tại sao phenol và anilin đều làm mất màu nước brom nhưng
toluen thì không? Mety phenyl ete (anisol) có thể làm mất màu nước brom
không?
Trả lời:
- Các nhóm –OH; -NH
2
là những nhóm đẩy electron vào vòng thơm rất mạnh,
do cặp electron chưa tham gia liên kết của nguyên tử O, N cách các electron π
của vòng benzen chỉ một liên kết σ nên tham gia liên hợp với các electron π
của vòng benzen làm cho mật độ electron dịch chuyển vào vòng benzen (mũi
tên cong ở các hình dưới). Điều đó dẫn tới mật độ electron ở vòng benzen
tăng lên, nhất là ở các vị trí o, p, làm cho phản ứng thế cacbocation (Br
+
,
NO
2
+
. .) dễ dàng hơn so với benzen và đồng đẳng của nó.
Trang 14
O :O-CH
3
:O-CH
3
Br Br
+ 3Br
2
+ 3HBr
Br
Trắng
Trang 15
Nhận xét:
Trên cơ sở của nội dung câu hỏi trên học sinh có thể hiểu biết sâu sắc về ảnh
hưởng của các nhóm thế trên vòng benzen, hiểu được quy luật thế trên vòng
benzen. Hiểu được nguyên nhân vì sao:
+ Những nhóm thế no: -OH, -NH
2
, -OCH
3
, CH
3
. . . làm hoạt hóa vòng benzen
và định hướng o, p.
+ Nhóm halogen: F
-
CH
2
NH
2
) tan vô hạn trong nước và làm xanh giấy
quì tím ẩm còn anilin thì tan kém (3,4 gam trong 100 gam nước) và không
làm đổi màu quì tím?
Trả lời:
Trang 16
Gốc phenyl C
6
H
5
- là gốc hút e mạnh, Gốc benzyl C
6
H
5
CH
2
- là gốc đẩy e
mạnh, do vậy tính bazơ của anilin yếu hơn của NH
3
, nhưng tính bazơ của
benzyl amin (C
6
H
5
CH
2
NH
-OH thì không có được khả năng đó.
Câu 20:
Giải thích tại sao:
1. Trong các hợp chất sau: C
2
H
5
OH; H
2
O; C
6
H
5
OH; CH
3
COOH
có nguyên tử H linh động ?
2. Độ linh động tăng dần trong dãy các hợp chất sau:
C
2
H
5
OH < H
2
O < C
6
H
5
OH < CH
3
- Trong phân tử phenol, gốc C
6
H
5
- là gốc hút eletron, làm cho mật độ e trên
nguyên tử oxi giảm hơn trong H
2
O, do vậy liên kết O-H phân cực hơn.
:OH Trang 17
- Trong phân tử CH
3
COOH , nhóm C=O là gốc hút eletron rất mạnh, mạnh
hơn gốc C
6
H
5
- , làm cho mật độ e trên nguyên tử oxi giảm hơn trong C
6
H
5
OH,
do vậy liên kết O-H phân cực hơn.
CH
3
C O H
O
Nhận xét:
chương trình nâng cao, ngoài thời gian học chính khóa còn có thêm thời gian
học bồi dưỡng sẽ có đủ thời gian vào việc giải quyết những câu hỏi đó. Tôi đã
nhận thấy kết quả rất khả quan sau mỗi bài kiểm tra, chất lượng của học sinh
2 lớp đó tăng lên rõ rệt so với 2 lớp năm trước đó. Kết quả cụ thể như sau:
- Năm học 2009-2010 ở 2 lớp 12I, 12M:
+ Điểm thi đại học môn hóa đạt 55% điểm trên ≥ 5.
+ Có 1 học sinh dự thi học sinh giỏi tỉnh đạt giải ba.
- Năm học 2010-2011 ở 2 lớp 12A, 12P (có chất lượng đầu vào lớp 10
tương đương với 2 lớp 12I, 12M khóa học 2009-2010):
+ Điểm thi thử đại học môn hóa đạt 70% điểm trên ≥ 5.
+ Có 4 học sinh dự thi học sinh giỏi tỉnh giải toán bằng máy tính cầm
tay đạt 1 giải ba và 3 giải khuyến khích.
Trang 19
+ Có 6 học sinh dự thi học sinh giỏi tỉnh đạt: 1 nhất, 2 nhì, 1 ba và 2
khuyến khích.
Với thời gian có hạn và năng lực bản thân vẫn còn nhiều hạn chế nên
còn nhiều vấn đề chưa trình bày được và chắc chắn sẽ còn nhiều vấn đề thiếu
sót mong được bổ sung góp ý của các đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
***
Trang 20