LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình dạy học hóa học (DHHH), một trong những phương pháp không thể thiếu
được của người GV hóa học là phương pháp sử dụng bài tập hóa học (BTHH) để hình thành, rèn
luyện và phát triển các kĩ năng, phát triển tư duy cho HS. Bài tập vừa là mục đích, vừa là nội dung,
vừa là phương tiện để dạy tốt, học tốt môn hóa học. BTHH với tư cách là phương pháp dạy học có
tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển HS về mọi mặt.
Thực tế là học sinh hiện tại thích làm những bài tập định lượng và có phần dè dặt hơn với những bài
tập định tính. Tuy nhiên, bài tập định tính là những bài tập có đóng góp rất lớn trong việc củng cố
kiến thức và phát triển tư duy cho học sinh. Số lượng các bài tập này không chiếm tỉ lệ cao trong đề
thi nhưng nó lại là cơ sở để giải các bài toán với kiến thức liên quan. Vì thế tôi mạnh dạn đưa ra
chuyên đề: SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH.
Chuyên đề này tôi chưa triển khai ở trường, dự kiến sẽ triển khai khi học sinh học xong
chương 8: PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ- HÓA HỌC 12; dạy trong 4 tiết. Vì đối tượng học
sinh còn kém, ý thức học tập chưa cao nên tôi rất muốn nhận được sự góp ý, bổ sung của các bạn
đồng nghiệp để chuyên đề hoàn thiện và hiệu quả hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn.
1
1. Rèn luyện HS cách nhìn bài tập định tính dưới nhiều khía cạnh - một bài tập có nhiều lời
giải
Ví dụ 1: Không hạn chế thuốc thử, hãy nhận biết từng lọ đựng các dung dịch hóa chất sau: MgCl 2,
HCl, HI, BaI2.
Giải: Với bài tập này sẽ giúp HS cách nhìn nhận rằng 1 bài tập có thể có rất nhiều lời giải khác nhau.
* Cách 1: Lập sơ đồ:
MgCl2, HCl, HI, BaI2
+quỳ
Đỏ: HCl, HI
Không hiện tượng:MgCl 2, BaI2
→ AgI ↓ V + HNO3
HCl + AgNO3
→ AgCl ↓ tr + HNO3
MgCl2 + 2AgNO3
→ 2AgCl ↓ + Mg(NO3)2
BaI2 + 2AgNO3
→ 2AgI ↓ v + Ba(NO3)2
Đây cũng là dạng đơn giản nhất của loại bài tập nhận biết. Với dạng này thì số thuốc thử là
không giới hạn, một bài tập có thể dùng nhiều thuốc thử sao cho kết quả nhận biết là nhanh nhất, các
bước làm là ngắn nhất. Bài tập này giúp HS hình thành cách lựa chọn thuốc thử như thế nào để quá
trình nhận biết nhanh nhất, các bước làm đơn giản, hiện tượng rõ ràng nhất
2
* Cách 2: Lập sơ đồ:
MgCl2, HCl, HI, BaI2
+AgNO 3
AgCl ↓ trắng là MgCl2 và HCl
MgCl2 + 2AgNO3
→ 2AgCl ↓ tr + Mg(NO3)2
BaI2 + 2AgNO3
→ 2AgI ↓ V + Ba(NO3)2
Ví dụ 2: Nhận biết các chất sau: NH4Cl, (NH4)2CO3, (NH4)2SO4, NH4NO3.
Giải: Các chất cần nhận biết ở đây đều có chung gốc NH 4+ và chỉ khác nhau ở gốc axit. Vậy để nhận
biết được các chất này thì phải đi từ sự khác nhau về tính chất của các gốc axit. Dựa vào sự khác
nhau về tính chất của các gốc axit mà HS có thể tìm ra nhiều cách giải khác nhau cho bài tập này.
* Cách 1:
Mẫu
+ MgCl2
MgCO3 ↓ trắng là (NH4)2CO3
NH4Cl, (NH4)SO4, NH4NO3
+AgNO3
Kết tủa trắng là NH4Cl, (NH4)2SO4
NH4NO3
+BaCl2
BaSO4 ↓ tr là (NH4)2SO4
4
3
→ BaSO4 ↓ + 2NH4Cl
(NH4)2SO4 + BaCl2
* Cách 2: Làm tương tự như cách 1 nhưng thay đổi thứ tự dùng các thuốc thử. Cho dd BaCl 2 lần lượt
vào các ống nghiệm, ống nghiệm có kết tủa trắng là (NH 4)2CO3 hoặc (NH4)2SO4, còn ống nào không
hiện tượng là NH4Cl hoặc NH4NO3. Phân biệt (NH4)2CO3 và (NH4)2SO4 bằng MgCl2, chất nào có kết
tủa trắng với MgCl2 là (NH4)2CO3. Phân biệt NH4Cl và NH4NO3 bằng AgNO3, chất nào có kết tủa
trắng với AgNO3 là NH4Cl.
- PTHH:
→ BaCO ↓ + 2NH Cl
BaCl2 + (NH4)2CO3
3
tr
4
→ BaSO ↓ + 2NH Cl
BaCl2 + (NH4)2SO4
4
tr
4
→ MgCO ↓ + 2NH Cl
MgCl2 + (NH4)2CO3
3
tr
4
Na2SO4
- Trình bày: Lấy 4 chất ra 4 ống nghiệm khác nhau đánh số thích hợp. Lần lượt cho dd NaOH vào,
nếu ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng là MgSO 4, còn lại là H2SO4, Na2CO3, Na2SO4. Lấy tiếp 3
chất chưa nhận biết được ra 3 ống nghiệm khác rồi cho dd MgSO 4 vào, ống nghiệm nào xuất hiện kết
tủa trắng là Na2CO3, còn lại là H2SO4, Na2SO4. Lấy 2 chất chưa nhận biết được ra 2 ống nghiệm khác
rồi cho vào đó dd Na2CO3, nếu ống nghiệm nào có khí thoát ra thì đó là H2SO4, còn lại là Na2SO4.
- PTHH:
→ Mg(OH) ↓ + Na SO
2NaOH + MgSO4
2
tr
2
4
→ MgCO ↓ + Na SO
MgSO4 + Na2CO3
3
tr
2
4
→ CO ↑ + H O + Na SO
Na2CO3 + H2SO4
2
2
2
4
* Cách 2:
Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau
NH3
→ dd NH 3
→ NH 4Cl
→ NH 3
→ NH 4 NO3
→ N2.
a) N 2
NO
→ NO 2
→ HNO3
→ Cu ( NO 3 ) 2
→ KNO3
→ NH 3.
Vinyl clorua
→ Nhựa PVC
b) CH4
→ C2H2
Vinyl axetilen
→ Buta - 1,3 - đien
→ Cao su Buna
(Đề thi Đại học và Cao đẳng khối B - 2004)
Giải: Khi giải bài tập này thì đòi hỏi HS phải có tư duy logic, phải biết gắn kết tính chất hoá học của
chất với các phương pháp điều chế chất.
a) Để giải được bài này thì HS phải suy nghĩ, tìm tòi để thấy được mối liên hệ giữa tính chất của
Nitơ với tính chất của các hợp chất của Nitơ.
- PTHH: N2 + 3H2
NH4NO3
t
→ N2 ↑ + H2O
N 2 + O2
→ 2NO ↑
2NO + O2
→ 2NO2 ↑
o
2NO2 + H2O
→ HNO3 + HNO2
4HNO3 + Cu
→ Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O
→ 2KNO3 + Cu(OH)2 ↓ Xanh
Cu(NO3)2 + 2KOH
KNO3 + 4Zn + 7KOH + 6H2O
→ 4K2[Zn(OH)4] + NH3
b) Với phần này HS cần tư duy một cách hệ thống để thấy mối quan hệ giữa tính chất, phương pháp
điều chế các hợp chất hữu cơ, mối liên hệ giữa các loại hiđrocacbon, mối liên hệ giữa hiđrocacbon
Nhựa PVC
Cu 2Cl 2 , NH 4Cl, H 2O, 5oC
CH ≡ CH + CH ≡ CH
→ CH ≡ C – CH = CH2
Vinyl axetilen
xt
CH ≡ C – CH = CH2 + H2
→ CH2 = CH – CH = CH2
Buta – 1,3 - đien
nCH2 = CH – CH = CH2
o
th, t , xt
→
¬
(- CH2 – CH = CH – CH2 -)n
Cao su Buna
Ví dụ 2: Tách các chất sau: AlCl3, FeCl3, BaCl2
(Đề thi Đại học Y - Dược TPHCM - 2001)
Giải: Để giải được bài tập này thì HS phải có sự tư duy một cách logic giữa tính chất với phương
pháp điều chế của các chất, phải có sự suy nghĩ tìm tòi để thấy được sự khác biệt về tính chất hoá
học giữa các chất, để từ đó đưa ra phương pháp tách các chất ra khỏi nhau nhanh nhất và đơn giản
nhất.
Ở bài này HS phải biết được sự khác biệt giữa tính chất hoá học của AlCl 3, FeCl3, BaCl2, sự
khác biệt về tính chất của Fe(OH)3, Al(OH)3, Ba(OH)2
FeCl3 + 3NaOH
→ FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 3HCl
AlCl3 + 3NaOH
→ Al(OH)3 ↓ Tr + 3NaCl
→ Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + NaOH
→ Al(OH)3 ↓ + NaCl + NH3
Na[Al(OH)4] + NH4Cl + H2O
→ AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3HCl
→ BaCl2 + 2H2O
Ba(OH)2 + 2HCl
Ví d ụ 3: Điều chế Mg(OH)2
Giải: Bài này nếu HS không phân tích kỹ thì có thể kết luận một vài cách điều chế Mg(OH) 2, nhưng
thực chất có nhiều cách điều chế. Để đưa ra đầy đủ cách phương pháp điều chế được Mg(OH) 2 thì
người HS cần phải có sự tư duy một cách hệ thống có trình tự, hoặc có thể GV hướng dẫn điều khiển
để HS tư duy, khi hướng dẫn thì có thể hướng các em theo hai hướng tư duy khác nhau từ khái quát
đến cụ thể hoặc từ cụ thể từng cách điều chế để đi đến khái quát.
* Cách 1: Tư duy từ khái quát đến cụ thể
- Phân tích đề: + Mg(OH)2 là hiđroxit không tan.
+ Thành phần hợp chất gồm Mg và các nhóm hiđroxyl.
- Khái quát: Thực chất chất mà ta cần điều chế là có phản ứng sau:
Mg2+ + 2 OH -
→ Mg(OH)2
Để có ion Mg2+ thì phải xuất phát từ các muối magie tan. Và để có được ion OH - thì phải đi từ các
hiđroxit tan hay các chất kiềm.
3
4
5
Mg(NO3)2
6
7
8
9
10
Mg(CH3COO)2
11
12
13
14
15
MgX2 + 2NaOH
→ Mg(OH)2 + 2NaX
MgX2 + Ba(OH)2
→ Mg(OH)2 + BaX2
MgX2 + Ca(OH)2
→ Mg(OH)2 + CaX2
MgX2 + 2NH3 + 2H2O
→ Mg(OH)2 + 2NH4X
Mg(NO3)2 + 2KOH
→ Mg(OH)2 + 2KNO3
Mg(NO3)2 + 2NaOH
→ Mg(OH)2 + 2NaNO3
Mg(NO3)2 + Ba(OH)2
→ Mg(OH)2 + Ba(NO3)2
Mg(NO3)2 + Ca(OH)2
→ Mg(OH)2 + Ca(NO3)2
Mg(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
→ Mg(OH)2 + 2NH4NO3
→ Mg(OH)2 + K2CrO4
MgCrO4 + 2NaOH
→ Mg(OH)2 + Na2CrO4
MgCrO4 + Ba(OH)2
→ Mg(OH)2 + BaCrO4
→ Mg(OH)2 + CaCrO4
MgCrO4 + Ca(OH)2
MgCrO4 + 2NH3 + 2H2O
→ Mg(OH)2 + (NH4)2CrO4
* Cách 2: Rèn cho HS cách tư duy logic từ một số phản ứng cụ thể để loại suy, mở rộng cuối cùng đi
đến kết luận và khái quát chung.
- Bước 1: HS có sự tư duy cụ thể.
Ví dụ cho MgBr2 + 2NaOH
→ Mg(OH)2 + 2NaBr
- Bước 2: HS tư duy loại suy mở rộng.
Tương tự như phản ứng ở trên ta có thể thay thế NaOH bằng KOH, và thay MgBr 2 bằng dd muối
MgSO4 khác thì cũng được Mg(OH)2.
MgBr2 + 2KOH
→ Mg(OH)2 + 2KBr
MgSO4 + 2NaOH
→ Mg(OH)2 + Na2SO4
Từ những ví dụ cụ thể trên HS sẽ có một sự tư duy khái quát hơn là để điều chế được Mg(OH) 2 thì
phải đi từ các dd muối magie tan và các dd kiềm.
→D + G
b) Fe
→ A
→
C
→E + G
11
3. BTĐT rèn luyện phát triển tính sáng tạo để nâng cao khả năng suy luận
Ví dụ 1: Lập sơ đồ biến hoá giữa các chất sau đây, và viết PTHH cho sơ đồ lập đó: SO 2, SO3, H2S,
H2SO4, S, Na2S, Na2SO3, Na2SO4.
Giải: Bài tập này sẽ nâng cao khả năng tư duy sáng tạo của HS, từ những chất đó cùng với sự tư duy
sáng tạo của HS có thể xây dựng được rất nhiều sơ đồ phản ứng khác nhau. Thông qua bài tập này
còn giúp cho HS nắm vững lại tất cả các kiến thức có liên quan, sâu chuỗi được tất cả các tính chất
của các chất.
→ S ¬
→ SO2
H2S ¬
→ SO3
→ H2SO4
- Sơ đồ dãy biến hoá:
SO2 + 2NaOH
→ Na2SO3 + H2O
2SO2 + O2
V2 O5 , 450-500 C
→ 2SO3
¬
Na2SO4
o
SO3 + 2NaOH
→ Na2SO4 + H2O
SO3 + H2O
→ H2SO4
Thực chất của bài tập này chính là đảo lộn của bài tập hoàn thành sơ đồ phản ứng. Sự đảo lộn
này làm cho bài tập này trở nên phức tập hơn so với bài cho sẵn sơ đồ từ đó hoàn thành các PTHH.
12
* Bài tập củng cố và rèn luyện:
Câu 7: Lập sơ đồ biến hoá giữa các chất sau đây, viết PTHH.
KCl, KClO3, KClO, HClO, CaOCl2, FeCl2, FeCl3, Cl2, HCl, AgCl.
4. BTĐT rèn luyện phát triển sự mềm dẻo, linh hoạt trong suy nghĩ giải quyết vấn đề
Ví dụ 1: Nhận biết các chất khí sau: Cl2, HCl, H2S, SO2.
Giải:
Khi HS gặp bài tập nhận biết này thì chắc hẳn ban đầu các em sẽ nghĩ ngay tới việc sử dụng
phương pháp hoá học để nhận biết các chất khí, dùng phương pháp hoá học cũng vẫn nhận biết được
nhưng nếu HS chịu tư duy một chút thì sẽ nghĩ ra cách giải đơn giản hơn. Nếu sử dụng những sự
khác biệt về tính chất vật lí của các chất khí này thì sẽ đưa ra một cách giải nhanh gọn hơn nhiều.
Bài tập này đưa ra là để rèn cho HS có sự mềm dẻo, linh hoạt trong suy nghĩ giải quyết các vấn đề,
không phải cứ gặp một bài tập nhận biết nào là cũng sử dụng phương pháp hoá học mà nhiều bài cần
phải sử dụng những biện pháp khác nhau như phương pháp vật lí, có thể một bài phải kết hợp nhiều
phương pháp khác nhau thì mới làm được.
Với bài này HS phải linh hoạt biết khi nào thì sử dụng sự khác biệt về tính chất vật lí của các
khí để nhận biết, và khi nào thì sử dụng phương pháp hoá học đê nhận biết.
Cl2, HCl, H2S, SO2.
Màu sắc
Vàng - lục: Cl2
không màu: HCl, H2S, SO2
Mùi vị
lưỡng tính nên sẽ tan khi tác dụng với kiềm mạnh. Do đó, cho A và B tác dụng với OH - thì MgO và
Mg(OH)2 sẽ còn lại.
Al2O3 + 2NaOH
→ 2Na[Al(OH)4] + H2O
Al(OH)3 + 2NaOH
→ 2Na[Al(OH)4] + 2H2O
b) Ngoài việc nắm được tính chất lưỡng tính của Al 2O3, Al(OH)3 cũng như của Zn(OH)2 thì còn phải
chú ý tới khả năng tạo phức của Zn+2 và Cu2+. Cả 2 chất trong X là Al(OH)3 và Zn(OH)2 đều có tính
chất lưỡng tính, nhưng khi cho tác dụng với dd NH 3 thì chỉ có Zn(OH)2 tan ra còn Al(OH)3 không
tan. Khi cho Y tác dụng với dd NH3 thì chỉ có CuO tan ra. Do đó, cho X, Y tác dụng với dd NH 3 thì
Al(OH)3 và Al2O3 sẽ còn lại.
Zn(OH)2 + 4NH3
→ [Zn(NH3)4]2+ + 2 OH -
CuO + 4NH3 + H2O
→ [Cu(NH3)4]2+ + 2 OH c) Mức độ khó của nó tương tự ví dụ b, đòi hỏi phải nhớ được tính chất lưỡng tính của các hợp chất
của nhôm và kẽm, nhưng nếu chỉ nhớ tới tính chất đó thì vẫn không thể giải được bài tập này mà đòi
hỏi HS phải tư duy, và nhớ rằng Zn2+ còn có khả năng tạo phức nữa.
- Sơ đồ:
Mẫu
+ NH3 đặc dư
Dd [Zn(NH3)4 ]2+
Mg(OH)2 ↓ tr , Al(OH)3 ↓ tr
+NaOH
Mg(OH)2 ↓ tr
những trường hợp khác thì phải sử dụng những tính chất, những sự khác biệt thích hợp thì mới giải
quyết được vấn đề.
Ví dụ 3: Tách lấy NH4Cl từ hỗn hợp các chất rắn sau đây: NaCl, KCl, CaCl2, NH4Cl.
Giải: Nếu HS cứ áp dụng phương pháp hoá học vào bài tập này để tách lấy NH 4Cl thì sẽ làm cho bài
tập phức tạp và khó khăn hơn vì các chất trong hỗn hợp đều có chung gốc clorua và hơn nữa tính
chất hoá học của các chất đó lại gần giống nhau. Nhưng nếu HS có sự tư duy mềm dẻo và linh hoạt
một chút, sẽ nghĩ ngay được cách giải bài tập này một cách đơn giản: dựa vào tính chất đặc trưng
của NH4Cl, đó là khi đun nóng nó không bị nóng chảy mà có sự “giả thăng hoa” tức phần khí của nó
không có NH4Cl mà chỉ có hỗn hợp hai khí NH 3 và HCl, khi để nguội thì hai khí này kết hợp lại
thành NH4Cl.
- Sơ đồ: NaCl, KCl, CaCl2, NH4Cl
to
Hỗn hợp hai khí: NH3, HCl
- PTHH:
NH4Cl
NH3 + HCl
Làm lạnh
NH4Cl
o
t
→ NH3 + HCl
ngung tu
→