SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH
HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP
PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HÓA HỌC 11 –
NÂNG CAO"
1
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I.1. Lý do chọn đề tài
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập với cộng đồng quốc
tế. Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục là trọng tâm của
sự phát triển. Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và
hội nhập quốc tế là con người.
Nghị quyết trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định: phải khuyến khích tự
học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư
duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát
triển tư duy cho HS ở mọi bộ môn, trong đó có bộ môn hoá học. Hoá học là môn khoa
học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc nắm vững lý thuyết, người học cần
phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo mọi vấn đề thông qua hoạt động thực nghiệm, thực
hành giải bài tập.
Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng BTHH trong hoạt động
dạy và học ở trường phổ thông. BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện
để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy và kỹ năng thực hành bộ môn một cách hiệu
quả nhất. BTHH không chỉ củng cố nâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà còn là
phương tiện để tìm tòi, hình thành kiến thức mới. Rèn luyện tính tích cực, trí thông minh
sáng tạo cho HS, giúp các em có hứng thú học tập, chính điều này đã làm cho BTHH ở
3
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
PHÁT TRIỂN TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO QUA BÀI TẬP HOÁ HỌC
II.1.1. Cơ sở lí luận
II.1.1.1. Điều kiện để có 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 thông hiểu sâu sắc bản chất của các khái niệm, định luật, các qui luật
tương tác giữa các chất và các quá trình hóa học, chứ không hiểu một cách hình thức
(hiểu hình thức thì tư duy rất cứng nhắc không linh hoạt được).
b) Phương pháp khoa học: Phải có năng lực độc lập trong tư duy và trong hành động.
Tính linh hoạt và sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với độc lập của tư duy. Độc lập
ở trình độ cao dẫn đến sáng tạo, độc lập là tiền đề cho sáng tạo.
c) Ý chí: - Phải rèn lòng say mê học tập, ham muốn hiểu biết, biến thành nhu cầu và
nguồn vui của cuộc sống. Nhiệt tình trong công việc, không bao giờ bằng lòng với cái
hiện có, mà luôn luôn tìm cách cải tiến nó tốt hơn. Đừng xem thường những vấn đề, bài
toán đơn giản, đừng bao giờ nghĩ rằng chẳng còn gì để cải tiến, sáng tạo nữa! Suy nghĩ
đó sẽ làm hạn chế khả năng sáng tạo của HS.
- Luôn luôn chủ động học tập một cách có ý thức, không chỉ học những gì đã được giảng
dạy, mà phải tìm tòi những bài toán mới, xây dựng những bài toán mới.
- Phải rèn luyện tinh thần lao động kiên trì, nhẫn nại, vượt khó. Không có một con
đường hay một phương pháp nào đơn giản, vạn năng để đưa đến sáng tạo cả mà nếu có
thì lúc đó "sáng tạo" chẳng còn giá trị gì nữa !
II.1.1.2. Phát triển tư duy hóa học cho học sinh
Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp cho HS nắm vững kiến thức, biết vận dụng
kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành qua đó mà kiến thức HS thu nhận được trở nên
vững chắc và sinh động hơn. HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được
Khi nói lên được một ý hay, giải bài toán đúng, với phương pháp hay sẽ tạo ra cho HS
niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy, nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải
hay hơn thế nữa.
Vì vậy, việc đưa ra một số BTHH nhằm phát triển tư duy linh hoạt, sáng tạo của học sinh
rất có ý nghĩa trong việc tự ôn tập, củng cố và lĩnh hội kiến thức cho học sinh THPT.
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP ĐỂ RÈN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT,
SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU
CƠ CÓ NHÓM CHỨC HOÁ HỌC 11NÂNG CAO
5
II.2.1. Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh, thông minh nhằm rèn luyện khả
năng sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức và các kỹ năng cơ bản để
giải quyết vấn đề
Sau đây là một số dạng bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho HS khi
sử dụng các phương pháp giải toán để giải nhanh các BTHH.
1) Dựa vào phương pháp bảo toàn khối lượng
Nguyên tắc: Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng
khối lượng của các chất tham gia phản ứng
Ví dụ 1: Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm ancol etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa đủ với
Na thấy thoát ra 0,672 lít khí H2 (đktc) và một dung dịch. Cô cạn dd thu được hỗn hợp
rắn X. Khối lượng của X là
A. 2,55 gam.
B. 5,52 gam.
C. 5,25 gam.
D. 5,05 gam .
⇒
Dựa vào giả thiết ta có hệ phương trình :
⇒
+ ½ H2
a
b
H-COOH
Mol
+ Na → C2H5ONa
46( a + c ) + 94 b = 4,2
( a + c ) + b = 0,06
⇒
{
+ ½ H2
{
c/2
46 a + 94 b + 46 c = 4,2
a /2 + b/2 + c/2 = 0,03
C. 2,24.
D. 2,42.
Hướng dẫn giải
* Cách giải thông thường :
Gọi CTTQ của axit thứ nhất là RCOOH có a mol.
Gọi CTTQ của axit thứ hai là R1COOH có b mol.
PTHH:
2 RCOOH
+
Na2CO3
→
2 RCOONa
amol
a
2
2R1COONa
+ CO2
b mol
+ a M
mol
+ H2 O .
mol
a M +45 ÷ + b M
+ 45 ÷ =20,15
R
R1
: a M + 67 + b M + 67 = 28,96
÷
÷
R
R1
+45b
=20,15
= 28,96
= 28,96 ⇒ a + b = 0,4
⇒ Số mol CO2 =0,2 mol ⇒ Thể tích CO2 là V = 0,2 .22,4 = 4,48 lít.
* Cách giải nhanh (Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng)
7
Gọi CTTQ trung bình của 2 axit là R -COOH
PTHH:
2R- COOH
+ Na2CO3 → 2R-COONa + CO2 + H2O .
Theo phương trình ta có :
2mol axit → 2 mol muối thì có 1 mol CO2 và khối lượng tăng 2(23-1) =44 gam
⇒ Số mol CO2 =
8,81
44
= 0,2 mol, theo đề bài: m tăng 28,96-20,15=8,81 gam
⇒ Thể tích CO2 = V= 0,2 .22,4 = 4,48 lít ⇒ Chọn đáp án B.
Nhận xét: Hai phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối lượng gắn bó với
nhau như chân với tay. Thông thường một bài toán giải được bằng phương pháp bảo toàn
khối lượng, thì cũng giải được bằng phương pháp tăng giảm khối lượng và ngược lại.
Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm đề ra mà nên sử dụng phương pháp nào là hợp lí nhất.
3) Dựa vào phương pháp trung bình
→ CmH2m+1COONH4+2Ag
0
+2NH 4NO3.
b
2b (mol)
8
Vì khối lượng dd AgNO3 giảm: 77,5 g mà khối lượng kết tủa Ag là 86,4 gam
⇒ khối lượng 2 anđehit là ( 86,4 – 77,5 ) = 8,9 gam
Theo đề bài ta có
⇒
a ( 14n + 30 ) + b ( 14m + 30 ) = 8,9
a + b = 0, 25
⇒ Hệ
:
2a + 2b = 86, 4 /108 = 0,8
HS sẽ chọn đáp án D
vô nghiệm
⇒ HS đã làm sai
*Cách giải nhanh : Vì khối lượng Ag tách ra là 86,4 gam mà khối lượng dd AgNO 3
C. 14,875.
D. 29,775.
Suy luận: nBa(OH)2 2 = 0,5.0,25 = 0,125 mol
Đặt công thức chung của hai axit là:
−
2 R COOH + Ba(OH)2 →
0,25
(*)
⇒ R−
⇒ mmuối
←
+ 45 =
0,125
12,9
0, 25
−
R COOH
−
Ví dụ 5: Một dd ancol C2H5OH có độ ancol là 45o và một dd ancol etylic khác có độ
ancol là 15o. Để có một dd mới có độ ancol là 20 o thì cần pha chế về thể tích giữa dd
ancol 450 và ancol 15o theo tỉ lệ là:
A. 1 : 2
B. 2 : 5
C. 1 : 5
D. 2 : 3
Hướng dẫn giải
*Cách giải thông thường
Gọi V1 là thể tích dd ancol 450 ; V2 là thể tích dd ancol 15o .
Vnguyên chất dd1=
⇒
45 V1
= 0,45V1
100
;
Vnguyên chất dd 2=
Vddlúc sau = V1 + V2 ;
Theo đề bài ta có: 20 =
⇒ V1:V2
20
V2
⇒
15
V1
5
1
=
=
V2 25 5
25
Chọn đáp án C
5) Dựa vào các đại lượng ở dạng tổng quát
10
Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y được 2a mol CO 2. Mặt khác, để trung
hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH. CTCT thu gọn của Y là
A. HOOC−CH2−CH2−COOH. B. C2H5−COOH.
C. CH3−COOH.
D. HOOC−COOH.
Hướng dẫn giải
trong đó: C+1 − 2e → C+3.
RCHO → RCOONH 4
Đặt công thức phân tử của anđehit đơn chức X là CxHyO ta có phương trình
CxHyO +
y 1
x + − ÷O2
4 2
→ xCO2 +
→
a
a.x →
y
H2O
2
a.y
2
mol
(b mol) (c mol)
Ta có:
Ta có: MX =
32.100
37,21
16
.100
30
= 53,3% (loại) ⇒ X là R(CHO)2
= 86 → R = 86 – 29.2 = 28 ⇒ R là C2H4
CTPT của X là C2H4(CHO)2.
CTCT của X là: OHC-CH2–CH2–CHO hay CH3–CH–(CHO)2
II.2.2. Sử dụng các bài tập có nhiều cách giải để học sinh được nhìn nhận và giải
quyết vấn đề dưới nhiều góc độ khác nhau
* Đây là một biện pháp quan trọng nhằm phát triển năng lực tư duy và trí thông minh
sáng tạo của HS. Vì vậy khi tiến hành giảng dạy, người GV phải xây dựng một hệ thống
bài tập có nhiều cách giải khác nhau, rồi yêu cầu HS tự mình suy nghĩ tìm ra những
phương pháp giải hợp lí, rút ra nhận xét về phương pháp nào là hay nhất, hợp lí nhất.
Phương pháp nào không thể sử dụng để giải bài toán đó. Công việc này tương đối khó
khăn, đòi hỏi HS phải có kiến thức vững chắc và khả năng suy nghĩ độc lập cao, tư duy
linh hoạt, sáng tạo mới có thể tìm ra nhiều cách giải khác nhau trên một bài toán.
Ví dụ 9: Anđehit A no, mạch thẳng có CTPT (C 3H5O)n. Xác định CTPT, CTCT của A.
Nếu không biết A là hợp chất no, mạch thẳng, có thể xác định được CTPT của A không?
Nếu có hãy trình bày cách biện luận.
Hướng dẫn giải
Cách 1. Dùng nhận xét về số nhóm chức liên quan tới cấu trúc mạch cacbon.
Ta có (C3H5O)n ⇔ C3nH5nOn ⇔ C2nH4n(CHO)n. Vì A là anđehit có mạch cacbon không
2.2n
{ + 2 ⇒ n ≤ 2. Mà n phải nguyên dương, nên n có thể nhận
hai laàn soá C
các giá trị n = 1 và n = 2. Với n = 1 loại – vì số H trong phân tử lẻ; vậy n = 2.
Cách 5. Dựa vào điều kiện tồn tại của độ bất bão hoà: ∆ ≥ 0 nguyên, và k ≥ 0.
Có thể tìm được công thức của A khi bỏ bớt dữ kiện !
Tổng quát khi không biết A no, mạch không phân nhánh ta giải như sau:
- Ta có (C3H5O)n ⇔ C3nH5nOn ⇔ C2nH4n(CHO)n.
- Giả sử A có k vòng; hoặc k liên kết π trong mạch cacbon; hoặc tổng số liên kết π và
vòng trong mạch cacbon là k (không kể n liên kết π trong các nhóm chức anđehit), điều
kiện: k ≥ 0 nguyên.
- Độ bất bão hoà (tính theo đặc điểm cấu tạo) của A là: ∆ = k + n
- Độ bất bão hoà tính theo công thức: ∆ = 1/2(2.3n + 2 – 5n) = 1/2 (n + 2).
Vậy phải có: k + n = 1/2 (n + 2) ⇔ n = 2(1 – k). Vì n > 0 nên 1 – k > 0 → k < 1 mà k
không âm, nguyên nên k = 0. với k = 0 ta có n = 2.(tiếp theo như cách 1).
13
Ví dụ 10: Đốt cháy hoàn toàn 16,2 gam axit cacboxylic đơn chức thì thu được 12,096 lít
CO2 (đktc) và 9,72 gam H2O. CTPT của axit đó là
A. C2H4O2.
B. C3H6O2.
C. CH2O2.
D. C4H8O2.
mH
1
:
mO
16
=
6,48 1,08 8,64
:
:
=
12
1
16
0,54: 1,08 : 0,54 = 1: 2: 1
n ≥ 1. Vì axit đơn chức nên n = 2 .
là (CH2O)n
CTPT của axit là : C2H4O2.
*Cách 2:
Số mol CO2 =
⇒
18n
9,72
⇒n
=2
⇒
CTPT của axit là C2H4O2
đáp án A
II.2.3. Sử dụng bài tập có nhiều trường hợp xảy ra để rèn năng lực suy luận logic
Ví dụ 11: Chia hỗn hợp gồm 2 ancol no mạch hở P và Q làm 2 phần bằng nhau.
- Cho phần thứ nhất tác dụng hết với Na dư thu được 0,896 lít khí (đktc).
- Đốt cháy hết phần thứ hai thu được 3,06 gam H2O và 5,28 gam CO2 .
Xác định CTCT của 2 ancol, biết rằng khi đốt V thể tích hơi của P hoặc Q thì thể tích
CO2 thu được trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều không vượt quá 3V.
Hướng dẫn giải:
14
Số mol H2 = 0,04 ; CO2 = 0,12 ; H2O = 0,17
Do 2 ancol đều no mạch hở nên công thức chung CnH2n+2Ox. (n, x đều là trị số trung bình)
CnH2n+2Ox +
3n + 1 − x
O2 → n CO2 + (n +1) H2O
2
0,6
⇒
2,4
3
C H OH
0,6
3
2
5
tỉ số mol C H O = 0,4 = 2
3
8 x
0,4
Áp dụng tỉ số này để tính x :
1
x -1,6
⇒
1,6
x
Phân tích: - Để giải được bài tập trên thì HS phải vận dụng kiến thức đã học, tổng hợp
lại để xây dựng chuỗi phản ứng: CaC2 → C2H2 → CH3CHO.
- Chú ý phân tích đến các điều kiện phản ứng của C 2H2 với H2O có xúc tác HgSO4 và
nhiệt độ sôi của anđehit axetic.
Hướng dẫn giải:
16
a) CaC2 + 2H2O
C2H2 + H2O
→
Ca(OH)2 + C2H2 ↑
0
HgSO4 ,t
→
CH3CHO
b) Phản ứng C2H2 với H2O thực hiện ở 800C nên phải đặt bình phản ứng vào cốc nước
nóng. Ngoài ra anđehit axetic sôi ở 20,80C nên muốn thu được anđehit axetic lỏng phải
bỏ bình thu nó trong cốc có chứa nước đá.
17
PHẦN III: KẾT QUẢ GIẢNG DẠY
PHẦN V: KẾT LUẬN
Trong suốt quá trình giảng dạy 9 năm ở Tổ Hoá trường THPT , tôi nhận thấy rằng chỉ có
người sử dụng mới làm cho BTHH thật sự có ý nghĩa, một bài tập hay nhưng sử dụng
không đúng chưa chắc đã có tác dụng tích cực. Suy cho cùng cần phải làm thế nào để HS
tự mình tìm ra cách giải bài toán một cách nhanh nhất, tự tìm ra cái hay của bài toán, lúc
đó tư duy của HS sẽ trở lên mềm dẻo và linh hoạt hơn, óc thông minh, sáng tạo được bồi
dưỡng và phát triển.
Do những hạn chế về điều kiện thời gian, năng lực và trình độ bản thân, bản thân tôi chỉ
nêu ra một số biện pháp để thực hiện đổi mới phương pháp dạy học của bộ môn Hoá học
mà tôi đã và đang làm ở trường THPT bấy lâu nay. Chắc chắn đề tài vẫn còn nhiều thiếu
sót, tôi rất mong được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trường THPT Đào Duy
Từ, các đồng chí chuyên viên và đồng nghiệp.
Tôi chân thành cảm ơn!
19