Tài liệu Phân tích các “bẫy” thường gặp trong quá trình giải hóa

  • Số trang: 13 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 79 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Đã đăng 62572 tài liệu

Mô tả:

PHÂN TÍCH CÁC “BẪY” THƯỜNG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HS Trường THPT chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An Để hướng dẫn HS Phát hiện và phân tích những “bẫy” trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT ta cần hiểu rõ một số vấn đề về cơ sở lý luận dạy học sau: 1. Tìm hiểu những sai lầm và cơ chế phát sinh các sai lầm trong dạy học 1.1. Khái niệm về sai lầm – sai lầm trong nghiên cứu khoa học. Theo Trung tâm Từ điển học, Từ điển tiếng Việt (Nhà xuất bản Khoa học xã hội, Hà Nội, 1994) thì sai lầm là “trái với yêu cầu khách quan, lẽ phải, dẫn đến hậu quả không hay”. Sai lầm không chỉ xuất hiện trong cuộc sống mà còn xuất hiện cả trong học tập và nghiên cứu khoa học. Alber Einstein nói về tác hại của sai lầm trong nghiên cứu khoa học: “ Nếu tôi mắc sai lầm thì chỉ cần một lần cũng đủ rồi”. Trong giáo dục, I.A. Komensky khẳng định: “ Bất kì một sai lầm nào cũng có thể làm cho học sinh kém đi nếu như giáo viên không chú ý ngay tới sai lầm đó, bằng cách hướng dẫn học sinh nhận ra và sữa chữa, khắc phục sai lầm”. A.A. Stoliar cũng đã lên tiếng nhắc nhở giáo viên rằng: “không được tiếc thời gian để phân tích trên giờ học các sai lầm của học sinh”. 1.2. Nguyên nhân phát sinh các sai lầm của HS trong giải bài tập hoá học. Qua tìm hiểu thực tế ở các lớp tôi trực tiếp giảng dạy, tìm hiểu quá trình các em HS giải bài tập, các sai lâầm (các “bẫy”) mà các em thường gặp là: - Đọc không kỹ đề ra dẫn đến hiểu nhầm kiến thức, không phát hiện được các nội dung chính (các “chốt”) trong bài tập. - Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”. - Vận dụng các phương pháp giải toán một cách không hợp lí và triệt để trong việc giải các bài tập hoá học. - Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức. - Khi giải toán không cân bằng phương trình hoá học. - Thiếu kỹ năng thực hành hoá học, các bài toán thực nghiệm còn mang nặng tính lý thuyết, không sát thực tế. - Sai lầm của học sinh về cách hiểu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài tập. 2. Ý nghĩa và tác dụng của việc phát hiện và phân tích những nhầm lẫn trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập hoá học ở trường THPT. Theo tôi, nếu giáo viên có khả năng dự đoán được các sai lầm (về cách hiểu kiến thức lẫn kĩ năng thực hành) mà HS thường mắc phải, sẽ tạo nên được các tình huống hấp dẫn trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy”. Một giáo viên giỏi, có kinh nghiệm trong dạy học, sẽ có khả năng dự đoán được nhiều sai lầm của học sinh, làm cơ sở để xây dựng các bài tập hoá học có nội dung sâu sắc, kiểm tra được những sai phạm mà học sinh mắc phải trong quá trình học tập môn hóa học, để từ đó điều chỉnh quá trình dạy học nhằm khắc phục những sai lầm xẩy ra, từ đó giúp HS nắm vững và sâu kiến thức hơn. 2.1. Nội dung nghiên cứu Việc tổng kết những sai lầm thường gặp trong dạy học hóa học cần có những nghiên cứu, điều tra cơ bản, bước đầu chúng tôi đề xuất một số dạng sai lầm phổ biến sau đây: 2.1.1. Những “nhầm lẫn” trong quá trình vận dụng kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử Phản ứng oxi hoá - khử là một kiến thức rất quan trọng, nó xuyên suốt trong chương trình hoá học vô cơ, trong kiểm tra kiến thức của các kì thi từ tốt nghiệp, đại học đến các kỳ thi chọn HSG Tỉnh, Thành phố, đến các kì thi Quốc gia hầu hết đều có kiểm tra kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử, việc hiểu và vận dụng kiến thức về phản ứng oxi hoá khử không thật đơn giản và dễ, sau đây là một số “nhầm lẫn” về việc vận dụng kiến thức này. Ví dụ 1: Hãy viết các PTHH sau đây dưới dạng ion đầy đủ và ion rút gọn a. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO2 + H2O → FeSO4 + H2 b. Fe + H2SO4 c. Mg + H2SO4 (đặc, nóng) → MgSO4 + S + H2O * Phân tích: Với loại câu hỏi này hầu hết HS đều áp dụng kiến thức về điện li và trình bày với kết quả sau: a. Phương trình ion đầy đủ: Al + 6 H+ + 6 NO3- → Al3+ + 3 NO3- + 3NO2 + 3 H2O Phương trình ion rút gọn: Al + 6 H+ + 3 NO3- → Al3+ + 3 NO2 + 3 H2O b. Phương trình ion đầy đủ: Fe + 2 H+ + SO42- → Fe2+ + SO42- + H2O Phương trình ion rút gọn là: Fe + 2 H+ → Fe2+ + H2 c. Phương trình ion đầy đủ : 2 Fe + 8 H+ + 4 SO42- → 2 Fe3+ + 3 SO42- + S + 4 H2O Phương trình ion rút gọn: 2 Fe + 8 H+ + SO42- → 2 Fe3+ + S + 4 H2O * Với cách giải trên HS đã phạm một sai lầm ở câu (c) - đó là nhìn phương trình ion rút gọn, ta thấy ion SO42- có tính oxi hoá, nhưng thực chất ion SO42- không có tính oxi hóa, mà tính oxi hoá là của cả phân tử H2SO4 Ví dụ 2: X là một oxit sắt trong 3 oxit: FeO, Fe2O3, Fe3O4. có % khối lượng sắt trong oxit là 72,41 %. Cho biết CTPT của X, tính thể tích dd HNO3 0,7 M cần thiết để hoà tan hết 69,6 gam X, biết PƯHH giải phóng khí NO duy nhất. A. Fe2O3, 4 l B. Fe3O4 , 4l C. Fe2O3, 5l D. Fe3O4, 4/7l * Phân tích: Với bài toán này HS thấy ngay oxit sắt phải có tính khử, vì vậy X có thể là FeO hoặc Fe3O4 , đối chiếu đáp án HS sẽ chọn ngay là đáp án B hoặc D. Việc tính thể tích HNO3 HS sẽ áp dụng phương pháp bảo toàn electron như sau: - Qúa trình oxi hoá: 3 Fe+8/3 (Fe3O4) + 3e → 3 Fe3+ Mol: 69,9/232 ----------- → 0,3 - Qúa trình khử: NO3 - + 3 e + 4 H+ → NO + 2 H2O Mol: 0,3 --- → 0,4 Vậy: Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng trên là: 0,4 (mol) Do đó thể tích dd HNO3 là 0,4/0,7 = 4/7 → Chọn đáp án D * Với cách giải trên HS đã phạm một sai lầm là viết quá trình khử để tính số mol HNO3 thì số mol HNO3 trong quá trình đó là lượng HNO3 tham gia PƯ oxihoa khử, còn lượng HNO3 trong cả quá trình PƯ thì còn phải tính thêm lượng HNO3 tham gia PƯ axit – bazơ với Fe3O4. Vì vậy ta có cách giải khác như sau: - PTHH: 3 Fe3O4 + 28 HNO3 → 9 Fe(NO3)3 + NO + 14 H2O (*) Mol: 0,3 ------------ → 2,8 Theo PTHH (*) Số mol HNO3 là: 2,8 → Thể thích dd HNO3 là 2,8/0,7 = 4 (lít) → Chọn đáp án B 2.1.2. Những “bẫy” về cách hiểu và vận dụng kiến thức Kiến thức hóa học phổ thông vừa phong phú vừa đa dạng, vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, vừa trừu tượng và vừa cụ thể, nên việc mắc sai lầm trong học tập là điều khó tránh khỏi. Giáo viên nên có những dự đoán về sai lầm để tạo tình huống có vấn đề trong bài tập, phần nào giúp học sinh hiểu được những sai lầm đó qua hoạt động giải bài tập, tránh mắc phải những tình huống tương tự sau khi đã hiểu kiến thức một cách chính xác. Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 14,4 gam một hiđrocacbon A thu được 44,0 gam gam CO2. Tìm CTPT của hyđrocacbon A * Phân tích: Với bài tập này nhiều học sinh đưa ra lời giải như sau: 44 Từ giả thiết → nCO2 = = 1,0 (mol) → mC = 12.1,0 = 12 (gam) 44 Từ đó suy ra: mH = 14,4 – 12,0 = 2,4 (gam) → Gọi CTTQ của hyđrocacbon A là CxHy ta có: mC x : y = 12 = 1: 2,4 = 5: 12. Vậy CTPT của hyđrocacbon A là: C5H12. mH 1 * Với cách giải trên nhiều học sinh đã phạm sai lầm là nhầm lẫn giữa công thức thực nghiệm và CTPT, thực chất của việc giải trên là mới chỉ tìm ra được công thức thực nghiệm, để có CTPT ta phải giải như sau. - Như trên ta tìm được: 1 nCO2 = 1,0 (mol), từ mH = 2,4 gam → nH2O = nH = 1,2 mol 2 Do: nH2O > nCO2 nên A là ankan, từ đó A có công thức tổng quát là CnH2n + 2, nCO2 1, 0 vớ i n= = = 5. nA 1, 2 − 1, 0 Vậy CTPT của hyđrocacbon A là: C5H12 Ví dụ 4. Cho biết điểm sai của một số cấu hình electron sau và sửa lại cho đúng? a. 1s22s12p5. b. 1s22s22p63s23p64s23d2. c. 1s22s22p64s2. * Phân tích: Đây là một bài tập kiểm tra kiến thức về víêt cấu hình electron. Vậy học sinh phải hiểu khái niệm về cấu hình electron và phương pháp viết cấu hình electron, cụ thể là: Bước 1. Mức năng lượng: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4p5d… Bước 2. Hiểu rõ các quy tắc viết cấu hình electron: Sắp xếp các phân lớp theo đúng trật tự của từng lớp, trong mỗi lớp theo đúng thứ tự phân lớp. Với kiến thức này HS sẽ áp dụng giải quyết vấn đề trên a. 1s22s12p5 - Điểm sai: Vi phạm về việc sắp xếp electron theo trật tự mức năng lượng. - Sửa lại: Chủ yếu HS chỉ sửa lại theo kết quả 1s22s22p4 (bảo toàn e), như vậy học sinh đã làm đúng nhưng còn thiếu một kết quả: 1s22s22p5. b. 1s22s22p63s23p64s23d2: - Điểm sai: Đây là mức năng lượng chứ không phải là cấu hình electron, vì vậy hầu hết HS sẽ sửa lại là 1s22s22p63s23p63d24s2. - Tuy nhiên từ cấu hình electron trên học sinh có thể sửa theo kết quả không bảo toàn electron 1s22s22p63s23p64s2 cũng thoã mãn. c. 1s22s22p64s2: - Điểm sai: Cấu hình e này thiếu lớp 3,vì phạm về sắp xếp e và mức năng lượng - Sửa lại: + Hầu hết HS sẽ sử dụng bảo toàn electron nên viết lại cấu hình electron là: 1s22s22p63s2 * Một số HS có thể không dừng lại bảo toàn electron mà thấy rằng lớp thứ 3 còn thiếu electron nên có thể viết lại cấu hình trên với kết quả 1s2222p63s23p63d104s2. * Một số HS nắm vững về cấu hình electron có thể còn đưa ra 9 kết quả khác nữa: 1s22s22p63s23p63dx4s2 với x là: 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10. Ví dụ 5. Xác định sản phẩm chính của phản ứng sau: CH2 = CH – COOH + HCl → * Phân tích: Đây là một câu hỏi về phản ứng cộng hợp của tác nhân bất đối xứng và liên kết đôi C = C. Để giải quyết vấn đề này HS phải vận dụng quy tắc Maccopnhicop: Trong phản ứng cộng axit hoặc nước (kí hiệu chung là HA) vào liên kết C=C, H (phần mang điện tích dương) ưu tiên cộng vào C mang nhiều H hơn (cacbon bậc thấp hơn), còn A (phần tử mang điện tích âm) ưu tiên cộng vào C mang ít H hơn (cacbon bậc cao hơn) * Áp dụng: CH2 = CH – COOH + HCl → CH3 – CHCl – COOH (sản phẩm chính) CH2 = CH – COOH + HCl → CH2Cl – CH2 – COOH (sản phẩm phụ) - Với cách giải quyết trên HS sẽ vướng vào cái “bẫy” là phản ứng trên cộng trái với quy tắc Maccopnhicop vì hai liên kết đôi liên hợp C3 = C2 - C1 = O phân cực về phía O, suy ra liên kết đôi C = C phân cực về phía C2 nên tại C2 mang một phần điện tích âm và H+ của tác nhân sẽ ưu tiên tấn công vào C2 → sản phẩm chính là CH2Cl – CH – COOH. Ví dụ 6: Cho lượng dư bột kim koại Fe tác dụng với 250 ml dung dịch HNO3 4M đun nóng và khuấy đều hỗn hợp. Phản ứng xảy ra hoàn toàn và giải phóng ra khí NO duy nhất. Sau khi kết thúc phản ứng, đem lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch A. Làm bay hơi cẩn thận dung dịch A thu được muối khan, nung nóng lượng muối khan đó ở nhiệt độ cao để phản ứng nhiệt phân xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn và x (mol) hỗn hợp gồm 2 khí. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tìm m và x * Phân tích: Với bài tập này HS sẽ tập trung vào việc chú ý đến tính chất oxihoa mạnh của HNO3, vì vậy các em sẽ giải quyết bài toán bằng việc viết các phương trình hoá học: Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O (1) - Dung dịch A có Fe(NO3)3 quá trình cô cạn A không xảy ra sự nhiệt phân muối, vậy muối khan là Fe(NO3)3, nhiệt phân muối này sẽ xảy ra phương trình hoá học sau: 0 t C 4 Fe(NO3)3 → 2 Fe2O3 + 12 NO2 + 3O2 (2) - Vậy chất rắn thu được là Fe2O3 và hỗn hợp khí thu được là NO2, O2. Từ giả thiết, do kim loại dư nên HNO3 hết. 1 1 Vậy: nFe2O3 = nHNO3 = .4.0,25 = 0,125 (mol) → mFe2O3 = 0,125.160 = 20,0 (g) 8 8 3 15 15 .nFe2O3 = (mol) nNO2 = 6nFe2O3 ; nO2 = .nFe2O3 → nkhí = 2 2 16 * Tuy nhiên với cách giải trên học sinh đã vấp “bẫy” là không chú ý dự kiện đây là kim loại Fe, khác với các kim loại khác ở chỗ là khi Fe dư thì sẽ xảy ra phản ứng: (3) Fe + 2 Fe(NO3)3 → 3 Fe(NO3)2 Như vậy cách hiểu trên sẽ đem lại kết quả sai. - Vậy dung dịch A không phải có Fe(NO3)3 mà có Fe(NO3)2 và phương trình hoá học nhiệt phân muối xảy như sau: 4 Fe(NO3)2 → 2 Fe2O3 + 8 NO2 + O2 (4) Do đó khối lượng chất rắn và số mol khí thu được là: 5 15 (mol) mFe2O3 = 0,1875. 160 = 30,0 (g); nkhí = .nFe2O3 = 2 32 Ví dụ 7: Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIIA. Công thức oxit cao nhất và hợp chất khí với H là: A. M2O3, MH3 B. MO3, MH2 C. M2O7, MH D. M2O, MH * Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức HS về nội dung bảng HTTH, để làm bài tập này, HS phải nắm vững kiến thức về CTTQ của các loại hợp chất quan trọng: Ôxit cao nhất, hyđroxit, hợp chất khí với hyđro của các nguyên tố nhóm IA đến VIIA. Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có công thức tổng quát về ôxit cao nhất là R2O7 và công thức với hợp chất khí với hyđro là RH. Vậy chọn đáp án C. * Tuy nhiên HS dẫ mứac phải “bẫy” là với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai. Ở chu kỳ 2, nhóm VIIA là nguyên tố F, do đặc điểm cấu tạo nguyên tử F nên công thức ôxit cao nhất của F lại là F2O vì vậy chọn đáp án D. Ví dụ 8 : Dãy gồm các chất đều tác dụng với dd Fe(NO3)2 là: A. Mg, Cl2, NaOH, NaCl B. AgNO3, Cl2, NH3, NaOH C. NaOH, Cl2, NH3, HCl, AgNO3 D. AgNO3, NaOH, Cu, HCl * Sai lầm: Hầu hết HS đều cho rằng không có phản ứng giữa HCl với Fe(NO3)2 vì HCl và HNO3 đều là những axit mạnh và là axit bay hơi. Do đó HS chọn đáp án B * Phân tích: Khi cho Fe(NO3)2 tác dụng với dd HCl thì sẽ xảy ra phản ứng dạng ion như sau: Fe2+ + 2 H+ + NO3- → Fe3+ + NO2 + H2O Vì vậy chọn đáp án C. Ví dụ 9: Cho các chất p-Crezon, natrietylat, anilin, phenylamoniclorua, protein. Số chất tác dụng được với dd NaOH là: A. 5 B. 4 C.3 D. 2 * Sai lầm: Học sinh thường chọn đáp án B là gồm 4 chất: p- Crezon, alanin, phenylamoniclorua và protein. * Phân tích: HS đã sai lầm khi không để ý phản ứng giữa etylatnatri với H2O, bởi vì trong dung dịch NaOH có H2O. Chính vì có thêm phản ứng này nên ta chọn đáp án A Ví dụ 10: Cho dd NaOH loãng, dư vào mỗi dung dịch : BaCl2, AlCl3, CrCl2, CuCl2, AgNO3. Số chất kết tủa tạo thành là: A. 2 B. 3. C.4 D. 5 * Sai lầm: Đa số HS làm như sau: Cho dd NaOH vào dd BaCl2 thấy không có hiện tượng gì. Cho từ từ dd NaOH vào dd AlCl3 thì xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan. Cho dd NaOH vào dd CuCl2 thấy tạo kết tủa Cu(OH)2 Cho dd NaOH vào dd AgNO3 không xảy ra phản ứng do AgOH không tồn tại.nên không xảy ra phản ứng.Vậy HS chọn đáp án A. * Phân tích: Do AgOH không tồn tại nên đã bị phân hủy thành Ag2O và H2O. Chính vì vậy khi cho dd NaOH vào dd AgNO3 có xảy ra phản ứng. Vậy chọn đáp án đúng là: B Ví dụ 11: Fructozơ có thể phản ứng được với: A. dung dịch Br2. B. Cu(OH)2 C. dung dịch KMnO4.D. Cả 3 chất. * Sai lầm: Hầu hết HS sẽ chọn đáp án D, bởi vì các em suy nghĩ rằng Fructzơ là ancol đa chức nên có phản ứng với Cu(OH)2,có cân bằng:  → Glucozơ Fructozơ ←  nên có phản ứng khử nhóm chức –CHO bằng chất oxihoá mạnh như dd Br2, hay dd KMnO4.  → Glucozơ thì cần phải có * Phân tích: Thực ra để có cân bằng Fructozơ ←  môi trường –OH. Chính vì thế mà dd Br2 hay dd KMnO4 đều không thể oxihoa được Fructozơ. Chọn đáp án B. Ví dụ 12: Điều chế polyvinylancol, người ta dùng các phương pháp nào sau đây: 1. Trùng hợp ancol vinylic 2. Trùng hợp vinylaxetat, sau đó thuỷ phân trong dd NaOH 3. Thuỷ phân tinh bột. A.1 và 2 B. Chỉ có 1 C. Chỉ có 2 D. Chỉ có 3 * Sai lầm: Hầu hết HS thường chọn đáp án A, vì HS thường nghĩ rằng để có polyvinylancol thì phương pháp trùng hợp được áp dụng và trùng hợp monome ancolvinylic. * Phân tích: HS đã phạm một sai lầm là ancolvinylic là một loại ancol kém bền, không tồn tại, nó sẽ tự chuyển thành andehitaxetic CH3CHO. Vậy đáp án đúng là C Ví dụ 13: Sự mô tả nào sau đây không đúng hiện tượng hoá học. A. Cho từ từ dd CH3COOH loãng vào dd Na2CO3 và khuấy đều, lúc đầu không có hiện tượng gì, sau một thời gian thấy có sủi bọt khí. B. Cho quỳ tím vào dung dịch Benzylamin thấy quỳ tím chuyển sang màu xanh. C. Cho từ từ anilin vào dd HCl thấy tan dần vào dd HCl. D. Cho propilen vào nước Br2 thấy nước Br2 bị mất màu và thu được một dd đồng nhất trong suốt. * Sai lầm: Hâu hết HS sẽ chọn đáp án B vì cho rằng amin thơm ít tan trong nước nên không làm đổi màu quỳ tím. * Phân tích: Benzylamin là một trường hợp đặc biệt, tan rất nhiều trong nước và đổi màu quỳ tím, vì có phản ứng thuỷ phân với H2O. Vì vậy chọn đáp án D 2.1.3. Vận dụng các phương pháp giải toán một cách không hợp lí và triệt để trong việc giải các bài tập hoá học. Một số sai lầm phổ biến như khi tính theo phương trình hóa học hoặc sơ đồ phản ứng mà quên cân bằng hoặc cân bằng không đúng, hiểu sai các công thức tính toán trong hoá học, sử dụng đơn vị tính không thống nhất, không để ý đến hiệu suất phản ứng cho trong bài, không xác định được chất nào hết hay dư trong quá trình phản ứng, hiểu sai tính chất của các chất nên viết phương trình hóa học không chính xác, thiếu các kĩ năng cơ bản khi sử dụng các phương pháp giải bài tập, ... Ví dụ 14. Nguyên tố M thuộc chu kỳ 2, nhóm VIIA. Công thức oxit cao nhất và hợp chất khí với H là: A.M2O3, MH3 B.MO3, MH2 C. M2O7, MH D.M2O, MH * Phân tích: Bài tập trên là một bài kiểm tra kiến thức học sinh về nội dung bảng tuần hoàn, để làm bài tập này, học sinh phải nắm vững kiến thức về công thức tổng quát của các loại hợp chất quan trọng: Oxit cao nhất, hiđroxit, hợp chất khí với hiđro của các nguyên tố nhóm IA đến VIIA. Với kiến thức đó, các nguyên tố nhóm VIIA sẽ có công thức tổng quát về oxit cao nhất là R2O7 và công thức với hợp chất khí với hiđro là RH → Phương án nhiễu C. - Tuy nhiên với đặc điểm các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 thì kết quả trên lại sai. Ở chu kỳ 2, nhóm VIIA là nguyên tố F, do đặc điểm cấu tạo nguyên tử F nên công thức oxit cao nhất của F là F2O → Đáp án D. − Ví dụ 15. Trong một cốc nước chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+ và c mol HCO 3 . Nếu chỉ dùng nước vôi trong, nồng độ Ca(OH)2 x M để làm giảm độ cứng của nước thì người ta thấy khi thêm V lít nước vôi trong vào cốc thì độ cứng của nước trong cốc là nhỏ nhất. Biểu thức tính V theo a, b, x là A.V = 2b + a x B.V = b+a x C.V = b + 2a x D.V = * Phân tích: Cách giải phổ biến thường gặp là dựa vào các phản ứng ion b+a 2x Ca(OH)2 → Ca2+ + 2.OHSố mol: x.V → x.V → 2x.V − HCO3 + OH → H2O + CO32− Số mol: c → 2x.V → 2x.V 2+ 2− CO3 + Mg → MgCO3↓ b ← b 2− CO3 + Ca2+ → CaCO3↓ (a + x.V)← (a + x.V) b+a → Phương án nhiễu B. Vậy ta có: a + b + x.V = 2x.V → V = x * Sai lầm ở đây là học sinh không biết độ tan của Mg(OH)2 (T = 5.10-12) nhỏ hơn nhiều so với MgCO3 (T = 1.10-5) nên có sự ưu tiên tạo kết tủa Mg(OH)2, do đó phản ứng trao đổi ion trong dung dịch lại xẩy ra như sau: Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OHSố mol: x.V → x.V → 2x.V − HCO3 + OH → H2O + CO32− Số mol: c → c → c 2+ 2OH + Mg → Mg(OH)2↓ 2b ← b CO32− + Ca2+ → c → c CaCO3 ↓ 2b + a → Đáp án A. x Ví dụ 16. Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH có số mol bằng nhau. Lấy 5,3 g hỗn hợp X cho tác dụng với 5,75 g C2H5OH (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu được m (g) hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị m là : A. 7,04 B. 6,48 C. 8,10 D. 8,80 * Phân tích: Học sinh dễ mắc sai lầm khi áp dụng nhanh phương pháp tăng - giảm khối lượng quen thuộc nhưng chỉ chú ý đến số mol ancol: RCOOH + C 2 H5 OH RCOOC2 H 5 + H 2 O 1 mol → ∆m tăng = 28 g 0,125 mol → ∆m tăng = 3,5 g → m = 5,3 + 3,5 = 8,8 → Phương án nhiễu D. * Một số học sinh cho rằng kết quả này không đúng là do chưa tính đến hiệu suất phản ứng → m = 8,8. 80% = 7,04 → Phương án nhiễu A. * Rõ ràng kết quả này cũng không chính xác vì học sinh đã mắc sai lầm khi tính toán theo lượng chất dư C2H5OH (H = 100%). Hướng dẫn học sinh tìm số mol axit để so sánh với ancol xem chất nào là chất thiếu trong phương trình phản ứng:  HCOOH : x mol X → 46x + 60x = 106x = 5,3 → x = 0, 05 CH 3COOH : x mol Vậy ta có: c = x.V + a và c + 2.b = 2x. V → → n X = 0,1 < n C2 H5OH = V = 5, 75 = 0,125 46 → Tính theo axit: RCOOH + C 2 H5 OH RCOOC2 H 5 + H 2 O 1 mol → 1 → ∆m tăng = 28g 0,1mol → 0,1 → ∆m tăng = 2,8g → m este = 5, 3 + 2,8 = 8,10g → Phương án nhiễu C. 8,1.80 Vì H = 80% → m = = 6, 48g → Đáp án B. 100 Ví dụ 17. Cho 31,84g hỗn hợp NaX và NaY (X, Y là 2 halogen ở 2 chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư thì thu được 57,34 g kết tủa . Công thức của 2 muối là : A. NaCl và NaBr B. NaBr và NaI C. NaF và NaCl D. NaF và NaCl hoặc NaBr và NaI. * Phân tích: Hầu hết học sinh sẽ giải bài tập này bằng cách chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất tương đương bằng việc gọi công thức tổng quát chung 2 muối là: Na X . - Phương trình hoá học được viết: Na X + AgNO3 → Ag X ↓ + NaNO3 (23 + X ) gam → (108 + X ) gam 31,84 gam → 57,34 gam → X = 83,13 → 2 halogen là Br và I → đáp án B. * Với cách giải trên học sinh đã phạm một sai lầm là cho cả 2 muối NaX và NaY đều tạo kết tủa với dung dịch AgNO3, điều này chỉ đúng với muối của 3 halogen Cl, Br, I còn NaF không tác dụng với AgNO3 vì không tạo kết tủa. Vì vậy cần hướng dẫn học sinh xét bài toán qua 2 khả năng: + KN 1: Hỗn hợp 2 muối halogen gồm: NaF và NaCl, lúc đó chỉ có NaCl phản ứng NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3 57,34 nAgNO3 = ≈ 0,4 (mol) → nNaCl ≈ 0,4 (mol) 143, 5 → mNaCl = 0,4. 58,5 = 23,4 < 31,84 → trường hợp này cũng thoả mãn. + KN 2 : Hỗn hợp cả 2 muối halogen đều phản ứng với dung dịch AgNO3, kết quả tìm được 2 halogen là Br và I. Như vậy đáp án là D. 2.1.4. Sai lầm của học sinh về cách hiểu và vận dụng lí thuyết hóa học trong giải bài tập. Một số sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập là do kiến thức lý thuyết chưa nắm vững,còn phiến diện, chưa tổng hợp được kiến thức, ví dụ như một chất hữu cơ có phản ứng tráng gương thì HS chỉ nghĩ rằng đó là Anđêhit mà không xét các trường hợp khác như HCOOH, HCOOR, HCOOM, . .hay khi thuỷ phân este thì HS chỉ nghĩ rằng tạo ra axit (hoặc muối) và ancol chứ không nghĩ đến các trường hợp tạo nhiều muối, anđêhit, xêton, . .Sau đây là một số ví dụ minh hoạ. Ví dụ 18: Đun một chất hữu cơ A đơn chức có khối lượng 8,6 gam trong môi trường kiềm, ta thu được hai chất hữu cơ B và C. Chất B không có phản ứng tráng gương, còn lượng chất C thu được cho tác dụng với Ag2O/NH3 dư thì thu được 21,6 gam Ag và chất B’. Khi cho B’ tác dụng với NaOH thì thu được B. Tìm công thức cấu tạo của A,B,C. Giải: * Sai lầm: Hầu hết HS đều có thói quen suy suy nghĩ rằng: - Khi thuỷ phân một este trong môi trường axit thì sẽ thu được rượu và axit hữu cơ - Khi thuỷ phân este trong môi trường kiềm thì sẽ thu được muối và rượu. Do đó với bài tập trên HS sẽ nhầm tưởng là B là ancol còn C là HCOOH, A là este. * Phân tích: Ta giả sử C là chất có chức andehit, công thức tổng quát có dạng: RCHO, ta có dd NH3 Phương trình hoá học: RCHO + Ag2O  → RCOOH + 2 Ag. RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O. 1 Theo hai phản ứng trên nRCOOH = nRCOONa = nRCHO = nAg = 0,1 2 - Gỉa sử A là este đơn chức: Phương trình hoá học: RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH. A B C 0,1 0,1 0,1 8, 6 Theo giả thiết; MA = = 86 = 44 + (R + R’) 0,1 ’ Vậy: R + R = 86 – 44 = 42 = M C3 H 6 Nếu tách 2 gốc R và R’ ra thì một gốc là – CH3 và một gốc là CH2=CH2. Nếu R của B là CH2=CH- thì CH2=CH-COONa là chất B, còn C là CH3OH. Vậy C không thể có phản ứng tráng gương. Do đó B là CH3COONa và C là CH2=CH-OH, rượu này không bền nên chuyển thành CH3CHO. Vậy A là: CH3COOCH=CH2. Ví dụ 19: Hoà tan 5,6 gam bột Fe trong 300,0 ml dd HCl 1M. Sau phản ứng thu được dd X và khí H2. Cho lượng dư dd AgNO3 vào dd X thì thu được m gam chất rắn. Hãy tìm gía trị m Giải: * Sai lầm: Hầu hết HS là như sau: Phương trình hoá học: Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 (1) mol 0,1 0,2 (2) 2 AgNO3 + FeCl2 → 2 AgCl + Fe(NO3)2 mol 0,1 0,2 AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 (3) mol 0,1 0,1 Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag (4) mol 0,1 0,1 Vậy: Khối lượng chất rắn là: 53,85 gam. * Phân tích: HS đã viết thiếu phản ứng hoá học: 4 H+ + 3 Fe3+ + NO3- → 3 Fe3+ + NO + 2 H2O (*) Phản ứng (*) xảy ra trước phản ứng (4) nên Fe2+ trong phản ứng (4) chỉ còn: 0,025. Do đó khối lượng chất rắn là: 45,75 gam. 2.1.5. Không xét hết các trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm”. Một số HS thường mắc các “bẫy” khi giải toán là không chú ý đến các tính chất đặc biệt của các chất PƯ cũng như các chất SP, như tính lưỡng tính của các ôxit, hyđroxit lưỡng tính, quá trình hoà tan các kết tủa của các ôxit axit như hoà tan CaCO3 bởi CO2, . ., vì vậy HS thường xét thiệu nghiệm, sau đây là một số ví dụ. Ví dụ 20: X là dd chứa 0,1 mol AlCl3 Y là dd NaOH 1 M. Đổ từ từ dd Y vào dd X đến hết thì lượng kết tủa thu được là 6,24 gam. Thể tích dd Y là: A. 0,24 lít B. 0,32 lít C. 0,24 lit hoặc 0,32 lít D. 0,34 lít * Sai lầm: Hầu hết HS thường giải theo cách sau: - Phương trình hoá học: AlCl3 + 3 NaOH → 3 NaCl + Al(OH)3 (1) Ban đầu: Mol 0,1 1.V 6, 24 Phản ứng: Mol = 0,08 (mol) 78 - Qua số mol của Al(OH)3 thu được ta thấy AlCl3 dư, nên NaOH hết, vậy NaOH tính theo kết tủa Al(OH)3, do đó nNaOH = 3. nAl (OH )3 = 3. 0,08 = 0,24 (mol) Vậy: VY = 0,28 (lít). * Phân tích: Hầu hết HS đã mắc một sai lầm là không nghĩ đến tính lưỡng tính của Al(OH)3 nên đã không xét thêm một trường hợp nữa là dd NaOH tác dụng hết với Al(OH)3 để thu được kết tủa cực đại, sau đó một phần kết tủa Al(OH)3 tan ra, do đó bài toán này có 2 kết quả đúng là: V dung dịch Y bằng 0,24 lít và 0,32 lít. 2.1.6. Chưa có phương pháp phân tích và tổng hợp kiến thức. Đa số các em HS có năng lực học tập trung bình và yếu đều mắc các “bẫy” kiến thức về phần này, các em có thể có kiến thức các phần riêng biệt, nhưng sự tổng hợp các kiến thức đó lại trong một vấn đề cần giải quyết thì hạn chế, mặt khác nhiều em chưa có khả ?y y ? y ? năng phân tích các dự kiện bài toán, để từ đó xâu chuỗi chúng lại thành một kiến thức thống nhất, logíc, sau đây là một số ví dụ minh hoạ. Ví dụ 21 : Cho các chất: Cu(OH)2 (1), AgCl(2), NaOH(3), Al(OH)3(4), Mg(OH)2(5). Những chất nào trong số các chất trên có bị hoà tan trong dd amoniăc. A. Chỉ có 1,2 B. Chỉ có 1,2,3. C. Chỉ có 1,3 D. 1,2,3 và 5 * Sai lầm: Đa số HS thường chọn 1,2, vì HS nghĩ ngay đến khả năng tạo phức của dd NH3 với Cu(OH)2 và AgCl, nên chọn đáp án A. * Phân tích: Đề ra yêu cầu là tìm chất bị hòa tan trong dung dịch amoniăc nên có thên NaOH nữa (vì NaOH không phản ứng nhưng tan trong dd NaOH). Ví dụ 22 : Để điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm có thể dùng các cách: 1. Cho dd KMnO4 tác dụng với dd HCl đặc. 2. Cho dd KMnO4 và dd H2SO4 đặc tác dụng với tinh thể NaCl. 3. Điện phân nóng chảy NaCl. A. Chỉ có 1 B.Chỉ có 2 C.Chỉ có 3 D. Cả 1,2,3 * Sai lầm: HS thường chọn đáp án D, như vậy phương án 2 cũng được chấp nhận. * Phân tích: Khi cho H2SO4 đđ tác dụng với NaCl sẽ giải phóng HCl 0 t C NaCl + H2SO4 (đ) → NaHSO4 + HCl Nhưng do HCl sinh ra ở dạng khí hoặc có hoà tan thành axit thì nồng độ cũng không đủ lớn để tác dụng với dd KMnO4 để giải phong Cl2. Trong phòng thí nghiệm, với lượng chất điều chế ít, dụng cụ đơn giản nên không dùng phương pháp điện phân. Vậy: chỉ có phương án 1 là hợp lí nên chọn đáp án A. Ví dụ 23: Dãy gồm các chất đều có khả năng là mất màu dd Brom là: A. Xiclobutan, Propilen, Axetilen, Butađien B. Propilen, axetilen, glucozo, triolein. C. Benzen, etilen, propilen, axetilen, tripanmitin D. Propilen, axetilen, butadien, saccarozo. * Sai lầm: Hầu hết HS khi giải quyết kiến thức trên , thấy các chất trong câu A đều thoả mãn nên chọn đáp án A. * Phân tích: Xiclobutan pư với Br2 (kh) chứ không pư dd Br2/CCl4. Vì vậy đáp án đúng là B. 2.1.7. Những sai lầm về kĩ năng thực hành hóa học Trong quá trình dạy học hóa học, không chỉ chú trọng đến kiến thức lí thuyết mà còn phải rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học cho học sinh. Dựa trên những sai lầm về thực hành hóa học, giáo viên có thể thiết kế các bài tập hóa học thực nghiệm, tăng tính hấp dẫn và thực tiễn của môn học. Ví dụ 24: Trong phòng thí nghiệm, khí clo được điều chế từ MnO2 và axit HCl. a. Viết phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có). b. Phân tích những chỗ sai khi lắp bộ thí nghiệm như hình vẽ sau. Phân tích : a. Phương trình phản ứng : 0 MnO2 + 4HCl t MnCl2 + Cl2 + 2H2O (®Æc) b. Về mặt kĩ năng thực hành, giáo viên cần phân tích cho học sinh hiểu hình vẽ mô phỏng thí nghiệm, học sinh suy luận trong thí nghiệm này: Phải dùng dung dịch HCl đặc 30-37% để phản ứng oxi hoá-khử xẩy ra. Do đó dùng dung dịch HCl 10% (loãng) thì không thể thu được khí Cl2. Phải dùng đèn cồn để đun nóng MnO2. Khí Cl2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí, nên không dùng nút cao su ở bình thu khí như hình vẽ, để không khí thoát ra ngoài. Để thu được khí Cl2 tinh khiết, cần lắp thêm các bình rửa khí (loại khí HCl) và làm khô khí (loại hơi nước). 2. Các biện pháp hạn chế và sữa chữa (khắc phục) sai lầm giúp HS tránh “bẫy” Qua những “bẫy” ở trên, HS cần chú ý những điểm sau trong quá trình trả lời các câu hỏi lý thuyết cũng như giải bài tập hoá học: a. Đọc kỹ đề ra trước khi làm bài. b. Tóm tắt đề bằng cách gạch chân dưới những nội dung quan trọng có trong đề ra. c. Nếu là câu hỏi lí thuyết cần phân loại nhanh là câu hỏi thuộc dạng nào: Giải thích một vấn đề, nhận biết các chất, tách hay tinh chế các chất.Từ đó áp dụng ngay phương pháp giải các dạng đó để giải quyết vấn đề nêu ra. d. Nếu là bài tập tính toán, trước hết HS phải được trang bị một số phương pháp giải toán hoá như: phương pháp bảo toàn khối lương, phương pháp bảo toàn electron, phương pháp đường chéo, bài toán chất khí, phương pháp trung bình . . sau đó hướng dẫn HS trước khi giải toán phải tìm số mol các chất (nếu có thể), viết phương trình hoá học hay sơ đồ biến hoá để kết nối các mối quan hệ, từ đó lập phương trình toán học, giải toán tìm nghiệm. e. Nếu là bài toán thực nghiệm cần cho HS làm quen với nhiều các thao tác thí nghiệm, các buổi thực hành phải hướng dẫn HS trực tiếp làm thínghiệm, các em phải tận mắt quan sát được các hiện tượng và giải thích được các hiện tượng đó một cách khoa học, từ đó các em khái quát và hình thành nên tư duy thực nghiệm hoá học. KẾT LUẬN 1. Xuất phát từ những yêu cầu mới của công tác giảng dạy đó là lấy HS làm trung tâm, cho nên việc hướng dẫn HS trung học phổ thông phát hiện các “bẫy” và tránh những nhầm lẫn khi giải bài tập không nhằm ngoài mục đích này. Việc làm này sẽ có tác dụng nâng cao hiệu quả dạy của Thầy và học của trò. 2. Đề tài này mới chỉ khai thác được một số nhầm lẫn mà quá trình hướng dẫn HS giải bài tập các em mắc phải, chắc chắn rằng đang còn nhiều nội dung khác nữu cần được tiếp tục phát triển thêm. 3. Các tình huống trong bài tập mà ta có thể gọi là “bẫy” có thể giúp giáo viên đánh giá được năng lực nhận thức của HS từ đó phân loại HS để rồi tìm phương pháp dạy học phù hợp với từng đối tượng HS, giúp GV bồi dưỡng nhân tài cũng như phụ đạo HS yếu kém một cách khoa học hơn. 4. Phân tích những “bẫy” trong giải bài tập hoá học có thể xem như một phương pháp “Phản chứng” trong giảng dạy kiến thức ở trường THPT, nó có thể được nghiên cứu sâu, rộng hơn, kết hợp thực nghiêm sư phạm để có thể trở thành cơ sở lí luận khoa học trong dạy hoc. 5. Với điều kiện thời gian ngắn, trình độ bản thân có hạn, chắc chắn đề tài còn có những hạn chế. Với tâm huyết nghề nghiệp và tấm lòng của mình, tôi muốn được đóng góp một phần nhỏ công sức của mình vào công việc chuyên môn, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học. Rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý và đồng cảm của đồng nghiệp và bạn đọc. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cao Cự Giác. Thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy và học hóa học. Nxb Giáo dục, 2009. 2. Cao Cự Giác. Các phương pháp chọn lọc giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học. Nxb Giáo dục, 2009. 3. Đào Hữu Vinh. 500 Bài tập hoá học. Nxb Giáo dục 1995 4. Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên), Hoá học 10,11,12 (Ban KHTN, Ban KHXH). Nxb Giáo dục 5. Nguyễn Xuân Trường. Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông. Nxb Giáo dục, 2005. 6. Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác. Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay. Tạp chí Giáo dục, số 128. 12/2005. 7. Nguyễn Đức Vận. Thực hành hoá học vô cơ, Nxb Giáo dục 1984
- Xem thêm -