LỜI MỞ ĐẦU Sau mỗi kì thi ĐH-CĐ, gặp lại các em học sinh, được nghe một số em học sinh tâm sự “…không phải em không làm được, mà thời gian ngắn quá, em làm không xong…”, tôi luôn trăn trở làm như thế nào để giúp các em có thể nhanh hơn, chính xác hơn trong thi cử, từ đó tôi đã xây dựng được một số phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học và Phương pháp đồ thị là một trong những phương pháp tôi tâm đắc nhất. Tôi viết sang kiến kinh nghiệm này trong thời gian năm học 2008-2009 gần kết thúc, các kì thi đang đến gần, với mong muốn chia sẻ những kinh nghiệm của mình với bạn bè đồng nghiệp. Tôi hy vọng sáng kiến kinh nghiệm của tôi sẽ đóng góp một phần nhỏ trong việc giảng dạy để giúp các em học sinh đạt kết quả cao hơn trong học tập, đạt kết quả cao trong các kỳ thi và đóng góp phần nhỏ bé kinh nghiệm của mình với các bạn bè đồng nghiệp trong công tác giảng dạy. Là một giáo viên trẻ, tuy đã có nhiều nỗ lực và cố gắng trong công việc, nhưng với kinh nghiệm công tác còn thiếu chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, xây dựng của các thầy cô và của các bạn bè đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn 1 A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Những năm gần đây, với xu thế “đổi mới phương pháp dạy học”, hình thức thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) đã được đưa vào để thay thế hình thức thi tự luận trong một số môn học, trong đó có môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập. Điều này không những yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải thành thạo trong kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hợp lí. Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng nhưng trong các kì thi vẫn không giải quyết hết các yêu cầu của đề ra. Lí do chủ yếu là các em vẫn tiến hành giải bài tập hóa học theo cách truyền thống, việc này làm mất rất nhiều thời gian nên từ đấy không tạo được hiệu quả cao trong việc làm bài thi trắc nghiệm. Vì vậy việc xây dựng “các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học” là một việc rất cần thiết để giúp các em học sinh đạt hiệu quả cao trong các kì thi. Tuy nhiên, hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các phương pháp toán học để giải quyết các bài toán hóa học một cách nhanh gọn và đơn giản nhưng vẫn giúp học sinh hiểu được sâu sắc bản chất hóa học là một điều không phải dễ dàng. Trong quá trình giảng dạy, tôi đã thấy các em học sinh gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc giải quyết các dạng bài toán: “Sục CO 2 vào dung dịch hỗn hợp Ca(OH) 2 và NaOH”, “dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp −2 3 CO và − 3 HCO ”… thực sự đây là những dạng bài tập khó và cũng là một dạng toán thường gặp trong các kì thi ĐH-CĐ. Là một giáo viên, khi hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những bài tập dạng này mất rất nhiều thời gian vì học sinh rất dễ nhầm lẫn thứ tự của các phản ứng xẩy ra dẫn đến việc lựa chọn đáp án sai. 2 Phương pháp đồ thị là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, tuy nhiên qua tham khảo các tài liệu tôi thấy phương pháp đồ thị chỉ dừng lại ở việc áp dụng cho các bài toán đơn giản, những bài toán dung dịch chỉ gồm một chất. Những dạng bài toán phức tạp như trên (sẽ được đề cập đến trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm này) thì chưa có tài liệu tham khảo hoặc tác giả nào đề cập đến. Trong quá trình giảng dạy của mình, đặc biệt là dạy khối và dạy ôn thi đại học, tôi nhận thấy khi sử dụng “phương pháp đồ thị” để giải quyết các bài tập dạng này đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian. Học sinh đã nhanh chóng và chính xác hơn trong việc lựa chọn đáp án đúng do không phải viết nhiều phương trình và không phải thực hiện các phép toán phức tạp, dễ nhầm lẫn. Thay vào đó học sinh chỉ phải sử dụng các phép toán đơn giản về tỉ lệ trong tam giác đồng dạng. Khi làm theo phương pháp này, các em có thể nhìn vào đồ thị và hiểu ngay được các quá trình phản ứng xảy ra mà trước đó còn rất mơ hồ và không hiểu rõ. Với các lí do trên, tôi chọn đề tài “Phát triển phương pháp đồ thị để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm Hóa học” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình. II. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI * Xây dựng dạng đồ thị và phương pháp sử dụng phương pháp đồ thị cho 4 dạng bài toán 1. Sục CO 2 vào dung dịch hỗn hợp Ca(OH) 2 và NaOH 2. Dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp CO −2 3 và HCO − 3 3. Dung dịch OH - tác dụng với dung dịch hỗn hợp Al 3+ và H + 4. Dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp AlO − 2 và OH − * Bằng thực nghiệm sư phạm đánh giá kiểm tra hiệu quả của phương pháp 3 III. PHẠM VI ÁP DỤNG Phương pháp trong đề tài được áp dụng vào các tiết dạy tự chọn phần kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm ở lớp 12 và áp dụng cho các lớp ôn thi ĐH IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: Nghiên cứu cơ sở lí luận, cơ sở pháp lí, thực nghiệm sư phạm B. NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ I. CỞ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP Phương pháp đồ thị trong giải toán hóa học là phương pháp dựa vào đồ thị mô tả sự phụ thuộc của sản phẩm (thường là số mol chất kết tủa, chất bay hơi) vào chất tham gia phản ứng để xác định các yêu cầu của bài toán. 4 Từ đồ thị có nhiều phương pháp khác nhau để xác định các giá trị cần tính, nhưng có lẽ đơn giản nhất là sử dụng tỉ lệ của tam giác đồng dạng ( Định lý Talet đã được học ở môn toán cấp 2). Từ đó học sinh chỉ cần sử dụng những phép tính rất đơn giản là có thể tìm ra kết quả. Phương pháp này đã được sử dụng rất hiệu quả vào một số dạng bài tập như: - Sục CO 2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH) 2 - Dung dịch OH - tác dụng với dung dịch hỗn hợp a mol Al 3+ - Dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp a mol AlO − 2 Các bài toán này trước đây thường được giải quyết bằng việc viết phương trình ion thu gọn và tính theo phương trình, với phương pháp này học sinh phải viết rất nhiều phương trình, thực hiện nhiều phép tính dẫn đến mất nhiều thời gian và nhầm lẫn trong việc xác định kết quả. 5 Khi học sinh đã nắm vững dạng đồ thị của bài toán, thì việc xác định kết quả được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng, phương pháp đồ thị không những không làm mất đi bản chất Hóa học mà nó còn giúp học sinh giải thích được và dự đoán một cách chính xác hơn các hiện tượng thực nghiệm. Nó không những có hiệu quả trong các bài tập định lượng mà còn rất hiệu quả trong một số bài tập định tính về giải thích hiện tượng hoặc dự đoán hiện tượng. II. PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ VÀO MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN KHÁC Dùng phương pháp đồ thị để giải các dạng bài tập trên đã được một số tác giả khai thác và được viết khá phổ biến trong các tài liệu tham khảo. Với phương châm thừa kế và phát triển, tôi mạnh dạn đưa phương pháp đồ thị vào các dạng bài tập phức tạp hơn. II.1. Dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp chứa a mol CO −2 3 và b mol HCO − 3 1. Cho từ từ dung dịch H + vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol CO −2 3 và b mol HCO − 3 Trường hợp này do H + thiếu nên các phản ứng lần lượt xẩy ra là: H + + CO −2 3 → HCO − 3 (1.1) a a a H + + HCO − 3 → CO 2 + H 2 O (1.2) (a+b) (a+b) (a+b) Hiện tượng: Ban đầu chưa có khí bay lên (xẩy ra phương trình (1.1)), sau đó có khí bay lên (xẩy ra phương trình (1.2)). Số mol khí thoát ra cực đại là (a+b) mol khi số mol H + bằng (2a+b). Đồ thị là đường số (1) 2. Cho từ từ dung dịch hỗn hợp chứa a mol CO −2 3 và b mol HCO − 3 vào dung dịch H + 6 Trường hợp này H + dư nên các phản ứng đồng thời xẩy ra là: 2H + + CO −2 3 → CO 2 + H 2 O 2a a a H + + HCO − 3 → CO 2 + H 2 O b b b Hiện tượng: Lập tức có khí bay lên. Đồ thị là đường số (2) 3. Trộn nhanh dung dịch H + với dung dịch hỗn hợp chứa a mol CO −2 3 và b mol HCO − 3 Trường hợp này lượng khí CO 2 thoát ra sẽ nằm trong một khoảng, lượng khí thoát ra bé nhất khi các phản ứng xẩy ra như trường hợp 1. Lượng khí thoát ra lớn nhất khi HCO − 3 tác dụng hoàn toàn với H + sau đó CO −2 3 mới phản ứng. Để lượng khí thoát ra cực đại thì các phản ứng lần lượt xẩy ra là: H + + HCO − 3 → CO 2 + H 2 O b b b 2H + + CO −2 3 → CO 2 + H 2 O 2a a a Đồ thị là đường số (3) 7 *Áp dụng Dung dịch A là dung dịch HCl 0,25M. Dung dịch B là dung dịch hỗn hợp Na 2 CO 3 0,1M và NaHCO 3 0,2M. Tính thể tích CO 2 (đktc) thoát ra trong các trường hợp sau: a. Cho từ từ và khuấy đều 100ml dung dịch A vào 100ml dung dịch B A. 0,448 B. 0,504 C. 0,336 D. 0,4032 b. Cho từ từ và khuấy đều 100ml dung dịch B vào 100ml dung dịch A A. 0,56 B. 0,504 C. 0,3808 D. 0, 42 c. Trộn nhanh 100ml dung dịch A với 100ml dung dịch B A. 0,336 ≤ V 2 CO ≤ 0,504 B. 0,336 ≤ V 2 CO ≤ 0,56 C. 0,42 ≤ V 2 CO ≤ 0,504 D. 0,336 ≤ V 2 CO ≤ 0,42 Giải: Ta có n + H =0,025 mol; a = n 32 CONa =0,01 mol; b = n 3 NaHCO =0,02 mol Từ đó ta có đồ thị như hình vẽ: 8 a. Xét 2 tam giác đồng dạng ABC và ADE ta có: AC AE BC DE = => 01,004,0 01,0025,0 03.0 1 − − = x => x 1 = 0,015 (mol) => V 1 = 0,336(lít) => Đáp án C b. 2 tam giác đồng dạng OBC và AEF ta có: OC OE BC EF = => 04,0 025,0 03.0 2 = x => x 2 = 0,01875 (mol) => V 2 = 0,42 (lít) => Đáp án D c. x 1 ≤ n 2 CO ≤ x 3 ; 02,004,0 02,0025,0 02,003,0 02,0 3 − − = − −x =>x 3 = 0,0225(mol) =>V 3 = 0,504(lít) Vậy 0,336 ≤ V 2 CO ≤ 0,504 => Đáp án A * Bài tập áp dụng Dung dịch A là dung dịch HCl 2,7M, dung dịch B là dung dịch hỗn hợp Na 2 CO 3 và NaHCO 3 . - Cho từ từ 100ml dung dịch A vào 100ml dung dịch B được 3,808 lít khí - Cho từ từ 100ml dung dịch B vào 100ml dung dịch A được 4,536 lít khí a. Tính C M của dung dịch A A. [Na 2 CO 3 ] = 1M và [NaHCO 3 ] =1M B. [Na 2 CO 3 ] = 1M và [NaHCO 3 ] =2M C. [Na 2 CO 3 ] = 2M và [NaHCO 3 ] =1M 9 D. [Na 2 CO 3 ] = 1,5M và [NaHCO 3 ] =1,5M b. Trộn nhanh 100ml dung dịch A với 100ml B thì thể tích khí (lít) thoát ra lớn nhất là bao nhiêu? A. 5,264 B. 4,536 C. 6,048 D. 6,72 (Các thể tích khí đều đo ở đktc) II.2. Sục CO 2 vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol Ca(OH) 2 và b mol NaOH Các phản ứng lần lượt xẩy ra là: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O (2.1) a a a CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O (2.2) 2 b b 2 b CO 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O → 2NaHCO 3 (2.3) 2 b 2 b CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 (2.4) a a Đồ thị của bài toán dạng này như sau: (Hình II.2) 10 [...]... nhưng tôi đã xây dựng lại phương pháp dựa trên quan điểm Hóa học và đã phát triển và mở rộng phương pháp này cho nhiều dạng bài tập khác nhau, phức tạp hơn Phương pháp đồ thị mà tôi nêu ra trên đây là kết quả của một thời gian giảng dạy các lớp học khối, các lớp ôn thi ĐH và tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Nguyễn Đức Mậu Sau khi trao đổi với các đồng nghiệp về phương pháp này, tôi cũng đã... hỏi rất ít (đa số các em không làm hết bài trong 20 phút), nhiều em lựa chọn đáp án sai - Khi sử dụng phương pháp đồ thị tỉ lệ học sinh hoàn thành chính xác ≥ 90% yêu cầu đề ra khá cao (≈ 50%) Từ kết quả trên cho thấy phương pháp đồ thị rất có hiệu quả trong việc giải các dạng bài tập trên C KẾT LUẬN 21 Đổi mới phương pháp để nâng cao chất lượng dạy học, không những giúp học sinh nhanh chóng nắm vững... Hướng dẫn cho học sinh giải theo phương pháp thông thường (tính theo phương trình phản ứng, áp dụng các định luật bảo toàn trong Hóa học ) ở lớp ĐC 12A3 - Hướng dẫn cho học sinh giải theo phương pháp đồ thị ở lớp TN 12A2 III.4 Kiểm tra kết quả thực nghiệm và thảo luận Để xác định hiệu quả, tính khả thi của phương pháp Việc kiểm tra, đánh giá chất lượng nắm bắt kiến thức của học sinh ở lớp thực nghiệm và... việc học mà còn giúp học sinh đạt kết quả cao hơn trong thi cử là một điều trăn trở của một giáo viên trẻ chỉ với 5 năm công tác như tôi Trong quá trình công tác tôi cũng đã tìm tòi và mạnh dạn đưa vào một số phương pháp mới trong hoạt động giảng dạy của mình Tôi xây dựng phương pháp đồ thị này với mong muốn giúp các em học sinh có được phương pháp giải một số dạng bài tập một cách nhanh chóng Phương pháp. .. THỰC NGHIỆM III 1 Mục đích thực nghiệm sư pham Mục đích của thực nghiệm sư phạm nhằm giải quyết các vấn đề sau: 1 Khẳng định hướng đi đúng đắn và cần thiết của đề tài trên cơ sở lý luận và thực tiễn 2 Kiểm chứng tính ưu việt của phương pháp đồ thị trong việc giải một số dạng bài tập trắc nghiệm ở các chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm 3 Góp phần đổi mới phương pháp và nâng cao chất lượng dạy học. .. tiến hành bằng các bài kiểm tra, kết quả của một trong các bài kiểm tra đó (đề kiểm ở phần phụ lục) như sau Kết quả Học sinh đạt điểm 9,10 Học sinh đạt điểm 7,8 Học sinh đạt điểm 5,6 Học sinh đạt điểm ≤ 4 Lớp thực nghiệm 12A2 47,6% 28,6% 19,0% 4,8% Lớp đối chứng 12A3 4,4% 46,7% 42,2% 6,7% Từ kết quả các bài kiểm tra cho thấy: - Khi không dùng phương pháp đồ thị số học sinh hoàn thành tất cả các câu hỏi... 15 Học lực Lớp Lớp Học lực Lớp Lớp TBCHK I TN ĐC 71,4% 78,6% Khá giỏi T.Bình 28,6% 21,4% 0% 0% Yếu Môn hoá Khá giỏi T.Bình Yếu TN ĐC 84,5% 15,5% 0% 83,3% 16,7% 0% III.3 Nội dung thực nghiệm Trong các tiết dạy tự chọn hoặc các buổi dạy khối (ôn thi ĐH), khi hướng dẫn học sinh giải bài tập ở các chương kim loại kiềm, kiềm thổ, Nhôm Tôi tiến hành thực nghiệm cùng một nội dung bài tập theo hai phương pháp. .. thân với các đồng nghiệp, mong các bạn đồng nghiệp phát huy một cách hiệu quả những cái được của đề tài này nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần vào sự nghiệp trồng người của nước ta hiện nay Đồng thời, bản thân tôi cũng mong muốn nhận được sự góp ý của các bạn để tôi có thể hoàn thiện hơn nữa phương pháp dạy học của mình 22 PHỤ LỤC TRƯỜNG THPT NGUYỄN ĐỨC MẬU ĐỀ KIỂM TRA CHÂT LƯỢNG MÔN HÓA HỌC Thời... những sự đóng góp quý báu và sự ủng hộ của các đồng nghiệp trong và ngoài trường Tôi đã đưa phương pháp này vào giảng dạy cho các em học sinh và bước đầu thu được kết quả tốt được thể hiện qua các bài kiểm tra cũng như trong các kì thi thử ĐH mà trường tổ chức Những kết quả chính của đề tài cũng đã được nhận đăng trên tạp chí Hóa học & Ứng dụng dưới dạng một bài báo Tôi viết nên ý tưởng với mong muốn... kết tủa cực đại là: A a ≤ x ≤ (2b+a) B a ≤ x ≤ (2a+b) C b ≤ x ≤ (a+b) D a ≤ x ≤ (a+b) Nếu học sinh dung phương pháp tính theo phương trình phản ứng để giải quyết bài tập này thì mất khá nhiều thời gian và có thể dẫn đến nhầm lẫn, Nhưng nếu sử dụng đồ thị thì kết tủa cực đại sẽ ứng với đoạn AB trên hình II.2 Từ đó học sinh dễ dàng xác định được đáp án đúng là đáp án D *Áp dụng định lượng 11 VD1: Hấp thụ . một số phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học và Phương pháp đồ thị là một trong những phương pháp tôi tâm đắc nhất. Tôi viết sang kiến kinh nghiệm này trong thời gian năm học 2008-2009. các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các em học sinh đạt hiệu quả cao trong các kì thi. Tuy nhiên, hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các. được các quá trình phản ứng xảy ra mà trước đó còn rất mơ hồ và không hiểu rõ. Với các lí do trên, tôi chọn đề tài Phát triển phương pháp đồ thị để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm Hóa học