SKKN Một vài kinh nghiệm phát triển tư duy khai thác mở rộng kiến thức từ phương trình hoá học cho học sinh lớp 8

Nội dung text: SKKN Một vài kinh nghiệm phát triển tư duy khai thác mở rộng kiến thức từ phương trình hoá học cho học sinh lớp 8

1. TÊN ĐỀ TÀI: “Một vài kinh nghiệm phát triển tư duy khai thác mở rộng kiến thức từ phương trình hoá học cho học sinh lớp 8” GV: Phí Thị Bích Nguyệt Trường THCS Nguyễn Văn Cừ ĐẶT VẤN ĐỀ I.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thế kỷ XXI đòi hỏi ở mỗi con người phải có năng lực tự chủ và xét đoán cao hơn, gắn bó sự tăng trưởng trách nhiệm cá nhân trong nỗ lực cộng đồng nhằm đạt được mục đích chung, vì vậy giáo dục không thể coi nhẹ bất kỳ tiềm năng nào của từng cá nhân: trí nhớ, lập luận, mỹ cảm, thể lực, kỹ năng giao lưu, không để tiềm năng nào như một kho báu tiềm ẩn trong lòng mỗi con người mà không được khám phá. Trong điều kiện cuộc cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại đã và đang tạo ra bước phát triển mới .Vì vậy để bắt kịp sự phát triển nhanh chóng của khoa học kĩ thuật, con người phải có đầy đủ kiến thức khoa học. Ngay từ bây giờ phải trang bị cho học sinh, những người chủ tương lai của đất nước những kiến thức khoa học căn bản, có đầy đủ khả năng tham gia vào công cuộc xây dựng đất nước, phục vụ nhân dân. Mỗi giáo viên cần phải truyền đạt cho học sinh những kiến thức trong sách giáo khoa một cách vững chắc, chính xác giúp các em hiểu sâu, hiểu rõ hơn bài học. Muốn vậy ngoài việc giảng dạy bài giáo viên còn cần phải tạo ra sự hứng thú cho các em trong việc học tập, tạo điều kiện cho các em tham gia xây dựng bài học một cách tích cực nhất. Vì thế mỗi giáo viên khi lên lớp ngoài việc phải luôn tìm tòi suy nghĩ, tìm mọi cách, mọi biện pháp để nâng cao chất lượng cho mỗi bài giảng giúp học sinh nắm vững kiến thức, giáo viên còn cần phải tìm cách giúp học sinh thấy được cái hay cái đẹp, cái cần thiết của kiến thức trong mỗi bài học bằng cách vận dụng bài học vào thực tế, giải thích các hiện tượng liên quan gần gũi trong đời sống hằng ngày. Nội dung học tập môn hoá học chứa đựng cả một kho tàng kiến thức sinh động, phong phú, hấp dẫn, dễ kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh, tạo điều kiện tốt cho việc hình thành động cơ, nhu cầu nhận thức cũng như hứng thú học tập của học sinh để trang bị cho học sinh những kiến thức hoá học một cách có hệ thống, tự giác và vững chắc.Tư tưởng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học là “Tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh theo hướng tổ chức cho học sinh được tự lực, chủ động chiếm lĩnh tri thức khoa học, xây dựng phương pháp tự học để học sinh có thể học suốt đời” 1
2. Hoá học là môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu các chất, sự biến đổi và ứng dụng của chúng . Bộ môn hóa học ở trường phổ thông có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức hóa học cơ bản bao gồm các kiến thức hóa học cơ bản về cấu tạo chất, các định luật hóa học cơ bản, các khái niệm, các học thuyết phân loại các chất và tính chất của chất.Việc nắm vững các kiến thức hóa học góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo ở bậc phổ thông, chuẩn bị cho học sinh tham gia vào hoạt động sản xuất và xã hội sau này.Đối với học sinh ở trường trung học cơ sở yêu cầu tối thiểu về kiến thức hoá học sau khi học xong từng tiết, từng bài các em cần nắm vững các khái niệm cơ bản của hoá học Nhưng thực tế để nắm vững các kiến thức trên không phải là đơn giản với học sinh. Vì đa số học sinh cho rằng môn hoá học là môn tương đối khó và đặc biệt nếu các em không chú ý ngay từ những kiến thức cơ bản đầu tiên, khi lên lớp các em bị mất gốc thì việc học tập càng thêm khó. Môn hóa học được bắt đầu học ở lớp 8vì tính trừu tượng của nó phải dựa trên những kiến thức đã học của toán học, vật lý, nên học sinh khó tiếp thu vì kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học trước của các em còn yếu và các em cho rằng môn hóa học là môn học phức tạp và khó khăn nên các em chán học và không muốn học.Mà sự thật là như vậy, qua nhiều năm tôi tiến hành khảo sát đầu năm lớp 9 với các khái niệm cơ bản như: nguyên tố hoá học, nguyên tử, phân tử đến cách lập phương trình hoá học thì hầu như thu được kết quả thấp,đạt khoảng 40% trên trung bình. Để nâng cao chất lượng học tập môn hoá học, phương trình hóa học được xem như là một trong những chìa khóa, công cụ cho việc dạy và học hóa học. Phương trình hóa học nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức học trong chương trình, rèn kỹ năng vận dụng kiến thức vào đời sống, phương trình hóa học là phương tiện phát triển tư duy cho học sinh. Bởi vậy khi lập được phương trình hóa học,mở rộng kiến thức về phương trình hoá học thì học sinh đã lĩnh hội được một lượng kiến thức lớn trong quá trình học môn hoá học8. Kiến thức này luôn được củng cố, đào sâu và vận dụng thực tế giảng dạy hóa học ở phổ thông. Nhưng vận dụng vào để lập phương trình hoá học, mở rộng kiến thức về phương trình hoá học cũng còn có khoảng cách. 2
3. nắm được nó thuộc loại hợp chất nào? Thành phần của nó ra sao? Một công thức hóa học chỉ đúng khi nào? Vậy trong khi lập phương trình hóa học cần chú ý đến chất tham gia và chất tạo thành dựa trên tính chất hóa học của chất ngành hóa học nghiên cứu về chất và sự biến đổi của chất, chất và sự biến đổi của chất được xem xét cả về mặt định tính và định lượng. Nếu thiếu hiểu biết hóa học thì không thể lập đúng phương trình hóa học được. Do đó sự thống nhất giữa 2 mặt định tính va định lượng của các hiện tượng hóa học là cơ sở phương pháp luận của việc lập phương trình hóa học để giải 1 bài toán hóa học bất kỳ nào? Kinh nghiệm rút ra từ thực tế giảng dạy hóa học ở trường phổ thông đã chỉ rõ rằng. Khi học sinh lập đúng phương trình hóa học thì kết quả học tập bộ môn đạt từ khá trở lên. Từ phương trình hoá học, giáo viên hướng dẫn cho các em phát hiện ra những kiến thức đã học có liên quan đến phương trình hoá học. Nhũng kiến thức này phụ thuôïc vào trình tự số tiết được dạy trong chương trình,vì qua mỗi kiến thức từ phương trình hoá học lại được bổ sung thêm do vậy tới thời điểm nào thì học sinh phát hiện ra những kiến thức đã học tới thời điểm đó. Càng về sau, thì học sinh lại tiếp tục được bổ sung thêm những kiến thức đã biết và đến cuối năm, tập hợp lại những vấn đề cơ bản cần biết từ phương trình hoá học để làm nội dung các em tự ôn tập. Các phương trình hoá học trên được giao cho học sinh vào thời điểm kiểm tra bài cũ hoặc củng cố trong từng tiết học. Nhiệm vụ của học sinh hãy liệt kê những kiến thức đã học có liên quan đến phương trình hoá học và thông qua kết quả đạt được của mình vào thời gian thích hợp nào đó như đầu giờ của các tiết học dươiù sự điều khiển của giáo viên. Và sau đây là kết quả tập hợp được về những điều đã biết có liên quan đến phương trình hoá học của học sinh như sau: định nghĩa về phương trình hoá học,cách lập phương trình hoá học,ý nghĩa của phương trình hoá học, định nghĩa về phản ứng hoá học, phân biệt các chất tham gia phản ứng, chất tạo thành sau phản ứng, định luật bảo toàn khối lượng, công thức hoá học(đơn chất, hợp chất), cách xác định hoá trị của các nguyên tố trong hợp chất,quy tắc hoá trị, lập công thức 13
4. hoá học, ý nghĩa của công thức hoá học,khái niệm nguyên tố hoá học, nguyên tử, phân tử, chất Sau khi nghe và thống kê ý kiến của các em đã có nhiều cố gắng để tìm ra kiến thức có liên quan đến phương trình hoá học và giáo viên tiếp tục gợi ý thêm như :Nhìn vào công thức hoá học và các hệ số của công thức hoá học trả lời câu hỏi:Những công thức hoá học trên gợi cho các em biết thêm điều gì? Học sinh trả lời: công thức Fe2O3 cho ta biết 1 mol Fe2O3 có khối lượng mol là:M=56.2+16.3=160 gam 3CO2 cho ta biết đây là 3 mol CO2 và có tổng khối lượng mol là:M=3.(12+16.2)=132 gam Ơû ĐKTC 3 mol CO2 chiếm thể tích là: VCO2 =3.22,4l=67,2lít Và như vậy,từ phương trình hoá học,các em còn biết thêm về mol nguyên tử, phân tử,thể tích mol của chất khí, cách tính khối lượng mol b.Bước 2:Trả lời những kiến thức đã học có liên quan đến phương trình hoá học. Với những kiến thức đã biết có liên quan đến phương trình hoá họcvừa kể trên,nhiệm vụ của học sinh là tiếp tục ôn tập nắm rõ các kiến thức đã học để giờ sau giáo viên tiếp tục kiểm tra bằng cách nhắc đến kiến thức nào thì học sinh trả lời những kiến thức đó. Và cứ như vậy, tuỳ vào lượng thời gian thích hợp để giáo viên kiểm tra ,đánh giá. Bằng cách này đãù giúp học sinh có ý thức tự ôn bài rõ rệt và kiến thức đã học của chương trình được em thường xuyên nhắc lại trước lớp. Sau đây là những ví dụ về hình thức kiểm tra. Ví dụ1 :Phát biểu những điều đã biết về lập phương trình hoá học. Với câu hỏi này, học sinh phải trả lời được cách lập phương trình hoá học phải qua 3 bước như đã nêu ở trên. Ví dụ 2:Nêu những điều đã biết về định luật bảo toàn khối lượng. Học sinh cần nêu được nội dung định luật bảo toàn khối lượng: “Trong một phản ứng hoá học,tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng” 14
5. Lập phương trình hoá học dựa vào định luật bảo toàn khối lượng. Nếu học sinh trả lời thì viết nội dung định luật bảo toàn khối lượng thành biểu thức và áp dụng viết biểu thức đối với từng phản ứng hoá học VD:A + B C + D -Biểu thức chung:mA+mB =mc+mD -Phương trình hoá học của nhóm 1 là P2O5 +3H2O -> 2H3PO4 -Aùp dụng định luật ta có:m +m = m P2O5 H2O H3PO4 Ví dụ 3:Những điều đã biết về nguyên tố hoá học. Chẳng hạn đối với phương trình hoá học của nhóm 2là: t0 H2 +CuO  H2O + Cu Học sinh biết được phương trình hoá học : t0 Ví dụ : với phương trình:H2 +CuO  H2O + Cu Học sinh viết được phương trình hoá học nhóm mình có ba nguyên tố hoá học là H,Cu,O trong đó H và O là nguyên tố phi kim và còn Cu là nguyên tố kim loại và nếu biết được nguyên tử khối của H bằng 1; Cu bằng 64; O bằng 16 thì càng tốt.Và cuối cùng quan trọng nhất là nắm được định nghĩa về nguyên tố hoá học: “Nguyên tố hoá học là tập hợp những nguyên tử cùng loại,có cùng số Prôton trong hạt nhân”. Cứ như vậy những nội dung kiến thức đã học có liên quan đến phương trình hoá học được học sinh phát hiện và bổ sung hoàn chỉnh,đây cũng chính là điều rất cần thiết để các em thường xuyên ôn lại kiến thức cũ một cách hào hứng,sôi nổi,nhớ lâu,không bị nhàm chán.Vì các nhóm học sinh phải luôn luôn thi đua với nhau. c.Bước 3:Phát hiện ra những kiến thức mới từ phương trình hoá học. Đây là một bước tương đối khó đối với học sinh,với bước này giáo viên hướng dẫn cho các em hướng tư duy , tìm và khai thác các kiến thức mới từ phương trình hoá học như:Các em so sánh các chất trong phương trình hoá học xem chúng giống nhau ở điểm nào,khác nhau ở điểm nào,chúng thuộc đơn chất hay hợp chất; tìm sự khác nhau về thành phần giữa các hợp chất và tiếp tục khai thác xem những chất đó có những tính chất vật lí,hoá học nào?ứng dụng?Cách điều chế. . .và mối quan hệ giữa các chất , từ đó hình 15
6. thành cho các em dạng toán thực hiện dãy biến hoá; hoàn thành phương trình phản ứng; nhận biết các chất bằng phương pháp hoá học;phương trình hoá học đó thuộc loại phản ứng hoá học nào. . . Để thực hiện thành công bước này, giáo viên cung cấp cho các em , gợi ý cho các em nhớ lại những đặc điểm về tính chất vật lí như trạng thái, màu sắc ,mùi vị, tính tan trong nước,nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc, tỉ khối,tính dẻo,độ cứng, tính dẫn điện, dẫn nhiệt. . .và các đặc điểm về tính chất hoá học của chất đó với các chất khác. Vì kiến thức mới rất rộng và nhiều như vậy, giáo viên căn cứ vào thời gian xem chương trình đã thực hiện tới đâu và đề ra những kiến thức mới mà các em cần biết từ phương trình hoá học trong các bài tới hoặc chương tới.Ví dụ sau khi kết thúc kì I bắt đầu chương trình kì II với chương IV là Oxi – Không khí. Vậy các em khai thác xem các phương trình hoá học đã cho, phương trình hoá học nào liên quan đến đơn chất khí O2 , phát hiện xem O2 có những tính chất hoá họcgì?Ưùng dụng và điều chế ra sao? Những hợp chất thành phần gồm hai nguyên tố trong đó có một nguyên tố là oxi thuộc loại hợp chất gì?Những phản ứng có liên quan đến tính chất hoá học của O2 thuộc loại phản ứng gì? và để giải quyết được vấn đề đó các em sẽ được học ở các bài sau với những nội dung cụ thể, với cách tung ra vấn đề như vậy giáo viên đã hướng dẫn các em có thói quen tự nghiên cứu tài liệu, tự chuẩn bị kiến thức để học bài mới rất chủ động. d.Bước 4. Tự đặt ra câu hỏi, bài tập từ phương trình hoá học và tự giải quyết câu hỏi và bài tập đó. Đây là một bước rất khó đối với các em học sinh nhưng lại có ý nghĩa rất lớn, nó giúp cho các em nắm vững cách làm các bài toán tính theo phương trình hoá học. Để làm thành công bước này giáo viên phải có những biện pháp hướng dẫn cho các em nắm chắc các vấn đề sau: -Nắm chắc các bước tính theo phương trình hoá học. -Nắm vững cách tính khối lượng mol. -Nắm vững các công thức tính khối lượng chất. 16
7. m m = n . M; số mol chất: n = ; thể tích chất khí ở ĐKTC: V = 22,4 .n M -Nắm vững được các bài toán mẫu, những bài đã được chữa. . . -Vận dụng các đề mẫu đó, các em thay thế các số liệu sao cho phù hợp để được bài toán mới hoặc tính nốt các chất tham gia và các sản phẩm mà đề bài không có. . . Để thành công bước này thì các thành viên trong nhóm phải có sự cộng tác chặt chẽ với nhau và làm thành thạo cách đổi từ khối lượng ra số mol và ngược lại các thành viên trong nhóm phải nắm chắc cách tính theo phương trình hoá học. Nếu các nhóm hoặc cá nhân mà làm được bước này thì thật tuyệt vời, vì làm được điều này là các em đã nắm rất chắc kiến thức về tính theo phương trình hoá học. Ví dụ:Khi nhiệt phân Fe(OH)3 thu được Fe2O3 và H2O. a)Em hãy lập phương trình hoá học? b)Hãy tính khối lượng Fe2O3 thu được khi nhiệt phân 321 gam Fe(OH)3? Bài làm Tìm số mol Fe(OH)3 tham gia phản ứng: m 321 n = Fe(OH )3 = =3(mol) Fe(OH )3 M 107 Fe(OH )3 a)Lập phương trình hoá học: t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Tìm số mol Fe2O3 thu được. Theo phương trình hoá học ta có 2 mol Fe(OH)3 tham gia phản ứng thu được 1 mol Fe2O3. Vậy 3 mol Fe(OH)3 tham gia phản ứng thu được n mol Fe2O3. 3.1 n Fe O = =1,5(mol) 2 3 2 Tìm khối lượng Fe2O3 thu được: m =n .M =1.5.160=240( gam). Fe2O3 Fe2O3 Fe2O3 Sau đó giáo viên giới thiệu cho các em cách ra đề toán mới dựa vào phương trình hoá học trên. 17
8. *Thay số liệu 321 gam Fe(OH)3 bằng các số liệu khác để chọn được số liệu phù hợp tính toán không bị lệch nhiều thì các em phải tính được M =56 +(16+1).3=107 gam Fe(OH )3 Vậy các em có thể lấy 107 nhân hoặc chia với số nào đó sẽ ra được khối lượng cần dùng để ra công thức như: 107 .1,5 hoặc 107:2 107 .2 hoặc 107:10 Sau đó dùng các kết quả tính được ở trên thay vào số 321 gam Fe(OH)3 của đề bài trên ta sẽ có bài toán mới. *Giữ nguyên đề trên nhưng tính khối lượng của H2O tạo thành. *Hoặc các em có thể tính M Fe2O3 = 56 . 2 + 16 . 3 =160 gam, rồi lấy số liệu 160 gam hoặc bội hoặc ước của 160 gam là sản phẩm tạo thành để tìm khối lượng của Fe(OH)3 đem nhiệt phân. Ví dụ:Khi nhiệt phân Fe(OH)3 ta thu được 320 gam Fe2O3 và H2O. a)Lập phương trình. b)Tính khối lượng Fe(OH)3 đem nhiệt phân. *Với cách làm như vậy xung quanh một bài toán có phản ứng hoá học các em có thể tự thay đổi số liệu, dữ kiện để ra được nhiều bài toán mới khác nhau. Với phương pháp này giúp các em nắm rất vững về các dạng toán tính theo phương trình hoá học. Ngoài ra giáo viên còn hướng dẫn cho các em làm và ra những đề toán tính thành phần phần trăm các nguyên tố hoá học trong hợp chất có hai hay nhiều nguyên tố. Với những bước như trên cứ từng bài từng chương các kiến thức có liên quan đến phương trình hoá học được bổ sung thêm những điều đã biết vào khối kiến thức của mình và như vậy với mỗi phương trình hoá học lại gợi nhớ cho các em những kiến thức đã được học và khám phá khai thác những kiến thức mới, những bài toán mới. Khi kết thúc chương IV: Hiđrô – Nước, giáo viên cùng học sinh thống nhất lại những kiến thức có liên quan đến phương trình hoá học như sau: *Những khái niệm, định nghĩa, định luật cơ bản (như nguyên tố hoá học, nguyên tử, phân tử, đơn chất, hợp chất, công thức hoá học, qui tắc hoá trị, phản ứng hoá học, định luật bảo toàn khối lượng, phương trình hoá học . . .) 18
9. *Nắm được cách tính khối lượng mol, công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích, lượng chất. Nắm được các bước tính theo công thức hoá học, tính theo phương trình hoá học. *Những kiến thức về hai chất oxi và hiđrô (tính chất lí học, tính chất hoá học, ứng dụng, điều chế . . .) *Các định nghĩa về các phản ứng hoá học, phân huỷ, oxi hoá khử, phản ứng thế. Nhận biết được các phản ứng trên từ phương trình hoá học. *Các khái niệm về oxit, axit, bazơ, muối (như định nghĩa, công thức, tên gọi . . .) 19
10. KẾT THÚC VẤN ĐỀ Qua cách phát triển tư duy học sinh đề tài về khai thác, mở rộng kiến thức từ phương trình hoá học tôi thấy rằng muốn làm cho hoạt động có hiệu quả học sinh phải học tập có nề nếp tuân theo sự hướng dẫn chỉ đạo của thầy giáo. Ví dụ sau khi học sinh đã được học về phương trình hoá học thì giáo viên phải hướng dẫn và giao cho học sinh hoàn thành bước 1 là biết cách lập phương trình hoá học và tìm ra các kiến thức đã học có liên quan đến phương trình hoá học. Sau khi học sinh trình bày các kiến thức của mình giáo viên thống nhất cho cả lớp, cá nhân học sinh có sổ riêng để ghi các phương trình hoá học cùng với những điều đã biết về kiến thức có liên quan đến phương trình hoá học mà các em đã được học. Sau đó giáo viên thống nhất ra nhiệm vụ cho học sinh thực hiện các bước còn lại. Để làm tốt các bước này mỗi cá nhân học sinh tự nghiên cứu, tự tìm hiểu các kiến thức rồi thống nhất với nhóm mình, sau khi thống nhất thì mới ghi vào sổ của mình và trình bày các nội dung khi giáo viên kiểm tra. Vì thời gian học trên lớp rất hạn hẹp do vậy giáo viên giúp các em cách thức tiến hành các bước còn lại sao cho phù hợp những bước nào làm trước,làm sau.Và giáo viên xen kẽ kiểm tra vào thời gian 15 phút kiểm tra bài cũ của các tiết học, hoặc cho các em trình bày tranh luận trong giờ học môn tự chọn ( với môn hoá). Với sáng kiến kinh nghiệm trên tôi đã áp dụng trong năm học 2007-2008 với học sinh lớp 8 tôi đã tạo ra không khí học tập của bộ môn rất sôi nổi. Qua đó giúp các em chịu khó ôn tập các kiến thức cũ lại hăng say tìm tòi kiến thức mới, kết quả thu được: *Về kiến thức:Đa số các em nắm chắc các kiến thức cơ bản của bộ môn điều này đã được kiểm nghiệm qua các đề kiểm tra dưới nhiều hình thức khác nhau. 20
11. *Về kĩ năng:Các em nắm vững và thành thạo các kĩ năng lập phương trình hoá học, tính theo phương trình hoá học, kĩ năng hoạt động nhóm, kĩ năng tự nghiên cứu bộ môn. *Về tư tưởng:Tạo ra cho các em tư tưởng thoải mái khi học bộ môn, tạo ra không khí sôi nổi, hào hứng ham mê học tập và nghiên cứu. * Chất lượng học sinh đạt kết quả khả quan hơn năm học 2006-2007,80% học sinh đạt trên trung bình, qua thăm dò thấy các em có kiến thức ,kĩ năng học hoá tốt hơn, tỉ lệ học sinh yêu thích môn học cao hơn. Khi thực hiện phương pháp phát triển tư duy học sinh thông qua việc khai thác mở rộng kiến thức từ phương trình hoá học trong các giờ học chính khoá hay tự chọn, tôi đã thấy các em không coi hoá học là môn khó nữa mà thấy các em rất hứng thú với môn học.Với kết quả như vậy sau kì nghỉ hè các em cứ phát huy được ý thức học tập như vậy kì thi khảo sát chất lượng bộ môn hoá học ở đầu năm lớp 9 năm học 2008-2009 đạt được kết quả cao khoảng 80% học sinh đạt trung bình trở lên .Và đó là vốn kiến thức giúp các em học tập tốt bộ môn hoá ở cấp THCS. Đây là hướng giải pháp của riêng bản thân tôi nên không tránh khỏi những hạn chế. Vậy tôi rất kính mong quí thầy cô, đồng nghiệp có đóng góp ý kiến xây dựng để đề tài của tôi được vận dụng vào thực tế có hiệu quả hơn, để rút kinh nghiệm giúp tôi càng vững vàng hơn trong sự nghiệp trồng người. Tôi xin chân thành cảm ơn! 21