Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ phần hiđrocacbon theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học trung học phổ thông

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

bđ

Ban đầu

CT

Công thức

CTCT

Công thức cấu tạo

CTĐG

Công thức đơn giản

CTPT

Công thức phân tử

CTPTTB

Công thức phân tử trung bình

ĐC

Đối chứng

đktc

Điều kiện tiêu chuẩn

LT

Lí thuyết

NXB

Nhà xuất bản

pư

Phản ứng

PTHH

Phương trình hóa học

PTPƯ

Phương trình phản ứng

SGK

Sách giáo khoa

TH

Trường hợp

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TT

Thực tế

VD

Ví dụ


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Bảng điểm các bài kiểm tra................................................................................... 89
Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra đầu vào tại các lớp TN và
ĐC (Bài số 1)...................................................................................................................................... 91
Bảng 3.3. Tổng hợp kết quả thực nghiệm sư phạm........................................................ 91
Bảng 3.4. Tỉ lệ % số học sinh đạt điểm Xi trở xuống.................................................... 92
Bảng 3.5. Tổng hợp phân loại kết quả học tập.................................................................. 92
Bảng 3.6. Giá trị của các tham số đặc trưng....................................................................... 94

Bảng 3.7. Bảng thống kê các tham số đặc trưng của hai đối tượng thực
nghiệm và đối chứng....................................................................................................................... 94


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn đường tích lũy bài kiểm tra số 2.................................. 92
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn đường tích lũy bài kiểm tra số 3.................................. 93
Hình 3.3. Đồ thị phân loại kết quả học tập học sinh qua bài kiểm tra số 2....93
Hình 3.4. Đồ thị phân loại kết quả học tập học sinh qua bài kiểm tra số 3....94


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn.............................................................................................................................................. i
Danh mục các chữ viết tắt.............................................................................................................. ii
Danh mục các bảng........................................................................................................................... iii
Danh mục các biểu đồ...................................................................................................................... iv
Mục lục..................................................................................................................................................... v
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................ 1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI..........................4
1.1. Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá trình dạy
và học môn Hóa học THPT........................................................................................................... 4
1.1.1. Quá trình dạy học.................................................................................................................. 4
1.1.2. Chất lượng dạy học............................................................................................................... 4
1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học.............................................. 6
1.2. Bài tập hóa học........................................................................................................................... 6
1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học........................................................................ 6
1.2.2. Lựa chọn và phân loại bài tập hóa học....................................................................... 7
1.2.3. Thực trạng sử dụng bài toán hóa học ở trường THPT hiện nay....................9

1.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT........................................... 13
1.3.1. Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học............................................... 13
1.3.2. Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng.......................................................... 14
1.3.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học...................................................... 16
Chƣơng 2: LỰA CHỌN, PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC
HỮU CƠ – PHẦN HIĐROCACBON VÀ GIẢI THEO PHƢƠNG
PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG.................................................................................................................................... 23
2.1. Tổng quan về chương trình môn Hóa học lớp 11 – phần
hiđrocacbon........................................................................................................................................... 23
2.2. Phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và giải
theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.......................................... 24
2.2.1. Hiđrocacbon no..................................................................................................................... 25
2.2.2. Hiđrocacbon không no...................................................................................................... 43


2.2.3. Hiđrocacbon thơm............................................................................................................... 61
2.2.4. Bài toán tổng hợp................................................................................................................. 73
2.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon theo
các mức độ nhận thức tư duy trong quá trình dạy học môn Hóa học lớp
11 THPT................................................................................................................................................. 82
2.3.1. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy trong việc hình thành kiến thức mới............................................................................... 83
2.3.2. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng...................................................................... 83
2.3.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy nhằm kiểm tra, đánh giá mức độ vận dụng kiến thức, kĩ năng của
học sinh................................................................................................................................................... 84
Chƣơmg 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM..................................................................... 87
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm................................................... 87

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm........................................................................... 87
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 87
3.2. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm.................................................................. 87
3.2.1. Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm.......................................................................... 87
3.2.2. Tiến hành thực nghiệm...................................................................................................... 88
3.2.3. Kết quả các bài kiểm tra................................................................................................... 88
3.2.4. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm............................................................................ 89
3.2.5. Tính các tham số đặc trưng thống kê......................................................................... 94
3.2.6. Phân tích kết quả thực nghiệm...................................................................................... 95
KẾT LUẬN......................................................................................................................................... 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................ 100
PHỤ LỤC............................................................................................................................................ 103


MỞ ĐẦU
1.

Lí do chọn đề tài
Trong quá trình dạy và học bộ môn Hóa học Trung học phổ thông, bài tập

hóa học nói chung và bài toán hóa học nói riêng có vai trò quan trọng đối với
việc củng cố, rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức tư duy cho học sinh.

Người thầy luôn quan tâm tìm tòi, lựa chọn các câu hỏi, bài toán phù hợp
cũng như các cách giải hiệu quả nhất để phục vụ cho giờ lên lớp, giờ luyện
tập hoặc kiểm tra đánh giá học sinh nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng
giảng dạy.
Học sinh cũng luôn mong muốn có được những câu hỏi, bài toán tốt, có
những cách giải dễ dàng, thuận tiện để nâng cao hiệu quả học tập.
Tuy nhiên trong các tài liệu tham khảo về hóa học, số lượng bài toán hóa

học rất lớn và đa dạng, số phương pháp giải các bài toán đưa ra lại nhiều làm
cho học sinh và ngay cả một số giáo viên cũng thấy lúng túng khi lựa chọn và
giải các bài toán hóa học.
Để góp một phần vào việc giải quyết khó khăn trên, chúng tôi đã chọn đề
tài “Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ - phần hiđrocacbon
theo một phƣơng pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học
môn Hóa học Trung học phổ thông”.
2. Lịch sử nghiên cứu
Hiện nay, đã có nhiều tác giả nghiên cứu và đưa ra nhiều cách phân loại
cũng như phương pháp khác nhau để giải các bài toán hóa học, đặc biệt các
phương pháp giải nhanh các bài toán trắc nghiệm hóa học [ 2, 3, 4, 6, 14, 20,
22, 26, 29]. Trong tài liệu [2], tác giả đã hệ thống hóa và đưa ra một phương
pháp chung đơn giản và thuận lợi để giải các bài toán hóa học, THPT. Việc áp
dụng phương pháp chung để giải các bài toán Hóa vô cơ lớp 12 và bài toán
xác định công thức hợp chất hữu cơ đã được thể hiện ở 2 luận văn thạc sĩ sư
phạm hóa học [7, 21]. Trong bản luận văn này, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu
việc vận dụng phương pháp chung nêu trên để giải các dạng toán hóa học hữu


cơ - phần hiđrocacbon, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học
ở trường THPT.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Mục tiêu
Lựa chọn, phân loại và giải theo một phương pháp chung các bài toán
hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn
Hóa học ở trường THPT.
3.2. Nhiệm vụ
-

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá

trình dạy học; ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và
học môn Hóa học THPT; cơ sở lựa chọn, phân loại các bài tập hóa học, thực
trạng của việc sử dụng các bài toán hóa học ở THPT hiện nay.
-

Nghiên cứu phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT. Tiến

hành phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và vận dụng
phương pháp chung để giải các bài toán hóa học đã phân loại, đề xuất việc sử
dụng các bài toán hóa học nêu trên trong giảng dạy môn hóa học lớp 11 –
phần hiđrocacbon.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài.
4.

Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi về nội dung Các bài toán hóa học hữu cơ – phần
hiđrocacbon.
- Phạm vi về thời gian: học kì II – Năm học 2011-2012.

5.

Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu

5.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy và học môn Hóa học ở 2 trường THPT tại Hải Phòng.
5.2. Đối tượng nghiên cứu
Các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon.
6.

Câu hỏi nghiên cứu
- Cơ sở để lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học là gì?


- Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT là phương pháp
nào?


7. Giả thuyết nghiên cứu
Việc lựa chọn, phân loại tốt các bài toán hóa học hữu cơ – phần
hiđrocacbon và việc vận dụng tốt phương pháp chung giải các bài toán hóa
học THPT để giải các bài toán trên sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học
môn Hóa học ở khối lớp 11 nói riêng và ở trường THPT nói chung.
8.

Phƣơng pháp nghiên cứu
- Các phương pháp nghiên cứu lí luận:

+

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc nâng cao hiệu quả quá trình dạy và

học, ý nghĩa và tác dụng của bài tập hóa học, cơ sở lựa chọn, phân loại và
phương pháp chung giải các bài toán hóa học, THPT.
+

Nghiên cứu nội dung chương trình, chuẩn kiến thức – kĩ năng phần

hiđrocabon lớp 11.
- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

+

Phương pháp điều tra, thu thập thông tin.

+
Phương pháp thống kê và xác suất để xử lí kết quả thực
nghiệm.
9.

Đóng góp mới của đề tài
Đã lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon

theo các mức độ nhận thức và tư duy từ thấp đến cao: biết – hiểu – vận dụng
(trong đó có vận dụng sáng tạo) và giải chúng theo một phương pháp chung
giải các bài toán hóa học THPT. Đây là một tài liệu tham khảo hữu ích cho
giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học môn Hóa học THPT.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung
của luận văn được trình bày trong 3 chương:
- Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
-

Chương 2: Lựa chọn và phân loại các bài toán hóa học hữu cơ - phần

hiđrocacbon và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
- Chương 3: Thực nghiệm sư phạm


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lƣợng, hiệu quả quá trình dạy
và học môn Hóa học THPT
1.1.1. Quá trình dạy học
Quá trình dạy học là quá trình tương tác giữa thầy và trò trong đó thầy
giữ vai trò chủ đạo tổ chức, điều khiển, lãnh đạo còn trò tham gia hoạt động
học chủ động, tích cực và sáng tạo.
Quá trình dạy học gồm 2 hoạt động , gắn bó chặt chẽ với nhau đó là hoạt
động dạy và hoạt động học.
Hoạt động dạy: Đó là toàn bộ hoạt động của thầy trong quá trình dạy học
nhằm truyền thụ các kiến thức đến trò, làm cho trò nắm vững kiến thức và kĩ
năng, trên cơ sở đó phát triển ở họ những năng lực nhận thức, hình thành thế
giới quan khoa học.
Hoạt động học: Đó là toàn bộ hoạt động của trò nhằm tiếp thu các kiến
thức từ thầy, dưới sự tổ chức, điều khiển của thầy nhằm tìm hiểu, khám phá,
lĩnh hội kiến thức, để từ đó hình thành quan điểm duy vật biện chứng, đạo đức
và nhân cách của trò.
1.1.2. Chất lượng dạy học
1.1.2.1. Chất lượng giáo dục
Chất lượng là những đặc tính khách quan của con người, sự vật, sự việc
được biểu hiện ra bên ngoài thông qua các thuộc tính. Chất lượng liên kết các
thuộc tính của con người, sự vật, sự việc lại thành một tổng thể, bao quát toàn
bộ con người, sự vật và không tách rời con người, sự vật đó.
Trong giáo dục, chất lượng giáo dục không phải được biểu hiện qua việc
người học đọc được bao nhiêu quyển sách, làm được bao nhiêu bài tập, … mà
điều quan trọng nhất là thông qua quá trình giáo dục đó người học thay đổi
được những gì về mặt nhận thức, về động cơ học tập, thái độ và hành vi học


tập. Như vậy, chất lượng giáo dục sẽ được biểu hiện tập trung nhất ở nhân
cách của người học – người được đào tạo, được giáo dục.

1.1.2.2. Chất lượng dạy học
Chất lượng dạy học là một bộ phận hợp thành quan trọng của chất lượng
giáo dục. Chất lượng dạy học có thể được hiểu là chất lượng giảng dạy của
người dạy và chất lượng học tập của người học xét cả về mặt định lượng và
định tính so với các mục tiêu của môn học.
Chất lượng dạy học được đánh giá thông qua giờ học hoặc thông qua
một quá trình dạy học và chủ yếu được căn cứ vào kết quả giảng dạy học tập
của giờ học hay quá trình đó về mặt định lượng ( khối lượng tri thức mà người
học tiếp thu được) và cả về mặt định tính ( mức độ sâu sắc, vững vàng của
những tri thức mà người học lĩnh hội được).
Trong hai yếu tố là chất lượng giảng dạy của người dạy và chất lượng
học tập của người học thì chất lượng dạy học được biểu hiện tập trung nhất ở
chất lượng học tập của người học. Người học là người quyết định chính đến
chất lượng dạy học. Muốn nâng cao được chất lượng dạy học thì đồng nghĩa
với việc phải nâng cao chất lượng của người học.
Lí luận dạy học hiện đại đã chỉ ra rằng: Người học trong quá trình đào
tạo không chỉ là đối tượng của hoạt động dạy mà còn là chủ thể của hoạt động
lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo. Trong các hình thức tổ chức học thì việc tự
học có một vai trò quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dạy học. Tự
học của người học là khâu quan trọng không thể tách rời quá trình đào tạo ở
nhà trường. Đó là hoạt động cần thiết để người học biến tri thức của nhân loại
thành hiểu biết và năng lực của mình. Bồi dưỡng cho người học phương pháp
luận khoa học, phương pháp nghiên cứu và phương pháp tự học sẽ giúp người
học phát triển những phẩm chất và năng lực hoạt động trí tuệ sáng tạo, chính
là dạy phương pháp nhận thức để tìm ra tri thức. Tổ chức được hoạt động tự
học một cách khoa học, hợp lí và đạt hiệu quả cao chính là việc nâng cao chất
lượng dạy học. Đây không chỉ là trách nhiệm chỉ của người dạy mà quan
trọng hơn là ý thức học tập của bản thân người học.

1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học
Chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và học phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như: nội dung và chương trình môn học, hệ thống SGK, điều kiện cơ sở vật chất
phục vụ cho quá trình dạy và học, việc đổi mới các phương pháp dạy học, ...

Trong bản luận văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến việc sử dụng bài toán hóa
học, trong đó chú trọng vào việc lựa chọn, phân loại và phương pháp giải các
bài toán hóa học để nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học ở THPT.
1.2. Bài tập hóa học
1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
Trong quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông không thể thiếu bài
tập hóa học. Bài tập hóa học giữ một vai trò to lớn trong việc thực hiện mục
tiêu đào tạo: Nó vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy
học hiệu nghiệm. Nó cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy
kiến thức và cả niềm hứng thú say mê nhận thức. Bài tập hóa học có tác dụng
về nhiều mặt:
a. Trí dục
-

Bài tập hóa học có tác dụng làm cho học sinh hiểu sâu hơn và làm

chính xác hóa các khái niệm đã học.
-

Bài tập hóa học củng cố kiến thức cũ một cách thường xuyên và hệ

thống hóa các kiến thức đã học.
-

Bài tập hóa học thúc đẩy thường xuyên sự rèn luyện các kĩ năng, kĩ

xảo: sử dụng ngôn ngữ hóa học, lập công thức, cân bằng phương trình hóa
học, tính theo công thức và phương trình, các tính toán đại số, …
-Bài tập hóa học đào sâu mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động
phong phú không làm nặng nề khối lượng kiến thức của học sinh.
b. Bài tập hóa học tạo điều kiện để tư duy học sinh phát triển
Bài tập hóa học phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh
cho học sinh. Khi giải một bài tập, học sinh được rèn luyện các thao tác tư
duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, ...


c. Tác dụng giáo dục tư tưởng
-

Khi giải bài tập hóa học, học sinh được rèn luyện các phẩm chất, nhân

cách như: tính kiên nhẫn, tính trung thực trong lao động học tập, tính độc lập,
sáng tạo khi xử trí các vấn đề xảy ra.
-

Việc tự mình giải các bài tập hóa học còn giúp cho học sinh rèn luyện

tinh thần kỉ luật, tính kiên trì khắc phục khó khăn, biết tự kiềm chế, có cách
suy nghĩ và trình bày chính xác, khoa học, tạo hứng thú học tập, nâng cao
lòng yêu thích bộ môn Hóa học nói riêng và các môn học nói
chung. d. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp
Bộ môn Hóa học có nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh,
bài tập hóa học tạo điều kiện tốt cho giáo viên làm nhiệm vụ này.
1.2.2. Lựa chọn và phân loại bài tập hóa học
Hiện nay số lượng câu hỏi và bài toán hóa học trong SGK và các tài liệu

tham khảo rất phong phú và đa dạng. Để phục vụ tốt cho việc dạy và học môn
hóa học cần phải lựa chọn những bài tập bám sát nội dung chương trình, mục
tiêu của môn học, những bài tập có nội dung phong phú, đi sâu về bản chất
hóa học, không nặng về thuật toán. Bên cạnh những bài tập cơ bản cần có
những bài tập tổng hợp sâu sắc, phát triển trí thông minh, sáng tạo, khơi dậy
niềm say mê hứng thú học tập của học sinh. Bên cạnh những bài tập có hướng
dẫn giải cần phải có các bài tự luyện, giúp học sinh tự học, phát huy tính chủ
động, sáng tạo của học sinh. Sau khi đã lựa chọn được các bài tập thì việc
phân loại chúng có ý nghĩa quan trọng.
Trên thực tế, khó có thể có được một tiêu chuẩn thống nhất nào về vấn
đề phân loại bài tập hóa học. Nói cách khác, sự phân hóa bài tập hóa học bao
giờ cũng mang tính tương đối vì trong bất kì loại bài tập nào cũng chứa đựng
một vài yếu tố của một hay nhiều loại khác. Tuy nhiên người ta có thể căn cứ
vào những đặc điểm, dấu hiệu cơ bản để phân loại theo các tiêu chí: nội dung,
mục đích dạy học, phương pháp cho điều kiện hay phương pháp giải, ...
Việc phân loại bài tập hóa học có thể dựa theo:


-

Hoạt động của học sinh khi giải bài tập: Bài tập lí thuyết, bài tập thực

nghiệm.
-

Nội dung hóa học của bài tập: Bài tập hóa đại cương, bài tập hóa vô cơ,

bài tập hóa hữu cơ.
-

Nhiệm vụ và yêu cầu của bài tập: Bài tập cân bằng phương trình phản

ứng, bài tập viết chuỗi phản ứng, bài tập điều chế, nhận biết, tách chất, ...
- Khối lượng kiến thức: Bài tập đơn giản, bài tập phức tạp.
- Cách thức tiến hành kiểm tra: Bài tập trắc nghiệm, bài tập tự luận.
-

Phương pháp giải bài tập: Bài tập tính theo công thức và phương trình,

bài tập biện luận, ...
-

Mục đích sử dụng: Bài tập dùng kiểm tra đầu giờ, bài tập dùng củng cố

kiến thức, bài tập dùng ôn tập, ôn luyện, tổng kết, ...
-

Chức năng của bài tập: Bài tập tái hiện kiến thức, bài tập rèn luyện tư

duy độc lập, sáng tạo.
-

Các bước của quá trình dạy học: Bài tập mở bài tạo tình huống dạy

học, bài tập vận dụng khi giảng bài mới, ...
- Nội dung toán học của bài tập: Bài tập định tính, bài tập định lượng.
Trong bản luận văn này, chúng tôi phân loại các bài tập hóa học dựa theo

hoạt động nhận thức của học sinh. Thang cấp độ nhận thức tư duy đã được
nhiều tác giả nghiên cứu, thí dụ trên thế giới có giáo sư Benjamin Bloom,

Lorin Andersen, …; ở Việt Nam có cố giáo sư Nguyễn Ngọc Quang, ... Các
quan điểm này đã được trình bày khá chi tiết và đầy đủ trong các tài liệu và
trong nhiều luận văn trước đây.
Sau khi nghiên cứu và đánh giá các quan điểm trên, thấy có những điểm
tương đồng và phù hợp với nền giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục và đào tạo
đã đưa ra cách phân loại bài tập hóa học theo 4 mức độ:
- Các bài tập dạng biết:
Các bài tập ở dạng biết chỉ yêu cầu về năng lực nhận thức của học sinh
là nhớ và nhắc lại những kiến thức đã học một cách máy móc. Tư duy của học


sinh ở mức độ biết là tư duy cụ thể và kĩ năng tương ứng chỉ là kĩ năng bắt
chước theo mẫu.
- Các bài tập dạng hiểu:
Các bài tập ở dạng hiểu yêu cầu học sinh có năng lực nhận thức là tái
hiện kiến thức, diễn giải kiến thức, mô tả kiên thức. Ở mức độ này, học sinh
phải có tư duy logic, tương ứng với kĩ năng phát huy sáng kiến (làm không
còn bắt chước máy móc).
- Các bài tập dạng vận dụng:
Các bài tập dạng vận dụng yêu cầu học sinh cần phải có khả năng vận
dụng kiến thức để xử lí tình huống khoa học cụ thể hay tình huống mới, tình
huống trong đời sống thực tiễn. Ở đây, tư duy học sinh đã được nâng lên một
trình độ cao hơn đó là tư duy hệ thống (suy luận tương tự, tổng hợp, so sánh,
khái quát hóa). Kĩ năng tương ứng mà học sinh cần đáp ứng là kĩ năng đổi
mới (không bị lệ thuộc vào mẫu, có sự đổi mới, hoàn thành kĩ năng nhịp
nhàng không phải hướng dẫn).
- Các bài tập dạng vận dụng sáng tạo:
Đây là dạng vận dụng được nâng lên ở trình độ cao hơn. Ở trình độ này, học
sinh có năng lực nhận thức là phân tích, tổng hợp, đánh giá và phải có tư duy
trừu tượng (suy luận các vấn đề một cách sáng tạo, ngoài khuôn khổ quy định).

Kĩ năng tương ứng là kĩ năng có sáng tạo, đạt tới trình độ cao, sáng tạo ra một
quy trình hoàn toàn mới, nguyên lí mới, tiếp cận mới, tách ra khỏi mẫu ban đầu.

Trong luận văn này chúng tôi sử dụng cách phân loại bài toán hóa học
theo chủ đề (bám sát cấu trúc, nội dung chương trình môn học đối với từng
chương cụ thể của môn học) và các bài toán hóa học được sắp xếp theo 4 mức
độ nhận thức tư duy theo cách phân loại của Bộ Giáo dục và đào tạo với cả 2
hình thức tự luận và trắc nghiệm khách quan.
1.2.3. Thực trạng sử dụng bài toán hóa học ở trường THPT hiện nay
Để đánh giá thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học trong trường phổ
thông, tôi đã tiến hành điều tra thực tế thông qua phiếu điều tra dành riêng


cho giáo viên (32 giáo viên) và học sinh (534 học sinh) (Phụ lục 1) thu được
kết quả như sau:
1.2.3.1. Kết quả phiếu điều tra giáo viên
Tác dụng của việc sử dụng bài toán hóa học
1.

Rất cần thiết

2.

Cần thiết

3. Bình thường
4.

Ít cần

Mục đích sử dụng bài toán hóa học
1.

Giúp học sinh nhớ lý thuyết

2.

Rèn các kỹ năng hóa học cho học sinh

3.

Rèn cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức

4.

Bổ sung, mở rộng kiến thức cho học sinh

5.

Để học sinh tự tìm tòi kiến thức mới

6.

Để đáp ứng yêu cầu kiểm tra và thi

7.

Để hình thành và rèn kỹ năng tự học cho học sinh

8.

Để tạo niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh

Sử dụng bài toán hóa học trong các kiểu bài
1.

Bài truyền thụ kiến thức mới

2.

Bài ôn tập, luyện tập

3. Bài thực hành
4.

Bài kiểm tra, đánh giá

Nguồn bài toán hóa học
1. Sách giáo khoa

Mức độ thƣờng xuyên
1

2

3

4

2.

Sách bài tập

3.

Sách tham khảo

4.

Internet

5.

Tự xây dựng bài mới

6.

Tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài

Phƣơng pháp giải bài toán hóa học sử dụng
1.

Một phương pháp chung cho hầu hết các bài toán

2.

Nhiều phương pháp khác nhau tùy theo từng loại bài toán
Nhận xét:

-

Đa số các giáo viên đều đồng ý với quan điểm sử dụng bài toán hóa

học trong việc nâng cao hiệu quả dạy học là rất cần thiết. Tuy nhiên mục đích
sử dụng bài toán hóa học chủ yếu là đáp ứng yêu cầu kiểm tra và thi, rèn
luyện khả năng vận dụng kiến thức và các kĩ năng hóa học cho học sinh. Mục
đích rèn khả năng tự học và tạo niềm vui hứng thú học tập cho học sinh rất ít
được chú ý. Giáo viên cũng rất ít sử dụng bài toán hóa học khi lên lớp trong
các bài truyền thụ kiến thức mới.
-

Hầu hết các giáo viên giải các bài toán hóa học không theo phương

pháp chung mà theo nhiều phương pháp khác nhau tùy từng loại bài toán.
-

Phần lớn giáo viên đã chủ động tiếp cận công nghệ thông tin để tìm

kiếm nguồn bài toán hóa học, ít phụ thuộc vào các tài liệu cơ bản; tuy nhiên,
việc tự xây dựng bài toán hóa học mới vẫn còn nhiều hạn chế.
1.2.3.2. Kết quả phiếu điều tra học sinh
Mức độ của bài toán hóa học
1.

Khó

2.

Bình thường

3.

Dễ


Bài toán hóa học khó là vì
1.

Có nhiều bài tập nặng về thuật toán

2. Nhiều dạng bài, mỗi bài lại giải theo một phương pháp
riêng
3. Thầy cô đưa ra nhiều phương pháp giải nên em bị lúng
túng, khó xử lý, vận dụng.
4. Em không có phương pháp chung để giải hầu hết các bài
toán.
5. Em ít được luyện tập nên kỹ năng làm bài còn yếu.

Nguồn bài toán hóa học
1.Sách giáo khoa
2.

Sách bài tập

3.

Sách tham khảo

4.

Tham khảo từ các nguồn tài liệu trên

mạng
5.

Đề cương từ giáo viên phát

Phân loại nhóm bài toán hóa học thƣờng làm
1.

Theo từng bài học, từng chương trong SGK, sách bài tập

2.

Theo các tính chất và các phản ứng của các chất được học

3.

Theo từng mức độ phân chia từ dễ đến khó

4.

Theo sự phân loại trong đề cương mà giáo viên phát

Phƣơng pháp giải bài toán hóa học các thầy cô thƣờng dạy
1.

Theo một phương pháp chung cho nhiều dạng bài

2.

Với mỗi dạng bài, có cách giải khác nhau


Nhận xét:
Hầu hết các em cho rằng việc giải các bài toán hóa học khó. Các em giải
thích với nhiều lí do, trong đó, có một nguyên nhân là do giáo viên đưa ra
nhiều cách giải với từng loại bài khác nhau nên các em không nắm được bản
chất. Các em thường lúng túng, không có định hướng cụ thể cũng như không
linh hoạt trong giải bài toán hóa học. Vì vậy một yêu cầu đặt ra là cần phải có
một phương pháp đơn giản và thống nhất để học sinh có thể sử dụng dễ dàng
và có hiệu quả khi giải các bài toán hóa học. Mục đích của luận văn là nhằm
đóng góp một phần vào giải quyết nhiệm vụ nêu trên.
1.3. Phƣơng pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
Để giải các bài toán hóa học, trước hết cần phân tích nội dung của bài
toán và biểu thị nội dung đó bằng các PTHH. Khi đã viết và cân bằng được
các PTHH, dễ dàng thiết lập được mối quan hệ giữa số mol của các chất đã
tham gia hay hình thành sau phản ứng, nhờ đó tính được số mol của “ các chất
cần tính toán” khi biết số mol của “các chất có số liệu cho trước”. Tuy nhiên,
trong bài toán hóa học các số liệu cho trước thường không phải là số mol của
các chất mà là khối lượng, thể tích, nồng độ,... của các chất và mục đích của
bài toán hóa học cũng không phải là xác định số mol “ các chất cần tính toán ”
mà là xác định khối lượng, thể tích, nồng độ,… của các chất đó. Như vậy, để
giải các bài toán hóa học, ngoài quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng,
còn cần phải dựa vào một số công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích, nồng
độ, v.v… của chất ra số mol và ngược lại.
1.3.1. Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học
Để chuyển đổi các đại lượng như nồng độ, thể tích, khối lượng của chất
ra số mol chất, ta sử dụng 4 công thức chính:

STT

Công thức

1

m=n.M

2

Vo = n. 22,4

3

CM 

C% 
4

Trong đó, các công thức 1, 2, 3, 4 biểu thị:
Quan hệ giữa khối lượng (m), khối lượng mol (M), số mol (n) của
chất.
-

Quan hệ giữa thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn (Vo) với số mol khí.

Quan hệ giữa nồng độ mol (CM), số mol chất tan (nct) và thể tích dung
dịch (V).

- Quan hệ giữa nồng độ phần trăm (C%), khối lượng chất tan (mct) và khối
lượng hay thể tích dung dịch (mdd, V).
Ghi chú:
Trong công thức (3), V tính bằng lít còn trong công thức (4), V tính bằng
ml, d tính bằng g/ml.
Áp dụng các công thức trên cho trường hợp hỗn hợp các chất, VD hỗn hợp
2 chất có khối lượng là m1, m2, khối lượng mol là M1, M2, số mol là n1, n2

ta có:
m hh  n 1.M1  n 2 .M2


M
1.3.2. Quan hệ giữa số mol của các chất phản
ứng VD1: Xét phản ứng: aA + bB  cC + dD

hh




Gọi nA, nB, nC, nD là số mol của các chất A, B, C, D đã tham gia hay
hình thành sau phản ứng, ta có:
n

A

=

a

n

B

b

=

n

=

C

c

n

D

d

Dựa vào hệ thức này ta có thể xác định được số mol của một chất bất kì
khi biết số mol của các chất khác đã tham gia hay hình thành sau phản ứng:
n



A

2A +5BC+3D
2H +3I5K+3M
Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Hãy thiết lập quan hệ giữa
số mol của các chất bất kì đã tham gia phản ứng, thí dụ giữa n K và nA; nB và
nM?
Lời giải
Để thiết lập mối quan hệ giữa nK và nA ta xuất phát từ chất K và xét quan
hệ giữa K và A bắc cầu qua các chất trung gian H và C. Cụ thể theo các phản
ứng (3), (2), (1):
 nK = 5/2 nH ; nH = 4/3 nC ; nC = 1/2 nA nK = 5/2 . 4/3 . 1/2 nA = 5/3
nA.
Tương tự thiết lập mối quan hệ giữa nB và nM ta xuất phát từ chất B và
cũng xét quan hệ giữa B và M bắc cầu qua chất trung gian C và H. Cụ thể
theo các phản ứng (1), (2), (3):

 nB = 5 nC ; nC = 3/4 nH ; nH = 2/3 nM nB = 5 . 3/4 . 2/3 nM = 5/2 nM
Từ các ví dụ trên nhận thấy khi đã viết và cân bằng được các phương
trình hóa học thì dễ dàng thiết lập được quan hệ giữa số mol của các chất phản
ứng. Dựa vào các quan hệ này và các công thức đã nêu ở phần 1.3.1, có thể
giải quyết được các bài toán hóa học. Điều này sẽ được trình bày rõ ràng và
chi tiết ở phần tiếp theo.


1.3.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học
Các bài toán hóa học có thể chia làm 2 loại là: Các bài toán hỗn hợp và
“không hỗn hợp”:
-

Các bài toán “không hỗn hợp” là các bài toán liên quan đến phản ứng

của một chất qua một giai đoạn hay một dãy biến hóa.
-

Các bài toán hỗn hợp là các bài toán liên quan đến phản ứng của một

hỗn hợp các chất.
 Loại bài toán “không hỗn hợp”
Phương pháp giải các bài toán loại này là: Lập biểu thức tính đại lượng
mà bài toán đòi hỏi rồi dựa vào quan hệ giữa số mol của chất cần tính toán
với số mol của chất có số liệu cho trước trong PTHH và dựa vào công thức
để giải.
VD1: Cho V lít khí axetilen (đktc) đi qua dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được
36g kết tủa vàng. Giá trị của V là:
A. 2,24 lít.

CH≡CH

V

= 22,4. nC H

CH
2

Ở

36

đây: n C2 H2  n   240

 0,15 mol

 VC2 H2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít Đáp án C
 Loại bài toán hỗn hợp
Phương pháp giải bài toán loại này là: Đặt ẩn số, lập phương trình và
giải phương trình để suy ra các đòi hỏi của bài toán.
- Ẩn số thường đặt là số mol của các chất trong hỗn hợp.
-

Các phương trình được thiết lập bằng cách biểu thị mối quan hệ

giữa các số liệu cho trong bài (sau khi đã đổi ra số mol chất, nếu có thể
được) với các ẩn số.


-

Giải các phương trình sẽ xác định được các ẩn số rồi dựa vào đó suy

ra các yêu cầu khác nhau của bài toán.
VD2: Chia hỗn hợp gồm etilen và axetilen thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho qua bình đựng nước brom thấy khối lượng bình tăng
0,68g.
-

Phần 2: Đem đốt cháy hoàn toàn cần 1,568 lít oxi (đktc).

Tính thành phần % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp đầu.

Lời giải
C2H4 + 3O2 t C
0

C2H2 +

5

2 O2

t

2CO2

 0C 2CO2

+

2H2O

+ H2O

Đặt số mol của C2H4 và C2H2 trong 1/2 hỗn hợp ban đầu lần lượt là a và b mol




Ta có: 



n

O2



Chú ý:
1.

Trong trường hợp số phương trình lập được trong bài toán ít hơn số

ẩn số để giải bài toán có thể dựa vào 2 cách:
- Giải kết hợp với biện luận, dựa vào điều kiện của các ẩn số
Ví dụ, nếu ẩn số là số mol của các chất thì chúng phải luôn dương, ẩn số
là số nguyên tử cacbon (n) trong các chất hữu cơ n phải là nguyên dương. Với
hiđrocacbon là chất khí thì n ≤ 4, với ancol chưa no thì n ≥ 3,… Dựa vào các
điều kiện trên có thể giải được hệ phương trình vô định và giải được bài toán.
- Giải dựa vào việc tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp
Ví dụ hỗn hợp gồm 2 chất :
M

hh



m


Tính Mhh và giải bất đẳng thức M1 < Mhh < M2 sẽ giải được hệ phương

trình vô định. Phương pháp này thường được áp dụng với các bài toán mà
khối lượng hỗn hợp đã biết và số mol hỗn hợp đã biết hoặc có thể tính toán,