Tuyển tập biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hóa học hữu cơ lớp 12 trường trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VƯƠNG ĐÌNH THỐNG

TUYỂN TẬP – BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TƯ DUY
CHO HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA HỌC HỮU
CƠ LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ
THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

VINH - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VƯƠNG ĐÌNH THỐNG

TUYỂN TẬP – BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TƯ DUY
CHO HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA HỌC HỮU
CƠ LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ
THƠNG

Chun ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn hóa học
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

2


VINH - 2012
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến:
- Thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường – Nguyên là cán bộ, giảng viên
khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà nội đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
- Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác và thầy giáo TS - Nguyễn Xuân đã dành
nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn.
- Phòng quản lý Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hố học cùng các thầy
giáo, cơ giáo thuộc Bộ mơn Lí luận và phương pháp dạy học hố học khoa Hoá học
trường ĐH Vinh và ĐHSP Hà Nội đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho
tơi hồn thành luận văn này.
Tơi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệu
Trường THPT Thái Hòa, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tơi trong suốt
q trình học tập và thực hiện luận văn này.

Tp Vinh, tháng 10 năm 2012
Vương Đình Thống

3


CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Các từ được viết tắt
Giáo viên

Các từ viết tắt
GV

Học sinh

HS

Học sinh giỏi
Phương pháp
Trung học phổ thơng
Đối chứng
Thực nghiệm

HSG
PP
THPT
ĐC
TN

Thực nghiệm sư phạm

TNSP

Phương trình hố học
Phân tử khối
Công thức đơn giản nhất

PTHH
PTK
CTĐGN

4


Cơng thức phân tử
Cơng thức cấu tạo
Sản phẩm chính
Sản phẩm phụ
dung dịch
Nhà xuất bản

CTPT
CTCT
SPC
SPP
dd
NXB

5


MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong thời đại ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học- kĩ thuật,
trong xu thế tồn cầu hố, việc chuẩn bị về con người và đầu tư vào con người trong
phát triển kinh tế - xã hội là vấn đề sống còn của mỗi quốc gia. Và Giáo dục – Đào
tạo được coi là cách tốt nhất để chuẩn bị cho con người những khả năng để đáp ứng

nhu cầu sản xuất và đòi hỏi của sự phát triển kinh tế, xã hội trong thời kì mới.
Đảng ta ln quan niệm: “Hiền tài là ngun khí quốc gia”, vì vậy “nâng cao
dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” [3] luôn là nhiệm vụ trung tâm của giáo
dục - đào tạo; trong đó, việc phát hiện và bồi dưỡng những HSG trường phổ thơng
chính là bước khởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo thế hệ tiên phong trong các
lĩnh vực của khoa học và đời sống xã hội.
Tuy nhiên, trong thực tế dạy học HSG, những lí luận dạy học về HSG cũng như
các biện pháp phát hiện, tổ chức và bồi dưỡng HSG vẫn chưa được nghiên cứu một
cách hệ thống. Phần lớn giáo viên bồi dưỡng HSG phải tự mày mị tìm các loại bài
cho đủ dạng mà chưa có sự định hướng rõ nét: phẩm chất và năng lực cần có của một
HSG là gì ? Giáo viên cần làm những gì, làm như thế nào để phát hiện, góp phần hình
thành và phát triển những năng lực đó cho HS ? Vẫn cịn trường hợp những HS được
công nhận HSG qua các cuộc thi do trúng tủ, hoặc kết quả đạt được không ổn định,
…
Thực tiễn đang đòi hỏi cấp bách việc nghiên cứu để có hệ thống lí luận, hệ
thống bài tập, … thích hợp cho việc bồi dưỡng HSG hố học phổ thơng.
Việc phát hiện và bồi dưỡng HSG hố học THPT đã được thực hiện bằng nhiều
phương pháp khác nhau, trong đó bài tập hố học được xem là một trong những cách
hiệu quả nhất.
Từ việc phân tích cấu trúc các đề thi HSG gần đây cho thấy nội dung hoá học
hữu cơ thường chiếm 40 – 60% số bài và tổng điểm, với nhiều dạng bài. Điều đó cho
thấy nội dung hố học hữu cơ đóng vai trị rất quan trọng trong đào tạo, bồi dưỡng
HSG.
Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng
hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hoá học hữu cơ lơp 12

6


trường Trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu của mình.

2. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
2.1. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phát hiện HSG hoá học THPT.
- Xác định hệ thống kiến thức và xây dựng hệ thống bài tập hố học hữu cơ
thuộc chương trình lớp 12 nhằm trang bị kiến thức và kĩ năng cho HSG và HS
chun hố tham dự các kì thi HSG cấp trường, cấp tỉnh (thành phố) và quốc gia,
quốc tế.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
1) Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của cơng tác bồi dưỡng HSG hố học.
2) Xác định trọng tâm kiến thức (phần hoá học hữu cơ lớp 12) cần bồi dưỡng cho
HSG hoá học.
3) Tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập phần hoá học hữu cơ (lớp 12) nhằm
rèn luyện tư duy cho HSG hoá học THPT.
4) Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các biện
pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất.
3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học hố học và cơng tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
- Năng lực nhận thức và tư duy của HSG và HS chuyên hoá học THPT.
- Hệ thống bài tập phần hoá học hữu cơ lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy cho HSG
và HS chuyên hoá học.
- HSG và HS chuyên hoá học THPT.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu giáo viên có kiến thức hố học sâu rộng, có hệ thống bài tập hố học nói
chung và hệ thống bài tập hố học hữu cơ nói riêng đa dạng, phong phú, kết hợp với
phương pháp dạy học phù hợp thì việc bồi dưỡng HSG THPT và HS chuyên hoá học
sẽ đạt hiệu quả cao hơn.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1. Nghiên cứu lí luận

- Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu có tính chất lí luận về HSG.
5.2. Nghiên cứu thực tiễn

7


- Dự giờ các lớp chuyên hoá học và các lớp bồi dưỡng HSG.
- Trao đổi, hỏi ý kiến của các chuyên gia và giáo viên tham gia bồi dưỡng HSG,
HS chuyên.
- Tập hợp và nghiên cứu sách báo, tạp chí, chương trình chun hố; tài liệu hướng
dẫn thi HSG tỉnh (thành phố), Olympic hố học 30-4, Olympic hóc học quốc gia và quốc
tế; các đề thi HSG cấp tỉnh, thành phố, quốc gia, Olympic 30-4, Olympic quốc gia và quốc
tế về mơn hố học.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các biện
pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất.
6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Mở rộng, đào sâu những nội dung kiến thức trọng tâm của chương trình hoá
học hữu cơ lớp 12.
- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập hoá học hữu cơ nâng cao, và đề xuất
phương hướng sử dụng chúng trong việc bồi dưỡng đội tuyển HSG hố học.

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI VÀ BÀI TẬP HĨA HỌC
1.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN
I.1.1. Các quan điểm, đường lối của Đảng về giáo dục – đào tạo

8

1.1.1.1. Vai trị của con người theo lí luận về hình thái kinh tế - xã hội của triết
học Mac – Lenin
Tồn tại xã hội và ý thức xã hội là hai phạm trù xuất phát của chủ nghĩa duy vật
lịch sử. Mối quan hệ giữa hai phạm trù này thể hiện vấn đề cơ bản của triết học trong
lĩnh vực xã hội. Tồn tại xã hội là tính thứ nhất, ý thức xã hội là tính thứ hai và là sự
phản ánh của tồn tại xã hội. Tồn tại xã hội quyết định ý thức xã hội; ý thức xã hội có
tác động trở lại đối với tồn tại xã hội.
Tồn tại xã hội gồm ba nhân tố chính: Điều kiện địa lí, dân số, và phương thức
sản xuất ra của cải vật chất. Trong đó phương thức sản xuất là nhân tố cơ bản, giữ vai
trò quyết định đối với sự phát triển xã hội. Phương thức sản xuất là sự sản xuất xã
hội, xét theo cách thức cụ thể của nó trong một giai đoạn phát triển nhất định của lịch
sử. Mỗi phương thức sản xuất là một thể thống nhất của lực lượng sản xuất và quan
hệ sản xuất; là nhân tố tác động nhất, cách mạng nhất, phát triển khơng ngừng, quyết
định tính chất và hình thức của quan hệ sản xuất. Khi quan hệ sản xuất thích hợp với
tính chất và trình độ của lực lượng sản xuất thì quan hệ sản xuất tạo điều kiện cho lực
lượng sản xuất phát triển. Nếu không thích hợp, quan hệ sản xuất sẽ trở thành lực cản
lớn đối với lực lượng sản xuất và đối với sự phát triển của toàn xã hội.
Lực lượng sản xuất ở mỗi thời đại thể hiện mối quan hệ của con người, của xã
hội đối với tự nhiên, đồng thời nói lên trình độ chinh phục của con người đối với tự
nhiên trong giai đoạn lịch sử ấy. Lực lượng sản xuất bao gồm những tư liệu sản xuất,
trước hết là công cụ lao động và người lao động với những tri thức và kĩ năng của họ.
Trong toàn bộ tư liệu sản xuất thì cơng cụ sản xuất đóng vai trị quyết định. Trình độ
phát triển của cơng cụ sản xuất là tiêu chí cơ bản thể hiện trình độ chinh phục thiên
nhiên của con người, và là tiêu chuẩn chủ yếu để phân biệt các thời đại kinh tế khác
nhau trong lịch sử. Nhưng những tư liệu sản xuất dù có quan trọng đến đâu thì tự bản
thân chúng cũng không thể tạo ra của cải vật chất cho xã hội. Chúng chỉ có thể phát
huy vai trị trọng yếu của mình khi được kết hợp với sức lao động, với người lao
động. Chính con người đã sáng chế ra công cụ lao động và sử dụng chúng để tiến
hành sản xuất. Trong quá trình sản xuất con người biết tập hợp và đúc kết những kinh
nghiệm, biết cải tiến, hồn thiện và phát triển cơng cụ sản xuất, nhằm phát huy và

tăng cường sức mạnh của mình trong việc chinh phục thiên nhiên, sản xuất ra ngày
càng nhiều của cải vật chất cho xã hội.

9


Lao động của con người là lao động có trí tuệ. Trí tuệ của con người khơng phải
là cái siêu nhiên mà là sản phẩm của tự nhiên, của lao động. Trí tuệ hình thành và
phát triển cùng với lao động và làm cho lao động ngày càng có hàm lượng trí tuệ cao
hơn. Trong thời đại ngày nay, khi mà khoa học công nghệ trở thành lực lượng trực
tiếp, khoa học đã gắn liền với kĩ thuật và sản xuất; khoa học đi trước, khám phá và
mở đường cho kĩ thuật và sản xuất phát triển; những phát minh, sáng chế của khoa
học chỉ trong một thời gian ngắn đã biến thành kĩ thuật, công nghệ mới, công cụ mới,
vật liệu mới,…, trong đó nhiều cái khơng có trong tự nhiên thì lao động của con
người càng thể hiện vai trị đặc biệt quan trọng của mình trong lực lượng sản xuất.
Như vậy, bằng lí luận hình thái kinh tế - xã hội của triết học Mac – Lenin đã cho
thấy rằng con người là nguồn lực đặc biệt, cơ bản nhất, là nguồn lực vô tận của sản
xuất vật chất, là cơ sở để xã hội tồn tại và phát triển.
1.1.1.2. Vai trò của nguồn lực con người trong sự nghiệp cơng nghiệp hố, hiện
đại hố
Chủ tịch Hồ Chí Minh đã nói: "Muốn có chủ nghĩa xã hội, trước hết cần phải có
con người xã hội chủ nghĩa". Trong đường đầu của thời kì quá độ lên chủ nghĩa xã hội,
khi mà đất nước ta thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá theo chủ trương phát triển
nền kinh tế nhiều thành phần; trong điều kiện khoa học công nghệ phát triển như vũ
bão, xu hướng hội nhập của thế giới; và để chống lại các nguy cơ tụt hậu kinh tế, nạn
tham nhũng, chệch hướng chủ nghĩa xã hội, âm mưu diễn biến hồ bình của các thế lực
thù địch, hơn bao giờ hết Đảng ta khẳng định vai trò to lớn của con người và nguồn lực
con người. Từ đó, Đảng xây dựng chiến lược về phát triển con người, trong đó khẳng
định vai trị đặc biệt quan trọng của giáo dục và đào tạo trong quá trình ấy.
1.1.1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ của giáo dục và đào tạo trong chiến lược xây dựng

nguồn lực con người
Hiến pháp nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam (1992) điều 35
chương 3 khẳng định: "Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, nhà nước
phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài".
Luật giáo dục (2005) điều 27 chỉ rõ: "Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp
cho HS phát triển toàn diện cả về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ
bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành trách nhiệm
cơng dân; chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia
xây dựng, bảo vệ Tổ quốc" [12]. Để đạt được mục tiêu đó với bậc THPT, luật giáo

10


dục nêu rõ yêu cầu về nội dung và phương pháp giáo dục (điều 28): "Giáo dục ở
THPT phải củng cố, phát triển những nội dung đã được học ở Trung học cơ sở, hoàn
thành nội dung giáo dục phổ thơng; ngồi nội dung chủ yếu nhằm đảm bảo chuẩn
kiến thức phổ thơng, cơ bản, tồn diện và hướng nghiệp cho mọi HS cịn có nội dung
nâng cao ở một số môn để phát triển năng lực, đáp ứng nguyện vọng của HS. Phương
pháp giáo dục ở phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS,
phù hợp với từng lớp học, từng môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng
làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động
đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS" [12].
Trong thời kì cơng nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, tư tưởng chỉ đạo phát
triển giáo dục – đào tạo được nêu lên trong nghị quyết TW 2 khoá VIII của Đảng là:
- Giáo dục – đào tạo trong thời kì cơng nghiệp hố, hiện đại hoá phải đào tạo được
những con người và thế hệ gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; làm
chủ tri thức khoa học với cơng nghệ hiện đại; có tư tưởng sáng tạo, có kĩ năng thực hành
giỏi; có tác phong cơng nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khoẻ, là những con người
xã hội chủ nghĩa vừa "hồng" vừa "chuyên", phải giữ vững mục tiêu xã hội chủ nghĩa,
chống hướng "thương mại hố", đề phịng khuynh hướng phi chính trị hóa giáo dục –

đào tạo [3].
- Thực sự coi giáo dục – đào tạo là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của toàn
Đảng, toàn dân.
- Phát triển giáo dục – đào tạo gắn với nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội, tiến bộ
khoa học công nghệ, củng cố quốc phịng - an ninh. Thực hiện cơng bằng trong giáo
dục – đào tạo. Giữ vững vai trò nòng cốt của các trường công lập đi đôi với đa dạng
hố các loại hình giáo dục – đào tạo, trên cơ sở nhà nước thống nhất quản lí từ nội
dung đến chương trình, quy chế học, thi cử, văn bằng, tiêu chuẩn giáo viên, …
Như vậy, từ lí luận về hình thái kinh tế xã hội theo quan điểm của triết học
Mac-Lenin, từ quan điểm đường lối của Đảng, chúng ta thấy rằng việc đào tạo
và bồi dưỡng HSG là một nhiệm vụ tất yếu của giáo dục THPT.
1.1.2. Một số vấn đề về lí luận dạy học trong cơng tác bồi dưỡng HSG
1.1.2.1. Những phẩm chất, năng lực cần có của một HSG hố học
- Có kiến thức hố học cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống.

11


- Có trình độ tư duy hố học phát triển, tức là biết cách phân tích, tổng hợp, so
sánh, khái qt hố, có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn
đạt.
- Có khả năng quan sát, nhận thức và giải thích các hiện tượng tự nhiên, có năng
lực thực hành.
- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kĩ năng đã có
để giải quyết các vấn đề, các tình huống gặp phải. Đây là phẩm chất cao nhất cần có
ở một HSG.
1.1.2.2. Bài tập hóa học
1.1.2.2.1. Khái niệm về bài tập hóa học
Trong cuốn từ điển tiếng Việt (1992) có định nghĩa về "bài tập" như sau: "Bài
tập là những bài ra cho HS để tập vận dụng những điều đã học" [10]. Sau khi nghe

giảng bài xong, nếu HS nào giải được các bài tập mà giáo viên đưa ra thì có thể xem
như HS đó đã lĩnh hội được một cách tương đối những kiến thức mà giáo viên đó
truyền đạt.
Nội dung của bài tập hố học thơng thường bao gồm những kiến thức chính yếu
trong bài giảng. Nó bao gồm cả câu hỏi lí thuyết và bài tập tính tốn. Để giải quyết được
những u cầu của bài tập, đòi hỏi HS vừa phải nhớ lại các kiến thức đã học, vừa phải
biết vận dụng, suy luận, sáng tạo và tổng hợp các kiến thức đã có, từ đó phát triển tư duy
và khả năng nhận thức của HS.
1.1.2.2.2. Tác dụng của bài tập hóa học
- Là một trong những phương tiện hiệu nghiệm nhất, cơ bản nhất để HS vận
dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa
học, biến những kiến thức đã lĩnh hội qua bài giảng của giáo viên thành kiến thức của
chính mình. "Kiến thức sẽ được nắm thực sự nếu HS có thể vận dụng thành thạo
chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành".
- Giúp cho HS đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong
phú. Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập thì HS mới nắm vững kiến thức
một cách sâu sắc ".
- Là phương tiện để ôn tập, hệ thống hố kiến thức một cách tốt nhất.
- Thơng qua bài tập hoá học, HS được rèn luyện các kĩ năng như: kĩ năng viết
và cân bằng PTHH, kĩ năng tính tốn theo cơng thức và phương trình hóa học, kĩ
năng thực hành …

12


- Giúp cho HS phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thơng minh.
- Là phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, giúp cho HS tích cực, tự lực, chủ
động lĩnh hội kiến thức một cách bền vững và sâu sắc.
- Giúp phát huy tính tích cực, chủ động của HS và góp phần hình thành phương
pháp học tập hợp lí.

- Là phương tiện để kiểm tra – đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS một cách
nhanh chóng và chính xác.
- Giáo dục đạo đức, tác phong, rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác,
khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học, nâng cao hứng thú học tập mơn
hố học.

1.1.2.2.3. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống bài tập

BÀI TẬP

NGƯỜI GIẢI

Những điều kiện

Phép giải

Những yêu cầu

Phương tiện giải

1.1.2.3. Quan hệ giữa việc giải bài tập hoá học với việc phát triển tư duy hoá học
của HS
1.1.2.3.1. Tư duy và tư duy hoá học
Theo L.N.Tonxtoi: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là thành quả
những cố gắng của tư duy chứ khơng phải của trí nhớ".
Theo M.N.Sacdacop: "Tư duy là sự nhận thức khái quát các sự vật và hiện
tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của
chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng
lẻ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hoá đã thu nhận được".

13


Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ q trình phản ứng hố học với sự tương
tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mơ. Đặc điểm của q trình tư
duy hố học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa cái bên trong và cái bên ngoài,
giữa cái cụ thể và cái trừu tượng, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được với
nhứng hiện tượng cụ thể nhưng khơng nhìn thấy được, ngay cả khi dùng kính hiển vi,
mà chỉ dùng kí hiệu, cơng thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng
nghiên cứu.
Tư duy hoá học cũng sử dụng những thao tác tư duy vào trong quá trình nhận
thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của nhận thức :
Từ trực quan sinh động ⇒ Tư duy trừu tượng ⇒ Thực tiễn
Hoá học là bộ mơn khoa học lí thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở kĩ
năng quan sát các hiện tượng hố học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng,
thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giũa các mặt định
tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và q trình hố học, xây
dựng nên các nguyên lí, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng chúng để nghiên cứu
những vấn đề của thực tiễn.
1.1.2.3.2. Quan hệ giữa việc giải bài tập hoá học với việc phát triển tư duy hố học
của HS
Trí thơng minh là tổng hợp các năng lực trí tuệ của con người (quan sát, ghi
nhớ, tưởng tượng, …) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sáng tạo nhằm
ứng phó với tình huống mới.
Để giúp cho HS phát triển năng lực tư duy mà đỉnh cao là tư duy sáng tạo thì
cần tập luyện cho HS hoạt động tư duy sáng tạo.
Trước đây người ta cho rằng sáng tạo chỉ dành cho những người có năng
khiếu. Ngày nay người ta khảng định rằng: Nếu dạy cho người khơng có năng
khiếu những quy luật của sáng tạo thì họ có thể sáng tạo được. Vì vậy đã ra đời
một môn học mới (ở Mỹ) gọi là mơn “ Sáng tạo học”.

Trong q trình giải bài tập nói riêng cũng như trong q trình dạy học nói
chung, HS là chủ thể của hoạt động dạy học, còn giáo viên là người tổ chức, điều
khiển, để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của HS. Có tư duy độc lập thì
mới biết phê phán, có phê phán thì mới có khả năng phát hiện vấn đề và vấn đề và
như vậy mới có khả năng sáng tạo được. Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học,

14


tuỳ thuộc vào từng loại bài tập, với nội dung và đối tượng cụ thể mà các năng lực đó
được trau dồi và rèn luyện thêm.
Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập và sự phát triển tư duy của HS có thể biểu
diễn qua sơ đồ sau đây :

15


Khái
qt
hố

Trừu
tượng
hố

Phân tích đề bài

16

Quan

sát

Trí
nhớ

TƯ DUY ↑

Tưởng
tượng
PP
khoa
học
Phê
phán

Xây dựng tiến trình bài giải
Giải

Hứng
thú

…

Kiểm tra

Hoạt động giải bài tập hố học

BÀI TẬP HỐ HỌC

Quan hệ giữa bài tập hoá học và sự phát triển tư duy của HS

S
sá
Tổng
hợp

1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN

1.2.1. Điều tra thực trạng về điều kiện, kết quả bồi dưỡng HSG và việc sử dụng

Phân
tích

bài tập hóa học để hình thành năng lực cho HSG ở các trường THPT (điều tra
tại tỉnh Nghệ An )

…

Để đảm bảo tính khả thi của đề tài nghiên cứu, tức là đề xuất một số hướng sử
dụng hệ thống bài tập góp phần hình thành một số phẩm chất và năng lực cho HSG
hóa học phù hợp với điều kiện thực tế các trường THPT trên địa bàn các tỉnh hiện
nay thì vấn đề cần thiết đầu tiên là phải điều tra, khảo sát và đánh giá thực trạng về
vấn đề này.
1.2.1.1. Mục đích điều tra
- Có cơ sở để nhận định, đánh giá một cách khách quan thực trạng về cơ sở
vật chất và đội ngũ giáo viên dạy HSG hoá học và giáo viên dạy chuyên hố học.
- Thơng qua q trình điều tra để phân tích đánh giá các phương pháp và cách
thức tổ chức bồi dưỡng, tuyển chọn HSG hóa học về ưu, nhược điểm và nguyên
nhân.

- Nắm được mức độ hiểu, vận dụng bài tập hóa học trong dạy học hóa học nói
chung và trong bồi dưỡng HSG hố học nói riêng. Đây là cơ sở để định hướng
nghiên cứu của đề tài luận văn.
1.2.1.2. Nội dung, đối tượng và phương pháp điều tra
1.2.1.2.1. Nội dung điều tra
+ Điều tra tổng quát về điều kiện cơ sở vật chất, tình trạng đội ngũ giáo viên hố
học.
+ Điều tra cơng tác dạy học và tổ chức tuyển chọn, bồi dưỡng HSG mơn hóa
học.
+ Điều tra kết quả thi HSG mơn hóa học của HS lớp 11, 12 trường THPT.
1.2.1.2.2. Đối tượng điều tra
+ Một số trường THPT ở tỉnh (THPT Thái Hòa , THPT Đô Lương 1 – Nghệ
An, THPT chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An).
+ Các giáo viên trực tiếp dạy học và bồi dưỡng HSG hóa học ở các trường
THPT trên.
1.3.1.2.3. Phương pháp điều tra

17


+ Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với giáo viên dạy lớp chọn tự nhiên, dạy đội tuyển
HSG hoá học và giáo viên dạy chuyên hoá học ở các trường chuyên.
+ Dự giờ, nghiên cứu giáo án của giáo viên.
1.2.1.3. Kết quả điều tra
1.2.1.3.1. Thực trạng về cơ sở vật chất, điều kiện dạy học, giáo viên và HS
- Cơ sở vật chất phục vụ dạy học hóa học của các trường tương đối đầy đủ.
- Trình độ HS trong đội tuyển HSG chuẩn bị thi HSG hoá học cấp tỉnh của các
trường đã điều tra khá tốt.
Tuy nhiên:
- Quỹ thời gian dành cho việc bồi dưỡng HSG ở các trường cịn khá ít (thường

là 10 đến 12 buổi tương đương với 30 đến 36 tiết).
- Giáo viên tham gia bồi dưỡng HSG vẫn phải giảng dạy số giờ nhất định trong
tuần, làm công tác chủ nhiệm và vẫn phải tham gia các hoạt động khác của nhà
trường, nên quỹ thời gian dành cho bồi dưỡng đội tuyển bị hạn chế. Đồng thời việc
chuẩn bị bài giảng cũng sẽ không đảm bảo.
- Giáo viên thường không xác định được giới hạn kiến thức cần bồi dưỡng cho
HS. Việc tổ chức các chuyên đề về bồi dưỡng HSG trong phạm vi tồn tỉnh chưa
được triển khai.
1.2.1.3.2. Về tình hình sử dụng bài tập hóa học trong bồi dưỡng HSG
Qua tìm hiểu, điều tra chúng tôi thấy rằng: Tất cả giáo viên đã chú ý đến việc sử
dụng bài tập trong quá trình dạy học nói chung và bồi dưỡng HSG nói riêng. Bài tập
đã được sử dụng trong các giờ luyện tập, ôn tập, trong các đề kiểm tra. Tuy nhiên
việc sử dụng bài tập trong q trình dạy học hóa học cịn có những hạn chế phổ biến
sau đây:
- Việc xác định chuẩn kiến thức, kỹ năng của từng chương, từng phần từ đó lựa
chọn hệ thống bài tập để củng cố, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, rèn thao tác
tư duy cho HS với nhiều giáo viên cịn lúng túng.
- Giáo viên thường khơng xác định được giới hạn kiến thức cần bồi dưỡng cho
HS. Họ phải tham khảo đề thi của các kì thi đã diễn ra để tìm những dạng bài tập
tương tự để ra cho HS làm.
1.2.2. Kiến nghị
1. Bộ Giáo dục – Đào tạo cần có chế độ riêng cho các GV tham gia công tác bồi

18


dưỡng HSG (dành thời gian và đãi ngộ thích đáng, ...)
2. Thường xuyên bồi dưỡng kiên thức và nghiệp vụ cho GV bồi dưỡng HSG.

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

Công tác phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi chính là thực tế hóa mục tiêu phương
hướng đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài của Đảng hiện nay. Việc bồi dưỡng học
sinh giỏi thực tế phải phù hợp với thực tiễn từng Trường THPT, từng địa phương.
Nghiên cứu về lý luận phương pháp giảng dạy mơn Hóa học trong cơng tác bồi
dưỡng học sinh giỏi bộ môn là cần thiết, việc tuyển tập – biên soạn hệ thống bài tập
rèn luyện tư duy học sinh giỏi là một trong những cách làm để thực tế hóa nhiệm vụ
đó trong dạy học.

19


CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC
HỮU CƠ LỚP 12 BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
2.1. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC HỮU CƠ
2.1.1 Chương I. Este – Lipit
2.1.1.1. Dạng bài tập xác định công thức cấu tạo của este, lipit
Thí dụ 1. Hãy gọi tên các hợp chất sau :
O
a. CH3-CH-CH2-C-Cl
CH3

b. CH3-CH-C-O-CH-CH3

O

CH3

CH3

CH3

c.

COO-C-CH3

d.

OOC-CH-CH3

CH3

CH3

e. C6H5-C-O-C-CH3
O

f . CH3-O-C-CH2-CH2-C-O-C2H5

O

O

O

Hướng dẫn giải
a. isovaleryl clorua

b. Isopropylisobutirat

c. Tert-butylbenzoat

d. Xiclopentylisobutirat

e. Anhiđrit axetic benzoic

f. Etylmetylsucxinat

Thí dụ 2. Hồn thành sơ đồ sau dưới dạng cơng thức cấu tạo thu gọn (ghi rõ điều
kiện nếu có)
CH4 → A → B → D → E → F → C4H8O2
Biết D là hợp chất hữu cơ đa chức, C4H8O2 là hợp chất hữu cơ đơn chức.
Hướng dẫn giải
2CH4

0

 1500 →
 C

C2H2 + 3H2
(A)

CH ≡ CH + H2

0

Pd
 ,t →


CH2=CH2

(B)

CH2=CH2 + 2H2O

+ 0

 H →
,t

HO-CH2-CH2-OH
(D)

HO-CH2-CH2-OH

KHSO 4,t0

CH3-CHO + H2O
(E)

CH3-CHO + Br2 + H2O

CH3-COOH + 2HBr

20


(F)
CH3-COOH + C2H5OH

H 2SO 4,t 0

CH3-COO-C2H5 + H2O

Thí dụ 3. Viết các CTCT các chất hữu cơ tham gia sơ đồ biến hoá sau:

C9H11Cl (A)
NaOH

Cl2

C9H10Cl2 (B) NaOH, H2O C9H10O (C)

C9H10 (F)

C8H6O4 (D)

C8H4O3 (E)

C9H12O (G)

Hướng dẫn giải
CH(Cl)CH 3

A:

CH(Cl2)CH3

B:

C:

CH 3

CH 3

COOH

CH=CH 2

CH 3

COOH

C

E:

O

CH(OH)CH 3

C

CH 3

F:

D:

O

COCH 3

O

G:
CH 3

Thí dụ 4. Hai đồng phân A, B của C6H9O4Cl tham gia phản ứng thuỷ phân theo 2
phương trình sau:
C6H9O4Cl (A) + NaOH(vừa đủ) → Muối hữu cơ X + muối vô cơ P + axeton + H2O
C6H9O4Cl (B) + NaOH(vừa đủ) → Muối hữu cơ Y + muối vô cơ P + ancol Z + ancol T
Biết hai ancol Z và T có cùng số nguyên tử C. Xác định cấu tạo của A, B và
hoàn thành PTHH dưới dạng CTCT.
Hướng dẫn giải
- Độ bất bão hòa k = 2 nên A và B là este hai chức, no, hở.
- A thủy phân tạo axeton nên A thủy phân sinh ra ancol khơng bền (có 2 nhóm
-OH cùng liên kết với 1 nguyên tử cacbon bậc hai). Phản ứng của A là
HOOC–CH2COOC(CH3)ClCH3 + 2NaOH
→ NaOOC–CH2–OH + NaCl + CH3–CO–CH3 + H2O
- B thủy phân ra hai ancol có cùng số nguyên tử cacbon nên hai ancol này phải
có số C lớn hơn hoặc bằng 2. Phản ứng của B là
ClCH2CH2OOC–COOCH2–CH3 + 3NaOH
→ NaOOC–COONa + NaCl + HO–CH2–CH2–OH + CH3–CH2–OH
Thí dụ 5. Hãy chọn các tác nhân phản ứng trong sơ đồ phản ứng sau đây :

21


HO-CH2-CH=CH-[CH2]7-COO-CH3

+X
(1)

OHC-CH=CH-[CH2]7-COO-CH3

+Y
(2)

CH2=CH-CH=CH-[CH2]7-COO-CH3

+T
(4)

CH2=CH-CH=CH-[CH2]7-CH2-OCO-CH3

+Z
(3)

CH2=CH-CH=CH-[CH2]7-CH2-OH

Hướng dẫn giải

(1): X là (C5H11N) 2Cr2O7/CH2Cl2
(2): Y là (C6H5)3P+-CH2(3): Z là LiAlH4/H3O+
(4): T là (CH3CO)2O
2.1.1.2. Dạng bài tập este hố
Thí dụ 6. Đặc điểm của phản ứng este hố là thuận nghịch
1. Nêu các biện pháp để phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng và
các biện pháp để cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành este.

2. Thiết lập biểu thức tính hằng số cân bằng K, giả sử cho a mol axit
axetic phản ứng với b mol ancol etylic và sau khi phản ứng đạt tới trạng thái
cân bằng thu được c mol este.
a. Tính giá trị của K khi a = b = 1 mol và c = 0,665 mol.
b. Nếu a = 1 và b tăng gấp 5 lần thì lượng este tăng gấp bao nhiêu lần?
Hướng dẫn giải
1. Các biện pháp :
Để phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng cần tăng tốc độ phản ứng thuận
và nghịch, nên người ta cho đun nóng hỗn hợp phản ứng và dùng xúc tác là dung dịch
H2SO4 đặc.
Để cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành este, ta cần dùng chất hút nước là
dung dịch H2SO4 đặc để hút nước, liên tục lấy este ra (dùng phương pháp chiết) và
liên tục tăng nồng độ các chất tham gia axit và ancol.
2. Thiết lập biểu thức tính hằng số cân bằng (coi thể tích của bình phản ứng là V
khơng đổi)
CH3COOH

+ C2H5OH

H2SO4, t0

22

CH 3COOC2H 5 + H2O


Ban đầu:

a
V

Phản ứng:

c
V

Cân bằng:

a −c
V

b
V

0

0

c
V

c
V

c
V

b −c
V

c
V

c
V

c c

.
[ CH 3COOC2 H 5 ].[ H 2O]
V V
Hằng số cân bằng K =
[ CH 3COOH ].[ C2 H 5OH ] = a − c . b − c
V

=

c2
( a − c).(b − c)

V

0,665.0,665

a. Khi a = b =1 và c = 0,665 thì K = (1 −0,665).(1 −0,665) = 3,94.
b. Nếu a = 1 và b = 5 thì hằng số cân bằng của phản ứng vẫn không thay đổi và
bằng 3,94 (K chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của chất điện li)

⇒ 3,94 =

c2
(1 −c ).(5 −c)

⇒ c = 0,944 nên lượng este tăng lên

0,944
=1,42 lần
0,665

Thí dụ 7. Tổng hợp isoamyl axetat (dầu chuối) gồm 3 bước :
- Cho 60 ml axit axetic băng (axit 100%, d = 1,05 g/cm 3); 108,6 ml
3-metylbutan-1-ol (ancol isoamylic, d = 0,81 g/cm 3) và 1 ml dung dịch H2SO4 đậm
đặc vào bình cầu có lắp máy khuấy, ống sinh hàn rồi đun sơi trong vịng 8 giờ.
- Sau khi để nguội, lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước, rồi lắc
với dung dịch Na2CO3, chiết bỏ lớp dung dịch nước, lại lắc hỗn hợp thu được với
nước, chiết bỏ lớp nước.
- Chưng cất lấy sản phẩm ở 1420C đến 1430C thu được 60 ml isoamyl axetat (là
chất lỏng, d = 0,87 g/cm3, sơi ở 142,50C, có mùi thơm như mùi chuối chín).
a. Hãy giải thích các bước làm trên và viết PTHH của phản ứng xảy ra.
b. Tính hiệu suất phản ứng.
Hướng dẫn giải
a. Giải thích các bước tiến hành thí nghiệm trên:
- Đầu tiên, cho axit axetic băng, ancol isoamylic và dung dịch axit sunfuric đậm
đặc vào bình cầu, đun sôi trong 8h để tổng hợp isoamyl axetat theo phương trình hố học
sau :

CH3COOH + (CH3) 2CHCH2CH2OH

H2SO4, t 0

CH3COOCH2CH2CH(CH3) 2 + H2O

- Sau đó để nguội, lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước bằng
phễu chiết nhằm loại bỏ phần lớn dung dịch axit sunfuric và axit axetic còn lại.

23


- Tiếp tục lắc hỗn hợp thu được với dung dịch Na2CO3, chiết bỏ lớp nước cũng
là để loại hết axit cịn lại. Phương trình phản ứng :
2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2 + H2O
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O
- Cuối cùng, chưng cất lấy sản phẩm ở 142-1430C thu được isoamyl axetat tinh
khiết.
b. Tính hiệu suất của phản ứng:
CH3COOH + (CH3) 2CHCH2CH2OH

Bđ: 63 gam

H2SO4, t0

CH 3COOCH2CH2CH(CH3) 2 + H2O

88 gam

Pư: 60 gam
Hiệu suất H =

88 gam

130 gam

52,2
.100% = 40,15%
130

Thí dụ 8. Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và 2 axit cacboxylic (no, đơn chức, kế
tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng 6,72 lít khí H2 (đktc).
Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp
phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (giả thiết hiệu suất phản
ứng este hố đạt 100%). Tìm cơng thức 2 axit trong X.
Hướng dẫn giải
Vì trong phản ứng este hố, ancol và axit phản ứng vừa đủ với nhau nên ancol
và axit có số mol bằng nhau.
Gọi số mol ancol và axit là x, ta có: 0,5x + 0,5x = nH2 = 0,3 ⇒ x = 0,3
o

2 SO 4 ,t
CH3OH + RCOOH ¬H RCOOCH3 + H2O

→


0,3
⇒ Meste =

0,3

0,3 (mol)

25
= 83,33 (g/mol) ⇒ R = 24,33
0,3

⇒ 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH
Thí dụ 9. Hỗn hợp X gồm 2 axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol là 1 : 1). Hỗn hợp Y
gồm 2 ancol CH3OH và C2H5OH (tỉ lệ mol lần lượt là 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác
dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este. Biết
hiệu suất các phản ứng este hoá đều đạt 80%. Tính m.
Hướng dẫn giải
Đặt cơng thức chung của 2 axit trong hỗn hợp X là RCOOH

24


Ta có MX =

46.1 + 60.1
= 53 (g/mol) và n = 0,21 mol
2

⇒ R + 45 = 53 ⇒ R = 8
Đặt công thức chung của 2 ancol trong hỗn hợp Y là R’OH
Ta có MY =

32.3 + 46.2
= 37,6 (g/mol) và n = 0,2 mol
5

⇒ R’ + 17 = 37,6 ⇒ R’ = 20,6

o

2 SO 4 ,t→
R’OH + RCOOH ¬H RCOOR’ + H2O



Ban đầu: 0,2

0,21

Phản ứng: 0,2.80%

0,2.80%

0,2.80%

Khối lượng este thu được là m = 0,16.(8 + 44 + 20,6) = 11,6 gam.
2.1.1.3. Dạng bài tập thuỷ phân este, lipit, chỉ số chất béo
Thí dụ 10. Thuỷ phân hồn tồn 0,1 mol este X (chỉ chứa một loại nhóm chức) cần
dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit
hữu cơ và 9,2 gam một ancol. Biết rằng một trong hai chất tạo thành X là đơn chức.
Xác định CTCT của X.
Hướng dẫn giải
Số mol NaOH cần dùng là:

100
.12% = 0,3 (mol)
40

Vì tỉ lệ mol X : NaOH = 0,1 : 0,3 và sản phẩm chỉ chứa 1 muối hữu cơ nên X có
3 nhóm chức este.
Phản ứng thuỷ phân :
Este X + NaOH → muối + ancol
m

12 g

20,4 g

9,2 g

⇒ m = 20,4 + 9,2 – 12 =17,6 (g); MX = 17,6/0,1 = 176 (g/mol)
Vì một trong hai chất tạo thành X (ancol và axit) là đơn chức nên ta xét 2
trường hợp sau:
Trường hợp 1: Ancol đơn chức, axit ba chức: R(COOR’)3
R(COOR’)3 + 3NaOH → R(COONa)3 + 3R’OH
0,1

0,3

0,1

0,3 (mol)

⇒ Mancol = 9,2/0,3 = 30,6 (g/mol) ⇒ lẻ, loại.

25