Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 THPT chuyên

Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2011 LỜI CÁM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên” đã hoàn thành. Để hoàn thành được luận văn này có sự hướng dẫn trực tiếp của Phó giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Trường và phó giáo sư - Tiến sĩ Trịnh Văn Biều, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Ngoài ra còn có sự ủng hộ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong tổ Hóa học, các em học sinh các lớp 12 chuyên Hóa học thuộc Trường Trung học Phổ thông Chuyên Bạc Liêu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến Phó giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Trường và phó giáo sư - Tiến sĩ Trịnh Văn Biều về sự hướng dẫn tận tình và quý báu trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện Luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, tới các thầy cô giáo, các em học sinh Trường Trung học Phổ thông Chuyên Bạc Liêu và các bạn đồng nghiệp gần xa đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn : - Phòng Sau đại học - Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh. - Ban Chủ nhiệm khoa Hóa học - Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh. - Ban Giám hiệu trường THPT Chuyên bạc Liêu. Đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt Luận văn Thạc sĩ này. TP HCM, ngày 20 tháng 9 năm 2011 TRẦN THỊ THÙY DUNG MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN .............................................................................................................. 3 MỤC LỤC .................................................................................................................... 4 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... 8 MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 9 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ............................................................................................................... 9 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 10 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU ..................................................................... 10 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 10 5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ...................................................................................................... 10 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................................. 10 7. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................. 11 8. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................................................... 11 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ....................... 12 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................................................... 12 1.1.1. Các luận án tiến sĩ ............................................................................................................... 12 1.1.2. Các luận văn thạc sĩ ............................................................................................................. 12 1.1.3. Các khóa luận tốt nghiệp ..................................................................................................... 12 1.2. HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC HÓA HỌC ..................................................................................................... 13 1.2.1. Khái niệm nhận thức [5], [33], [42] .................................................................................... 13 1.2.2. Rèn luyện các thao tác tư duy trong quá trình dạy học hóa học [5], [26], [33], [39] .......... 13 1.2.2.1. Phân tích và tổng hợp .................................................................................................. 14 1.2.2.2. So sánh ......................................................................................................................... 14 1.2.2.3. Trừu tượng hoá và khái quát hoá ................................................................................ 15 1.3. BÀI TẬP HÓA HỌC .............................................................................................................. 15 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học [5], [26], [30], [34] ................................................................... 16 1.3.2. Tác dụng của bài tập hóa học [5], [26], [33] ....................................................................... 16 1.3.3. Quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy của học sinh [26] ........... 17 1.4. VẤN ĐỀ BỒI BƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN ........ 18 1.4.1. Quan niệm về học sinh giỏi [40] ......................................................................................... 18 1.4.2. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi .............................................................. 19 1.4.3. Những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học [33], [41] ................ 19 1.4.4. Những năng lực giáo viên cần có khi bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ............................. 21 1.5. THỰC TRẠNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN HIỆN NAY [36], [43] .................................................................................................................... 21 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN ......................... 24 2.1. CƠ SỞ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN [8], [26], [33] ............................................................................. 24 2.1.1. Nguyên tắc xây dựng ........................................................................................................... 24 2.1.1.1. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học ........................................... 24 2.1.1.2. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng ....................................... 24 2.1.1.3. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức............................................................... 24 2.1.1.4. Hệ thống bài tập phải mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết của HS ................................ 25 2.1.1.5. Hệ thống bài tập phải phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh ..................................................................................................................................... 25 2.1.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập ................................................................................... 25 2.1.2.1. Buớc 1: Xác định mục đích của hệ thống bài tập ........................................................ 25 2.1.2.2. Bước 2: Xác định nội dung hệ thống bài tập ............................................................... 25 2.1.2.3. Buớc 3: Xác định loại bài tập, các kiểu bài tập .......................................................... 26 2.1.2.4. Buớc 4: Thu thập thông tin để soạn hệ thống bài tập ................................................. 26 2.1.2.5. Buớc 5: Tiến hành xây dựng hệ thống bài tập ............................................................. 27 2.1.2.6. Bước 6: Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp ................................................. 27 2.1.2.7. Bước 7: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung .............................................................. 27 2.2. HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN ....................................................................................................................................... 27 2.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống bài tập .................................................................................. 27 2.2.2. Hệ thống bài tập tự luận ...................................................................................................... 28 2.2.2.1. Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề .............................. 28 2.2.2.2. Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh ...................................................... 32 2.2.2.3. Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác .................... 38 2.2.2.4. Bài tập rèn luyện năng lực thực hành ......................................................................... 54 2.2.2.5. Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn ......... 62 2.2.3. Hệ thống bài tập trắc nghiệm .............................................................................................. 70 2.2.3.1. Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề .............................. 70 2.2.3.2. Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh ...................................................... 73 2.2.3.3. Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác .................... 75 2.2.3.4. Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn ......... 84 2.3. SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN ....................................................................................................................... 87 2.3.1. Sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học .............. 88 2.3.1.1. Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề .............................. 88 2.3.1.2. Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh ...................................................... 89 2.3.1.3. Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác .................... 93 2.3.1.4. Bài tập rèn luyện năng lực thực hành ......................................................................... 96 2.3.1.5. Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn ......... 97 2.3.2. Sử dụng hệ thống bài tập nhằm phát triển năng lực tự học cho HS .................................... 98 2.3.3. Sử dụng hệ thống bài tập để tổ chức hoạt động dạy học trên lớp ...................................... 99 2.3.4. Sử dụng bài tập để kiểm tra, đánh giá .............................................................................. 100 2.3.5. Sử dụng bài tập để xây dựng bài tập mới ......................................................................... 100 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .......................................................... 104 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM .............................................................................................. 104 3.2. ĐỐI TƯỢNG THỰC NGHIỆM ........................................................................................... 104 3.3. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM ............................................................................................ 105 3.3.1. Bước 1: Chọn lớp thực nghiệm ......................................................................................... 105 3.3.2. Bước 2: Gặp gỡ GV thực nghiệm để trao đổi ................................................................... 105 3.3.3. Bước 3: Tiến hành thực nghiệm ........................................................................................ 105 3.3.4. Bước 4: Tiến hành kiểm tra ............................................................................................... 106 3.3.5. Bước 5: Xử lý kết quả thực nghiệm .................................................................................. 106 3.3.5.1. Phân tích định tính .................................................................................................... 106 3.3.5.2. Phân tích định lượng ................................................................................................. 106 3.4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ................................................................................................ 107 3.4.1. Kết quả thực nghiệm định tính .......................................................................................... 107 3.4.2. Kết quả thực nghiệm định lượng ....................................................................................... 109 3.6.2.1. Kết quả bài kiểm tra 90 phút lần 1 ............................................................................ 109 3.6.2.2. Kết quả bài kiểm tra 90 phút lần 2 ............................................................................ 114 3.6.2.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................................... 119 3.4.3. Các bài học kinh nghiệm về xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập kim loại dành cho lớp chuyên ......................................................................................................................................... 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 123 1. Kết luận .................................................................................................................................... 123 1.1. Nghiên cứu các nội dung làm cơ sở lý luận của đề tài ......................................................... 123 1.2. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. ...................................................................................................... 123 1.3. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài ......................................................... 124 2. Kiến nghị và đề xuất ................................................................................................................ 124 2.1. Đối với Bộ GD&ĐT ............................................................................................................. 124 2.2. Đối với Sở GD & ĐT ........................................................................................................... 124 3. Hướng phát triển của đề tài ...................................................................................................... 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 127 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 130 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1. BDHSG HH : Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học. 2. ĐHSP : Đại học Sư phạm 3. đktc : Điều kiện tiêu chuẩn 4. GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo 5. GV : Giáo viên 6. HH : Hóa học 7. HS : Học sinh 8. HSG : Học sinh giỏi 9. KLK : Kim loại kiềm 10. KLKT : Kim loại kiềm thổ 11. PGS.TS : Phó giáo sư. Tiến sĩ 12. THCS : Trung học cơ sở 13. THPT : Trung học phổ thông 14. TN - ĐC : Thực nghiệm – Đối chứng 15. TNSP : Thực nghiệm sư phạm MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đầu thế kỉ XXI, nền giáo dục của thế giới có những bước tiến lớn với nhiều thành tựu về mọi mặt. Hầu hết các quốc gia nhận thức sự cần thiết và cấp bách phải đầu tư cho giáo dục. Đầu tư cho giáo dục được coi là đầu tư có lãi lớn nhất cho tương lai của mỗi dân tộc, mỗi cộng đồng, mỗi gia đình, dòng tộc và mỗi cá nhân. Luật Giáo dục 2005 của nước ta đã khẳng định: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” (điều 9). Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng đang được nhà nước ta đầu tư hướng đến. Trong hội nghị toàn quốc các trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng kiêm Bộ trưởng GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị được tổ chức nhằm tổng kết kết quả đạt được, những hạn chế, bất cập, đồng thời đề ra mục tiêu, giải pháp nhằm xây dựng, phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống các trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kỳ đổi mới và hội nhập”. Hệ thống các trường THPT chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông. Tuy nhiên, hiện nay với 74 trường, khối THPT chuyên trong cả nước, không phải trường nào cũng có được sự đầu tư một cách thỏa đáng. Một trong những hạn chế, khó khăn của hệ thống các trường THPT chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chương trình, sách giáo khoa, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chưa cập nhật và liên kết giữa các trường. Bộ GD và ĐT chưa xây dựng được chương trình chính thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình, như thế thì khó mà bứt phá lên được. Xuất phát từ những nhu cầu thực tiễn đó, là một giáo viên trường chuyên còn ít tuổi nghề, tôi rất mong mỏi có được một nguồn tài liệu có giá trị và phù hợp trong việc giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi – học sinh chuyên và cũng để cho học sinh có được tài liệu tham khảo học tập, tôi đã chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên” để nghiên cứu. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ thống bài tập phần kim loại nhằm mở rộng, định hướng và nâng cao thêm kiến thức cho học sinh giỏi hóa và chuyên hóa THPT. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU  Đối tượng nghiên cứu : việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại để dạy học sinh giỏi trường THPT chuyên.  Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT chuyên. 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài. - Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông nâng cao và chuyên hóa học, phân tích các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp quốc gia, quốc tế và đi sâu nội dung phần kim loại. - Xây dựng hệ thống bài tập dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. - Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống bài tập dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài. 5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu giáo viên xây dựng hệ thống bài tập đa dạng phong phú đồng thời có phương pháp sử dụng chúng một cách thích hợp thì sẽ nâng cao được hiệu quả quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa học. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a) Các phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học, các tài liệu về bồi dưỡng học sinh giỏi, các đề thi học sinh giỏi, . . . - Phân tích và tổng hợp các số liệu điều tra. - Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quan đến đề tài. - Đọc, nghiên cứu và xử lý các tài liệu. b) Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT chuyên (dự giờ, hỏi ý kiến giáo viên và học sinh). - Phương pháp chuyên gia. - Thực nghiệm sư phạm. c) Các phương pháp toán học Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu. 7. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI - Nội dung: Bài tập phần kim loại dùng trong BDHSG HH. - Đối tượng: HS chuyên hóa, HS dự thi HSG quốc gia, quốc tế. - Địa bàn nghiên cứu và thực nghiệm: Trường THPT Chuyên Bạc Liêu; trường THPT chuyên Long An; trường THPT Lương Thế Vinh (Đồng Nai). - Thời gian: từ tháng 9 năm 2009 đến tháng 1 năm 2011. 8. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Đề tài xây dựng được hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. - Đề xuất phương pháp sử dụng có hiệu quả hệ thống bài tập phần kim loại. - Cung cấp cho giáo viên và học sinh yêu thích môn hóa học một tài liệu tham khảo hữu ích. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong những năm gần đây (từ năm 2007 đến nay) khi Bộ Giáo dục và Đào tạo áp dụng quy chế mới HS đoạt giải HSG quốc gia sẽ không đương nhiên được tuyển thẳng vào đại học, cao đẳng thì vấn đề bồi dưỡng HSG ở các trường THPT dường như trầm lại. Tuy nhiên điều này vẫn không thể làm suy giảm niềm đam mê nghiên cứu và học tập của các thầy cô tâm huyết với nghề. Chính vì vậy mà các đề tài về bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi đã và đang được các nghiên cứu sinh, các học viên cao học chọn làm đề tài nghiên cứu của mình. 1.1.1. Các luận án tiến sĩ - “Nội dung và phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông về hóa học” (1971) của Vương Thị Hanh, Đại học Sư phạm Matxcova. - “ Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông” (2006) của Vũ Anh Tuấn, ĐH Sư phạm Hà Nội. 1.1.2. Các luận văn thạc sĩ - “ Xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ nhằm rèn luyện tư duy trong bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT” (2007) của Đỗ Văn Minh, ĐH Sư phạm Hà Nội. - “ Phân loại, xây dựng tiêu chí cấu trúc các bài tập về hợp chất ít tan phục vụ cho việc bồi dưỡng HSG quốc gia” (2006) của Vương Bá Huy, ĐH Sư phạm Hà Nội. - “ Nội dung và biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học hữu cơ trung học phổ thông” (2009) của Lê Tấn Diện, ĐH Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. 1.1.3. Các khóa luận tốt nghiệp - “ Bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia môn hóa học” (2006) của Trần Thị Đào, ĐHSP Tp. HCM. - “ Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT” (2006) của Đào Thị Hoàng Hoa, ĐHSP Tp. HCM. … Tuy có khá nhiều các công trình nghiên cứu về bài tập hóa học nói chung, bài tập hóa học dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi nói riêng, nhưng vấn đề BD HSG phần kim loại đến nay vẫn chưa có luận văn hay luận án nào đi sâu nghiên cứu. 1.2. HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC HÓA HỌC 1.2.1. Khái niệm nhận thức [5], [33], [42] - Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lý con người (nhận thức, tình cảm, ý chí), là tiền đề của hai mặt kia đồng thời có quan hệ chặt chẽ với chúng và với các hiện tượng tâm lý khác. Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, có thể chia hoạt động này gồm hai giai đoạn lớn: nhận thức cảm tính (gồm cảm giác, tri giác) và nhận thức lý tính (gồm tư duy, tưởng tượng). Cùng với nhiệm vụ cung cấp kiến thức, kĩ năng về hóa học, việc dạy học hóa học còn phải góp phần phát triển tiềm lực trí tuệ cho HS – phát triển những năng lực nhận thức cho HS. Năng lực nhận thức bao gồm năng lực tri giác, biểu tượng, chú ý, trí nhớ, tư duy, hứng thú nhận thức, trí thông minh, khả năng sáng tạo trong lao động..[5]. - Đối với phát triển năng lực nhận thức của học sinh, khâu trung tâm là phát triển năng lực tư duy. 1.2.2. Rèn luyện các thao tác tư duy trong quá trình dạy học hóa học [5], [26], [33], [39] Năng lực tư duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, trừu tượng hóa, khái quát hóa, tưởng tượng, suy luận - giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá trình phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng chúng vào thực tiễn. Năng lực tư duy của con người như đã nói ở trên, có yếu tố bẩm sinh. Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh, yếu tố bẩm sinh có vai trò rất quan trọng nhưng chỉ ở dạng khả năng, có thể rèn luyện nâng cao, phát huy được, vì nếu không có tác nhân xã hội thì sẽ mai một dần. Thực tiễn đa dạng, phức tạp, biến đổi nhanh và thông tin, chất xám, khoa học ngày càng có vai trò quan trọng trong cuộc thử thách, đọ sức, cạnh tranh trí tuệ. Thế kỷ XXI, kỷ nguyên của khoa học công nghệ, kỷ nguyên trí tuệ, năng lực tư duy đã trở thành một nguồn lực cơ bản nhất của mỗi con người. Vì vậy việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo là vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển con người ở nước ta. Thế nên việc rèn luyện các thao tác tư duy cho học sinh trong quá trình dạy học hóa học là hết sức cần thiết, trong đó đặc biệt chú trọng rèn luyện cho học sinh một số thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa… 1.2.2.1. Phân tích và tổng hợp - Phân tích: Là quá trình dùng trí óc để phân tích đối tượng nhận thức thành những “bộ phận”, những thuộc tính, những mối liên hệ và quan hệ giữa chúng để nhận thức đối tượng sâu sắc hơn, trọn vẹn hơn. Như vậy, từ một số yếu tố, một vài bộ phận của sự vật hiện tượng tiến đến nhận thức trọn vẹn các sự vật hiện tượng. Vì lẽ đó, môn khoa học nào trong trường phổ thông cũng thông qua phân tích của cả giáo viên cũng như học sinh để bảo đảm truyền thụ và lĩnh hội. Ví dụ: Muốn giải một bài toán hóa học, phải phân tích các yếu tố dữ kiện từ đó mới giải được. - Tổng hợp: Là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các “bộ phận”, những thuộc tính, những thành phần đã được tách ra nhờ phân tích thành một chỉnh thể. "Là hoạt động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác lập tính chất thống nhất của các phẩm chất và thuộc tính của các yếu tố trong một sự vật nguyên vẹn có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác định các mối liên hệ, các mối quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việc liên kết và liên hệ giữa chúng và chính vì vậy là đã thu được một sự vật và hiện tượng nguyên vẹn mới" Từ đó có thể thấy rằng, phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với nhau, bổ sung cho nhau tạo thành một thể thống nhất không tách rời. Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng sự vật. Sự phát triển của phân tích và tổng hợp là đảm bảo hình thành của toàn bộ tư duy và các hình thức tư duy của học sinh. 1.2.2.2. So sánh So sánh là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác nhau, sự đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các đối tượng nhận thức. Trong dạy học hoá học thường dùng hai loại so sánh là: so sánh tuần tự và so sánh đối chiếu. - So sánh tuần tự: Là sự so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng nhận thức rồi so sánh chúng với nhau. Ví dụ, sau khi nghiên cứu kim loại nhóm IIA, yêu cầu HS so sánh tính chất của hai nhóm IA và IIA. - So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc hoặc khi nghiên cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối chiếu với từng bộ phận của đối tượng thứ nhất. Ví dụ, so sánh tính chất của canxi và các nguyên tố khác trong nhóm, giáo viên hướng dẫn HS căn cứ vào cấu hình electron lớp ngoài cùng để so sánh. Như thế có thể thấy rằng, so sánh có quan hệ chặt chẽ với phân tích và tổng hợp. 1.2.2.3. Trừu tượng hoá và khái quát hoá - Trừu tượng hoá : Là quá trình dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những thuộc tính, những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết về phương diện nào đó và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy. - Khái quát hoá : Là quá trình dùng trí óc để bao quát nhiều đối tượng khác nhau thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối quan hệ nhất định. Những thuộc tính chung này bao gồm hai loại: những thuộc tính giống nhau và những thuộc tính bản chất. Ví dụ, phân loại phản ứng hoá học theo tiêu chí “có sự thay đổi số oxi hoá” (khái quát hoá), cần hướng dẫn HS gạt bỏ (trừu tượng hoá) các dấu hiệu không bản chất như: số chất tham gia phản ứng, số chất tạo thành, có sự cho – nhận proton... Qua đó để thấy rằng, trừu tượng hoá và khái quát hoá có mối quan hệ mật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giống như mối quan hệ giữa phân tích và tổng hợp nhưng ở mức độ cao hơn. 1.3. BÀI TẬP HÓA HỌC Thực tế dạy học cho thấy, bài tập hoá học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo. Bài tập vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Bài tập cung cấp cho học sinh cả kiến thức, con đường dành lấy kiến thức và cả niềm vui sướng của sự phát hiện - tìm ra đáp số - một trạng thái hưng phấn - hứng thú nhận thức - một yếu tố tâm lý góp phần rất quan trọng trong việc nâng cao tính hiệu quả của hoạt động thực tiễn của con người, điều này đặc biệt được chú ý trong nhà trường của các nước phát triển. Vậy bài tập hoá học là gì? 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học [5], [26], [30], [34] Theo từ điển tiếng Việt, bài tập là bài giao cho học sinh làm để vận dụng kiến thức đã học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học. Theo các nhà lý luận dạy học Liên Xô (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài toán, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được hay hoàn thiện một tri thức hoặc một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời vấn đáp, trả lời viết hoặc có kèm theo thực nghiệm. Hiện nay ở nước ta, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan niệm này. 1.3.2. Tác dụng của bài tập hóa học [5], [26], [33] - Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy học sinh 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 thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. - Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc. Ví dụ: Có hiện tượng gì xảy ra khi thả chiếc đinh sắt vào dung dịch CuSO4 và khi thả sợi dây đồng vào dung dịch FeCl3. Giải thích và viết phương trình hóa học của ._.phản ứng? Khi giải, học sinh nắm được tính chất hoá học cơ bản của kim loại (kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ khử ion của kim loại có tính khử yếu hơn), đồng thời hiểu sâu sắc hơn khả năng oxi hoá của ion kim loại (Fe3+ + Cu). - Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất. - Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằng phương trình hóa học, kỹ năng tính toán theo công thức và phương trình hoá học, kỹ năng thực hành như cân, đo, đun nóng, nung sấy, lọc, nhận biết hoá chất... - Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh (học sinh cần phải hiểu sâu mới hiểu được trọn vẹn). Một số bài tập có tình huống đặc biệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo. Thông thường nên yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách, có thể tìm cách giải ngắn nhất, hay nhất - đó là cách rèn luyện trí thông minh cho học sinh. Khi giải bài toán bằng nhiều cách dưới góc độ khác nhau thì khả năng tư duy của học sinh tăng lên gấp nhiều lần so với một học sinh giải nhiều bài toán bằng một cách và không phân tích đến nơi đến chốn. - Bài tập hoá học còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới (hình thành khái niệm, định luật) khi trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. Điều này thể hiện rõ khi học sinh làm bài tập thực nghiệm định lượng. - Bài tập hoá học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lý. - Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác. - Bài tập hoá học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (có tổ chức, kế hoạch...), nâng cao hứng thú học tập bộ môn. Điều này thể hiện rõ khi giải bài tập thực nghiệm. Tác dụng cụ thể của bài tập hóa học góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng và hiệu quả việc dạy học hóa học, và đặc biệt là phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng cho học sinh mà không có phương pháp dạy học nào sánh kịp. 1.3.3. Quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy của học sinh [26] Việc phát triển tư duy hóa học cho học sinh cần hiểu trước hết là giúp học sinh thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng để giải quyết các bài tập hóa học, giải thích các hiện tượng quan sát được trong thực hành. Qua đó kiến thức mà các em thâu nhận được trở nên vững chắc và sinh động. Tư duy hóa học càng phát triển thì học sinh càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức nhanh và sâu sắc hơn; khả năng vận dụng tri thức trở nên linh hoạt, có hiệu quả hơn. Các kỹ năng hóa học cũng được hình thành và phát triển nhanh chóng hơn. Như vậy sự phát triển tư duy hóa học của học sinh diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra kỹ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp; chuẩn bị tiềm lực cho hoạt động sáng tạo sau này của các em. Tư duy hóa học của học sinh phát triển 5 có các dấu hiệu sau : + Có khả năng tự lực chuyển tải tri thức và kỹ năng hóa học vào một tình huống mới. + Tái hiện nhanh chóng kiến thức và các mối quan hệ cần thiết để giải một bài toán hóa học. + Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng hóa học. + Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng hóa học khác nhau cũng như sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự. + Có năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn đời sống. Để có thể giải quyết tốt bài toán thực tế; đòi hỏi học sinh phải có sự định hướng tốt, biết phân tích suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy nhằm tìm cách áp dụng thích hợp; cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả phương án giải bài toán đó. Như vậy, hoạt động giải bài tập để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là phương tiện hiệu nghiệm để rèn tư duy hóa học cho học sinh. Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học mà các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hóa… thường xuyên được rèn luyện; năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ… của học sinh không ngừng được nâng cao; biết phê phán, nhận xét đúng, tạo hứng thú, niềm say mê học tập…, để rồi cuối cùng tư duy của học sinh được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của học sinh lên một tầm cao mới, góp phần hình thành nhân cách toàn diện của học sinh. 1.4. VẤN ĐỀ BỒI BƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN 1.4.1. Quan niệm về học sinh giỏi [40] - Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Mỗi nước có một hình thức giáo dục khác nhau và một khái niệm riêng về học sinh giỏi. Ở Hoa Kỳ định nghĩa: HSG là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lý thuyết, khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó . Còn ở nhiều nước quan niệm: HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết. Những học sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên. Nhưng dẫu quan niệm như thế nào thì xét cho cùng mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG nhìn chung các nước đều khá giống nhau. Có thể nêu lên một số điểm chính sau đây: - Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của trẻ. - Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo. - Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời. - Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm. - Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng góp xã hội. - Phát triển phẩm chất lãnh đạo. 1.4.2. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi Tài năng là vốn quí của nước nhà. Tài năng sẽ có và đến nhờ năng khiếu song có năng khiếu cũng không trở thành tài năng được nếu không có quá trình giáo dục, bồi dưỡng một cách khoa học. Đồng chí Lê Khả Phiêu nguyên Bí thư trung ương Đảng đã từng nói: "Về nhân tài một mặt phải tìm được những cách thích hợp để phát hiện và bồi dưỡng nhân tài, đồng thời cũng cần lưu ý là nhân tài sẽ có điều kiện xuất hiện trên một nền dân trí rộng và trên cơ sở việc tổ chức đào tạo nhân lực tốt và nhân tài là người có trí tuệ sắc bén và những người có bàn tay vàng có những kỹ năng đặc biệt" . Vì vậy để thực hiện mục tiêu đào tạo thế hệ trẻ Việt nam trở thành con người Việt nam có tài có đức kế tục sự nghiệp cách mạng thì nhiệm vụ của các thầy cô giáo phải kịp thời phát hiện và có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có năng khiếu. Đặc biệt, trong thế kỷ mà tri thức, kỹ năng của con người được xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội thì nhiệm vụ của ngành giáo dục là phải đào tạo ra những con người có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo. Điều này buộc nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực suy nghĩ sáng tạo. Và nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Chính vì vậy, có thể nói bồi dưỡng HSG là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của trường THPT và nhất là THPT chuyên. 1.4.3. Những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học [33], [41] Thế nào là một học sinh giỏi hóa học? Câu hỏi này được phó giáo sư Bùi Long Biên (Trường ĐH Bách Khoa) trả lời: "HSG hóa học phải là người nắm vững bản chất hiện tượng hóa học, nắm vững các kiến thức cơ bản đã được học, vận dụng tối ưu các kiến thức cơ bản đã được học để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới (do chưa được học hoặc chưa thấy bao giờ) trong các kì thi đưa ra". Như vậy có thể khái quát những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học: - Có kiến thức hóa học cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. Để có được phẩm chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức. - Có trình độ tư duy hóa học phát triển. Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại suy. Để có được nhưng phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt… - Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên. Phẩm chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng các quá trình hóa học; năng lực thực hành của học sinh. - Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một học sinh giỏi. Theo PGS.TS. Trần Thành Huế (ĐHSPHN), nếu dựa vào kết quả bài thi để đánh giá học sinh thì bài thi đó phải hội tụ các yêu cầu sau đây: a. Có kiến thức cơ bản tốt, thể hiện ở sự nắm vững các khái niệm, các định nghĩa, các định luật hay quy luật đã được quy định trong chương trình; không thể hiện thiếu sót về công thức, phương trình hóa học. Số điểm phần này chiếm 50% toàn bài. b. Vận dụng sắc bén có sáng tạo các kiến thức cơ bản trên. Phần này chiếm khoảng 40% số điểm toàn bài. c. Tiếp thu hoặc dùng được ngay một số vấn đề mới nảy sinh do đề thi đưa ra. Số điểm phần này chiếm 6% toàn bài. d. Bài làm trình bày sạch đẹp, rõ ràng. Phần này chiếm 4% toàn bài. Ngoài những bài thi lý thuyết, học sinh còn bắt gặp các bài thi thực hành. Đối với các bài thi loại này, yêu cầu người học sinh phải có kĩ năng thực hành tốt, khuyến khích các tài năng thực hành như sự khéo léo, có sự quan sát hiện tượng tốt và giải thích được bản chất các hiện tượng đó. 1.4.4. Những năng lực giáo viên cần có khi bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học Một giáo viên khi dạy BD HSG HH đòi hỏi phải có khá nhiều các kỹ năng và năng lực quan trọng như năng lực chuyên môn, năng lực sư phạm, khả năng xây dựng bài tập, kỹ năng thực hành, khả năng quan sát phát hiện,…Tuy nhiên, tựu trung lại chúng tôi nhận thấy giáo viên cần có các năng lực sau : a. Yêu cầu đầu tiên và đặt lên hàng đầu đó chính là năng lực trí tuệ, bởi muốn có trò giỏi thì người thầy trước tiên phải giỏi. b. Năng lực trình độ chuyên môn, khi người thầy có chuyên môn sâu và vững thì mới có thể truyền đạt đến trò một cách chính xác và cặn kẽ. c. Cách dạy và hướng dẫn học trò học, cũng như cách xây dựng bài tập giảng dạy bồi dưỡng. d. Đặc biệt, giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi muốn đạt kết quả cao thì nhất thiết phải có phẩm chất đạo đức như học hỏi ở đồng nghiệp, sách vở và cả ở học sinh; phải có tình cảm với học sinh, biết hi sinh công sức cho mục tiêu giáo dục chung cũng như dám dũng cảm thừa nhận mình dốt, … 1.5. THỰC TRẠNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN HIỆN NAY [36], [43] Điểm nhấn của các trường chuyên chính là chất lượng giáo dục. Việc bồi dưỡng học sinh giỏi được duy trì thường xuyên, liên tục và có chất lượng. Năm 2009, có 1.900/ 3.835 thí sinh tham dự các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia đoạt giải, đạt tỷ lệ 49,54%. Trong các kỳ thi Olympic quốc tế, tính đến tháng 8/2009 đã có 498/ 576 em dự thi đoạt giải, đạt tỷ lệ 86,45% với 116 huy chương vàng, 169 huy chương bạc, 188 huy chương đồng, 25 bằng khen và là 1 trong những nước có thành tích cao trong các kỳ thi Olympic quốc tế [46]. Đảng ta quan niệm “ Hiền tài là nguyên khí của quốc gia” và rất coi trọng việc bồi dưỡng nhân tài cho đất nước. Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng có những chủ trương mới về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. Đó là tiếp tục chú trọng xây dựng hệ thống các trường chuyên một cách hoàn thiện hơn, khuyến khích và tôn vinh các học sinh xuất sắc đạt thành tích cao. Chính vì vậy mà những năm gần đây các Hội nghị toàn quốc các trường THPT chuyên đều đặn được tổ chức “ nhằm xây dựng, phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống các trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kỳ đổi mới và hội nhập” theo lời phát biểu của Phó Thủ tướng kiêm Bộ trưởng bộ GD và ĐT Nguyễn Thiện Nhân trong buổi khai mạc. Theo Bộ trưởng, hệ thống các trường THPT chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông. Tham dự hội nghị các trường chuyên tổ chức vào tháng 7/2011 tại Đà Nẵng, qua tiếp xúc và trao đổi với hơn 60 giáo viên trường chuyên giàu kinh nghiệm trong giảng dạy học sinh chuyên, bồi dưỡng HSG hóa học, chúng tôi rút ra nhận xét công tác bồi dưỡng HSG của hệ thống các trường THPT chuyên trong toàn quốc vẫn có những hạn chế, khó khăn nhất định, cụ thể: - Hầu như trong thư viện các trường đều không có tài liệu dạy bồi dưỡng HSG. - Trong các loại sách mà Công ty thiết bị Giáo dục cấp cho các trường THPT, không có sách dành cho giáo viên và học sinh trường chuyên. - Phân phối chương trình chuyên và quy mô giờ dạy mà bộ GD và ĐT đưa ra có nhiều bất hợp lý và chưa được tháo gỡ. - Đa số các giáo viên không nhiệt tình tham gia bồi dưỡng HS chuyên, HSG với các lý do: không có tài liệu, sức ép phải có HSG luôn đè nặng trên vai và tâm trí của người thầy khi tham gia dạy chuyên và bồi dưỡng HSG, sự đầu tư chuyên môn và công sức bỏ ra rất tốn kém thời gian và trí lực. - Việc phát hiện năng khiếu ở lứa tuổi bậc THPT là quá chậm trong công tác đào tạo và bồi dưỡng HS chuyên, HSG. - Học sinh không muốn tham gia vào các đội tuyển HSG vì học tập vất vả, tốn kém rất nhiều thời gian mà hầu như không được một quyền lợi nào về học tập khi đạt một giải nào đó trong các kỳ thi HSG. Tâm lý của các em HSG là học để thi đậu vào một trường đại học nào đó mà các em và gia đình lựa chọn. - Kinh phí đầu tư cho công tác bồi dưỡng HSG còn nhiều bất cập đáng phải suy nghĩ [39]. Nhưng dù có khó khăn thế nào thì việc bồi dưỡng HSG – với ý nghĩa và tầm quan trọng của nó – cũng cần được phát triển. Hiện nay, công việc ấy đang được thực hiện bởi những giáo viên đầy tâm huyết, những HS có năng khiếu và có niềm đam mê thực sự, rất cần được sự cổ vũ mạnh mẽ từ phía gia đình, nhà trường và cộng đồng. TÓM TẮT CHƯƠNG 1 Trong chương này chúng tôi đã trình bày: - Tổng quan vấn đề nghiên cứu. - Những lí luận cơ bản về nhận thức, các thao tác tư duy trong dạy học hóa học (phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá và khái quát hoá); khái niệm về bài tập hóa học và tác dụng của bài tập hóa học; quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy của học sinh. - Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT chuyên; Ở đây, chúng tôi chủ yếu tập trung tìm hiểu về quan niệm thế nào là một học sinh giỏi, tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi, những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học, những năng lực giáo viên cần có khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học. - Thông qua điều tra phỏng vấn về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học ở một số trường THPT, đưa ra những thuận lợi và khó khăn của các trường THPT chuyên trong thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học hiện nay. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN 2.1. CƠ SỞ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN [8], [26], [33] 2.1.1. Nguyên tắc xây dựng Khi xây dựng hệ thống bài tập bồi dưỡng HSG phần kim loại, chúng tôi dựa vào các nguyên tắc sau: 2.1.1.1. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học Khi xây dựng, nội dung của bài tập phải có sự chính xác về kiến thức hóa học, bài tập cho đủ các dữ kiện, không được dư hay thiếu. Các bài tập không được mắc sai lầm về mặt thiếu chính xác trong cách diễn đạt, nội dung thiếu logic chặt chẽ. Vì vậy giáo viên khi ra bài tập cần nói, viết một cách logic chính xác và đảm bào tính khoa học về mặt ngôn ngữ hóa học [26, tr. 37]. 2.1.1.2. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng Vận dụng quan điểm hệ thống – cấu trúc vào việc xây dựng bài tập cho học sinh. Trước hết chúng tôi xác định từng bài tập. Mỗi bài tập tương ứng với một kĩ năng nhất định vì bài tập không thể dàn trải cho mọi kĩ năng. Toàn bộ hệ thống gồm nhiều bài tập sẽ hình thành hệ thống kĩ năng toàn diện cho học sinh giỏi hóa học. Mặt khác, hệ thống bài tập còn phải được xây dựng một cách đa dạng, phong phú. Sự đa dạng của hệ thống bài tập sẽ giúp cho việc hình thành các kĩ năng cụ thể, chuyên biệt một cách hiệu quả. 2.1.1.3. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức Bài tập phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp: đầu tiên là những bài tập vận dụng đơn giản, sau đó là những bài tập vận dụng phức tạp hơn, cuối cùng là những bài tập đòi hỏi tư duy, sáng tạo. Các bài tập phải có đủ loại điển hình và tính mục đích rõ ràng, có bài tập chung cho cả lớp nhưng cũng có bài tập riêng cho từng đối tượng, hình thức phổ biến là cao hơn, khó hơn nhưng gây được hứng thú, kích thích trí tò mò quyết tâm đạt đến kết quả cuối cùng chứ không mang tính chất ép buộc. Với hệ thống bài tập được xây dựng theo nguyên tắc này sẽ là bước khởi đầu tạo dựng niềm tin và sự đam mê hoá học cho HS, sẽ tạo cho HS một niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy và nỗ lực suy nghĩ. 2.1.1.4. Hệ thống bài tập phải mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết của HS Nội dung kiến thức phần kim loại rất rộng, nhất là khi vào đội tuyển quốc gia, quốc tế thì yêu cầu về kiến thức kim loại đòi hỏi cao hơn rất nhiều. Kiến thức mở rộng không chỉ là kiến thức lý thuyết nâng cao mà còn phải bổ sung các kiến thức thực tiễn để vận dụng vào đời sống. Chính vì vậy, bài tập là công cụ tối ưu giúp bổ sung mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết cho HS một cách đa dạng, không gây nhàm chán mà còn mang lại nhiều hiệu quả tích cực. 2.1.1.5. Hệ thống bài tập phải phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh Nhằm mục đích phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh, chúng tôi xây dựng hệ thống bài tập phần kim loại bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học gồm 5 dạng cụ thể như sau: - Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. - Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh. - Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác. - Bài tập rèn luyện năng lực thực hành. - Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn. 2.1.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập 2.1.2.1. Buớc 1: Xác định mục đích của hệ thống bài tập Mục đích xây dựng hệ thống bài tập phần kim loại nhằm phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh giỏi hóa học. 2.1.2.2. Bước 2: Xác định nội dung hệ thống bài tập Nội dung của hệ thống bài tập phải bao quát được kiến thức phần kim loại trong chương trình hoá 12, bao gồm: - Hệ thống kiến thức đại cương về kim loại. - Các kim loại nhóm A và một số hợp chất quan trọng. - Các kim loại nhóm B và một số hợp chất quan trọng. 2.1.2.3. Buớc 3: Xác định loại bài tập, các kiểu bài tập Chúng tôi chia thành các loại bài tập sau: - Bài tập định tính. - Bài tập định lượng. Ứng với từng loại chúng tôi chia làm hai hình thức: Bài tập tự luận và bài tập trắc nghiệm. Dấu hiệu đặc trưng của bài tập định tính là đề bài không yêu cầu phải tính toán trong quá trình giải và yêu cầu phải xác lập những mối liên hệ nhất định giữa các kiến thức và các kĩ năng. Dấu hiệu của bài tập định lượng là trong đề bài phải có tính toán trong quá trình giải. Loại bài tập này chiếm đa số trong các đề thi chọn HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia, quốc tế rất đa dạng về thể loại và phương pháp giải. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng bài tập cụ thể mà chúng được giải theo nhiều cách khác nhau, các phương pháp hay gặp là: phương pháp khối lượng mol trung bình, phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn, phương pháp tự chọn lượng chất, phương pháp tăng - giảm khối lượng và nhóm phương pháp sử dụng định luật bảo toàn như: bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng... Các phương pháp này đã được nhiều tài liệu tham khảo trình bày khá chi tiết. 2.1.2.4. Buớc 4: Thu thập thông tin để soạn hệ thống bài tập Gồm các bước cụ thể sau: - Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn nội dung thi chọn HSG quốc gia của Bộ GD – ĐT và thi Olympic hóa học quốc tế. - Sưu tầm, phân tích các đề thi chọn HSG của các tỉnh/thành phố Bạc Liêu, Đà Nẵng, Lâm Đồng, Nghệ An, Phú Thọ, Vĩnh Phúc môn hóa học từ năm 1995 đến 2011; đề thi chọn HSG quốc gia từ năm 1998 đến 2011; đề thi Olympic hóa học quốc tế từ lần thứ 28 đến 41. - Thu thập các sách bài tập, các tài liệu liên quan đến hệ thống bài tập cần xây dựng. - Tham khảo sách, báo, tạp chí… có liên quan. - Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế những nội dung hóa học có liên quan đến đời sống. Số tài liệu thu thập được càng nhiều và càng đa dạng thì việc xây dựng càng nhanh chóng và có chất lượng, hiệu quả. Vì vậy, cần tổ chức sưu tầm, tư liệu một cách khoa học và có sự đầu tư về thời gian. 2.1.2.5. Buớc 5: Tiến hành xây dựng hệ thống bài tập Gồm các bước sau: - Soạn từng loại bài tập: + Chọn lọc bài tập từ các nguồn đề thi và tài liệu sưu tầm phù hợp với nội dung hệ thống bài tập cần xây dựng. + Chỉnh sửa các bài tập không phù hợp như quá khó hoặc quá nặng nề, chưa chính xác… - Xây dựng các phương pháp giải quyết bài tập. - Sắp xếp các bài tập thành các loại như đã xác định. 2.1.2.6. Bước 6: Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp Sau khi xây dựng xong các bài tập, chúng tôi tham khảo ý kiến các đồng nghiệp về tính chính xác, tính khoa học, tính phù hợp với trình độ của học sinh, với mục đích bồi dưỡng học sinh giỏi. 2.1.2.7. Bước 7: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung Để khẳng định lại mục đích của hệ thống bài tập là nhằm phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh giỏi hóa học, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm để bước đầu thử nghiệm sử dụng hệ thống bài tập và đánh giá tính hiệu quả của việc áp dụng hệ thống bài tập trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học. 2.2. HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 THPT CHUYÊN 2.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống bài tập Để xây dựng một hệ thống bài tập hóa học có thể dựa trên cơ sở khác nhau, tùy điều kiện và đối tượng mà ta có một hệ thống bài tập riêng cho phù hợp. Hệ thống các bài tập mà chúng tôi xây dựng bao gồm bài tập tự luận (bài tập định tính, bài tập định lượng) và bài tập trắc nghiệm khách quan dạng nhiều lựa chọn. • Hệ thống bài tập trắc nghiệm: 100 câu. • Hệ thống bài tập tự luận: 187 bài chia thành 5 dạng: - Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn (31 bài). - Bài tập rèn luyện năng lực thực hành (29 bài). - Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác (76 bài). - Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh (29 bài). - Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề (22 bài). 2.2.2. Hệ thống bài tập tự luận 2.2.2.1. Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề Bài 1: (Đề dự bị Kì thi HSGQG Bảng B 2001) 1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo kết tủa trắng với nước vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO3 là những muối nào? Viết phương trình hóa học của các phản ứng để chứng minh. 2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu2O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền với nhiệt hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nước CuCl kém bền hơn CuCl2, giải thích nguyên nhân. c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu2+/ Cu+ là 0,15V, của cặp I2/ 2I- là 0,54V nhưng tại sao người ta có thể định lượng ion Cu2+ trong dung dịch nước thông qua tác dụng của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nước ở nhiệt độ thường có nồng độ là 10 -6M. Bài 2: (Đề thi HSGQG 2005) Bằng dung dịch NH3, người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al3+ trong dung dịch nước ở dạng hidroxit, nhưng chỉ làm kết tủa một phần ion Mg2+ trong dung dịch nước ở dạng hidroxit. Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể. Cho biết: Tích số tan của Al(OH)3 là 5.10-33; Tích số tan của Mg(OH)2 là 4.10-12; hằng số phân ly bazo của NH3 là 1,8.10-5. Bài 3: Một nghiên cứu thời cổ đại của một nhà giả kim tên là Merichlundius Glucopotamus (người trẻ tuổi) có đoạn: Chất này được tạo thành như sau: Lấy 11 ounce xương phơi khô của một con chó xù bị giết vào đêm trăng tròn và trộn với 7 ounce dung dịch nhớt của vitriol (axit sunfuric). Thêm vào hỗn hợp này ba phần cát và nghiền nhỏ tất cả hỗn hợp thành vữa. Từ bột này thì ta thêm vào một chất lỏng nhớt gọi là thuỷ tinh nước, khuấy trộn liên tục hỗn hợp này thì sẽ thu được một chất lỏng sền sệt rất tốt cho... (đến đoạn này thì không thể đọc được nữa). Bây giờ nếu chúng ta dùng lượng nhớt vitriol gấp đôi lượng đã đề cập rồi thêm vào 11 ounce đá vôi trước khi đổ lên thuỷ tinh nước thì ta sẽ thu được một thành phần khác biệt. Chất thứ hai này gần giống như chất thứ nhất nhưng rất dễ bị cạo đi do...(đến đoạn này thì không thể đọc được nữa). a) Viết công thức các chất hóa học đã đề cập ở trên. Cho biết tên hiện đại của các chất này. b) Viết phương trình các phản ứng hóa học đã nói ở trên. Qua các phản ứng này thì ta quan sát đươc sự thay đổi các tính chất vật lý nào? Giải thích. c) Tại sao thuỷ tinh nước lại nhớt? d) Nhà giả kim định làm gì từ những chất này? Ứng dụng của chúng ngày nay là gì? e) Cho biết sự khác biệt về cấu trúc và tính chất của chất thứ nhất và chất thứ hai. Giải thích sự khác nhau đó. Chú thích: Ounce, đôi khi được phiên sang tiếng Việt thành aoxơ, thường được viết tắt là oz, là một đơn vị đo khối lượng của hệ đo lường Anh, hệ đo lường Mỹ. Nó thường được dùng để đo khối lượng của vàng; 1 ounce = 28,3495 gam Bài 4: Hai nguyên tố A và B thuộc cùng một nhóm trong bảng tuần hoàn. Tỉ lệ khối lượng nguyên tử A : B là 649,1 1 . Hợp chất mà trong đó xuất hiện hai nguyên tố A và B đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành sự sống trong tự nhiên. Các nguyên tố A và B tồn tại tương ứng ở dạng các đơn chất C và D. Trong đó C không phản ứng với nước ở nhiệt độ phòng trong khi D phản ứng mãnh liệt. Oxit của các nguyên tố này, E và F có thể thu được bằng cách phân huỷ nhiệt khoáng chất thiên nhiên G. a. Xác định các chất từ A đến G. b. Thử tìm cách để làm tăng tốc độ phản ứng giữa C với nước ở nhiệt độ phòng. Lý do? c. Cho biết vai trò của các nguyên tố A và B trong đời sống. Bài 5: Đun nóng một kim loại X đến 600-700oC thì thu được một tinh thể màu vàng đỏ A (%O là 43,98%). Phản ứng của A với axit oxalic H2C2O4 cho ba oxit, một trong số đó là oxit B (%O là 38,58%). Oxit B có tính lưỡng tính và tan ngay trong dung dịch kiềm hay axit. Khi hòa tan B trong dung dịch kiềm thì sinh ra muối C. Phần trăm khối lượng của natri trong C nhỏ hơn gấp ba lần phần trăm khối lượng của oxy. Làm lạnh dung dịch C thì tạo thành kết tủa D (%O là 49,24%). Khi hòa tan B trong axit sunfuric thì tạo dung dịch muối E (%O là 49,08%) màu xanh. a. Viết công thức hóa học các chất từ A đến E. b. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. c. Khi nóng chảy tính dẫn điện của A tăng, giải thích. d. Oxit B tan được trong nước. Hãy cho biết sự đổi màu của giấy quỳ khi nhúng vào dung dịch sinh ra. Bài 6: Tại sao trong dãy thế điện cực tiêu chuẩn Li xếp trước các kim loại kiềm khác mặc dù nó đứng đầu nhóm IA? Bài 7: Một pin điện gồm một sợi Ag nhúng vào dd AgNO3 và điện cực kia là một sợi dây Pt nhúng vào dung dịch chứa đồng thời Fe2+ và Fe3+. 1. Viết phương trình hóa học xảy ra khi pin hoạt động. Tính sức điện động chuẩn của pin. 2. Nếu [Ag+] = 0,1 M nhưng [Fe2+] = [Fe3+] = 1,0 M thì phản ứng có diễn ra như ở phần 1 không? Biết: E0Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77V, E0Ag+/Ag = 0,8V. Bài 8: Tại sao Fe tan trong dung dịch H2SO4 loãng lại tạo ra muối sắt (II) mà không phải muối sắt (III)? Nếu thay bằng H2SO4 đặc nóng hoặc HNO3 phản ứng có thay đổi không? Bài 9: Tại sao trong các hidroxit kim loại kiềm chỉ có LiOH có khả năng nhiệt phân tạo ra oxit Li2O? Bài 10: Tại sao Zn không tan được trong nước mặc dù thế điện cực của Zn thấp hơn thế điện cực của Hidro trong môi trường trung tính? Bài 11: Trong hợp chất, tại sao các KLKT chỉ tồn tại dưới dạng cation M2+ mà không tồn tại dưới dạng cation M+ mặc dù I1 < I2 ? Bài 12: Tại sao khả năng hoà tan trong nước của các muối KLKT lại kém hơn so với muối của các KLK tương ứng? Bài 13: Trong dãy hoạt động hoá học, các KLKT đều đứng sau các KLK, trừ trường hợp của Ca. Ca đứng trước Na: Giải thích sự bất thường này. Bài 14: Biết rằng dung dịch NH3 kết tủa cả hai hiđroxit Mg(OH)2 và Al(OH)3 nhưng hỗn hợp dung dịch NH4Cl + NH3 chỉ kết tủa Al(OH)3. Có thể kết luận gì về độ tan tương đối của Mg(OH)2 và Al(OH)3, sự khác nhau khi dùng dung dịch chỉ chứa NH3 và dung dịch chứa NH4Cl + NH3. Li K Rb Ba Sr Ca Na Mg E0 (V) - 3,04 - 2,92 - 2,92 -2,90 - 2,89 - 2,87 - 2,71 - 2,37 Bài 15: Khi thổi một luồn._.ững các phương pháp giải cơ bản. 3.4.3.3. Khi sử dụng bài tập để luyện tập, GV hướng dẫn, giúp đỡ để học sinh có thể giải bài tập một cách tốt nhất trong thời gian nhanh nhất. Thường tiến hành giải theo quy trình 4 bước: - Nghiên cứu đề bài: tìm hiểu nội dung bài tập, xác định điểm “mấu chốt” và đưa ra grap định hướng. - Xác định hướng giải: đề ra các bước giải. - Thực hiện các bước giải: trình bày các bước giải hoặc tính toán cụ thể. - Kiểm tra, đánh giá kết quả: bao gồm kết quả bài tập và cả cách giải. Tôn trọng các cách giải của học sinh. Yêu cầu các em tìm được nhiều cách giải khác nhau và cách tốt nhất trong các cách đó. Rèn luyện được ý thức thường xuyên chọn lựa cách giải tốt nhất cũng chính là giúp học sinh biết kiểm tra, đánh giá kết quả bài làm của mình cũng như của người khác. TÓM TẮT CHƯƠNG 3 Trong chương này chúng tôi đã trình bày quá trình và kết quả TNSP: - Chúng tôi đã tiến hành TNSP ở 3 trường chuyên với 4 cặp TN - ĐC với tổng số 178 HS trong 2 năm học ( 2009 – 2010 và 2010 – 2011) với các học sinh thuộc các lớp chuyên hóa ở trường THPT chuyên Bạc Liêu, Đồng Nai, Long An. - Kết quả phân tích định tính từ các phiếu điều tra của GV và HS cho thấy hệ thống bài tập BDHSG phần kim loại mà chúng tôi xây dựng được đánh giá cao và chắc chắn đó sẽ là tài liệu bổ ích, thiết thực cho các GV tham khảo khi tham gia công tác BD HSG. - Kết quả phân tích định lượng từ việc chấm 2 bài kiểm tra cho thấy hệ thống bài tập và các hướng sử dụng bài tập đã có tác dụng tích cực đến kết quả học tập của học sinh các lớp thực nghiệm, kết quả của học sinh khối lớp TN luôn cao hơn so với kết quả của học sinh khối lớp ĐC. HS các lớp thực nghiệm nắm kiến thức một cách sâu sắc, giải bài tập chính xác hơn. Thông qua kết quả của phiếu điều tra tính hiệu quả việc sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại trong dạy bồi dưỡng HSG HH từ các GV, HS và kết quả thực nghiệm đã xác nhận giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Thực hiện mục đích của luận án, đối chiếu với các nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề lý luận và thực tiễn sau: 1.1. Nghiên cứu các nội dung làm cơ sở lý luận của đề tài - Tìm hiểu các vấn đề về nhận thức và rèn luyện các thao tác tư duy trong dạy học hóa học ở trường THPT chuyên. - Đi sâu tìm hiểu về vấn đề bồi dưỡng HSG HH và thực trạng của vấn đề này ở trường THPT chuyên. - Điều tra được thực trạng và sự cần thiết của việc sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa THPT. 1.2. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. • Đề xuất và phân tích cơ sở xây dựng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên là rèn luyện năng lực nhận thức, kỹ năng cho học sinh, một cơ sở xây dựng còn khá mới mẻ nhưng rất quan trọng và hiệu quả. • Xây dựng (sưu tầm, chọn lọc, biên soạn) được hệ thống bài tập dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên. Bao gồm: - Hệ thống bài tập tự luận: 187 bài. + Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề: 22 bài. + Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh: 29 bài. + Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác: 76 bài. + Bài tập rèn luyện năng lực thực hành: 29 bài. + Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn: 31 bài. - Hệ thống bài tập trắc nghiệm: 100 câu. • Đề xuất được phương hướng sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại: Biên soạn tài liệu tự học cho HS; tổ chức hoạt động dạy học trên lớp; kiểm tra – đánh giá; xây dựng bài tập mới dựa trên nền bài tập có sẵn. 1.3. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài Chúng tôi đã áp dụng các biện pháp đề xuất, phân tích kết quả nhằm đánh giá mức độ và hiệu quả của hệ thống bài tập kim loại và các biện pháp đã nêu trên trong 178 học sinh của các trường chuyên Long An, Bạc Liêu, Đồng Nai. Thông qua bài kiểm tra của HS cho thấy kết quả tương đối phù hợp với mức độ đánh giá. 2. Kiến nghị và đề xuất 2.1. Đối với Bộ GD&ĐT - Cần phổ biến đến các trường THPT (nhất là THPT chuyên) định hướng ra đề thi HSG quốc gia môn hóa học hằng năm giúp cho GV có thể tiếp cận được gần hơn với đề thi HSG của Bộ, từ đó GV có được phương pháp dạy bồi dưỡng hiệu quả hơn. - Cần có chế độ đãi ngộ đối với GV và HS tham gia bồi dưỡng và thi HSG quốc gia được phù hợp hơn, như khen thưởng, cấp học bổng và nhất thiết là phải trả lại quyền lợi được tuyển thẳng ĐH cho những HS đoạt giải I, II, III quốc gia. - Phải lập một trang web riêng cho GV trường chuyên nhằm giúp cho GV có điều kiện trao đổi và giao lưu học hỏi kinh nghiệm giảng dạy, bồi dưỡng nâng cao trình độ; giúp cho GV ở các trường chuyên tỉnh lẻ có điều kiện tiếp cận, học tập trường bạn, có như vậy mới có thể xây dựng trường chuyên thành một hệ thống các trường THPT chuyên chất lượng cao. - Phải có giải pháp cụ thể để duy trì các lớp chất lượng cao lớp 8, 9 khối THCS theo hướng chuyên. Như vậy, các học sinh này được tiếp cận với cơ sở vật chất, đội ngũ nhà giáo, cách thức tổ chức các hoạt động giáo dục… đây là tiền đề cho sự định hướng thi vào các lớp chuyên. - Cần đầu tư nhiều hơn cho trường THPT chuyên về mặt kinh phí dạy học, về mặt tư liệu, sách vở tham khảo chuyên sâu, trang bị các phương tiện dạy học trực quan và quan trọng nhất là dụng cụ, hóa chất thí nghiệm thì mới có thể nâng cao chất lượng và hiệu quả BD HSG khi mà năm sau (2012) đề thi HSG quốc gia sẽ có phần thi thực hành. 2.2. Đối với Sở GD & ĐT Để nâng cao chất lượng trường chuyên, học sinh chuyên cũng như chất lượng đào tạo HSG của tỉnh nhà, Sở cần phải: - Có chính sách thu hút người tài về phục vụ cho tỉnh như + Chế độ lương bổng, khen thưởng thỏa đáng cho GV có thành tích cao trong công tác BD HSG. + Chế độ đi lại, ăn ở thuận tiện (nhà công vụ) đối với những GV ở xa trường. + Luôn tạo điều kiện tối đa (về thời gian, kinh phí cho GV được học tập, nghiên cứu nâng cao kiến thức, trình độ; cũng như được giao lưu học tập từ các GV ở trường chuyên trong cả nước. - Có chế độ khuyến tài, khuyến học bằng việc đầu tư cho chất lượng thi tuyển đầu vào lớp 10 và các chương trình học bổng cho những học sinh giỏi, những học sinh đạt giải cao trong các kì thi HSG. 3. Hướng phát triển của đề tài Vì thời gian có hạn nên chúng tôi chỉ mới nghiên cứu để xây dựng được hệ thống bài tập phần kim loại để bồi dưỡng học sinh giỏi. Nếu có điều kiện, chúng tôi tiếp tục phát triển đề tài theo hướng tuyển chọn, biên soạn hệ thống bài tập theo từng chuyên đề hóa học cụ thể dành cho bồi dưỡng HSG như: + Hệ thống bài tập tổng hợp hữu cơ bồi dưỡng HSG hóa học: nghiên cứu cơ sở lý thuyết các phản ứng cơ bản và cơ chế phản ứng hóa hữu cơ; thiết kế các bước tổng hợp hữu cơ và phân loại các dạng bài tập; đồng thời xây dựng và đề ra phương hướng sử dụng hệ thống bài tập tổng hợp hữu cơ một cách hiệu quả. + Hệ thống bài tập gluxit (cacbohidrat) dùng trong BD HSG: nghiên cứu cơ sở lý thuyết trọng tâm về cacbohidrat, tìm hiểu và giới thiệu hệ thống bài tập về cacbohidrat thường gặp trong các đề thi HSG hóa học quốc gia và Olympic quốc tế; nghiên cứu đưa ra phương pháp dạy học và sử dụng bài tập một cách phù hợp. + Hệ thống bài tập thực nghiệm (thực hành) bồi dưỡng HSG hóa học: tuyển chọn, biên soạn các bài thực hành tiếp cận với khuynh hướng ra đề Olympic quốc tế, nghiên cứu phương pháp thực hành khoa học, chính xác… Để xây dựng thành công các hệ thống bài tập này, tác giả cần tập trung nghiên cứu, phân tích các đề thi HSG hóa học quốc gia và quốc tế nhiều năm gần đây. Trên cơ sở phân tích đó, tác giả đề ra được phương pháp giải quyết các vấn đề thực tế của đề thi và đồng thời dự đoán được hướng ra đề tiếp theo. Qua thực nghiệm sư phạm và kết quả thu được từ các kì thi HSG sẽ đánh giá được mức độ phù hợp, hiệu quả và khả thi của đề tài. Chúng tôi tin rằng, nếu thực hiện tốt những hệ thống bài tập này thì đây sẽ là nguồn tài liệu vô cùng quý giá cho các giáo viên chuyên và giáo viên BDHSG hóa học; là tài liệu tham khảo giúp HS định hướng ôn thi HSG HH các cấp. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Duy Ái, Đào Hữu Vinh (2003), Tài liệu giáo khoa chuyên hoá học THPT, phần bài tập hoá học đại cương và vô cơ, NXB Giáo dục. 2. Nguyễn Duy Ái, Đào Hữu Vinh (2003), Tài liệu giáo khoa chuyên hóa học 10, NXB Giáo dục. 3. Ban tổ chức kì thi Olympic 30-4, Tuyển tập đề thi Olympic 30 – 4, lần V (1999), IX (2003), X (2004), XII (2006), XIII (2007), XV (2009), XVI (2010). 4. Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP TP. HCM. 5. Trịnh Văn Biều (2004), Lí luận dạy học hóa học, ĐHSP TP Hồ Chí Minh. 6. Trịnh Văn Biều (2005), Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học, ĐHSP TP Hồ Chí Minh. 7. Nguyễn Đức Chung (2002), Hóa học đại cương, NXB ĐH Quốc gia Tp. HCM. 8. Nguyễn Cương (2007), Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông và đại học, NXB Giáo dục. 9. Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu (2000), Phương pháp dạy học hóa học tập 1,2, NXB Giáo dục. 10. Nguyễn Văn Duệ, Trần Hiệp Hải, Lâm Ngọc Thiềm, Nguyễn Thị Thu (2010), Bài tập hóa lí, NXB Giáo dục Việt Nam. 11. Trần Thị Đà, Đặng Trần Phách (2006), Cơ sở lý thuyết các phản ứng hoá học, NXB Giáo dục. 12. Đề thi học sinh giỏi quốc gia môn hóa học từ năm 1995 đến năm 2011. 13. Đề thi học sinh giỏi tỉnh Bạc Liêu, Đà Nẵng, Lâm Đồng, Nghệ An, Phú Thọ, Vĩnh Phúc môn hóa học từ năm 1995 đến 2011. 14. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 28 ở Nga (1996). 15. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 29 ở Canada (1997). 16. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 30 ở Australia (1998). 17. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 31 ở Thái Lan (1999). 18. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 32 ở Đan Mạch (2000). 19. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 33 ở Ấn Độ (2001). 20. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 34 ở Hà Lan (2002). 21. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 35 ở Hy Lạp (2003). 22. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 36 ở Đức (2004). 23. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 37 ở Nhật Bản (2005). 24. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 38 ở Hàn Quốc (2006). 25. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 39 ở Nga (2007). 26. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 40 ở Hungary (2008). 27. Đề thi Olympic hóa học quốc tế lần thứ 41 ở Anh (2009). 28. Cao Cự Giác (2004), Bài tập lý thuyết và thực nghiệm Hóa học, tập 1, NXB Giáo dục. 29. Hội hóa học Việt Nam, Hóa học và ứng dụng số 4, 5, 6,11 năm 2008. 30. Hội hóa học Việt Nam (2000, 2002), Olympic hóa học Việt Nam và quốc tế tập I, II, III, IV, NXB Giáo dục. 31. Trần Thị Trà Hương (2009), Xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ lớp 10 THPT nhằm củng cố kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐH Sư phạm Tp. HCM. 32. Lê Chí Kiên (2007), Hóa học phức chất, NXB ĐH QG Hà Nội. 33. Võ Văn Mai (2007), Sử dụng bài tập hóa học để góp phần hình thành một số phẩm chất và năng lực cho học sinh giỏi môn hóa học ở bậc phổ thông, ĐH Vinh. 34. Hoàng Nhâm (2002), Hóa học vô cơ, tập 1,2,3, NXB Giáo dục. 35. Nguyễn Ngọc Quang (1994), Lý luận dạy học hóa học tập 1, NXB Giáo dục. 36. Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cương, Dương Xuân Trinh (1982), Lý luận dạy học hoá học tập 1, NXB Đại học sSư phạm. 37. Trần Quốc Sơn, Nguyễn Duy Ái (2003), Tài liệu giáo khoa chuyên hóa học 12, NXB Giáo dục. 38. Lâm Ngọc Thiềm (2008), Cơ sở lí thuyết hóa học,NXB Giáo dục. 39. Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao Thị Thặng (2007), Sách giáo khoa Hóa học 12 Nâng cao, NXB Giáo dục. 40. Nguyễn Xuân Trường (1998), Bài tập hóa học phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội. 41. Nguyễn Xuân Trường (2007), Cách biên soạn và trả lời câu hỏi trắc nghiệm môn hoá học ở trường phổ thông, NXB Giáo dục. 42. Nguyễn Xuân Trường, ThS Phạm Thị Anh (2011), Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học trung học phổ thông, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội. 43. Vũ Anh Tuấn (2006), Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường phổ thông, Luận án tiến sỹ giáo dục học, ĐH Sư phạm Hà nội. 44. Nguyễn Đức Vận (1999), Hoá học vô cơ, tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 45. Đào Hữu Vinh (2000), 121 bài tập hoá học dùng bồi dưỡng HSG hoá 10, 11, 12 tập 1,2, NXB tổng hợp Đồng Nai. 46. sinh-gioi.html 47. truong-THPT-chuyen-chat-luong-cao/1011643.epi 48. cua-viec-su-dung-bai-tap-hoa-hoc.html 49. 50. 51. 52. 53. oc_sinh_tai_nang_vuon_len.html PHỤ LỤC Phụ lục 1. ĐÁP ÁN PHẦN TRẮC NGHIỆM Phụ lục 2. Đề kiểm tra thực nghiệm – Đề 1 Phụ lục 3. Đề kiểm tra thực nghiệm – Đề 2 Phụ lục 4. Phiếu tham khảo ý kiến GV THPT về hiệu quả việc sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại trong BD HSG HH Phụ lục 5. Phiếu điều tra về việc sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại để tự học PHỤ LỤC 1. ĐÁP ÁN PHẦN TRẮC NGHIỆM 1.D 2.A 3.C 4.B 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 10.C 11.D 12.C 13.D 14.C 15.B 16.D 17.D 18.A 19.B 20.C 21.B 22.A 23.A 24.A 25.B 26.A 27.B 28.C 29.B 30.B 31.A 32.D 33.A 34.B 35.C 36.C 37.C 38.D 39.A 40.C 41.D 42.D 43.A 44.D 45.A 46.B 47.A 48.A 49.B 50.D 51.A 52.C 53.B 54.D 55.B 56.B 57.B 58.B 59.A 60.D 61.B 62.C 63.B 64.B 65.D 66.C 67.C 68.A 69.D 70.C 71.B 72.D 73.D 74.C 75.A 76.A 77.A 78.C 79.D 80.A 81.B 82.D 83.A 84.A 85.A 86.B 87.B 88.D 89.A 90.B 91.C 92.C 93.C 94.D 95.C 96.B 97.D 98.C 99.B 100.B PHỤ LỤC 2. ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ĐỀ 1. THỜI GIAN: 90 PHÚT NỘI DUNG: NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI I. Phần trắc nghiệm (3 điểm) Câu 1. Điện phân dd chứa HCl aM, CuCl2 aM, NaCl aM với điện cực trơ có màng ngăn. Nhìn tổng quát, sự thay đổi pH của dung dịch trong quá trình điện phân là: A. Tăng dần. @B. Giảm dần. C. Vừa tăng vừa giảm. D. Không thay đổi. Câu 2. Cho các nửa phản ứng với thế điện cực chuẩn tương ứng như sau: Mg(OH)2(r) + 2e  Mg(r) + 2OH-(aq); E01 = -2,69 V Mg2+(aq) + 2e  Mg(r) ; E01 = -2,375 V Độ tan của Mg(OH)2 ở 250C là: A. 2.7.10-11. B. 0,22.10-11. C. 2,2.10-11. D. 1,1.10-11. Câu 3. Ở 9100C, sắt (bán kính nguyên tử là 1,25A0) kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm khối. Hằng số mạng a của tế bào là: A. 1,44A0. B. 2,89A0. C. 1,67A0. D. 3,53A0. Câu 4. Trong nước thải của một nhà máy có chứa Cu2+, Fe3+, Hg2+, Zn2+, Pb2+. Dùng chất nào sau đây để loại bỏ các ion trên? A. Cồn. B. Nước muối. C. Dấm ăn. D. Nước vôi. Câu 5. Người ta thường dùng những tấm hợp kim của Mg và Al hay tấm kẽm để bảo vệ vật liệu, công trình bằng sắt thép... ở những nơi ẩm ướt hoặc tiếp xúc với nước biển vì: A. Chúng đều hoạt động hơn sắt nên đóng vai trò là anot. B. Chúng đều nhẹ, dễ vận chuyển, giá thành hạ và quan trọng nhất là chúng đều hoạt động hơn sắt nên đóng vai trò làm catot. C. Đều có ưu điểm là tạo ra các oxit/ hiđroxit không tan, bám chắc trên bề mặt làm chậm quá trình ăn mòn của chính chúng. D. A và C. Câu 6. Người ta sử dụng hỗn hợp Na2O2 và KO2 theo tỷ lệ mol tương ứng là 1: 2 để làm nguồn cung cấp oxi cho các bình lặn, tàu ngầm và các nhà du hành vũ trụ, vì: A. Chúng đều là những chất rắn, có tính oxi hoá mạnh. B. Chúng đều là những chất rắn, tác dụng được với H2O, CO2 giải phóng O2. C. Chúng đều có khả năng phản ứng với CO2 giải phóng O2. D. Chúng đều là chất rắn, phản ứng được với CO2 giải phóng O2 và với tỷ lệ đã cho thì thể tích O2 được giải phóng luôn bằng thể tích CO2 bị hấp thụ. @ II. Phần tự luận (7 điểm) Bài 1. Thực nghiệm cho biết Cu kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm diện, bán kính nguyên tử Cu là 1,28A0. 1. Tính hằng số mạng a và tính số hốc tứ diện, hốc bát diện có trong mỗi ô mạng. 2. Xác định phần trăm không gian trống trong mạng tinh thể nguyên tử đồng. Bài 2. Cho H2S lội chậm qua dd A chứa FeCl3, AlCl3, NH4Cl, CuCl2 cho đến bão hòa thì thu được kết tủa B và dung dịch C. a. Hòa tan B bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. b. Thêm từ từ NH3 vào dung dịch C đến dư. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. Bài 3. Cho sơ đồ pin (xét ở 250C): Ag| AgNO3 0,004M|| AgNO3 0,04M|Ag các dung dịch muối ở anot và catot của pin đều có thể tích là 500 ml. 1. Tính sức điện động của pin và viết phản ứng xảy ra trong pin. 2. Tính nồng độ của ion Ag+ ở mỗi điện cực khi pin ngừng hoạt động. 3*. Thêm vào ngăn anot của pin 1,3 gam KCN (rắn) thì sức điện động của pin lúc này là 1,08V. Cho rằng thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể, tính hằng số bền tổng của ion phức [Ag(CN)2]-. Bài 4. Có thể hoà tan hoàn toàn 100mg bạc kim loại trong 100ml dung dịch amoniac nồng độ 0,1M khi tiếp xúc với không khí được không? Cho biết nguyên tử khối của Ag = 107,88; hằng số điện li bazơ của amoniac là Kb = 1,74.10-5; các hằng số bền của phức [Ag(NH3)i]+ tương ứng là: lgβ1 = 3,32(i = 1) và lgβ2 = 6,23(i = 2). Các thế khử (thế oxy hóa - khử) chuẩn ở 25oC: Eo(Ag+/Ag) = 0,799V; Eo(O2/OH-) = 0,401V. Áp suất riêng phần của oxy trong không khí là 0,2095atm. Phản ứng được thực hiện ở 25oC. HƯỚNG DẪN CHẤM I. Phần trắc nghiệm Câu 1 2 3 4 5 6 Trả lời A C B D D D II. Phần tự luận a = 2 4R = 3,62A0, số hốc T = 1.8 = 8; số hốc O = 1.1 + 4 1 .12 = 4. 2. Số nguyên tử Cu/tế bào: n = 8. 8 1 + 2 1 .6 = 4. Độ chặt khít: 74,0 ) 4 2.(.3 4.4 3 3 == a a P π ⇒Tỷ lệ không gian trống: 100% - 74% = 26%. Bài 2. (1,0 điểm) Dung dịch A có Fe3+, Al3+, NH4+, Cu2+, Cl- Cu2+ + H2S → CuS ↓ + 2H+ H2S + 2Fe3+ → 2 Fe2+ + S + 2H+ a. Dung dịch có H+ nên không có ↓ FeS. Vậy B gồm CuS và S. Hòa tan B bằng H2SO4 đặc, nóng, dư: CuS + 4H1SO4 đ → CuSO4 + 4SO2 + 4H2O. S + 2H2SO4đ → 3SO2 + 2H2O b. Dung dịch C có: Fe2+ , Al 3+ , NH4+ , Cl- , H+ và H2S NH3 + H+ → NH+4 2NH3 + H2S  2NH4+ + S2- Fe2+ +S2-  FeS↓ Fe2+ + 2NH3 + 2H2O → Fe (OH)2 ↓ + 2NH4+ Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al (OH)3 ↓ + 3NH4 + Bài 3. (2,5 điểm) Bài 1. (1,0 điểm) Ag| AgNO3 0,004M|| AgNO3 0,04M|Ag 1.Epin = EP – ET = 0,059.lg )1( )2( ][ ][ + + Ag Ag = 0,059.lg 004,0 04,0 = 0,059V. Phản ứng xảy ra trong pin: Ag(1) + Ag+(2) → Ag+(1) + Ag(2) 2. Khi pin ngừng hoạt động, Epin = 0 ⇔ [Ag](2) = [Ag](1) (*) Ag(1) + Ag+(2) → Ag+(1) + Ag(2) C0 (M) 0,04 0,004 [ ] 0,04 – a 0,004 + a Kết hợp với (*), có: 0,04 – a = 0,004 + a ⇔ a = 0,018. Vậy, khi pin ngừng hoạt động thì [Ag](1) = [Ag](2) = 0,022M. 3. Khi thêm 1,3 gam KCN vào thì sơ đồ pin đã cho trở thành: Ag| AgNO3 0,004M, KCN 0,04M|| AgNO3 0,04M|Ag Ta có: Epin = EP – ET = 0,059.lg )1( )2( ][ ][ + + Ag Ag ⇒ [Ag+](1) = 1,98.10-20M. Xét ngăn : Vỡ [Ag+](1) là rất nhỏ, nên có thể coi sự tạo phức là hoàn toàn. Xét thành phần giới hạn: Ag+ + 2CN- → [Ag(CN)2]- C0 0,004 0,04 Thành phần giới hạn: - 0,032 0,004 Xét cân bằng: [Ag(CN)2] - Ag+ + 2CN-, Kkb 0,004 0,032C0 - x0,004 + 2x0,032x[ ] Ta có: Kkb = x xx CNAg CNAg − + =− −+ 004,0 )2032,0( ])([ ]].[[ 2 2 2 . Thay x = [Ag+](1) = 1,98.10-20M vào ta được Kkb = 5,0688.10-21 . ⇒Kb = Kkb-1 = 1,97.1020. Bài 4. (2,5 điểm) NAg = 0,100 : 107,88 = 9,27.10-4 mol Số mol cực đại của NH3 cần để tạo phức là: 9,27.10-4 . 2 = 1,854.10-3M nghĩa là nhỏ hơn nhiều so với số mol NH3 có trong dung dịch (10-2M). Vậy NH3 rất dư để hoà tan lượng Ag nếu xảy ra phản ứng. Chúng ta sẽ kiểm tra khả năng hoà tan theo quan điểm điện hóa và nhiệt động: Ag+ + e → Ag E1 = Eo1 + 0,059lg[Ag+] O2 + 4e + H2O → 4OH- [ ]422 2lg 4 059,0 − += OH P EE Oo Khi cân bằng E1 = E2. Trong dung dịch NH3 = 0,1M (lượng NH3 đã phản ứng không đáng kể) ta có: [OH-] = (Kb.C)1/2 = 1,32.10-3M. ⇒ E2 = 0,5607V. Vì E2 = E1 nên từ tính toán ta có thể suy ra được [Ag+] = 9,12.10-5M. Nồng độ tổng cộng của Ag+ trong dung dịch: [Ag+]o = [Ag+] + [Ag(NH3)+] + [Ag(NH3)2+] = [Ag+](1 + β1[NH3] + β1β2[NH3]2) = 15,5M. Giá trị này lớn hơn nhiều so với lượng Ag dùng cho phản ứng. Vì vậy các điều kiện điện hóa và nhiệt động thuận lợi cho việc hoà tan 0,100g Ag. PHỤ LỤC 3. CÁC ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ĐỀ 2. THỜI GIAN: 90 PHÚT NỘI DUNG: CÁC KIM LOẠI NHÓM A, B VÀ HỢP CHẤT I. Trắc nghiệm (3 điểm) 1. Đánh phèn KAl(SO4)2.12H2O vào nước đục để nước được trong. Giải thích nào sau đây là đúng? A. Muối KAl(SO4)2 ít tan sẽ lôi cuốn các hạt rắn khi kết tủa. B. Các ion Al3+, K+ kết hợp với các hạt rắn trong nước đục tạo kết tủa. C. Ion sunfat kết hợp với các hạt rắn trong nước đục tạo thành kết tủa. D. Các hạt keo Al(OH)3 lôi cuốn các hạt rắn trong nước đục khi kết tủa. 2. Cho a mol kim loại Mg vào dung dịch hỗn hợp chứa b mol CuSO4 và c mol FeSO4. Kết thúc phản ứng dung dịch thu được chứa 2 muối . Xác định điều kiện phù hợp cho kết quả trên. A. a ≥ b. B. b ≤ a < b +c. C. b ≤ a ≤ b +c. D. b < a < 0,5(b + c). 3. Cho 10,32 gam hỗn hợp X gồm Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 160 ml dung dịch Y gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thu được khí NO duy nhất và dung dịch Z chứa m gam chất tan. Giá trị của m là A. 20,36. B. 18,75. C. 22,96. D. 23,06. 4. Dung dịch X chứa FeSO4 và Fe2(SO4)3 trong môi trường H2SO4 loãng. Lấy 25ml dung dịch X rồi chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 0,025M thì hết 18,15 ml dung dịch đó. Lại lấy 25ml dung dịch nữa rồi thêm vào đó lượng NH3, lọc, rửa kết tủa, nung trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi cân được 1,2g. Nồng độ mol của Fe2(SO4)3 trong dung dịch X là A. 0,12M. B. 0,26M. C. 0,36M. D.0.08M. 5. Số đồng phân có thể có của phức vuông phẳng [Pt(NH3)2(SCN)2] là: A. 2. B. 4.@ C. 1. D. 3. 6. Cho giản đồ thế khử chuẩn của mangan trong môi trường axit (pH = 0) MnO4- MnO42- MnO2 Mn3+ Mn2+ Mn +0,56V ? +1,51V +0,95V -1,18V+1,51V Thế khử chuẩn của phản ứng: MnO42- + 4H+ → 2MnO4- + MnO2 + 2H2O là: A. 3,97V. B. -2,07V. C. 2,46V. D. 1,705V.@ II. Tự luận (7 điểm) Câu 1. Cho một kim loại A tác dụng với một dung dịch nước của muối B. Hãy tìm các kim loại và các dung dịch muối thỏa mãn A, B nếu xảy ra một trong các hiện tượng sau đây: a) Kim loại mới bám lên kim loại A. b) Dung dịch đổi màu từ vàng thành xanh. c) Dung dịch mất màu vàng. d) Có một chất khí. e) Có một chất khí vừa có kết tủa màu trắng lẫn xanh. f) Có 2 khí. g) Có khí và có kết tủa keo trắng rồi tan hết khi dư A. h) Có khí và có chất lỏng tạo ra phân thành 2 lớp. i) Có khí và có kết tủa và chất lỏng tạo ra phân thành 2 lớp. Câu 2. Cho m(g) hỗn hợp FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong V (lít) dung dịch H2SO4 loãng thì thu được một dung dịch A. Chia đung dịch A làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn. Phần 2: làm mất màu vừa đúng 100ml dung dịch KMnO4 0,1M trong môi trường H2SO4 loãng dư. a) Viết các phương trình hóa học xảy ra. b) Tính m, V (nếu dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,5M). Câu 3. Trong thực tế thành phần của quặng cromit có thể biểu diễn qua hàm lượng của các oxit. Một quặng cromit chứa: 45,60% Cr2O3, 16,12% MgO và 7,98% Fe2O3. Nếu biểu diễn dưới dạng các cromit thì các cấu tử của quặng này là: Fe(CrO2)2, Mg(CrO2)2, MgCO3 và CaSiO3. 1. Xác định thành phần của quặng qua hàm lượng của Fe(CrO2)2, Mg(CrO2)2, MgCO3 và CaSiO3. 2. Nếu viết công thức của quặng dưới dạng xFe(CrO2)2.y Mg(CrO2)2 .zMgCO3.d CaSiO3 (x, y, z và d là các số nguyên) thì x, y, z và d bằng bao nhiêu? 3. Khi cho một mẫu quặng này tác dụng với axit HCl thì chỉ có các chất không chứa crom mới tham gia phản ứng. Viết các phương trình hóa học các phản ứng ở dạng phân tử và dạng ion đầy đủ. HƯỚNG DẪN CHẤM I. Phần trắc nghiệm: (3 điểm) Câu 1 2 3 4 5 6 Trả lời D B C B B D II. Phần tự luận Câu 2. (2 điểm) Xem Fe3O4 như hỗn hợp FeO và Fe2O3. Vậy hỗn hợp xem như chỉ có FeO và Fe2O3 : số mol lần lượt x,y. Các phương trình hóa học xảy ra: FeO + H2SO4 —> FeSO4 + H2O x x x (mol) Fe2O3 + 3H2SO4—> Fe2(SO4)3 + 3H2O y 3y y (mol) Dung dịch A: Pư phần 1: FeSO4 + 2NaOH —> Fe(OH)2 + Na2SO4 0,5x 0,5x (mol) Fe2(SO4)3 + 6NaOH —> 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 0,5y y (mol) 2Fe(OH)2 + ½ O2 —> Fe2O3 + 2H2O 0,5x 0,25x (mol) 2Fe(OH)3 —> Fe2O3 + 3H2O y 0,5y (mol) Ta có : 0,25x + 0,5y = 0,055 Pư phần 2: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4 —> 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8 H2O 0,5x 0,1x (mol) Ta có : 0,1x = 0,01 ; x = 0,1 ( mol) (2) Thay (2) vào (1) ta được : y = 0,06 (mol) Vậy khối lượng hỗn hợp oxit sắt : m = (0,1x 72 + 0,06 x 160 ) = 16,8 ( gam ) Thể tích dung dịch H2SO4 0,5M : V =0,56 lít. Câu 3. (3 điểm) Giả sử có 100g mẫu quặng: m(Fe) = = 5,52(g) Mẫu quặng chứa: m(Fe(CrO2)2 = = 22,12 (g)  22,12% Fe(CrO2)2. Khối lượng Cr trong (Fe(CrO2)2 : m1(Cr) = = 10,28 (g) Khối lượng Cr trong mẫu quặng: m2(Cr) = = 31,20 (g) m(Fe2O3) x2 x M(Fe) M(Fe2O3) M((Fe(CrO2)2) x m(Fe) M(Fe) m((Fe(CrO2)2) x2 x M(Cr) M((Fe(CrO2)2) m((Cr2O3) x2 x M(Cr) M(Cr2O3) Khối lượng Cr trong Mg(CrO2)2 : m3(Cr) = m2(Cr) - m1(Cr) = 31,20 - 10,28 = 20,92 (g) Mẫu quặng chứa: m(Mg(CrO2)2) = = 38,68 (g)  38,68% Mg(CrO2)2 Khối lượng Mg trong Mg(CrO2)2: m1(Mg) = = 4,89 (g) Khối lượng Mg trong mẫu quặng: m2(Mg) = = 9,72 (g) Khối lượng Mg trong MgCO3: m3(Mg) = m2(Mg) - m1(Mg) = 9,72 - 4,89 = 4,83 (g) Tương tự: Khối lượng MgCO3 trong mẫu quặng là: 16,75(g)  16,75% MgCO3 Khối lượng CaSiO3 trong mẫu quặng là: m(CaSiO3 ) = 100 - (m(Fe(CrO2)2) + m(Mg(CrO2)2 ) + m(MgCO3 )) = = 100 - (22,12 + 38,68 + 16,75) = 100 - 77,55 = 22,45g  22,45% CaSiO3 2.Tỉ lệ mol của các chất: n (Fe(CrO2)2) : n(Mg(CrO2)2): n(MgCO3) : n(CaSiO3) = 1: 2: 2: 2 3. MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O MgCO3 + 2H+ + 2Cl-  Mg2+ + 2Cl- + CO2↑ + H2O CaSiO3 + 2HCl  CaCl2 + SiO2 + H2O CaSiO3 + 2H+ + 2Cl-  Ca2+ + 2Cl- + SiO2↓ + H2O M((Mg(CrO2)2) m3(Cr) 2x M(Cr) m((Mg(CrO2)2) xM(Mg) M((Mg(CrO2)2) m(MgO) x M(Mg) M(MgO) PHỤ LỤC 4 PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GV THPT VỀ HIỆU QUẢ VIỆC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI DẠY BD HSG HH Kính gửi quí thầy cô, rất mong quí thầy cô dành ít thời gian quí báu cho ý kiến về hệ thống bài tập phần kim loại dạy bồi dưỡng HSG HH trong phiếu điều tra bằng cách đánh dấu X vào vị trí thích hợp. Sự giúp đỡ của quí thầy cô sẽ giúp chúng tôi đánh giá được sự khả thi và hiệu quả việc sử dụng hệ thống bài tập phần kim loại này trong dạy bồi dưỡng HSG. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn quí thầy cô! Người điều tra: Trần Thị Thùy Dung – học viên cao học khóa 19 Email: thuydungbaclieu@yahoo.com Họ và tên:……………………............................................... Số năm giảng dạy:………… Trường ...................................................................... ............TP/ tỉnh:................................ 1. Thầy (cô) hãy chọn mức độ phù hợp của việc lựa chọn cơ sở để phân loại hệ thống bài tập phần kim loại dạy BDHSG này : Rất phù hợp Phù hợp Không phù hợp 2. Theo thầy (cô), nội dung và độ khó của bài tập kim loại được lựa chọn để xây dựng thành hệ thống bài tập có phù hợp với công tác BD HSG không ? Rất phù hợp Phù hợp Không phù hợp Ý kiến khác : ...………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 3. Phương hướng sử dụng hệ thống bài tập kim loại được đưa ra như vậy theo thầy (cô) có phải là biện pháp tối ưu không ? Biện pháp sử dụng rất đúng. Biện pháp chỉ tạm sử dụng được. Biện pháp chưa phát huy hết tác dụng của hệ thống bài tập, cụ thể: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 4. Thầy (cô) đánh giá như thế nào về hệ thống bài tập BDHSG phần kim loại này? Rất hay, kiến thức bài tập cung cấp vừa sâu vừa rộng. Rất cần thiết, bài tập phủ khắp hết kiến thức về kim loại. Rèn luyện được các kỹ năng rất quan trọng cho HSG hóa học. Hệ thống bài tập rất tốt cho việc phát triển tư duy và rèn luyện trí thông minh cho HSG hóa học. Là nguồn tài liệu hay cho GV và HS tham khảo. Bình thường, không có gì nổi bật. Một lần nữa, chúng tôi xin chân thành cám ơn những ý kiến đóng góp của quý thầy/cô! PHỤ LỤC 5 PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ VIỆC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI ĐỂ TỰ HỌC Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại lớp 12 trường THPT chuyên” cô rất mong sự giúp đỡ của các em. Chúc các em học tốt. Các em hãy đánh dấu chéo (x) vào ý kiến mà em lựa chọn. Tên học sinh: ............................................. Trường: .................................................... TP/Tỉnh: ........................................... 1. Ý kiến của em về cách phân loại bài tập phần kim loại này:  Rất thú vị, tạo cảm giác mới mẻ, không nhàm chán.  Bình thường như các cách phân loại khác.  Không hay. 2. Theo em, hệ thống bài tập kim loại này có tác dụng gì trong quá trình học tập môn hóa học của em? (có thể chọn nhiều ý)  Rèn luyện kỹ năng giải bài tập.  Phát triển tư duy.  Cung cấp và bổ sung nhiều kiến thức quan trọng dùng trong các kỳ thi HSG.  Không có tác dụng quan trọng. 3. Em đánh giá như thế nào về độ khó của các bài tập trong hệ thống?  Đa số bài tập đều quá khó, HS không thể tự giải mà cần có GV hướng dẫn.  Trên 50% số bài tập là khó.  Chỉ khoảng 20 – 30% số bài tập là khó.  Các bài tập đều quá dễ, HS có thể tự giải được. 4. Ý kiến nhận xét của em về hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần kim loại này:  rất hay, rất bổ ích.  rất cần thiết cho HS ôn thi HSG.  bình thường.  không hay. Một lần nữa, cô xin chân thành cám ơn những ý kiến đóng góp của các em! ._.