Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập Hoá học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần Hidrocacbon lớp 11 trung học phổ thông

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:138

Thêm vào BST

Báo xấu

94
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập Hoá học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần Hidrocacbon lớp 11 trung học phổ thông được thực hiện nhằm xây dựng hệ thống bài tập Hóa học phần Hiđrocacbon và nghiên cứu phương pháp sử dụng chúng trong việc nâng cao hiệu quả học tập của học sinh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập Hoá học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần Hidrocacbon lớp 11 trung học phổ thông

THƯ VIỆN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ------------------------ Trương Thị Lâm Thảo XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học môn hóa học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN THỊ TỬU Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2010
Để hoàn thành tốt luận văn, ngoài sự cố gắng của bản thân, tác giả còn được sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Xin chân thành cảm ơn phòng Sau Đại học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh và quý thầy, cô giáo đã giảng dạy, tư vấn với lòng nhiệt tình và kiến thức sâu rộng trong suốt thời gian tác giả theo học tại trường. Với kiến thức học được từ tư duy hệ thống của quý thầy, cô đã giúp tác giả có một tầm nhìn tổng quát hơn trong ngành lí luận và phương pháp dạy học môn hóa học để có các giải pháp hữu ích cho việc giảng dạy thực tế. Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS Trần Thị Tửu, người đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn PGS. TS Trịnh Văn Biều, người đã hết lòng chỉ bảo và truyền đạt kiến thức quý giá để tác giả hoàn thành tốt luận văn. Xin cảm ơn bạn bè lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học môn hóa hóa học khóa 18, quý thầy cô các trường THPT Trần Suyền, trường THPT Nguyễn Huệ tỉnh Phú Yên đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thực hiện phần thực nghiệm sư phạm của luận văn. Xin cảm ơn gia đình đã luôn động viên và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành tốt luận văn đúng thời gian quy định. Xin trân trọng cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 8 năm 2010 Tác giả Trương Thị Lâm Thảo
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT as : ánh sáng BT : Bài tập BTHH : Bài tập hóa học CTPT : Công thức phân tử CTCT : Công thức cấu tạo CTTQ : Công thức tổng quát dd : dung dịch đđ : đậm đặc ĐHSP : Đại học Sư phạm đktc : điều kiện tiêu chuẩn ĐC : Đối chứng GV : Giáo viên PTPƯ : Phương trình phản ứng HTBT : Hệ thống bài tập HS : Học sinh lk : liên kết TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm SGK : Sách giáo khoa
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Định hướng đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay là: phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của người học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, hình thành thái độ tình cảm, hứng thú học tập cho học sinh. Và mục đích của sự đổi mới đó nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học. Để tiếp cận với định hướng trên, mỗi giáo viên phải tự thay đổi phương pháp dạy học phù hợp với xu hướng giáo dục đã đề ra. Có rất nhiều phương pháp dạy học nhưng với hóa học, một phương pháp dạy học không thể thiếu là phương pháp giải bài tập hóa học. Nhiều nhà lí luận đã xếp bài tập hóa học vào nhóm “phương pháp dạy học- công tác tự lực của học sinh”. Giải bài tập hóa học là lúc học sinh hoạt động tự lực để củng cố và trau dồi kiến thức hóa học của mình. Bài tập hóa học cung cấp cho học sinh cả kiến thức, cả con đường để giành lấy kiến thức, cả niềm vui sướng của sự phát hiện ra kiến thức. Do vậy, bài tập hóa học vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Hóa học có rất nhiều dạng bài tập, đặc biệt hóa học hữu cơ, nếu không nắm vững được phương pháp giải thì học sinh khó nắm bắt được kiến thức. Ở trường trung học phổ thông, học sinh được làm quen với hóa hữu cơ ở học kì II lớp 11, nhưng lượng kiến thức quá nhiều, số dạng bài tập lại phong phú, mới lạ nên các em khó khăn trong việc định hướng cách giải và trở nên thụ động trong các tiết hóa học. Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài này với mong muốn giúp học sinh nắm được các dạng bài tập và phương pháp giải chúng bằng hệ thống các bài tập đa dạng đã được lựa chọn phù hợp với trình độ mỗi học sinh, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học. 2. Mục đích nghiên cứu đề tài Xây dựng hệ thống bài tập hóa học phần hiđrocacbon và nghiên cứu phương pháp sử dụng chúng trong việc nâng cao hiệu quả học tập của học sinh. 3. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu lí luận liên quan đến đề tài. - Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập hóa học phần hiđrocacbon lớp 11 chương trình nâng cao. - Nghiên cứu một số phương pháp sử dụng bài tập trong dạy học phần hiđrocacbon lớp 11 chương trình nâng cao. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính phù hợp của hệ thống bài tập và hiệu quả của các phương pháp đề xuất. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu a. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học hóa học trường THPT ở Việt Nam. b. Đối tượng nghiên cứu Việc xây dựng hệ thống bài tập hóa học phần hiđrocacbon lớp 11 và phương pháp sử dụng chúng nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học. 5. Phạm vi nghiên cứu Phần hiđrocacbon, hóa học hữu cơ lớp 11 chương trình nâng cao. 6. Giả thuyết khoa học Nếu lựa chọn, xây dựng được một hệ thống bài tập hóa học đa dạng, phong phú và có phương pháp sử dụng chúng một cách hợp lí trong dạy học thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy và học cho giáo viên và học sinh. 7. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu a. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu các tài liệu liên quan tới đề tài. - Phân tích và tổng hợp lý thuyết. b. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Quan sát, trò chuyện với học sinh. - Dự giờ một số tiết bài tập của các giáo viên. - Tham khảo ý kiến một số chuyên gia. - Thực nghiệm sư phạm. c. Phương pháp thống kê toán học Phân tích và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học.
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Áp dụng bài tập vào giảng dạy môn hóa học là việc hết sức cần thiết khi truyền thụ kiến thức mới và ôn tập kiến thức cũ. Trong những năm qua, xu hướng sử dụng bài tập đã được nhiều người nghiên cứu và thực hiện, các đề tài đó cũng đã đạt được những thành công nhất định, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học. Các nghiên cứu trong những năm gần đây: 1- Lê Văn Dũng (1994), Bài tập hóa học rèn trí thông minh cho học sinh THPT, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Hà Nội. 2- Ngô Huyền Trân (1995), Xây dựng hệ thống bài tập, sử dụng một số phần mềm để dạy học và tạo các đề kiểm tra trắc nghiệm khách quan cho phần hóa học vô cơ 9, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 3- Nguyễn Thị Liễu (1997), Thiết kế website hỗ trợ việc dạy và tự học phần hóa hữu cơ lớp 11 nâng cao, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 4- Nguyễn Thị Ngà (1998), Phát triển tư duy nhận thức của học sinh thông qua hệ thống các câu hỏi và bài tập hoá học lớp 10 PTTH chuyên ban, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Hà Nội. 5- Trần Thị Phương Thảo (1998), Xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan về hóa học có nội dung gắn với thực tiễn, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 6- Đặng Công Thiệu (1998), Bài tập hóa học với việc nâng cao tính tích cực nhận thức kiến thức hoá học cơ bản cho học sinh PTTH, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Vinh. 7- Cao Cự Giác (1999), Hệ thống lý thuyết bài tập dung dịch chất điện ly dùng bồi dưỡng học sinh giỏi và học sinh chuyên hóa học, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Hà Nội. 8- Ngô Thuý Vân (1999), Sưu tầm và xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ nhằm nâng cao chất lượng dạy học hoá học ở trường trung học dạy nghề, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Hà Nội. 9- Nguyễn Thị Thuỷ (2000), Phát triển tư duy cho học sinh tỉnh miền núi Hà Giang qua hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học chương trình hoá học phổ thông cơ sở, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Hà Nội. 10- Nguyễn Cao Biên (2001), Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT qua hệ thống bài tập hóa học, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 11- Lê Văn Dũng (2002), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ thông qua bài tập hoá học, Luận án tiến sĩ, ĐHSP TPHCM. 12- Ngô Đức Thức (2002), Phát triển tư duy cho học sinh qua hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học các nguyên tố phi kim ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Huế.
13- Đoàn Thị Thu Hiền (2005), Xây dựng hệ thống bài toán hóa học có thể giải nhanh dùng làm câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Vinh. 14- Đặng Thị Thanh Bình (2006), Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh khá giỏi lớp 10 THPT (ban nâng cao), Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Vinh. 15- 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 trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ, ĐHSP TPHCM. 16- Nguyễn Thị Thanh Thuỷ (2006), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ thông qua bài tập hoá học vô cơ, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP Vinh. 17- Nguyễn Cao Biên (2008), Rèn luyện năng lực độc lập, sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT qua hệ thống bài tập hóa học, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 18- 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, ĐHSP TPHCM. 19- Lê Thị Kim Thoa (2009), Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hoá học gắn với thực tiễn dùng trong dạy học hóa học ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 20- Lê Thị Thanh Thủy (2009), Xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan và thiết kế trên máy vi tính để nâng cao chất lượng giảng dạy phần hóa vô cơ lớp 12 ban cơ bản, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 21- Lê Thị Mỹ Trang (2009), Xây dựng hệ thống lý thuyết, bài tập phần hóa lý dùng trong bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa trường THPT, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. 22- Nguyễn Trần Thủy Tiên (2009), Ứng dụng Access và Visualbasic.net để xây dựng và quản lí hệ thống bài học, bài tập hóa học phần hidrocacbon, Luận văn thạc sĩ, trường ĐHSP TPHCM. 23- Phan Thị Mộng Tuyền (2009), Sử dụng phương pháp dạy học phức hợp hướng dẫn học sinh giải bài tập phần hóa hữu cơ lớp 11 chương trình cơ bản, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP TPHCM. Nhìn chung, có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề sử dụng bài tập hóa học trong giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng dạy học nhưng được vận dụng với những mục tiêu và phương tiện cụ thể khác nhau, phù hợp với điều kiện và trình độ thực tế của học sinh. 1.2. Bài tập hóa học 1.2.1. Khái niệm bài tập, câu hỏi, bài toán Theo nghĩa chung nhất, thuật ngữ “bài tập” (tiếng Anh) là “Exercise”, tiếng Pháp – “Exercice” dùng để chỉ một loạt hoạt động nhằm rèn luyện thể chất và tinh thần (trí tuệ) [ 43, tr. 223]. Trong giáo dục, theo “Từ điển Tiếng Việt” do Hoàng Phê chủ biên, thuật ngữ “bài tập” có nghĩa là “bài ra cho học sinh làm để vận dụng những điều đã học”.
Theo Thái Duy Tuyên “bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học một lời giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà bài tập được đặt ra” [ 43, tr. 223]. Về mặt lí luận dạy học, bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài toán mà khi hoàn thành chúng học sinh nắm được hay hoàn thiện một tri thức, một kĩ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng hay trả lời, viết kèm theo thực nghiệm. Ở nước ta, trong các SGK và sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan niệm này. Câu hỏi - đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng học sinh phải tiến hành một loạt hoạt động tái hiện, bất luận là trả lời miệng, trả lời viết hay có kèm thực hành hoặc xác minh bằng thực nghiệm. Thường trong các câu hỏi, GV yêu cầu HS phải nhớ lại nội dung các định luật, các quy tắc, định nghĩa, các khái niệm, trình bày lại một mục trong SGK…[43, tr.223] Bài toán - đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng HS phải tiến hành một hoạt động sáng tạo. Bất luận hình thức hoàn thành bài toán - nói miệng, hay viết, hay thực hành (thí nghiệm) - bất kì bài toán nào cũng đều có thể xếp vào một trong hai nhóm: định lượng (tính toán) hay định tính [43, tr.224]. Người ta thường lựa chọn những bài toán và câu hỏi đưa vào một bài tập có tính toán đến một mục đích dạy học nhất định, là nắm hay hoàn thiện một dạng tri thức hay kĩ năng. Chẳng hạn, có thể ra bài tập nhằm mục đích hình thành kĩ năng lập công thức muối, viết phương trình phản ứng, nêu các chất đồng phân, giải những bài toán hóa học thuộc một kiểu nào đó, nêu đặc điểm của một nguyên tố theo vị trí của nó trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học… Tùy theo tính chất của hoạt động cần tiến hành (tái hiện hay sáng tạo) mà bài tập có thể chỉ gồm toàn những câu hỏi, hay toàn những bài toán hay hỗn hợp cả câu hỏi lẫn bài toán. Tóm lại, bài tập được xem như là một phương tiện dạy học then chốt trong quá trình dạy học, dùng bài tập trong quá trình hình thành kiến thức, khai thác kiến thức, phát triển tư duy, hình thành kĩ năng, kĩ xảo cho người học và kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập… Như vậy, có thể xem bài tập là một “vũ khí” sắc bén cho GV, HS trong quá trình dạy học và sử dụng bài tập, là một trong những yêu cầu quan trọng trong quá trình dạy học nhằm nâng cao chất lượng đào tạo. 1.2.2. Bài tập hóa học 1.2.2.1. Tác dụng của bài tập hóa học [8], [11] - Tác dụng trí dục: + Giúp cho học sinh hiểu được một cách chính xác các khái niệm hóa học, nắm được bản chất của từng khái niệm đã học.
+ Có điều kiện để rèn luyện, củng cố và khắc sâu các kiến thức hóa học cơ bản, hiểu được mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức cơ bản. + Góp phần hình thành được những kĩ năng, kĩ xảo cần thiết về bộ môn hóa học ở HS, giúp họ sử dụng ngôn ngữ hóa học đúng, chuẩn xác. + BTHH còn được sử dụng nhiều trong quá trình chuẩn bị nghiên cứu các kiến thức mới. + BTHH mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú và không làm nặng nề khối lượng kiến thức của HS. + BTHH có khả năng phát triển tư duy sáng tạo của HS. - Tác dụng đức dục: BT hóa học có tác dụng giáo dục đạo đức tư tưởng vì khi giải bài tập HS sẽ tự rèn luyện cho mình những phẩm chất tốt của con người như: tính kiên nhẫn, chịu khó, cẩn thận, chính xác, khoa học, tính trung thực, tính sáng tạo, lòng yêu thích bộ môn. - Tác dụng giáo dục kĩ thuật tổng hợp: Có khả năng để gắn kết các nội dung học tập ở trường với thực tiễn đa dạng, phong phú của đời sống xã hội hoặc trong sản xuất hóa học thể hiện trong nội dung BTHH các nguyên tắc kĩ thuật tổng hợp như nguyên tắc ngược dòng, tận dụng nhiệt phản ứng… 1.2.2.2. Phân loại bài tập hóa học Hiện nay, có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau. Vì vậy, cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm chắc các cơ sở phân loại. 1) Dựa vào nội dung toán học của bài tập - Bài tập định tính (không có tính toán). - Bài tập định lượng (có tính toán). 2) Dựa vào nội dung của bài tập hóa học - Bài tập định lượng. - Bài tập lý thuyết. - Bài tập thực nghiệm. - Bài tập tổng hợp. 3) Dựa vào tính chất hoạt động học tập của học sinh - Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm). - Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm). 4) Dựa vào chức năng của bài tập - Bài tập tái hiện kiến thức (hiểu, biết, vận dụng). - Bài tập rèn luyện tư duy độc lập, sáng tạo (phân tích, tổng hợp, đánh giá). 5) Dựa vào kiểu hay dạng bài tập - Bài tập xác định CTPT của hợp chất. - Bài tập xác định thành phần % của hỗn hợp.
- Bài tập nhận biết các chất. - Bài tập tách các chất ra khỏi hỗn hợp. - Bài tập điều chế các chất. - Bài tập bằng hình vẽ… 6) Dựa vào khối lượng kiến thức - Bài tập đơn giản (cơ bản). - Bài tập phức tạp (tổng hợp). 7) Dựa vào cách thức kiểm tra - Bài tập trắc nghiệm. - Bài tập tự luận. 8) Dựa vào phương pháp giải bài tập - Bài tập tính theo công thức và phương trình. - Bài tập biện luận. - Bài tập dùng các giá trị trung bình. - Bài tập dùng đồ thị… 9) Dựa vào mục đích sử dụng - Bài tập dùng để kiểm tra đầu giờ. - Bài tập dùng để củng cố kiến thức. - Bài tập dùng để ôn luyện, tổng kết. - Bài tập để bồi dưỡng học sinh giỏi. - Bài tập để phụ đạo học sinh yếu… 10) Dựa theo các bước của quá trình dạy học - Bài tập mở bài, tạo tình huống dạy học. - Bài tập vận dụng khi giảng bài mới. - Bài tập củng cố, hệ thống hóa kiến thức. - Bài tập về nhà. - Bài tập kiểm tra. Ngoài ra, có thể dựa vào đặc điểm của hoạt động nhận thức có thể chia thành: - Bài tập tái hiện: Bài tập yêu cầu HS nhớ lại, tái hiện kiến thức, kĩ năng đã học - Bài tập sáng tạo: Bài tập yêu cầu HS phải áp dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết vấn đề trong tình huống mới, phải vận dụng phối hợp các kiến thức để giải quyết vấn đề. Ở mức độ cao hơn, bài tập sáng tạo đòi hỏi HS giải quyết vấn đề theo một hướng mới, một kĩ thuật mới, một phương pháp mới. Trong thực tế dạy học, có hai cách phân loại bài tập có ý nghĩa hơn cả là phân loại theo nội dung và theo dạng bài.
1.2.2.3. Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học Trong thực tế dạy học hiện nay, nhiều giáo viên chưa nắm được vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học. Họ thường sử dụng BT vào đầu giờ để kiểm tra bài cũ hoặc cuối giờ học, cuối chương, cuối học kì để ôn tập và kiểm tra kiến thức. Quan niệm đó chưa thật đúng, làm giảm tác dụng của BT khi dạy học. GV có thể sử dụng BT ở bất cứ lúc nào, bất cứ nơi nào khi thấy nó có thể giúp mình thỏa mãn nhiệm vụ dạy học và mục đích dạy học. Ngược lại, GV hoàn toàn có thể không sử dụng BT khi điều đó không cần thiết cho công việc giảng dạy của mình. BTHH không phải là nội dụng nhưng nó chứa đựng nội dung dạy học. BT phải phù hợp với nội dung dạy học, với năng lực nhận thức của học sinh và phải phục vụ được ý đồ của GV. Khi ra một bài tập phải xác định đúng vị trí của nó để BT trở thành một bộ phận hữu cơ của hệ thống kiến thức cần truyền thụ. 1.2.2.4. Điều kiện để học sinh giải bài tập được tốt [8] - Nắm chắc lý thuyết: các định luật, qui tắc, các quá trình hóa học, tính chất lý hóa học của các chất. - Nắm được các dạng bài tập cơ bản, nhanh chóng xác định bài tập cần giải thuộc dạng bài tập nào. - Nắm được một số phương pháp giải thích hợp với từng dạng bài tập. - Nắm được các bước giải một bài toán hỗn hợp nói chung và với từng dạng bài nói riêng. - Biết được một số thủ thuật và phép biến đổi toán học, cách giải phương trình và hệ phương trình bậc 1,2, … 1.2.2.5. Xu hướng phát triển bài tập hóa học Theo tác giả Nguyễn Xuân Trường [39, tr.35], xu hướng xây dựng BT hóa học hiện nay là: - Loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải (hệ nhiều ẩn nhiều phương trình, bất phương trình, phương trình bậc 2, cấp số cộng, cấp số nhân…). - Loại bỏ những bài tập có nội dung léo lắt, giả định rắc rối, phức tạp, xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học. - Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm. - Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan. - Xây dựng bài tập mới về bảo vệ môi trường và phòng chống ma túy. - Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề.
- Đa dạng hóa các loại hình bài tập bằng hình vẽ, bài tập vẽ đồ thị, sơ đồ, bài tập lắp dụng cụ thí nghiệm… - Xây dựng những bài tập có nội dung hóa học phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản, nhẹ nhàng. - Xây dựng và tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm định lượng. 1.2.2.6. Một số phương pháp giải bài tập hóa học hữu cơ - Tính theo công thức và phương trình phản ứng. - Phương pháp bảo toàn khối lượng. - Phương pháp tăng giảm khối lượng. - Phương pháp bảo toàn electron. - Phương pháp dùng các giá trị trung bình. + Khối lượng mol trung bình . + Hóa trị trung bình. + Số nguyên tử C, H, … trung bình. + Số liên kết pi trung bình. + Gốc hidrocacbon trung bình. + Số nhóm chức trung bình. - Phương pháp ghép ẩn số. - Phương pháp tự chọn lượng chất. - Phương pháp biện luận. 1.3. Các biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học - Phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh. - Sử dụng đa dạng các phương pháp dạy học. - Sử dụng các phương tiện dạy học. - Sử dụng hệ thống bài tập hóa học. - Sử dụng hệ thống câu hỏi trên lớp. - Thực hiện các thí nghiệm hóa học. - Tạo không khí lớp học. 1.4. Chương trình hóa học phần Hidrocacbon – lớp 11 THPT [36] 1.4.1. Các bài học trong phần Hidrocacbon Phần hidrocacbon bao gồm các chương sau: - Chương 5: Hidrocacbon no
+ Bài 33: Ankan: Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp + Bài 34: Ankan: Cấu trúc phân tử và tính chất vật lí + Bài 35: Ankan: Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng + Bài 36: Xicloankan + Bài 37: Luyện tập ankan và xicloankan + Bài 38: Thực hành phân tích định tính. Điều chế và tính chất của metan - Chương 6: Hidrocacbon không no + Bài 39: Anken: Danh pháp, cấu trúc và đồng phân + Bài 40: Anken: Tính chất, điều chế và ứng dụng + Bài 41: Ankadien + Bài 42: Khái niệm về tecpen + Bài 43: Ankin + Bài 44: Luyện tập hidrocacbon không no + Bài 45: Thực hành tính chất của hidrocacbon không no - Chương 7: Hidrocacbon thơm – Nguồn hidrocacbon thiên nhiên + Bài 46: Benzen và ankylbenzen + Bài 47: Stiren và naphtalen + Bài 48: Nguồn hidrocacbon thiên nhiên + Bài 49: Luyện tập so sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất của hirdocacbon thơm với hidrocacbon no và không no + Bài 50: Thực hành tính chất của một số hidrocacbon thơm 1.4.2. Mục tiêu [37] 1.4.2.1. Mục tiêu chương “Hiđrocacbon no”  Kiến thức - Học sinh biết: + Khái niệm hidrocacbon no, ankan và xicloankan. + Khái niệm đồng đẳng, đồng phân, danh pháp của ankan và xicloankan. + Phương pháp điều chế, ứng dụng của ankan và xicloankan. - Học sinh hiểu: + Đặc điểm cấu trúc phân tử hidrocacbon no. + Nguyên nhân tính tương đối trơ về mặt hóa học của các hidrocacbon no là do trong phân tử hidrocacbon no chỉ có liên kết  bền. + Cơ chế phản ứng thế halogen vào phân tử ankan.  Kĩ năng
- Học sinh vận dụng: + Viết phương trình hóa học thể hiện tính chất hóa học của ankan và xicloankan. + Gọi tên một số ankan, xicloankan làm cơ sở cho việc gọi tên các hidrocacbon và dẫn xuất hidrocacbon sau này. + Học sinh có phương pháp nghiên cứu chất hữu cơ trong một dãy đồng đẳng làm cơ sở cho phương pháp nghiên cứu các dãy đồng đẳng sau này. + Rèn luyện khả năng suy luận, khái quát hóa trong học tập. 1.4.2.2. Mục tiêu chương “Hiđrocacbon không no”  Kiến thức - Học sinh biết: + Cấu trúc electron của liên kết đôi, liên kết ba và liên kết đôi liên hợp. + Đồng phân, danh pháp và tính chất của anken, ankadien và ankin. + Phương pháp điều chế và ứng dụng của anken, ankadien và ankin. + Khái niệm về tecpen. - Học sinh hiểu: + Nguyên nhân tính không no của các hidrocacbon không no là do trong phân tử có liên kết  kém bền, dễ bị phá vỡ để hình thành các liên kết  bền. + Các hidrocacbon không no có nhiều đồng phân hơn hidrocacbon no vì ngoài đồng phân mạch cacbon, hidrocacbon không no còn có đồng phân vị trí liên kết đôi, liên kết ba. + Quy tắc cộng Maccopnhicop.  Kĩ năng Học sinh vận dụng: + Viết các phương trình hóa học minh họa tính chất hóa học của anken, ankadien và ankin. + Giải thích khả năng phản ứng của các hidrocacbon không no. + Lựa chọn sản phẩm chính trong các phản ứng cộng theo quy tắc Maccopnhicop.  Tình cảm, thái độ Hidrocacbon không no và sản phẩm trùng hợp của hidrocacbon không no có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Vì vậy, giáo viên giúp học sinh thấy được tầm quan trọng của việc nghiên cứu hidrocacbon không no, từ đó tạo cho học sinh niềm hứng thú học tập, tìm tòi sáng tạo để chiếm lĩnh kiến thức. 1.4.2.3. Mục tiêu chương “Hiđrocacbon thơm”  Kiến thức - HS biết:
+ Cấu trúc, đồng phân, danh pháp và ứng dụng của hidrocacbon thơm. + Tính chất của benzen, ankylbenzen, stiren và naphtalen. + Phản ứng thế và quy tắc thế ở nhân benzen. + Thành phần, tính chất và tầm quan trọng của dầu mỏ, khí thiên nhiên và than mỏ. - HS hiểu: + Cấu trúc nhân benzen quyết định tính chất “thơm” của các hidrocacbon thơm. + Quy tắc thế ở vòng benzen cho biết hướng và khả năng phản ứng thế vào vòng benzen.  Kĩ năng HS vận dụng: + Viết các phương trình hóa học chứng minh tính chất của các hidrocacbon thơm. + Giải thích một số hiện tượng thí nghiệm.  Tình cảm, thái độ Qua học tập về nguồn hidrocacbon trong thiên nhiên giáo dục cho HS lòng yêu quê hương đất nước, ý thức tiết kiệm nguồn nhiên liệu, tinh thần ham học hỏi chiếm lĩnh tri thức khoa học phục vụ Tổ Quốc. 1.4.3. Nội dung kiến thức phần Hidrocacbon 1.4.3.1. Nội dung kiến thức chương “Hidrocacbon no” 1) Ankan - Hidrocacbon no, mạch hở, trong phân tử chỉ có lk đơn giữa C-C và C-H. - Công thức tổng quát : CnH2n +2 , n≥1, n nguyên a. Tính chất hoá học - Phản ứng oxi hóa: + Phản ứng oxy hóa hoàn toàn : 3n  1 CnH2n +2 + O2 n CO2 + (n+1)H2O 2 Nếu thiếu oxi : n 1 CnH2n +2 + O2 n C + (n+1)H2O 2 + Phản ứng oxy hóa không hoàn toàn: nếu có xúc tác thì ankan sẽ bị oxi hóa tạo nhiều sản phẩm: andehit, axit. CH4 + O2 HCHO + H2O 5 C4H10 + O2 2CH3COOH + H2O 2
- Phản ứng phân hủy + Bởi nhiệt : CnH2n+2 n C + (n+1)H2 + Bởi clo: CnH2n+2 + (n +1)Cl2  nC + 2(n+1)HCl - Phản ứng thế với các halogen: CnH2n+2 + mX2  CnH2n+2-mXm + mHX - Phản ứng đề hidro hóa: tạo sản phẩm có thể có một hay nhiều nối đôi hoặc khép vòng. CnH2n+2 CnH2n + H2 (n 2) - Phản ứng cracking (bẽ gãy mạch cacbon) CnH2n+2 CmH2m + CxH2x+2 Điều kiện : n3, m2, n=m+x; m, n, x: nguyên b. Điều chế ankan - Nguyên liệu lấy từ thiên thiên như khí than đá, khí dầu mỏ… - Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen hoặc các muối của các axit hữu cơ . R─X + 2Na  R─R + 2NaX Ví dụ: C2H5─Cl + 2Na  C2H5─C2H5 + 2NaCl R1(COONa)m + mNaOH(r) R1Hm + mNa2CO3 - Điều chế metan : C + 2H2 CH4 CO + 3H2 CH4 + H2O Al4C3 + 12 H2O  4Al(OH)3 + 3CH4 CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 2) Xicloankan - Là hidrocacbon no, mạch vòng, trong phân tử chỉ tồn tại liên kết đơn. - Công thức tổng quát : CnH2n , n≥3, n nguyên Xicloankan có đầy đủ tính chất của một hidrocacbon no (vòng C5 trở lên), ngoài ra còn có tính chất của vòng: các vòng nhỏ có sức căng hơn, kém bền, dễ tham gia phản ứng cộng mở vòng (vòng C3, C4 ) :
1.4.3.2. Nội dung kiến thức chương “Hidrocacbon không no” 1)Anken - Là những hidrocacbon mạch hở có một nối đôi trong phân tử. - Công thức tổng quát : CnH2n , n≥2, n nguyên. a. Tính chất hóa học - Phản ứng cộng CnH2n + H2 CnH2n+2 CnH2n + Br2 CnH2nBr2 CnH2n + HA CnH2n+1A (với HA là các axit như HCl, HBr, H2SO4) CnH2n + H2O CnH2n+1OH - Phản ứng cộng của anken tuân thủ quy tắc Maccopnhicop: nguyên tử H (hay phần mang điện tích dương) cộng vào nguyên tử C có nhiều H hơn, còn phần âm của tác nhân (nguyên tử X) gắn vào C của nối đôi có ít H hơn. - Phản ứng oxi hóa : + Oxi hóa hoàn toàn : CnH2n + 3n/2 O2 nCO2 + nH2O + Oxi hóa không hoàn toàn bởi dd KMnO4: CnH2n + [O] + H2O  CnH2n(OH)2 CH2═CH2 + [O] + H2O  HO–CH2–CH2– OH - Phản ứng trùng hợp CH2═CH2 [─ CH2─CH2─]n (Polietilen) b. Điều chế anken - Phản ứng cracking và phản ứng đề hydro hóa: CnH2n+2 CmH2m + CxH2x+2 (với n=m+x, n3, m2). CnH2n+2 CnH2n + H2 (n2) - Phản ứng tách nước từ ancol tương ứng: - Cộng H2 vào ankin (xúc tác Pd) hoặc ankadien (xúc tác Ni) tương ứng: - Loại HX ra khỏi dẫn xuất monohalogen của ankan tương ứng:
- Loại X2 ra khỏi dẫn xuất , -dihalogen của ankan tương ứng: 2) Ankadien - Là hidrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 2 nối đôi C=C. - Công thức tổng quát : CnH2n-2, n 3, n nguyên. a. Tính chất hóa học - Phản ứng cộng (H2, dung dịch Br2, HX): CH2═CH─CH═CH2 + 2Br2  BrCH2─CHBr─CHBr─CH2Br Ở -800C: 80% 20% 0 Ở 40 C: 20% 80% - Phản ứng trùng hợp: - Phản ứng oxi hóa : + Oxi hóa hoàn toàn : CnH2n-2 + (3n-1)/2O2 nCO2 + (n-1)H2O + Oxi hóa không hoàn toàn : 3CH2═CH─CH═CH2 + 4KMnO4 + 8H2O  CH2OH─CHOH─CHOH─CH2OH + 4MnO2  + 4KOH b. Điều chế ankadien - Điều chế buta-1,3-dien: - Điều chế isopren:
xt, p, t0 CH3-CH-CH2-CH3 CH2=C - CH=CH2 + 2H2 CH3 CH3 xt, p, t0 CH3-C=CH-CH3 CH2=C - CH=CH2 + H2 CH3 CH3 3) Ankin - Là những hidrocacbon không no, mạch hở có một nối ba trong phân tử. - Công thức tổng quát : CnH2n-2, n 2 , n nguyên. a. Tính chất hóa học - Phản ứng cộng (H2, X2, H2O, HX) + Với H2: + Với halogen (X= Br2, Cl2) +X2 +X2 CnH2n-2 CnH2n-2X2 CnH2n-2X4 Ví dụ: + Với HA (HBr, HCl, HCN), H2SO4… CnH2n-2 + HA  CnH2n-1A + Với H2O: (không bền) Các đồng đẳng của axetilen + H2O  xeton (không bền) Lưu ý: Phản ứng cộng HX, H2O vào các ankin trong dãy đồng đẳng của axetilen cũng tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop như anken. - Phản ứng oxi hóa : CnH2n-2 + (3n-1)/2 O2 nCO2 + (n-1)H2O 3C2H2 + 8KMnO4  3K2C2O4 + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O C2H2 + 2KMnO4 +3H2SO42CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O
5CH3─CCH + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O (Hiện tượng màu tím dung dịch nhạt dần hoặc mất hẳn) - Phản ứng dime hóa và trime hóa: (Vinyl axetilen) (benzen) - Phản ứng thế bằng ion kim loại hóa trị I (Ag+) của ankin-1: AgNO3 + 3NH3 + H2O  [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3 HCCH + 2[Ag(NH3)2]OH Ag-CC-Ag + 2H2O + 4NH3 R-CC-H + [Ag(NH3)2]OH  R-CC-Ag + H2O + 2NH3 (kết tủa màu vàng nhạt) => Trong dãy đồng đẳng ankin, chỉ có axetilen có thể thế hai lần với ion kim loại HCCH + 2Na NaCCNa + H2 b. Điều chế ankin - Điều chế axetilen: + Từ metan: + Từ than đá (C), đá vôi  CaC2 (đất đèn) tác dụng với H2O  C2H2 - Điều chế đồng đẳng của axetilen: 1.4.3.3. Nội dung kiến thức chương “Hidrocacbon thơm” Aren hay hidrocacbon thơm là loại hidrocacbon được đặc trưng trong phân tử bởi sự có mặt một hay nhiều vòng benzen hay nhiều vòng benzen. a. Tính chất hóa học