Đề tài Phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học qua một số bài tập hoá học vô cơ

Dựa thêm những hiểu biết về kiến thức vận dụng chúng vào cuộc sống muôn hình muôn vẻ, trong khi thiết bị thí nghiệm ở hầu hết các trường THCS còn nghèo nàn, thiếu thốn, lạc hậu chưa đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của bài giảng và thực tế yêu cầu đang phát triển của xã hội. Mặt khác việc kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh còn nặng nhiều về tính toán, chưa thực sự gắn liền với kỹ năng thực hành thí nghiệm, làm cho mảng kiến thức ở trường THCS còn nhiều lỗ hổng. Đây là khó khăn rất lớn cho việc giảng dạy và đào tạo học sinh giỏi hoá.
	Bên cạnh những yếu tố khách quan đã nêu trên thì việc giảng dạy bộ môn hoá học chưa được coi trọng, còn bị coi là môn phụ nên việc dành thời gian cho môn hoá còn ít. 
Trên đây là một số thuận lợi và khó khăn trong việc giảng dạy môn hoá học và việc phát hiện bồi dưỡng học sinh giỏi hoá ở trường PTCS theo tôi còn có nhiều khó khăn nhưng nếu như mỗi giáo viên giảng dạy đều xác định được mục tiêu giáo dục là: ‘ Tất cả vì học sinh thân yêu’ và ‘ trẻ em hôm nay, thế giới ngày mai’, các em phảI được hưởng thụ tất cả những gì tốt đẹp của xã hội thông qua con đường học tập. Trước ngưỡng cửa của thời đại mới , thời đại khoa học phát triển như vũ bão đã đang thâm nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống. Người giáo viên phảI biết tranh thủ sự ủng hộ của gia đình, nhà trường làm cho các em say mê nhiệt tình hứng thú trong môn học thì những khó khăn trên hoàn toàn khắc phục được.
B – Quá trình thực hiện
1. Cách phát hiện học sinh giỏi hoá
Do đặc thù của bộ môn hoá học là khoa học thực nghiệm đòi hỏi các em học sinh nói chung cũng như các em học sinh giỏi hoá nói riêng, muốn học giỏi môn hoá học cần có năng lực tiếp thu kiến thức tốt, có năng lực sáng tạo, khả năng suy luận tốt, khả năng tư duy độc lập trong tình huống khó khăn. Các em phải có niềm say mê môn học, ham hiểu biết có sức khỏe, đó là những điều kiện không thể thiếu. Nhưng không phải lúc nào các em học sinh cũng có thể có đầy đủ phẩm chất năng lực đó và nếu có thì làm thế nào để phát hiện được. Trong mỗi chúng ta, người nào cũng có một sở trường nhất định mà có thể chưa được thể hiện như một mỏ vàng mà không có người phát hiện thì cũng không thể biết được giá trị. Chính phương pháp dạy học nêu vấn đề, đặt các tình huống đã kích thích đòi hỏi con người phải suy nghĩ, tìm tòi và phát huy sáng tạo. Chính tình huống, vấn đề mà người giáo viên đưa ra làm nảy sinh nhu cầu cần thiết phảI học hỏi, phảI suy nghĩ để giảI quyết tình huống một cách hợp lý, khoa học. Trên cơ sở đó giúp người giáo viên phát hiện ra các em có năng khiếu bộ môn, có phẩm chất năng lực tốt để bồi dưỡng nâng cao khả năng học tập của các em.
II. Cách bồi dưỡng học sinh giỏi hoá hoc THCS.
	Căn cứ vào kiến thức hoá học lớp 8, 9 có thể chia toán hoá thành các dạng, các chuyên đề cơ bản sau:
Dạng 1: Toán nồng độ và độ tan
Đây là chuyên đề xuyên suốt quá trình giảI toán hoá. Khi dạy về chuyên đề này ngoài việc cung cấp cho các em các công thức tính nồng độ, độ tan thì người giáo viên phảI bổ sung thêm một loại kiến thức như: Quy tắc đường chéo, quy luật về độ tan cho các chất khi hạ và tăng nhiệt độ, tinh thể Hyđrat, công thức liên quan giữa các loại nồng độ. Việc cung cấp những kiến thức này cho học sinh không nên gò bó, ồ ạt mà giúp học sinh nắm được bản chất, thấy phảI cần thiết vận dụng.
Ví dụ cho một bài toán sau:
Bài 1: Hãy tính toán để pha chế 2 lít dung dịch CuSO4 từ CuSO4.5 H2O
Để xác định nồng độ của dung dịch này người ta làm như sau: Cho 12,5g CuSO4.5 H2O vào 87,5 ml nước. Hãy xác định nồng độ M của dung dịch pha được. Từ đó tính khối lượng riêng của dung dịch biết D của nước = 1g/ml, giả sử sự hoà tan không làm thay đổi thể tích.
Đây là bài toán nồng độ dung dịch dạng đơn giản nhưng học sinh bình thường hay nhầm khối lượng chất tan ở đây là 12,5 g. Nhưng nếu học sinh khá sẽ phát hiện được lượng chất tan là CuSO4.
Bài 2: Hãy nói cách pha 2 lít dung dịch H2SO4 0,2 M từ dung dịch H2SO4 95% biết D = 1,84 g/ml.
Với bài tập này giáo viên rèn kỹ năng cho học sinh khi pha một hoá chất có thể gây nguy hiểm và các tính toán cho nhanh, hợp lý để lấy một lượng hoá chất đủ, chính xác tức là tính toán để lấy một lượng thể tích dung dịch H2SO4 95% là bao nhiêu đề pha được 2 lít dung dịch H2SO4 0,2M
Bài 3: Hãy xác định lượng AgNO3 tách ra khi làm lạnh 2500g dung dịch AgNO3 bão hoà ở 60o C xuống còn 10o C là 170g
 Qua bài tập này củng cố cho học sinh nắm vững kiến thức về độ tan của một chất có trong dung dịch ở những nhiệt độ khác nhau và khả năng suy luận tư duy toán học.
 Từ những kiến thức cơ bản vững vàng và khả năng tư duy tốt, giáo viên có thể đưa ra thêm những bài tập ở mức độ cao hơn như dạng bài tập sau:
Bài 4: Cho 500g KNO3 bão hoà 20o C có nồng độ 6,5% cho bay hơI nước ở nhiệt độ 20o C cho đến khi nhận được một phần hỗn hợp gồm một phần KNO3 kết tinh và một phần dung dịch KNO3 còn lại có khối lượng là 313g. Tìm khối lượng KNO3 kết tinh.
 Đây là một bài tập vừa liên quan tới độ tan vừa liên quan tới bài toán nồng độ phần trăm, do vậy học sinh phải có kiến thức tổng hợp, khả năng tư duy, lập luận lôgic trên cơ sở khoa học thì mới giảI được
Dạng 2: Toán nhận biết, tách chất.
Loại toán này giúp học sinh hình thành một cách có hệ thống các tính chất hoá học của từng loại chất cụ thể, rèn luyện khả năng ứng phó linh hoạt với những tình huống khó, cũng như dạng toán 1 thì loại này phảI được bồi dưỡng thường xuyên trong suốt quá trình giảng dạy.
Ví dụ một số bài toán sau:
Bài 1: Làm thế nào để nhận biết được 7 chất khí trong các bình bị mất nhãn ( Cho các điều kiện và hoá chất khác đấy đủ ) đó là: N2, H2, O2, CO2, C2H4, NO2, CO.
Bài 2: Chỉ dùng một kim loại duy nhất nhận ra dung dịch AgNO3, NaOH, HCl, BaCl2 đựng trong ống nghiệm không có nhãn.
Bài 3: Không được dùng thêm bất cứ một hoá chất nào khác, nêu cách nhận biết ra 4 dung dịch CuSO4, Na2SO4, NaOH, H2SO4.
Bài 4 Chỉ dùng H2O và khí CO2 có thể phân biệt được 5 chất bột trắng sau đây hay không NaCl, Na2CO3, BaCO3, Na2SO4, BaSO4. Nếu được hãy trình bày cách phân biệt.
Bài 5: Cho một hỗn hợp gồm Al2O3, CuO, Fe2O3, dùng phương pháp hoá học nào để tách từng chất ra khỏi hỗn hợp.
Qua các bài tập nêu trên với những yêu cầu, những tình huống khác nhau từ dễ đến khó như: 
Nhận biết bằng thuốc thử cho trước
Tự chọn hoá chất nhận biết
Nhận biết các chất khí không dùng hoá chất khác hoặc dùng ít nhất hoá chất nhất.
Nhận biết các chất khi các chất này có mối liên quan với nhau hoặc là sản phẩm của quá trình sản xuất hoá học
 Dạng 4: Toán nhúng kim loại vào dung dịch muối
 Loại toán này phảI dựa trên quy luật tăng , giảm khối lượng của kim loại ( chất rắn). Tuy nhiên trong quá trình giảng dạy, cần giúp học sinh nắm bắt được bản chất của loại toán bằng cách đưa ra những bài toán làm ví dụ, xuất hiện nhiều tình huống , vấn đề cần giảI quyết như:
Cho hai kim loại nhúng vào dung dịch có 1 muối, tiến tới dung dịch có 2 muối
Cho hai kim loại vào dung dịch có 2 muối
Cho kim loại có tham gia phản ứng với nước vào dung dịch muối
Kết hợp với yêu cầu phản ứng xảy ra hoàn toàn, không hoàn toàn, cho phản ứng ngừng lại. Có như vậy học sinh mới bị bất ngờ trong các tình huống khó khăn.
Ví dụ:
a, Cho 32 g bột Cu kim loại vào bình chứa 500 ml dung dịch AgNO3.1M khuấy đều hỗn hợp để phản ứng xảy ra. Sau một thời gian cho phản ứng ngừng. Người ta thu được một hỗn hợp chất rắn cân nặng 62,2 g và một dung dich Y. Tính nồng độ M của các chất trong dung dịch Y.
b, Cho thanh kim loại hoá trị II vào dung dich Y ( kim loại hoạt động mạnh hơn Cu và Ag ). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn đem thanh kim loại cân nặng thì thấy khối lượng của thanh này tăng thêm 7,3 g. Xác định khối lượng nguyên tử và tên của kim loại hoá trị II đó.
Qua bài toán này củng cố kiến thức cho học sinh phần kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối, toán nồng độ áp dụng vào phương trình đồng thời phát hiện ra được những học sinh có khả năng tư duy, vận dụng kiến thức đã học vào bài toán. Cụ thể trong bài này học sinh phảI xác định được khối lượng chất rắn cân nặng sau phản ứng là 62,2g là của chất rắn nào?. Chất tan có ở trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc là chất gì và khối lượng thanh kim loại tăng lên 7,3g đấy chính là khối lượng của kim loại nào bám vào đó? Từ đó học sinh sẽ có cách giải đúng.
Tương tự như toán nhận biết thì cách làm loại toán tách chất cũng vậy, các bài tập cũng được nâng dần từ đơn giản đến phức tạp, từ tách các chất trong hỗn hợp có tính chất khác nhau đến các chất có trong hỗn hợp có nhiều tính chất giống nhau hoặc trực tiếp thực hành thao tác trên một số hoá chất cho phép. Qua các bài tập như vậy đã giúp học sinh hiểu sâu thêm kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo, cách trình bày khoa học và tính cẩn thận.
Dạng 3: Toán điều chế, viết phương trình biểu diễn dẫy biến hoá
Loại toán này giúp các em nắm vững kiến thức cơ bản, khả năng suy luận, tính lôgic chặt chẽ của từng loại phản ứng khác nhau, cho điều chế các loại hợp chất một cách linh hoạt
Ví dụ cho một số bài toán sau:
Bài 1: Viết phương trình theo sơ đồ sau
	A1 	 A2 A3
X	CaCO3
	B1	B2	B3	
Biết A1 + B1	 X ; các chất X, A1, A2, A3, B1, B2, B3 là các chất vô cơ. Hãy tìm công thức và viết phương trình biểu diễn dãy biến hoá trên
Bài 2: Viết phương trình theo sơ đồ sau
A O2 B NaOH C NaOH D + HCl B +O2 E + H2O F +Cu B
Bài 3: Từ các nguyên liệu ban đầu là quặng pirit, sắt, muối ăn, không khí, nước và các thiết bị cùng những chất xúc tác cần thiết viết các phương trình phản ứng điều chế FeSO4, Fe( OH)3, NaHSO4
Bài 4: Từ muối ăn, lưu huỳnh, nước cùng các điều kiện cần thiết có thể điều chế được những khí nào?. Viết phương trình phản ứng.
Dạng 5: Toán biện luận sục khí CO2, SO2 vào dung dịch kiềm NaOH, Ca( OH ) 2
Đây là loại toán đòi hỏi học sinh có năng lực tiếp thu kiến thức tốt, nắm bắt các trường hợp xảy ra, dự đoán, suy luận để tìm được sản phẩm sau phản ứng. Từ bài toán tổng quát đến những bài tập riêng lẻ. Các em phảI hình thành được hệ thống kiến thức cơ bản chặt chẽ.
Ví dụ: Dẫn khí CO2 vào 1,2 lít dung dịch Ca( OH)2 1,1M. Quan sát thấy