VẬn dụng lực axit,LỰc oxy hóA, LỰc khử CỦa dãy axit hnX; HnXOm ĐỂ SỬ DỤng dạy họC

Trong chương trình lớp 11 kiến thức cơ bản về axit ,bazơ đã được trang bị khá đầy đủ như: thuyết điện li , định nghĩa axit , bazơ theo Arhenius ,theo Bronsted ,hằng số phân li axit ,bazơ , độ pH …Vì vậy việc hệ thống kiến thức để rút ra yếu tố quyết định lực axit, lực bazơ là hết sức quan trọng. Qua gợi ý giáo viên sẽ giúp học sinh dự đoán được quy luật biến thiên lực axit, lực bazơ theo chu kỳ ,theo nhóm A , giúp học sinh tự tin hơn khi so sánh độ mạnh , yếu của các axit với nhau hay các bazơ với nhau khi biết được một số yếu tố liên quan như K_a ; K_b ; pH … của các axit hoặc các bazơ đó. Ở lớp 11 chỉ nghiên cứu một số axit có chứa oxy như HNO₃ & H₃PO₄ thuộc dãy H_nXO_m .Ngoài việc xác định tính axit và dựa vào cơ sở lý thuyết để so sánh tính chất đó giữa 2 axit thì việc xác định tính oxy hóa ở oxy anion một lần nữa lại được đề cập.Vì vậy cơ sở lý thuyết để giải thích tính oxy hóa ở oxy anion sẽ giúp học sinh giải đáp thắc mắc trong bài học như :

*Ví dụ 2: Học sinh vận dụng các phần đã học về tính oxy hóa ở oxy anion để giải thích :

-Axit HNO₃ đặc có tính oxy hóa càng mạnh ( phản ứng xảy ra nhanh kể cả với kim loại yếu như : Cu….)

-Axit HNO₃ loãng có tính oxy hóa càng sâu ( số oxy hóa của N⁺⁵ có thể giảm đến mức oxy hóa thấp nhất -3 ( NH₄NO₃) khi phản ứng với các kim loại có tính khử mạnh như Mg, Al,Zn…)

+4 0 t⁰ +2 0

Ptpứ : CO₂ + 2Mg  2MgO + C

* Ví dụ 4: Tại sao khi cho CO₂ vào dung dịch natri silicat thấy có kết tủa keo H₂SiO₃ (vì H₂SiO₃ có tính axit yếu hơn H₂CO₃ . Với cơ sở lý thuyết thì K₁(H₂CO₃) = 4,5.10^-7 > K₁(H₂SiO₃) 10^-10

Ptpư : Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O  Na₂CO₃ + H₂SiO₃ )

*Ví dụ 5: Tại sao H₃PO₄ tác dụng được với muối photphat trung hòa tạo muối axit

Ptpư : H₃PO₄ + Na₃PO₄  Na₂HPO₄

H₃PO₄ + Na₂HPO₄  2NaH₂PO₄

(vì lực axit của H₃PO₄ mạnh hơn so với lực axit của H₂PO₄^- và của HPO₄^2- )

Trong luyện tập ,tôi đã giúp học sinh nắm vững kỹ năng tính pH của các dd axit yếu, dung dịch bazơ yếu có nồng độ xác định dựa vào hằng số K_a hoặc K_b. Và ngược lại từ giá trị pH và nồng độ mol ban đầu C_M của dung dịch tính hằng số K_a ; K_b , độ điện li …

Các bài tập tham khảo; bài 10/trang 16; bài 10/trang 23(SGK hóa học 11 nâng cao); 1.19; 1.20/trang 6 ; 1.35; 1.36 /trang 8(SBT hóa 11 nâng cao)…

• 
  So sánh lực axit ; nồng độ các ion trong dung dịch axit yếu khi biết K_a ,như bài 6/trang 20; bài 2; 3; 4/trang 23(SGK hóa học 11 nâng cao)…..
  
• 
  Kết thúc học kỳ I lớp 11, học sinh được trang bị khá đầy đủ các khái niệm về axit, việc sắp xếp có qui luật một số tính chất như lực axit, lực khử và cơ sở xác định lực oxy hóa là cần thiết nhằm giúp học sinh có được cái nhìn xuyên suốt về hệ thống kiến thức axit của chương trình THPT
  

Vận dụng đề tài này, học sinh giải quyết một cách nhanh chóng các thắc mắc mà trước đây các em chưa hề biết giải thích:

*Ví dụ 1: Tại sao nước CO₂ tác dụng được muối cacbonat trung hòa tạo muối axit

Ptpứ :CaCO₃ + CO₂ + H₂O  Ca(HCO₃)₂

(vì lực axit của H₂CO₃ mạnh hơn lực axit của HCO₃^- )

*Ví dụ 2 : Tại sao dung dịch C₆H₅ONa phản ứng với CO₂ tạo NaHCO₃ và C₆H₅OH mà không tạo Na₂CO₃ và C₆H₅OH

(vì lực axit của H₂CO₃ ; C₆H₅OH ; HCO₃^- giảm dần theo thứ tự trên H₂CO₃ (K₁=4,5.10^-7) ; C₆H₅OH(K_a=1,23.10^-10) ; HCO₃^-(K₂=4,8.10^-11)

Ptpư : C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O  NaHCO₃ + C₆H₅OH

*Ví dụ 3: Tại sao dung dịch Na₂CO₃ ; Na₃PO₄ có môi trường kiềm mạnh .(Vì sự thủy phân các ion này trong dung dịch khá lớn tạo ra ion OH^-, nên dung dịch có môi trường kiềm mạnh)

Ptpứ : CO₃^2- + HOH HCO₃^- + OH^- (nấc 1)

HCO₃^- + HOH H₂CO₃ + OH^- (nấc 2)

PO₄^3- + HOH HPO₄^2- + OH^-

Tính axit giảm dần theo thứ tự : CCl₃COOH, CH₂ClCOOH, CH₂BrCOOH, HCOOH,CH₃COOH, C₂H₅COOH (khi có nhóm hút electron,ảnh hưởng đến nhóm

hydro xyl (-OH) trong nhóm cacboxyl (-COOH),làm liên kết O-H phân cực hơn ,nguyên tử H linh động hơn dễ tách thành ion H⁺ nên tính axit mạnh hơn)
d) Bồi dưỡng học sinh giỏi :

Ngoài việc ứng dụng vào giảng dạy , giải thích một số hiện tượng trong bài luyện tập , trong thực hành , đề tài còn là một trong những nội dung bồi dưỡng cho các đối tượng học sinh khá, giỏi ,một số đề thi học sinh giỏi cũng cho sắp xếp, so sánh tính khử, tinh axit ,tính oxy hóa của các hợp chât ,tính độ pH ,tính C_M, tính độ điện ly , hằng số K_a,K_b.........

*Ví dụ 1 : Đề thi HSG cấp tỉnh- khối 12 (2010-2011)

Cho các chất: NH₃, H₂S, HCl , H₂O, CH₄. Hãy viết công thức electron, công thức cấu tạo gốc ( nếu có )của các chất và sắp xếp chúng theo thứ tự tính bazơ giảm dần ,tính axit tăng dần từ trái qua phải . Giải thích và viết phương trình phản ứng minh họa (nếu có).

Nếu như trước đây các em rất lúng túng khi gặp câu hỏi này ,thì giờ đây sau khi học về lực axit-bazơ, tính oxy hóa tính khử ….thì việc giải quyết đề không còn là vấn đề khó khăn nan giải nữa.

Hướng dẫn giải

-Tính bazơ giảm dần từ đầu dãy cho đến cuối dãy trên là do độ âm điện tử N đến O giảm,từ S đến Clo giảm (chúng cùng chu kỳ ) và có kích thước nguyên tử giảm dần nên cặp electron chưa chia của nguyên tố đứng trước định hướng rõ ràng trong không gian hơn (cùng chu kỳ ) và nó dễ nhận proton hơn trong phản ứng axit –bazơ

Vd : 2NH₃ + H₂SO₄  (NH₄)₂SO₄

H₂O + H₂SO₄  2H₃O⁺ +SO₄^2-

-Tính axit tăng dần từ H ₂O đến H₂S là do lư huỳnh có kích thước lớn hơn oxy nên độ dài liên kết H-S lớn hơn H-O dẫn đến H₂S dễ cho proton hơn H₂O

Vd: H₂S +2 NaOH  Na₂S + 2H₂O

H₂O +2 NaOH khônp phản ứng

-Tính axit tăng dần từ H ₂S đến HCl là do kích thước của chúng có giảm nhưng không đáng kể (do chúng cùng chu kỳ ).Yếu tố làm tính axit tăng dần ở đây do độ âm điện tăng lên và làm cho liên kết H-X bị phân cực mạnh nên trong nước chúng dễ bị phân ly theo kiểu axit

Vd: 2HCl + Na₂S H₂S + 2NaCl

H₂S + NaClkhông phản ứng

-Riêng CH₄ không có tính bazơ và xem như không có tính axit

*Ví dụ 2: Đề thi HSG lớp 12 cấp tỉnh (2009-2010)

Dung dịch axit HF0,1M có K_a= 6,8.10^-4.

a/Tính độ điện ly  của dd HF.

b/ Thêm 1 lit dd NaF 0,1M vào 1lit dd HF 0,1M thu được 2lit dd X.tính pH của dd X

Hướng dẫn giải

a/ HF H⁺ + F ^-

Bđ 0,1M

Ta có K= x² /(0,1-x) = 6,8.10^-4.

Giải ra x= 0,8.10^-2 ,độ điện ly  =8%

b/ Do NaFphân ly hoàn toàn nên số mol F^- = 0,1mol

NaF  Na⁺ + F^-

HF H⁺ + F ^-

Bđ 0,1/2M 0 0,1/2

Pư (0,1- x)/2 x/2 (0,1+ x)/2

Giải ra x gần bằng 1,36.10^-3

Vậy [H⁺] =6,8.10^-4  pH =3,2

Với đề tài này , tôi nghĩ nó giúp học sinh có một hệ thống lý thuyết khá đầy đủ về cách so sánh và nắm được đại lượng đánh giá lực axit, của dãy axit H_nX; H_nXO_m… ,qua đó giúp các em thấy được mối liên hệ chặt chẽ giữa cấu tạo và tính chất của các chất ,từng bước hình thành khả năng tự nắm bắt kiến thức ở học sinh ,đó là yếu tố quan trọng nhất trong việc phát triển tư duy ở học sinh .Tuy nhiên, đây phải là một quá trình thực hiện kiên trì bởi phần lớn học sinh đã quen với lối học thụ động do chương trình ở cấp THCS chủ yếu là chấp nhận kiến thức. Sau một thời gian nhất định, học sinh sẽ quen dần với lối dạy của thầy, cô, quen dần với yêu cầu về phương pháp học của trò và sẽ làm chủ các kiến thức được học, tự khám phá các quy luật biến đổi tính chất ở các loại chất khác.

Để học sinh dễ hiểu với hệ thống kiến thức như đã trình bày ,cần sử dụng các khái niệm quen thuộc trong chương trình THPT để giải thích như độ âm điện, bán kính nguyên tử, số electron lớp ngoài cùng, độ bền phân tử ( dựa trên cơ sở độ dài liên kết, độ phân cực của liên kết) và thế ion ( giáo viên hình thành khái niệm). Trong một số trường hợp, các yếu tố trên không đủ cơ sở để giải thích độ bền phân tử, thì cần thiết phải sử dụng một số kiến thức thuộc khối chuyên hóa như lai hóa, các giá trị của năng lượng liên kết, thế điện cực chuẩn… để giải thích, kiểm chứng.

IV/. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC:

Qua đề tài này, tôi đã nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học hóa học ở trường phổ thông, nghiên cứu về phương pháp dạy học trong chương trình hóa học, đặc biệt các dạng bài tập thường gặp trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 10,11,12 THPT

• 
  Trên cơ sở kế thừa và hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu về lý luận dạy học đã góp phần làm sáng tỏ nhu cầu và định hướng đổi mới dạy học hóa học, trọng tâm là đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng phát huy tính tích cực của hoạt động nhận thức của học sinh . Đồng thời đề tài đã khai thác các kỹ năng giải toán hóa phù hợp với định hướng ra đề thi hiện nay.
  

1/. Mức độ tiếp thu kiến thức của học sinh nhanh hơn

2/. Hình thành phương pháp học cho học sinh: Học sinh tìm tòi, lĩnh hội kiến thức mới tự giác hơn.,Biết so sánh tính axit, tính khử ,tính oxy hóa của các axit hoặc các bazơ trong mỗi chu kỳ ,mỗi nhóm và có thể so sánh với các nhóm khác , chu kỳ khác!

3/. Kết quả bài làm: Phần làm bài trong các kỳ kiểm tra 1 tiết, kiểm tra học kỳ, thi tốt nghiệp, thi đại học, đa số các em đều vận dụng tốt và đạt phần điểm đáng khích lệ. Do kiến thức trên chỉ là một phần trong đề các kỳ kiểm tra , thi cử nên không thể có số liệu thống kê .Tuy vậy trong các kỳ kiểm tra thấy rõ khả năng suy luận của học sinh tốt hơn ,khả năng giải quyết các vấn đề mới tốt hơn.

Sáng kiến kinh nghiệm này áp dụng có hiệu quả với trường THPT với đối tượng là học sinh trung bình trở lên và yêu thích bộ môn hóa hoặc làm tài liêu tham khảo để giáo viên xây dựng nội dung chương trình phù hợp với khả năng và điều kiện cụ thể của mỗi trường.

Trong quá trình dạy học của mình, tôi đã tìm hiểu, nghiền ngẫm để cải tiến phương pháp dạy học về những nội dung cụ thể như đã trình bày trong đề tài này. Tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi mong được đón nhận những lời góp ý chân thành của quý thầy cô cùng bạn bè đồng nghiệp để đề tài được hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn tổ Hóa – Sinh, Hội đồng khoa học trường THPT Long Khánh. Hội đồng khoa học ngành giáo dục – đào tạo đã và sẽ đóng góp những ý kiến quý báu về đề tài này!!

VII/.TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1.Trần Thị Đà – Đặng Trần Phách: Cơ sở lý thuyết các phản ứng hóa học – NXB Giáo dục – 2004.

2. Nguyễn Đình Soa: Hóa đại cương Trường Đại học bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh- 1986.

3. Nguyễn Đình Chi- Phạm Phúc Côn : Cơ sở lý thuyết hóa học – NXB đại học và Trung học chuyên nghiệp – 1985.

4. N,L Glinka : Hóa học đại cương- NXB Mir Maxcova – 1988 bản dịch của Lê Mậu Quyền ).

5. Đào Hữu Vinh: Cơ sở lý thuyết Hóa học – NXB Giáo dục – 1998.

6. Hoàng Ngọc Cang – Hoàng Nhâm: Hóa vô cơ – NXB đại học và THCN – 1990.

7.Sách giáo khoa 10 nâng cao -NXB Giáo dục- Bộ Giáo dục và đào tạo -2009

8. Sách giáo khoa 11 nâng cao -NXB Giáo dục- Bộ Giáo dục và đào tạo -2007

NGƯỜI THỰC HIỆN

Nguyễn Thị Thiện

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

***************
I/ THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN:

1.Họ và tên: NGUYỄN THỊ THIỆN

2.Ngày tháng năm sinh: 02-06-1964

3.Nam, nữ: nữ

4.Địa chỉ : 38/7 hẻm Cách Mạng Tháng Tám- Phường Xuân Hòa –thị xã Long Khánh Long Khá –Tỉnh Đồng Nai

5.Điện thoại : CQ : 0613877245- NR: 0613781551- ĐTDĐ: 0907064512

6.Fax : Email : Thienhoa64@gmail.com

7.Chức vụ :giáo viên

8.Đơn vị công tác : Trường THPT Long Khánh –thị xã Long Khánh – tỉnh Đồng Nai Tỉnh II/ TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO:

-Học vị (trình độ chuyên môn , nghiệp vụ cao nhất): Tốt nghiệp đại học

sư phạm TPHCM

-Năm nhận bằng : 1987

-Chuyên ngành đào tạo : Hóa học

-Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học

-Số năm có kinh nghiệm: Kinh nghiệm 25 giảng dạy môn hóa ở trường phổ

thông

SỞ GD& ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Đơn vị: Trường THPT Long Khánh Độc lập –Tự do- Hạnh phúc

************

Long Khánh ngày 24 tháng 05 năm 2012
PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Năm học 2011-2012

****************
Tên sáng kiến kinh nghiệm : VẬN DỤNG LỰC AXIT, LỰC OXY HÓA, LỰC KHỬ

CỦA DÃY AXIT H_nX . H_nXO_mĐỂ SỬ DỤNG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở BẬC THPT

Họ và tên tác giả : NGUYỄN THỊ THIỆN- Tổ : Hóa –Sinh- KTNN

Lĩnh vực:

-Quản lý giáo dục  -Phương pháp dạy bộ môn: 

- Phương pháp giáo dục  -Lĩnh vực khác : 

1/Tính mới:

-Có giải pháp hoàn toàn mới: 

-Có giải pháp cải tiến đổi mới từ giải pháp đã có : 

2/ Hiệu quả:

-Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao 

-Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao 

-Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao 

-Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao 

3/ Khả năng áp dụng:

-Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối chính sách

Tốt  Khá  Đạt 

-Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng trong thực tiễn để thực hiện và dễ đi vào cuộc sống

Tốt  Khá  Đạt 

-Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả cao hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng

Tốt  Khá  Đạt 

(Ký tên và ghi rõ họ tên) (Ký tên,ghi rõ họ tên và đóng dấu)

Nguyễn Xuân Vĩnh

PHẦN MỞ ĐẦU I/.Lý do chọn đề tài II.Nội dung và mục đích nghiên cứu III.Phương pháp nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG A. Cơ sở lý thuyết I.Một số định nghĩa về Axit II.Những yếu tố ảnh hưởng đến lực axit III.Đại lượng đánh giá luật axit IV.Những yếu tố ảnh hưởng đến tính khử và ti1nh oxyhóa của anion và V.Đại lượng đánh giá lực khử, lực oxyhóa B.Xét sự biến thiên lực axit và lực oxyhóa của axit HnX và HnXOm I.Biến thiên lực axit II.Biến thiên tính khử trong dãy HnX III.Xét tính oxyhóa của axit HnXOm C.Ứng dụng vào dạy - học I.Thực tiễn ứng dụng II.Kết quả đạt được

Trang 2 3 3 4 4 4 6 7 9 9 9 9 12 16 18 18 20