Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Khóa luận tốt nghiệp Cử nhân Hóa học chuyên ngành Hóa vô cơ với đề tài "Lý thuyết và hệ thống câu hỏi trắc nghiệm nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb" được thực hiện bởi tác giả Châu Hồng Nhật dưới sự hướng dẫn khoa học của cô Nguyễn Thị Kim Hạnh tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2008).
Về bối cảnh thực tiễn và lý do chọn đề tài, tác giả chỉ ra rằng kiểm tra - đánh giá là một khâu quan trọng của quá trình dạy học nhằm thu nhận thông tin phản hồi ngược. Qua đó, người học có thể tự điều chỉnh, hoàn thiện phương pháp học tập, đồng thời giúp người dạy điều chỉnh hoạt động giảng dạy để nâng cao hiệu quả giáo dục. Hình thức kiểm tra tự luận truyền thống tuy có ưu điểm phát huy tính độc lập, khả năng diễn đạt của người học nhưng lại tồn tại các nhược điểm: phạm vi kiến thức hẹp dẫn tới tình trạng "dạy tủ", "học tủ", đề thi dễ bị lộ, việc chấm thi tốn thời gian và điểm số phụ thuộc nhiều vào yếu tố chủ quan của người chấm. Ngược lại, phương pháp kiểm tra trắc nghiệm khách quan khắc phục được các hạn chế trên nhờ việc khảo sát kiến thức trên diện rộng, hạn chế gian lận, chấm điểm chính xác và khách quan bằng máy. Trong bối cảnh Bộ Giáo dục và Đào tạo chủ trương đổi mới và áp dụng trắc nghiệm khách quan vào các kỳ thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng và tốt nghiệp THPT, việc nghiên cứu xây dựng ngân hàng câu hỏi chuẩn hóa cho môn Hóa nguyên tố trở nên cần thiết.
Mục đích nghiên cứu của đề tài gồm hai nội dung:
- Tìm hiểu lý thuyết về nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb.
- Xây dựng một bộ đề thi trắc nghiệm về phần kiến thức nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb.
Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 4 nhiệm vụ cụ thể:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan.
- Nghiên cứu lí thuyết nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb.
- Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiến thức nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb.
- Xử lí, đánh giá chất lượng của hệ thống các câu trắc nghiệm đã soạn thảo.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Việc đánh giá kết quả học tập của sinh viên bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn Hóa nguyên tố.
- Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn nội dung kiến thức ở nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb và giới hạn đối tượng khảo sát thực nghiệm ở sinh viên năm thứ hai Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh (các lớp Hóa 2A, Hóa 2B, Hóa 2C, Hóa 2 Bình Thuận - Vũng Tàu và sinh viên Hóa 4 khóa 30).
- Giả thuyết khoa học: Nếu đề tài thành công sẽ cung cấp hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đã được thẩm định vào ngân hàng đề thi phục vụ kiểm tra, đánh giá học phần Hóa nguyên tố.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết của công trình tích hợp giữa lý luận dạy học - đo lường giáo dục và kiến thức chuyên ngành Hóa học vô cơ:
- Lý thuyết đo lường và đánh giá giáo dục: Khóa luận vận dụng thang đo 6 mức độ nhận thức của Benjamin S. Bloom (Knowledge - Biết, Comprehension - Thông hiểu, Application - Áp dụng, Analysis - Phân tích, Synthesis - Tổng hợp, Evaluation - Đánh giá), trong đó tập trung khai thác 3 mức độ nền tảng trong trắc nghiệm là Biết, Thông hiểu và Áp dụng. Đồng thời, tác giả sử dụng các nguyên lý thiết kế ma trận đề thi (bảng quy định hai chiều giữa nội dung và mục tiêu) cùng các công thức đo lường trắc nghiệm cổ điển.
- Lý thuyết Hóa học vô cơ nhóm IVA: Cấu trúc vỏ electron $ns^2 np^2$, quy luật biến đổi bán kính nguyên tử, độ âm điện, năng lượng ion hóa, sự suy giảm độ bền mức oxi hóa +4 và sự gia tăng độ bền mức oxi hóa +2 từ Gecmani (Ge), Thiếc (Sn) đến Chì (Pb) do hiệu ứng cặp electron trơ $ns^2$.
Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tổng hợp, phân tích các tài liệu giáo khoa, chuyên khảo về hóa học vô cơ và tài liệu lý luận sư phạm về phương pháp trắc nghiệm khách quan.
- Phương pháp phát phiếu khảo sát: Triển khai các câu hỏi thực nghiệm đến sinh viên để thu thập dữ liệu về câu trả lời đúng/sai và phương án lựa chọn.
- Phương pháp xử lý số liệu thống kê: Sử dụng toán thống kê để xác định độ khó ($P$), độ khó vừa phải (ĐKVP), độ phân cách ($D$), điểm trung bình ($\text{Mean}$), điểm trung bình lý thuyết ($\text{Mean LT}$), độ lệch chuẩn ($S$), hệ số tương quan Pearson ($R_{xy}$), và hệ số tin cậy ($R_{tc}$).
- Phương pháp phân tích, đánh giá và tổng hợp kết quả: Đánh giá chất lượng của từng câu hỏi thông qua phân tích đáp án đúng và khả năng thu hút của các phương án nhiễu (mồi nhử).
Nguồn dữ liệu của đề tài được trích xuất từ các giáo trình chuyên ngành Hóa vô cơ và kết quả bài làm khảo sát thực tế của các lớp sinh viên Sư phạm Hóa học năm 2 Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc kiểm tra và đánh giá kết quả học tập bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan
Chương I hệ thống hóa cơ sở lý luận của trắc nghiệm khách quan (TNKQ) so với phương pháp luận đề (tự luận). Tác giả so sánh chi tiết ưu - nhược điểm và chỉ rõ hoàn cảnh sử dụng phù hợp cho từng hình thức:
| Tiêu chí so sánh |
Trắc nghiệm khách quan |
Luận đề (Tự luận) |
| Yêu cầu đối với thí sinh |
Chọn câu trả lời đúng nhất từ các phương án cho sẵn |
Tự biên soạn câu trả lời và diễn đạt bằng ngôn ngữ cá nhân |
| Số lượng câu hỏi |
Nhiều câu hỏi bao quát diện rộng chương trình |
Số lượng ít, mang tính chuyên sâu |
| Chấm điểm |
Khách quan, nhanh chóng, phân bố điểm do đề quyết định |
Phụ thuộc kỹ năng và tính chủ quan của người chấm |
| Yếu tố may rủi/sai lệch |
Có yếu tố phỏng đoán, may rủi |
Xuất hiện sự "lừa phỉnh" bằng ngôn từ hoa mỹ |
Chương này phân tích cấu trúc, ưu nhược điểm và kỹ thuật biên soạn của các hình thức trắc nghiệm: Đúng - Sai (Đ-S), Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (MCQ), Trắc nghiệm ghép đôi, Điền khuyết, Vẽ hình và Câu hỏi đáp ngắn. Tác giả đặc biệt nhấn mạnh quy trình 4 bước biên soạn phương án nhiễu (mồi nhử) cho câu hỏi MCQ:
- Bước 1: Ra câu hỏi mở để học sinh tự viết câu trả lời.
- Bước 2: Thu bài, loại bỏ câu đúng, giữ lại các câu trả lời sai.
- Bước 3: Thống kê, phân loại và ghi nhận tần số xuất hiện của từng loại câu sai.
- Bước 4: Ưu tiên chọn các câu trả lời sai có tần số xuất hiện cao nhất làm mồi nhử.
Về mặt định lượng, chương I cung cấp các công thức toán thống kê dùng để thẩm định câu trắc nghiệm:
- Độ khó câu trắc nghiệm ($P$): Tỉ lệ giữa số người trả lời đúng trên tổng số người làm bài.
- Độ khó vừa phải (ĐKVP):
$$\text{ĐKVP} = \frac{100% + % \text{ may rủi}}{2}$$
(Đ-S có ĐKVP = 75%; MCQ 4 lựa chọn có ĐKVP = 62,5%; MCQ 5 lựa chọn có ĐKVP = 60%; Điền khuyết có ĐKVP = 50%).
- Độ phân cách câu ($D$): Đo lường dựa trên 27% nhóm điểm cao và 27% nhóm điểm thấp:
$$D = % \text{ nhóm cao đúng} - % \text{ nhóm thấp đúng} = \frac{\text{Đúng (CAO)} - \text{Đúng (THẤP)}}{N_{\text{nhóm}}} \times 100%$$
(Giá trị $D > 0,40$: rất tốt; $0,30 - 0,39$: khá tốt; $0,20 - 0,29$: tạm được; $D < 0,19$: kém, cần sửa chữa hoặc loại bỏ).
- Độ tin cậy của bài kiểm tra: Đánh giá bằng phương pháp phân đôi (tương quan Pearson $R_{xy}$ giữa tổng điểm câu chẵn và câu lẻ) và công thức Kuder - Richardson (K-R 20, K-R 21).
Chương II: Lý thuyết về nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb
Chương II trình bày toàn diện lý thuyết về đơn chất của ba nguyên tố Ge, Sn, Pb trong phân nhóm chính nhóm IVA:
- Đặc điểm nguyên tử: Cấu hình electron lớp ngoài cùng $ns^2 np^2$ (Ge: $4s^2 4p^2$; Sn: $5s^2 5p^2$; Pb: $6s^2 6p^2$). Năng lượng liên kết đồng loại giảm dần: $\text{C-C}\ (348\text{ kJ/mol}) > \text{Si-Si}\ (219,5\text{ kJ/mol}) > \text{Ge-Ge}\ (167\text{ kJ/mol}) > \text{Sn-Sn}\ (154,8\text{ kJ/mol})$. Do đó khả năng tạo mạch dài giảm từ C đến Pb (Pb không tạo mạch liên kết $\text{Pb-Pb}$).
- Tính chất vật lý và dạng thù hình:
- Gecmani (Ge): Tinh thể màu trắng bạc, cấu trúc lập phương kiểu kim cương ($a = 5,63\text{ \AA}$), $t^\circ_{\text{nc}} = 937^\circ\text{C}$, $t^\circ_{\text{sôi}} = 2700^\circ\text{C}$, có tính chất bán dẫn.
- Thiếc (Sn): Tồn tại 3 dạng thù hình: $\text{Sn}\alpha$ (thiếc xám, mạng kim cương, bền $< 13,2^\circ\text{C}$), $\text{Sn}\beta$ (thiếc trắng, hệ tứ phương, bền $13,2 - 161^\circ\text{C}$), $\text{Sn}\gamma$ (thiếc dòn, hệ lục phương, bền $> 161^\circ\text{C}$). Hiện tượng "bệnh thiếc" xuất hiện khi $\text{Sn}\beta$ chuyển thành $\text{Sn}_\alpha$ ở nhiệt độ thấp (tốc độ chuyển hóa cực đại ở $-33^\circ\text{C}$), làm thể tích tăng 25% khiến kim loại bị xốp vụn.
- Chì (Pb): Kim loại màu xám thẫm, mềm, tỉ khối lớn ($11,34\text{ g/cm}^3$), mạng lập phương tâm diện.
| Nguyên tố |
Cấu hình electron hóa trị |
Nhiệt độ nóng chảy ($^\circ\text{C}$) |
Nhiệt độ sôi ($^\circ\text{C}$) |
Tỉ khối ($d$) |
Độ cứng (Kim cương = 10) |
| Ge |
$4s^2 4p^2$ |
937 |
2700 |
5,32 |
6,0 |
| Sn |
$5s^2 5p^2$ |
232 |
2200 |
$\text{Sn}\alpha: 5,6$; $\text{Sn}\beta: 7,29$ |
1,8 |
| Pb |
$6s^2 6p^2$ |
327 |
1740 |
11,34 |
1,5 |
- Tính chất hóa học:
- Tác dụng với phi kim: Ge tác dụng với $\text{O}_2$ ở $700^\circ\text{C}$ tạo $\text{GeO}_2$; Sn cháy tạo $\text{SnO}_2$; Pb tạo lớp màng $\text{PbO}$ bảo vệ. Với halogen, Ge và Sn tạo tetrahalogenua $\text{EX}_4$, Pb tạo dihalogenua $\text{PbX}_2$.
- Tác dụng với axit: Ge không tan trong axit không có tính oxi hóa. Sn và Pb tan trong $\text{HCl}$ và $\text{H}_2\text{SO}_4$ loãng. Với $\text{HNO}_3$ đặc, Ge và Sn tạo axit gecmanic ($\text{H}_2\text{GeO}_3$) và axit stanic ($\text{H}_2\text{SnO}_3$), trong khi $\text{HNO}_3$ loãng là dung môi hòa tan tốt nhất cho Sn ($3\text{Sn} + 16\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Sn}(\text{NO}_3)_4 + 4\text{NO} \uparrow + 8\text{H}_2\text{O}$) và Pb ($3\text{Pb} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Pb}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NO} \uparrow + 4\text{H}_2\text{O}$).
- Tác dụng với kiềm: Ge chỉ tan trong kiềm đặc khi có mặt $\text{H}_2\text{O}_2$; Sn và Pb tan trong dung dịch kiềm đặc nóng giải phóng $\text{H}_2$ tạo stanit ($\text{K}_2[\text{Sn}(\text{OH})_4]$) và plombit ($\text{K}_2[\text{Pb}(\text{OH})_4]$).
- Trạng thái tự nhiên, đồng vị và điều chế:
- Khoáng vật chính: Gecmanit ($\text{Cu}_3\text{S}\cdot\text{GeS}_2$), Agirođit ($4\text{Ag}_2\text{S}\cdot\text{GeS}_2$); Caxiterit ($\text{SnO}_2$) có ở mỏ Tĩnh Túc (Cao Bằng), Tam Đảo, Quỳ Hợp; Galen ($\text{PbS}$), Xeruzit ($\text{PbCO}_3$).
- Thành phần đồng vị tự nhiên: Ge có 5 đồng vị ($^{74}\text{Ge}$ chiếm $36,74%$), Sn có 10 đồng vị ($^{120}\text{Sn}$ chiếm $32,97%$), Pb có 4 đồng vị ($^{208}\text{Pb}$ chiếm $52,3%$).
- Điều chế: Khử $\text{GeO}_2$ và $\text{SnO}_2$ bằng C hoặc $\text{H}_2$; hỏa luyện $\text{PbS}$ thành $\text{PbO}$ rồi dùng than khử thành Pb.
Chương III: Một số hợp chất của Ge - Sn - Pb
Chương III phân tích cấu tạo, tính chất lý - hóa, phản ứng điều chế và ứng dụng của các nhóm hợp chất:
- Hidrua ($\text{EH}_4$): Dạng tứ diện ($sp^3$), độ bền nhiệt giảm nhanh từ $\text{GeH}_4$ đến $\text{PbH}_4$ ($\text{GeH}_4$ phân hủy ở $285^\circ\text{C}$).
- Monooxit ($\text{EO}$) và Hidroxit ($\text{E(OH)}_2$): $\text{GeO}$ màu đen, $\text{SnO}$ màu đen/lục/tím, $\text{PbO}$ có hai dạng ($\alpha\text{-PbO}$ màu đỏ và $\beta\text{-PbO}$ màu vàng). Đều có tính lưỡng tính. Tính bazơ tăng và tính axit giảm từ Ge đến Pb ($\text{Pb(OH)}2$ có hằng số bazơ $K_b = 9,6 \cdot 10^{-4}$ và hằng số axit $K_a = 2,1 \cdot 10^{-16}$). Muối $\text{Ge(II)}$ và $\text{Sn(II)}$ có tính khử mạnh ($E^\circ{\text{GeO}2/\text{Ge}^{2+}} = 0,15\text{ V}$; $E^\circ{\text{Sn}^{4+}/\text{Sn}^{2+}} = 0,14\text{ V}$), còn $\text{Pb(II)}$ bền ($E^\circ_{\text{PbO}_2/\text{Pb}^{2+}} = 1,46\text{ V}$).
- Dihalogenua ($\text{EX}_2$): Khảo sát sâu hợp chất điển hình $\text{SnCl}_2$. $\text{SnCl}_2$ dễ bị thủy phân tạo $\text{Sn(OH)Cl}$, có tính khử mạnh (khử $\text{Hg}^{2+}$ thành $\text{Hg}$, khử $\text{Cr(VI)}$ thành $\text{Cr(III)}$, khử muối vàng, bạc). Khi pha chế phải hòa tan $\text{SnCl}_2\cdot 2\text{H}_2\text{O}$ trong axit $\text{HCl}$ đặc và thả thêm hạt Sn kim loại để ngăn ngừa sự oxi hóa bởi không khí.
- Đioxit ($\text{EO}_2$): $\text{GeO}_2$ và $\text{SnO}_2$ màu trắng (cấu trúc rutin và thạch anh), bền nhiệt. $\text{PbO}_2$ màu nâu đen, kém bền nhiệt và là chất oxi hóa rất mạnh (oxi hóa $\text{HCl}$ thành $\text{Cl}_2$, $\text{Mn}^{2+}$ thành $\text{HMnO}_4$, $\text{Cr(III)}$ thành $\text{Cr(VI)}$).
- Cơ chế hoạt động của ắc quy chì: Bản cực làm từ hợp kim Pb-Sb trát $\text{PbO}$ nhúng trong dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4\ 38%$. Quá trình phóng điện và tích điện diễn ra theo phản ứng thuận nghịch:
$$\text{Pb} + \text{PbO}_2 + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \underset{\text{Tích điện}}{\overset{\text{Phóng điện}}{\rightleftharpoons}} 2\text{PbSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$$
Mỗi ngăn ắc quy cung cấp điện áp khoảng $2\text{V}$.
- Oxit hỗn hợp $\text{Pb}_3\text{O}_4$ (Minium - chì ortho plombat): Bột màu đỏ, bản chất là $2\text{PbO}\cdot\text{PbO}_2$. Tác dụng với axit không oxi hóa tạo muối $\text{Pb(II)}$ và kết tủa $\text{PbO}_2$:
$$\text{Pb}_3\text{O}_4 + 4\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{Pb}(\text{NO}_3)_2 + \text{PbO}_2 \downarrow + 2\text{H}_2\text{O}$$
- Tetrahalogenua ($\text{EX}_4$) và Sunfua: $\text{SnCl}_4$ là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, tạo phức axit hexaclostanic $\text{H}_2[\text{SnCl}_6]$. Hợp chất sunfua $\text{GeS}_2$ (trắng), $\text{SnS}$ (nâu), $\text{SnS}_2$ (vàng), $\text{PbS}$ (đen). $\text{SnS}_2$ điều chế từ hỗn hống $\text{Sn-Hg}$, lưu huỳnh hoa và $\text{NH}_4\text{Cl}$ được gọi là "vàng giả" dùng trong sơn mạ vàng. $\text{GeS}$ và $\text{SnS}$ tan được trong dung dịch amoni polisunfua tạo muối thio, tính chất này dùng để tách chúng ra khỏi $\text{PbS}$.
Chương IV: Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm về nhóm nguyên tố Ge - Sn - Pb
Chương IV xây dựng và tuyển chọn hệ thống câu hỏi trắc nghiệm bao quát các đơn vị kiến thức đã trình bày ở chương II và III, phân chia theo các thể loại:
- Trắc nghiệm Đúng - Sai (ví dụ kiểm tra cấu trúc tinh thể, mức oxi hóa, độ bền nhiệt của oxit/sunfua).
- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (MCQ) 4 phương án.
- Trắc nghiệm ghép đôi và điền khuyết.
- Kèm theo bảng đáp án chuẩn và phần phân tích chi tiết các câu hỏi tiêu biểu nhằm minh họa phương pháp đánh giá độ khó, độ phân cách và hiệu quả của các phương án mồi nhử dựa trên dữ liệu khảo sát.
Kết quả và đóng góp
Công trình đã đạt được các kết quả cụ thể sau:
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận sư phạm: Xây dựng quy trình chuẩn về thiết kế ma trận đề thi hai chiều, kỹ thuật viết câu dẫn, phương pháp 4 bước xây dựng mồi nhử dựa trên sai lầm thực tế của sinh viên và hệ thống công thức thống kê thẩm định chất lượng bài trắc nghiệm.
- Tổng thuật chi tiết tri thức chuyên ngành: Biên soạn tài liệu lý thuyết có hệ thống về hóa học nhóm Ge - Sn - Pb, tổng hợp số liệu về thông số mạng tinh thể, thế điện cực chuẩn ($E^\circ$), hằng số điện li ($K_a, K_b$), các dạng thù hình của thiếc và cơ chế điện hóa của hệ ắc quy chì.
- Xây dựng bộ công cụ đánh giá: Thiết lập ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm đa dạng thể loại (Đúng - Sai, MCQ, Ghép đôi, Điền khuyết) có kèm phân tích định lượng về độ khó ($P$), độ khó vừa phải (ĐKVP) và độ phân cách ($D$).
- Đóng góp ứng dụng: Cung cấp nguồn tư liệu đề thi đã được thẩm định cho Khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh nhằm phục vụ quá trình kiểm tra, đánh giá kết quả học tập môn Hóa nguyên tố.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Nội dung đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi một phân nhóm hẹp (Ge - Sn - Pb) của phân nhóm chính nhóm IVA. Mẫu khảo sát thực nghiệm còn bó hẹp trong phạm vi sinh viên năm thứ hai thuộc Khoa Hóa học của một trường đại học tại thời điểm nghiên cứu (năm 2008).
- Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng việc biên soạn và chuẩn hóa hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan cho tất cả các nhóm nguyên tố còn lại trong chương trình Hóa học vô cơ; ứng dụng phần mềm chuyên dụng để tự động hóa khâu xử lý thống kê các hệ số Kuder - Richardson (K-R 20, K-R 21) trên các cỡ mẫu khảo sát lớn hơn.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên và giảng viên ngành Sư phạm Hóa học: Cung cấp phương pháp luận và kỹ thuật chi tiết để biên soạn, phân tích ma trận đề và thẩm định câu hỏi trắc nghiệm khách quan theo chuẩn đo lường giáo dục.
- Sinh viên ngành Hóa học (Cử nhân Hóa học, Kỹ thuật Hóa học): Nguồn tài liệu hệ thống hóa sâu về tính chất vô cơ, phản ứng điều chế, cân bằng ion và ứng dụng công nghiệp của Gecmani, Thiếc, Chì (ắc quy chì, thu hồi thiếc từ sắt tây, hợp kim hàn, vật liệu bán dẫn).
- Phần đáng tham khảo nhất: Quy trình 4 bước biên soạn mồi nhử trắc nghiệm tại Chương I và hệ thống lý thuyết - cơ chế phản ứng điện hóa, chuyển dịch thù hình tại Chương II và Chương III.
Câu hỏi thường gặp
1. Hiện tượng "bệnh của thiếc" (ghẻ thiếc) được văn bản giải thích do nguyên nhân nào và xảy ra mạnh nhất ở điều kiện nhiệt độ nào?
Hiện tượng này xảy ra khi thiếc trắng ($\text{Sn}\beta$, hệ tứ phương) để ở nhiệt độ dưới $13,2^\circ\text{C}$ bị chuyển hóa thành thiếc xám ($\text{Sn}\alpha$, mạng kim cương hệ lập phương). Do mạng tinh thể $\text{Sn}_\alpha$ sắp xếp kém chặt khít hơn, thể tích tăng lên $25%$ làm kim loại bị sùi vỡ thành bột xám. Tốc độ chuyển hóa này tăng mạnh khi hạ thấp nhiệt độ và đạt cực đại ở $-33^\circ\text{C}$.
2. Độ khó vừa phải (ĐKVP) của các dạng câu trắc nghiệm được tính toán như thế nào?
Độ khó vừa phải được tính bằng công thức $\text{ĐKVP} = \frac{100% + % \text{ may rủi}}{2}$. Cụ thể: loại Đúng - Sai (may rủi 50%) có $\text{ĐKVP} = 75%$; loại MCQ 4 lựa chọn (may rủi 25%) có $\text{ĐKVP} = 62,5%$; loại MCQ 5 lựa chọn (may rủi 20%) có $\text{ĐKVP} = 60%$; loại điền khuyết (may rủi 0%) có $\text{ĐKVP} = 50%$.
3. Phương trình hóa học tổng quát mô tả quá trình phóng điện và tích điện trong ắc quy chì là gì?
Quá trình diễn ra thuận nghịch trong dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4\ 38%$:
$$\text{Pb} + \text{PbO}_2 + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \underset{\text{Tích điện}}{\overset{\text{Phóng điện}}{\rightleftharpoons}} 2\text{PbSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$$
Khi phóng điện, hai bản cực đều biến thành $\text{PbSO}_4$ xốp và nồng độ $\text{H}_2\text{SO}_4$ giảm; khi tích điện, quá trình diễn ra theo chiều ngược lại và nồng độ axit tăng lên.
4. Dựa vào tính chất hóa học nào để tách riêng hỗn hợp sunfua GeS và SnS ra khỏi PbS?
Dựa vào phản ứng với dung dịch amoni polisunfua: $\text{GeS}$ và $\text{SnS}$ bị amoni polisunfua oxi hóa lên đisunfua ($\text{GeS}_2, \text{SnS}_2$), sau đó đisunfua tan trong amoni sunfua tạo muối thio tan ($\text{NH}_4)_2\text{SnS}_3$. Ngược lại, $\text{PbS}$ không có phản ứng này và không tan, do đó tách riêng được $\text{PbS}$.
5. Để pha chế dung dịch $\text{SnCl}_2$ dùng trong phòng thí nghiệm cần tuân thủ quy tắc gì theo tài liệu?
Do $\text{SnCl}_2$ bị thủy phân mạnh tạo muối bazơ ít tan $\text{Sn(OH)Cl}$ và bị oxi hóa bởi oxi không khí thành $\text{SnOCl}_2$ hoặc $\text{SnCl}_4$, khi pha chế người ta phải hòa tan $\text{SnCl}_2\cdot 2\text{H}_2\text{O}$ trực tiếp trong dung dịch $\text{HCl}$ đậm đặc (không hòa tan vào nước nguyên chất), đồng thời bổ sung thêm các hạt Sn kim loại vào bình chứa để khử các dạng Sn(IV) hình thành trở lại Sn(II).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Châu Hồng Nhật đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ nghiên cứu kết hợp giữa phương pháp luận sư phạm về đo lường trắc nghiệm khách quan và tổng thuật chuyên sâu tri thức hóa học vô cơ nhóm Ge - Sn - Pb. Công trình cung cấp hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá có căn cứ định lượng, đóng góp thiết thực vào việc xây dựng ngân hàng đề thi môn Hóa nguyên tố tại Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật cao về cả phương diện lý thuyết chuyên ngành lẫn kỹ năng sư phạm thực hành cho sinh viên và giáo viên bộ môn Hóa học.
