(Luận văn thạc sĩ) thực trạng và một số giải pháp nâng cao hiệu quả dạy học phần thực hành phân tích định lượng hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS LÊ NGỌC TỨ SINH VIÊN THỰC HIỆN: LẠI THỊ KIM BIÊN LỚP: K35C THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH- THÁNG NĂM 2013 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin trân trọng cảm ơn thầy Lê Ngọc Tứ, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em kiến thức phương pháp để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin trân trọng cảm ơn Thầy Cơ Khoa Hóa học trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh hướng dẫn, giảng dạy, cung cấp kiến thức cho em suốt bốn năm học qua Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên phụ trách phịng thực hành hóa phân tích tận tình giúp đỡ em việc mượn hóa chất dụng cụ phịng thí nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn bạn sinh viên lớp Hóa K35A, K35B, K35C, K36C giúp đỡ tơi hồn thành tốt Phiếu khảo sát để phục vụ cho khóa luận tốt nghiệp Được giúp đỡ Thầy Cô bạn bè, với nổ lực thân, em hồn thành khóa luận tốt nghiệp đề tài “Thực trạng số biện pháp nâng cao hiệu dạy- học phần thực hành Phân tích định lượng Hóa học”, xin kính trình Q Thầy Cơ hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp Do trình độ nghiên cứu thời gian có hạn nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Rất mong góp ý dẫn Thầy Cơ Em xin trân trọng cảm ơn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 Sinh viên thực LẠI THỊ KIM BIÊN MỤC LỤC Tran g DANH MỤC BẢNG I DANH MỤC HÌNH II LỜI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Khái niệm thí nghiệm hóa học 1.2 Mục đích việc thực hành thí nghiệm 1.3 Một số giáo trình thực hành Phân tích định lượng: 1.3.1 Tại Khoa Hóa Học, Trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh 1.3.2 Tại trường Đại học khác nước 1.3.3 Nhận xét CHƯƠNG 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG HÓA HỌC 10 2.1 Phương pháp phân tích khối lượng 13 2.2 Phương pháp phân tích thể tích 18 2.2.1 Phương pháp chuẩn độ axit- bazơ 18 2.2.2 Phương pháp oxi hóa-khử 23 2.2.3 Phương pháp chuẩn độ kết tủa 26 2.2.4 Phương pháp chuẩn độ phức chất 28 THỰC NGHIỆM 36 CHƯƠNG 3:KHẢO SÁT THỰC TRẠNG DẠY- HỌC PHẦN THỰC HÀNH PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG HĨA HỌC 37 3.1 Khảo sát hình thức phiếu điều tra 37 3.1.1 Cách tiến hành 37 3.1.2 Mô tả phiếu điều tra 37 3.1.3 Phân tích kết điều tra 37 3.1.4 Nhận xét 45 3.2 Khảo sát thực hành có giáo trình 48 3.2.1 Khảo sát 1: chuẩn độ Axit mạnh Bazơ mạnh 48 3.2.2 Khảo sát 2: chuẩn độ axit yếu 50 3.2.3 Khảo sát 3: chuẩn độ bazơ yếu 51 3.2.4 Khảo sát 4: chuẩn độ đa axit 53 3.2.5 Khảo sát 5: chuẩn độ đa bazơ 56 3.2.6 Khảo sát 6: định lượng Fe phương pháp pemanganat 60 3.2.7 Khảo sát 7: định lượng Cu phương pháp iod 61 3.2.8 Khảo sát 8: chuẩn độ kết tủa 62 3.2.9 Khảo sát 9: chuẩn độ phức chất 64 3.2.10 Nhận xét 66 3.3 Đề xuất chung 67 CHƯƠNG 4:MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ DAY- HỌC PHẦN THỰC HÀNH PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG HĨA HỌC 68 4.1 Chỉnh sửa bổ sung nội dung giáo trình 68 4.1.1 Bài 2: Chuẩn độ axit yếu 68 4.1.2 Bài 3: Chuẩn độ bazơ yếu 68 4.1.3 Bài 5: Thí nghiệm Chuẩn độ hỗn hợp Na2CO3 NaOH HCl 69 4.2 Các thí nghiệm đề xuất 72 4.2.1 Bài 2: Xác định hàm lượng sắt phương pháp Dicromat .72 ii 4.2.2 Bài 3: Xác định hàm lượng vitamin C viên nén phương pháp chuẩn độ iod 73 4.3 Xây dựng phim minh họa thực hành 75 KẾT LUẬN- ĐỀ XUẤT 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 iii DANH MỤC BẢNG BẢNG 2.1 Một sô thị quan trọng khoảng chuyển màu thị .21 BẢNG 2.2 Khoảng pH đổi màu thị ERIOT 32 i DANH MỤC HÌNH HÌNH 2.1 Phương pháp lọc kết tủa 16 HÌNH 2.2 Phương pháp chuẩn độ thể tích 18 HÌNH 2.3 Cơ chế đổi màu phenolphatalein 19 HÌNH 2.4 Cơ chế đổi màu phenol đỏ 20 HÌNH 2.5 Cơ chế đổi màu metyl da cam 20 HÌNH 2.6 Đường cong chuẩn độ ion kim loại m n+ Na2H2Y .30 ii LỜI MỞ ĐẦU Phân tích định lượng dùng để xác định quan hệ định lượng thành phần chất nghiên cứu, phân tích đóng vai trị trung tâm Trong xu hội nhập khu vực toàn cầu, ngày phải nâng cao chất lượng loại hình sản phẩm khơng sản phẩm có đóng góp chun ngành Hố học Phân tích Đó phân tích ngun liệu sản phẩm q trình sản xuất nơng nghiệp cơng nghiệp, phân tích mẫu nghiên cứu khoa học, phân tích lâm sàng, phân tích mẫu phục vụ cho trình điều tra phá án, Một khối lượng khổng lồ mẫu phân tích khơng mẫu liên quan trực tiếp tới thành bại doanh nghiệp, sức khoẻ, đặc biệt sinh mạng người Điều nói lên nhu cầu thực tế địi hỏi tính xác tính đắn kết phân tích Chính sinh viên Hóa học dù vào chuyên ngành cần trang bị kiến thức Phân tích định lượng Ngày nay, với tiến khoa học kỹ thuật, Phân tích định lượng ngày quan tâm nghiên cứu ứng dụng thực tế Qua so sánh với nội dung giáo trình thực hành phân tích định lượng hóa học số trường đại học Đại học Sư phạm Quy Nhơn, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội,… cho thấy giáo trình thực hành “Phân tích định lượng Hóa học” cho đối tượng sinh viên khoa Hóa, trường Đại học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh thực từ năm 2004 đến cịn thực hành, cần đổi cập nhật để phù hợp với sinh viên theo kịp tiến kỹ thuật Từ thực tế thân việc học tập phần thực hành Phân tích định lượng Hóa học định hướng thầy Lê Ngọc Tứ em tiến hành đề tài “Thực trạng số biện pháp nâng cao hiệu dạy- học phần thực hành Phân tích định lượng Hóa học” PHẦN 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN Khái niệm thí nghiệm hóa học [15] Thí nghiệm: Theo từ điển Tiếng Việt Nhà xuất khoa học xã hội 1992 thí nghiệm có hai nghĩa Nghĩa thứ nhất: “Gây tượng, biến đổi điều kiện xác định để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh” Nghĩa thứ hai: “làm thử để rút kinh nghiệm” Theo đại từ điển Tiếng Việt Nhà xuất Văn hóa thơng tin 1999 thí nghiệm là: “Làm thử theo điều kiện, nguyên tắc xác định để nghiên cứu, chứng minh” Trong đề tài nghiên cứu khái niệm thí nghiệm giới hạn phạm vi hẹp “thực phản ứng, q trình hóa học” 1.2 Mục đích việc thực hành thí nghiệm  [13- 15] Thí nghiệm phương tiện trực quan Thí nghiệm tảng việc dạy học hóa học Thí nghiệm phương tiện trực quan yếu, dùng phổ biến giữ vai trị định q trình dạy học hóa học Nó giúp sinh viên chuyển từ tư cụ thể sang tư trừu tượng ngược lại Khi làm thí nghiệm sinh viên làm quen với chất hóa học trực tiếp nắm bắt tính chất lí, hóa chúng Mỗi hóa chất thường có màu sắc khác màu vàng lục, lục nhạt, xanh lục, xanh lá, xanh ve,…nếu sinh viên khơng quan sát trực tiếp khơng thể hình dung màu sắc Thực hành thí nghiệm cho sinh viên có hội để nhận thức nhận ví dụ thực hành chất đề cập lý thuyết, điều quan trọng sinh viên Hóa học phải thấy số phản ứng Vì vậy, mục đích quan trọng cơng việc thí nghiệm để sinh viên thực hành khảo sát trình phản ứng chất  Thí nghiệm cầu nối lý thuyết thực tiễn Có thể nói q trình nhận thức học sinh, sinh viên trình nhận thức độc đáo Độc đáo chỗ họ nhận thức Những tri thức mà họ tiếp nhận nhà khoa học, giáo dục miệt mài nghiên cứu, đúc kết từ