Bài tính chất ứng dụng của hiđro là một bài học quan trọng trong chương trính hoá học lớp 8, có mối quan hệ mật thiết cả về lượng và chất với kiến thức ở chương 4 và với những bài học ph
Trang 1KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY
BÀI: “TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO” (TIẾT 1)
HOÁ HỌC 8 - BẬC THCS
I/ Đặt vấn đề.
1 Bài tính chất ứng dụng của hiđro là một bài học quan trọng trong chương trính hoá học lớp 8, có mối quan hệ mật thiết cả về lượng và chất với kiến thức ở chương 4 và với những bài học phía sau của chương 5, góp phần hình thành những khái niệm và kiến thức cơ bản cho chương 5 thuộc phần nghiên các cứu tính chất, ứng dụng, cách điều chế một số chất cụ thể (oxi, hiđro, nước) Đối tượng học sinh lớp 8 bậc THCS là nhận thức theo con đường từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ khái quát hoá đến trừu tượng hoá để rút ra khái niệm Bài “Tính chất
- ứng dụng của hiđro” được chia làm hai tiết mục đích và yêu cầu của bài học là qua tìm hiểu nghiên cứu học sinh phải: Biết được các tính chất vật lí và tính chất hoá học của hiđro, rèn luyện được khả năng quan sát thí nghiệm, khả năng phân tích xử lí các hiện tượng rút ra được đơn chất hiđro là đơn chất khí có tính khử, khi tác dụng với oxi toả nhiều nhiệt, giải thích được hỗn hợp Hiđrô – oxi là hỗn hợp
nổ Rèn luyện được khả năng viết phương trình hoá học của phản ứng và tiếp tục rèn luyện kĩ năng làm bài tập tính theo phương trình hoá học qua đó bồi dưỡng cho học sinh tình cảm yêu thích và ham mê nghiên cứu khoa học, tính chính xác tỉ mỉ
để rút ra những kết luận đúng, đầy đủ
2 Trong những năm qua, từ việc thăm lớp dự giờ của nhiều đồng nghiệp nhất là những giáo viên chưa có kinh nghiệm đang dạy theo phương pháp cũ hoặc
có đổi mới nhưng chưa hiệu quả, tôi thấy khi dạy bài này giáo viên còn có những hạn chế sau:
- Giáo viên không đặt bài học trong mối quan hệ với kiến thức chương 4 (chương oxi) và không đặt bài học trong mối quan hệ với toàn chương 5 (hiđro và nước)
Trang 2- Giáo viên thường ngại khó không chuẩn bị thí nghiệm, hoặc có nhưng chuẩn bị sơ sài, các bài tập củng cố lựa chọn chưa tốt, chưa phù hợp, chưa khắc được kiến thức cho học sinh
- Các kiến thức về tính chất của hiđro được chuyển tải đến học sinh một cách cứng nhắc, khô khan, rập khuôn theo sách giáo khoa, học sinh không có hứng thú học bài, tiết học cảm thấy nặng nề, buồn chán và kết quả không cao
* Như vậy tình trạng chung của bài học này là nếu giáo viên không đầu tư công sức, suy nghĩ về nội dung, phương pháp, các thiết bị thí nghiệm, không đặt tình huống cho các em tìm hiểu thảo luận thì học sinh sẽ tiếp thu kiến thức một cách
mơ hồ, hời hợt không có cái nhìn biện chứng về mối liên hệ giữa tính chất của hiđro, oxi và nước, giữa tính chất vật lí và tính chất hoá học và ứng dụng của chất Học sinh không vận dụng được kiến thức để làm các bài tập định tính, định lượng và không giải thích được các hiện tượng có liên quan xẩy ra trong tự nhiên, trong cuộc sống
Trong điều kiện chương trình hoá học 8 THCS, tôi thấy việc giảng dạy bài tính chất - ứng dụng của hiđro thường diễn ra như sau:
- Giáo viên xây dựng tiết dạy bài này trong điều kiện tự nghiên cúu tài liệu, ít tham khảo ý kiến đồng nghiệp nên không tránh khỏi sự phiến diện
- Giáo viên làm thí nghiệm hoặc sử dụng thí nghiệm ảo với những thao tác có tính kĩ năng chưa cao, chưa thành thạo kết hợp với việc giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh hoặc nhóm học sinh chưa rõ ràng chỉ yêu cầu chung là qua quan sát thí nghiệm nêu hiện tượng và kết luận Các học sinh hầu như quan sát thí nghiệm nhưng việc nêu nhận xét, kết luận thì hoàn toàn dựa vào sách giáo khoa chưa biết thảo luận, xử lí tình huống để rtút ra được kết luận chính xác
- Cá biệt một số giáo viên ngại khó tránh không làm thí nghiệm, chỉ mô tả thí nghiệm theo sách giáo khoa rồi yêu cầu học sinh rút ra nhận xét, kết luận
Như vậy với cách dạy trên học sinh thường có cái nhìn phiến diện hời hợt với tính chất lí, hoá học của chất Giáo viên nếu không chuẩn bị tốt sẽ dẫn đến tình
Trang 3trạng xây dựng một bài dạy hoá học chứa đựng nhiều thiếu sót, không sâu sắc, học sinh không hiểu hiện tượng, bản chất của quá trình nên sẽ không viết được phương trình hoá học, không vận dụng được kiến thức để giải quyết các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống, không vận dụng để làm được các bài tập hoá học về hiđro cũng như những chất khác
Từ kinh nghiệm của bản thân, qua tìm hiểu và trao đổi với đồng nghiệp, tổ chuyên môn, tôi xin đưa ra một vài ý kiến nhỏ khi dạy bài “Tính chất - ứng dụng của hiđro” như sau
II/Nội dung.
Thực trạng của vấn đề:
Bài tính chất và ứng dụng của hiđro là bài học mà thông qua các thí nghiệm, từ những hiện tượng quan sát được, học sinh rút ra được nhận xét và kết luận về kiến thức của vấn đề Muốn vậy, người giáo viên phải tổ chức được các hoạt động trên lớp: từ quá trình làm thí nghiệm đến các hoạt động nhóm của học sinh thực hiện quan sát, ghi chép, thảo luận và thống nhất ý kiến để rút ra kết luận
Ở bài này, qua những lần dự giờ, thăm lớp, qua trao đổi với các đồng nghiệp, tôi thấy giáo viên thường mắc phải những hạn chế sau:
1) Phần tính chất vật lí: Giáo viên chỉ cho học sinh quan sát khí hiđro, yêu cầu rút ra trạng thái, màu sắc của hiđro, phần tính chất còn lại hoặc do học sinh qua nghiên cứu SGK để nêu, hoặc do giáo viên thông báo về tính tan trong nước, nhẹ hơn các khí khác và nhiệt độ hoá lỏng của hiđro mà chưa có số liệu và những minh chứng cụ thể để đưa đến những kiến thức trên Vì vậy, ở phần này học sinh tiếp thu những tính chất vật lí của hiđro một cách thụ động, mơ hồ, không khắc sâu được kiến thức
2) Phần tính chất hoá học của hiđro: Trong phạm vi tiết 1 chúng ta chỉ nghiên cứu tính chất 1 đó là hiđro tác dụng với oxi Phần này có 2 kiến thức cơ bản:
Trang 4Thứ nhất: Hiđro tác dụng với oxi sinh ra nước, toả nhiều nhiệt Hiđro thể hiện tính khử
Thứ hai: Hỗn hợp hiđro và oxi là hỗn hợp nổ
Hạn chế chủ yếu mà các giáo viên thường gặp phải ở mục này là: Hầu hết các giáo viên đều đã chịu khó làm thí nghiệm đốt cháy hiđro, có những giáo viên đã từng bước giới thiệu các thao tác thí nghiệm, có những giáo viên chỉ làm thí nghiệm rồi yêu cầu học sinh quan sát, nêu hiện tượng từ đó kết luận vấn đề Ở đây học sinh không biết được cần thao tác thí nghiệm như thế nào là tốt nhất, giáo viên chưa có những dẫn dắt cơ bản để học sinh thấy rằng mỗi hiện tượng dù là nhỏ nhất cũng biểu hiện ra bản chất của vấn đề, giáo viên chưa biết cách khắc sâu kiến thức cho học sinh, ví dụ như kiến thức hiđro cháy toả nhiệt được nghiên cứu từ hiện tượng sau một thời gian đốt hiđro thì trên thành bình bị mờ đi sau đó xuất hiện các giọt nước nhỏ bám trên thành bình
Hoặc là khi dạy về kiến thức hỗn hợp hiđro – oxi là hỗn hợp nổ Thường ở phần này do ngại khó nên đa số giáo viên tránh làm thí nghiệm mà chỉ cho học sinh nghiên cứu thông tin SGK để tìm hiểu hoặc giáo viên giới thiệu về kiến thức này, hoặc đã có giáo viên cố gắng làm thí nghiệm nổ nhưng lại dẫn dắt không khéo, không logic do vậy việc tiếp nhận lĩnh hội kiến thức phần này còn nặng nề,
mơ hồ, dẫn đến học sinh chưa khắc sâu kiến thức, không thấy được tầm quan trọng của việc cần thiết phải thử độ tinh khiết của hiđro trước khi làm thí nghiệm
3) Sau mỗi phần kiến thức giáo viên chưa có biện pháp củng cố hoặc có thì cũng chỉ mang tính chất phiến diện chưa phong phú ,chưa sáng tạo nên gây nên sự nhàm chán cho học sinh, không đưa lại hiệu quả cao, không khắc sâu được kiến thức
Sau đây tôi xin mạnh dạn đưa ra phương pháp giảng dạy bài “Tính chất - ứng dụng của hiđro” - tiết 1 mà tôi cho rằng đã có sự đầu tư cả về nội dung và phương pháp, qua kì thi giáo viên dạy giỏi cấp tỉnh vừa rồi tôi đã đạt kết quả thuyết phục (16,83 điểm), tiết học rất nhẹ nhàng mà sôi nổi, học sinh rất hứng thú và hiểu bài sâu sắc
Trang 5 Nội dung – phương pháp :
Bài Tính chất của Hiđro là bài đầu của chương V, sau khi đã học xong chương oxi Theo tôi bài này không nhất thiết GV phải thực hiện bước hỏi bài cũ truyền thống mà
sẽ lồng ghép các kiến thức cũ liên quan trong từng phần của bài học
Để vào bài giáo viên có thể đặt vấn đề như sau:
Ở chương IV các em đã được nghiên cứu về Oxi Có một nguyên tố được coi là bạn của oxi, nếu kết hợp với oxi sẽ tạo ra sản phẩm là nước Đó là Hiđro Vậy hiđro và nước có những tính chất gì? Cách điều chế và ứng dụng ra sao? Những vấn đề này chúng ta sẽ được nghiên cứu ở chương V: Hiđro - nước
Đến đây giáo viên bật máy chiếu, trình chiếu từng nội dung sẽ được nghiên cứu trong chương V để học sinh quan sát
Trong phạm vi tiết học này chúng ta sẽ nghiên cứu về các tính chất vật lý, tính chất hoá học của hiđro thông qua bài 31: Tính chất - ứng dụng của hiđro Giáo viên ghi mục bài lên bảng và yêu câu học sinh ghi đầu bài vào vở
Tôi nghĩ rằng với cách vào bài như trên phần lớn tôi đã gây được sự tò mò của học sinh, kích thích sự ham muốn tìm hiểu, chinh phục kiến thức của các em Như vậy bước đầu tôi đã thành công
Lúc này tôi đặt câu hỏi: Vậy các em biết gì về kí hiệu hoá học, công thức hoá
học, nguyên tử khối, phân tử khối của hiđro?
Sau khi học sinh trả lời, giáo viên ghi các thông tin trên lên bảng rồi đi vào tìm hiểu mục 1:
1.Tính chất vật lí của hiđro.
Giáo viên gây sự chú ý của học sinh bằng câu: Các em chú ý, để tìm hiểu về tính chất vật lí của hiđro, cô sẽ điều chế hiđro để các em quan sát Trên tay cô là bộ dụng cụ điều chế hiđro (giáo viên giới thiệu từng bộ phận dụng cụ và tác dụng của mỗi dụng cụ trong bộ điều chế hiđro)
Trang 6Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh: Nhiệm vụ của các em là quan sát xem
cô thu hiđro vào ống nghiệm như thế nào? quan sát về trạng thái, màu sắc của hiđro để từ đó rút ra các tính chất vật lí của hiđro
Giáo viên tiến hành điều chế và thu khí hiđro vào ống nghiệm Mục đích của việc làm thí nghiệm điều chế hiđro ở phần này là giúp học sinh thấy được tính tan của hiđro trong nước thông qua sự thu khí hiđro Rồi đưa ống nghiệm đựng đầy hiđro lên cho học sinh quan sát, giáo viên đi xuống vài bàn học sinh nhẹ tay mở nút ống nghiệm, phẩy tay để học sinh ngửi mùi hiđro
Hỏi: Qua cách thu hiđro mà cô vừa thực hiện, qua quan sát ống nghiệm
đựng hiđro, em hãy cho biết hiđro có trạng thái, màu sắc, mùi vị và khả năng tan trong nước như thế nào? (Hiđro là chất khí, không màu, không mùi, ít tan
trong nước)
Sau khi học sinh trả lời,giáo viên giới thiệu: Cô có một quả bóng bay được bơm đầy khí hiđro.Cô mời 1 em lên tham gia trò chơi: một tay em giữ ở đầu dây cột quả bóng, một tay em thả quả bóng Cả lớp hãy quan sát xem quả bóng sẽ di chuyển như thế nào và giải thích cho hiện tượng đó? (Quả bóng bay lên cao do hiđro nhẹ hơn không khí)
Giáo viên: Bằng kiến thức đã học, các em hãy chứng tỏ hiđro là khí nhẹ hơn
không khí? (Tỉ khối của H2 so với không khí = 2/29 hiđro nhẹ hơn không khí 29/2= 14,5 lần)
Đến đây giáo viên vừa chiếu lên màn hình các hình ảnh thả bóng bay vào các ngày lễ hội, vừa giới thiệu liên hệ: nhờ tính chất nhẹ hơn không khí, người ta ứng dụng bơm khí hiđro vào các quả bóng bay để thả trong các ngày hội, ngày lễ tết Tiếp tục giáo viên vừa giới thiệu vừa chiếu lên màn hình: Bằng thực nghiệm, người ta thấy rằng:
Ở 150C 1 lít nước hoà tan được tối đa 20 ml khí hiđro
1 lít nước hoà tan được tối đa 31 ml khí oxi
Hỏi: Ở bài oxi, ta biết oxi có khả năng tan trong nước như thế nào? (Ít tan)
Trang 7Hỏi: Qua đó em hãy nhận xét về khả năng tan của hiđro trong nước?( Hiđrô
là khí rất ít tan trong nước)
Lúc này giáo viên liên hệ lại: Nhờ ứng dụng tính rất ít tan của hiđro trong nước
mà lúc đầu khi điều chế hiđro, cô đã thu khí hiđro bằng cách đẩy nước ra khỏi ống nghiệm, trong thực tế người ta cũng điều chế hiđro bằng cách đẩy nước
Đến đây, giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để thực hiện bài tập trắc nghiệm sau:
Trong thời kì công nghệ thông tin được ứng dụng một cách triệt để và có hiệu quả cao, tôi đã ứng dụng phần mềm violet vào trong phần bài tập này GV gọi đại diện nhóm lên chọn đáp án để hoàn thành bài tập, sau khi thực hiện xong, GV kiểm tra lại bằng cách nháy chuột vào ô thử kết quả, nếu đúng thì trên màn hình, phía dưới của bài tập hình bông hoa sẽ cười tươi và có câu: Hoan hô bạn đã trả lời đúng rồi cùng với tiếng vỗ tay
Trang 8Còn nếu học sinh làm sai thì hình bông hoa sẽ buồn xỉu và có câu: Rất tiếc bạn
đã sai rồi Giáo viên yêu cầu nhóm khác thực hiện lại Ví dụ dưới đây là 1 đáp án sai:
Lúc này, giáo viên khẳng định: Ý đúng mà các em vừa chọn trong bài tập chính là những tính chất vật lí quan trọng của hiđro mà các em cần nhớ Bây giờ một em hãy nhắc lại các tính chất vật lí của hiđro rồi giáo viên ghi bảng
Trang 9Như vậy là mục 1 đã trôi qua một cách nhẹ nhàng, vui vẻ, thoải mái.Học sinh tiếp thu kiến thức rất dễ dàng, đầy đủ, sâu sắc và rất hứng thú Các em đang nghiên cứu bài học mà tưởng rằng mình đang được tham gia chơi trò chơi
2 Tính chất hoá học
Giáo viên đặt vấn đề: Hiđro là chất khí có nhiều ứng dụng quan trọng Vậy hiđro
có những tính chất hoá học nào? Trước hết ta tìm hiểu tính chất thứ nhất, GV nói , ghi mục 1/ lên bảng, nội dung mục 1 đang để trống (sẽ điền sau khi học sinh đã nghiên cứu xong tính chất này)
Giáo viên gây sự chú ý của học sinh bằng câu nói: tất cả các em chú ý lên bảng quan sát cô làm thí nghiệm đốt cháy hiđro Giáo viên giới thiệu: Cô sẽ đốt cháy
hiđro trong không khí và trong oxi, nhiệm vụ của các em là quan sát thí nghiệm,
thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập Lúc này giáo viên chiếu lên màn hình nội dung của phiếu học tập rồi cử lớp trưởng phát phiếu học tập cho các nhóm
Giáo viên tiến hành thí nghiệm và giới thiệu: Ta chờ cho hiđro thoát ra một thời gian để đuổi hết không khí ra khỏi ống dẫn khí Mục đích là để đốt được hiđro tinh
khiết Khi đốt hiđro giáo viên hỏi: Ta thấy hiđro có cháy không? Ngọn lửa hiđro cháy trong không khí như thế nào? Tiếp tục giáo viên đưa ngọn lửa hiđro đang cháy vào bình đựng oxi: các em hãy quan sát kĩ độ sáng của ngọn lửa và so sánh
độ sáng của ngọn lửa hiđro cháy trong không khí và trong oxi khác nhau như thế nào? Sau khi học sinh các nhóm ghi vào phiếu học tập, giáo viên tiếp tục cho học sinh quan sát kĩ thành bình oxi sau khi hiđro đã cháy: ta thấy có hiện tượng gì ở thành bình?
Giáo viên yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả, nhận xét và thống nhất đáp án:
- Câu 1: Hiđro cháy trong điều kiện nào? khi được đốt cháy (có nhiệt
độ thích hợp).
- Câu 2: Ngọn lửa hiđro cháy trong không khí khác với ngọn lửa hiđro cháy trong oxi như thế nào? Vì sao? Hiđro cháy trong oxi với ngọn lửa sáng hơn
Trang 10vì trong không khí chỉ có 1/5 thể tích là oxi còn lại là nitơ và một số khí khác nên
sự tiếp xúc của hiđro với oxi trong không khí ít, phản ứng xảy ra chậm, nhiệt sinh
ra ít, phần lớn lượng nhiệt sinh ra được dùng để đốt nóng nitơ trong không khí Vì vậy ngọn lửa sáng mờ Còn trong bình oxi, mật độ oxi cao, sự tiếp xúc của hiđro với oxi lớn, phản ứng xẩy ra nhanh, nhiệt sinh ra nhiều, ngọn lửa sáng rõ.
- Câu 3: Trên thành bình có hiện tượng gì? Chứng tỏ sản phẩm của phản ứng
là gì? Thành bình bị mờ có những giọt nước nhỏ xuất hiện chứng tỏ sản phẩm của phản ứng là nước.
Đến đây, giáo viên yêu cầu các nhóm viết phương trình hoá học của phản ứng và điền trạng thái của các chất trong phản ứng
Giáo viên trình chiếu lên màn hình để chuẩn kiến thức,sau đó giáo viên ghi lên bảng nội dung mục 1 để trống lúc ban đầu và viết phương trình hoá học:
1/Tác dụng với oxi
0
t
Hỏi: Vì sao nước sinh ra lại ở trạng thái hơi? (do phản ứng toả nhiều nhiệt)
Giáo viên vừa chiếu lên màn hình hình ảnh của đèn xì oxi-hiđro, hình ảnh ôtô máy bay, tên lửa vừa giới thiệu: Vì tính chất này mà trong thực tế người ta dùng hiđro để làm nhiên liệu cho đèn xì oxi – hiđro để hàn cắt kim loại Trong tương lai người ta đang cố gắng nghiên cứu dùng hiđro để làm nhiên liệu cho cac động cơ ô
tô, máy bay, tên lửa vì hai lí do:
-Thứ nhất: Do hiđro cháy toả nhiều nhiệt
-Thứ hai: Hiđro cháy sinh ra nước, không gây ô nhiễm môi trường là vấn đề
mà tất cả các nước trên thế giới đang quan tâm
Giáo viên dừng lại một phút rồi tiếp tục đặt vấn đề: Lúc nãy cô đốt hiđro ở đầu
ống dẫn khí mục đích là để đốt hiđro tinh khiết Tại sao vậy? Nếu cô đốt hỗn hợp hiđro với oxi thì sao? Lúc này học sinh đã tập trung chú ý, giáo viên bắt đầu làm
thí nghiệm: Đốt hỗn hợp hiđro và oxi được nạp sẵn trong ống nghiệm, thành ống