xây dựng bài tập phân hóa -nếu vấn đề và giải quyết vấn đề trong hóa học lớp 10

A. Đặt vấn đề Trong trờng phổ thông, thí nghiệm giúp học sinh làm quen với những tính chất, mối liên hệ và quan hệ có tính qui luật giữa các đối tợng nghiên cứu, giúp làm cơ sở để nắm vững các qui luật, các khái niệm khoa học và biết cách khai thác chúng. Đối với bộ môn hoá học, thí nghiệm giữa vai trò đặc biệt quan trọng nh một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy học. Thí nghiệm hoá học có tác dụng phát triển t duy, giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng và củng cố niềm tin khoa học của học sinh, giúp hình thành những đức tính tốt của ngời lao động: ngăn nắp, trật tự, gọn gàng. Vì vậy khuynh hớng chung của việc cải cách bộ môn hoá học ở trong nớc và trên thế giới là tăng tỉ lệ giờ cho các thí nghiệm và nâng cao chất lợng các bài thí nghiệm. Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu, Tôi nhận thấy, bài tập hoá học thực nghiệm là một trong số loại bài tập có tác dụng củng cố lí thuyết, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, có ý nghĩa lớn trong việc gắn liền lí thuyết và thực hành. Loại bài tập này vừa mang tính chất lí thuyết và tính chất thực hành. Mối quan hệ hữu cơ giữa lí thuyết và thực hành đợc thể hiện rõ khi giải loại bài tập này. Muốn giải đợc loại bài tập này học sinh cần nắm vững lí thuyết, vận dụng lí thuyết để vạch phơng án giải quyết và vận dụng những kĩ năng kĩ xảo thực hành để thực hiện phơng án đã vạch ra. Bài tập phân hoá - nêu vấn đề và giải quyết vấn đề là loại bài tập kết hợp hai yếu tố: phân hoá và nêu vấn đề trong dạy học nhằm đạt đợc các mục tiêu đổi mới phơng pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay là đảm bảo tính vừa sức, sát đối tợng trong giáo dục vừa phát huy tính tích cực trong học tập, hình thành và phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là những bài tập mà trong quá trình giải, th- ờng xuất hiện trớc học sinh các câu hỏi có đặc tính nêu vấn đề. Tuỳ theo mục đích dạy học, tính phức tạp và quy mô của từng loại bài tập hoá học mà giáo viên có thể sử dụng các hình thức phân hoá khác nhau. Nội dung chơng trình sách giáo khoa hoá học 10 ban cơ bản và nâng cao đã đa những thí nghiệm bằng hình vẽ và có thêm tiết thực hành, nhng số lợng thí nghiệm học sinh đợc làm và theo dõi từ thầy cô giáo làm còn hạn chế, nên việc hình thành kĩ năng thực hành thí nghiệm cũng hạn chế: ví dụ nh cách thu khí, thực hiện phản 1 ứng giữa chất khí và chất rắn Vì vậy trong sáng kiến kinh nghiệm này Tôi mạnh dạn xây dựng và đa vào sử dụng loại bài tập hoá học thực nghiệm theo hớng phân hoá nêu vấn đề cho hai chơng: Halogen và Ôxi lu huỳnh mà chủ yếu đợc khai thác từ các thí nghiệm trong sách giáo khoa lớp 10 chơng trình mới. B. Giải quyết vấn đề. 1. Nguyên tắc xây dựng Trên cơ sở phân loại bài tập hoá học thực nghiệm và phân hoá theo năng lực học tập của học sinh, chúng ta có thể xây dựng hệ thống các bài bài tập hoá học thực nghiệm với mức độ khác nhau. a) Mức độ 1: Cần hớng học sinh nêu ra đợc các tính chất, các hiện tợng, cách giải thích những nguyên nhân đơn giản nhất, trình bày lại các kiến thức cơ bản dựa vào trí nhớ. b) Mức độ 2: Học sinh biết vận dụng kiến thức vào những điều kiện và hoàn cảnh mới. Để giải quyết vấn đề này học sinh cần có sự phân tích, so sánh để nêu ra một số yêu cầu cơ bản đối với một số lớn các chất, các hiện tợng. c) Mức độ 3: Là mức độ cao nhất, mức độ này yêu cầu không chỉ phân tích, so sánh mà phải khái quát hoá các số liệu thu đợc, sử dụng chúng trong điều kiện phức tạp hơn 2. Xây dựng bài tập hoá học thực nghiệm theo hớng phân hoá nêu vấn đề cho hai chơng: Halogen và Ôxi lu huỳnh. Ví dụ 1: nội dung bài tập điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm Mức độ 1: Sắp xếp thứ tự thao tác hợp lý khi tiến hành thí nghiệm điều chế Clo và thử tính tẩy màu của Clo ẩm. 1. Lấy kẹp gỗ (hoặc giá gỗ) kẹp ống nghiệm. 2. Đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống hút nhỏ giọt dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm đựng KMnO 4 . 3. Lấy 1 lợng nhỏ KMnO 4 cho vào ống nghiệm. 4. Kẹp 1 mảnh giấy màu ẩm, 1 mảnh giấy màu ở miệng ống nghiệm. 5. Bóp nhẹ đầu cao su của ống hút cho 3 - 4 giọt dung dịch HCl đặc vào KMnO 4 . A. 1, 2, 3, 4, 5 B. 1, 3, 4, 2, 5 C. 1,2, 3, 5, 4 D. 1, 3, 2, 5,4 2 Hãy chọn đáp án đúng Đáp số: đáp án D Mức độ 2: Trong các hình vẽ mô tả cách thu khí Clo sau đây, hình vẽ nào đúng? Hớng dẫn: Dựa trên tính chất vật lí và hoá học của khí clo là: - Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí - Tác dụng với H 2 O Từ đó học sinh thấy đợc rằng phơng pháp thu khí clo trong phòng thí nghiệm là ph- ơng pháp đẩy không khí, đợc mô tả bằng hình 1 Mức độ 3: Cách 1: Hớng dẫn: Khí C là khí có đặc điểm: Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí C Cl 2 SO 2 CO 2 O 2 3 Dụng cụ vẽ bên cạnh có thể dùng để điều chế chất khí nào trong số các khí sau trong phòng thí nghiệm: Cl 2 , O 2 , NO, NH 3 , SO 2 , CO 2 , H 2 , C 2 H 4 . Giải thích. Lập bảng để xác định chất A, B, C tơng ứng Khí C A dung dịch B B Dd HCl dd HCl ddH 2 SO 4 đ,n Dd HCl H 2 O 2 A KMnO 4 Sun fit S, Cu Cacbonát MnO 2 Cách 2: Ví dụ 2: Làm sạch khí clo sau khi điều chế Mức dộ 1: Khi điều chế Clo trong PTN (từ HClđ và KMnO 4 hoặc MnO 2 ) sản phẩm sinh ra lẫn HCl d và hơi H 2 O để loại bỏ HCl d và hơi H 2 O ngời ta dẫn hỗn hợp sản phẩm qua các bình đựng. A. Dung dịch K 2 CO 3 B. Bột đá CaCO 3 C. Dung dịch NaCl sau đó qua H 2 SO 4 đặc D. Dung dịch KOH đặc Hãy chọn đáp án đúng Đáp số: Đáp án C Mức độ 2: Trong phòng thí nghiệm ngời ta thờng tiến hành điều chế khí clo tinh khiết theo hình vẽ sau: hãy giải thích tại sao lại phải mắc sơ đồ thí nghiệm nh thế? 4 Cho các chất sau: H 2 O, HCl, H 2 SO 4 , NaOH, NaCl, CaCO 3 ,MnO 2 , CaCl 2 , Na 2 SO 4 , KMnO 4 Cặp chất dùng để điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm (hình vẽ bên) là: X Y A NaCl H 2 SO 4 B HCl H 2 SO 4 C HCl MnO 2 D CaCl 2 KMnO 4 Khí clo Y X Hớng dẫn: Khí clo điều chế đợc có lẫn: khí HCl, hơi nớc nên phải dẫn qua dung dịch NaCl để hấp thụ HCl và H 2 SO 4 đặc để hấp thụ hơi nớc.Khí clo nặng hơn không khí và không tác dụng đợc với không khí nên có thể thu trực tiếp, bông tẩm dung dịch NaOH để hạn chế khí clo thoát ra ngoài không khí. Mức độ 3: Khí clo đợc điều chế trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng của axit HCl với MnO 2 thờng có lẫn tạp chất . Để thu đợc khí clo tinh khiết, ngời ta dẫn khí clo không tinh khiết đi qua hai bình, một bình đựng chất lỏng X và một bình đựng chất lỏng Y. Hãy xác định các chất X, Y trong số các chất sau: KMnO 4 , H 2 O, dung dịch NaCl, Ca(OH) 2 , NaOH, H 2 SO 4 đặc, dung dịch HCl. Vẽ sơ đồ qui trình làm sạch khí clo bằng hoá chất đã xác định ở trên. Hớng dẫn: X Y Dung dịch NaCl H 2 SO 4 đặc Dung dịch KMnO 4 H 2 SO 4 đặc Ví dụ 3: Bài tập về lắp đặt dụng cụ thí nghiệm khi điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm. Mức độ 1: 5 dung dịch HCl đặc MnO 2 bông tẩm NaOH đặc Khí clo dd NaCl H 2 SO 4 đặc Khí clo Y X Khí clo Y X Hình vẽ bên mô tả cách điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm, hãy giải thích sơ đồ lắp ráp đó? Hớng dẫn: Khí clo đợc điều chế từ chất rắn MnO 2 và axit HCl đặc nên tiến hành trong bình cầu, cần đốt nóng bình cầu vì phản ứng xảy ra cần nhiệt độ. Khí clo thoát ra thu trực tiếp vào bình đựng khí để ngửa, không nút đậy (phơng pháp đẩy không khí), vì khí clo nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí Khí clo MnO 2 HCl Mức độ 2: Mức độ 3: ( Bài tập tổng hợp: điều chế làm sạch lắp đặt dụng cụ thí nghiệm) Trong phòng thí nghiệm để điều chế và thu một số khí tinh khiết, ngời ta lắp bộ dụng cụ thí nghiệm nh hình vẽ đó 6 Khí clo MnO 2 HCl đặc B Phân tích chỗ sai trong sơ đồ hình vẽ điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm Hớng dẫn: Hình vẽ bên mô tả cách điều chế và thu trực tiếp khí clo bằng phơng pháp đẩy không khí, nên bình thu khí không đậy nút kín để không khí trong bình bị đẩy ra ngoài. Sai ở nút B Phễu 1 chứa chất lỏng hoặc dung dịch Bình cầu 2 Chứa chất rắn hoặc dung dịch Bình tam giác 3 chứa chất lỏng hoặc dung dịch Bình tam giác 4 chứa chất rắn hoặc dung dịch Bình tam giác 5 thu khí. a) Hãy cho biết dụng cụ trên điều chế và thu khí nào trong số các khí sau đây: H 2 , O 2 , Cl 2 , HCl, H 2 S, SO 2 , CO 2 , CO, CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 . b) Hãy đề nghị cách khắc phục ( lắp đặt lại dụng cụ) để có thể điều chế và thu đợc những khí còn lại. Hớng dẫn: a) Để điều chế khí nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí: O 2 , Cl 2 , HCl, H 2 S, SO 2 , CO 2 b) Để thu đợc khí nhẹ hơn không khí ( lắp lại dụng cụ thí nghiệm), thì úp ngợc bình số 5: H 2 , CO, C 2 H 4 , CH 4 , C 2 H 2 Ví dụ 4: Nội dung điều chế khí HCl Mức độ 1: Cách 1: Phản ứng đợc dùng để điều chế khí HCl trong phòng thí nghiệm là: A. H 2 S + Cl 2 2HCl + S B. CH 4 + 2Cl 2 C + 4HCl C. H 2 + Cl 2 2HCl D. NaCl r + H 2 SO 4 đ NaHSO 4 + HCl Hãy chọn đáp án đúng 7 t 0 as 1 2 3 4 5 bông Đáp số: Đáp án D Cách 2: Sắp xếp các thao tác hợp lí khi tiến hành thí nghiệm giữa Hiđrô và Clo trong phòng thí nghiệm. 2. Đốt cháy dòng khí H 2 3. Cho một ít H 2 o vào bình chứa khí clo 4. đa dòng khí H 2 đang cháy vào bình khí clo 5. Thu khí clo vào bình kín và điều chế khí H 2 bằng bình kíp 6. Lắc đều bình khí sau phản ứng, cho một mẫu quỳ tím vào để xác định sản phẩm tạo thành. A. 1, 2, 3, 4, ,5 B. 2, 3, 4, 5, 1 C. 4, 2, 1, 3, 5 D. 4, 2 ,1 ,5 ,3 Đáp số: đáp án C Mức độ 2: Trong các hình vẽ sau, xác định hình vẽ đúng nhất mô tả cách thu khí HCl trong phòng thí nghiệm. Hớng dẫn: Dựa vào tính chất vật lí và hoá học của khí HCl - Nặng hơn không khí, không tác dụng với không khí - Tan nhiều trong nớc Từ đó học sinh thấy rằng phơng pháp thu khí HCl trong phòng thí nghiệm là phơng pháp đẩy không khí, đợc mô tả bằng hình 2 Mức độ 3: Sau đây là một số phơng pháp thu khí vào ống nghiệm 8 1 2 3 Hãy cho biết phơng pháp (1), (2), (3) có thể thu đợc những khí nào trong số các khí sau: H 2 , Cl 2 , O 2 , N 2 , HCl, SO 2 , H 2 S. Hớng dẫn: Phơng pháp 1: dùng để thu khí nhẹ hơn không khí Phơng pháp 2: Thu khí nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí Phơng pháp 3: Thu khí không tác dụng đợc với H 2 O Phơng pháp Thu khí 1 H 2 2 Cl 2 , O 2 , HCl, SO 2 , H 2 S 3 O 2 , H 2 , N 2 Ví dụ 5: Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và tính chất của oxi Mức độ 1: Mức độ 2: 9 Hình vẽ bên là cách lắp đặt dụng cụ thí nghiệm, điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.Hãy giải thích cách lắp đặt đó. KMnO 4 bông Hớng dẫn: ống nghiệm hơi trúc xuống,để hơi nớc trong quá trình đun nóng KMnO 4 không rơi xuống đáy ống nghiệm làm vỡ ống nghiệm. Trớc khi đậy nút cần cho vào ống nghiệm một ít bông để hạn chế bụi thuốc tím bay sang ống dẫn khí khi phản ứng xảy ra. Dùng đèn cồn hơ lớt nhẹ dọc ống nghiệm, sau đó đun tập trung ngọn lửa vào chỗ có thuốc tím vì tránh quá trình thuỷ tinh co giãn đột ngột làm vỡ ống nghiệm. Cách 1: Khi điều chế oxi trong phòng thí nghiệm có thể thu khí oxi bằng 2 cách sau: Cách nào thu đợc oxi tinh khiết hơn, giải thích? Hớng dẫn: Dựa vào tính chất vật lí và hoá học của khí oxi là: - Nặng hơn không khí, không tác dụng với không khí - Tan ít trong nớc Từ đó học sinh dễ dàng suy ra: Phơng pháp 1: oxi thu đợc có thể có lẫn các khí có trong không khí ( phơng pháp đẩy không khí) Phơng pháp 2: thu đợc oxi tinh khiết ( phơng pháp đẩy nớc) Cách 2: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào mô tả cách thu khí oxi trong phòng thí nghiệm, hãy giải thích? Từ cách 1 và 2 trên có thể xây dựng bài tập trắc nghiệm sau: 10 1 2 1 2 3 Hớng dẫn: Phơng pháp 1,3: ống nghiệm t thế đặt nằm ngang, nên hơi nớc sinh ra trong quá trình điều chế ngng tụ có thể làm vỡ ống nghiệm Phơng pháp 2:Là cách lắp đặt đúng để điều chế khí oxi và thu đợc oxi tinh khiết hơn [...]... 24 10A5 45 22 Nữ 21 23 Bảng 2: Kết quả đánh giá bài thực hành chơng halogen của các lớp Tần số ni Lớp TN Lớp Đc Lớp S học sinhkt 10A 2 45 10A4 45 10A3 45 10A5 45 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 2 3 4 2 1 4 3 Điểm xi 5 6 7 2 5 16 4 4 18 13 13 8 9 10 13 8 15 13 5 7 9 4 3 0 0 10 1 2 0 0 Bảng 3: Kết quả đánh giá bài thực hành chơng oxi lu huỳnh của các lớp Tần số ni Lớp TN Lớp Đc Lớp S học sinhkt 10A 2 45 10A4... phun mạnh vào bình cầu chứa khí A Vậy: a) HCl b) HCl, CO2, SO2, H2S, Cl2 c) SO2, C2H4, C2H2 C Kết luận 14 1 Những việc đã hoàn thành - Đã xây dựng đợc 27 bài tập hóa học thực nghiệm theo dạng phân hoá - nêu vấn đề - Đã đa vào sử dụng loại bài tập này ở chơng trình lớp 10 sách giáo khoa mới Kết quả nh sau: Bảng 1 Lớp thực nghiệm Lớp ss Nam Nữ 1OA 2 45 25 20 1OA4 45 23 22 Lớp đối chứng Lớp ss Nam 10A 3... Bài tập này là một bớc trung gian cho học sinh đi từ lí 15 thuyết đợc lĩnh hội đến chứng minh bằng thực hành thí nghiệm Trên cơ sở bài tập dạng này học sinh sẽ tự định hớng và đề ra các bớc tiến hành làm một thí nghiệm Dạng bài tập này có thể sử dụng trong hầu hết các tiết học nh: dạy bài mới, ôn tập luyện tập, thực hành Ngoài ra có thể dùng bài tập này để kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học. .. Đơn chất A + NaOH + KOH, đun sôi khí R X Y Cl2 Xây dựng bài tập hóa họcZ thực nghiệm theo hớng phân hoá nêu vấn đề khí Q đơn chất B cho hai chơng Halogen và Ôxi lu huỳnh (Chơng trình hóa học lớp 10 SGK và tính 2) Nêu và giải thích quy luật biến đổi, tính axit, độ bền mới) ôxi hoá trong dãy: HClO, HClO2, HClO3, HClO4 Câu 5: Nung a(g) hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi... đề thi học sinh giỏi khối 10 năm học 2006 2007 xem phần phụ lục) Tóm lại: - Giúp học sinh nắm chắc lí thuyết, phát triển tt duy và rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm - Góp phần nâng cao hứng thú học tập, chất lợng tiếp thu kiến thức của học sinh - Góp phần nâng cao chất lợng dạy học hóa học ở trờng trung học phổ thông 3 Đề xuất Để phát triển loại bài tập này cho các chơng khác của các lớp 10 và. .. và lớp 11 thuộc chơng trình sách giáo khoa mới, cần cung cấp trang thiết bị một cách đầy đủ cho giáo viên và học sinh nh: dụng cụ thí nghiệm, máy tính, máy đo pH, máy lọc li tâm để giáo viên và học sinh tiếp xúc với nền khoa học kĩ thuật và với thực tiễn Nhằm nâng cao chất lợng dạy và học môn hóa học ở trờng trung học phổ thông Kỳ thi học sinh giỏi trờng Năm học 2006 2007 Môn thi: Hoá Học lớp 10. .. hợp oxit của ba nguyên tố trên Câu 2: 1) Hãy cho biết dạng hình học và trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm với phân tử H2O và H2S So sánh góc liên kết trong hai phân tử đó và giải thích 2) Giải thích tại sao: Nhiệt độ sôi của nớc (100 0C) cao hơn nhiệt độ sôi với của HF (+19,50C), mặc dù chúng đều có liên kết hiđrô và khối lợng phân tử gần bằng nhau Câu 3: 1) Cho khí A lội qua dung dịch KMnO4... thực hành chơng oxi lu huỳnh của các lớp Tần số ni Lớp TN Lớp Đc Lớp S học sinhkt 10A 2 45 10A4 45 10A3 45 10A5 45 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 1 2 4 1 2 4 3 Điểm xi 5 6 7 4 5 14 3 4 16 14 11 9 10 11 11 8 15 13 6 7 9 5 5 0 1 10 1 2 0 0 2 Các kết luận Trong quá trình sử dụng loại bài tập này, Tôi nhận thấy học sinh rất hào hứng, vì nó gắn liền giữa lí thuyết với thực hành thí nghiệm, giúp các em tiếp cận... dẫn khí vào các cốc đựng nớc có nhỏ thêm vài giọt quỳ tím Khi mở khoá K hiện tợng quan sát đợc là: A Nớc không màu phun vào trong bình cầu B Nớc có màu hồng phun mạnh vào bình cầu C Nớc có màu xanh phun mạnh vào bình cầu D Không có hiện tợng gì xảy ra SO2 K H2O Hớng dẫn: Khí SO2 là khí tan nhiều trong nớc, tạo thành dung dịch H2SO3 làm quỳ tím chuyển màu hồng, nên nớccó màu hồng phun mạnh vào bình... khí vào các cốc đựng chất lỏng B Khi mở khoá K dung dịch B phun vào bình cầu Hãy xác định khí A là khí nào trong các khí sau : H 2, N2, HCl, CO2, SO2, H2S, Cl2,C2H4, C2H2 Khi chất lỏng B là: A a) H2O b) Dung dịch NaOH c) Dung dịch nớc brôm K B Hớng dẫn: Chất lỏng B phun vào bình cầu khi khoá K mở nên khí A trong bình cầu phải dễ hoà tan trong B hoặc tác dụng với B tạo ra chất lỏng nên áp suất trong . vạch ra. Bài tập phân hoá - nêu vấn đề và giải quyết vấn đề là loại bài tập kết hợp hai yếu tố: phân hoá và nêu vấn đề trong dạy học nhằm đạt đợc các mục tiêu đổi mới phơng pháp dạy học trong. nghiệm trong sách giáo khoa lớp 10 chơng trình mới. B. Giải quyết vấn đề. 1. Nguyên tắc xây dựng Trên cơ sở phân loại bài tập hoá học thực nghiệm và phân hoá theo năng lực học tập của học sinh,. trong giáo dục vừa phát huy tính tích cực trong học tập, hình thành và phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là những bài tập mà trong quá trình giải, th- ờng xuất hiện trớc học