XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 8, 9

Trong trường 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 tượng 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 như một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy – học. Thí nghiệm hoá học có tác dụng phát triển tư 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 người lao động: ngăn nắp, trật tự, gọn gàng. Vì vậy khuynh hướng chung của việc cải cách bộ môn hoá học ở trong nước và trên thế giới là tăng tỉ lệ giờ cho các thí nghiệm và nâng cao chất lượng các bài thí nghiệm.

bộ môn hoá học ở trong nước và trên thế giới là tăng tỉ lệ giờ cho các thí nghiệm

và nâng cao chất lượng 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 được thể hiện rõ khi giải loại bài tập này Muốn giải được loại bài tập này học sinh cần nắm vững lí thuyết, vận dụng lí thuyết để vạch phương án giải quyết và vận dụng những kĩ năng thực hành để thực hiện phương 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 được các mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay là đảm bảo tính vừa sức, sát đối tượng 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, thường xuất hiện trước 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

Vì vậy trong tôi mạnh dạn xây dựng và đưa vào sử dụng loại bài tập hoá học thực nghiệm theo hướng phân hoá nêu vấn đề trong chương trình hóa 8,9

Sau quá trình áp dụng chuyên đề này, đội tuyển sinh giỏi môn Hoá học

tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh để đạt được kết quả tốt hơn

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Xây dựng hệ thống một số bài tập thực nghiệm hóa học cho các bài giảng trong chương trình bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa học lớp 8,9

Vận dụng hệ thống các bài tập thực nghiệm hóa học đã xây dựng để dạy học chương trình hóa 8,9 nhằm giáo dục ý thức và tăng hứng thú học tập bộ môn cho học sinh

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

III.1 ĐỐI TƯỢNG:

Học sinh lớp 8,9 và học sinh đội tuyển học sinh giỏi Hóa học lớp 8,9

* Các động từ tương ứng với cấp độ nhận biết có thể là: xác định, liệt

kê, đối chiếu hoặc gọi tên, giới thiệu, chỉ ra,…

* Các hoạt động tương ứng với cấp độ thông hiểu là: diễn giải, kể lại, viết lại, lấy được ví dụ theo cách hiểu của mình…

* Các động từ tương ứng với cấp độ thông hiểu có thể là: tóm tắt, giải thích, mô tả, so sánh (đơn giản), phân biệt, trình bày lại, viết lại, minh họa, hình dung, chứng tỏ, chuyển đổi…

không có trong SGK

Vận dụng

* Học sinh vượt qua cấp độ hiểu đơn thuần và có thể sử dụng, xử lý các khái niệm của chủ đề trong các tình huống tương tự nhưng không hoàn toàn giống như tình huống đã gặp trên lớp HS có khả năng sử dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong những tình huống cụ thể, tình huống tương tự nhưng không hoàn toàn giống như tình huống đã học

ở trên lớp (thực hiện nhiệm vụ quen thuộc nhưng mới hơn thông thường)

* Các hoạt động tương ứng với vận dụng ở cấp độ thấp là: xây dựng mô hình, phỏng vấn, trình bày, tiến hành thí nghiệm, xây dựng các phân loại, áp dụng quy tắc (định lí, định luật, mệnh đề…), sắm vai và đảo vai trò, …

* Các động từ tương ứng với vận dụng ở cấp độ thấp có thể là: thực hiện, giải quyết, minh họa, tính toán, diễn dịch, bày tỏ, áp dụng, phân loại, sửa đổi, đưa vào thực tế, chứng minh, ước tính, vận hành…

2.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 hướng học sinh nhận biết được tên thí nghiệm,tên các dụng cụ

cần thiết để tiến hành thí nghiệm,mục đích của thí nghiệm ,trình bày lại các kiến thức cơ bản dựa vào trí nhớ

b) Mức độ 2: Học sinh hiểu và giải thích hiện tượng trong thí nghiệm,điền tên hóa

chất cần dùng,viết các PTPƯ xảy ra

c) Mức độ 3: Học sinh biết vận dụng kiến thức ,phân tích, so sánh và sử dụng

chúng trong tình huống mới

d) Mức độ 4 : Học sinh biết vận dụng kiến thức ,phân tích, so sánh và khái quát

hoá các số liệu thu được, sử dụng chúng trong điều kiện phức tạp hơn

3.Xây dựng một số bài tập hoá học thực nghiệm theo hướng phân hoá nêu vấn đề trong chương trình hóa 8,9

Ví dụ 1: Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm

Mức độ 1:

Hình vẽ bên là cách lắp đặt dụng cụ thí

nghiệm, điều chế chất khí nào trong

phòng thí nghiệm?

Hướng dẫn: Thí nghiệm điều chế khí

oxi trong phòng thí nghiệm

 Trước khi đậy nút cần cho vào ống

nghiệm một ít bông để hạn chế bụi

dụng cụ để điều chế khí oxi trong phòng

thí nghiệm trong hình vẽ sau?

Có thể thay KMnO4 bằng các hóa chất

nào khác? Tại sao?

Hướng dẫn:

Có thể thay thế bằng các hóa chất chứa

nhiều oxi, dễ bị nhiệt phân hủy như

Mức độ 4:

Khi điều chế oxi trong phòng thí nghiệm có thể thu khí oxi bằng 2 cách sau: Cách nào thu được oxi tinh khiết hơn, giải thích?

Hướng 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 nước

Từ đó học sinh dễ dàng suy ra:

Phương phápm 1: oxi thu được có thể có lẫn các khí có trong không khí ( phương pháp đẩy không khí)

Phương pháp 2: thu được oxi tinh khiết ( phương pháp đẩy nước)

Ví dụ 2:

Mức độ 1: Trong phòng thí nghiệm khí oxi có thể được điều chế bằng cách nhiệt

phân muối KClO3 có MnO2 làm xúc tác và có thể được thu bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí.Trong các hình vẽ cho dưới đây, hinh vẽ nào mô tả điều chế oxi đúng cách?

KClO3 +

MnO2

Hướng dẫn: Hình 3

Mức độ 2: Hình vẽ sau là cách lắp đặt dụng cụ thí nghiệm điều chế

oxi trong phòng thí nghiệm Có thể thay hỗn hợp( KClO3, MnO2) bằng hợp chất nào?

Hướng dẫn: Có thể dùng KMnO4

PTPƯ: 2KMnO4 t0 K2MnO4 + MnO2 + O2

Mức độ 3: Cho 2 cách lắp đặt điều chế khí O2 sau Cách nào điều chế khí O2 tinh khiết hơn?

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 nước

Từ đó học sinh dễ dàng suy ra:

Phương pháp 1: oxi thu được có thể có lẫn các khí có trong không khí ( phương pháp đẩy không khí)

Phương pháp 2: thu được oxi tinh khiết ( phương pháp đẩy nước)

KClO3 + MnO2

3

KClO 3 + MnO2

3

1

KClO3 +

Ví dụ 3 : Thí nghiệm của oxi tác dụng với sắt

Mức độ 1: Hình vẽ bên biểu diễn thí nghiệm nào? Viết PTPƯ

Hướng dẫn: Thí nghiệm của oxi tác dụng với sắt

3Fe + 2O2 t0 Fe3O4

Mức độ 2: Cho hình vẽ biểu diễn thí nghiệm của oxi với Fe Điền tên đúng cho

các kí hiệu 1, 2, 3 Viết PTPƯ

PTPƯ: 3Fe + 2O2 t0 Fe3O4

Mức độ 3: Cho hình vẽ biểu diễn thí nghiệm của oxi với Fe Điền tên đúng cho

các kí hiệu 1, 2, 3 và cho biết vai trò của kí hiệu 3?

PTPƯ: 3Fe + 2O2 t Fe3O4

Vai trò của lớp nước : khi đốt nóng hoặc đun nóng chảy sau đó cho vào bình đựng khí, các phản ứng toả nhiệt, sản phẩm sinh ra rơi xuống bình có thể làm vỡ bình

Mức độ 4: Lấy chất rắn thu được cho vào dd HNO3,nêu hiện tượng của PỨ và viết PTHH?

Hướng dẫn

PTPƯ: 3Fe + 2O2 t0 Fe3O4

Khi cho chất rắn thu được vào dd HNO3 thì thấy có khí màu nâu đỏ thoát ra theo PTPƯ

Fe3O4 +10 HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

Ví dụ 4: Điều chế khí SO2 trong phòng thí nghiệm

Mức độ 1: Hình vẽ sau mô tả thí nghiệm điều chế khí nào trong phòng thí nghiệm?

Viết ptpư xảy ra?

Hướng dẫn:Thí nghiệm điều chế khí SO2

Cu + 2H2SO4 t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O

Mức độ 2: Điền tên các hóa chất tương ứng với các kí hiệu trong hình vẽ sau và

cho biết vai trò của kí hiệu (3) ?

Khí SO2

Cu

H2SO4 đ

Cách 1,Cho các hoá chất: Cu, H2SO4 đặc nóng Các dụng cụ thí nghiệm: bình cầu

có nhánh, phễu, giá thí nghiệm, bình tam giác, bông tẩm dung dịch NaOH đặc Hãy vẽ sơ đồ thí nghiệm điều chế khí SO2?

Hướng dẫn:

Cách 2 : Có thể thay thế Cu bằng hóa chất nào khác ? Tại sao?

Hướng dẫn:Có thể thay Cu bằng Na2SO3 do phản ứng vẫn tạo ra SO2

Na2SO3 + H2SO4  Na2SO4 + SO2 + H2O

Mức độ 4:

Hãy lựa chọn hoá chất và các dụng cụ cần thiết để điều chế khí SO2 tinh khiết Vẽ

sơ đồ thí nghiệm điều chế khí SO2 tinh khiết đó

-Hình vẽ sau mô tả thí nghiệm điều chế khí nào

trong phòng thí nghiệm? Viết PTPƯ

Giải :

Hình vẽ trên mô tả thí nghiệm để điều chế khí SO2

trong phòng thí nghiệm :

Na2SO3 + H2SO4 đ t0 Na2SO4 + SO2 + H2O

Mức độ 2 : Điền tên các hóa chất tương ứng

với các kí hiệu trong hình vẽ sau

và cho biết vai trò của kí hiệu 3?

PTPƯ xảy ra trong bình cầu:

Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O

Khí SO2 thoát ra làm mất màu dd Br2 :

phản ứng xảy ra trong bình eclen :

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

Điều chế SO2 bằng Cu và H2SO4 đ:

Cu + 2H2SO4 đ t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)

Giải: Nếu thay H2SO4 đặc bằng HCl đ

2HCl + Na2SO3 → 2NaCl + SO2 + H2O

Do HCl là axit dễ bay hơi nên khi đun nóng ta có thể thu được hỗn hợp khí HCl và SO2 Nên dùng H2SO4 đặc thu được SO2 tinh khiết hơn

dd H2SO4 đặc

Na2SO3

tt

dd Br2

Ví dụ 5: Nghiên cứu tính chất của SO2

Mức độ 1:Tiến hành một thí nghiệm

như hình vẽ Bình cầu chứa khí SO2 có

cắm ống dẫn khí vào các cốc đựng nước

có nhỏ thêm vài giọt quỳ tím

Mô tả hiện tượng quan sát được khi

mở khoá K ?

Hướng dẫn: Khí SO2 là khí tan nhiều trong nước, tạo thành dung dịch

H2SO3 làm quỳ tím chuyển màu hồng, nên nướccó màu hồng phun

mạnh vào bình cầu

Mức độ 2: Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ

Bình cầu chứa khí SO2 có cắm

ống dẫn khí vào các cốc đựng

dung dịch brôm Mô tả hiện

tượng quan sát được khi mở khoá K ?

Hướng dẫn: SO2 tác dụng được với dung dịch brôm theo phương trình sau: SO2 + Br2 + 2H2O → 2 HBr + H2SO4

Hiện tượng: Chất lỏng không màu phun mạnh vào bình

Mức độ 3:Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ

Khi chất lỏng B là:

a) H2O

b) Dung dịch NaOH

c) Dung dịch nước brôm

Ví dụ 6: Điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm

Mức độ 1: Hãy cho biết các hóa chất chứa trong mỗi bình trên sơ đồ

điều chế Clo trong phong thí nghiệm sau:

Hướng dẫn:Chất lỏng B phun vàobình 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 bình cầu giảm mạnh so với áp suất khí quyển làm cho nước phun mạnh vào bình cầu chứa khí A Vậy: a) HCl

b) HCl, CO2, SO2, H2S, Cl2

c) SO2, C2H4, C2H2

Mức độ 2: Hãy cho biết vai trò của bình chứa dung dịch NaCl bão hòa

và bình chứa dung dịch H2SO4đặc trong thí nghiệm sau:

Hướng dẫn: Bình NaCl hấp thụ khí HCl, nhưng không hòa tan Cl2 nên khí đi ra là Cl2 có lẫn hơi nước Bình H2SO4 đặc hấp thụ nước, khí đi ra

là Cl2 khô

H2SO4 + nH2O  H2SO4.nH2O

Mức độ 3:Có thể thay dung dịch HCl đặc bằng dung dịch HCl loãng

được không? Tại sao?

Mức độ 4: Do dung dịch HCl dễ bay hơi người ta có thể thay dung dịch

HCl bằng H2SO4 loãng, và thay MnO2 bằng hỗn hợp MnO2 và NaCl

Giải thích cách làm trên Viết phương trình phản ứng xảy ra

Hướng dẫn:

2H2SO4 + 4NaCl + MnO2 → 2 Na2SO4 + MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Ví dụ 7:

Mức độ 1: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế clo trong phòng thí

nghiệm như sau:

Dd HCl đặc

Eclen sạch để thu

MnO2

Hóa chất được dung trong bình cầu (1) là gì?

Hướng dẫn: MnO2

Mức dộ 2:

Phân tích chỗ sai trong hình vẽ mô tả sự

điều chế Clo trong phòng thí nghiệm như sau

Hướng dẫn:

Hình vẽ bên mô tả cách điều chế và thu

trực tiếp khí clo bằng phương 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

Mức độ 3: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế Clo trong phòng thí nghiệm

như sau:

Nêu vai trò của các dung dịch: NaCl, H2SO4đặc? Khí Clo thu được trong bình

eclen là khí clo khô hay khí clo có lẫn hơi nước?

Mức độ 4:

Dd HCl đặc

Eclen sạch để thu khí Clo

chế chất khí nào trong số các khí sau

trong phòng thí nghiệm: Cl2, NO, NH3,

SO2, CO2, H2, C2H4 Giải thích Lập

Hướng dẫn:

Khí C là khí có đặc điểm: Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí

B Dd HCl dd HCl ddH2SO4đ,n Dd HCl

4.Một số bài tập vận dụng trong bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa lớp 9

Câu1: Thí nghiệm thử tính tan của khí hidroclorua trong nước

Mức độ 1:

Hình vẽ trên biểu diễn thí nghiệm nào?

Hướng dẫn: Thí nghiệm thử tính tan của khí HCl trong nước

Mức độ 2:Điền tên cho các kí hiệu trong hình vẽ bên:

Hướng dẫn: 1.nước

2.HCl

Mức độ 3: Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng nước phun mạnh vào bình chứa khí?

Hướng dẫn: Do khí HCl tan trong nước làm thay đổi áp suất trong bình, kéo nước vào bình?

1

2

Câu2: Cho hình vẽ mô tả quá trình điều chế dung dịch HCl trong phòng thí

nghiệm:

Mức độ 1: Hình vẽ trên là cách lắp đặt dụng cụ thí nghiệm

để điều chế chất nào trong phòng thí nghiệm ?

Hướng dẫn: Điều chế HCl trong phòng thí nghiệm

Mức độ 2: Cho hình vẽ mô tả quá trình điều chế

dung dịch HCl trong phòng thí nghiệm

Giải thích tại sao phải dùng NaCl rắn, H2SO4 và phải đun nóng?

Hướng dẫn: Phải dùng NaCl rắn, H2SO4 và phải đun nóng vì:

- Khí HCl tạo ra có khả năng tan trong nước rất mạnh, vì vậy cần dẫn vào ống nghiệm chứa nước

- Đun nóng để khí HCl thoát ra khỏi dung dịch

Câu3: Cho thí nghiệm sau:

Mức độ 1:Hình vẽ bên là cách lắp đặt dụng cụ thí nghiệm dể điều chế chất nào

trong phòng thí nghiệm?

Hướng dẫn: Điều chế khí Clo

Mức độ2:Nêu hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm trên

Hướng dẫn:chất rắn tan dần.Có khí màu vàng lục thoát ra

Mức độ 3:Có thể thay thế MnO2 bằng KMnO4 được không? Tại sao?

Hướng dẫn: Có thể thay thế bởi phản ứng cũng giải phóng Clo

2KMnO4 + 16HCl 2KCl +2 MnCl2 +5 Cl2 + 8H2O

Cho phản ứng của oxi với Na:

Mức độ 1: Thí nghiệm dùng để điều chế chất gì? Viết ptpư

Hướng dẫn : Thí nghiêm dùng để điều chế Na2O

4 Na + O2  2Na2O

Mức độ 2: Nước dưới đáy bình để làm gì ?

Hướng dẫn : Khi cháy Na tỏa nhiệt lượng lớn, nước dưới đáy bình dùng để hấp thu nhiệt tránh làm vỡ bình

Mức độ 3: Điền tên các chất còn thiếu trong thí nghiệm điều chế Na2O sau Hướng dẫn:

1 Na

2 O2

3 H2O

Câu4: cho thí nghiệm như hình vẽ:

Mức độ 1:Viết ptpư xảy ra trong ống nghiệm 2

Zn +HCl

S

dd Pb(NO 3 ) 2

2

1

Câu5: Cho thí nghiệm như hình vẽ sau:

Mức độ 1: Mô tả hiện tượng xảy ra ở ống nghiệm 1?

S

dd Pb(NO3)2

2

1

C PHẦN KẾT LUẬN

Qua nhiều năm trực tiếp bồi dưỡng Đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa học lớp 8, 9 tôi rút ra được bài học là: Kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi là một quá trình lâu dài, đòi hỏi người giáo viên phải có sự bền bỉ - sáng tạo, phải xây dựng được một hệ thống kiến thức xuyên suốt từ lớp 8 lên lớp 9 Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học, nếu các phần kiên thức không có hệ thống, không có sự liên quan với nhau thì kết quả khó mà có thể tốt được

Kết quả bước đầu trong năm học này:

SỞ GD-ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎ LỚP 9

NĂM HỌC 2014-2015

ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC

Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (2,0 điểm):

1 X là hỗn hợp của hai kim loại gồm kim loại R và kim loại kiềm M Lấy 9,3 gam X cho

vào nước dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) Đem 1,95 gam kali luyện thêm vào 9,3 gam X ở trên, thu được hỗn hợp Y có phần trăm khối lượng kali là 52% Lấy toàn bộ hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch KOH dư thu được 8,4 lít khí H2 (đktc) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Xác định kim loại M và R

khỏi dung dịch X thì thu được dung dịch bão hòa (dung dịch Y) Tiếp tục cho m gam CuSO4 vào dung dịch Y thấy tách ra 10 gam CuSO4.5H2O kết tinh Xác định giá trị của m

Câu 2 (1,5 điểm): Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt trong các

trường hợp sau:

phenolphtalein)

Câu 3 (1,5 điểm):

1 Viết phương trình phản ứng và giải thích các hiện tượng hóa học sau:

a) Trong tự nhiên có nhiều nguồn tạo ra H2S nhưng lại không có sự tích tụ H2S trong không khí

b) Trong phòng thí nghiệm, khi nhiệt kế thủy ngân bị vỡ người ta dùng bột lưu huỳnh rắc lên nhiệt kế bị vỡ

c) Trong phòng thí nghiệm bị ô nhiễm khí Cl2, để khử độc người ta xịt vào không khí phòng dung dịch NH3