HDH KHOA học tư NHIEN 8

LỜI NÓI ĐẦUMô hình trường học mới cấp Trung học cơ sở được Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai thực nghiệm đối với lớp 6 từ năm học 2014 2015 với mục tiêu là đổi mới đồng bộ các hoạt độn

KHOA HỌC TỰ NHIÊN

HƯỚNG DẪN HỌC

8

NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

(SÁCH THỬ NGHIỆM)

LỜI NÓI ĐẦU

Mô hình trường học mới cấp Trung học cơ sở được Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai thực nghiệm đối với lớp 6 từ năm học 2014 2015 với mục tiêu là đổi mới đồng bộ các hoạt động sư phạm trong nhà trường ; bảo đảm cho học sinh được tự quản, tự tin trong học tập, chiếm lĩnh được kiến thức, kĩ năng qua tự học và hoạt động tập thể ; phù hợp với mục tiêu đổi mới và điều kiện về năng lực đội ngũ giáo viên, thiết bị giáo dục của hầu hết các trường học Việt Nam ; đồng thời có giải pháp thu hút các gia đình và cộng đồng tích cực tham gia cùng nhà trường thực hiện chức năng giáo dục.

Thay cho sách giáo khoa hiện hành, học sinh học theo mô hình trường học mới sử dụng

sách Hướng dẫn học được thiết kế dựa trên chương trình giáo dục phổ thông hiện hành theo

định hướng tích hợp Bộ sách gồm 8 môn học : Toán, Ngữ văn, Khoa học tự nhiên (tích hợp Vật lí, Hoá học, Sinh học) ; Khoa học xã hội (tích hợp Lịch sử, Địa lí), Giáo dục công dân, Công nghệ, Tin học, Hoạt động giáo dục (tích hợp Thể dục, Âm nhạc, Mĩ thuật) Mỗi bài học

trong sách Hướng dẫn học được biên soạn theo chủ đề tích hợp để có thể tổ chức hoạt động

học tích cực, tự lực của học sinh theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với các hoạt động : “Khởi động”, “Hình thành kiến thức”, “Luyện tập”, “Vận dụng”, “Tìm tòi mở rộng” Hoạt động học của học sinh trong mỗi bài học cần được thực hiện một cách linh hoạt ở trong lớp, ngoài lớp, ở nhà và cộng đồng Các hoạt động học của học sinh được tổ chức trên lớp, cùng với các hoạt động học ở ngoài lớp học tạo thành chuỗi hoạt động học theo tiến trình

sư phạm của phương pháp dạy học tích cực được sử dụng.

Hoạt động “Vận dụng” và “Tìm tòi mở rộng” là các hoạt động chủ yếu giao cho học sinh thực hiện ở ngoài lớp học, không tổ chức dạy học hoàn toàn trên lớp Vì vậy, nội dung các

hoạt động này trong tài liệu Hướng dẫn học có thể là cung cấp thông tin bổ sung ; nêu những

yêu cầu, định hướng và gợi ý về phương pháp thực hiện ; mô tả sản phẩm học tập phải hoàn thành để học sinh tự phát hiện, lựa chọn tình huống thực tiễn giúp vận dụng kiến thức,

kĩ năng đã học được trong bài học và tìm tòi mở rộng theo sở thích, sở trường, hứng thú của mình Các hoạt động này hết sức cần thiết và quan trọng, giúp cho việc phát triển năng lực

và phẩm chất của học sinh, cần phải tổ chức thực hiện đầy đủ và hiệu quả nhưng không yêu cầu tất cả học sinh thực hiện như nhau, sản phẩm học tập của mỗi học sinh trong các hoạt động này cũng không giống nhau.

Trong quá trình biên soạn và triển khai thực nghiệm, các tác giả đã tiếp thu nhiều ý kiến phản hồi và đã hết sức cố gắng chỉnh sửa, hoàn thiện bộ sách Tuy nhiên, bộ sách chắc chắn không tránh khỏi những điểm còn hạn chế, thiếu sót cần được tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung Các tác giả bộ sách trân trọng cảm ơn và mong nhận được những ý kiến đóng góp của đông đảo giáo viên, học sinh, cha mẹ học sinh và những người quan tâm để bộ sách ngày càng được hoàn thiện, đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo.

CÁC TÁC GIẢ

Chủ đề 1

MỞ ĐẦU

KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8

1 Trò chơi : “Họ là Ai ?”

Em hãy ghép tên của các nhà bác học với hình ảnh tương ứng dưới đây và

mô tả một số đóng góp khoa học nổi bật của họ

1 Ngô Bảo Châu Hình

2 Albert Einstein Hình

3 Marie Curie Hình

4 Archimedes Hình

5 Charles Darwin Hình

6 Isaac Newton Hình

Mục tiêu

– Tìm hiểu về công việc của các nhà khoa học trong nghiên cứu khoa học – Học tập và làm theo phương pháp làm việc của các nhà khoa học, học sinh có tác phong nghiên cứu khoa học ngay từ lúc ngồi trên ghế nhà trường

– Tìm hiểu và viết tóm tắt tiểu sử một số nhà khoa học

– Tạo hứng thú, đam mê nghiên cứu khoa học

– Hình thành kĩ năng làm việc khoa học, kĩ năng tự học

B

Bài ài 1 TÌM HIỂU VỀ CÔNG VIỆC CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC 1 TÌM HIỂU VỀ CÔNG VIỆC CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC

TRONG NGHIÊN CỨU THẾ GIỚI TỰ NHIÊN

a) b) c)

2 Chuyện về quả táo chín

Vào một ngày mùa thu, Newton ngồi trên chiếc ghế trong vườn hoa đọc sách, bỗng nhiên một quả táo từ cây rơi xuống trúng đầu Newton Ông xoa đầu, nhìn quả táo chín lăn xuống vũng bùn Quả táo đã cho ông một gợi ý làm ông nghĩ miên man

Quả táo chín rồi, tại sao lại rơi xuống đất ? Tại

vì gió thổi chăng ? Không phải, khoảng không

rộng mênh mông, tại sao lại phải rơi xuống mà

không bay lên trời ? Như vậy Trái Đất có cái gì

hút nó sao ? Mọi vật trên Trái Đất đều có sức

nặng, hòn đã ném đi rốt cuộc lại rơi xuống đất,

trọng lượng của mọi vật có phải là kết quả của

lực hút Trái Đất không ?

Em hãy cho biết :

1 Những câu hỏi trên của Newton được gọi chung là gì ?

Hình 1.1 Các nhà khoa học

f)

2 Theo em, Newton đã làm gì để trả lời những câu hỏi của mình ?

3 Câu chuyện về quả táo rơi đã giúp Newton phát hiện ra điều gì ?

1 Quy trình nghiên cứu khoa học Dựa vào những kiến thức đã được học ở lớp 6, em hãy sắp xếp sao cho đúng thứ tự các bước của quy trình nghiên cứu khoa học

2 Xác định vấn đề nghiên cứu

Bài tập tình huống :

Năm 1928, Fleming là nhà Vi khuẩn học làm

việc tại Bệnh viện Saint Mary ở London Trong

khi kiểm tra các đĩa nuôi cấy chứa vi khuẩn, ông

phát hiện ra hiện tượng khác thường : một loại

nấm đã xuất hiện trên đĩa nuôi cấy vi khuẩn và

phát triển thành các mảng nấm ; xung quanh

những mảng nấm, những mảng vi khuẩn nuôi

cấy đã bị phá huỷ Ông đã suy nghĩ và đặt ra câu

hỏi cho tình huống này

a) Đề xuất giả thuyết b) Kết luận c) Tiến hành nghiên cứu

d) Xác định vấn đề nghiên cứu e) Thu thập, phân tích số liệu

Hình 1.2 Alexander Fleming

– Theo em, câu hỏi của Fleming là gì ?

– Giả thuyết trong nghiên cứu của ông là gì ?

3 Phương pháp nghiên cứu khoa học Fleming chợt nghĩ : có gì đó đã giết chết vi khuẩn Ông đã tiến hành thử nghiệm nhiều lần trên chất dịch của loại nấm đó Kết quả thật kinh ngạc : chất này có thể ngăn chặn một số vi khuẩn nguy hiểm nhất, không cho chúng phát triển Ngay cả khi được pha rất loãng, chất dịch vẫn làm chết các vi khuẩn độc Nó lại không gây hại cho cơ thể Khi chất dịch được tiêm vào cơ thể chuột và thỏ thí nghiệm, chúng vẫn không có những biểu hiện bệnh lí Fleming đã thử thêm bằng dịch của những loại nấm khác thì thấy vi khuẩn vẫn tiếp tục phát triển Bài tập : Em hãy đọc đoạn thông tin trên và cho biết Fleming đã sử dụng phương pháp nghiên cứu nào ?

4 Sản phẩm của nghiên cứu khoa học là gì ? Sau khi tiến hành nghiên cứu, Fleming kết luận rằng, loại nấm này đã tạo một chất giết chết các vi khuẩn Chất này giống enzim là lizozim mà ông đã phát hiện ra vài năm trước Chất này có thể giết vi khuẩn gây bệnh có tên là Staphylococcus Loại nấm mọc giống như dạng các bụi cây này sau được đặt tên khoa học là Penicillium notatum, còn chất có khả năng tiêu diệt vi khuẩn được đặt là penicillin Ban đầu, penicillin được dùng chữa các vết thương bề mặt, nó chỉ mang lại thành công nhất định vì trong penicillin thô có rất ít các hoạt chất Fleming đã cố gắng tách penicillin nguyên chất nhưng chưa thành công. – Sau khi nghiên cứu, Fleming đã rút ra kết luận gì ?

– Sản phẩm nghiên cứu của Fleming là gì ? Nêu ý nghĩa của sản phẩm đó với đời sống con người

10 năm sau, Florey, Chain và các cộng sự đã nghiên cứu và sản xuất được penicillin nguyên chất Sau đó penicillin chính thức được đưa vào chữa trị ở người Năm 1945, Fleming, Chain và Florey được trao tặng giải thưởng Nobel y học Em hãy trao đổi với các bạn và kể tên một số sản phẩm nghiên cứu của các nhà khoa học có ý nghĩa quan trọng với đời sống con người (ghi kết quả vào bảng 1.1) Bảng 1.1 Tên một số sản phẩm nghiên cứu của các nhà khoa học Bước Nhà khoa học Sản phẩm nghiên cứu 1 2 3

1. Thảo luận về nội dung mỗi bước trong hình dưới đây và cho biết các nhà khoa học đã làm gì

Hình 1.3 Các bước tiến hành nghiên cứu của nhà khoa học

Phát hiện vấn đề khoa học

Kết luận, đề nghị Phân tích, thảo luận Luận cứ thực tiễn Luận cứ lí thuyết Thu thập thông tin Xây dựng giả thuyết

Nhà khoa học

Hình 1.4 Mô phỏng cách thức Archimedes

2 Giai thoại Archimedes

Archimedes (khoảng 287 – 212 trước Công nguyên) là một nhà Toán học, nhà Vật lí, kĩ sư, nhà Phát minh và một nhà Thiên văn học người Hy Lạp Ông được coi là một trong những nhà khoa học hàng đầu của thời kì cổ đại

Giai thoại nổi tiếng về Archimedes là câu chuyện về Vua Hiero II đặt làm một chiếc vương niệm vòng nguyệt quế và ông muốn kiểm tra xem làm cách nào để biết được chiếc vương miện mà người thợ kim hoàn dâng cho ông có phải là vàng nguyên chất hay không Nhà vua đã giao trọng trách này cho Archimedes.Archimedes đã rất đau đầu với câu hỏi hóc búa này Trong một lần ngâm mình trong bồn tắm, nước trong bồn tắm tràn ra ngoài đã gợi lên cho ông một ý tưởng Ông hét lên : “Ơ-rê-ca” (tiếng Việt có nghĩa là tìm ra rồi) rồi không cần mặc quần

áo và cứ thế chạy ra đường (giai thoại này vẫn chưa được kiểm chứng nhưng nó

là câu chuyện dễ nhớ khi nói về Archimedes)

Sau này, ý tưởng của ông được phát triển thành nguyên lí Archimedes : Mọi vật chìm trong nước đều chịu một lực đẩy theo phương thẳng đứng theo chiều hướng lên trên và có độ lớn đúng bằng phần chất lỏng mà vật đang chiếm chỗ Lực đẩy này được gọi là lực đẩy Archimedes

Với nguyên lí này, Archimedes đã chứng minh được chiếc vương miện

đã bị nhà kim hoàn chế tạo từ vàng không nguyên chất Cách thức như sau : một khối vàng nguyên chất được giữ thăng bằng với chiếc vương miện, khi đưa vào trong chất lỏng nếu thanh còn giữ thăng bằng chứng tỏ chiếc vương miện

là nguyên chất, nếu không thăng bằng chứng tỏ vương miện bị pha tạp chất do lực đẩy Archimedes lên các chất khác nhau sẽ khác nhau cho dù chúng có cùng khối lượng

Bài tập : Em hãy đọc “Giai thoại Archimedes” và mô tả các bước trong quá trình nghiên cứu của ông (ghi kết quả vào bảng 1.2).

Bảng 1.2 Các bước trong quá trình nghiên cứu của Archimedes

1 Xác định vấn đề nghiên cứu

2 Giả thuyết nghiên cứu

3 Phương pháp nghiên cứu

4 Sản phẩm nghiên cứu

Dựa vào những gợi ý dưới đây, em/nhóm em có thể hình thành một ý tưởng nghiên cứu khoa học :

– Phát hiện những kẽ hở trong khoa học

– Nhận dạng những bất đồng trong tranh luận khoa học

– Nghĩ ngược lại những quan niệm thông thường

– Nhận dạng những vướng mắc trong hoạt động thực tế

– Sự kêu ca phàn nàn của những người không am hiểu

– Những ý tưởng khoa học bất chợt xuất hiện

Em hãy xây dựng quy trình nghiên cứu khoa học cho chính ý tưởng của mình và chia sẻ với cả lớp

1. Tìm hiểu về các cuộc thi : “Thi nghiên cứu khoa học dành cho học sinh Trung học” và “Thi vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn” trên trang web : http://truonghocketnoi.edu.vn

2. Em hãy tìm hiểu và viết tóm tắt tiểu sử nhà khoa học mà em kính yêu theo gợi ý sau :

Các công trình nghiên cứu tiêu biểu :

Em hãy viết cảm nghĩ của em về nhà khoa học mà em kính yêu này và hãy cho biết, em đã học được gì từ nhà khoa học đó

Trò chơi : “Nhóm nào nhanh nhất, kể được nhiều nhất !”.

– Em hãy liệt kê các dụng cụ, thiết bị và mẫu trong các hoạt động học tập ở Khoa học Tự nhiên 6 và Khoa học Tự nhiên 7 (ghi kết quả vào bảng 2.1)

Bảng 2.1 Dụng cụ, thiết bị và mẫu học tập ở Khoa học Tự nhiên 6 và 7 STT Tên dụng cụ, thiết bị và mẫu Cách sử dụng

– Lập kế hoạch thực hiện trong mỗi hoạt động học tập

– Bố trí thí nghiệm khoa học Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị và mẫu trong hoạt động học tập Ghi chép, thu thập các số liệu quan sát

và đo đạc

– Phân tích và giải thích các số liệu quan sát, đánh giá kết quả

– Hình thành kĩ năng làm việc khoa học

B

Bài ài 2 LÀM QUEN VỚI BỘ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THỰC HÀNH 2 LÀM QUEN VỚI BỘ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THỰC HÀNH

MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8

– Dựa vào sách “Hướng dẫn học Khoa học Tự nhiên 8”, em/nhóm em hãy đề xuất các dụng cụ, thiết bị, mẫu được sử dụng trong môn Khoa học Tự nhiên 8

I LÀM QUEN VỚI BỘ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THỰC HÀNH MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8

1 Kể tên một số dụng cụ, thiết bị, mẫu dùng trong các bài Khoa học Tự nhiên 8

Hoàn thành bảng sau :

Bảng 2.2 Dụng cụ, thiết bị và mẫu học tập ở Khoa học Tự nhiên 8

STT Tên dụng cụ, thiết bị và mẫu Cách sử dụng

1

Các dụng cụ đo :

2 Mô hình, mẫu vật thật, tranh ảnh, băng hình ở Khoa học Tự nhiên 8 :

3 Dụng cụ thí nghiệm :

Hoá chất :

2 Em hãy nêu một số các dụng cụ dễ vỡ, dễ cháy nổ và những hoá chất độc hại.

3 Nhắc lại một số quy tắc an toàn khi tiến hành các thí nghiệm khoa học.

II TẬP SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ MẪU TRONG HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

1 Tìm hiểu hoạt động của enzim trong nước bọt

– Mục tiêu :

+ Bố trí các thí nghiệm để tìm hiểu những điều kiện bảo đảm cho enzim hoạt động

+ Rút ra kết luận từ kết quả so sánh giữa thí nghiệm với đối chứng.

+ Rèn tư duy và kĩ năng làm thí nghiệm khoa học

– Mẫu vật, dụng cụ, thiết bị, hoá chất :

+ Nước bọt hoà loãng (25%) lọc qua bông lọc

để cải thiện phương pháp thí nghiệm dựa trên những kiến thức khoa học và hiểu biết thực tiễn rút ra sau khi làm thí nghiệm

(*) Nếu nhà trường có bộ thiết bị cảm biến MGA (1 bộ kết nối aMixer (1), 1 aMixer MGA (2), 1 cảm biến pH) thì có thể bố trí và tiến hành thí nghiệm như sau :

1 Nhấp đôi vào biểu tượng để khởi động phần mềm Addestation (1)

2 Bật nút nguồn khởi động (2)

3 Nối aMixer vào máy tính (1)

4 Nối cảm biến pH vào CH1 của aMixer (1)

5 Nối cảm biến pH vào CH1 của aMixer MGA (2)

6 Vào menu “Cảm biến” >> “aMixer MP” >> trên cửa sổ, chọn “Cảm biến pH” trong danh mục cảm biến ở kênh 1 (1) Nhấn “Chạy” để xác nhận khoảng

đo pH (2)

7 Chuẩn bị vật liệu cho các ống nghiệm (có thể tiến hành trước giờ lên lớp) :– Ống A : 2ml hồ tinh bột + 2ml nước lã

– Ống B : 2ml hồ tinh bột + 2ml nước bọt

– Ống C : 2ml hồ tinh bột + 2ml nước bọt đã đun sôi

– Ống D : 2ml hồ tinh bột + 2ml nước bọt + vài giọt HCl (2%) (*)

8 Đưa cảm biến pH vào ống A, bật Scope để đo pH Ghi lại số liệu đo được vào bảng 2.3

9 Lặp lại phép đo pH với các ống nghiệm còn lại (Chú ý : sau mỗi lần đo phải rửa đầu cảm biến bằng nước cất)

Bảng 2.3 Kết quả thí nghiệm về hoạt động của enzim trong nước bọt Ống nghiệm Hiện tượng (độ trong) Giải thích

1 Enzim trong nước bọt có tên là gì ?

2 Enzim trong nước bọt có tác dụng gì với tinh bột ?

3 Enzim trong nước bọt hoạt động tốt nhất trong điều kiện pH và nhiệt độ nào ?

4 So sánh kết quả giữa những ống nghiệm nào cho phép ta khẳng định enzim trong nước bọt có tác dụng biến đổi tinh bột thành đường ?

5 So sánh kết quả giữa những ống nghiệm nào cho phép ta nhận xét về một vài đặc điểm hoạt động của enzim trong nước bọt ? (*)

Có ba học sinh khi nghiên cứu hoạt động của enzim amilaza trong nước bọt

đã bố trí ba thí nghiệm khác nhau Em hãy phân tích kết quả mỗi thí nghiệm và cho biết, từng học sinh đó có thể rút ra kết luận gì sau khi tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm 1 :

(1) Cử động hàm nhai để kích thích tiết nước bọt Lấy một ít nước bọt vào trong ống nghiệm (ít nhất 5ml) Hoà cùng với một lượng nước cất bằng đó

(2) Chia dung dịch thành hai phần Một phần đun sôi trong ống nghiệm trong

5 phút Nhãn ghi là “Nước bọt đun sôi”

(3) Lấy 3 ống nghiệm và dán nhãn A, B và C

(4) Cho vào mỗi ống theo hướng dẫn sau :

– Ống A : 3ml nước bọt

– Ống B : 3ml nước bọt đun sôi

– Ống C : 3ml chỉ có nước cất

(5) Thêm vào mỗi ống 3ml dung dịch tinh bột (1%) Khuấy đều và để đứng yên (6) Sau 20 phút (nếu cần có thể để lâu hơn) kiểm tra dung dịch trong mỗi ống bằng dung dịch iôt loãng

(7) Ghi lại kết quả quan sát được

(8) Ống nghiệm nào cho chúng ta thấy quá trình biến đổi tinh bột đã xảy ra ? Hãy giải thích

(9) Dự đoán xem cái gì có trong nước bọt đã thực hiện phản ứng trong ống A ? (10) Ống nào xác nhận được cho câu trả lời (9) trên ?

(11) Thực hiện ống C là có mục đích gì ?

Thí nghiệm 2 :

(1) Chuẩn bị dung dịch nước bọt Bạn cần 20ml nước bọt

(2) Lấy 8 ống nghiệm Dán nhãn chúng A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1 và D2.(3) Thêm 5ml tinh bột (1%) vào ống A1, B1, C1 và D1 ; thêm 3ml nước bọt vào ống A2, B2 và C2 ; thêm 3ml nước cất vào ống D2

(4) Để ống A1 và A2 vào bình đựng nước đá ; ống B1 và B2 vào trong bể điều nhiệt (37oC) ; ống D1 và D2 vào một bể điều nhiệt khác (37oC) Để ống C1 và C2 vào nước sôi

(5) Sau 5 phút lấy các ống ra để cho chúng đạt được nhiệt độ trong bể điều nhiệt.(6) Cho nước bọt vào trong ống có tinh bột Ghi lại thời gian

(7) Sau 20 phút kiểm tra dung dịch trong mỗi ống bằng dung dịch iôt Ghi kết quả và kết luận

Ống Chất biến đổi Chất tác dụng Thuốc thử Phản ứng màu

C Tinh bột (2ml) Nước bọt đã đun sôi Iôt ?

D Tinh bột (2ml) Nước bọt + HCl Iôt ?

Tinh bột trong ống nghiệm nào bị biến đổi, còn tinh bột ở ống nghiệm khác lại không biến đổi ? Giải thích

Em hãy vận dụng kiến thức/kĩ năng đã học được ở hoạt động B và hoạt động C

để làm một thí nghiệm khoa học mà em yêu thích

Em/nhóm em cùng với thầy/cô và người thân thiết kế một hoặc một số thiết bị/dụng cụ tự làm cho các bài học Khoa học Tự nhiên 8 Viết hướng dẫn sử dụng cho thiết bị

Chủ đề 2

KHÔNG KHÍ NƯỚC

– Tại sao các nhà leo núi hoặc những người thợ lặn phải đeo các bình dưỡng khí hoặc các thiết bị đặc biệt ?

– Tại sao động vật sống dưới nước dễ gặp phải tình trạng thiếu oxi hơn động vật sống trên cạn ?

Mục tiêu

– Nêu được tính chất vật lí và tính chất hoá học của oxi

– Phát biểu được sự oxi hoá, khái niệm phản ứng hoá hợp, phản ứng

phân huỷ

– Giải thích được vai trò của oxi đối với đời sống sinh vật, lao động và

sản xuất

– Nêu được nguồn cung cấp oxi trong tự nhiên và phương pháp điều

chế oxi trong phòng thí nghiệm

– Thông qua quan sát thí nghiệm, xác định được thành phần hoá học

của không khí Nêu được khái niệm sự oxi hoá, sự cháy là gì

– Trình bày được thực trạng về ô nhiễm không khí, nguyên nhân và

tác hại của ô nhiễm không khí ; Đề xuất các biện pháp phòng chống ô

nhiễm không khí và có ý thức bảo vệ bầu khí quyển tránh ô nhiễm

– Nêu được trách nhiệm của công dân và của bản thân trong việc thực

hiện chính sách bảo vệ môi trường, chống ô nhiễm không khí

BÀI 3 OXI - KHÔNG KHÍ

Thảo luận các nội dung dưới đây và điền các thông tin vào Phiếu học tập số 1 :– Kí hiệu hoá học của nguyên tố oxi.

– Công thức hoá học của đơn chất (khí) oxi

– Nguyên tử khối ; Phân tử khối ;

– Trạng thái tồn tại của oxi trong tự nhiên ?

Những tính chất nào trong số các tính chất mà các em nêu là tính chất vật l ? Tính chất hoá học ? Ứng dụng của oxi là gì ? Vai trò của oxi trong cuộc sống là gì ?

Tính chất vật lí

Trạng thái ; Màu sắc

Khí oxi là chất tan nhiều hay tan ít trong nước ?

Khí oxi nặng hay nhẹ hơn không khí ?

Vì sao biết điều đó ?

Tính chất hoá học

Tác dụng với kim loại

Tác dụng với phi kim

Tác dụng với hợp chất

Ứng dụng và vai trò (tầm quan trọng) của oxi

trong cuộc sống

2 Tính chất hoá học của oxi

a) oxi tác dụng với kim loại và phi kim

Từ kết quả thảo luận ở trên về tính chất hoá học của oxi, hãy tiến hành 3 thí nghiệm để chứng minh tính chất sau: oxi tác dụng với kim loại (sắt), tác dụng với phi kim (lưu huỳnh, photpho)

Điền các thông tin vào phiếu học tập số 2

1.Tác

dụng

với lưu

huỳnh

Lấy một ít lưu huỳnh cho vào

muôi đốt hoá chất, đốt trên

ngọn lửa đèn cồn, quan sát

lưu huỳnh cháy trong không

khí sau đó đưa nhanh vào bình

đựng khí oxi

Đốt ngoài không khí :

Đốt trong oxi :

2 Tác

dụng với

photpho

Lấy một ít photpho cho vào muôi

đốt hoá chất, đốt trên ngọn lửa

đèn cồn, quan sát ngọn lửa cháy

trong không khí, sau đó đưa

nhanh vào bình đựng khí oxi

Đốt ngoài không khí :

Đốt trong oxi :

3 Tác

dụng với

sắt

Đốt nóng đỏ dây thép quấn lò

xo có đính mẩu than ở đầu trên

ngọn lửa đèn cồn sau đó đưa

nhanh vào bình chứa oxi

Đốt ngoài không khí :

Đốt trong oxi :

Nhận xét về tính chất háo học của oxi và hoá trị của nguyên tố oxi trong hợp chất.

b) Oxi có tác dụng được với hợp chất không ?

Khí metan (có trong khí bùn ao…) cháy trong không khí do tác dụng với khí oxi sinh ra khí cacbonic và nước, đồng thời sinh ra nhiệt

II SỰ OXI HOÁ PHẢN ỨNG HOÁ HỢP

1 Sự oxi hoá

Các quá trình oxi tác dụng với đơn chất như Fe, S, P… hay hợp chất như

CH4 được gọi là sự oxi hoá chất đó

Thí dụ :

Sự tác dụng của oxi với lưu huỳnh được gọi là sự oxi hoá lưu huỳnh

Sự tác dụng của oxi với sắt được gọi là sự oxi hoá sắt.

Sự tác dụng của oxi với photpho được gọi là sự oxi hoá photpho

Vậy sự oxi hoá một chất là gì ? Điền từ/cụm từ thích hợp cho trong ngoặc đơn

để hoàn thành định nghĩa về sự oxi hoá

(phi kim ; oxi ; đơn chất ; kim loại ; một chất ; hợp chất) (Một chất ; hai chất ; nhiều chất ; đơn chất ; hợp chất)

Sự oxi hoá là sự tác dụng của oxi với ……(1)…… (chất đó có thể là ……(2)…… hay ……(3)……)

(1) một chất mới ; hai chất mới.

(2) một chất ban đầu ; hai chất ban đầu ; hai hay nhiều chất ban đầu.

Phản ứng hoá hợp là phản ứng hoá học trong đó chỉ có ……(1)…… (sản phẩm) được tạo thành từ ……(2)……

Lưu ý :

Trong nhiều phản ứng hoá hợp như phản ứng của oxi với phi kim (lưu huỳnh, photpho, cacbon), với kim loại (sắt, nhôm, magie), với các hợp chất (metan, dầu hỏa…) có sự tỏa nhiệt

Ở nhiệt độ thường các phản ứng hoá học đó hầu như không xảy ra Nhưng chỉ cần nâng nhiệt độ để khơi mào phản ứng lúc đầu, các chất sẽ cháy đồng thời tỏa nhiều nhiệt Những phản ứng này được gọi là phản ứng tỏa nhiệt

III ỨNG DỤNG CỦA OXI

Học sinh thực hiện một trong hai nhiệm vụ dưới đây :

Nhiệm vụ 1 Quan sát hình 3.1, kết hợp với kiến thức của môn Sinh học để trả

lời các câu hỏi sau đây :

Hình 3.1 Ứng dụng của oxi

Hình 3.2 Thử khí

oxi bằng que đóm có than hồng

Cho một lượng nhỏ thuốc tím (KMnO4)vào ống nghiệm,

nung nóng trên ngọn lửa đèn cồn (Hình 3.2)

Đưa que đóm còn tàn đỏ vào miệng ống nghiệm

Nêu hiện tượng và giải thích

Quan sát hình 3.3a và 3.3b, cho biết tên cách thu khí

oxi (phương pháp dời nước, dời không khí) Giải thích

– Vì sao có thể làm được theo được cách đó ?

Hình 3.3 Thu khí oxi

Câu 1 Khí oxi có vai trò gì trong cuộc sống ?

Câu 2 Quá trình hô hấp của sinh vật là quá trình lấy O2 thải CO2 Khí O2 được

cơ thể lấy vào và sử dụng như thế nào trong cơ thể thực vật và cơ thể người ?Câu 3 Hô hấp là quá trình vô cùng quan trọng đối với cơ thể con người Nếu hệ hô hấp bị tổn thương thì cơ thể sẽ suy yếu rất nhanh và nếu không thở được, chỉ sau vài phút đã tử vong Vậy chúng ta phải làm gì để giữ gìn và bảo

vệ hệ hô hấp ?

Nhiệm vụ 2 Quan sát hình 3.1, trả lời các câu hỏi sau đây :

Câu 1 Khí oxi có vai trò gì trong sự cháy ?

IV ĐIỀU CHẾ OXI PHẢN ỨNG PHÂN HUỶ

1 Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Đọc thông tin dưới đây và làm bài tập sau :

Trong phòng thí nghiệm còn có thể điều chế oxi bằng cách đun nóng kali clorat (KClO3) trộn với một lượng nhỏ mangan (IV) oxit (MnO2) làm xúc tác trong ống nghiệm, khí oxi thoát ra theo phản ứng :

2KClO3 t 2KCl + 3O2Thu khí oxi vào lọ hoặc ống nghiệm bằng 2 cách :

Cách 1 : Oxi đẩy không khí ra khỏi lọ (như hình 3.3.a)

Cách 2 : Oxi đẩy nước ra khỏi ống nghiệm (như hình 3.3 b)

Lưu ý : Thuốc tím (KMnO4), KClO3,… đều là những chất giàu oxi và dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao

Vậy trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi như thế nào ?

Điền từ hoặc cụm từ cho dưới đây để hoàn thành kết luận về cách điều chế oxi trong phòng thí nghiệm :

(1) chứa oxi ; giàu oxi ; có nguyên tố oxi

(2) dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao ; dễ bị phân hủy ở nhiệt độ thấp ; dễ bị phân hủy ở nhiệt độ thường.

KẾT LUẬNTrong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách đun nóng những hợp chất ……(1)…… và ……(2)…… như KMnO4 và KClO3

……(2)……

KẾT LUẬN

1 Sự hô hấp : Trong quá trình trao đổi chất của sinh vật, oxi phản ứng với các chất hữu cơ và giải phóng năng lượng Năng lượng này được dùng cho mọi hoạt động sống của cơ thể

2 Để đảm bảo hệ hô hấp được khoẻ mạnh ta phải tập thể dục nâng cao sức khoẻ, không hút thuốc lá…

3 Sự cháy : Là quá trình phản ứng của oxi với các loại nhiên liệu Phản ứng toả ra nhiều nhiệt và nhiệt này dùng cho các hoạt động sống và sản xuất…

Sử dụng nhiên liệu hợp lí và tiết kiệm năng lượng là bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu

4 Điều chế oxi (lượng nhỏ trong phòng thí nghiệm) : nung KMnO4 hoặc KClO3 (xúc tác MnO2)

PTHH : 2KMnO4 t o K2MnO4 + MnO2 + O2

Theo dõi hiện tượng và quan

sát, so sánh sự thay đổi mực nước

trong bình trước và sau phản ứng

Lưu ý : Thí nghiệm tính theo tỉ

lệ thể tích với giả thiết không khí

chiếm 100%, chia khoảng cách

hình trụ thành 5 phần, mỗi phần

chiếm khoảng 20% (đánh dấu

bằng bút mực)

Nhận xét hiện tượng : Mực

nước trong bình dâng lên chiếm

bao nhiêu thể tích (bao nhiêu

phần) của ống hình trụ ?

Hình 3.3 Thí nghiệm về thành phần không khí

(Nguồn : Chemistry Experiments, Robert Brent,

Golden Press New York)

Oxi chiếm bao nhiêu phần trăm thể tích của không khí ? Khí không cháy còn lại là bao nhiêu phần trăm ?

Kết luận về thành phần của không khí

Không khí là một đơn chất khí trong đó oxi chiếm khoảng 1/5 thể tích không khí (chính xác hơn là 21%), phần còn lại hầu hết là khí nitơ

b) Ngoài khí oxi và khí nitơ, không khí còn chứa những chất gì khác ?

Câu hỏi :

– Tìm dẫn chứng nêu rõ trong không khí có chứa một ít hơi nước

– Khi quan sát lớp nước trên mặt hố vôi tôi, thấy có lớp màng trắng mỏng do khí cacbonic (CO2) đã tác dụng với nước vôi Khí cacbonic này ở đâu ra ?

– Các khí khác (ngoài nitơ và oxi) chiếm tỉ lệ thể tích là bao nhiêu trong không khí ?

V KHÔNG KHÍ SỰ CHÁY

1 Thành phần của không khí

Thí nghiệm xác định thành phần của không khí (Hình 3.4)

Dụng cụ thí nghiệm : 1 chiếc đĩa, 1 ngọn nến, 1 cái bình rỗng và nước.

Kết luận :

Hiện tượng sương mù, hiện tượng có xuất hiện những giọt nước nhỏ trên mặt ngoài của thành cốc nước lạnh để trong không khí chứng tỏ không khí có hơi nước.Khí cacbonic CO2 tạo thành màng trắng với nước vôi ở hố tôi vôi, chứng tỏ

2 Tác hại của ô nhiễm không khí là gì ?

3 Biện pháp bảo vệ không khí trong lành là gì ?

Thảo luận nhóm và trình bày thực trạng ô nhiễm không khí, tác hại của ô nhiễm, nguyên nhân gây ô nhiễm và biện pháp bảo vệ không khí trong sạch

2 Sự cháy và sự oxi hoá chậm

a) Sự cháy

Như trên đã nghiên cứu, tác dụng của lưu huỳnh, photpho với oxi có kèm theo

sự tỏa nhiệt và phát sáng, được gọi là sự cháy Vậy sự cháy là sự oxi hoá có tỏa nhiệt và phát sáng

Sự cháy của một chất trong không khí và trong oxi có gì giống và khác nhau ? Giải thích

b) Sự oxi hoá chậm

Đó là sự oxi hoá có tỏa nhiệt nhưng không phát sáng

Sự oxi hoá chậm thường xảy ra trong tự nhiên : các đồ vật bằng gang, thép trong tự nhiên dần biến thành sắt oxit Sự oxi hoá chậm các chất hữu cơ trong

cơ thể diễn ra liên tục, năng lượng sinh ra giúp cơ thể hoạt động

Trong điều kiện nhất định sự oxi hoá chậm có thể chuyển thành sự cháy, đó

là sự tự bốc cháy

Hãy tìm các ví dụ những hiện tượng về sự tự bốc cháy

3 Điều kiện phát sinh và các biện pháp để dập tắt sự cháy

Các điều kiện phát sinh sự cháy là :

– Chất phải nóng đến nhiệt độ cháy ;

– Phải có đủ khí oxi cho sự cháy

Muốn dập tắt sự cháy, cần thực hiện một hay đồng thời cả hai biện pháp sau :– Hạ nhiệt độ của chất cháy xuống dưới nhiệt độ cháy ;

– Cách li chất cháy với khí oxi

Câu hỏi :

Muốn dập tắt ngọn lửa do xăng dầu cháy, người ta thường trùm vải dày hoặc phủ cát lên ngọn lửa mà không dùng nước Giải thích

1 Người ta phải sử dụng bình oxi để thở trong những trường hợp nào ?

2. Khi tiếp thêm củi vào bếp lửa, cách làm nào sau đây làm cho lửa mạnh hơn ? Giải thích

Cách 1 : Cho thanh củi to vào bếp.

Cách 2 : Chẻ mỏng nó ra rồi cho vào bếp

Cách 3 : Thổi hoặc quạt thêm không khí vào

3 Hãy viết các PTHH của các phản ứng khi cho oxi tác dụng với : canxi, nhôm, kẽm, đồng, cacbon, lưu huỳnh, photpho (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có)

4 Trong khí (gas) thường dùng có thành phần chính là khí propan (C3H8)

5. Một buổi làm thực hành thí nghiệm cần khoảng 12 lọ oxi, mỗi lọ có dung tích khoảng 200 ml Tính khối lượng KMnO4 tối thiểu cần dùng để thu được lượng oxi trên (cho rằng 1 mol khí chiếm thể tích 24 lít ở điều kiện phòng và không có sự hao hụt trong quá trình điều chế khí)

6 Hãy tưởng tượng mình là nguyên tố oxi, hãy giới thiệu về bản thân

7. Đọc thông tin trong biểu đồ sau và cho biết ngoài các ứng dụng đã nêu, oxi còn có những ứng dụng gì ?

1 Người ta ví “Cây xanh là nhà máy sản xuất cacbohiđrat và oxi, đồng thời điều hoà lượng oxi trong khí quyển” Bạn hãy giải thích ý kiến đó bằng PTHH

Tính thể tích khí cacbonic mà cây xanh đã hấp thụ được bằng quá trình quang hợp nếu quá trình đó giải phóng 134,4 m3 khí oxi (đktc) Hiệu suất quá trình tổng hợp đạt 80% Từ đó em hãy nêu lợi ích của cây xanh

Em hãy nêu một hành động thiết thực nhất tại gia đình để góp phần bảo vệ môi trường không khí trong sạch

2 Trong đời sống hằng ngày, những quá trình nào sinh ra khí CO2, quá trình nào giảm khí CO2, sinh ra khí O2 ?

3. Giải thích vì sao sự cháy trong không khí xảy ra chậm hơn và tạo ra nhiệt

độ thấp hơn so với sự cháy trong khí oxi

4. Những điều kiện cần thiết để cho một vật có thể cháy và tiếp tục cháy được là gì ?

1 Ô nhiễm không khí là gì ?

Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa do bụi

2 Tại sao các nhà leo núi hoặc những người thợ lặn phải đeo các bình dưỡng khí hoặc các thiết bị đặc biệt ?

Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm và không khí càng loãng, làm cho lượng oxi cũng giảm sút Chúng ta sẽ chết khi nồng độ oxi trong không khí giảm xuống dưới 11% Theo tính toán của các nhà khoa học, chúng ta sẽ không thể thở mà không có bình dưỡng khí trên độ cao khoảng 7,900m

Trong khi đó, nếu lặn xuống dưới đáy biển mà không có những thiết bị đặc biệt, chúng ta sẽ bị thiếu oxi và chịu áp lực rất lớn của nước Thông thường một người có thể lặn sâu xuống khoảng 18m Nhưng kỷ lục thế giới ghi lại độ sâu lớn nhất mà con người có thể lặn xuống là 85m

3 Em hãy tìm hiểu về khả năng oxi kết hợp với chất hemoglobin trong máu

Tôi là quả bóng chứa khí hiđro và bạn tôi là quả bóng chứa khí oxi, đố các bạn phân biệt được chúng tôi và giải thích vì sao bạn biết ?

Hai chúng tôi kết hợp với nhau tạo thành nước

Mục tiêu

1 Hiđro

– Nêu được tính chất vật lí và tính chất hoá học của hiđro ;

– Trình bày được một số ứng dụng và cách điều chế hiđro trong phòng

thí nghiệm

– Nhận biết được phản ứng thế

– Tính được thể tích khí hiđro (đktc) tham gia phản ứng và sản phẩm

2 Nước

– Nêu được thành phần định tính và định lượng ; tính chất vật lí, tính chất

hoá học của nước

– Trình bày được vai trò quan trọng của nước đối với sự sống, đối với

sự phát triển của xã hội, vấn đề ô nhiễm và biện pháp chống ô nhiễm

nguồn nước và sử dụng tiết kiệm nước sạch

BÀI 4 HIĐRO - NƯỚC

Tôi là nước được tạo thành từ 11,1% H và 88,9% O theo khối lượng Vậy công thức hoá học của tôi có thể là HO8 được không ? Bạn đã biết những gì về chúng tôi ?

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA HIĐRO VÀ NƯỚC

Em hãy đọc thông tin sau và dựa vào những điều đã trao đổi với bạn ở hoạt động khởi động, điền các thông tin vào bảng 4.1

Kí hiệu của nguyên tố hiđro là H Nguyên tử khối bằng 1

Công thức hoá học của đơn chất hiđro là H2 Phân tử khối bằng 2

Công thức của phân tử nước là H2O Khối lượng phân tử bằng 18

Bằng thực nghiệm người ta thấy 1 lít nước ở 15oC hoà tan được 20 ml khí hiđro Hiđro là chất khí nhẹ nhất trong các chất khí

Nước sôi ở 100oC (ở áp suất khí quyển là 760 mm Hg), hoá rắn ở 0oC thành nước đá và tuyết Khối lượng riêng ở 4oC là 1g/ml hoặc 1kg/lít) Nước có thể hoà tan được nhiều chất rắn (đường, muối ăn,…), chất lỏng (cồn, axit,…), chất khí (khí amoniac,…)

Vị : Nhiệt độ sôi : Nhiệt độ hoá rắn : Nước có thể hoà tan được những chất nào ?

II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA HIĐRO ĐIỀU CHẾ HIĐRO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM PHẢN ỨNG THẾ

1 Tính chất hoá học của hiđro

a) Tác dụng với oxi

Thí nghiệm 1 : Đưa ngọn lửa khí hiđro đang cháy vào

gần phía trong của cốc thuỷ tinh úp ngược (Hình 4.1),

hiđro cháy trong không khí Quan sát có hiện tượng gì

xảy ra ? Giải thích hiện tượng trên bằng PTHH.

b) Tác dụng với đồng oxit

Thí nghiệm 2 : Cho một luồng

khí H2 (sau khi đã kiểm tra sự tinh

khiết) đi qua bột đồng (II) oxit (CuO)

có màu đen (Hình 4.2) Ở nhiệt độ

thường, có phản ứng hoá học xảy

ra không ? Đốt nóng CuO (đưa ngọn

lửa đèn cồn vào vị trí có CuO, lúc

này nhiệt độ sẽ tới khoảng 400oC),

quan sát và nhận xét hiện tượng

Điền các thông tin vào bảng 4.2

Thí nghiệm 2 – Ở nhiệt độ thường :

Hình 4.2 Hiđro khử đồng(II) oxit

Hình 4.1 Hiđro cháy

trong không khí

KẾT LUẬN

Ở nhiệt độ thích hợp, khí hiđro không những kết hợp được với đơn chất, mà còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại Khí hiđro có tính khử Các phản ứng này đều toả nhiệt

2 Điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm Phản ứng thế

Hình 4.3 Điều chế khí hiđro

Khí hiđro cháy trong không khí

a) Thí nghiệm điều chế và đốt cháy khí hiđro

Cho một mảnh (hoặc 2 – 3 hạt) kẽm (Zn) vào

ống nghiệm và rót 2 – 3 ml dung dịch axit clohiđric

(HCl) vào đó (Hình 4.3) Ghi lại hiện tượng và

giải thích, viết PTHH

Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có ống dẫn

khí xuyên qua Sau khi thử độ tinh khiết (dòng

khí hiđro không có lẫn oxi hoặc chờ khoảng 1

phút cho khí hiđro đẩy hết không khí ra khỏi ống

nghiệm), đưa que đóm còn tàn đỏ vào đầu ống

dẫn khí Nhận xét

b) Điều chế và thu khí hiđro trong phòng thí nghiệm

Hình 4.4 Điều chế và thu khí hiđro

Điều chế hiđro bằng cách đổ dung dịch axit clohiđric loãng vào phễu Mở khoá cho dung dịch axit chảy xuống lọ và tác dụng với kẽm Thu khí hiđro bằng hai cách :

Cách 1 (Hình 4.4a) gọi là phương pháp dời nước Cách 2 (Hình 4.4b) gọi là phương pháp dời không khí Giải thích vì sao có thể thu khí hiđro bằng hai cách trên.

Khi thu khí hiđro bằng phương pháp dời không khí, vì sao người ta phải úp ngược dụng cụ thu (ống nghiệm hoặc lọ,…) ?

(nguyên tử của nguyên tố clo ; nguyên tử của nguyên tố hiđro ;

hai chất ; đơn chất và hợp chất ; đơn chất ; hợp chất)

– Nguyên tử của đơn chất Zn (hoặc Fe) đã thay thế ……(1)…… trong hợp chất axit

– Phản ứng thế là phản ứng giữa ……(2)…… trong đó nguyên tử của

……(3)…… thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong ……(4)……

3 Ứng dụng của hiđro

Quan sát hình 4.5 và trả lời các câu hỏi sau :

– Nêu những ứng dụng của hiđro

– Hiđro có những ứng dụng đó là dựa vào tính chất chủ yếu nào ?

3 Phản ứng thế là phản ứng hoá học giữa đơn chất và hợp chất, trong

đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất

III THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA NƯỚC

1 Thành phần hoá học của nước

a) Thí nghiệm sự phân huỷ nước

Quan sát thiết bị thí nghiệm phân hủy nước (Hình 4.6) Khi cho dòng điện một chiều đi qua nước (đã có pha thêm một ít dung dịch axit sunfuric để làm tăng độ dẫn điện của nước), trên bề mặt điện cực (Pt) xuất hiện bọt khí Các khí này tích

Hình 4.5 Ứng dụng của hiđro