SKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sống

SKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sốngSKKN Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sống

PHẦN I MỞ ĐẦU

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Môn hoá học trong trường phổ thông là một môn học khó, nếu giáo viênkhông có những bài giảng và phương pháp phù hợp, dễ làm cho học sinh thụđộng trong việc tiếp thu kiến thức Đã có hiện tượng một bộ phận học sinhkhông muốn học hoá học, ngày càng lạnh nhạt với giá trị thực tiễn của hoáhọc

Trong khi đó, nhiều giáo viên chưa quan tâm đúng mức đến đối tượnggiáo dục Hiện tượng dùng đồng loạt một cách dạy, một bài giảng cho nhiềulớp, nhiều thế hệ học trò là không ít Với phương pháp giảng dạy này, giáoviên đã trở thành người truyền thụ tri thức một chiều còn học sinh học mộtcách thụ động

Chính vì vậy, để nâng cao hiệu quả trong giảng dạy, tôi đã mạnh dạn cảitiến nội dung, phương pháp trong các bài giảng hóa học THPT Một trong

những phương pháp tôi đã làm đó là "Vận dụng kiến thức hoá học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sống"

Có những vấn đề hóa học có thể giúp học sinh giải thích các hiện tượngtrong tự nhiên, tránh việc mê tín dị đoan, thậm chí hiểu được những dụng ýkhoa học trong những câu ca dao – tục ngữ mà thế hệ trước để lại Những kiếnthức đó có thể ứng dụng trong thực tiễn đời sống thường ngày mà không gâynhàm chán cho học sinh, lại có tác dụng kích thích tư duy, tính chủ động, sángtạo và hứng thú học tập của học sinh Bên cạnh đó, có một số kiến thức màhọc sinh không dễ học thuộc, rất dễ nhầm lẫn thì tôi hướng dẫn cho các emcách nhớ bằng những câu đọc vui làm cho bộ môn hóa học không khô khan,bớt đi tính đặc thù và phức tạp

Trường THPT Pleime Trang 1

2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài

Mục tiêu của đề tài này là giúp cho học sinh hiểu đúng đắn và hoànchỉnh hơn về những kiến thức hóa học, về các hiện tượng tự nhiên thông quacác bài học, giờ thực hành của chương trình phổ thông Đồng thời là cơ sởphát huy tính sáng tạo của học sinh, cũng như khả năng ứng dụng kiến thứcvào thực tiễn để phục vụ đời sống hằng ngày; góp phần giải tỏa, xoá bỏ nhữnghiểu biết sai lệch làm hại đến đời sống, tinh thần của con người Đề tài còn cóthể làm tài liệu cho các đồng nghiệp tham khảo thêm trong quá trình giảngdạy

Trong phạm vi đề tài này, tôi không tham vọng giải quyết mọi vấn đềthực tiễn trong môn hóa học ở trường THPT mà chỉ đưa ra một số ví dụ minhhọa cụ thể, với mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn hóa học,kích thích tư duy và hứng thú học tập của học sinh, để hoá học không cònmang tính đặc thù khó hiểu như một "thuật ngữ khoa học"

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đề tài này nghiên cứu một số vấn đề, một số hiện tượng thường gặp trong thực tế cuộc sống mà có liên quan đến môn hóa học Được áp dụng cho đối tượng học sinh tại các lớp tôi trực tiếp giảng dạy năm học 2012 – 2013

4 Phương pháp nghiên cứu.

Dựa trên mục tiêu, đối tượng và phạm vi áp dụng của đề tài, tôi đã dùng

các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp điều tra: Điều tra việc giảng dạy - học tập ở một số tiết dạy

môn Hóa học

- Phương pháp đối chứng: So sánh kết quả trước và sau khi dạy học, kết quả

giữa lớp đối chứng và lớp thực nghiệm

Trường THPT Pleime Trang 2

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Sưu tầm và nghiên cứu các tài liệu có liên

quan

- Phương pháp kiểm tra: Đưa một số bài tập yêu cầu học sinh làm để lấy kết

quả

5 Điểm mới trong đề tài nghiên cứu.

Trong đề tài nghiên cứu này, điểm nổi bật đó là học sinh được tiếp cậnnhững hiện tượng thực tế trong tự nhiên và trong cuộc sống, phù hợp với nộidung bài học và trình độ hiểu biết của các em Học sinh sẽ luôn băn khoăn,trăn trở giữa cái đã biết và cái chưa biết Chính điều đó sẽ thúc đẩy các emmuốn tìm hiểu vấn đề để giải thích các hiện tượng này Học sinh sẽ hiểu đượcvấn đề một cách bản chất và sâu sắc hơn, dần dần nâng cao lòng yêu thích đốivới bộ môn hóa học

Trường THPT Pleime Trang 3

PHẦN II NỘI DUNG

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

Đảng và nhà nước ta đã khẳng định: “Giáo dục là quốc sách hàng đầu, đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho phát triển” Điều đó đã được thể hiện trong

các Nghị quyết của Trung ương

Nghị quyết Trung ương 4 khoá VII đã chỉ rõ phải “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học Kết hợp học với hành, học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trường với xã hội Áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.

Nghị quyết Trung ương 8, khóa XI tiếp tục khẳng định: “Phải đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo, coi học sinh là trung tâm của quá trình lĩnh hội kiến thức, thầy chỉ đóng vai trò định hướng cho quá trình lĩnh hội đó”

Trong luật Giáo dục ban hành năm 2005 có quy định:

- “Hoạt động giáo dục phải được thực hiện theo nguyên lý học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội.”

- “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.”(Theo mục 2 điều 28).

Như vậy, giáo dục phổ thông không phải là truyền thụ kiến thức đơnthuần mà chú trọng hơn tới:

Trường THPT Pleime Trang 4

- Bồi dưỡng năng lực tự học, học suốt đời, học để nâng cao trình độchuyên môn, học để chuyển đổi nghề nghiệp….

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đềnảy sinh trong đời sống, lao động và sản xuất

- Khích lệ học sinh phát huy tính chủ động trong việc chiếm lĩnh trithức, phát huy tính sáng tạo trong việc vận dụng kiến thức để giải quyết tìnhhuống có vấn đề nảy sinh trong học tập và trong thực tiễn

Môn hoá học trong trường phổ thông cung cấp cho học sinh hệ thốngkiến thức, kĩ năng cơ bản, hiện đại, thiết thực và gắn liền với đời sống Nộidung chủ yếu bao gồm cấu tạo chất, sự biến đổi của các chất, những ứng dụng

và tác hại của các chất trong đời sống, sản xuất và môi trường Những nộidung này góp phần giúp học sinh có kiến thức phổ thông tương đối toàn diện

để có thể tiếp tục học lên, đồng thời có thể giải quyết một số vấn đề có liênquan đến hoá học trong đời sống và sản xuất Mặt khác, góp phần phát triển tưduy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

2 THỰC TRẠNG

Giáo dục phổ thông ở nước ta hiện nay vẫn còn tình trạng truyền thụkiến thức cho học sinh một cách thụ động, thầy đọc, trò chép, chưa phát huyđược tính tích cực chủ động của học sinh Một phần nguyên nhân là do cơ sởvật chất của các trường chưa đảm bảo và cũng không đồng bộ giữa các trường.Mặt khác, do giáo viên ngại tiếp cận với những phương pháp mới, ngại tìmtòi, ngại thay đổi Vì vậy, đổi mới phương pháp dạy học đã và đang thực sự làyếu tố quyết định đến hiệu quả giờ dạy Một trong những yếu tố để giờ dạy cóhiệu quả là phải phát huy tính thực tế, giáo dục về môi trường, đảm bảo tính

Trường THPT Pleime Trang 5

khoa học - hiện đại, cơ bản, tính thực tiễn và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, tính

hệ thống sư phạm

Tuy nhiên mỗi tiết học không nhất thiết phải hội tụ tất cả những quanđiểm nêu trên, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng, đừng quá lạm dụng khi lượngkiến thức không thống nhất Mặt khác tuỳ vào nội dung và đơn vị kiến thứctrong tiết dạy mà ta lồng vào các vấn đề nêu trên sao cho hợp lí

3 GIẢI PHÁP VÀ NỘI DUNG

3.1 Giải pháp

Lồng ghép các câu hỏi liên quan đến các hiện tượng tự nhiên và cáchiện tượng thường gặp trong đời sống hằng ngày vào các tiết học có liên quanđến kiến thức bài học Từ đó học sinh có nhận thức đúng về các hiện tượng tựnhiên, cũng như các hiện tượng xảy ra trong đời sống hằng ngày, tránh việchiểu nhầm, hiểu sai lệch vấn đề

3.2 Nội dung

Để tiện việc tham khảo và đóng góp ý kiến cho đề tài này ngày càng hoàn thiện và chất lượng hơn, tôi đã sắp xếp việc giải thích các hiện tượng trong thiên nhiên và đời sống theo trình tự các cấp học, từ lớp 10 đến lớp 12 Tuy nhiên, khi giải thích bất kì hiện tượng nào cũng đều liên quan đến kiến thức của nhiều cấp học Chính vì vậy, việc giải thích một hiện tượng nào đó

mà chỉ đề cập đến kiến thức ở một cấp học riêng biệt là không thể Cho nên trong quá trình giải thích tôi có đề cập thêm đến những kiến thức liên quan

Đề tài này được thực hiện dưới dạng những câu hỏi hay nêu những hiện tượngthường gặp trong đời sống, từ đó vận dụng những kiến thức hóa học để giải thích Cụ thể như sau:

Trường THPT Pleime Trang 6

Vấn đề 1 Trong quá trình dạy bài Clo, khi nêu một số ứng dụng cơ bản

của Clo, ta đặt câu hỏi: “vì sao khi mở các vòi nước máy ở các thành phố

thì ta lại nghe mùi Clo ?”

Vì nước ở các thành phố có chứa nhiều vi khuẩn, Clo có tác dụng diệt khuẩn nên người ta cho một lượng nhỏ khí Clo vào để diệt khuẩn Một phần khí Clo tan vào trong nước

Cl + H O 2 2 ������ HCl + HClO

Chính HClO và Cl2 có tính oxi hóa mạnh có tác dụng diệt khuẩn và sát trùng nước Một phần nhỏ Cl2 còn lại gây mùi

Vấn đề 2 Khi nghiên cứu bài “Flo và hợp chất HF”, giáo viên đặt câu hỏi:

* “Vì sao axit HF không đựng được trong bình thủy tinh? Làm sao để khắc chữ hoặc khắc hình lên thủy tinh”

Vì thành phần của thủy tinh chủ yếu là SiO2, mà axit HF lại tác dụng được vớiSiO2 theo phương trình SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O

Do đó không đựng được axit HF trong bình thủy tinh

Trường THPT Pleime Trang 7

Muốn khắc thủy tinh người ta nhúng thủy tinh vào sáp nóng chảy, nhấc

ra cho nguội, dùng vật nhọn khắc hình ảnh cần khắc vào lớp sáp trên bề mặt,rồi nhỏ dung dịch HF vào thì thủy tinh sẽ bị ăn mòn ở những chỗ lớp sáp bịcào đi

SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2ONếu không có dung dịch HF thì thay bằng dung dịch H2SO4 đặc và bộtCaF2 Làm tương tự như trên nhưng ta cho bột CaF2 vào chỗ cần khắc, sau đócho thêm H2SO4 đặc vào và lấy tấm kính khác đặt trên chỗ cần khắc Sau mộtthời gian, thủy tinh cũng sẽ bị ăn mòn ở những nơi cạo sáp

CaF2 + 2H2SO4 → CaSO4 + 2HF↑ ( dùng tấm kính che lại)

Sau đó SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O

** “Vì sao khi dùng chảo chống dính để chiên hoặc xào thức ăn thì chảo

không bị dính”

Nếu dùng chảo bằng gang, nhôm thường để chiên cá, trứng không khéo

sẽ bị dính chảo Nhưng nếu dùng chảo không dính thì thức ăn sẽ không dínhchảo

Thực ra mặt trong của chảo không dính người ta có trải một lớp hợpchất cao phân tử Đó là politetrafloetylen được tôn vinh là

“vua chất dẻo” thường gọi là “teflon” Politetra floetilen chỉ chứa hai nguyên

tố C và F nên liên kết với nhau rất bền chắc Khi cho teflon vào axit vô cơ hayaxit H2SO4 đậm đặc, nước cường thủy (hỗn hợp HCl và HNO3 đặc) vào dung

Trường THPT Pleime Trang 8

CF2 CF2

n

dịch kiềm đun sôi thì teflon không hề biến chất Dùng teflon tráng lên đáychảo khi đun với nước sôi hoặc các loại dầu ăn, muối, dấm,… không hề xảy

ra bất kì tác dụng nào Cho dù không cho dầu mỡ mà trực tiếp rán cá, trứngtrong chảo thì cũng không bị dính chảo

Một điều chú ý là không nên đốt nóng chảo không trên bếp lửa vì teflon

ở nhiệt độ trên 250oC là bắt đầu phân hủy và thoát ra chất độc Khi rửa chảokhông nên chà xát bằng các đồ vật cứng vì có thể gây tổn hại cho lớp chốngdính

Vấn đề 3 Khi nghiên cứu bài Oxi – Ozon, giáo viên đặt câu hỏi cho học

sinh: “vì sao ở những vùng có đồi thông, không khí ở đó thường trong lành

và người ta thường xây các khu nghỉ dưỡng ở đó”

Vì cây thông có khả năng tạo ra khí Ozon, mà khí Ozon có tính oxi hóa mạnh và có khả năng diệt khuẩn Chính vì thế ở các rừng thông các vi khuẩn

bị tiêu diệt bởi Ozon nên không khí trong lành

Vấn đề 4 Khi nghiên cứu về H2 S, ta đặt câu hỏi: “vì sao khi đập quả trứng

bị ung, hoặc đi qua các vùng có xác của động, thực vật chết ta lại nghe mùi thối”

Vì trong thành phần protein của quả trứng, hoặc trong xác của động, thực vật có chứa hợp chất của lưu huỳnh, khi trứng bị ung, hay khi động, thực vật chết thì hợp chất của lưu huỳnh bị oxi hóa thành H2S có mùi trứng thối

Vấn đề 5 Khi nghiên cứu về tính hút nước mạnh của axit sunfuric đặc,

yêu cầu học sinh giải thích

* “vì sao khi cho axit sunfuric đặc vào cốc chứa đường kính trắng, làm cho đường trong cốc bị đen lại và có bọt khí trào ra ngoài rất mạnh”.

Trường THPT Pleime Trang 9

Vì đường thuộc loại hợp chất cacbohidrat có công thức C12(H2O)11 khi gặp H2SO4 đặc có tác dụng hút nước mạnh, H2SO4 đặc sẽ lấy nước của đường

C12(H2O)11 H2SO4 đặc 12C + 11H2O

Sau đó C + 2H2SO4đặc CO2 + 2SO2 + 2H2O Chính

CO2, SO2 làm cho C màu đen bị trào ra ngoài

** “Vì sao không được đổ nước vào dung dịch H 2 SO 4 đặc, mà chỉ được cho axit H 2 SO 4 đặc từ từ vào nước”

Vì axit sunfuric đặc là chất lỏng sánh như dầu và nặng hơn nước Nếu tacho nước vào axit, nước sẽ nổi trên bề mặt axit, axit sunfuric đặc tan trongnước, tạo thành những hiđrat H2SO4.nH2O Đồng thời sẽ tỏa ra một nhiệtlượng lớn làm nước sôi mãnh liệt và bắn tung tóe gây nguy hiểm

Trái lại khi ta cho axit sunfuric vào nước thì tình hình sẽ khác Axitsunfuric đặc nặng hơn nước Nếu cho từ từ axit vào nước, nó sẽ chìm xuốngđáy nước, sau đó phân bố đều trong toàn bộ dung dịch Như vậy khi có phảnứng xảy ra, nhiệt lượng sinh ra được phân bố đều trong dung dịch, nhiệt độ sẽtăng từ từ không làm cho nước sôi lên một cách quá nhanh

Vấn đề 6 Khi nghiên cứu về ứng dụng của Iot, ta đặt câu hỏi: “vì sao

trong đời sống hằng ngày ta cần sử dụng muối Iot”

Trường THPT Pleime Trang 10

Người bị bệnh bướu cổ

Iot là một trong hai thành phần cấu tạo nên hoocmon tirozin của tuyếngiáp trạng Trong cơ thể con người, một lượng lớn iot tập trung ở tuyến giáptrạng Ở người trưởng thành lượng iot này khoảng 20-50mg

Hàng ngày ta phải bổ sung lượng iot cần thiết cho cơ thể bằng cách ănmuối iot Iôt có trong muối ăn dạng KI và KIO3 Nếu lượng iot không cungcấp đủ thì sẽ dẫn đến tuyến giáp trạng sưng to thành bướu cổ, nặng hơn là đầnđộn, vô sinh và các chứng bệnh khác

Vấn đề 7 Khi nghiên cứu bài Nitơ, yêu cầu học sinh giải thích: “vì sao khi

trời sắp mưa, nếu ta nhìn lên vùng có sấm chớp ta sẽ nhìn thấy lớp khí có màu nâu đỏ”.

Vì khi có sấm chớp (tia tử ngoại) thì N2 sẽ hóa hợp với O2

N2 + O2 tia lửa điện 2NO

Khí NO kém bền sẽ bị Oxi trong không khí oxi hóa ngay

2NO + O2 2NO2 (màu nâu đỏ)

Vấn đề 8 Khi nghiên cứu bài axit HNO3 và muối nitrat Yêu cầu học sinh giải thích câu ca dao

Trường THPT Pleime Trang 11

“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ

Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”

Vì khi có sấm chớp (tia tử ngoại) thì N2 sẽ hóa hợp với O2

N2 + O2 tia lửa điện 2NO

Khí NO kém bền sẽ bị Oxi trong không khí oxi hóa ngay

2NO + O2 2NO2

Khí NO2 hòa tan trong nước: 4NO2 + O2 + H2O → 4HNO3

HNO3 → H+ + NO3- (đạm)

Ion NO3- tạo ra được cây hấp thụ và sử dụng nên làm cho cây tươi tốt

Vấn đề 9 “Khi nghe các cụ già kể chuyện về ma trơi và thường gặp ở các

nghĩa địa, nơi chôn cất những người đã chết” Bằng kiến thức hóa học, yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng ma trơi khi nghiên cứu bài

“Photpho và hợp chất của photpho”.

Vì trong xương của động vật luôn có chứa một hàm lượng photpho Khi

cơ thể động vật chết đi, nó sẽ phân hủy một phần thành photphin PH3 và lẫnmột ít điphotphin P2H4

Photphin không tự bốc cháy ở nhiệt độ thường Khi đun nóng đến

150oC thì nó mới cháy được Còn điphotphin P2H4 thì tự bốc cháy trong khôngkhí và tỏa nhiệt Chính lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình này làm chophotphin bốc cháy:

Trường THPT Pleime Trang 12

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2OQuá trình trên xảy ra cả ngày lẫn đêm nhưng do ban ngày có các tiasáng của mặt trời nên ta không quan sát rõ như vào ban đêm

Hiện tượng ma trơi chỉ là một quá trình hóa học xảy ra trong tự nhiên vàthường gặp ma trơi ở các nghĩa địa vào ban đêm

Vấn đề 10 Khi nghiên cứu bài hợp chất của Photpho, yêu cầu học sinh

giải thích: “vì sao khi ăn phải thuốc chuột, thì chuột rất khát nước và chuột

sẽ bị chết sau khi đã uống nước”

Thành phần thuốc chuột là kẽm photphua Zn3P2 Sau khi ăn, Zn3P2 bịthủy phân rất mạnh, hàm lượng nước trong cơ thể chuột giảm, nó khát và đitìm nước Khi đó: Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3↑

Chính PH3 (photphin) là chất khí rất độc đã giết chết chuột

Càng nhiều nước đưa vào cơ thể chuột → PH3 thoát ra nhiều → chuộtcàng nhanh chết Nếu không có nước chuột sẽ lâu chết hơn

Vấn đề 11 Khi nghiên cứu bài cacbon và hợp chất, ta sẽ đặt câu hỏi:

* “vì sao để giảm mùi khê khi cơm bị cháy thì ta dùng một ít than củi”

Trường THPT Pleime Trang 13