tRẢI NGHIỆM SANG TẠO: NGHIÊN CỨU GIẢI THÍCH ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ CHẤT DỰA VÀO TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ HÓA HỌC

1 NGHIÊN CỨU GIẢI THÍCH ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ CHẤT DỰA VÀO TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ HĨA HỌC ĐẶT VẤN ĐỀ Xu hướng giáo dục ngày tạo người biết tự học, tự thích nghi với hoàn cảnh sống mang lại, biết tiếp thu kiến thức đại gắn với thực tế sản xuất đất nước tự tìm giải pháp cho vấn đề sống công nghiệp đặt Muốn thực nhiệm vụ trên, nhà trường trung học phải đổi toàn diện, trước hết đổi hệ thống môn học, có mơn Hóa học Từ trước tới giảng dạy học tập mơn hóa học trường phổ thông nặng lý thuyết hàn lâm, thiên xu hướng giải tập phức tạp đáp ứng cho kì thi tốt nghiệp chủ yếu kì thi đại học Do học sinh học nhiều kiến thức thời gian sau hết thi cử biết học hóa học để làm lên đại học khơng học tiếp chun ngành có mơn hóa Do việc dạy học hóa học gắng với ứng dụng thực tế điều cần thiết xu Nói đến việc dạy học hóa học trường phổ thơng, thời lượng nên dạy tới mục ứng dụng giáo viên thường cho học sinh đọc sách giáo khoa cho có Nhiều học sinh có nhớ số ứng dụng chất không sâu dễ bị quên không gây hứng thú cho người học Ngay sách giáo khoa thường “nêu” giải thích ứng dụng chất dẫn tới ứng dụng học sinh biết thường không thuyết phục Điều làm giảm thích thú học tập hóa học Với lý chọn đề tài: “Nghiên cứu giải thích ứng dụng số chất dựa vào tính chất vật lí hóa học” Tơi nghĩ đề tài giúp cho học sinh nghiên cứu sâu ứng dụng chất từ góp phần tăng hứng thú học tập, rèn luyện khả tự học cần thiết sau CƠ SỞ LÝ LUẬN 3.1 Mục tiêu mơn hóa học Mơn hóa học trung học phổ thông (THPT) cung cấp cho học sinh hệ thống hóa học phổ thơng, bản, đại thiết thực từ đơn giản đến phức tạp Hệ thống kỹ hóa học phổ thơng, bản, số thói quen làm việc khoa học hóa học Năng lực nhận thức chất biến đổi chúng, lực vận dụng kiến thức, lực tiến hành hoạt động sở khoa học hóa học Chương trình mơn hóa học trường THPT phải giúp cho học sinh đạt mục tiêu cụ thể sau đây: 3.1.1 Về kiến thức: Phát triển, hồn thiện kiến thức hóa học cấp THCS, cung cấp hệ thống kiến thức hóa học phổ thơng bản, đại, thiết thực có nâng cao mức độ thích hợp học sinh phổ thơng gồm: - Hóa học đại cương: Các lý thuyết chủ đạo làm sở để học tập, nghiên cứu hóa học như: Cấu tạo nguyên tử, định luật tuần hồn ngun tố hóa học, liên kết hóa học, phản ứng hóa học, tốc độ phản ứng, cân hóa học, điện ly, thuyết cấu tạo hóa học, đại cương kim loại… - Hóa học vô cơ: Vận dụng lý thuyết chủ đạo nêu để nghiên cứu nhóm nguyên tố, nguyên tố điển hình hợp chất có nhiều ứng dụng quan trọng, gần gũi thực tế sống, sản xuất hóa học như: nhóm halogen, nhóm oxi, nhóm nitơ, nhóm cacbon, nhóm kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ nhơm, crơm, sắt, đồng… khái qt nhóm, nguyên tố nhóm hợp chất chúng - Hóa học hữu cơ: Vận dụng lý thuyết chủ đạo nêu để nghiên cứu hợp chất hữu cụ thể, số dãy đồng đẳng loại hợp chất hữu tiêu biểu có nhiều ứng dụng gần gũi đời sống, sản xuất như: ankan, anken, ankin, ankadien, aren, ancol, phenol, andehit, xeton, axit cacboxylic, este, lipit, glucozơ, saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ, protein, polime vật liệu polime - Một số vấn đề phân tích hóa học: Phương pháp phân biệt chất thơng dụng; hóa học vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường 3.1.2 Về kỹ năng: Tiếp tục hình thành phát triển kỹ mơn hóa học, kỹ giải vấn đề để phát triển lực nhận thức lực hành động cho học sinh như: quan sát thí nghiệm, phân tích, dự đốn, kết luận kiểm tra kết quả; biết làm việc với sách giao khoa tài liệu thao khảo, biết làm số thí nghiệm độc lập theo nhóm; biết lập kế hoạch giải tốn hóa học; biết vận dụng để giải số vấn đề đơn giản sống có liên quan đến hóa học 3.1.3 Về thái độ: Tiếp tục hình thành phát triển học sinh thái độ tích cực hứng thú học tập mơn hóa học; có ý thức vận dụng kiến thức học để giải số vấn đề có liên quan đến hóa học sống, sản xuất; rèn luyện tính cẩn thận, nhìn nhận giải vấn đề cách khách quan, trung thực sở phân tích khoa học Ngồi giúp cho học sinh hứng thú tự học, tự nghiên cứu góp phần phát triển ngành khoa học (thi sang tạo khoa học kĩ thuật) 3.2 Phân tích cấu trúc chương trình hóa học phổ thơng Chương trình hóa học phổ thơng xây dựng ngun tắc để đảm bảo tính khoa học, đại, bản, tính thực tiễn tính sư phạm Đựơc thể thiện sau: - Chương trình hóa học phổ thơng xây dựng theo logic chặt chẽ, kiến thức, khái niệm hóa học hình thành phát triển cách liên tục, ngày phức tạp tiến gần đến kiến thức, qui luật đại Ví dụ: Sự phát triển khái niệm chất, phản ứng hóa học, lý thuyết sở chương trình cấu tạo nguyên tử, phân tử, liên kết hóa học, cấu tạo hợp chất… - Chương trình hóa học phổ thơng xây dựng từ hai hệ thống kiến thức chất phản ứng hóa học Hai khái niệm phát triển song song hỗ trợ lẫn dựa sở kiến thức lý thuyết chủ đạo chương trình Ví dụ: Chất - ngun tử - nguyên tố - đơn chất, hợp chất…Phản ứng hóa học tạo chất từ chất ban đầu: thay đổi, xếp nguyên tử phân tử - Chương trình xây dựng chủ yếu theo nguyên tắc đường thẳng, kiến thức, khái niệm hình thành lần khơng trình bày lặp lại, phát triển bổ sung dần qua nhiều kiện khác Đồng thời có số kiến thức khái niệm xây dựng theo nguyên tắc đồng tâm để đảm bảo phát triển khái niệm, kiến thức hóa học sở lý thuyết khác để đảm bảo phù hợp với trình độ nhận thức học sinh Ví dụ: Về kiến thức đường thẳng học thuyết, định luật hóa học…; kiến thức đồng tâm kim loại, phi kim, hợp chất vơ cơ, hữu cơ… Trong tồn chương trình, kiến thức học thuyết sở, định luật hóa học khái niệm hóa học phản ứng hóa học, chất bố trí, xếp xen kẽ đảm bảo vai trò chủ đạo lý thuyết tính hiệu q trình nhận thức, phát triển khái niệm Ví dụ: Phân tích phát triển khái niệm chất, phản ứng hóa học kiến thức bổ trợ cho phát triển hai khái niệm Từ cấu trúc nội dung chương trình hóa học THPT cho thấy: - Chương trình trọng đến kiến thức lý thuyết chủ đạo, đại làm sở cho việc nghiên cứu, giải thích, dự đốn lý thuyết đồng thời đảm bảo vai trò chủ đạo lý thuyết tồn chương trình + Nội dung lý thuyết tập trung vào phần đầu chương trình nhằm trang bị cho học sinh sở lý thuyết làm điểm tựa cho việc nghiên cứu nhóm nguyên tố loại hợp chất hữu Ví dụ: Vị trí thuyết cấu tạo nguyên tử, điện ly, thuyết cấu tạo hóa học, … học đầu chương trình lớp 10,11,12 + Nội dung phần lý thuyết trình bày mức độ khoa học đại, đảm bảo cho học sinh tìm hiểu chất tượng hóa học - Hệ thống kiến thức chất mang tính tồn diện, đảm bảo cho học sinh có đủ kiện để hiểu, vận dụng lý thuyết chủ đạo đồng thời để hồn thiện, mở rộng nội dung lý thuyết khái niệm chất biến đổi chất Ví dụ: + Vận dụng lý thuyết chủ đạo nghiên cứu chất + Nghiên cứu nhóm ngun tố, hồn thiện khái niệm dạng liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa - khử… - Chương trình cấu tạo chủ yếu theo đường thẳng, song có số nội dung có cấu trúc đồng tâm với chương trình hóa học THCS Các kiến thức lý thuyết nghiên cứu theo đường thẳng, số khái niệm, chất nghiên cứu đồng tâm mang tính chất mở rộng, phát triển khái niệm sở lý thuyết chủ đạo chương trình Ví dụ: Thuyết electron, liên kết hóa học, cấu tạo nguyên tử… nghiên cứu theo đường thẳng; phi kim, kim loại, chất vô cơ, chất hữu nghiên cứu theo hướng đồng tâm mở rộng - Các kiến thức lý thuyết nội dung chất xếp xen kẽ nhằm đảm bảo logic phát triển kiến thức tính vừa sức hoạt động nhận thức học sinh Ví dụ: Các học thuyết học trước, xen kẽ nhóm nguyên tố - Các kỹ hóa học học sinh hoàn thiện qua nội dung học: Sử dụng ngơn ngữ hóa học, kỹ dự đốn, giải thích lý thuyết, kỹ thực hành giải loại tập hóa học… CƠ SỞ THỰC TIỄN Trong trình giảng dạy tội nhận thấy học sinh thích học mục ứng dụng chất Theo nghĩ nội dung quan trọng cần phân tích khơng thể dạy qua loa cho có Tuy nhiên nội dung ứng dụng sách giáo khoa phổ thông nêu ứng dụng nhất, thiên mức “biết” giải thích, vận dụng Điều làm hạn chế hứng thú tìm tòi nghiên cứu thêm hóa học Do việc phân tích, giải thích, lấy dụ chứng minh ứng dụng chất điều quan trọng Đó sở thực tiễn đề tài NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5.1 HĨA ĐẠI CƯƠNG VÀ VƠ CƠ Câu Vì gọi đơteri nguyên liệu tương lai ? Trả lời Đơteri đồng vị hidrô ( 21 H ) Các hạt nhân đơteri kết hợp với toả lượng lớn Một kilogam đơteri kết hợp thành nguyên tử Heli cho lượng tương đương đốt 40.000 than Phân tử nước nặng nguyên tử đơteri hoá hợp với nguyên tử oxi mà thành Trong nước biển, trung bình 6000 phân nước có phân tử nước nặng Trong lít nước biển có gần 0,02 gam đơteri Tổng trữ lượng đơteri nước biển có đến 25.000 tỉ tấn, tương đương với 5000 tỉ tỉ dầu mỏ Tại nói đơteri ngun liệu tương lai lại chưa sử dụng ? Vấn đề chỗ chưa nắm kĩ thuật khống chế phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hạt nhân Kiến thức phân tích mở rộng ứng dụng đồng vị học Đồng vị - Nguyên tử khối nguyên tử khối trung bình, thuộc chương trình lớp 10 Câu Vì hợp chất florua lại bảo vệ răng? Trả lời Răng bảo vệ lớp men cứng, dày khoảng 2mm Lớp men hợp chất Ca5(PO4)3OH tạo thành phản ứng:  → Ca5(PO4)3OH (1) 5Ca2+ + 3PO43- + OH- ¬   Q trình tạo lớp men bảo vệ tự nhiên người chống lại bệnh sâu Sau bữa ăn, vi khuẩn miệng công thức ăn lưu lại tạo thành axit hữu axit axetic axit lactic Thức ăn với hàm lượng đường cao tạo điều kiện tốt cho việc sản sinh axit Lượng axit miệng tăng làm cho pH giảm, làm cho phản ứng sau xảy ra: H+ + OH- → H2O Khi nồng độ OH- giảm, theo nguyên lí Lơ-Sa-tơ-li-ê, cân (1) chuyển dịch theo chiều nghịch men bị mòn, tạo điều kiện cho sâu phát triển Biện pháp tốt phòng sâu ăn thức ăn chua, đường đánh sau ăn Người ta thường trộn vào thuốc đánh NaF hay SnF2, ion F- tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy ra: 5Ca2+ + 3PO43- + F- → Ca5(PO4)3F Hợp chất Ca5(PO4)3F men thay phần Ca5(PO4)3OH Ở nước ta, số người có thói quen ăn trầu, việc tốt cho việc tạo men theo phản ứng (1), trầu có vơi tơi Ca(OH) 2, chứa ion Ca2+ OH- làm cho cân (1) chuyển dịch theo chiều thuận Nội dung giảng dạy Phản ứng trao đổi ion dung dịch, lớp 11 Câu Vì ở các sở đóng tàu thường gắn mợt miếng kim loại kẽm ở phía sau tàu ? Trả lời Thân tàu biển chế tạo gang thép Gang thép hợp kim sắt, cacbon số nguyên tố khác Đi lại biển, thân tàu tiếp xúc thường xuyên với nước biển dung dịch chất điện li nên sắt bị ăn mòn, gây hư hỏng Để bảo vệ thân tàu thường áp dụng biện pháp sơn nhằm không cho gang thép thân tàu tiếp xúc trực tiếp với nước biển Nhưng phía tàu, tác động chân vịt, nước bị khuấy động mãnh liệt nên biện pháp sơn chưa đủ Do mà phải gắn kẽm vào tàu Khi xảy q trình ăn mòn điện hóa Kẽm kim loại hoạt động sắt nên bị ăn mòn, sắt khơng bị mát Sau thời gian miếng kẽm bị ăn mòn thay theo định kì Việc vừa đở tốn kém nhiều so với sửa chữa thân tàu Nội dung phân tích kĩ Sự ăn mòn kim loại, lớp 12 Câu Tại nước clo, nước Gia-ven, clorrua vơi có tác dụng tẩy màu, tẩy ́, sát trùng? Trả lời Do tác dụng với CO2 khơng khí tạo thành HClO; HClO dễ bị phân hủy tạo HCl oxi nguyên tử, oxi nguyên tử tác nhân oxi hóa chất màu, chất bẩn (là chất có tính khử) Ngồi oxi ngun tử có tính oxi hóa mạnh nên có tính chất sát trùng (cũng giống ion Ag+) NaClO + CO2 + H2O  → NaHCO3 + HClO → CaCO3 + 2HClO + CaCl2 2CaOCl2 + CO2 + H2O  HClO  → HCl + O Nội dung giảng dạy mục ứng dụng Hợp chất có oxi clo, lớp 10 Câu Giải thích HF dùng để khắc chữ ghi hình thủy tinh? Trả lời HF hòa tan (ăn mòn) thủy tinh theo phương trình HF + SiO2 → SiF4 + H2O (SiH4 + HF → H2SiF6) Thực tế phòng thí nghiệm người ta dùng hỗn hợp CaF với cách tiến hành sau: Lấy miếng thủy tinh cho nến (sáp) bơi lên bề mặt thủy tinh, sau kẻ chữ cần khắc lên miềng thủy tinh, rải bột CaF2 lên chỗ chữ kẻ, sau thêm H2SO4 đặc vào, dùng miếng thủy tinh khác đậy lại, sau vài ngày tuần lấy rửa chữ khắc Nội dung giảng dạy mục ứng dụng HF Flo, lớp 10 Câu Giải thích khí N2O gọi khí vui? Trả lời Đinitơ oxit khí khơng màu, có mùi tương đối dễ chịu, vị Khi người ta thở phải lượng N2O có cảm giác say hay cười Khi thở lượng nhiều bị mê Trong y học người ta dung hỗn hợp gồm có 20% O 80% N2O để gây mê ca mổ xẻ nhẹ Ưu điểm thuốc gây mê chóng loại khỏi thể nên gây cảm giác giác khó chịu sau gây mê Nội dung giảng dạy mục ứng dụng Nitơ, lớp 11 Câu Vì hỗn hợp KNO3 75%, S 325 C 15 % khối lượng dùng làm thuốc nổ? Trả lời Hỗn hợp dễ cháy Q trình cháy diễn phức tạp biểu diễn phản ứng chủ yếu sau: → K2S + CO2 + N2 2KNO3 + S + C  Ngoài sản phẩm kể có CO, K2CO3, K2SO4 Các sản phẩm khí sinh làm tăng thể tích lên gấp gần 2000 lần thể tích thuốc súng đốt cháy hệ thống kín làm tăng mạnh đột ngột áp suất gây nổ Nội dung giảng dạy mục ứng dụng Axit nitric muối nitrat, lớp 11 Câu Tại nước cường thủy dùng để giấu vàng? Trả lời Nước cường thủy (nước cường toan) hòa tan vàng tạo thành dung dịch AuCl3 theo phương trình Au + 3HCl + HNO3  → AuCl3 + NO + H2O Do kẻ trộm không phát vàng cất đâu Khi cần vàng ta tái tạo lại nhiều cách, chẳng hạn → FeCl3 + Au Fe + AuCl3  Nội dung giảng dạy Axit nitric muối nitrat, lớp 11 Câu Vì NH4HCO3 dùng làm bột nở? Trả lời 10 Khi làm bánh bao, bánh tiêu, bánh cười người ta thường cho bột nở NH4HCO3 vào bột mì Khi nướng bánh, NH4HCO3 phân hủy thành chất khí thoát nên làm cho bánh xốp nở t C NH4HCO3(r) → NH3↑ + CO2↑ + H2O↑ o Do khí NH3 sinh nên làm cho bánh bao có mùi khai, ngửi thấy mùi khó chịu, làm giảm hứng thú ăn Nội dung giảng dạy Amoniac muối amonit, lớp 11 Câu 10 Giải thích than hoạt tính dùng để dùng để loại khí đợc (dùng mặt nạ phòng đợc), lọc nước, tẩy màu các dung dịch đường, làm chất xúc tác một số phản ứng hóa học? Trả lời Than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn Thơng thường gam than có diện tích bề mặt cỡ 800-1200 m2 nên than có khả hấp phụ mạnh phân tử khí phân tử chất tan dung dịch Ta làm ví dụ nhỏ sau Lấy ống thủy tinh rỗng, hai đầu cho bơng gòn vào, than hoạt tính Nhỏ dung dịch mực (màu nhạt) qua đầu ống thủy tinh thấy sau qua than hoạt tính dung dịch mực khơng có màu Điều giải thích rõ nguyên tử cacbon bề mặt chưa sử dụng hết lực hóa trị chúng Nhờ lực hóa trị chưa sử dụng (có chất điện từ) mà than hấp phụ giữ chặt nhiều chất khí chất tan từ dung dịch Do có khả hấp phụ tuyệt vời mà than hoạt tính dùng để loại khí độc (dùng mặt nạ phòng độc), lọc nước, tẩy màu dung dịch đường, làm chất xúc tác số phản ứng hóa học (trime hóa axetlien) Nội dung giảng dạy Cacbon, lớp 11 Câu 11 Vì cơm bị khê người ta thường cho vào nồi cơm một mẩu than củi? 13 Nội dung giảng dạy Hợp chất kim loại kiềm, lớp 12 Câu 16 Vì hợp kim K-Na dùng thiết bị báo cháy¸ dùng làm chất trao đổi nhiệt mợt vài lò phản ứng hạt nhân? Trả lời Các hợp kim kim loại kiềm, tùy tỉ lệ mol mà có nhiệt độ nóng chảy khác nhìn chung thơng thường thấp Khi có đám cháy hợp kim dễ nóng chảy tạo nên tín hiệu thích hợp cho thiết bị báo động nên lợi dựng điều người ta sử dụng hợp kim kim loại kiềm làm thiết bị báo cháy Hợp kim Na K với tỉ lệ nguyên tử 1:2 có nhiệt độ nóng chảy 4,3 0C Ở nhiệt độ thường hợp kim chất lỏng linh động có màu trắng bạc Hợp kim có nhiệt dung riêng lớn nên dùng làm chất mang nhiệt lò phản ứng hạt nhân Nội dung giảng dạy mục ứng dụng Kim loại kiềm, lớp 12 Câu 17 Trong các cuộc thi đấu cử tạ các vận động viên trước thi đầu thường thoa mợt loại bợt trắng vào lòng bàn tay Bợt trắng chất nào? Tác dụng bợt trắng đó? Giải thích? Trả lời Loại bột màu trắng có tên gọi “Magiê cacbonat” (MgCO3) mà người ta hay gọi “ bột magiê” MgCO3 loại bột rắn mịn, nhẹ có tác dụng hút ẩm tốt Khi tiến hành thi đấu, bàn tay vận động viên thường có nhiều mồ Điều vận động viên thi đấu thể thao bất lợi Khi có nhiều mồ lòng bàn tay làm giảm độ ma sát khiến vận động viên không nắm dụng cụ thi đấu Điều không ảnh hưởng xấu đến thành tích mà gây nguy hiểm trình diễn MgCO có tác dụng hấp thụ mồ hôi đồng 14 thời tăng cường độ ma sát bàn tay dụng cụ thể thao giúp vận động viên nắm dụng cụ thực động tác chuẩn xác Ngoài với vận động viên giàu kinh nghiệm, họ lợi dụng khoảnh khắc “xoa bột” làm giảm bớt tâm lí căng thẳng; xếp lại trình tự thực thao tác, ôn tập lại yếu lĩnh, chuẩn bị tốt tâm lí thi đấu để thực thao tác tốt Nội dung giảng dạy Hợp chất kim loại kiềm thổ, lớp 12 Câu 18 Giải thích phèn chua dùng làm chất cầm màu công nghiệp nhuộm vải, chất làm nước đục, công nghiệp giấy? Trả lời Khi tan vào nước phèn chua thủy phân mạnh tạo thành nhơm hiđroxit theo phương trình hóa học  → Al(OH)3↓ + 3H+ Al3+ + 3H2O ¬   Khi nhuộm vải, nhôm hiđroxit sợi vỉ hấp phụ giữ chặt sợi kết hợp với phẩm nhuộm tạo thành màu bền, có tác dụng chất cầm màu Tác dụng đánh nước nhôm hiđroxit tạo từ phản ứng thủy phân kết tủa dạng keo nên khuấy phèn chua vào nước, kết dính hạt đất nhỏ lơ lửng nước đục thành hạt đất to hơn, nặng chìm xuống làm nước Nên dân gian có câu: “ Anh đừng bắc bậc làm cao Phèn chua em đánh nước trong” Theo y học cổ truyền thì: Phèn chua, chua chát, lạnh lùng Giải độc, táo thấp, sát trùng da Dạ dày, viêm ruột, thấp tà Dùng liều thật ít, thuốc đà hay 15 Phèn chua làm hết ngứa, sát trùng sau cạo mặt xong, thợ cắt tóc thường lấy miếng phèn chua to xoa vào da mặt cho khách Phèn chua dùng để bào chế thuốc chữa đau răng, đau mắt, cầm máu, ho máu (các loại xuất huyết) Phèn chua có ích cho việc xử lí nước đục vùng lũ để có nước dùng cho tắm, giặt Vì cục phèn chua sáng đơng y gọi minh phàn ( minh trắng, phàn phèn) Trong công nghiệp giấy, nhôm sunfat hay phèn nhôm cho vào bột giấy với muối ăn Nhôm clorrua tạo nên phản ứng trao đổi, bị thủy phân mạnh nên tạo nhôm hiđroxit Nhơm hiđroxit kết dính sợi xenlulozơ với làm cho giấy khơng bị nhòe mực viết Nội dung giảng dạy Hợp chất nhôm, lớp 12 Câu 19 Tại hỗn hợp tecmic dùng để hàn đường rây? Trả lời Đường rây làm từ hợp kim sắt lâu ngày bị ăn mòn làm đường rây có vết nứt gây nguy hiểm an tồn giao thong đường sắt (có thể gây lật tàu gây hậu nghiêm trọng) Đẻ khắc phục tình trạng đó, người ta sử dụng hỗn hợp tecmic (Al Fe2O3) thực phản ứng nhiệt nhôm tạo sắt nóng chảy chảy vào khe nứt đường rây hàn chúng lại 2Al + Fe2O3 t → Al2O3 +2Fe Trong thực tế người ta sử dụng thêm băng Mg để mồi cho phản ứng dễ xảy (phản ứng Mg oxi tạo lượng lớn tạo thành mạng tinh thể bền vững) Nội dung giảng dạy Nhôm, lớp 12 Câu 20 Vì ta hay dùng bạc để “đánh gió” bị bệnh cảm ? Trả lời 16 Khi bị bệnh cảm, thể người tích tụ lượng khí H 2S tương đối cao Chính lượng H2S làm cho thể mệt mỏi Khi ta dùng Ag để đánh gió Ag tác dụng với khí H2S Do đó, lượng H2S thể giảm dần hết bệnh Miếng Ag sau đánh gió có màu đen xám: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ + 2H2O (đen) Nội dung giảng dạy Sơ lược kim loại Au, Ag, Ni, Zn, Sn, Pb, lớp 12 Câu 21 Vì dùng đồ dùng bạc đựng thức ăn, thức ăn lâu bị ôi ? Trả lời Khi bạc gặp nước có lượng nhỏ vào nước thành ion Ion bạc có tác dụng diệt khuẩn mạnh Chỉ cần tỉ gam bạc lít nước đủ diệt vi khuẩn Không cho vi khuẩn phát triển nên giữ cho thức ăn khơng bị thiu Ion Ag+ có tính oxi hóa cao nên người ta dùng để diệt khuẩn (nước xịt viêm mũi dị ứng ) khử độc (ăn chén đũa bạc có tác dụng khử độc phát độc tính chuyển sang đen) Nội dung giảng dạy Sơ lược kim loại Au, Ag, Ni, Zn, Sn, Pb, lớp 12 5.2 HĨA HỮU CƠ Câu Vì vazơlin dùng sản xuất các loại dược phẩm chữa các bệnh ngồi da, các mĩ phẩm hóa trang, sáp môi, kem chống nẻ? Trả lời Vazơlin xoa lên người có tác dụng giữ nhiệt tốt (hạn chế lượng nhiệt từ thể ngồi) Vì vào mùa lạnh người ta thường bôi vazơlin lên môi, da để tránh mơi, da bị nứt nẻ lạnh Đặc tính có ích cho người 17 làm việc nước điều kiện giá lạnh (vận động viên bơi lội, thợ lặng) Hiện nay, có hàng nghìn loại sản phẩm chế từ vazơlin Nội dung giảng dạy Ankan, lớp 11 Câu Giải thích ankan dùng làm nhiên liệu nguyên liệu công nghiệp? Trả lời Nhờ khả tỏa nhiệt cao đốt cháy, ankan dùng rộng rãi làm nhiên liệu như: - Metan dùng làm nhiên liệu chạy máy phát điện, nhiên liệu nung gốm, sứ nhiên liệu đun nấu - Hỗn hợp propan butan (butan chủ yếu) dùng làm gas để nấu (sau nén thành chất lỏng bình thép) - Hỗn hợp ankan lỏng (xăng, dầu dùng cho động xe máy, ô tô, máy bay… Từ ankan ta điều chế chất quan trọng - Từ metan điều chế CH3Cl dùng tổng hợp hữu cơ, CH 2Cl2 CHCl3 (dung môi), CCl4 (dung môi chất chữa cháy), CF 2Cl2 (chất sinh hàn), CH3OH dùng làm dung môi, HCH=O dùng làm chất bảo quản, sản xuất polime … - Buatn sản xuất axit axetic - Etan sản xuất etlien tổng hợp PE, PVC… Nội dung giảng dạy Ankan, lớp 11 Câu Vì axetilen dùng làm nhiên liệu cho đèn xì? Trả lời Do axetlien cháy oxi tạo lửa có nhiệt độ cao lên tới 3000 0C (vì tỉ lệ H2O tạo nhỏ so với CO2) 18 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O Nội dung giảng dạy Ankin, lớp 11 Câu Khi các vận động viên thi đấu bị chấn thương nhân viên y tế cần dùng bình thuốc phun vào chỗ bị thương? Bình phun chứa chất gì? Vai trò chất đó? Giải thích? Trả lời Khi cầu thủ bị thương, chỗ bị thương đau đớn Người cán y tế dùng phương pháp làm lạnh cục cách phun chất làm lạnh tức thời chỗ bị thương Chất làm lạnh etyl clorua C2H5Cl hay gọi cloetan C2H5Cl hợp chất hữu có t os 12,3oC Ở nhiệt độ thường tăng áp suất biến thành chất lỏng Khi phun C2H5Cl lên chỗ bị thương, giọt etyl clorua tiếp xúc với da, nhiệt độ thể làm etyl clorua sôi lên bốc nhanh Quá trình thu nhiệt mạnh làm cho da bị lạnh đông cục tê cứng Vì thần kinh cảm giác khơng truyền đau lên đại não Nhờ cầu thủ khơng có cảm giác đau Do đông cục nên vết thương không bị chảy máu Chú ý cloetan tạm thời không làm cho cầu thủ cảm giác đau mà khơng có tác dụng chữa trị vết thương Nội dung giảng dạy Dẫn xuất halogen hiđrocacbon, lớp 11 Câu Giải thích a BHT (4-metyl-2,6-dditerrtbutylphenol) có tác dụng chống oxi hóa b Các poliphenol lá chè xanh có tác dụng chống lão hóa cho thể? Trả lời Oxi khơng khí tạo gốc tự (nhất có ánh sang) Gốc tự xúc tiến q trình oxi hóa thực phẩm theo kiểu phản ứng dây chuyền BHT phản ứng 19 với gốc tự tạo gốc tự bền kém hoạt động làm đứt đoạn phản ứng dây chuyền ngăn chặn trình oxi hóa Tương tự giải thích tác dụng chống lão hóa poliphenol có chè xanh Nội dung giảng dạy Phenol, lớp 11 Câu Vì dung dịch fomalin dùng để ngâm xác động thực vật, thuộc da, diệt trùng? Trả lời Dung dịch fomalin dung dịch HCH=O với nồng độ từ 37-40% HCH=O có khả phản ứng cao với chất HCH=O phản ứng với hợp phần có protein động vật, vi rút liên kết chúng lại với nhau, làm đơng tụ protein dung dịch fomalin dùng để ngâm xác động thực vật, thuộc da, diệt trùng Nội dung giảng dạy Anđehit-Xeton, lớp 11 Câu Giải thích thí nghiệm vui đốt cháy bàn tay người ta thường dùng axeton mà khơng dùng hóa chất khác? Trả lời Axeton chất lỏng dễ cháy dễ bay (nhiệt độ sôi 570C), đốt cháy axeton bàn tay thực tế axeton cháy phía bàn tay dễ bay hơi, cảm giác bị nóng Tuy nhiên tốt nên nhúng tay vào nước trước thực thí nghiệm vui Nội dung giảng dạy Anđehit-Xeton, lớp 11 Câu Vì bơi vơi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau? Trả lời Do nọc ong, kiến, nhện (và số cây) có axit hữu tên axit fomic Vôi chất bazơ, nên trung hoà axit làm ta đỡ đau 20 2HCOOH + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca + H2 Nội dung giảng dạy Axit cacboxylic, lớp 11 Câu Vì người ta thường dùng giấm để ngâm hoa quả? Trả lời Một số thức ăn, thường rau ngâm vào giấm sau đóng vào chai kín gió Giấm dung dịch axit axetic (CH 3COOH) có nồng độ 5% Nó ngăn phát triển vi khuẩn thức ăn bảo quản Hành dưa chuột thức ăn ngâm giấm thường gặp Nội dung giảng dạy Axit cacboxylic, lớp 11 Câu 10 Vì este dùng làm dung mơi? Trả lời Este thường có độ phân cực ít, dễ hòa tan nhiều chất kém phân cực chất hữu Mặt khác este tương đối phản ứng hóa học với chất hữu (khá trơ), lại dễ bay nên dễ tách lấy dung môi để thu chất cần tách Nội dung giảng dạy Este, lớp 12 Câu 11 Vì người ta dùng đường hóa học (saccarin) thay thế đường ăn (saccarozơ) cho người tiểu đường béo phì? Trả lời Saccarozơ hạn chế dùng cho người bị bệnh tiểu đường làm cho bệnh trầm trọng thêm, người béo phì saccarozơ cung cấp nhiều lượng làm tăng khả béo phì Tuy thay vị saccarozơ người ta dùng saccarin không cung cấp lượng ảnh hưởng đến khả tái tạo insulin người tiểu đường Từ ta khẳng định đường hóa học khơng phải có hại nhiều người nghĩ lâu 21 Nội dung giảng dạy Saccarozơ, lớp 12 Câu 12 Vì giấm (hoặc các chất có đợ chua khế, me) rượu dùng để khử mùi cá? Trả lời Cá cá có trimetylamin (CH3)3N đimetylamin (CH3)2NH metyl amin CH3NH2 chất có mùi khó ngửi Khi ta cho giấm (khế, me ) cung cấp axit làm trung hòa amin tạo muối làm giảm độ chua Khi chiên cá ta cho thêm rượu phá hủy mùi cá Vì trimetylamin thường “lẫn trốn” cá nên người ta khó trục Nhưng rượu có cồn, cồn hòa tan trimetylamin nên lơi trimetylamin khỏi chổ ẩn Khi chiên cá nhiệt độ cao trimetylamin cồn bay hết, nên lúc sau mùi cá bay hết Ngoài rượu có etylaxetat có mùi dễ chịu nên rượu có tác dụng thêm mùi thơm tốt Nội dung giảng dạy Amin, lớp 12 Câu 13 Vì cơng nhân nhà máy xi măng, sắt thép khuyến kích nên uống sữa? Trả lời Các chất thải phụ phẩm ngành thép, xi măng có chứa nhiều kim loại độc hại chì,cađimi, thủy ngân, …gây nhiều bệnh nguy hiểm Khi Cd xâm nhiễm vào thể người, tác nhân dẫn đến nhiều loại bệnh loãng xương, thiếu máu, suy gan thận, gây nhiều loại ung thư ung 22 thư tuyến tiền liệt, ung thư phổi, phụ nữ có thai làm tăng nguy gây dị dạng cho thai nhi… Pb tích tụ xương, cản trở chuyển hóa canxi cách trực tiếp hay gián tiếp thơng qua kìm hãm chuyển hóa vitamin D Chì gây độc quan thần kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên Chì tác động lên hệ thống enzyme, đặc biệt enzyme vận chuyển hiđro gây nên số rối loạn thể, chủ yếu rối loạn phận tạo huyết (tủy xương) Tùy theo mức độ nhiễm độc gây tai biến đau bụng chì, đường viền đen Burton lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, liệt, tai biến lão nặng gây tử vong Người lao động tiếp xúc với thủy ngân phát sinh bệnh viêm phế quản cấp tính bệnh phế nang Hiệu ứng chủ yếu nhiễm độc thủy ngân mãn tính tác động lên hệ thần kinh với biểu lâm sàng sau: run rẩy, phình tuyến giáp, tim đập nhanh, mề đay, sưng lợi, thay đổi gan, tăng tiết thủy ngân nước tiểu Khi nhiễm nhiều lâu triệu chứng trở nên điển hình Bắt đầu từ rung chuyển bên thực chức điều khiển tinh tế ngón tay, mí mắt mơi, sau tiến triển thành rung động tồn thể co giật mãn tính đầu chi Đặc tính điển hình khác nhiễm độc tính thủy ngân chảy nước bọt viêm lợi nghiêm trọng Các tượng xuất ăn phải nồng độ muối thủy ngân lớn 10% Sau ăn phải, gây co cứng bụng máu, với viêm loét, chảy máu hoại tử dày- ruột thường kèm với trướng bụng Các hiệu ứng tiếp tục tác động đến thận, chủ yếu làm hoại tử làm tắc đường ống, tiểu ít, thiếu máu tăng urê huyết Thận bị cơng, có lẽ hậu việc rối loạn chức miễn dịch Có thể gây nên giãn mạch da, chứng tăng sừng hóa tăng tiết tuyến mồ Methy thủy ngân chuyển hóa từ thủy ngân vô tác động vi khuẩn Chất nhiễm vào thủy sản gây độc cho thần kinh người lớn Methyl thủy ngân gây độc lên thai 23 nhi bà mẹ bị nhiễm độc thời kỳ mang thai Methyl thủy ngân qua thai nên có khả gây quái thai gây dị tật trẻ sơ sinh Ở vùng dân cư bị nhiễm độc methyl thủy ngân, nghiên cứu cho thấy có tác dụng độc đến nhiễm sắc thể di truyền hiệu ứng gây độc cho đời sau Do cơng nhân nhà máy sắt thép xi măng ln tiếp xúc với lượng khí thải chứa kim loại độc hại q trình thải loại tránh tích tụ điều thiết Việc uống sữa làm cho trình thải loại chất độc kim loại đường tiêu hóa diễn tốt ptotein có sữa dễ kết hợp với hợp chất kim loại nặng theo dạng phản ứng màu biure tạo loại phức làm tăng khả đào thải Do cơng nhân nhà máy xi măng, sắt thép hay người bị ngộ độc thủy ngân tiếp xúc với nhiệt kế cần uống sữa để giảm tác hại Nội dung giảng dạy Peptit-Protein, lớp 12 Câu 14 Vì để chế tạo tơ axetat xenlulozơ (tơ axetat) người ta dùng hỗn hợp xenlulozơ điaxetat xenlulozơ triaxetat mà không dùng riêng thứ? Trả lời Xenlulozơ triaxetat khơng có hiđro linh động để tạo liên kết chuỗi polime với nên sợi kém bền Xenlulozơ điaxetat nhiều liên kết hiđro chuỗi polime làm cho sợi kém mảnh kém mềm mại Nội dung giảng dạy Vật liệu polime, lớp 12 Câu 15 Vì thủy tinh hữu dung làm kính máy bay, tơ, kính các máy móc nghiên cứu, kính xây dựng, đồ dung gia đình, giả, xương giả, kính bảo hiểm? Trả lời Thủy tinh hữu có tính chất vật lí đặc biệt bền, cứng, suốt Ngoài thủy tinh hữu không bị vỡ vụn va chạm bền với nhiệt Nó 24 bền với nước, axit, bazơ, xăng, ancol bị hòa tan benzene, este, xeton Thủy tinh hữu có khối lượng riêng nhỏ silicat, dễ pha màu dễ tạo dáng nhiệt độ cao Với tính chất ưu việt thủy tinh hữu dung làm kính máy bay, tơ, kính máy móc nghiên cứu, kính xây dựng, đồ dung gia đình, giả, xương giả, kính bảo hiểm Nội dung giảng dạy Este, lớp 12, vật liệu polime, lớp 12 Câu 16 Vì teflon dùng để chế tạo chi tiết máy dễ bị mài mòn mà khơng phải bơi mỡ (vì đợ ma sát nhỏ), vỏ cách điện, tráng phủ lên chảo, nồi… để chống dính Trả lời Teflon có tên khoa học politetrafloetilen (-CF 2-CF2-)n.Đó loại polime nhiệt dẻo, có tính bền cao với dung mơi hố chất Nó bền khoảng nhiệt độ rộng từ - 1900C đến + 3000C, có độ bền kéo cao (245 - 315kg/cm3) đặc biệt có hệ số ma sát nhỏ độ bền nhiệt cao, tới 400 0C bắt đầu thăng hoa, khơng nóng chảy, phân huỷ chậm Teflon bền với môi trường vàng platin, không dẫn điện Do có đặc tính q đó, teflon dùng để chế tạo chi tiết máy dễ bị mài mòn mà khơng phải bơi mỡi (vì độ ma sát nhỏ), vỏ cách điện, tráng phủ lên chảo, nồi… để chống dính Nội dung giảng dạy Vật liệu polime, lớp 12 Câu 17 Vì polipropilen dùng làm bát, đĩa, sản xuất rèm (màng) cửa? Trả lời Polipropilen số polime có nhiều ứng dụng Nó vừa làm chất dẻo vừa làm sợi 25 Là chất dẻo, dùng để sản xuất hộp đựng thực phẩm, làm bát, đĩa Nó khơng bị nóng chảy 160 0C (trong polietilen nóng chảy gần 1000C) nên bát, đĩa làm polipropilen không bị cong vênh đựng đồ nóng Với vai trò sợi, polipropilen dùng sản xuất rèm cửa sổ khơng thấm nước nilon dễ làm Nội dung giảng dạy Vật liệu polime, lớp 12 Anken lớp 11 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Đây tài liệu để để học sinh tham khảo, áp dụng vào q trình học tập mơn hóa học bậc THPT Tài liệu góp phần nhỏ để giáo viên hóa học tham khảo - Bản thân áp dụng đề tài vào trình giảng dạy Trong q trình dạy học ngoại khóa đưa câu hỏi ứng dụng thực tế cho học sinh giải thích góp phần tăng thêm hứng thú môn học sinh, tăng khả thuyết phục dạy - Trong trình bồi dưỡng học sinh giỏi, tơi ln u cầu học sinh giải thích ứng dụng để học sinh biết vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn, góp phần nâng cao lực tư cho học sinh, tránh lối học vẹt, máy móc KẾT LUẬN Từ sở lý luận thực tiễn đề tài tiến hành nghiên cứu giải vấn đề sau: • Giải thích số ứng dụng chủ yếu chương trình sách giáo khoa phổ thông vài ứng dụng mở rộng • Kết nghiên cứu đề tài rút từ kinh nghiệm giảng dạy thân, tài liệu tham khảo • Giúp cho học sinh giáo viên có thêm tài liệu tham khảo KIẾN NGHỊ 26 Còn nhiều ứng dụng chất chương trình sách giáo khoa phổ thơng thực tế sống cần tiếp tục giải thích rõ để tăng cường tính khoa học logic môn, đặc biệt giúp giáo viên hiểu sâu sắc ứng dụng vấn đề dạy học TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Xuân Trọng, Từ Ngọc Ánh, Lê Mậu Quyền, Phan Quang Thái, Hóa Học 10 Nâng cao, NXB Giáo dục, 2007 Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Dĩnh, Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền, Hóa Học 11 Nâng cao, NXB Giáo dục, 2010 Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Dĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao Thị Thặng, Hóa Học 12 Nâng cao, NXB Giáo dục, 2008 Nguyễn Thanh Hưng, Nguyễn Thị Hồng Thúy, Bài tập chọn lọc hóa học 10, NXB Giáo dục, 2006 Hồng Nhâm, Hóa học vơ tập tập 2, NXB Giáo dục, 1999 Nguyễn Ngọc Quang, Lý luận dạy học đại cương, tập 2, Giáo trình trường cán quản lý giáo dục trung ương I, 1989 Đào Đình Thức, Nguyên tử liên kết hóa học, NXB Khoa học kỹ thuật, 2002 PGS Nguyễn Đức Vận, Hỏi đáp hóa học vơ trung học phổ thông, nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2009 Nguyễn Xuân Trường, Những điều kì thú hóa học, nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2005 10.Lê Mậu Quyền (chủ biên), Phạm Văn Hoan, Lê Chí Kiên, Hỏi đáp hóa học 11, nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2008 11.Phạm Sỹ Lựu (chủ biên), Nguyễn Thị Hồng Thúy, Lê Thanh Xuân, Bài tập hóa học 10, nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2010 12.Tạp chí hóa học ứng dụng, số 1-22/2011 13 Đề tuyển sinh đại học cao đẳng năm GD&ĐT 27 ... dung ứng dụng sách giáo khoa phổ thông nêu ứng dụng nhất, thiên mức “biết” giải thích, vận dụng Điều làm hạn chế hứng thú tìm tòi nghiên cứu thêm hóa học Do việc phân tích, giải thích, lấy dụ chứng... đề tài tiến hành nghiên cứu giải vấn đề sau: • Giải thích số ứng dụng chủ yếu chương trình sách giáo khoa phổ thông vài ứng dụng mở rộng • Kết nghiên cứu đề tài rút từ kinh nghiệm giảng dạy thân,... thái độ tích cực hứng thú học tập mơn hóa học; có ý thức vận dụng kiến thức học để giải số vấn đề có liên quan đến hóa học sống, sản xuất; rèn luyện tính cẩn thận, nhìn nhận giải vấn đề cách khách