1. Trang chủ
  2. » Cao đẳng - Đại học

Phân loại và phương pháp dạy các thí nghiệm hóa học

19 817 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 19
Dung lượng 134,43 KB

Nội dung

Mục lục Câu 1: Phân loại các thí nghiệm phải làm trong chương trình Hóa học phổ thông? 1 I. Phân loại theo nội dung 1 1. Thí nghiệm hóa học vô cơ 1 2. Thí nghiệm hóa học hữu cơ 3 3.Thí nghiệm hóa lí 5 4.Thí nghiệm hóa phân tích 7 II. Phân loại theo hình thức 11 1. Khái niệm 11 2. So sánh thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo 11 3.Một số phần mềm phòng thí nghiệm ảo hóa học 14 Câu 2: Có bao nhiêu cách dạy học thí nghiệm? So sánh các cách dạy học đó 14 1. Bậc 1 (Nhận biết): 14 1.1 PPDH thuyết trình: 14 1.2 PPDH tái tạo: 15 2. Bậc 2 (Thông hiểu): PPDH giải quyết vấn đề: 2 15 3. Bậc 3 (Vận dụng bậc thấp): PPDH tự nghiên cứu: 16 4. Bậc 4 (Vận dụng bậc cao) : PPDH khám phá sáng tạo: 16 Tài liệu tham khảo 17

Trang 1

Mục lục

Câu 1: Phân loại các thí nghiệm phải làm trong chương trình Hóa học phổ thông? 1

I Phân loại theo nội dung 1

1 Thí nghiệm hóa học vô cơ 1

2 Thí nghiệm hóa học hữu cơ 3

3.Thí nghiệm hóa lí 5

4.Thí nghiệm hóa phân tích 7

II Phân loại theo hình thức 11

1 Khái niệm 11

2 So sánh thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo 11

3.Một số phần mềm phòng thí nghiệm ảo hóa học 14

Câu 2: Có bao nhiêu cách dạy học thí nghiệm? So sánh các cách dạy học đó 14

1 Bậc 1 (Nhận biết): 14

1.1 PPDH thuyết trình: 14

1.2 PPDH tái tạo: 15

2 Bậc 2 (Thông hiểu): PPDH giải quyết vấn đề: [2] 15

3 Bậc 3 (Vận dụng bậc thấp): PPDH tự nghiên cứu: 16

4 Bậc 4 (Vận dụng bậc cao) : PPDH khám phá sáng tạo: 16

Tài liệu tham khảo 17

Trang 3

Câu 1: Phân loại các thí nghiệm phải làm trong chương trình Hóa học phổ thông?

Môn Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm có vai trò quan trọng trong hệ thống giáo dục quốc dân Môn Hóa học là một môn học với kiến thức khoa học yêu cầu tư duy và

có tính trừu tượng cao, vì vậy, thực hành trong hóa học là một phần không thể thiếu giúp các

em có cái nhìn cụ thể và rõ ràng hơn về môn học này [2]

I Phân loại theo nội dung

Dựa theo nội dung, các thí nghiệm trong chương trình Hóa học phổ thông được phân loại như sau: [1]

- Thí nghiệm vô cơ

- Thí nghiệm hữu cơ

- Thí nghiệm hóa lí

- Thí nghiệm hóa phân tích

1 Thí nghiệm hóa học vô cơ

1.1 Khái niệm:

Thí nghiệm hóa học vô cơ là môt phương tiện dạy học trực quan trong dạy học hóa học vô cơ.Thí nghiệm được sử dụng để kiểm tra tính chính xác, khoa học, kiểm nghiệm tính chất của các hợp chất hóa học vô cơ thông qua hoạt động quan sát, thao tác thí nghiệm, giải thích các hiện tượng trong quá trình thực hành thí nghiệm

1.2 Mục đích:

Thí nghiệm hóa học vô cơ giúp cho học sinh củng cố kiến thức về tính chất hóa học, tính chất vật lý, điều chế và nhận biết các hợp chất vô cơ Sau mỗi thí nghiệm, học sinh quan sát hiện tượng, vận dụng kiến thức giải thích và viết được phương trình phản ứng hóa học dạng phân tử và phương trình ion rút gọn

Thí nghiệm hóa học cũng rèn luyện kĩ năng thực hành thí nghiệm: thao tác, quan sát… 1.3 Nguyên tắc chung tiến hành thí nghiệm

- Chuẩn bị trước nội dung thí nghiệm:Nội dung và cách tiến hành các thí nghiệm cụ thể đã

có trong sách giáo trình hoặc sách giáo khoa, học sinh trước khi làm thí nghiệm phải đọc trước bài, trả lời các câu hỏi định hướng, những lưu ý khi làm thí nghiệm

- Chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm:

Trang 4

+ Đối với các thí nghiệm điều chế, HS phải xác định được hóa chất, dụng cụ cần thiết, cách tiến hành đúng để ra được sản phẩm như mong muốn và cuối cùng là tùy vào đặc điểm tính chất của sản phẩm cần điều chế mà có cách “thu” sản phẩm phù hợp Có nhiều cách để điều chế được một chất Nên sẽ có nhiều hóa chất hoặc mô hình tiến hành thí nghiệm được thay đổi cho phù hợp với quá trình điều chế ra sản phẩm

+ Đối với các thí nghiệm thử tính chất, HS được cụ thể hóa các kiến thức trừu tượng của

lý thuyết các phản ứng hóa học thể hiện tính chất của hợp chất thành hiện tượng có thể quan sát, sờ, nắm cảm nhận được bằng các giác quan thông qua việc làm thí nghiệm

1.4 Thí nghiệm ví dụ

Thí nghiệm: Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm: Bài 41: Oxi ( SGK Hóa học 10 - Nâng

cao)

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế oxi bằng phản ứng phân hủy những hợp chất chứa oxi, kém bền với nhiệt như KMnO4, KClO3, H2O2,…

- Hóa chất: KMnO4, H2O

- Dụng cụ: 1 ống nghiệm, bông, ống dẫn khí, nút cao su, kẹp gỗ, giá thí nghiệm, đèn cồn,

chậu thủy tinh, lọ thu oxi

- Các bước tiến hành:

+ Lắp dụng cụ như hình vẽ trên

+ Cho một lượng nhỏ (khoảng 5g) KMnO4 vào đáy ống nghiệm khô Đặt bông gần miệng ống nghiệm

3

Trang 5

+ Dùng nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua đậy kín ống nghiệm Đặt ống nghiệm vào giá đỡ sao cho đáy ống nghiệm cao hơn miệng ống nghiệm một chút

+ Nhánh dài của ống dẫn khí sâu gần sát đáy ống nghiệm thu

+ Dùng đèn cồn đun nóng cả ống nghiệm chứa KMnO4 sau đó tập trung đốt nóng phần có hóa chất KMnO4 bị phân hủy tạo khí oxi Nhận ra khí oxi bằng que đóm có tàn đỏ

+ Sau khí kiểm tra độ kín của các nút, đốt nóng ống nghiệm chứa KMnO4 Khí oxi sinh ra

sẽ đẩy nước và được chứa vào ống nghiệm thu Dùng nút cao su đậy kín ống nghiệm vậy

có được 1 ống nghiệm chứa khí oxi

- Hiện tượng – giải thích:

Khi nung KMnO4 ta điều chế được khí oxi theo phản ứng:

2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

Những khí không tan trong nước hoặc ít tan trong nước (ví dụ O2), ta dung phương pháp đẩy nước để thu khí

Chú ý: điều chế oxi từ KMnO4 có lượng oxi thu được ít hơn (4 lần) so với điều chế từ cùng một lượng KClO3, nhưng KMnO4 dễ tìm và an toàn hơn KClO3 (dùng KClO3 cần có thêm xúc tác MnO2)

2 Thí nghiệm hóa học hữu cơ

2.1 Khái niệm

- Thí nghiệm hóa hữu cơ là các thí nghiệm thực hiện với các hợp chất hữu cơ nhằm kiểm chứng lại các tính chất lí thuyết đã học

2.2 Nguyên tắc chung:

- Dựa trên các tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ đã được học trong phần lí thuyết rồi kiểm chứng lại tính chất và thực hiện các thí nghiệm điều chế

- Các thí nghiệm điều chế hợp chất hữu cơ thường sử dụng các phương pháp chưng cất, tinh chế, kết tinh, tách, chiết,…

- Chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm

Học sinh cần phải chuẩn bị trước ở nhà, đọc các vấn đề lí thuyết liên quan đến thí nghiệm trong sách giáo khoa hoặc các sách tham khảo khác, tìm hiểu về các chất ban đầu, chất sản phẩm cũng như tính độc và cách đề phòng, tìm hiểu các điều kiện phản ứng, các dụng cụ dùng cho thí nghiệm Trên cơ sở đó dùng để làm bài báo cáo sau này

Trang 6

2.3 Ví dụ

Bài thực hành số 4: Điều chế và tính chất của etilen,axetilen (SGK Hóa học 11)

Thí nghiệm:Điều chế và thử tính chất của axetilen

- Hóa chất: CaC2, dung dịch AgNO3, dung dịch NH3, nước cất, dung dịch KMnO4.

- Dụng cụ: 1 ống nghiệm, 1 ống nghiệm có nhánh, ống dẫn khí, kẹp gỗ, giá thí nghiệm, đèn

cồn

- Các bước tiến hành:

+ Cho vào mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống nghiệm đã đựng 1 ml nước và đậy nhanh bằng nút có ống dẫn khí đầu vuốt nhọn

+ Đốt khí sinh ra ở đầu ống vuốt nhọn

+ Dẫn khí qua dung dịch KMnO4 và dungdịch AgNO3 trong NH3

- Chú ý: Nên thực hiện phản ứng cộng trước rồi phản ứng cháy sau để đảm bảo không khí

trong ống nghiệm đã bị đuổi hết hoàn toàn, tránh xảy ra nổ, nguy hiểm khi trong ống còn không khí

- Hiện tượng:

+ Khí cháy sáng xanh ở đầu ống vuôt nhọn

+ KMnO4 bị mất màu

+ Có kết tủa màu vàng

- Giải thích:

+ Khí cháy sáng xanh ở đầu ống vuốt nhọn là khí axetilen.

+ KMnO4 bị mất màu tím do C2H2 phản ứng với KMnO4.

+ Có kết tủa màu vàng của AgCCAg xuất hiện

+ Phương trình:

CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2

5

Trang 7

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 AgCCAg + 2NH4NO3

Nhận xét: Axetilen là hidrocacbon không no nên có các tính chất trên.

3.Thí nghiệm hóa lí

3.1.Khái niệm

Thí nghiệm hóa lý là việc áp dụng các học thuyết trong vật lý và phép đo để đưa ra các phát biểu định lượng về đặc tính và trạng thái của vật chất, sự truyền năng lượng trong các quá trình hóa học…

3.2.Mục đích

Thực nghiệm các quá trình hóa học, nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số vật lý, hóa học tới các hệ hóa học và quá trình hóa học

3.3.Nguyên tắc: tùy thuộc vào mỗi thí nghiệm tiến hành mà có những, cơ sở lý thuyết khác

nhau, nhưng học sinh khi tham gia thí nghiệm hóa lý phải tuân thủ các yêu cầu sau:

- Chuẩn bị trước nội dung thí nghiệm: để có thể sử dụng thiết bị đo và tự lắp được hệ thống

thí nghiệm Trước khi làm thí nghiệm, học sinh phải qua kiểm tra vấn đáp hay trả lời câu hỏi trên giấy

- Rèn luyện tác phong nghiên cứu cẩn thận chính xác và tính quan sát:

+ Trước khi tiến hành thí nghiệm cần rửa thật sạch các dụng cụ (trừ các trường hợp đặc biệt có hướng dẫn riêng)

+ Phải tuân thủ các điều kiện thí nghiệm (nhiệt độ, áp suất) và các chế độ tiến hành thí nghiệm Không tự động đơn giản hóa thao tác Khi sử dụng số liệu trong sổ tay hóa lý (thường cho ở 255ͦC) để tính toán phải quy về nhiệt độ phòng của thí nghiệm

- Ghi chép kết quả thí nghiệm:

+ Tất cả số liệu thu được trong buổi TN phải được ghi chép lại rõ ràng bằng bút mực theo biểu mẫu của phòng thí nghiệm và có nhận xét của giáo viên trên kết quả thô

+ Ghi chép cụ thể điều kiện thực hiện TN (nhiệt độ, áp suất, nồng độ các hóa chất đã sử dụng…) và những thay đổi (nếu có) so với bài hướng dẫn

- Báo cáo thí nghiệm:

+ Thực hiện tất cả các nội dung yêu cầu từng bài theo biểu mẫu của phòng thí nghiệm + Đồ thị phải được vẽ bằng tay trên giấy ô ly hay sử dụng các phần mềm vẽ đồ thị in trên giấy thường, dán vào báo cáo

Trang 8

3.4.Thí nghiệm ví dụ

Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học (Bài thực hành số 7, SGK hóa 10 nâng cao)

TN4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học

- Mục đích: Khảo sát sự chuyển dịch cân bằng khi thay đổi nhiệt độ đối với hệ khí để minh

họa nguyên lý chuyển dịch cân bằng Lơ Satolie

- Cơ sở lý thuyết: nguyên lý chuyển dịch cân bằng Lơ Satolie về sợ chuyển dịch cân bằng

phát biểu như sau: “Một hệ đang ở trạng thái cân bằng nếu chịu một tác động bên ngoài như

sự thay đổi nồng độ, nhiệt độ và áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch về phía làm giảm tác động bên ngoài đó”[3]

- Nhằm mục đích minh họa nguyên lý này, phần thực nghiệm sẽ khảo sát sự chuyển dịch cân

bằng khi thay đổi nhiệt độ đối với hệ khí:

2NO2 ⇌ N2O4 , △H5ͦ = -56,9 kJ/mol

Màu nâu đỏ không màu

- Tiến hành:

+ Lắp bộ dụng cụ như hình vẽ, khóa K mở

+ Nạp đầy khí NO2 vào cả 2 ống (a) và (b) ở nhiệt độ thường, nút kín cả 2 ống, trong đó

có cân bằng sau:

2NO2 ⇌ N2O4

Màu nâu đỏ không màu + Màu của hỗn hợp khí trong cân bằng ở cả 2 ống là như nhau

7

Trang 9

+ Đóng khóa K lại ngăn không cho khí 2 ống khuếch tán vào nhau Ngâm ống (a) trong nước đá một lát sau lấy ra so sánh màu của ống (a) và ống (b), ta thấy màu ở ống (a) nhạt hơn

- Ghi chép và báo cáo thí nghiệm: giải thích tại sao lại như vậy

4.Thí nghiệm hóa phân tích

Trong chương trình phổ thông, thí nghiệm hóa phân tích được chia thành các thí nghiệm nhận biết và thí nghiệm chuẩn độ

4.1.Nhận biết ion

4.1.1 Khái niệm

Thí nghiệm nhận biết là các thí nghiệm yêu cầu học sinh phân biết được các hóa chất đừn trong các lọ riêng biệt hoặc là yêu cầu nhận ra được sự có mặt của cation và anion trong dung dịch

2.3.2 Mục đích

Thí nghiệm nhận biết giúp cho học sinh củng cố kiến thức và so sánh được về tính chất vật lí và tính chất hóa học của các hợp chất hóa học

4.1.3 Nguyên tắc chung:

- Muốn nhận biết hay phân biệt các hóa chất chúng ta phải dựa vào phản ứng đặc trưng và

có hiện tượng dễ dàng nhận biết được: như có chất kết tủa tạo thành sau phản ứng, đổi màu dung dịch, giải phóng chất có mùi hoặc có hiện tượng sủi bọt khí Hoặc có thể sử dụng một

số tính chất vật lí (nếu như bài cho phép) như độ tan, dễ bị phân hủy hay có mùi đặc trưng,

- Phản ứng hoá học được chọn để nhận biết là phản ứng đặc trưng đơn giản và có dấu hiệu

rõ rệt

- Thuốc thử là các chất được lựa chọn dùng để nhận biết các hoá chất theo yêu cầu của đề bài Số thuốc thử sử dụng phải ít hơn số hóa chất đề bài yêu cầu nhận biết

Các bước tiến hành chung:

B1: Chiết (trích mẫu thử) các hóa chất cần nhận biết vào các ống nghiệm vàđánh số thứ

tự

B2: Chọn thuốc thử thích hợp.

Trang 10

B3:Lần lượt cho thuốc thử vào từng ống nghiệm sau đó quan sát, ghi nhận các hiện tượng

xảy ra và rút ra kết luận

B4:Viết phương trình hóa học minh hoạ.

4.1.4 Ví dụ

Bài thực hành số 8(Sgk Hóa học 12): Nhận biết một số ion trong dung dịch

4.1.4.1.Thí nghiệm nhận biết cation: Nhận biết ion Cu 2+

- Mục đích thí nghiệm: Nhận biết được sự có mặt của ion Cu 2+ trong dung dịch

- Dụng cụ : Hóa chất, ống nghiệm, kẹp gỗ.

- Tiến hành:

+ Lấy vào ống nghiệm một ít dung dịch Cu2+

+ Thêm từ từ dung dịch NH3 loãng theo thành ống nghiệm vào, xuất hiện kết tủa màu xanh lam

+ Tiếp tục cho thêm NH3 cho đến khi kết tủa tan hết, thu được dung dịch màu xanh lam đặc trưng

- Nhận xét:

Lúc đầu, khi thêm từ từ dung dịch NH3 vào, trong ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu xanh lam Cu(OH)2

CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4

Khi cho tiếp dung dịch NH3 vào, kết tủa sẽ tan thành phức có màu xanh lam đặc trưng của ion [Cu(NH3)4]2+

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH

-4.1.4.2.Thí nghiệm nhận biết anion: Nhận biết ion NO3

Mục đích thí nghiệm: Nhận biết được sự có mặt của ion Cu 2+ trong dung dịch

- Dụng cụ: Hóa chất, ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ.

- Tiến hành:

+ Cho một ít bột Cu hoặc miếng nhỏ lá Cu vào ống nghiệm chứa một ít dung dịch KNO3, đun nóng nhẹ

+ Nhỏ tiếp vào ống nghiệm vài giọt dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng nhẹ hỗn hợp

- Nhận xét:

9

Trang 11

+ Khi cho Cu vào ống nghiệm chứa dung dịch KNO3, phản ứng hóa học không xảy ra vì trong dung dịch trung tính, muối nitrat không thể hiện tính oxi hóa

+ Nhỏ tiếp dung dịch H2SO4 loãng vào, đun nóng nhẹ, xuất hiện dung dịch màu xanh Cu(NO3)2 Khí NO không màu bay lên gặp Oxi trong không khí biến thành khí NO2 có màu nâu đặc trưng

3Cu + 8KNO3 + 4H2SO4 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4K2SO4 + 4H2O

2NO+ O2 → 2NO2

4.2.Chuẩn độ dung dịch

4.2.1 Khái niệm

Thí nghiệm chuẩn độ là việc sử dụng các kiến thức về hóa học, các dụng cụ, các phép đo

và thống kê nhằm thực hiện việc phân tích định tính định lượng nồng độ các chất có trong dung dịch

4.2.2 Mục đích

Phân tích định tính định lương, hay xác định thành phần cấu tạo và hàm lượng các thành phần của mẫu khảo sát

4.2.3 Nguyên tắc chung [4]

- Phương pháp phân tích chuẩn độ là phương pháp hóa học định lượng, dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử có nồng độ đã biết phản ứng với một thể tích xác định dung dịch của chất có nồng độ chưa biết cần xác định

- Trong phương pháp phân tích chuẩn độ, người ta dùng nhiều loại phản ứng hóa học như phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa – khử và lấy tên của các phản ứng đó đặt tên cho phương pháp chuẩn độ

- Trong phân tích chuẩn độ, dung dịch thuốc thử đã biết chính xác nồng độ gọi là dung dịch chuẩn

- Thời điểm mà chất cần xác định nồng độ vừa tác dụng hết với dung dịch chuẩn gọi là điểm tương đương

- Để nhận biết điểm tương đương, người ta thường dùng những chất gây ra những hiện tượng mà ta dễ quan sát được bằng mắt như sự đổi màu, sự xuất hiện kết tủa có màu hoặc làm đục dung dịch xảy ra tại điểm tương đương hoặc sát điểm tương đương, những chất đó gọi là chất chỉ thị

Trang 12

- Chất chỉ thị cho phép ta ngừng thêm dung dịch chuẩn vào để kết thúc chuẩn độ Thời điểm kết thúc chuẩn độ là điểm cuối

Cách tiến hành chung[5]

- Tráng rửa dụng cụ :

+ Buret: tráng nước cất sau đó tráng lại bằng dung dịch chuẩn

+ Pipet: tráng nước cất và dung dịch cần chuẩn độ

+ Bình tam giác: tráng nước cất

- Dùng pipet lấy một thể tích chính xác dung dịch cần phân tích, cho vào bình tam giác.

- Tiến hành chuẩn độ: tay phải cầm bình tam giác, lắc nhẹ dung dịch trong bình bằng cách

xoay vòng một cách nhẹ nhàng, tay trái điều khiến khóa buret để thêm từ từ từng giọt dung dịch chuẩn vào bình

- Ngừng chuẩn độ khi dung dịch trong bình tam giác đạt tới điểm tương đương.

4.2.4.Ví dụ

Bài thực hành số 9: Chuẩn độ dung dịch (SGK Hóa học 12)

Thí nghiệm: Chuẩn độ dung dịch HCl

- Mục đích: Xác định chính xác nồng độ của dung dịch HCl dựa theo nồng độ của NaOH

0,1M

- Dụng cụ: Buret, pipet, bình tam giác, hóa chất, chất chỉ thị phenolphtalein.

- Tiến hành:

+ Dùng pipet lấy vào bình tam giác 10 ml dung dịch HCl

+ Thêm vào bình tam giác vài giọt chất chỉ thị metyl da cam hoặc phenolphthalein

+ Dùng cốc có mỏ rót dung dịch chuẩn NaOH 0,1M vào buret qua phễu cho đến khi đáy vòm khum của mặt thoáng khớp với vạch số 0

+ Tiến hành chuẩn độ: tay phải cầm cổ bình tam giác, vừa hứng dung dịch từ buret chảy xuống từng giọt và lắc nhẹ liên tục theo vòng tròn và đều tay, tay trái mở từ từ khóa nhám của buret

- Nhận xét

Nếu dùng chất chỉ thị metyl da cam, lúc đầu dung dịch trong bình tam giác có màu đỏ hồng, sau đó chuyển sang màu da cam Khi dung dịch chuyển sang màu vàng rơm thì đóng

11

Ngày đăng: 19/01/2019, 13:28

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w