Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm, đòi hỏi quá trình dạy học luôn gắn với thực nghiệm và pp tư duy logic. Nếu có những bài không có điều kiện làm thí nghiệm, có thể sử dụng các mô phỏng, đĩa hình hoặc kết quả thực nghiệm đã được thừa nhận để làm dẫn chứng. Khi sử dụng pp dạy học nêu và GQVĐ trong dạy học hoá học có thể chia làm hai loại bài như sau:
(1). Loại bài có sử dụng thí nghiệm.
(2). Loại bài không sử dụng thí nghiệm hoá học.
Sau đây là quy trình dạy HS GQVĐ đối với từng loại bài:
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
I.2.5.I. Quy trình dạy HS GQVĐ trong các bài học có sử dụng thí nghiệm hoá học
Dựa vào quy trình GQVĐ tổng quát có thể đưa ra quy trình cụ thể trong các dạng bài này như sau:
Bước 1: Đặt vấn đề:
- Biểu diễn lại thí nghiệm đã quen biết theo một quy luật nào đó, hoặc nhắc lại kiến thức cũ mà HS đã biết và đã hiểu.
- Hoặc trình bày lại thí nghiệm trong một điều kiện mới (khác về nồng độ, môi trường, nhiệt độ, chất tương tự,....)
-Yêu cầu HS có suy nghĩ, nhận xét qua quan sát các dấu hiệu của thí nghiệm. Bước 2: Phát biểu vấn đề.
Trên cơ sở phân tích những dấu hiệu, hiện tượng đã quan sát được, GV yêu cầu HS lập mối liên hệ giữa dấu hiệu bề ngoài và bản chất của các quá trình và trả lời câu hỏi:
- Phản ứng vừa rồi xảy ra ở điều kiện nào?
- Các dấu hiệu chứng tỏ phản ứng xảy ra ở điều kiện đó tạo ra sản phẩm gì? Có giống với sản phẩm đã biết không?
- Như vậy, ngoài những tính chất đã biết, nguyên tố (chất) đang nghiên cứu còn có những tính chất gì khác?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết - nêu giả thuyết.
- GV yêu cầu HS nhắc lại điều kiện của các thí nghiệm đã trình bày.
- Xác định sản phẩm của phản ứng sau (ở thí nghiệm thứ 2).
(Bằng cách phân tích, phán đoán dựa vào những dấu hiệu quan sát được, hoặc thử sản phẩm bằng các phản ứng hoá học, hoặc dùng chỉ thị ... Viết phương trình phản ứng?)
- Xác định tính chất nghiên cứu được trong điều kiện mới: GV có thể yêu cầu HS dựa vào chất mới tạo thành, PTHH của phản ứng, xác định sự thay đổi số oxi hoá? Chất nào nhường, nhận electron? Trung tâm phản ứng là nguyên tử hay ion nào?
Bước 4: Lập kế hoạch - xác nhận giả thuyết đúng.
Vấn đề 1: Phản ứng (thí nghiệm 2) được tiến hành trong điều kiện : nhiệt độ, nồng độ,
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
xúc tác, áp suất,...
Vấn đề 2: + Chất mới sinh ra ở thí nghiệm 2 có trạng thái, màu sắc, mùi
+ Chất mới sinh ra có phản ứng đặc trưng ...
+ Chất mới sinh ra làm cho chỉ thị... đổi màu... Vậy chất đó là:... + Chất phản ứng là:...
+ Phản ứng này thuộc loại phản ứng....và chất ( nguyên tố ) đang nghiên cứu, ngoài các tính chất đã biết thì còn có thêm tính chất... ở điều kiện....
Bước 5: Đánh giá và kết luận về lời giải. Xác nhận trên là đúng.
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
- Giáo viên chỉnh lí, bổ sung và kết luận về kiến thức cần lĩnh hội.
Bước 6: Kiểm tra lại kiến thức vừa tiếp thu, dạy HS vận dụng kiến thức.
Cho HS thực hiện thí nghiệm với một số chất khác tương tự thí nghiệm 2 vừa nghiên cứu.
Ví dụ: Khỉ nghiên cứu phản ứng tạo phức của NH3, ta có thể tạo tình huống cỏ vấn đề cỏ sử dụng thí nghiệm như sau:
Bước 1: Nêu vẩn đề
GV: Khi nhỏ dung dịch NH3 dư vào dung dịch CuS04, A1CỈ3, FeCl3 có hiện tượng gì xảy ra?
HS dự đoán: Có kết tủa Cu(OH)2 Fe(OH)3 vì dung dịch NH3 có tính bazơ. Có kết tủa А1(ОН)з và sau đó kết tủa tan ra vì А1(ОН)з có tính chất lưỡng tính.
GV làm thí nghiệm: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 lần lượt vào các dung dịch CuS04, AICI3, FeCl3 đến dư, hiện tượng không như dự đoán.
—> Xuất hiện mâu thuẫn nhận thức trái với kiến thức đã biết, nảy sinh hứng thú muốn tìm lòi giải đáp:
- Vì sao Cu(OH)2 tan được trong dung dịch NH3 mà А1(ОН)з lại không tan hay là Cu(OH)2
cũng có tính chất lưỡng tính?
- Vì sao Cu(OH)2 lại tan được trong dung dịch NH3 dư? Sản phẩm tạo ra là chất gì?
Bước 2: Phát biểu vẩn đề
GV hướng dẫn HS nêu ra những giả thuyết trong tình huống có vấn đề từ hiện tượng thí nghiệm đã quan sát
- Cu(OH)2 có tính lưỡng tính.
- Cu(OH)2 tan trong NH3 theo cơ chế nào khác? chất tạo thành có phải là chất mới không?
- Vậy ngoài tính chất bazơ yếu, tính khử thì NH3 còn có tính chất nào khác không?
Bước 3: Hướng GQVĐ - nêu giả thuyết
Giải quyết các vấn đề vừa nêu ra theo các bước sau: HS:
itsui гУ- p/tMftt ж>я Ws)/2 JViàa /uậtt frĩĩ *ĩ
- Hiện tượng trên chứng tỏ rằng Cu(OH)2 đã tan trong dung dịch NH3.
- Cu(OH)2 có tính lưỡng tính không? Thử bằng thí nghiệm sau: Lấy ống nghiệm thứ 2 dung dịch CuS04, nhỏ tò tò dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch CuS04 trong ống nghiệm, hiện tượng: Tạo kết tủa Cu(OH)2 màu xanh nhưng kết tủa không tan trong dung dịch NaOH dư, chứng tỏ Cu(OH)2 không có lưỡng tính.
- Al(OH)3 có tính lưỡng tính không tan trong dung dịch NH3 chứng tỏ dung dịch NH3 có tính bazơ yếu.
- Vậy chất tạo thành phải là chất mới. GV:
Cung cấp kiến thức mới: Cu(OH)2 tác dụng với dung dịch NH3 tạo thành chất mới là dạng phức chất có công thức cấu tạo là [Cu(NH3)4](OH)2.
GV đặt câu hỏi:- Dựa vào công thức phân tử của phức chất và công thức cấu tạo của phân tử NH3, cấu hình electron của ion Cu2+ hãy dự đoán liên kết tạo thành giữa NH3 và ion Cu
2+ là dạng liên kết hoá học nào?
Bước 4: Xác nhận giả thuyết đúng
- Cu(OH)2 không có tính lưỡng tính do không tan trong NaOH dư.
- Chất mới tạo thành là phức chất.
Sự tạo thành phức chất là do phân tử NH3 kết hợp với ion Cu2+ bằng các liên kết cho - nhận giữa cặp e chưa sử dụng của nguyên tử Nitơ trong NH3 với obitan trống của ion kim loại đồng.
Phương trình phản ứng: Cu(OH)2 + 4NH3 —> [Cu(NH3)4](OH)2
[CU(NH3)4](OH)2 -► [CU(NH3)4]2* + 20H
Bước 5: Kết luận vấn đề
GV kết luận vấn đề, bổ sung, chỉnh lí.
Dung dịch NH3 ngoài tính bazơ còn có khả năng tạo phức với ion kim loại: Cu2+. Nguyên nhân do đôi electron chưa dùng trong liên kết của nguyên tử N gây nên.
Bước 6: Kiểm tra lại kiến thức vừa thu được và vận dụng:
Nêu hiện tượng khi cho từ tò dung dịch NH3 vào các ống nghiệm chứa các dung dịch
itsui гУ- p/tMftt ж>я Ws)/2 JViàa /uậtt frĩĩ *ĩ
sau: AgCl, AgN03, AICI3.
Từ kết quả thí nghiệm đi đến nhận xét: NH3 có khả năng tạo phức chất với dung dịch của một số ion kim loại khác như Ag+, Zn2+.