“NHÓM OXI” SGK HOÁ HỌC LỚP 10 NÂNG CAO
2.3.1 Sử dụng thí nghiệm nghiên cứu tính chất của đơn chất và hợp chất
Trong các giờ nghiên cứu bài mới, nghiên cứu tính chất hoá học của đơn chất và hợp chất GV có thể sử dụng TNHH theo nhiều hướng khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện trang thiết bị, nội dung bài học, trình độ của HS…
Định hướng chung: Thí nghiệm nghiên cứu tính chất hoá học của đơn chất và hợp chất có thể sử dụng theo hướng nghiên cứu, kiểm chứng, đối chứng, nêu và giải quuyết vấn đề.
Thí nghiệm nghiên cứu tính chất của chất theo quy trình: - GV nêu mục đích của thí nghiệm.
- HS quan sát, mô tả hiện tượng, giải thích, viết PTHH và rút ra nhận xét. - HS khái quát hoá thành tính chất hoá học của chất cụ thể.
Thí dụ: Nghiên cứu tính chất hoá học của H2O2. Kế hoạch bài học minh hoạ:
Bài 42: Ozon và hiđro peoxit: Nghiên cứu tính chất hoá học của hợp chất Để giúp HS nghiên cứu tính chất oxi hoá của hiđro peoxit, sử dụng thí nghiệm hiđro peoxit tác dụng với dung dịch kali iodua theo hướng nghiên cứu.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích thí nghiệm: làm thí
nghiệm H2O2 tác dụng với KI để
nghiên cứu tính oxi hoá của H2O2. - Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm.
- Lắng nghe và nhận nhiệm vụ.
- Tiến hành thí nghiệm theo sự hướng dẫn của GV:
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 56
- Yêu cầu HS mô tả lại hiện tượng thí nghiệm?
- Yêu cầu HS nhận xét giải thích hiện tượng?
- Yêu cầu HS viết PTHH, xác định số oxi hoá của O, I trước và sau phản ứng?
- Yêu cầu HS xác định vai trò của các chất trong phản ứng? Gợi ý: dựa vào số oxi hoá của I trước và sau phản ứng. - Yêu cầu HS rút ra kết luận về tính chất của H2O2?
+ Nhỏ H2O2 vào ống nghiệm chứa dung dịch KI. Quan sát hiện tượng + Nhỏ dung dịch hồ tinh bột vào ống nghiệm trên. Quan sát hiện tượng - Mô tả: Dung dịch chuyển sang màu xanh tím. - Nhận xét: H2O2 tác dụng với KI tạo ra I2 làm xanh hồ tinh bột. - Viết PTHH: -1 -1 0 -2 H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH - KI là chất khử, H2O2 là chất oxi hoá
- Kết luận: H2O2 có tính oxi hoá.
Sử dụng thí nghiệm nghiên cứu phương pháp điều chế chất cụ thể
Các thí nghiệm nên thực hiện theo hướng từ phản ứng hoá học cụ thể rút ra phương pháp điều chế chất hoặc loại chất cụ thể.
Thí dụ: Điều chế Oxi từ KMnO4
Điều chế H2S từ FeS và HCl
Sản xuất axit sunfuric Kế hoạch bài học minh hoạ:
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 57
Để giúp HS nghiên cứu phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, sử
dụng thí nghiệm điều chế oxi từ KMnO4 theo hướng nghiên cứu.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích của thí nghiệm: Nghiên cứu phương pháp điều chế oxi. - Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm
điều chế oxi từ KMnO4.
- Từ thí nghiệm trên hãy rút ra nguyên tắc điều chế và thu oxi trong phòng thí nghiệm?
- Yêu cầu HS hoàn thành PTHH?
- Bổ sung: Ngoài ra, trong phòng thí nghiệm người ta có thể điều chế oxi bằng cách nhiệt phân KClO3 với xúc
- Lắng nghe và nhận nhiệm vụ.
- Tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV
+ Cho vào ống nghiệm khô một
lượng KMnO4, đậy ống nghiệm bằng
nút cao su có ống dẫn khí. + Kẹp ống nghiệm lên giá sắt.
+ Đun nóng ống nghiệm trên đèn cồn.
+ Thu khí vào bình.
+ Thử sản phẩm bằng tàn đóm.
- Nguyên tắc: Nhiệt phân những hợp chất chứa oxi và kém bền với nhiệt. - Thu bằng phương pháp gián tiếp: thu qua nước.
- Hoàn thành PTHH:
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 58
tác MnO2 hoặc phân huỷ H2O2 với xúc tác MnO2.
Thí nghiệm nghiên cứu kiểm tra dự đoán về tính chất hoá học của chất cụ thể theo quy trình:
- HS nêu dự đoán về tính chất hoá học của chất cụ thể (thí dụ O2, S, SO2…).
- GV hoặc nhóm HS làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
- HS rút ra kết luận về bản chất của hiện tượng quan sát được và kết luận về tính chất hoá học của chất đó.
Kế hoạch bài học minh hoạ:
Bài 40: Oxi: Nghiên cứu tính chất hoá học của đơn chất
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS dựa vào độ âm điện, cấu hình electron lớp ngoài cùng và cấu tạo phân tử oxi hãy dự đoán về tính chất hoá học của oxi?
- Nhận xét
- Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
- O có độ âm điện lớn 3,44, chỉ sau flo, có 6e lớp ngoài cùng nên O có tính chất oxi hoá mạnh và tính chất của một phi kim hoạt động. Cấu tạo phân tử O bền vững nên các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao.
- Tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV.
TN 1: Oxi tác dụng với sắt
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 59
- Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm, mô tả hiện tượng, điền kết quả vào phiếu thí nghiệm. Viết PTHH, xác định số oxi hoá của oxi trước và sau phản ứng?
- Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm đốt S trong O.
- Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm, hoàn thành phiếu thí nghiệm.
- Yêu cầu HS viết PTHH và xác định số oxi hoá của O trước và sau phản ứng?
- Ngoài ra O còn tác dụng được với
+ Luồn vào đầu lò xo một mẩu diêm + Hơ đoạn dây sắt trên đèn cồn đến khi nóng đỏ
+ Đưa nhanh vào bình đựng oxi
- Quan sát, mô tả thí nghiệm: Sợi dây sắt cháy sáng chói, toả nhiều nhiệt, có tiếng nổ lách tách, có những hạt nhỏ bắn ra xung quanh.
- Hoàn thành phiếu thí nghiệm. Viết PTHH, xác định số oxi hoá: 0 0 -2
3Fe + 2O2 → Fe3O4
TN 2: Oxi tác dụng với lưu huỳnh + Lấy vào muối sắt một lượng S bằng hạt đậu xanh.
+ Hơ nóng chảy trên đèn cồn + Đưa nhanh vào bình đựng oxi
- Quan sát thí nghiệm, mô tả hiện tượng: S cháy mãnh liệt trong bình oxi tạo thành khí mùi hắc.
- Hoàn thành phiếu thí nghiệm - Viết PTHH và xác định số oxi hoá:
0 0 +4 -2
S + O2 → SO2
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 60
nhiều hợp chất, sản phẩm thu được là các hợp chất cộng hoá trị. Ví dụ rượu cháy trong O, sản phẩm thu được là CO2 và H2O. Yêu cầu HS hoàn thành PTHH?
- Từ các thí nghiệm trên hãy rút ra kết luận về dự đoán ban đầu?
- Yêu cầu HS kết luận về tính chất hoá học của oxi? - Nhận xét 0 -2 C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O - Kết luận: Dự đoán đúng - Kết luận:
+ Oxi là một chất oxi hoá mạnh. + Oxi là một phi kim hoạt động. + Các phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ cao.
+ Trong các hợp chất oxi luôn có số oxi hoá -2, trừ H2O2
Bài 44: Hiđro sunfua: Nghiên cứu tính chất hoá học của hợp chất.
Để giúp HS nghiên cứu tính khử của hiđro sunfua, sử dụng thí nghiệm Tính khử của hiđro sunfua theo hướng kiểm chứng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích thí nghiệm: Nghiên cứu tính khử của hiđro sunfua.
- Yêu cầu HS dựa vào số oxi hoá của S trong H2S, dự đoán về tính chất của
- Lắng nghe và nhận nhiệm vụ.
- S trong H2S có số oxi hoá -2 là số oxi hoá thấp nhất của lưu huỳnh, do
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 61
H2S?
- Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
- Yêu cầu HS mô tả hiện tượng? Suy đoán sản phẩm? Viết PTHH và xác định số oxi hoá?
- Nhận xét về dự đoán ban đầu?
- Kết luận về tính chất hoá học của H2S?
đó H2S có tính khử mạnh.
- Tiến hành thí nghiệm theo sự hướng dẫn của GV:
+ Điều chế H2S + Đốt luồng khí H2S
+ Đặt một cốc thuỷ tinh đựng nước phía trên ngọn lửa.
Quan sát hiện tượng. - Mô tả hiện tượng:
+ Đốt H2S cháy với ngọn lửa màu xanh, có khí mùi hắc.
+ Ở đáy cốc có chất bột màu vàng. Suy đoán sản phẩm: chất khí mùi hắc là SO2. Chất bột màu vàng là S. Viết PTHH: -2 0 +4 -2 H2S + O2 → SO2 + H2O -2 0 0 -2 H2S + O2 → S + H2O - Dự đoán đúng. - Kết luận: H2S có tính khử mạnh.
Thí nghiệm đối chứng để so sánh phản ứng của các chất cụ thể theo quy trình sau:
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 62
- GV hoặc HS tiến hành thí nghiệm của cùng một chất với 2 – 3 chất khác nhau một cách riêng biệt trong cùng một điều kiện.
- HS quan sát thí nghiệm, giải thích hiện tượng, viết PTHH.
- Từ kết quả thí nghiệm, HS nêu ra kết luận tương đối đầy đủ về một tính chất hoá học cụ thể. Thí dụ: Chỉ có những kim loại đứng trước H trong dãy điện
hoá mới tác dụng với H2SO4 loãng giải phóng khí hiđro.
Kế hoạch bài học minh hoạ:
Bài 44: Hiđro sunfua: Nghiên cứu tính chất hoá học của hợp chất
Để giúp HS nghiên cứu tính chất axit của axit sunfuhiđric, sử dụng thí nghiệm
axit sunfuhiđric tác dụng với Na2CO3 theo hướng đối chứng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích thí nghiệm: Nghiên cứu tính axit của H2S.
- GV tiến hành thí nghiệm:
+ Sục khí H2S vào ống nghiệm đựng dung dịch Na2CO3
+ Nhỏ HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch đựng Na2CO3
- Yêu cầu HS quan sát, nhận xét hiện tượng thí nghiệm?
- Giải thích hiện tượng thí nghiệm? Gợi
ý: Dựa vào độ mạnh của axit H2S.
- Lắng nghe và nhận nhiệm vụ.
- Quan sát thí nghiệm
- Nhận xét: Khi sục H2S vào ống nghiệm đựng Na2CO3 không có hiện tượng gì. Nhỏ HCl vào dung dịch Na2CO3 có bọt khí thoát ra.
- HCl là axit mạnh hơn H2CO3 nên đẩy được nó ra khỏi dung dịch muối.
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 63
- Yêu cầu rút ra nhận xét về tính axit của H2S?
H2S là 1 axit yếu, yếu hơn cả H2CO3
nên không đẩy được nó ra khỏi dung dịch muối.
- Kết luận: Dung dịch H2S trong nước
là một axit yếu, yếu hơn cả axit cacbonic
Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh: Nghiên cứu tính axit của H2SO4 loãng
Để nghiên cứu tính axit của H2SO4 loãng, sử dụng thí nghiệm H2SO4 loãng tác dụng với kim loại theo hướng đối chứng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích của thí nghiệm: Nghiên cứu tính chất hoá học của H2SO4 loãng. - Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm H2SO4 loãng tác dụng với Fe, Cu.
- Yêu cầu HS mô tả hiện tượng thí nghiệm? Viết PTHH? Rút ra điều kiện của phản ứng?
- Lắng nghe và nhận nhiệm vụ.
- Tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV:
+ Lấy 2 ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 ml H2SO4 loãng.
+ Ống 1: Thả vào 1 đinh sắt + Ống 2: Thả vào 1 mảnh đồng Quan sát.
- Mô tả hiện tượng: Ống 1: Có bọt khí
Ống 2: Không có hiện tượng gì Viết PTHH:
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 64
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Cu + H2SO4 → không PƯ
Điều kiện: Chỉ những kim loại đứng trước H trong dãy điện hoá mới tác dụng được với H2SO4 loãng.
Thí nghiệm nêu và giải quyết vấn đề sử dụng để nghiên cứu tính chất hoá học của chất theo quy trình sau:
- GV hoặc nhóm HS tiến hành thí nghiệm
- HS nhận thức vấn đề, mâu thuẫn trong vấn đề nghiên cứu
- HS nghiên cứu thí nghiệm để giải quyết vấn đề từ đó tìm ra kiến thức của bài học.
Thí dụ: H2SO4 đặc tác dụng với Cu: Mâu thuẫn với tính chất hoá học của một axit.
Kế hoạch bài học minh hoạ:
Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh: Nghiên cứu tính chất hoá học của hợp chất
Để giúp HS nghiên cứu tính chất oxi hoá của H2SO4 đặc, sử dụng thí nghiệm
H2SO4 đặc tác dụng với đồng theo hướng nêu và giải quyết vấn đề.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu mục đích thí nghiệm: làm thí nghiệm H2SO4 đặc tác dụng với đồng để nghiên cứu tính chất oxi hoá của H2SO4 đặc.
Chu Thị Trà - K32B - Khoa Hoá học 65
- Đặt vấn đề: Như các em đã nghiên cứu, H2SO4 loãng không tác dụng với đồng. Vậy nếu thay H2SO4 loãng bằng H2SO4 đặc thì sao?
- Tiến hành thí nghiệm Cu tác dụng với H2SO4 đặc. Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm, nêu tình huống vấn đề?
- Yêu cầu HS mô tả, nhận xét hiện tượng thí nghiệm? Dự đoán sản phẩm?
- Hướng dẫn HS giải quyết vấn đề. Vì sao H2SO4 đặc lại tác dụng được với đồng? Gợi ý: chú ý số oxi hoá của S trước và sau phản ứng.
- Nhận xét. Yêu cầu HS rút ra kết luận về tính chất của H2SO4 đặc?
- Quan sát thí nghiệm
Nêu vấn đề: H2SO4 đặc tác dụng được
với Cu, điều này trái với những điều đã học về tính chất của axit.
- Mô tả hiện tượng thí nghiệm: Dung dịch có màu xanh đặc trưng, có khí mùi xốc thoát ra.
Dự đoán sản phẩm: dung dịch Cu2+
, khí thu được là khí SO2.
- Giải quyết vấn đề: S trong H2SO4 có số oxi hoá +6, là số oxi hoá cao nhất của S, do đó H2SO4 có tính oxi hoá, Cu là kim loại có tính khử do đó H2SO4 đặc tác dụng được với Cu. - Kết luận: H2SO4 đặc có tính oxi hoá.