Sau đây là quy trình dạy HS GQVĐ đối với từng loại bài:
1.2.5.1. Quy trình dạy HS GQVĐ trong các bài học có sử dụng thí nghiệm hoá học nghiệm hoá học
Dựa vào quy trình GQVĐ tổng quát có thể đƣa ra quy trình cụ thể trong các dạng bài này nhƣ sau:
Bƣớc 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 trƣờng, nhiệt độ, chất tƣơng tự,....)
-Yêu cầu HS có suy nghĩ, nhận xét qua quan sát các dấu hiệu của thí nghiệm.
Bƣớc 2: Phát biểu vấn đề.
Trên cơ sở phân tích những dấu hiệu, hiện tƣợng đã quan sát đƣợc, 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:
- 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?
- Nhƣ vậy, ngoài những tính chất đã biết, nguyên tố (chất) đang nghiên cứu còn có những tính chất gì khác?
Bƣớc 3: Xác định phƣơng hƣớng 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 đƣợc, hoặc thử sản phẩm bằng các phản ứng hoá học, hoặc dùng chỉ thị ... Viết phƣơng trình phản ứng?)
- Xác định tính chất nghiên cứu đƣợc 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 nhƣờng, nhận electron? Trung tâm phản ứng là nguyên tử hay ion nào?
Bƣớc 4: Lập kế hoạch - xác nhận giả thuyết đúng.
Vấn đề 1: Phản ứng (thí nghiệm 2) đƣợc tiến hành trong điều kiện : nhiệt độ, nồng độ, 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 trƣng ...
+ 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....
Bƣớc 5: Đánh giá và kết luận về lời giải. - Xác nhận trên là đúng.
- Giáo viên chỉnh lí, bổ sung và kết luận về kiến thức cần lĩnh hội. Bƣớc 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 tƣơng tự thí nghiệm 2 vừa nghiên cứu.
Ví dụ: Khi nghiên cứu phản ứng tạo phức của NH3, ta có thể tạo tình huống có vấn đề có sử dụng thí nghiệm như sau:
Bước 1: Nêu vấn đề
GV: Khi nhỏ dung dịch NH3 dƣ vào dung dịch CuSO4,AlCl3, FeCl3 có hiện tƣợng 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 Al(OH)3 và sau đó kết tủa tan ra vì Al(OH)3 có tính chất lƣỡng tính.
GV làm thí nghiệm: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 lần lƣợt vào các dung dịch CuSO4, AlCl3, FeCl3 đến dƣ, hiện tƣợng không nhƣ dự đoán.
→ Xuất hiện mâu thuẫn nhận thức trái với kiến thức đã biết, nảy sinh hứng thú muốn tìm lời giải đáp:
- Vì sao Cu(OH)2 tan đƣợc trong dung dịch NH3 mà Al(OH)3 lại không tan hay là Cu(OH)2 cũng có tính chất lƣỡng tính?
- Vì sao Cu(OH)2 lại tan đƣợc trong dung dịch NH3 dƣ? Sản phẩm tạo ra là chất gì?
Bước 2: Phát biểu vấn đề
GV hƣớng dẫn HS nêu ra những giả thuyết trong tình huống có vấn đề từ hiện tƣợng thí nghiệm đã quan sát
- Cu(OH)2 có tính lƣỡng 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 bƣớc sau: HS:
- Hiện tƣợng trên chứng tỏ rằng Cu(OH)2 đã tan trong dung dịch NH3. - Cu(OH)2 có tính lƣỡng tính không? Thử bằng thí nghiệm sau: Lấy ống nghiệm thứ 2 dung dịch CuSO4, nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dƣ vào dung dịch CuSO4 trong ống nghiệm, hiện tƣợng: Tạo kết tủa Cu(OH)2 màu xanh nhƣng kết tủa không tan trong dung dịch NaOH dƣ, chứng tỏ Cu(OH)2 không có lƣỡng tính.
- Al(OH)3 có tính lƣỡng 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 Cu2+ là dạng liên kết hoá học nào?
Bước 4: Xác nhận giả thuyết đúng
- Cu(OH)2 không có tính lƣỡng tính do không tan trong NaOH dƣ. - 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 chƣa sử dụng của nguyên tử Nitơ trong NH3 với obitan trống của ion kim loại đồng.
[Cu(NH3)4](OH)2 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
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 chƣa dùng trong liên kết của nguyên tử N gây nên.
Bước 6: Kiểm tra lại kiến thức vừa thu được và vận dụng: