7. Những đóng góp của đề tài
1.5.5.1. Vận dụng PPDH phát hiện và GQVĐ trong các bài có sử dụng thí
Sau đây là quy trình dạy HS GQVĐ đối với từng loại bài:
1.5.5.1. Vận dụng PPDH phát hiện và GQVĐ trong các bài có sử dụng thí nghiệm Hóa học nghiệm Hóa học
Với bài học có sử dụng thí nghiệm hóa học thì thí nghiệm hóa học được dùng để tạo tình huống có vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức.
Quy trình của PPDH phát hiện và GQVĐ được thực hiện như sau: Bước 1: Đặt vấn đề
GV nêu ra vấn đề nghiên cứu và thí nghiệm cần tiến hành, yêu cầu HS dự đoán hiện tượng xảy ra trên cơ sở kiến thức, kĩ năng đã có.
GV (hoặc HS) tiến hành thí nghiệm, hiện tượng thí nghiệm không đúng như đa số HS dự đoán xuất hiện mâu thuẫn nhận thức.
Bước 2: Phát biểu vấn đề cần giải quyết
Từ hiện tượng thí nghiệm, GV hướng dẫn HS đưa ra những giả thuyết từ tình huống có vấn đề nêu ra và làm rõ vấn đề cần giải quyết.
Bước 3: Hướng dẫn GQVĐ, lập kế hoạch giải.
GV hướng dẫn HS đề xuất các giả thuyết và lập kế hoạch giải theo các giả thuyết đặt ra.
Bước 4: Thực hiện kế hoạch giải, xác nhận giả thuyết đúng.
GV hướng dẫn HS thực hiện kế hoạch giải đã đề xuất. HS có thể tiến hành thí nghiệm hoặc cung cấp thêm thông tin, tư liệu cần thiết để HS suy luận logic, từ đó xác nhận giả thuyết đúng.
Bước 5: Kết kuận vấn đề.
GV hướng dẫn HS đánh giá kết quả, phát biểu kết luận, đề xuất vấn đề mới. Bước 6: Kiểm tra kiến thức thu được và vận dụng.
GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức mới thu được và vận dụng GQVĐ tương tự nảy sinh trong bước kết luận vấn đề.
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:
23
Bước 1: Đặt vấn đề
GV: Khi nhỏ dung dịch NH3 đến dư vào các ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4, AlCl3, FeCl3, có hiện tượng gì xảy ra?
HS dự đoán: có kết tủa Cu(OH)2 (xanh), Fe(OH)3 (đỏ nâu) vì dung dịch NH3 có tính bazơ. Có kết tủa Al(OH)3 và sau đó kết tủa tan vì Al(OH)3 có tính chất lưỡng tính.
GV (hoặc HS) làm thí nghiệm: nhỏ từ từ dung dịch NH3 lần lượt vào ống nghiệm đựng các dung dịch CuSO4, AlCl3, FeCl3 đến dư, hiện tượng không như dự đoán: Cu(OH)2 tạo ra tan trong NH3 dư còn Al(OH)3 không tan.
→ Xuất hiện mâu thuẫn nhận thức trái với kiến thức đã biết, nảy sinh hứng thú muốn tìm lời giải đáp cho các câu hỏi:
- Vì sao Cu(OH)2 tan được trong dung dịch NH3 dư mà Al(OH)3 lại không tan (hay Cu(OH)2 có tính lưỡng tính)
- Cu(OH)2 tan trong dung dịch NH3 dư thì sản phẩm tạo ra là chất gì?
Bước 2: Phát vấn vấn đề
GV hướng dẫn HS nêu ra những giả thuyết trong tình huống có vấn đề từ hiện tượng thí nghiệm đã quan sát được.
- Có thể Cu(OH)2 có tính chất lưỡng tính.
- Có thể Cu(OH)2 tác dụng với NH3 tạo ra chất mới: chất mới tạo thành theo cơ chế nào? Liên kết hóa học trong chúng là liên kết gì?
Như vậy ngoài tính chất bazơ yếu, tính khử thì NH3 còn có tính chất nào khác không?
Bước 3: Hướng dẫn GQVĐ - lập kế hoạch giải
Hướng dẫn HS lập kế hoạch GQVĐ:
- Hiện tượng trên chứng tỏ rằng Cu(OH)2 đã tan trong dung dịch NH3. Vậy Cu(OH)2 có tính lưỡng tính không? Kiểm nghiệm bằng thí nghiệm: Lấy ống nghiệm thứ 2 đựng dung dịch CuSO4, nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư xem kết tủa Cu(OH)2 có tan không? (nếu tan thì Cu(OH)2 có tính lưỡng tính)
- Nếu Cu(OH)2 không có tính lưỡng tính thì NH3 đã tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra một dạng chất mới.
24
Bước 4: Thực hiện kế hoạch giải. Xác định giả thuyết đúng
- HS tiến hành thí nghiệm: nhỏ dung dịch NaOH dư vào dung dịch CuSO4, kết tủa tạo ra không tan. Vậy Cu(OH)2 không có tính lưỡng tính. Chất mới tạo thành là phức chất.
GV cung cấp thông tin 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.
Phức chất được tạo thành là do phân tử NH3 kết hợp với ion Cu2+ bằng các liên kết cho - nhận giữa cặp electron chưa sử dụng của nguyên tử nitơ trong NH3 với obitan trống của ion kim loại đồng.
PTHH của phản ứng: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2. [Cu(NH3)4](OH)2 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
Giả thuyết thứ 2 đúng: NH3 đã tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra phức chất mới, có màu xanh lam.
Bước 5: Kết luận vấn đề
GV hướng dẫn HS nêu kết luận
Dung dịch NH3 ngoài tính bazơ còn có khả năng tạo phức với ion kim loại Cu2+. Nguyên nhân do đôi electron chưa dùng của nguyên tử N trong phân tử và obitan trống của Cu2+.
Vậy ngoài Cu2+ thì NH3 còn có thể tạo phức với những ion kim loại nào khác nữa?
Bước 6: Kiểm tra kiến thức vừa thu được và vận dụng:
GV hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm: nhỏ dung dịch NH3 đến dư vào các ống nghiệm chứa các dung dịch AgNO3, ZnSO4 và quan sát.
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+. Viết PTHH của phản ứng.