phương pháp nghiên cứu
Có nhiều phương pháp để tiến hành các thí nghiệm trong dạy học hóa học như: minh họa, so sánh, đối chứng, nghiên cứu, nêu vấn đề. Tùy vào từng bài, từng nội dung và điều kiện cụ thể, GV lựa chọn phương pháp tiến hành phù hợp với từng hoạt động hoặc phối hợp các phương pháp với nhau để thu được hiệu quả cao nhất. Chúng tôi xin giới thiệu một số hoạt động cụ thể có sử dụng thí nghiệm theo từng phương pháp.
2.3.2.1. Thí nghiệm minh họa
VD 1: Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của oxi (Bài 41_10NC. Oxi, Bài 29_10CB. Oxi – Ozon)
(Do bài oxi đã được học ở chương trình hóa học trung học sơ sở, HS đã được giới thiệu về các tính chất của oxi, do đó, trong trường hợp này, thí nghiệm chỉ đóng vai trò minh họa, làm sáng tỏ những kiến thức các em đã biết.)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV: từ cấu hình electron và giá trị độ âm điện của oxi, các em hãy dự đoán oxi có tính chất hoa học như thế nào? Trong
- HS: (Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động)
các hợp chất oxi sẽ có số oxi hóa bao nhiêu?
+ Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo và hợp chất peoxit) nguyên tố oxi có số oxi hóa là -2.
- GV: Tương tự như clo, oxi cũng có tính oxi hóa mạnh, vì vậy, oxi có khả năng tác dụng với những chất nào? Hãy cho VD minh họa.
- HS:
+ Tác dụng với kim loại. Cho VD. + Tác dụng với phi kim. Cho VD. + Tác dụng với hợp chất. Cho VD. - GV: Bây giờ, chúng ta sẽ cùng làm thí
nghiệm nghiên cứu các phản ứng của oxi với kim loại, phi kim và hợp chất nhé! (Cho 1 số HS lên làm thí nghiệm)
- GV: Kết luận lại tính chất hóa học của oxi, nhấn mạnh một số điểm cần lưu ý.
- HS: Làm thí nghiệm theo sự hướng dẫn của GV.
O2 + Mg O2 + S
O2 + C O2 + C2H5OH
- Quan sát và nhận xét
VD 2: Hoạt động điều chế oxi (Bài 41_10NC. Oxi, Bài 29_10CB. Oxi – Ozon)
(Lưu trong CD đính kèm)
VD 3: Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của H2SO4 loãng (Bài 45_10NC. Hợp chất có oxi của lưu huỳnh, Bài 33_10CB. Axit sunfuric – Muối sunfat)
(Lưu trong CD đính kèm)
2.3.2.2. Thí nghiệm so sánh
Sử dụng thí nghiệm so sánh khi cần làm rõ sự giống hoặc khác nhau của các chất.
VD 1: Hoạt động hình thành khái niệm độ điện li (Bài 2_11NC. Phân loại chất điện li)
(Lưu trong CD đính kèm)
VD 2: Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của các hiđroxit crom (Bài 39_12NC.
Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV: Các hiđroxit của crom được điều chế bằng cách nào? Nếu chúng ta lọc các hiđroxit điều chế được, rồi đem để ngoài không khí thì có hiện tượng gì xảy ra hay không?
- HS: Phát biểu và lên làm thí nghiệm điều chế hiđroxit crom (2 HS).
- HS nhận xét:
+ Cr(OH)2 màu vàng, để ngoài không khí chuyển thành màu xanh Cô mời 2 bạn, 1 bạn sẽ điều chế
Cr(OH)2, 1 bạn điều chế Cr(OH)3, cả lớp quan sát và giải thích, rút ra kết luận.
xám , chứng tỏ Cr(OH)2 đã phản ứng với oxi trong không khí tạo thành Cr(OH)3.
=> Kết luận: Cr(OH)2 có tính khử. + Cr(OH)3 màu xanh xám, không bị biến đổi khi để ngoài không khí, chứng tỏ không phản ứng với oxi.
=> Kết luận: Cr(OH)3 không có tính khử.
- GV: Cô đã chuẩn bị các dd HCl, dd NaOH, chúng ta sẽ tiếp tục khảo sát tính axit, bazơ của các hiđroxit crom.
(Sử dụng thí nghiệm biểu diễn của HS) + HS A: điều chế Cr(OH)2 chứa trong 2 ống nghiệm. Nhỏ vào ống nghiệm 1 vài giọt dd HCl, ống nghiệm 2 vài giọt dd NaOH.
+ HS B: điều chế Cr(OH)3 chứa trong 2 ống nghiệm. Nhỏ vào ống nghiệm 1 vài giọt dd HCl, ống nghiệm 2 vài giọt dd NaOH.
- Cả lớp quan sát và nhận xét, kết luận.
- HS: Nhận xét
+ Cr(OH)2 phản ứng với dd HCl, không phản ứng với dd NaOH.
=> Cr(OH)2 là 1 bazơ.
+ Cr(OH)3 phản ứng với cả dd HCl và dd NaOH.
=> Cr(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính.
- GV: Kết luận, cho HS lên bảng viết ptpư minh họa.
2.3.2.3. Thí nghiệm đối chứng
Khi cần làm rõ sự khác biệt giữa trước và sau phản ứng.
VD 1: Hoạt động nghiên cứu tính khử của SO2 (Bài 45_ 10NC. Hợp chất có oxi của lưu huỳnh, Bài 32_10CB. Hiđro sunfua – Lưu huỳnh đioxit, Lưu huỳnh trioxit)
Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV: Các em hãy xác định số oxi hóa của lưu huỳnh trong SO2, từ đó, dự đoán tính oxi hóa – khử của SO2.
- HS: Lưu huỳnh trong SO2 có số oxi hóa +4, là số oxi hóa trung gian, cho nên có thể tăng lên +6 thể hiện tính khử và giảm xuống 0 thể hiện tính oxi hóa.
- GV bổ sung thêm: SO2 là chất khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh như halogen, KMnO4… là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn như H2S, Mg.
- HS: viết bài.
- GV: Các em hãy cùng quan sát thí nghiệm SO2 tác dụng với dd KMnO4.
Cô có 2 ống nghiệm chứa dd KMnO4 (màu tím nhạt)
Cô sẽ điều chế SO2 bằng cách cho dd H2SO4 loãng tác dụng muối Na2SO3, rồi dẫn khí sinh ra vào 1 ống nghiệm chứa dd KMnO4, ống còn lại làm đối chứng. Các em hãy quan sát màu sắc của ống nghiệm được khí SO2 sục vào với ống nghiệm đối chứng và giải thích.
(GV có thể chuẩn bị 2 lọ thủy tinh chứa dd KMnO4, 1 lọ đối chứng, 1 lọ dùng làm thí nghiệm, tiến hành theo như hướng dẫn ở T.N 13 mục 2.2.5 nhằm tạo
- HS nhận xét: màu dung dịch thuốc tím trong ống nghiệm được sục khí SO2 bị nhạt hơn so với ống nghiệm đối chứng.
- Giải thích: do (màu tím) bị SO2 khử thành (màu hồng nhạt)
hóa học có thể tự thực hiện lại tại nhà) - GV: cho HS viết ptpư, xác định số oxi hóa của lưu huỳnh, kết luận tính chất SO2 trong các phản ứng.
- Tương tự với dd Br2, cho HS viết phương trình, xác định số oxi hóa của lưu huỳnh, vai trò SO2 trong phản ứng.
- HS: viết ptpư, kết luận.
VD 2: Hoạt động tìm hiểu phương pháp chống ăn mòn kim loại (Bài 23_ 12NC, Bài 20_
12CB. Sự ăn mòn kim loại)
(Lưu trong CD đính kèm)
2.3.2.4. Thí nghiệm nghiên cứu
Tùy theo trình độ HS, thí nghiệm nghiên cứu có thể được tiến hành ở mức độ cao hoặc thấp. GV có thể để cho các em tự đề ra giả thuyết và lập kế hoạch giải quyết vấn đề (mức độ cao) hoặc hướng dẫn các em quan sát hiện tượng trước và sau phản ứng, giải thích, từ đó rút ra kết luận (mức độ thấp).
VD 1: Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của muối nitrat (Bài 12_ 11NC, Bài 9
_11CB. Axit nitric và muối nitrat)
Nếu giảng dạy ở các lớp khá, giỏi, có thể cho HS thực hiện thí nghiệm nghiên cứu ở mức độ cao, tiến hành như sau:
Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV: Ở bài trước, chúng ta thấy rằng các muối amoni dễ bị nhiệt phân hủy,
- HS: Thảo luận, đề ra giả thuyết và lập kế hoạch giải quyết vấn đề.
tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào bản chất axit tạo nên muối. Với muối nitrat thì sao? Chẳng hạn, 3 muối NaNO3, Mg(NO3)2, AgNO3 có dễ bị nhiệt phân hay không? Sản phẩm thu được là gì, phụ thuộc vào yếu tố nào? (GV chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi nhóm sẽ thảo luận, đề ra giả thuyết và lập kế hoạch giải quyết vấn đề) - GV: Gọi đại diện mỗi nhóm trình bày và chọn ra nhóm tốt nhất lên làm thí nghiệm (cả lớp quan sát) để kiểm - HS: Làm thí nghiệm:
+ Nhiệt phân NaNO3 và nhận biết các sản phẩm sinh ra (nếu có).
+ Nhiệt phân Mg(NO3)2 và nhận biết các sản phẩm sinh ra (nếu có).
+ Nhiệt phân AgNO3và nhận biết các sản phẩm sinh ra (nếu có).
tra giả thuyết từ đó xác nhận hay bác bỏ giả thuyết
- HS: Xác nhận giả thuyết, đi đến kết luận: Các muối nitrat dễ bị nhiệt phân, tạo ra sản phẩm khác nhau phụ thuộc vào kim loại tạo muối.
- GV bổ sung thêm:
+ Muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh (kali, natri) nhiệt phân tạo ra muối nitrit và oxi.
+ Muối nitrat của kim loại trung bình (từ magie đến đồng) nhiệt phân tạo ra oxit kim loại, khí NO2 và oxi. + Muối nitrat kim loại yếu (từ bạc trở về sau) nhiệt phân tạo ra kim loại, khí NO2 và oxi.
- HS: Vận dụng viết ptpư nhiệt phân của các muối nitrat khác.
VD 2: Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của crom (VI) oxit (Bài 39_12NC. Một số hợp chất của Crom, Bài 34_12CB. Crom và hợp chất của crom)
Có thể sử dụng phiếu học tập, hướng dẫn HS quan sát hiện tượng trước và sau phản ứng, giải thích từ đó kết luận tính chất hóa học của crom (VI) oxit.
Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV: Nếu như crom (II) oxit là một oxit bazơ có tính khử thì crom (III) oxit lại khác hẳn – là 1 oxit lưỡng tính, vậy
- HS: Hoàn thành phiếu học tập S T T Hiện tượng Giải thích Ptpư Kết luận Trước pư Sau pư
crom (VI) oxit thì sao? Nó có khác 2 oxit trước hay không? - Chúng ta sẽ xét 2 phản ứng sau đây CrO3 + NH3 CrO3 + H2O - Các em hãy quan sát, chú ý hiện tượng trước và sau phản ứng, rồi hoàn thành phiếu học tập. T N 1 -Rắn đỏ thẫm -Que đóm cháy -Rắn màu lục -Que đóm tắt -Có Cr2O3 sinh ra -Có N2 sinh ra CrO3+NH3 Cr2O3 + N2 + H2O CrO 3 có tính oxi hóa T N 2 -Rắn đỏ thẫm -Dung dịch vàng da cam -Có H2CrO4 H2CrO7 sinh ra CrO3 + H2O H2CrO7 2CrO3 + H2O H2Cr2O7 CrO 3 là oxit axit
* Thí nghiệm được tiến hành như sau:
−Lắp các dụng cụ.
−Đun nóng dd NH3 cho khí NH3 thoát ra và phản ứng với CrO3, đưa tàn que đóm đỏ đến gần ống dẫn khí thoát ra.
- GV: Nhận xét phiếu học tập và bổ sung:
+ CrO3 có tính oxi hóa rất mạnh. Một số chất (S, P, C, NH3, C2H5OH…) bốc cháy khi tác dụng CrO3 sinh ra Cr2O3.
+ CrO3 là oxit axit tác dụng nước tạo ra hỗn hợp 2 axit.
- HS: Vận dụng, viết ptpư với C, P…
dd NH3 CrO3
2.3.2.5. Thí nghiệm nêu vấn đề VD 1: Hoạt động mở đầu Bài 36_ 10NC. Iot
Do bài này có cấu trúc tương tự bài Brom, nội dung bài học không nhiều, GV có thể cho mở đầu bài giảng bằng 1 tiểu phẩm ngắn (khoảng 3 phút).
(GV chọn 2 HS: 1 bạn sắm vai cảnh sát viên, 1 bạn sắm vai sếp của phòng pháp chứng) GV: Vừa rồi, cô đã quay được 1 đoạn video clip do 2 diễn viên của lớp mình sắm vai, mời cả lớp cùng theo dõi nhé.
- Cảnh sát (đứng trước lớp, gọi điện thoại): Reng reng. Sếp Long, có 1 vụ án xảy ra tại khách sạn 1001.
- Sếp (từ chỗ ngồi, đến hiện trường): Có phát hiện vật gì khả nghi hay không? - Cảnh sát: Phát hiện 1 miếng khăn giấy, có vết máu, có thể do hung thủ để lại. - Sếp: Đem về phòng pháp chứng kiểm tra.
* Tại phòng pháp chứng (bàn GV), sếp Long làm thí nghiệm xác định dấu vân tay: Lấy 1 ống nghiệm chứa dd iot, đun trên ngọn lửa đèn cồn, khi thấy khí thoát ra, đặt miếng khăn giấy ngay miệng ống nghiệm, cho đến khi thấy xuất hiện dấu vân tay màu nâu.
(Lưu ý: Trên tờ khăn giấy, GV lăn sẵn dấu vân tay, nhỏ 1 giọt mực đỏ gần vị trí đó để đánh dấu, dặn HS đặt đúng vị trí dấu vân tay lên miệng ống nghiệm)
−GV (sau khi HS đã làm xuất hiện dấu vân tay): Ồ, dấu vân tay đã xuất hiện rồi kìa, các cảnh sát nhí của chúng ta thật tài giỏi phải không các em. Thế, các em có biết bạn mình đã dùng chất gì để làm dấu vân tay hiện lên không?
−HS: trả lời.
−GV: Đó chính là iot. Vậy, tại sao iot lại có thể làm dấu vân tay xuất hiện, iot còn có thể tạo được những phản ứng nào nữa hay không? Để trả lời những thắc mắc đó, chúng ta sẽ cùng đến với “Bài 36. Iot”.
VD 2: Hoạt động tìm hiểu hiện tượng điện li (Bài 1_ 11NC, CB. Sự điện li)
(Lưu trong CD đính kèm)