Với nguyên tắc trên những nội dung kiến thức trong chương Halogen có thể sử dụng để hình thành và phát triển ở HS năng lực phát hiện vấn đề và GQVĐ trong việc tổ chức hoạt động học tập chủ động, độc lập cho HS gồm: Mối quan hệ giữa điện tích hạt nhân, cấu hình electron, bán kính nguyên tử với giá trị độ âm điện, năng lượng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử của các nguyên tố bằng các bài tập nhận thức như sau:
Tình huống 1: Vì sao các haỉogen có tỉnh oxi hoá mạnh và độ ầm điện giảm dần từ F
đến I?
Khi giải quyết vấn đề cần hướng HS:
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
- Xem xét cấu tạo nguyên tử của các nguyên tố halogen (Cấu hình electron, bán kính nguyên tò, khả năng thu electron).
- Quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong nhóm.
Tình huống 2: Vĩ sao năng lượng liên kết của phân tử CỈ2 lớn hom, nhiều so với năng
lượng liên kết của các nguyên tổ khác trong nhóm?
Để GQVĐ cần hướng dẫn HS suy nghĩ:
- Nếu dựa vào cấu tạo nguyên tử thì giá trị năng lượng liên kết sẽ theo quy luật nào? (F2 và Cl2
phân tử nào bền hơn?).
- Ngoài liên kết cộng hoá trị thì phân tử CỈ2 còn có khả năng tạo dạng liên kết nào nữa? (Tạo liên kết cho nhận do còn obitan d trống).
- Vì sao năng lượng liên kết Br2 và I2 không cao hơn Cl2 trong khi chúng cũng có những obitan trống? (Đặc điểm của liên kết cho nhận biến đổi như thế nào khi bán kính nguyên tử tăng?).
Từ đây HS thu nhận được nội dung kiến thức mới sau khi GQVĐ:
- Năng lượng liên kết trong phân tử Clo tăng là do có thêm liên kết cho nhận giữa 2 nguyên tò Cl.
- Khả năng tạo liên kết cho nhận Br2, 1 2 giảm nhanh do độ bền liên kết cho nhận phụ thuộc vào khoảng cách. Nguyên tò Br, I có bán kính nguyên tò lớn hơn nguyên tử C1 rất nhiều.
Tình huống 3: Các halogen cỏ tỉnh oxỉ hoả mạnh. Vậy chủng cỏ tính khử không?
Để GQVĐ cần hướng dẫn HS tư duy theo các nội dung sau:
- Các trạng thái oxi hoá có thể có của các halogen cho ta biết điều gì?
- Độ âm điện của các halogen có phải đều là lớn nhất so với các nguyên tố khác không?
- Khả năng tạo hợp chất của các hợp chất của các halogen với các nguyên tố khác có độ âm điện lớn hơn?
Nội dung kiến thức mới tiếp thu được: Trừ F2, các halogen khác còn có tính khử. Các halogen tạo ra các họp chất với oxi trong đó halogen có số oxi hoá dương. (Ví dụ:
0 -1 +1 C12 + H2o ^—- HC1 +HC10)
Tình huống 4: Tỉnh chất của clo khô và clo ẩm có giống nhau không? Vì sao clo ẩm và
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
dung dịch nước clo có tỉnh tẩy màu?
GV làm 3 thí nghiệm:
Thí nghiệm 1 : Cho giấy màu vào ống nghiệm chứa dung dịch nước Clo. Thí nghiệm 2: Cho giấy màu vào ống nghiệm chứa clo khô.
Thí nghiệm 3: Cho giấy màu ẩm vào ống nghiệm chứa clo khô. Học sinh quan sát, so sánh sự biến đổi màu của tấm giấy màu.
Hiện tượng HS quan sát được là: ống nghiệm chứa dung dịch nước clo và ống nghiệm có giấy màu ẩm thì giấy màu đều bị nhạt màu nhanh.
Để GQVĐ cần hướng HS tư duy:
- Clo phản ứng với nước tạo ra chất gì? (HC1 và HCIO).
- Chất nào trong chất tạo thành có khả năng làm mất màu tờ giấy màu? (HC1+10 kém bền và có tính oxi hoá mạnh nên có tính tẩy màu).
Tình huống 5: Clo là khỉ độc, vậy vì sao lại được dùng để khử trùng trong nước máy
(nước sạch) dùng trong sinh hoạt?
Để GQVĐ này cần hướng dẫn HS chú ý đến tính chất:
Phản ứng của Clo với nước và tính bền của hợp chất нею.
itsUi ri“- p/tựftt 'ÍKí/i' JVl fứi /f f ậ*ĩ frĩĩ *ĩ(//liêp
- Liều lượng Clo dùng trong nước máy được cho phép. (Số lượng giáo viên cung cấp thêm hoặc yêu cầu học sinh tự sưu tầm).
- Nồng độ loãng của HC1 trong nước đối với cơ thể con người. Từ đó phát triển vấn đề thực tế:
- Vì sao dùng nước máy để pha chè thì không ngon? (Làm mất mùi chè). Cách khắc phục? (Lấy nước để 2-3 giờ mới đun nước để pha chè)
- Vì sao dùng nước máy để tưới cây cảnh thì dễ bị đốm trắng trên lá còn nếu lấy nước ra xô để qua đêm mới tưới thì không có hiện tượng này?
Tình huống 6: Từ thí nghiệm HS xác định được khí HC1 tan mạnh trong nước và tạo ra dung dịch axit, GV nêu vấn đề: Vĩ sao khỉ HCl lại hoà tan mạnh trong nước còn các khí khác
như: н2, O2, N2 lại rất ỉt tan trong nước?
Để GQVĐ cần hướng dẫn HS phân tích:
- Dạng liên kết trong phân tử HC1 và trong các phân tử н2, O2 , N2 có gì khác nhau?
- Dạng liên kết trong phân tò nước có giống và khác liên kết trong các phân tử: HC1, H2, 02, N2? Từ đó HS rút ra kiến thức mới:
- HC1 dễ tan trong nước vì liên kết trong HC1 và H20 đều là liên kết cộng hoá ừị phân cực.
- Các chất có liên kết cộng hoá trị phân cực có phân tử phân cực dễ tan trong các dung môi phân cực (H20), các chất có liên kết không phân cực thì khó tan trong dung môi phân cực nhưng dễ tan trong dung môi không phân cực.
Tình huống 7: Dung dịch HCl vừa cỏ tỉnh oxi hoá vừa có tính khử, đủng hay sai?
Khi GQVĐ này HS phải lựa chọn nội dung kết luận đúng hay sai và tìm dẫn chứng minh họa.
Cần hướng HS tư duy theo nội dung:
- Xác định số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử HC1.
- Nhận xét xu hướng tham gia phản ứng hoá học của HC1 và khả năng tham gia phản ứng của chúng.
itsui гУ- p/tMftt ж>я Ws)/2 JViàa /uậtt frĩĩ *ĩ
- Nêu các dẫn chứng minh họa: HC1 có tính oxi hoá gây ra bởi ion H+ khi tác dụng với các kim loại hoạt động, giải phóng H2. HC1 có tính khử (khi đặc) gây ra bởi ion СГ khi tác dụng với các chất oxi hoá như: КСЮз, M11O2, КМПО4...
Tình huống 8: Khỉ clo là một khỉ độc, vậy cần xử lí thế nào khi bị ngộ độc Clo? GV đưa ra các phương án lựa chọn sau:
A. Cho ngửi rượu.
B. Nhỏ dung dịch nước vôi trong vào trong mũi. c. Ngửi hồn họp rượu và NH3.
D. Nhỏ nước vào trong mũi.
Để tìm ra phương án đúng, HS cần GQVĐ sau:
- Để xử lí ngộ độc Clo cần chọn những chất có tính chất nào thì phù hợp? (Chất tác dụng được với CỈ2 tạo ra sản phẩm không độc hoặc ít độc với cơ thể)
- Sản phẩm của phản ứng xảy ra khi giải độc Clo cần thoả mãn điều kiện nào?
- Trong các trường hợp trên thì trường hợp nào thoả mãn? (Đáp án: C) Tình huống 9: Tại sao lọ đựng thuốc tẩy để lâu trong không khỉ lại
mất tác dụng tẩy rửa?
Để GQVĐ này HS cần nhớ kiến thức:
- Trong không khí có khí CƠ2, H20.
- Thành phần thuốc tẩy, nước giaven.
- Phản ứng của NaClO với CO2, H20 tạo ra HCIO có tính oxi hoá mạnh.
- HC1 dễ bị phân huỷ trong không khí ẩm, ánh sáng, nhiệt độ.
Tình huống 10: Vì sao dung dịch nước muối có tỉnh sát trùng?
GV có thể xây dựng tình huống lựa chọn như sau nhằm hướng cho HS tìm ra phương án trả lời:
A. Nước muối rất độc.
itsui гУ- p/tMftt ж>я Ws)/2 JViàa /uậtt frĩĩ *ĩ
B. Nước muối có tính hút nước trong tế bào vi khuẩn,
c. Nước muối có vị mặn.
D. Nước muối làm đông tụ protein.
Phương án lựa chọn đúng là phương án B.
Tình huống 11: Hãy tìm một phản ứng cháy có giải phóng ra oxi? Thường thì các phản ứng cháy tiêu thụ oxi, và các quá trình phân huỷ giải phóng ra oxi thì không gây ra cháy. Do vậy khi GQVĐ này đòi hỏi mức độ tư duy cao ở HS.
Hướng dẫn HS GQVĐ dựa trên:
- Trong phi kim thì phi kim nào có tính oxi hoá mạnh hơn oxi? (F)
- Khi cho phi kim đó vào trong hơi nước thì có phản ứng xảy ra không? Sản phẩm phản ứng là gì?
Tình huống 12: Sau khi học xong bài Ro, GV có thể đưa ra một câu hỏi chứa đựng tính mâu thuẫn: Em có nhận thấy điều gì mâu thuẫn giữa tỉnh chất hoá học và thiết bị dùng để điều
chế Flo trong công nghiệp?
HS nhận ra mâu thuẫn: F2 có tính oxi hoá mạnh tác dụng với tất cả các kim loại và hầu hết các phi kim nhưng trong điều chế người ta lại dùng thùng
itsui гУ- p/tMftt ж>я Ws)/2 JViàa /uậtt frĩĩ *ĩ
điện phân và điện cực làm bằng các kim loại như: Cu, Fe, Ni. Vì sao các thiết bị này không bị phá huỷ bởi F2 tạo ra?
GV hướng dẫn HS GQVĐ:
- Bề mặt thùng điện phân và các điện cực bằng Cu, Fe có tác dụng với F2 không? (tạo ra muối florua).
- Muối tạo ra có tính chất gì để đảm bảo thùng và điện cực không bị Flo phá huỷ? (ít tan trong dung dịch điện phân và bám chắc vào bề mặt kim loại).
- Những kim loại nào thì có tính chất này?
Tình huống 13: Tại sao không dùng bình thủy tinh đựng dung dịch
HF?
GV hướng dẫn HS GQVĐ:
- Thành phần chính của thủy tinh là gì? (S1O2)
- Dung dịch HF có phản ứng với S1O2 không?
Từ đó hướng HS phát triển vấn đề như sau: Làm thế nào có thể khắc thủy tinh?
Tình huống 14: Tại sao Iôt cỏ hiện tượng thăng hoa mà người lại vẫn cỏ thể xác định
được chỉnh xác nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi: t°s = 185,5 ; fm=113,6?
Để GQVĐ cần hướng HS chú ý tới:
- Điều kiện ta tiến hành thí nghiệm về sự thăng hoa của I2.
- Muốn đo nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thì có thể tiến hành ở điều kiện đó được không?
- Ở điều kiện nào thì có thể đo được các giá trị trên?
Tình huống 15: Tại sao trong phòng thỉ nghiệm không có sẵn các dung dịch HBr và HI
mà khi muốn sử dụng người ta phải điều chế?
Cần hướng HS chú ý đến:
- Các dung dịch HI, HBr có những tính chất hoá học nào đặc trưng.
- Trong không khí có chất nào có thể tác dụng được với HI, HBr? Tình huống 16: Tác dụng sát trùng của cồn Iot là do đâu?
itsUi <J- p/tMftt 'ÍKí/i' JVt Ja /f f ậ*ĩ iâi nạAiêp
Để GQVĐ này HS cần nhớ kiến thức:
- Cồn có thể hoà tan được iot và cũng có tính sát trùng.
- Iot có tính oxi hoá mạnh nên có tác dụng trùng khử.
Tình huống 17: Dung dịch axỉt vô cơ nào không đựng được bằng bình thuỷ tinh mà phải
chứa trong bình bằng thép?
GV hướng dẫn HS GQVĐ:
- Bình bằng thép có thể chứa được những axit nào? Vì sao?
(HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội có tính thụ động, HF tạo muối khó tan, bám trên bề mặt).
- Trong các axit trên axit nào phá huỷ thuỷ tinh? (HF) Sản phẩm tạo ra là gì?
Tình huống 18: Tại sao khi điện phân dung dịch NaCl để điều chế CỈ2 lại phải cỏ màng
ngăn?
Để GQVĐ, HS cần vận dụng kiến thức sau:
- Sản phẩm của quá trình điện phân dung dịch NaCl gồm những chất nào?
- Các chất tạo ra có tác dụng được với nhau không? Sản phẩm của phản ứng là gì?
- Màng ngăn có tác dụng gì?
Tình huống 19: (Vận dụng giải nhanh các bài toán hóa học) Cho 20g hỗn hợp Mg và Fe
tác dụng hết với dung dịch HCl thu được Ig khỉ H2. Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.
Phát hiện vấn đề: Từ công thức HC1 ta thấy có lmol nguyên tử H thoát ra thì cũng phải có lmol nguyên tử C1 (gốc axit) tạo muối.
GQVĐ: Muốn tìm khối lượng muối thì lấy khối lượng kim loại cộng với khối lượng gốc axit:
ttlmuối = ĩĩlkimloại "I" ĩĩlgốcaxit = 20 + 35,5.1 — 55,5(g)
itsUi <J- p/tMftt 'ÍKí/i' JVt Ja /f f ậ*ĩ iâi nạAiêp