Trong mục tiêu môn học hoá học có nhấn mạnh đến việc tăng c-ờng rèn luyện kĩ năng hoá học cho học sinh trong đó có chú trọng đến kĩ năng thí nghiệm hoá học và kĩ năng vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn. Bài tập thực nghiệm là một ph-ơng tiện có hiệu quả cao trong việc rèn luyện kĩ năng thực hành, ph-ơng pháp làm việc khoa học, độc lập cho học sinh. Khi giải bài tập thực nghiệm, học sinh phải biết vận dụng kiến thức để giải bằng lí thuyết rồi sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của những b-ớc giải bằng lí thuyết và rút ra kết luận về cách giải.
Ví dụ 1: Chỉ có các cốc chia độ, bình đựng khí CO2, lò nung, dung dịch NaOH. Làm thế nào để thu đ-ợc xôđa (Na2CO3) nguyên chất. Hãy nêu 2 cách làm.
B-ớc 1: Giải bằng lí thuyết: Bằng các kiến thức hoá học của mình, học sinh phải tìm cách viết đ-ợc ph-ơng trình phản ứng điều chế xôđa từ: CO2, dd NaOH, lò nung. Các ph-ơng trình phản ứng có thể tạo ra Na2CO3: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O. (1) NaOH + CO2 NaHCO3. (2) NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O. (3) 2 NaHCO3 Na2CO3 +CO2+ H2O. (4) Để có Na2CO3 ta có thể sử dụng 3 cách theo ph-ơng trình phản ứng: (1); (2) và (3); (2) và (4). Nh-ng nếu chọn cách theo ph-ơng trình phản ứng (1) thì từ các dụng cụ đã cho là cốc chia độ và lò nung thì không thể thu đ-ợc Na2CO3 nguyên chất, nên chỉ chọn đ-ợc 2 cách sau.
B-ớc 2: Giải bằng thực nghiệm
- Cách 1: Dùng phản ứng (2) và (3): Lấy 2 cốc chia độ, đong vào mỗi cốc thể tích dd NaOH bằng nhau, sục CO2 d- vào một cốc sẽ thu đ-ợc dung dịch NaHCO3, sau đó đổ cốc đựng dung dịch NaOH vào, lắc cho phản ứng hoàn toàn thu đ-ợc dung dịch Na2CO3 rồi cô cạn thu đ-ợc Na2CO3 nguyên chất.
- Cách 2: Sục CO2 d- vào dung dịch NaOH thu đ-ợc dung dịch NaHCO3, cô cạn dung dịch NaHCO3 thu đ-ợc NaHCO3, rồi nung đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc xôđa nguyên chất theo ph-ơng trình phản ứng: (2) và (4).
Ví dụ 2: Cho các hoá chất: Cu, dd HCl, KOH, Hg(NO3)2,H2O và bình cô cạn. Nêu cách điều chế CuCl2 tinh khiết.
- B-ớc 1: Giải bằng lí thuyết: Học sinh phải tìm các ph-ơng trình phản ứng để tạo ra CuCl2 từ các hoá chất của bài.
Các ph-ơng trình phản ứng:
Cu + Hg(NO3)2 Cu(NO3)2 + Hg.
Cu(NO3)2 + 2 KOH Cu(OH)2+ 2KNO3.
t0
Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O. - B-ớc 2: Giải bằng thực nghiệm:
Lấy 2 ống nghiệm cho hoá chất : KOH, Hg(NO3)2 đổ một ít H2O vào để hoà tan thành dung dịch. Cho miếng Cu mỏng vào dd Hg(NO3)2 . Để thời gian lâu, lấy phần dung dịch thu đ-ợc cho tác dụng với dung dịch KOH. Sau phản ứng, lọc kết tủa, hoà tan kết tủa trong dung dịch HCl d-, lấy phần dung dịch thu đ-ợc đem cô cạn thu đ-ợc CuCl2 tinh khiết.
Ví dụ 3: Chỉ có dung dịch Ba(OH)2, HCl, quì tím, các ống nghiệm nêu cách nhận biết các dung dịch: NaHCO3 , Na2CO3, Na2SO4.
- B-ớc 1: Giải bằng lí thuyết: Học sinh phải tìm ra ph-ơng án để nhận biết 3 dd đó. Nếu chỉ dùng đơn thuần 3 thuốc thử trên thì không thể phân biết đ-ợc dd NaHCO3 , Na2CO3. (đều làm quì tím chuyển màu xanh, đều tạo bọt khí với dd HCl, đều tạo kết tủa trắng trong dd Ba(OH)2)). Nh- vậy phải tạo ra thuốc thử mới là dd BaCl2. Khi đó chỉ có dd NaHCO3 không có hiện t-ợng gì khi tác dụng dd BaCl2, còn dd Na2CO3, Na2SO4 đều tạo kết tủa trắng.
Ba2+ + CO32- BaCO3 ; Ba2+ + SO42- BaSO4
Lọc mỗi kết tủa cho tác dụng dd HCl, chỉ có BaCO3 tan còn BaSO4 không tan. BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2+ H2O.
- B-ớc 2: Giải bằng thực nghệm:
Đầu tiên phải tìm cách điều chế dd BaCl2 (không có lẫn HCl hay Ba(OH)2 d-): đổ rất từ từ dd HCl vào dd Ba(OH)2 và thử bằng quì tím sao cho quì tím không đổi màu. Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O.
Dùng dd BaCl2 cho tác dụng với 3 mẫu thử đựng 3 dd cần nhận biết.
Nếu mẫu thử nào không có hiện t-ợng thì nhận ra dd NaHCO3. Lọc 2 kết tủa. Hoà 2 kết tủa vào dd HCl , nếu kết tủa nào tan là BaCO3 tức nhận ra dd Na2CO3. Nếu kết tủa nào không tan là BaSO4 thì nhận ra dd Na2SO4.
Nh- vậy khi giải các bài tập thực nghiệm học sinh không những củng cố, nắm chắc kiến thức lí thuyết mà còn đ-ợc trực tiếp làm thí nghiệm, tìm các ph-ơng án đúng đắn nhất để giải quyết vấn đề, tiếp cận với ph-ơng pháp nghiên cứu khoa học, từ đó củng cố cả các kĩ năng hoá học. Phát huy đ-ợc năng lực độc lập , sáng tạo, tích cực của học sinh tăng thêm lòng say mê học tập, nghiên cứu.