B. Nội dung
2.3.3. Sử dụng bài toỏn nhận thức trong dạy bài học cú thớ nghiệm và thực
lại đồng (II) sunfat khan. Thớ nghiệm này chứng tỏ rằng axit sunfuric đặc cú tớnh ………….
- Đun núng axit sunfuric đặc với cỏc tinh thể natriclorua thấy giải phúng chất khớ. Khớ cú tờn là …………Thớ nghiệm này chứng minh rằng axit sunfuric đặc là một …………. và ………….
- Axit sunfuric đặc tỏc dụng với cỏc đơn chất như Cu, C, S .Chỳng cú số oxi hoỏ bằng ……….. Sau phản ứng, cỏc nguyờn tố này cú số oxi hoỏ là ………. Những thớ nghiệm này chứng minh rằng axit sunfuric đặc cú tớnh …………
b. Viết tất cả những phương trỡnh hoỏ học xảy ra trong cỏc thớ nghiệm trờn.
- Bước 2: Giải BTNT.
Những tớnh chất hoỏ học của axit sunfuric học sinh đĩ được học. Do đú học sinh dễ dàng đưa ra đỏp ỏn là:
a. Cỏc nội dung cần điền:
- Xanh, trắng, tỏch nước, hỏo nước. - Hiđroclorua, axit mạnh, khụng bay hơi. - Khụng (0); +2,+4,+4 ; oxi hoỏ mạnh.
b. Qua đú học sinh tự viết được cỏc phương trỡnh phản ứng minh hoạ. - Bước 3: Rỳt ra kết luận.
Qua BTNT này giỏo viờn một lần nữa khắc sõu tớnh chất hoỏ học đặc trưng của axit sunfuric đặc: là một axit mạnh khụng bay hơi, hỏo nước và cú tớnh oxi hoỏ rất mạnh.
2.3.3. Sử dụng bài toỏn nhận thức trong dạy bài học cú thớ nghiệm và thực hành. hành.
Đặc trưng nổi bật của chương 6 – nhúm oxi là sử dụng khỏ nhiều thớ nghiệm và cũng như một số chương khỏc cuối chương cú bài thực hành. Cỏc bài thực hành nhằm mục đớch là củng cố lại một số kiến thức cơ bản đĩ học dựa trờn cỏc thớ
nghiệm. Đa số cỏc thớ nghiệm trong bài thực hành đều đĩ được nghiờn cứu trong cỏc bài lý thuyết trước đú. Vỡ vậy để tạo hứng thỳ học tập cho học sinh và làm cho giờ học sinh động hơn thỡ giỏo viờn cần dựa vào những kiến thức lý thuyết đĩ học để tiến hành một số thớ nghiệm mang tớnh chất phõn biệt hoặc trước khi tiến hành giỏo viờn đưa ra một số kiến thức mang tớnh chất phỏn đoỏn dựa trờn kiến thức đĩ biết nhằm nõng cao kiến thức và đặc biệt quan tõm tới việc phỏt triển tư duy, phỏt triển kỹ năng thực hành. Tuỳ theo nội dung của từng phần kiến thức, trỡnh độ nhận thức của học sinh mà việc sử dụng bài toỏn nhận thức trong giờ thực hành cú thể đơn giản hay phức tạp, chỉ cú thể vận dụng những kiến thức đơn giản đĩ học hay đũi hỏi học sinh phải tư duy tốt hơn.
* Quy trỡnh sử dụng BTNT để dạy học cỏc bài thực hành gồm 3 bước:
- Bước 1: Học sinh nghiờn cứu BTNT.
Trong bước này giỏo viờn thường sử dụng ngay những vấn đề sỏch giỏo khoa yờu cầu, đú là những thớ nghiệm cần tiến hành cho một bài thực hành. Ngồi ra giỏo viờn cần chuẩn bị một số bài tập thực nghiệm hoặc một vài thớ nghiệm nghiờn cứu nếu phũng thớ nghiệm cú đủ hoỏ chất và thời gian để làm rừ hơn bản chất của cỏc nội dung đĩ học.
- Bước 2: Giải BTNT.
Vỡ những thớ nghiệm đưa ra cú tớnh chất củng cố hoặc khắc sõu những kiến thức, kỹ năng đĩ học vỡ vậy cú thể làm thớ nghiệm theo phương phỏp nghiờn cứu hoặc chứng minh tuỳ theo thớ nghiệm cụ thể. Với bài thực hành giỏo viờn cần cho học sinh làm việc theo từng tổ, nhúm với những bộ dụng cụ và hoỏ chất đĩ được chuẩn bị sẵn. Cỏc tổ dựa vào mục tiờu thớ nghiệm và cỏc yờu cầu của bài thực hành để tiến hành thớ nghiệm trong sỏch giỏo khoa. Tuỳ theo đối tượng học sinh mà giỏo viờn cần chuẩn bị thờm BTNT để giỳp cỏc em tự tin hơn về khoa học khi học cỏc bài lý thuyết trước đú. Trong quỏ trỡnh giải BTNT, giỏo viờn cần theo dừi để xỏc định mức độ nhận thức của học sinh thụng qua cỏch tiến hành thớ nghiệm, cũng như cỏch quan sỏt.
Giỏo viờn nhấn mạnh hoặc cho học sinh rỳt ra những kiến thức cần lĩnh hội sau khi tiến hành thớ nghiệm, những kiến thức cần hệ thống lại và đặc biệt những kiến thức cần khắc sõu mà học sinh sẽ trỡnh bày trong bản tường trỡnh.
Vớ dụ 1: Nghiờn cứu bài thực hành số 5 - thớ nghiệm 1 – Tớnh oxi húa của cỏc đơn chất oxi và lưu huỳnh
Bước 1: Học sinh nghiờn cứu BTNT.
ã Nghiờn cứu cỏc thớ nghiệm sau (giỏo viờn làm thớ nghiệm).
+ TN1: Đốt núng một đoạn dõy thộp xoắn trờn ngọn lửa đốn cồn rồi đưa thanh vào bỡnh đựng khớ oxi.
+ TN2: Cho một ớt hỗn hợp bột sắt và lưu huỳnh vào đỏy ống nghiệm. Đun núng trờn ngọn lửa đốn cồn cho đến khi phản ứng xảy ra.
-Quan sỏt và nờu hiện tượng ở cỏc thớ nghiệm trờn? - Thấy chỏy sỏng lờn chứng tỏ điều gỡ?
- Oxi và lưu huỳnh thể hiện tớnh chất gỡ qua thớ nghiệm trờn? Cú phải là tớnh oxi hoỏ khụng?
- Viết cỏc PTPƯ hoỏ học xảy ra. - Giải thớch hiện tượng chỏy sỏng lờn?
ã Qua đú cú kết luận gỡ về tớnh chất của oxi và lưu huỳnh? Bước 2: Giải BTNT.
- Học sinh quan sỏt thớ nghiệm và nờu hiện tượng:
+ TN1: Thấy chỏy sỏng lờn chứng tỏ cú phản ứng xảy ra. + TN2: Thấy xuất hiện màu gần như đen.
- Màu đen xuất hiện chứng tỏ cú FeS tạo thành. - PTPƯ xảy ra:
3Fe + 2 O2 →t0 Fe3O4 Fe + S →t0 FeS
Bước 3: Rỳt ra kết luận.
Kết luận: Học sinh tự rỳt ra kết luận đơn chất của oxi và lưu huỳnh cú tớnh oxi húa. Sau khi nghiờn cứu xong tớnh chất này oxi và lưu huỳnh học sinh sẽ hứng thỳ hơn và cú niềm tin vào khoa học hơn. Và cũng chớnh học sinh tự tỡm ra kiến thức mới
nờn học sinh sẽ nhớ lõu hơn. Ngồi ra học sinh học được một số thao tỏc quan trọng trong khi làm thớ nghiệm với oxi và lưu huỳnh.
Vớ dụ 2: Nghiờn cứu bài thực hành số 6 - thớ nghiệm 1 – Điều chế và chứng minh tớnh khử của hiđro sunfua
Bước 1: Học sinh nghiờn cứu BTNT.
ã Nghiờn cứu cỏc thớ nghiệm sau (giỏo viờn làm thớ nghiệm). + TN1: Điều chế khớ hiđro sunfua từ FeS và dung dịch HCl. + TN2: Đốt khớ H2S thoỏt ra từ ống vuốt nhọn.
-Quan sỏt và nờu hiện tượng ở cỏc thớ nghiệm trờn? - Thấy chỏy lờn chứng tỏ điều gỡ?
- H2S thể hiện tớnh chất gỡ qua thớ nghiệm trờn? Cú phải là tớnh khử khụng? - Viết cỏc PTPƯ hoỏ học xảy ra.
- Giải thớch hiện tượng chỏy sỏng lờn?
- Qua đú cú kết luận gỡ về tớnh chất của H2S? Bước 2: Giải BTNT.
- Học sinh quan sỏt thớ nghiệm và nờu hiện tượng:
+ TN1: Thấy khớ khụng màu thoỏt ra và cú mựi trứng thối. + TN2: Chỏy sỏng lờn chứng tỏ cú phản ứng xảy ra.
- Ngọn lửa cú màu xanh nhạt xuất hiện chứng tỏ cú SO2 tạo thành. - PTPƯ xảy ra:
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S 2 H2S + O2 →t0 2 H2O + 2 SO2
Bước 3: Rỳt ra kết luận.
Kết luận: Học sinh tự rỳt ra kết luận H2S cú tớnh khử. Sau khi nghiờn cứu xong tớnh chất này H2S học sinh sẽ hứng thỳ hơn và cú niềm tin vào khoa học hơn. Và cũng chớnh học sinh tự tỡm ra kiến thức mới nờn học sinh sẽ nhớ lõu hơn. Ngồi ra học sinh học được một số thao tỏc quan trọng trong khi làm thớ nghiệm với H2S. Lưu ý học sinh khụng nờn để khớ H2S bay ra ngồi nhiều được đõy là chất khớ độc.
Vớ dụ 3: Nghiờn cứu tớnh chất hoỏ học của dung dịch axit sunfuric đặc – tớnh hỏo nước mạnh.
* Nghiờn cứu cỏc thớ nghiệm sau (giỏo viờn làm thớ nghiệm).
+ TN1: Cho một ớt đường kớnh vào ống nghiệm, sau đú cho axit sunfuric đặc vào . + TN2: Dựng đũa thuỷ tinh viết chữ lờn một tờ giấy trắng.
- Quan sỏt và nờu hiện tượng ở cỏc thớ nghiệm trờn? - Màu đen xuất hiện chứng tỏ điều gỡ?
- Axit sunfuric đặc thể hiện tớnh chất gỡ qua thớ nghiệm trờn? Cú phải là tớnh oxi hoỏ khụng?
- Dự đoỏn cỏc hợp chất gluxit tỏc dụng với axit sunfuric đặc bị biến thành gỡ? - Viết cỏc PTPƯ hoỏ học xảy ra biết đường kớnh cú cụng thức là C12H22O11, giấy cú thành phần chủ yếu là xenlulozơ (C6H10O5)n.
- Giải thớch hiện tượng C sinh ra bị đẩy ra ngồi ống nghiệm? * Qua đú cú kết luận gỡ về tớnh chất của axit sunfuric đặc?
- Dự đoỏn tỡnh huống: nếu da thịt tiếp xỳc với axit sunfuric đặc sẽ gõy ra hiện tượng gỡ?
Bước 2: Giải BTNT.
- Học sinh quan sỏt thớ nghiệm và nờu hiện tượng:
+ TN1: Màu của đường thay đổi cho đến lỳc chuyển sang đen, khối màu đen ngày một trồi lờn trờn.
+ TN2: Sau một thời gian thỡ cỏc chữ đú cú màu đen. - Màu đen xuất hiện chứng tỏ cú C tạo thành.
- Dự đoỏn: hợp chất gluxit Cn(H2O)m tỏc dụng với axit sunfuric đặc sẽ bị biến thành C.
- PTPƯ xảy ra:
C12H22O11 H2SO4→ 12C + 11H2O (C6H10O5)n H2SO4→ 6nC + 5nH2O Cn(H2O)m H2SO4→ nC + mH2O
- Hiện tượng C ngày một trồi lờn là do một phần C tạo thành sẽ phản ứng với H2SO4đặc theo PTPƯ sau:
C + 2H2SO4đặc → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
Chớnh CO2 và SO2 gõy hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngồi ống nghiệm. * Qua đú rỳt ra kết luận axit sunfuric đặc cú tớnh hỏo nước mạnh.
- Dự đoỏn tỡnh huống: nếu axit sunfuric đặc tiếp xỳc với da thịt sẽ gõy ra hiện tượng bỏng nặng. Vỡ vậy khi làm thớ nghiệm với axit sunfuric đặc phải hết sức cẩn thận.
Bước 3: Rỳt ra kết luận.
Kết luận: Học sinh tự rỳt ra kết luận axit sunfuric đặc cú tớnh hỏo nước mạnh. Sau khi nghiờn cứu xong tớnh chất này của axit sunfuric đặc học sinh sẽ hứng thỳ hơn và cú niềm tin vào khoa học hơn. Và cũng chớnh học sinh tự tỡm ra kiến thức mới nờn học sinh sẽ nhớ lõu hơn. Ngồi ra học sinh học được một số thao tỏc quan trọng trong khi làm thớ nghiệm với axit sunfuric đặc.
Vớ dụ 4: Nghiờn cứu bài thực hành số 6 - thớ nghiệm 2 - điều chế và chứng minh tớnh chất hoỏ học của lưu huỳnh đioxit.
Bước 1 : Học sinh nghiờn cứu BTNT.
- Giỏo viờn hướng dẫn học sinh lắp dụng cụ thớ nghiệm điều chế SO2 từ Na2SO3 và dung dịch H2SO4.
+ Tại sao trờn miệng bỡnh đựng khớ SO2 phải nỳt bằng bụng tẩm dung dịch KOH?
+ Dẫn khớ SO2 vào dung dịch KMnO4 loĩng.
+ Dẫn khớ H2S điều chế được ở thớ nghiệm 1 vào nước, thử bằng quỳ tớm. Dẫn khớ SO2 vào dung dịch axit sunfuhiđric.
- Quan sỏt và nờu hiện tượng? Viết PTPƯ xảy ra? Xỏc định vai trũ của cỏc chất tham gia phản ứng?
- Làm thớ nghiệm chứng minh. Giải thớch sự sai lệch hiện tượng nếu cú. - Ghi chộp và viết bảng tường trỡnh thớ nghiệm?
Bước 2: Giải BTNT.
Học sinh nhớ lại kiến thức đĩ học: lưu huỳnh đioxit vừa cú tớnh oxi hoỏ vừa cú tớnh khử. Dựa vào tỏc nhõn phản ứng với nú mà SO2 thể hiện tớnh oxi hoỏ hay tớnh khử.
Qua đú học sinh sẽ viết được cỏc PTPƯ minh họa và giải thớch cỏc hiện tượng là: - Trờn miệng bỡnh đựng SO2 luụn cú bụng tẩm dung dịch KOH vỡ SO2 là khớ độc nờn dựng KOH để SO2 khụng thoỏt ra ngồi.
+ SO2 sẽ làm nhạt màu của dung dịch KMnO4 dần dần cho đến khi mất hẳn, do xảy ra phản ứng:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 SO2 là chất khử, KMnO4 là chất oxi húa.
+ Dung dịch axit sunfuhiđric làm quỡ tớm hoỏ đỏ. Dẫn khớ SO2 vào thỡ ta thấy dung dịch vẫn đục, do xảy ra PTPƯ:
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O SO2 là chất oxi hoỏ, H2S là chất khử.
- Học sinh làm thớ nghiệm chứng minh: dựa vào sự hướng dẫn của giỏo viờn và tham khảo SGK rồi tiến hành thớ nghiệm. Nờỳ khụng sử dụng SO2 nữa thỡ ta dẫn khớ vào trong dung dịch KOH để trỏnh trường hợp SO2 thoỏt ra ngồi đõy là một chất khớ độc hết sức cẩn thận.
Bước 3: Rỳt ra kết luận
Sau khi hồn thành bài thực hành học sinh khắc sõu được tớnh chất hoỏ học của SO2 và cú được một số kĩ năng thực hành:
- Điều chế chất khớ từ pha lỏng và pha rắn. - Biết xử lý những chất khớ độc như SO2.
Vớ dụ 5: Nghiờn cứu bài thực hành số 6 – thớ nghiệm 3 – tớnh oxi hoỏ của axit sunfuric đặc núng.
Bước 1: Học sinh nghiờn cứu BTNT
- Nờu đặc điểm phản ứng giữa kim loại với axit sunfuric đặc?
- Hướng dẫn học sinh làm thớ nghiệm: Nhỏ vài giọt H2SO4 vào ống nghiệm (phải hết sức cẩn thận). Cho một mảnh nhỏ Cu vào ống nghiệm, đun núng nhẹ trờn ngọn lửa đốn cồn.
+ Quan sỏt và nờu hiện tượng? + Viết phương trỡnh hoỏ học xảy ra?
+ Xỏc định vai trũ của cỏc chất tham gia phản ứng? + Ghi chộp và viết tường trỡnh?
Bước 2: Giải BTNT.
- Học sinh nhớ lại kiến thức đĩ học: tớnh oxi hoỏ của axit sunfuric đặc; đặc biệt là khả năng tỏc dụng với kim loại:
+ Axit sunfuric đặc núng cú tớnh oxi hoỏ rất mạnh, nú oxi hoỏ được hầu hết cỏc kim loại (trừ Au, Pt). Khi đú, kim loại bị oxi hoỏ lờn mức số oxi hoỏ cao nhất và giải phúng khớ SO2.
- Học sinh tiến hành thớ nghiệm: học sinh dựa vào sự hướng dẫn của giỏo viờn và sỏch giỏo viờn rồi tiến hành thớ nghiệm và rỳt ra được:
+ Ban đầu khụng cú hiện tượng gỡ, khi đun núng thỡ mẫu Cu tan dần ra tạo thành dung dịch màu xanh và cú khớ khụng màu, mựi xốc bay ra.
+ PTPƯ hoỏ học xảy ra :
Cu + 2H2SO4đặc →t0 CuSO4 + SO2↑ + 2H2O Xanh
+ Cu đúng vai trũ là chất khử, H2SO4đặc đúng vai trũ là chất oxi hoỏ.
Bước 3: Rỳt ra kết luận
Sau khi hồn thành bài thực hành học sinh khắc sõu được tớnh chất hoỏ học của axit sunfuric đặc và cú được một số kĩ năng thực hành:
+ Axit sunfuric đặc núng cú tớnh oxi hoỏ mạnh.
+ Qua trỡnh làm thớ nghiệm với H2SO4đặc phải hết sức cẩn thận và lưu ý đến tớnh độc của SO2.