5. Phương phỏp nghiờn cứu
1.4.3. Sử dụng bài tập cú liờn quan đến thực tiễn trong giỏo dục BVMT
Bài tập là phương tiện cơ bản để luyện tập, củng cố, hệ thống húa, mở rộng, đào sõu kiến thức và để kiểm tra - đỏnh giỏ, nghiờn cứu học sinh về khả năng như: Trỡnh độ tư duy, mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng…
Cú nhiều hỡnh thức tổ chức thực hiện giỏo dục BVMT trờn lớp cũng như ngoài lớp. Trong cỏc hỡnh thức đú thỡ việc sử dụng bài tập húa học cú liờn quan đến thực tiễn sẽ cú tỏc dụng rất lớn gúp phần GDMT cho học sinh.
Chương 2
HỆ THỐNG BÀI TẬP HểA HỌC LIấN QUAN ĐẾN THỰC TẾ VỀ BẢO VỆ MễI TRƯỜNG CHƯƠNG NITƠ - PHOTPHO
2.1. Tỏc dụng của bài tập trong dạy học
Cựng với việc truyền thụ kiến thức húa học cho học sinh thỡ việc giải bài tập cú ý nghĩa rất quan trọng trong phương phỏp giảng dạy bộ mụn, phương phỏp học tập tớch cực. Đõy là một phương phỏp mang lại hiệu quả cao trong giảng dạy húa học trong nhà trường.
Bài tập húa học cú ý nghĩa tỏc dụng to lớn về nhiều mặt:
Về mặt trớ dục, bài tập húa học làm chớnh xỏc cỏc khỏi niệm húa học, hiểu sõu cỏc lý thuyết đó học. Củng cố, đào sõu và mở rộng kiến thức một cỏch phong phỳ, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng kiến thức vào việc giải quyết bài tập, học sinh mới nắm vững kiến thức một cỏch sõu sắc. Giải bài tập là cỏch ụn tập, hệ thống húa kiến thức một cỏch tớch cực nhất. Khi ụn tập học sinh sẽ buồn chỏn nếu chỉ yờu cầu nhắc lại kiến thức. Thực tế cho thấy, học sinh chỉ thớch giải bài tập trong giờ ụn tập.
Bài tập húa học làm phong phỳ thờm sự hiểu biết của học sinh về thực tiễn, tự nhiờn và mụi trường.
Những bài tập cú nội dung gắn liền với thực tế và đi sõu vào những hiện tượng tự nhiờn, mụi trường sống, những húa chất cú ứng dụng trong thực tiễn, sẽ cú tỏc dụng mở rộng sự hiểu biết về thiờn nhiờn, con người và cuộc sống, từ đú gõy hứng thỳ học tập bộ mụn.
Bài tập húa học rốn luyện kỹ năng húa học như cõn bằng phương trỡnh phản ứng, tớnh toỏn theo cụng thức húa học và phương trỡnh húa học. Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rốn luyện cho học sinh cỏc kỹ năng thực hành, gúp phần vào việc giỏo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh.
Như vậy, song song với tỏc dụng trớ dục thỡ bài tập húa học giỳp phỏt triển học sinh cỏch tư duy lụgic, khỏi quỏt, độc lập, thụng minh, sỏng tạo.
Bài tập húa học cũn cú tỏc dụng giỏo dục tư tưởng cho học sinh. Bởi vỡ thụng qua việc giải bài tập rốn luyện cho học sinh đức tớnh chớnh xỏc, kiờn nhẫn, trung thực và lũng say mờ khoa học.
Cú thể khẳng định rằng việc sử dụng bài tập húa học đỳng lỳc, phự hợp cú ý nghĩa vụ cựng quan trọng trong giảng dạy. Giỳp cho học sinh hiểu - nhớ - vận dụng cỏc kiến thức vững vàng, thành thục. Từ đú khơi dậy tớnh tớch cực, chủ động sỏng tạo, phỏt triển tư duy, đồng thời kớch thớch sự tũ mũ, đam mờ với bộ mụn húa học.
Bài tập húa học cũn cú vai trũ rất quan trọng trong việc giỏo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. Những quy trỡnh, cỏc giai đoạn sản xuất cỏc chất trong thực tiễn được đưa vào nội dung bài tập sẽ giỳp cỏc em hứng thỳ hơn đối với khoa học và gúp phần định hướng về nghề nghiệp của cỏc em trong tương lai.
Học sinh được hiểu biết thờm cỏc hiện tượng trong thực tế, từ đú tạo hứng thỳ trong học tập, khụng làm nặng nề về khối lượng kiến thức của học sinh và sau khi giải bài tập sẽ nắm vững và nhớ kiến thức lõu hơn.
2.2. Xõy dựng cỏc bài tập húa học liờn quan đến thực tế về bảo vệ mụi trường chương nitơ – photpho.
Dựa vào mục đớch, nội dung chương trỡnh húa học phổ thụng và phương phỏp dạy học; dựa vào mục tiờu của chương nitơ – photpho; dựa vào đặc điểm bộ mụn húa học, ta cú thể xõy dựng cỏc bài tập húa học cú nội dung liờn quan đến thực tế về BVMT chương nitơ - photpho.
Vớ dụ 1: Nờu phương phỏp để loại bỏ một lượng lớn khớ SO2, NO2, HF
trong khớ thải cụng nghiệp?
Hướng dẫn:
Dựng nước vụi trong. Dẫn khớ thải qua bể nước vụi trong, khớ độc sẽ bị giữ lại. Do:
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
2HF + Ca(OH)2 → CaF2 + 2H2O
Vớ dụ 2: Nồng độ ion NO3- trong nước uống tối đa cho phộp là 9ppm.
Nếu thừa ion NO3- sẽ gõy ra loại bệnh thiếu mỏu hoặc tạo thành nitrosamin (một chất gõy ung thư trong đường tiờu húa). Người ta dựng húa chất nào sau đõy để nhận biết ion NO3- cú mặt trong nước:
A. CuSO4 và NaOH C. Cu và H2SO4
B. Cu và NaOH D. CuSO4 và H2SO4
Hướng dẫn:
Trong mụi trường axit, ion NO3- cú tớnh oxi húa mạnh, oxi húa được cả Cu tạo dung dịch màu xanh theo phương trỡnh:
Cu + 2NO3- + 4H+ → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O Chọn đỏp ỏn C
Vớ dụ 3: Sau khi thớ nghiệm với photpho trắng, cỏc dụng cụ đó tiếp xỳc
với húa chất này cần được ngõm trong dung dịch nào để khử độc? A. dd HCl C. dd CuSO4
B. dd NaOH D. dd Na2CO3
Hướng dẫn:
Photpho trắng rất độc nờn cỏc dụng cụ tiếp xỳc với húa chất này cần phải khử độc:
2P + 5CuSO4 + 8H2O → 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu↓
Khụng độc
⇒Đỏp ỏn đỳng là C
Bài tập đề xuất:
* Bài tập trắc nghiệm khỏch quan:
Bài tập 1: Khi điều chế nitơ từ dung dịch NaNO2 và NH4Cl bóo hũa thỡ
người ta đun núng bỡnh cầu như thế nào? A. Ban đầu đun mạnh, sau đú giảm dần. B. Ban đầu đun nhẹ, sau đú mạnh dần. C. Đun mạnh từ đầu đến cuối.
D. Ban đầu đun nhẹ, cú bọt khớ thoỏt ra thỡ ngừng đun.
Hướng dẫn: Muối NH4NO2 dễ bị phõn hủy thành N2 và H2O. Vỡ thế để điều chế N2 người ta thường xuất phỏt từ hỗn hợp NaNO2 và NH4Cl. Muối NH4NO2 (rắn) đun đến 60 - 700C thỡ sẽ nổ mạnh vỡ sự phõn hủy muối quỏ nhanh gõy nguy hiểm cho người và mụi trường.
⇒Chọn đỏp ỏn D.
Bài tập 2: Sau khi phõn tớch mẫu nước rỏc tại bói chụn lấp rỏc Tõy Mỗ -
Từ Liờm - Hà Nội thu được kết quả sau:
Cỏc chỉ tiờu Hàm lượng nước ở rỏc Tiờu chuẩn cho phộp pH 7,71 - 7,88 5,50 - 9,00 NH4+ (mg/l) 22,3 - 200 1,0
CN- (mg/l) 0,012 0,100
Như vậy là hàm lượng ion amoni (NH4+) trong nước rỏc quỏ cao so với tiờu chuẩn cho phộp nờn cần được xử lý bằng cỏch chuyển ion amoni thành amoniac rồi chuyển tiếp thành nitơ khụng độc thải ra mụi trường. Cú thể sử dụng húa chất nào để thực hiện việc này?
A. Xỳt và oxi. C. Nước vụi trong và khớ clo. B. Nước vụi trong và khụng khớ. D. Xođa và khớ cacbonic.
Hướng dẫn: Để chuyển NH4+ → NH3 cần dựng một dung dịch bazơ và
phải cú tớnh kinh tế ⇒ chọn nước vụi trong.
Để chuyển NH3 → N2 cần dựng một chất oxi húa khụng độc với mụi
trường và cú tớnh kinh tế ⇒ chọn oxi khụng khớ. ⇒Chọn đỏp ỏn B.
PTPƯ:
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Bài tập 3: NO, NO2 là những chất gõy ụ nhiễm mụi trường, khụng khớ vỡ:
A. Chỳng là chất khớ cú khả năng thõm nhập vào mạch mỏu để phản ứng với Hemoglobin.
B.Chỳng làm tổn thương lỏ cõy, làm rụng lỏ và làm thực vật giảm sinh trưởng.
C. Chỳng là những oxit độc, cú mựi khai.
D. Chỳng tan vào nước mưa gõy hiện tượng mưa axit.
Hướng dẫn: NO, NO2 hầu như khụng cú khả năng thõm nhập vào mạch mỏu để phản ứng với hemoglobin, chỳng là những oxit độc, cú mựi xốc.
NO, NO2 là những oxit axit, vỡ thế khi tan vào nước mưa làm tăng nồng độ H+ trong nước mưa, tăng tớnh axit và sẽ phỏ hoại cỏc thiết bị tiếp xỳc với nước mưa, phỏ hoại mụi trường.
⇒Chọn đỏp ỏn D.
Bài tập 4: Thời Ai Cập cổ đại, người ta phỏt hiện ra một loại muối khỏ
thần kỳ. Khi chưng khụ phõn lạc đà thu được tinh thể muối trắng. Cho nú vào một lọ đun lờn thỡ nú biến mất nhưng lại xuất hiện phớa trờn gần miệng lọ. Lấy tinh thể muối này rắc lờn sản phẩm kim loại cũn núng thỡ mặt kim loại trở nờn sỏng búng. Mặt khỏc, khi cho muối này vào dung dịch HNO3 đặc thỡ được một chất lỏng cú tỏc dụng hủy hoại hơn cả HNO3 (hũa tan được cả vàng). Người ta đặt tờn nú là muối thần amon. Vậy muối thần đú cú thể là muối nào trong cỏc muối sau:
A. NaCl. C. NH4Cl. B. NaNO3. D. (NH4)2SO4.
Hướng dẫn: Muối đú phải dễ phõn hủy và tỏi tạo lại được ngay bằng chớnh sản phẩm phõn hủy.
Và NH4Cl + HNO3 → NaNO3 + HCl.
Hỗn hợp HNO3, HCl là nước cường thủy hũa tan được cả vàng.
Bài tập 5: Một lượng lớn khớ clo thoỏt ra trong phũng thớ nghiệm. Khớ này rất độc với sức khỏe con người và động vật, để loại bỏ lượng khớ này, người ta:
A. phun dd NH3 loóng. B. phun dd NaCl loóng. C. phun dd NaBr loóng. D. phun H2O.
Hướng dẫn: Ở điều kiện thường NH3 lỏng chỏy trong khớ clo: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6 HCl
Đồng thời NH3 kết hợp ngay với HCl tạo thành NH4Cl 8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl
⇒Đỏp ỏn đỳng là A.
Bài tập 6: Khớ NO2 cú tỏc hại rừ rệt đối với sức khỏe vỡ khi nú ở phổi sẽ
chuyển húa thành cỏc nitrosamin, một trong số cỏc chất này cú khả năng gõy ung thư. Ngoài ra NO2 cú thể được chuyển vào mỏu tạo ra hợp chất methemoglobin cú hại cho sức khỏe con người. Để loại bỏ khớ NO2 trong cụng nghiệp người ta dựng húa chất nào trong cỏc húa chất sau:
A. dd NaOH. C. dd H2SO4. B. dd Ca(OH)2. D. Cả A và B.
Hướng dẫn: Về nguyờn tắc cả dd NaOH và dd Ca(OH)2 đều được vỡ: 2NO2 + 2OH- → NO2- + NO3- + H2O
Nhưng trong cụng nghiệp, nguyờn liệu dựng phải đảm bảo cả về mặt kinh tế. Vỡ dd Ca(OH)2 phổ biến và rẻ nờn phải chọn dd Ca(OH)2.
⇒Đỏp ỏn B.
Bài tập 7: Khớ NH3 rất độc với mụi trường và sức khỏe con người. Vậy
khi điều chế khớ NH3 trong phũng thớ nghiệm, cú thể thu NH3 bằng cỏch nào trong cỏc cỏch sau:
B. Thu bằng phương phỏp đẩy khụng khớ ra khỏi bỡnh để sấp. C. Thu bằng phương phỏp đẩy nước.
D. Cỏch nào cũng được.
Hướng dẫn:
dNH3/khụng khớ = 17/29 < 1 ⇒ Khớ NH3 nhẹ hơn khụng khớ.
NH3 tan mạnh trong nước.
⇒ Phải thu bằng phương phỏp đẩy khụng khớ ra khỏi bỡnh để sấp. ⇒Chọn đỏp ỏn B.
Bài tập 8: Chất nào sau đõy được dựng làm "bột nở" để cho bỏnh trở
nờn xốp trong cụng nghiệp thực phẩm? A. NH4NO3 C. (NH4)2SO4 B. NH4HCO3 D. HNO3. Hướng dẫn: Chọn đỏp ỏn B vỡ: NH4HCO3 0 t → NH3↑ + CO2 + H2O Cỏc khớ tạo thành bay đi sẽ làm xốp bỏnh.
Bài tập 9: Khớ NH3 rất độc đối với sức khỏe con người và mụi trường.
Để khử NH3 cú lẫn trong khụng khớ, người ta sử dụng cỏch nào trong cỏc cỏch sau trong cụng nghiệp:
A. Dẫn hỗn hợp khớ qua dung dịch Ca(OH)2.
B. Dẫn hỗn hợp khớ qua ống sứ đựng bột CuO nung núng. C. Dẫn hỗn hợp khớ qua dung dịch axit clohidric.
D. Dẫn hỗn hợp khớ qua dung dịch NaOH.
Hướng dẫn: Trường hợp A và D loại vỡ NH3 cú tớnh bazơ khụng phản ứng với hai dung dịch này.
Trường hợp C loại vỡ tuy cú phản ứng nhưng khụng kinh tế, và HCl độc, dễ bay hơi. Chọn đỏp ỏn B vỡ: NH3(k) + CuO(r) 0 t → N2↑ + Cu↓ + H2O
Bài tập 10: Cỏc nguồn tự nhiờn gõy ụ nhiễm khụng khớ là: A. Hoạt động của nỳi lửa.
B. Nạn chỏy rừng.
C. Hiện tượng hoang mạc, đất trống, đồi trọc. D. Tất cả.
Hướng dẫn:
- Khi nỳi lửa hoạt động thỡ khối lượng nham thạch, bụi, khụng khớ từ lũng đất được tung lờn mặt đất, làm ụ nhiễm cả một vựng rộng lớn.
- Hiện tượng hoang mạc, đất trống, đồi trọc thường gõy ụ nhiễm khụng khớ do cỏc vật chất ở mặt đất bị cuốn vào khụng khớ bởi cỏc đợt giú lớn, khụ.
- Chỏy rừng mang theo một hiện tượng tro tàn, bụi, khúi, cỏc chất khớ CO, CO2 vào khụng khớ làm ụ nhiễm một khu vực rất lớn khụng khớ Trỏi Đất.
⇒Chọn đỏp ỏn D.
Bài tập 11: Người ta cú thể dựng nhụm để đựng axit nào sau đõy:
A. HNO3 loóng núng. C. HNO3 đặc núng. B. HNO3 loóng nguội. D. HNO3 đặc nguội.
Hướng dẫn: Nhụm bị thụ động trong axit HNO3 đặc nguội nờn cú thể dựng nhụm để đựng axit HNO3 đặc nguội.
⇒Chọn đỏp ỏn D.
Bài tập 12: Khi làm thớ nghiệm với photpho trắng phải:
A. Cầm bằng tay cú đeo găng.
B. Dựng cặp gắp nhanh mẫu photpho ra khỏi lọ và cho ngay vào chậu đựng nước khi chưa dựng đến.
C. Trỏnh cho tiếp xỳc với nước. D. Cú thể để ngoài khụng khớ.
Hướng dẫn:
+ Photpho trắng rất độc, gõy bỏng nặng khi rơi vào da. + Photpho trắng khụng tan trong nước.
+ Photopho trắng bị oxi húa chậm trong khụng khớ và bốc chỏy ở nhiệt độ trờn 400C.
⇒ Đỏp ỏn đỳng là B.
Bài tập 13: Photpho đỏ được lựa chọn để sản xuất diờm an toàn thay
cho photpho trắng vỡ lý do nào sau đõy?
A. Photpho đỏ khụng độc hại đối với con người.
B. Photpho đỏ khụng dễ gõy hỏa hoạn như photpho trắng. C. Photpho trắng là húa chất độc hại.
D. Cả A, B, C.
Hướng dẫn:
+ Photpho trắng dễ bốc chỏy.
+ Photpho trắng rất độc, gõy bỏng khi rơi vào da. + Photpho đỏ khụng độc hại.
6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl ∆H < 0 ⇒Đỏp ỏn D.
Bài tập 14: Khi bún phõn húa học cho đất, loại nào sau đõy khụng ảnh
hưởng đến pH của đất? A. NH4NO3 C. NH4Cl B. (NH2)2CO D. Cả A, B, C. Hướng dẫn: Ta cú cỏc quỏ trỡnh: NH4NO3 H O2 →NH4+ + NO3- NH4+ + H2O → NH3 + H3O+ → pH < 7 NH4Cl H O2 → NH4+ + Cl- NH4+ + H2O → NH3 + H3O+ → pH < 7 (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3 (1) (NH4)2CO3 →2NH4+ + CO32- (2)
NH4+ + H2O → NH3 + H3O+ (3) CO32- + H2O → HCO3- + OH- (4) Do [H3O+ ](3) ≈ [OH_ ](4) ⇒ pH ≈ 7
⇒ Chọn phương ỏn B.
Bài tập 15: Khử đất chua bằng vụi và bún phõn đạm cho lỳa đỳng cỏch
để khụng ảnh hưởng đến mụi trường được thực hiện theo cỏch nào sau đõy? A. Bún đạm cựng một lỳc với vụi.
B. Bún đạm trước rồi vài ngày sau mới bún vụi khử chua. C. Bún vụi khử chua trước rồi vài ngày sau mới bún đạm. D. Cỏch nào cũng được.
Hướng dẫn: Bún đạm thường làm đất chua thờm ảnh hưởng tới sức khỏe cõy trồng. Vỡ thế trước khi bún đạm cần phải bún vụi trước vài ngày để khử chua đất. Khụng thể bún cựng một lỳc vỡ chỳng tỏc dụng với nhau làm tiờu hao một lượng đạm đỏng kể. Cũng khụng thể bún đạm trước vài ngày rồi mới bún vụi vỡ khi đú cõy chưa hấp thụ hết lượng đạm.
⇒ Chọn phương ỏn C.
Bài tập 16: Khi bún phõn vụ cơ hoặc phõn chuồng cú thể gõy ụ nhiễm
mụi trường vỡ?
A. Tớch lũy cỏc chất độc hại, thậm chớ nguy hiểm cho đất do phõn để lại.
B. Tăng lượng dung dịch ở lớp nước trờn mặt cú tỏc dụng xấu đến việc cung cấp oxi ( gõy hại cho cỏ và cỏc loại động vật thủy sinh khỏc).
C. Tớch lũy nitrat trong nước ngầm làm giảm chất lượng của nước uống.
D. Làm tăng lượng NH3 khụng mong muốn trong khớ quyển và lượng N2O do quỏ trỡnh nitrat húa phõn đạm dư hoặc bún khụng đỳng chỗ.
E. Tất cả cỏc trường hợp trờn.