Giới thiệu chung:
Trên Trái Đất, ¾ diện tích bề mặt bị bao phủ bởi nước nhưng chỉ có 2,5% nước trên thế giới là nước ngọt. Trong đó, 0,3% lượng nước ngọt có trong các sông hồ; 30% là nước ngầm; phần còn lại nằm trên các núi băng, sông băng. 70% lượng nước ngọt trên thế giới được sử dụng cho nông nghiệp, 22% cho công nghiệp, 8% phục vụ sinh hoạt.
Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng tới đời sống con người. Con người có thể nhịn ăn vài tuần nhưng không thể nhịn uống nước từ 3-5 ngày. Nếu không có nước, các loài sinh vật trên Trái Đất sẽ bị diệt vong.
Ngày nay, nguồn nước ngầm đang bị khai thác không kiểm soát, mật độ dân số gia tăng, rác thải nhiều, môi trường ô nhiễm làm cho nguồn nước ngọt có nguy cơ bị ô nhiễm, nước sạch ngày càng khan hiếm.
Theo ước tính của Liên Hiệp Quốc, hiện nay có khoảng 1 tỷ người không được sử dụng nguồn nước sạch, các bệnh liên quan đến nguồn nước càng gia tăng.
dụng clo để tiệt trùng, xử lý nước trước khi đưa ra cung cấp cho các hộ gia đình, cơ quan, xí nghiệp.
Vậy làm thế nào để các nguồn nước sinh hoạt hiện nay đều là nguồn nước sạch? Clo có những đặc tính gì mà được sử dụng để khử trùng nước sinh hoạt?
Đó là nội dung của chủ đề clo và vấn đề nước sạch.
I. Mục tiêu chủ đề
1. Kiến thức
- Nêu được các tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên, cách điều chế của clo. - Trình bày được clo là một phi kim mạnh, có tính oxi hóa mạnh và có tính khử. - Liệt kê được các ứng dụng của clo trong đời sống hàng ngày.
- Vận dụng các kiến thức của clo để khử trùng nước sinh hoạt.
2. Kỹ năng
- Dự đoán, kiểm tra, kết luận về các tính chất của clo.
- Viết các phương trình hóa học về tính chất hóa học và cách điều chế của clo. - Quan sát hiện tượng, nhận xét và rút ra kết luận về các thí nghiệm liên quan
đến clo.
- Tính thể tích khí clo ở đktc tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng, tính nồng độ của clo có trong nước sinh hoạt dựa vào các số liệu đã cho.
3. Thái độ
- Từ các tính chất của clo biết cách sử dụng clo an toàn trong phòng thí nghiệm. - Biết các ứng dụng của clo trong đời sống, từ đó có cách sử dụng hợp lí.
- Yêu thích môn Hóa học nói riêng và khoa học nói chung. - HS có ý thức tự bảo vệ sức khỏe.
4. Năng lực hướng tới
- NL hợp tác giải quyết vấn đề thông qua quá trình làm việc nhóm để giải quyết các vấn đề mà giáo viên đặt ra.
- NL tin học thông qua việc sử dụng mạng Internet để tìm kiếm thông tin, kiến thức liên quan đến bài học.
- NL thuyết trình thông qua bài thuyết trình về vấn đề nước sạch.
II. Các kỹ thuật và phương pháp dạy học
- Phương pháp dạy học GQVĐ kết hợp với PPDH WebQuest.
(Nhiệm vụ WebQuest được giao trước 1 tuần cho HS thực hiện ở nhà, lên lớp trình bày kết quả)
- Kỹ thuật dạy học: khăn trải bàn, đặt câu hỏi, hoạt động nhóm.
III. Chuẩn bị
Giáo viên:
- Phiếu học tập, bảng phụ. - Hóa chất, dụng cụ:
Hóa chất: khí clo, nước clo, nước muối, nước vôi trong, kim loại Na, Cu, bình đựng khí H2
Dụng cụ: Bình tam giác, giấy màu ẩm, cánh hoa hồng.
(Nếu trường không có điều kiện thí nghiệm thì sử dụng đoạn phim)
Học sinh: Để chuẩn bị cho tiết học WebQuest, HS cần: - Thành lập nhóm, bầu nhóm trưởng, thư ký. - Xây dựng kế hoạch thực hiện.
- Đọc, nghiên cứu thông tin trong SGK, tài liệu tham khảo và internet để tìm kiếm thông tin.
- Chuẩn bị nội dung dưới dạng bài thuyết trình, powerpoint, video, mindmap,…
IV. Thời gian thực hiện và hình thức tổ chức dạy học
Thời gian thực hiện:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung bài học
Hoạt động 1: Khởi động (5 phút)
- Ổn định tổ chức lớp, chia lớp thành 4 nhóm, phát phiếu học tập, hóa chất, dụng cụ cho các nhóm. - GV đặt tình huống: Bão lũ không
chỉ gây thiệt hại về người, của cải mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống người dân. Thiếu nguồn nước sạch là vấn đề nghiêm trọng, gây nguy hiểm và khó khăn cho người dân. Để có nước sạch sử dụng thì sau khi làm trong nước bằng phèn chua thì người ta sử dụng hóa chất nào để khử trùng nước?
GV nhận xét, tổng kết vấn đề Vào bài clo.
- Quan sát, lắng nghe và chọn ra nhóm trưởng và thư ký cho nhóm mình. - Các nhóm quan sát, lắng nghe câu hỏi của GV, thảo luận về vấn đề mà GV đặt ra, đề xuất giải pháp. Vấn đề: Hóa chất nào được dùng để khử trùng nước?
Đề xuất giải pháp: ozon,
nước clo, clorua vôi,… Nhóm HS thảo luận, tìm kiếm thông tin, lựa chọn giải pháp đúng nhất, hiệu quả, rẻ tiền và thường sử dụng.
HS trình bày kết quả thảo luận của nhóm, các nhóm khác nhận xét.
- Vào bài clo.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí của clo (10 phút)
- GV: Mỗi nhóm có một bình đựng khí clo, đề xuất các biện pháp để tìm hiểu về tính chất vật lí của clo.
- Các nhóm sử dụng kỹ thuật khăn trải bàn: các cá nhân tự đề xuất các biện pháp để tìm hiểu tính chất I. Tính chất vật lí - Clo là một chất khí, màu vàng lục. - Clo có mùi hắc, khó chịu.
GV yêu cầu HS nghiên cứu tình huống, điền thông tin vào bảng phụ: Lí tính Biện háp Hiện tượng Trạng thái Màu sắc Mùi Tính độc
- GV yêu cầu nhóm HS trình bày kết quả thảo luận, các nhóm khác nhận xét.
- GV lắng nghe, nhận xét và lưu ý với HS về vấn đề clo là một chất khí độc.
vật lí của clo. Sau đó các ý tưởng cá nhân sẽ được tổng hợp lại, thống nhất và đưa ra biện pháp chung của cả nhóm.
Vấn đề: Tính chất vật lí bao
gồm: trạng thái, màu sắc, mùi, tính tan, tính độc.
Đề xuất giải pháp: quan
sát, ngửi, nghiên cứu sgk, làm thí nghiệm,…
Nhóm HS thảo luận, tìm kiếm thông tin, lựa chọn giải pháp đúng nhất, điền thông tin vào bảng.
- Nhóm báo cáo biện pháp đề xuất của nhóm, các nhóm khác lắng nghe, nhận xét và góp ý.
- Khí clo rất độc.
trong hợp chất có số oxi hóa -1.
Trong phản ứng:
Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Xác định số oxi hóa của clo trong các hợp chất và đơn chất ở phản ứng. Clo đóng vai trò gì ở phản ứng?
GV yêu cầu các nhóm nghiên cứu tình huống và hoàn thành phiếu học tập số 1.
clo trong phản ứng là: 0, -1. Chỉ có clo có sự thay đổi số oxi hóa ở phản ứng.
Đề xuất giải pháp:
Ngoài số oxi hóa -1, clo còn có số oxi hóa khác (+1), trong phản ứng, clo vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử.
- Nhóm HS thảo luận, tìm kiếm thông tin, lựa chọn giải pháp đúng nhất, làm phiếu học tập số 1.
+7.
- Clo đơn chất có số oxi hóa là 0 Clo vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
- Xác định số oxi hóa của nguyên tố clo trong các chất sau: NaCl, HCl, Cl2, NaClO, HClO2, KClO3, KClO4.
- Dự đoán tính chất hóa học của đơn chất clo.
- Tính chất hóa học của clo thể hiện qua những phản ứng hóa học nào? - GV yêu cầu nhóm HS trình bày
kết quả thảo luận, các nhóm khác nhận xét.
- GV yêu cầu các nhóm đề xuất các thí nghiệm để kiểm chứng giải
- Nhóm báo cáo kết quả thảo luận của nhóm, các nhóm khác lắng nghe, nhận xét và góp ý. - Các nhóm thảo luận các thí nghiệm đề xuất. 1. Tác dụng với kim loại
pháp, dự đoán.
- Sau khi các nhóm thảo luận xong, GV tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng (đối với trường không có điều kiện thí nghiệm thì chiếu video thí nghiệm). PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 TN Cách tiến hành Hiện tượng Giải thích - GV quan sát, nhận xét và góp ý.
- GV đưa ra câu hỏi:
Trong thí nghiệm ở hình dưới đây:
- Nhóm trình bày, các nhóm khác lắng nghe và nhận xét.
- Các nhóm theo dõi thí nghiệm và điền thông tin vào phiếu học tập số 2. - Nhóm trình bày, các nhóm khác lắng nghe và nhận xét. - Các nhóm nghiên cứu nhiệm vụ:
Vấn đề: Miếng giấy màu
mất màu khi nào?
Đề xuất giải pháp:Khi
mở khóa K, khí clo đi tới ống nghiệm chứa giấy màu, clo có tính tẩy màu miếng giấy mất
2. Tác dụng với hidro
Clo thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với kim loại hoặc hiđro. 3. Tác dụng với nước H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO Clo vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa. - Nước clo có tính khử trùng và tẩy màu (giấy màu, cánh hoa hồng). Khóa K Dd H2SO4 Giấy màu
thì hiện tượng gì xảy ra với miếng giấy màu? Giải thích hiện tượng. - GV yêu cầu đại diện nhóm trình bày kết quả, các nhóm khác nhận xét, GV nhận xét và đưa ra đáp án.
bày, các nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về cách điều chế khí clo (7’)
- Các nhóm theo dõi video điều chế khí clo trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm, điền thông tin vào bảng sau: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Cách điều chế Hiện tượng, PTHH, giải thích Vai trò của clo Trong PTN Trong CN - Nhận xét, góp ý, bổ sung. - Các nhóm quan sát, thảo luận và điền thông tin. - Nhóm trình bày, các nhóm khác lắng nghe, nhận xét. IV. Điều chế 1. Trong phòng thí nghiệm KMnO4 + HCl (đặc) KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Clo là chất khử 2. Trong công nghiệp Điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl NaCl + H2O NaOH + Cl2 + H2
Hoạt động 5: Củng cố, hướng dẫn học bài (3 phút):
- GV giới thiệu cho HS về WebQuest và yêu cầu HS theo dõi trang web để thực hiện nhiệm vụ WebQuest.
Tiết 2: Tìm hiểu về vấn đề nước sạch, làm sạch nước bằng clo và các hợp chất của clo (PPDH WebQuest)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung bài học
Hoạt động 1: Giới thiệu chủ đề, ổn định tổ chức lớp (3 phút)
- Ổn định tổ chức lớp. - GV giới thiệu chủ đề.
Hoạt động 2: Báo cáo kết quả (32 phút)
- Gọi đại diện từng nhóm thuyết trình, trình bày sản phẩm của nội dung đã nghiên cứu. Yêu cầu HS ở các nhóm khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung phần trình bày. - GV nhận xét và tổng kết lại các nội dung kiến thức.
- Đại diện các nhóm lên báo cáo kết quả đã thảo luận, các nhóm khác lắng nghe và nhận xét.
học xảy ra.
2. Trong các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt thì khâu cuối cùng của việc xử lí nước là khử trùng nước. Một trong các phương pháp khử trùng nước đang được dùng phổ biến ở nước ta là dùng clo. Lượng clo được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5 g/m3. Nếu với dân số thành phố Buôn Ma Thuột là 420000 người, mỗi người dùng 200 lít nước/ ngày, thì các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt cần dùng trung bình bao nhiêu kg clo mỗi ngày cho việc xử lí nước?
VI. Nội dung trang WebQuest chủ đề “clo và vấn đề nước sạch” https://sites.google.com/site/khoahochoahoc/calendar
1. Giới thiệu
Trên Trái Đất, ¾ diện tích bề mặt bị bao phủ bởi nước nhưng chỉ có 2,5% nước trên thế giới là nước ngọt. Trong đó, 0,3% lượng nước ngọt có trong các sông hồ; 30% là nước ngầm; phần còn lại nằm trên các núi băng, sông băng. 70% lượng nước ngọt trên thế giới được sử dụng cho nông nghiệp, 22% cho công nghiệp, 8% phục vụ sinh hoạt.
Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng tới đời sống con người. Con người có thể nhịn ăn vài tuần nhưng không thể nhịn uống nước từ 3-5 ngày. Nếu không có nước, các loài sinh vật trên Trái Đất sẽ bị diệt vong.
Ngày nay, nguồn nước ngầm đang bị khai thác không kiểm soát, mật độ dân số gia tăng, rác thải nhiều, môi trường ô nhiễm làm cho nguồn nước ngọt có nguy cơ bị ô nhiễm, nước sạch ngày càng khan hiếm.
Theo ước tính của Liên Hiệp Quốc, hiện nay có khoảng 1 tỷ người không được sử dụng nguồn nước sạch, các bệnh liên quan đến nguồn nước càng gia tăng.
Ở các vùng nông thôn, nguồn nước sinh hoạt thông thường được lấy từ các mạch nước ngầm trong lòng đất thông qua các giếng khoan. Ở thành phố, để thu được nước sinh hoạt, các nhà máy lọc nước qua các hệ thống lọc, sau đó sử dụng clo để tiệt trùng, xử lý nước trước khi đưa ra cung cấp cho các hộ gia đình, cơ quan, xí nghiệp.
Vậy làm thế nào để có nguồn nước sạch?
2. Nhiệm vụ
Nhóm 1: Nước sạch là vấn đề cấp thiết cần cải thiện cho người dân sau lũ. Để
có nguồn nước sạch để sử dụng, nước sinh hoạt thường được làm trong bằng phèn chua, sau đó khử trùng bằng chloramin B. Người dân cho rằng:“Cho càng nhiều
chloramin B thì nước càng được khử trùng tốt”. Ý kiến trên đúng hay sai? Tại sao?
Hãy cho biết những lưu ý khi khử trùng nước bằng chloramin B. (Sản phẩm là bài trình bày bằng powerpoint)
Nhóm 2. Khi tìm hiểu về nguồn nước ngầm, có một bạn HS cho rằng: “Nước ngầm ở trong lòng đất nên luôn luôn sạch”. Em có đồng ý với ý kiến của bạn
không? Tại sao? Nêu tác hại của ô nhiễm nguồn nước, đề xuất biện pháp khắc phục.
(Sản phẩm là clip các hình ảnh về nước ngầm ô nhiễm, tác hại nguồn nước, biện pháp khắc phục)
Nhóm 3. Clo là chất thường được dùng trong khử trùng nước sinh hoạt ở các
thành phố. Tại sao clo có khả năng khử trùng nước? Trình bày sơ đồ tư duy về quy trình làm sạch nước sinh hoạt bằng clo. Nêu các biện pháp vật lí và hóa học để nhận biết clo trong nước. (Sản phẩm là sơ đồ tư duy và thực hiện thí nghiệm đề xuất nhận
biết clo trong nước bằng phương pháp hóa học)
Nhóm 4. Nguồn nước máy luôn được xem là nguồn nước sạch nhưng theo thống kê của Bộ Y tế, số người bị nhiễm bệnh truyền nhiễm do nguồn nước máy
Cung cấp nguồn thông tin tra cứu internet, tài liệu tham khảo. Dự kiến sản phẩm, tiêu chí đánh giá năng lực HTGQVĐ.
Lập nhóm HS thực hiện theo phương pháp đóng vai, phân công nhóm trưởng, thư ký.
Định hướng cho HS lập kế hoạch thực hiện.
Các nhóm thảo luận và trình bày nội dung về vấn đề nước sạch.
Ngày thứ hai Các nhóm bắt đầu làm việc nhóm
Ngày thứ 3 Các nhóm bắt đầu làm việc nhóm, trao đổi những khó khăn gặp phải với GV.
Ngày thứ 4 GV gặp gỡ nhóm trưởng, thư ký các nhóm, theo dõi tiến độ làm việc.
Ngày thứ 5 Đôn đốc các nhóm hoàn thiện bài làm.
GV góp ý, chỉnh sửa về bài powerpoint, nội dung của các nhóm. Động viên các HS chưa hoạt động tích cực.
Ngày thứ 6 Thu bài thuyết trình, bài powerpoint và sản phẩm của các nhóm.
Ngày thứ 7 Các nhóm báo cáo kết quả của nhóm mình đã đạt được.
4. Tài liệu tham khảo
- SGK Hóa học 10 THPT. - Nguồn internet: