STT Nguyên, vật liệu Cách tận dụng, điều chế Hóa chất thu được
1 Dây điện
Tuốt bỏ lớp vỏ nhựa bên ngoài, lấy giấy nhám chà lên phần lõi đồng để loại bỏ lớp sơn hoặc lớp oxit phủ bên ngoài.
Cu
STT Nguyên, vật liệu Cách tận dụng, điều chế Hóa chất thu được 3 Vỏ pin Dùng giấy nhám chà sạch lớp sơn, rửa sạch, làm khổ, cắt từng mảnh nhỏ Zn
4 Dây ăngten, dây điện cũ
Dùng giấy nhám chà sạch bề
mặt Al
5 Đường mía (mua ở tiệm tạp hóa) Sử dụng trực tiếp C12H22O11 6 Dung dịch thuốc tím (mua ở nhà thuốc) Sử dụng trực tiếp KMnO4
7 Nước oxi già (mua ở nhà thuốc)
Sử dụng trực tiếp
H2O2 8 Backing soda Sử dụng trực tiếp NaHCO3
9 Vơi xây dựng
Hịa vào nước, để lắng một thời gian rồi gạn lấy phần nước trong phía trên
Ca(OH)2
10 Ruột bút chì Sử dụng trực tiếp C
11 Tro bếp
Hòa tan tro bếp vào nước, lọc lấy phần nước trong, đó chính là dung dịch K 2CO 3. K2CO3 12 Vỏ trứng gà Luộc chín trứng, bóc lấy vỏ sử dụng trực tiếp CaCO3 13 Xà phòng Hòa tan với nước thu được dung
dịch Kiềm
14 Giấm, chanh Hòa tan với nước thu được dung
dịch Axit
15 Bắp cải tím
Cắt nhỏ, ngâm với nước nóng một thời gian, lọc lấy nước. Sau đó ngâm giấy lọc hoặc giấy học trị trong ba giờ, vớt ra để khơ tự nhiên rồi cắt nhỏ thu được chất chỉ thị màu
Chất chỉ thị axit - bazơ
2.3.5.2. Ví dụ minh họa
Thí nghiệm cải tiến: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
1. Vị trí bài học
Bài 36: Tốc độ phản ứng
4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc
2. Mục đích thí nghiệm
- HS có thể dự đốn cách cải tiến dụng cụ, hóa chất để tiến hành thí nghiệm, rút ra kết luận khi tăng diện tích tiếp xúc của các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng
- Phát triển NL TNHH cho HS
3. Kiến thức, kĩ năng đã có
- Kiến thức chung về phản ứng hóa học - Kiến thức, hiểu biết thực tiễn
- Kĩ năng quan sát, mơ tả, giải thích
4. Tiến trình dạy học
- GV nêu vấn đề: Theo em tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng hoặc giảm diện tích tiếp xúc các chất ? Hãy dự đốn, đề xuất phương án theo hướng thí nghiệmvà tiến hành thí nghiệm.
- HS đưa ra dự đốn và đề xuất phương án thí nghiệm
Dự đốn / giả thuyết Phương án thí nghiệm
Khi tăng diện tích tiếp xúc của chất tham gia phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng
So sánh tốc độ phản ứng ở 2 cốc:
Cốc 1: Vỏ trứng gà (mảnh lớn)+ giấm ăn Cốc 2: Vỏ trứng gà (nghiền nhỏ)+ giấm ăn
- HS lựa chọn dụng cụ, hóa chất và tiến hành TN:
Chuẩn bị:
- Lấy hai mảnh trứng gà giống nhau (luộc chín, bóc lấy vỏ), một mảnh lớn và một mảnh nghiền nhỏ.
- Lấy vào 2 cốc nhựa có đánh số:
Cốc 1: 50ml dung dịch giấm ăn Cốc 2: 50ml dung dịch giấm ăn
Tiến hành :
+ Cho đồng thời cả 2 lượng vỏ trứng gà vào cốc 1 và cốc 2. Cốc 1: Vỏ trứng gà (mảnh lớn) + giấm ăn
Cốc 2: Vỏ trứng gà (nghiền nhỏ) + giấm ăn
+ Quan sát hiện tượng và cho biết cốc nào sủi bọt khí nhiều và nhanh hơn. - HS quan sát, giải thích hiện tượng, rút ra kết luận:
CaCO3 + 2CH3COOH (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O Cốc 2 sủi bọt khí nhiều và nhanh hơn cốc 1
Giải thích: Chất rắn có kích thước hạt nhỏ (mảnh trứng gà nghiền nhỏ) có
tổng bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng (giấm ăn) lớn hơn so với chất rắn có kích thước hạt lớn hơn (trứng gà mảnh lớn) có cùng khối lượng, nên tốc độ phản ứng lớn hơn.
Kết luận: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
2.4. Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học thực nghiệm hóa học
Chúng tơi đã thiết kế 03 kế hoạch bài học có sử dụng TN theo các biện pháp đã đề xuất nhằm phát triển NL TNHH cho HS.
Bài 30: Lưu huỳnh
Bài 33: Axit sunfuric - Muối sunfat (Tiết 1) Bài 36: Tốc độ phản ứng hóa học (Tiết 1)
2.4.1. Kế hoạch bài học số 1
Bài 30. LƯU HUỲNH (1 tiết)
Kiến thức đã biết có liên quan Kiến thức cần hình thành
- Tính chất của phi kim (lớp 9) - Liên kết cộng hóa trị
- Số oxi hóa, phản ứng oxi hóa khử
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh
- Tính chất hóa học của lưu huỳnh. - Ứng dụng, sản xuất lưu huỳnh.
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- HS nêu được: vị trí của lưu huỳnh trong bảng tuần hồn, cấu hình electron nguyên tử lưu huỳnh
- HS trình bày được: tính chất vật lí, hai dạng thù hình phổ biến (tà phương, đơn tà), trạng thái tự nhiên, ứng dụng của lưu huỳnh.
- HS trình bày được: Tính chất hóa học cơ bản của lưu huỳnh: vừa có tính oxi hóa (tác dụng với kim loại, tác dụng với hiđro ), vừa có tính khử (tác dụng với oxi, chất oxi hóa mạnh).
- HS giải thích được ngun nhân các tính chất hóa học của lưu huỳnh.
2. Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra và kết luận được về tính chất hố học cơ bản của lưu huỳnh.
- Viết và cân bằng các PTHH chứng minh tính chất hố học của lưu huỳnh. - Vận dụng kiến thức giải các bài tập về lưu huỳnh
- Đề xuất các phương án thí nghiệm chứng minh các dự đốn về tính chất hóa học của lưu huỳnh.
- Tiến hành được các thí nghiệm, quan sát, mơ tả hiện tượng từ các thí nghiệm, có kĩ năng nhận xét và rút ra kết luận về tính chất của lưu huỳnh.
3. Định hướng năng lực
- Năng thực thực nghiệm hóa học (chủ yếu) - Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực hợp tác
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
– Phương pháp trực quan:
+ Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu + Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng - PP dạy học hợp tác
- PP đàm thoại tìm tịi
III. CHUẨN BỊ
- Video TN: ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí của lưu huỳnh
- Dụng cụ, hóa chất làm các thí nghiệm: Lưu huỳnh tác dụng với Cu, lưu huỳnh tác dụng với oxi
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
Nêu tính chất hóa học đặc trưng của oxi. Viết PTHH để minh họa.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Biểu hiện của NL TNHH
Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí, cấu hình electron của lưu huỳnh
- GV cho biết S có Z = 16, yêu cầu HS lên bảng viết cấu hình electron của lưu huỳnh, cho biết vị trí của S trong bảng tuần hồn hóa học
- HS lên bảng viết cấu hình, xác định vị trí của S
+ Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p4
+ Vị trí:
Lưu huỳnh ở ơ 16, chu kì 3, nhóm VIA
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí của lưu huỳnh
-GV nêu kiến thức: Lưu huỳnh có 2 dạng thì hình là lư huỳnh tà phương (Sα) và lưu huỳnh đơn tà (Sβ).
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, so sánh cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí của 2 dạng thù hình của lưu huỳnh
- GV chỉnh sửa, tổng kết lại: Sα và Sβ
khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất hóa học giống nhau, có thể biến đổi qua lại với nhau tùy theo điều kiện nhiệt độ
- GV nhấn mạnh: phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử lưu huỳnh liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng, để đơn giản trong các PTHH người ta dùng kí hiệu S mà khơng dùng S8
- HS lắng nghe
- HS nghiên cứu SGK và trả lời: Sα có khối
lượng riêng lớn hơn, nhưng nhiệt độ nóng chảy lại nhỏ hơn Sβ
- HS lắng nghe, tiếp nhận kiến thức
(Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng) - GV yêu cầu HS dựa vào cấu hình
electron của lưu huỳnh, cho biết đặc điểm electron lớp ngoài cùng, kết hợp với giá trị độ âm điện của S hãy dự đốn tính chất hóa học của S.
- GV yêu cầu HS xác định số oxi hóa của S trong các chất : H2S, S, SO2, SO3 từ đó nhận xét thêm gì về tính chất hóa học của S
- GV chốt lại kiến thức: Như vậy, đơn chất lưu huỳnh khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của nó có thể giảm hoặc tăng. Ta nói, lưu huỳnh có tính oxi hóa và tính khử.
- GV nêu vấn đề: Từ số oxi hóa lưu huỳnh, ta thấy lưu huỳnh có tính oxi hóa, vậy lưu huỳnh có tác dụng với kim loại không?
- GV yêu cầu HS dự đoán và đề xuất các thí nghiệm (điền vào phiếu báo cáo
TN) để kiểm chứng dự đoán dựa vào
điều kiện dụng cụ, hóa chất đã chuẩn bị:
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, bộ giá thí nghiệm, đèn cồn
+ Hóa chất: Lưu huỳnh, dây Cu
- GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm theo nhóm
- GV quan sát, hướng dẫn HS về kĩ thuật tiến hành, lượng hóa chất để đảm bào TN thành công
- GV lưu ý cho HS khi làm TN:
- HS: S có 6 electron lớp ngồi cùng, có độ âm điên tương đối lớn (2,58) nên cũng giống oxi, lưu huỳnh có khả năng nhận thêm 2 electron → S có tính oxi hóa.
- HS: Các số oxi hóa của S là: -2, 0, +4, +6. Như vậy đơn chất lưu huỳnh có số oxi hóa trung gian, nên ngồi tính oxi hóa (số oxi hóa của S từ 0 giảm xuống -2) cịn có tính khử (số oxi hóa của S từ 0 tăng lên +4, +6) - HS lắng nghe, xác định mục đích thí nghiệm nhằm chứng minh lưu huỳnh có tính oxi hóa - HS dự đoán ''Lưu huỳnh tác dụng với kim loại'' - HS đưa ra phương án TN: Đốt nóng ống nghiệm có chứa bột lưu huỳnh (cho đến khi lưu huỳnh chảy ra biến thành hơi màu nâu sẫm), sau đó nhúng sợi dây Cu vào.
- Xác định câu hỏi/ mục đích TN - Hình thành dự đoán/giả thuyết khoa học - Đề xuất các phương án TN - Phân tích và lựa chọn phương án TN - Xác định quy trình TN
+ Khơng để dây Cu chạm vào thành ống nghiệm vì như vậy dây sẽ dính chặt vào, khơng lấy ra được để quan sát CuS.
+ Chỉ đưa dây Cu vào ống nghiệm khi S đã biến thành một lớp hơi màu nâu sẫm.
+ Đoạn dây Cu có đường kính khoảng 0,5 – 1 mm được cạo sạch.
- GV yêu cầu HS quan sát, mô tả hiện tượng các TN
- GV gợi ý, hướng dẫn HS giải thích, viết PTHH, rút ra kết luận
- GV chỉnh lý, bổ sung kiến thức: Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muối sunfua hoặc hiđro sunfua
- GV yêu cầu HS hoàn thành các PTHH và xác định số oxi hóa của S trước và sau phản ứng : 0 0 2 t t Al S H S Hg S - GV nhấn mạnh với HS trường hợp đặc biệt: lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân ngay ở nhiệt độ thường, có thể lợi
dụng phản ứng này để xử lí Hg (là một chất rất độc) trong phịng thí nghiệm khi xảy ra sự cố như vỡ bầu nhiệt kế thủy ngân.
- GV nêu vấn đề: Dựa vào tính chất hóa học chung của phi kim đã học ở
- HS lựa chọn dụng cụ, hóa chất tiến hành TN theo nhóm để kiểm chứng dự đốn
- HS mơ tả hiện tượng: Khi nhúng sợi dây Cu mảnh cuốn lò xo vào phần hơi S, quan sát thấy lớp gỉ màu đen quanh sợi dây Cu - HS giải thích: hợp chất màu đen là CuS và Cu2S 0 0 0 0 2 t Cu S Cu S - HS xác định số oxi hóa của S trước và sau phản ứng rút ra kết luận: S thể hiện tính oxi hóa - HS lên bảng hoàn thành PTHH 0 0 0 2 3 2 0 2 2 2 0 2 t t Al S Al S H S H S Hg S Hg S - HS lắng nghe, xác định mục đích của TN nhằm chứng minh lưu huỳnh có tính khử - Lựa chọn dụng cụ, hóa chất chuẩn bị cho TN theo phương án đã chọn - Thực hiện các thao tác tiến hành thí nghiệm - Quan sát, mơ tả các hiện tượng TN - Giải thích và viết PTHH - Rút ra kết luận về kiến thức - Xác định câu hỏi/ mục đích TN
lớp 9, vậy lưu huỳnh là một phi kim, có tác dụng với oxi không?
- GV yêu cầu HS dự đoán và đề xuất các thí nghiệm (điền vào phiếu báo cáo
TN) để kiểm chứng dự đoán dựa vào
điều kiện dụng cụ, hóa chất đã chuẩn bị:
+ Dụng cụ: Bình tam giác, đèn cồn, muỗng sắt sạch xuyên qua nút cao su, kẹp gắp
+ Hóa chất: Lưu huỳnh, khí oxi (đã thu sẵn vào bình tam giác)
- GV lưu ý: Trong bình khí có thể để sẵn một ít nước để thử sản phẩm thu được bằng giấy quỳ hoặc cánh hoa hồng
- GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm theo nhóm
- GV quan sát, hướng dẫn HS về kĩ thuật tiến hành, lượng hóa chất để đảm bào TN thành cơng
- GV yêu cầu HS quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng, viết PTHH và nêu vai trò của S trong phản ứng (hồn thành
phiếu báo cáo thí nghiệm)
- HS dự đoán: Lưu huỳnh phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn như oxi, clo, flo,....
- HS đưa ra phương án TN: Cho vào muỗng đốt một lượng S bằng hạt đậu, sau đó đốt S nóng chảy trên ngọn lửa đèn cồn rồi đưa nhanh vào bình chứa khí oxi đã thu sẵn - HS lựa chọn dụng cụ, hóa chất để tiến hành TN - Các nhóm HS tiến hành TN theo phương án đã đề xuất
- HS mô tả hiện tượng: Lưu huỳnh cháy trong oxi với ngọn lửa màu xanh nhạt, khi cho quỳ tím vào thấy quỳ tím hóa hồng chứng tỏ có khí SO2 tạo thành - HS viết PTHH 0 0 4 2 2 2 t S O S O
- HS dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của S trước và sau phản ứng, đưa ra kết luận: S thể - Hình thành dự đốn/giả thuyết khoa học - Đề xuất các phương án TN - Phân tích và lựa chọn phương án TN - Xác định quy trình TN - Lựa chọn dụng cụ, hóa chất chuẩn bị cho TN theo phương án đã chọn - Thực hiện các thao tác tiến hành thí nghiệm - Quan sát, mơ tả các hiện tượng TN - Giải thích và viết PTHH - Rút ra kết luận về kiến thức
- GV bổ sung thêm phản ứng chứng tỏ S ngồi tính oxi hóa cịn thể hiện tính khử: 0 0 0 6 1 6 2 3 t S F S F hiện tính khử
Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng của lưu huỳnh
- GV chiếu sơ đồ tư duy hình ảnh các ứng dụng của lưu huỳnh, yêu cầu HS từ các hình ảnh đó nêu ứng dụng của lưu huỳnh
- GV nhận xét câu trả lời của HS, chiếu sơ đồ tư duy có ghi các ứng dụng cụ thể của lưu huỳnh dựa vào hình ảnh
- HS nêu các ứng dụng của lưu huỳnh: Dùng để sản xuất H2SO4; lưu hóa cao sư; sản xuất chất dẻo, diêm, hóa chất, dược phẩm, thuốc trừ sâu
Hoạt động 5: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên và sản xuất lưu huỳnh
- GV nêu kiến thức về trạng thái tự nhiên của lưu huỳnh: Lưu huỳnh tồn tại dưới dạng đơn chất tạo thành những