1.5.4 .Đánh giá kết quả điều tra
2.3. Mộtsố biện pháp sửdụng hệthống bài tập hóahọc nhằmphát triển năng lực
2.3.2. Sửdụng bài tập hóahọc tạo tìnhhuống cóvấn đề để củng cố, phát triển mở
mở rộng kiến thức và rèn kĩ năng
Trong q trình ơn tập, củng cố kiến thức, sử dụng BTHH là rất cần thiết. Sử dụng bài tập chứa đựng tình huống có vấn đề sẽ giúp HS hiểu rõ, hiểu sâu nội dung bài tập, khắc sâu và ghi nhớ kiến thức. Rèn cho HS năng lực GQVĐ mang tính phức hợp giúp HS phát triển và mở rộng kiến thức, rèn kĩ năng và phát triển năng lực GQVĐ.
Ví dụ 1:Bài 54 - HTBT : Tại sao một vật bằng nhôm không tác dụng với
nước nhưng lại dễ dàng tác dụng với nước trong dung dịch kiềm? Giải thích và viết PTHH của phản ứng minh họa.
1. Tìm hiểu, khám phá vấn đề
HS phân tích vấn đề trong hóa học và thực tiễn: trong thực tiễn vật bằng nhơm có khác với nhơm ngun chất khơng ? dung dịch kiềm có tác dụng gì?
Phát hiện mâu thuẫn nhận thức: Vật bằng nhôm không tác dụng với nước nhưng lại tác dụng với nước trong dung dịch kiềm?
Phát hiện vấn đề: vật bằng nhơm có lớp màng oxit Al2O3 rất mỏng, mịn,
bền chắc bao phủ.
2. Đề xuất, lựa chọn giải pháp GQVĐ
- Thu thập xử lý các thông tin liên quan đến vấn đề: đồ dùng bằng nhơm có thành phần là kim loại nhơm được bảo vệ bởi lớp oxit bên ngoài khi tiếp xúc với dung dịch kiềm có xảy ra phản ứng khơng?
- Đề xuất và phân tích giải pháp: Nhơm khử được nước, nhôm oxit và nhôm hiđroxit là những chất lưỡng tính có thể tác dụng với dung dịch kiềm.
3. Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp GQVĐ
- Lập kế hoạch GQVĐ: HS nghiên cứu lại tính chất hóa học của nhơm và hợp chất để giải thích.
- Thực hiện kế hoạch GQVĐ: trên bề mặt của vật bằng nhơm được phủ kín bằng lớp màng Al2O3 rất mỏng rất mịn và bền chắc đã không cho nước và khí thấm qua nên vật bằng nhơm khơng tác dụng với nước.
Vật bằng nhôm dễ dàng phản ứng với dung dịch kiềm do: Trước hết, màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy bởi dung dịch kiềm Al2O3+ 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] (1) Tiếp đến, kim loại nhôm khử nước
2Al + 6H2O →2Al(OH)3+3H2 (2)
Màng Al(OH)3 bị phá hủy trong dung dịch kiềm
Al(OH)3 +NaOH→ Na[Al(OH)4] (3)
Các phản ứng (2); (3) xảy ra luân phiên nhau cho đến khi nhôm bị tan hết.
4. Đánh giá và điều chỉnh về giải pháp GQVĐ
Tự đánh giá kết quả và rút ra kết luận về giải pháp GQVĐ: HS kết luận được một vật bằng nhôm không tác dụng với nước nhưng lại dễ dàng tác dụng với nước trong dung dịch kiềm.
Ví dụ 2:Bài 75 – HTBT:Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Al tác dụng với
H2O dư thu được 6,272 lit H2. Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 7,616 lit H2. Tìm m? (Các thể tích khí đo ở đktc)
Phát hiện vấn đề
- Khi cho Al và Na vào H2O dư và khi cho vào dung dịch NaOHthì đều xảy ra các phản ứng:
2Na+2H2O→ 2NaOH + H2 (I)
2Al+6H2O +2NaOH →2Na[Al(OH)4] + 3H2 (II)
- Vì nước và dung dịch kiềm đều dư nên trong cả 2 thí nghiệm thì Na đều hết, tức là lượng hiđro do Na sinh ra ở phản ứng(I) trong 2 thí nghiệm đều bằng nhau.
- Ở thí nghiệm 2, lượng hiđro thu được lớn hơn thí nghiệm 1. Vậy chênh lệch đó là do nhơm tham gia phản ứng ở (II) gây ra.
- Trong thí nghiệm 2, NaOH dư nên Al phải phản ứng hết. Mà lượng hiđro thu được lớn hơn so với thí nghiệm 1, do vậy ở thí nghiệm 1 nhơm phản ứng khơng hết.
- Khi đó dựa vào thí nghiệm 1 để tính được lượng Na, sau đó dựa vào thí nghiệm 2 để tínhAl.
Lựa chọn giải pháp và GQVĐ:
Ở cả 2 thí nghiệm, các phản ứng xảy ra là: 2Na+2H2O→2NaOH +H2↑
2Al+2NaOH+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Lần 2, do dung dịch kiềm dư nên Na, Al hết
2 H n =0,34 (mol)> 2 H n , TN1=0,28 (mol) Lần 1 tác dụng với nước thì Al dư
Thí nghiệm 1: Al+Na+ 4H2O→Na[Al(OH)4]+2H2↑ 0,14 mol ← 0,28 mol
Thí nghiệm 2: Na →1
2H2↑ (mol)0,14→ 0,07
Số mol H2 do Al sinh ra là: nH2/Al=0,34- 0,07=0,27 (mol) nAl =0,18 mol
Vậy :m=mAl +mNa
=0,14*23+0,18*27 = 8,08 gam
Ví dụ 3:Bài 82 – HTBT:Cho V lit dung dịch NaOH 2M vào dung dịch A
chứa 0,1 mol H2SO4 và 0,1 mol Al2(SO4)3 thu được 7,8 gam kết tủa. Tìm giá trị lớn nhất của V?
Phát hiện vấn đề:
- Khi cho dung dịch chứa OH- vào dung dịch có chứa H+ và Al3+ thì trước tiên OH- tác dụng với H+ trước, sau đó nếu OH- cịn dư mới tác dụng với dung dịch Al3+. Do vậy khi cho NaOH vào dung dịch A thì ban đầu khơng có hiện tượng gì,
sau một thời gian, H+ phản ứng hết thì mới bắt đầu xuất hiện kết tủa. Kết tủa tăng dần đến cực đại sau đó tan dần nếu OH- dư.
-Để lượng NaOH dùng lớn nhất thì kết tủa phải hình thành, sau đó kết tủa bị hịa tan một phần.
Lựa chọn giải pháp và GQVĐ:
Để lượng NaOH đem dùng lớn nhất thì phải xảy ra cả phản ứng 1, 2, 3.
H+ + OH-→H2O (1)
0,2 0,2
Al3++3OH- →Al(OH)3 (2) 0,2 0,6 0.2
Al(OH)3+OH-→ AlO2- +H2O (3) (0,2 – 0,1) 0,1 Số mol OH- đã dùng là 0,2 + 0,6 + 0,1 = 0,9 (mol) V = 0,45 (lit) Cách 2:Sử dụng phương pháp đồ thị OH n = 0,2+ 4 nAl3+-n kết tủa =0,2 + 4. 0,2 – 0,1 = 0,9 (mol) V = 0,45 (lit)
2.3.3. Sử dụng các bài tập hóa học thực nghiệm, thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh