2.3. Một số biện phỏp sử dụng thớ nghiệm húa học để phỏt triểnnăng lực thực hành
2.3.2. Thiết kế và sử dụng tài liệu hướng dẫn thực hành húa học
a, Sử dụng dụng cụ thớ nghiệm
* Sử dụng dụng cụ thủy tinh
- Cần nhẹ nhàng, trỏnh làm va chạm mạnh.
- Khụng đun núng, rút nước núng vào cỏc dụng cụ thủy tinh cú thành dày. - Khi đun núng cần đun nhẹ, từ từ, đều rồi mới tập trung đun vào vị trớ cần thiết. Khi đun xong phải để nguội rồi mới thỏo khỏi giỏ, trỏnh để ngay xuống mặt bàn, khay cú nhiệt độ thấp hơn.
* Sử dụng đốn cồn
- Khụng chõm lửa từ đốn này sang đốn khỏc để trỏnh làm đổ cồn gõy chỏy. - Khụng đổ cồn quỏ đầy hoặc để đốn bị khụ kiệt cồn.
53
- Khi muốn tắt đốn lấy nắp đậy đốn lại, khụng thổi tắt đốn. b, Sử dụng húa chất thớ nghiệm
* Một số quy định chung khi tiếp xỳc với húa chất
- Quy định thay thế: Loại bỏ cỏc chất hoặc cỏc quỏ trỡnh độc hại, nguy hiểm hoặc
thay thế chỳng bằng thứ khỏc ớt nguy hiểm hơn hoặc khụng cũn nguy hiểm nữa. Khi tiến hành cỏc thớ nghiệm trong quỏ trỡnh dạy học cố gắng lựa chọn cỏc chất ớt độc hại, ớt gõy nguy hiểm. Vớ dụ thớ nghiệm brom tỏc dụng với nhụm cú thể thay thế bằng thớ nghiệm ớt độc hơn như iot tỏc dụng với nhụm. Loại bỏ cỏc chất gõy nguy hiểm như thuỷ ngõn, Asen.
- Quy định khoảng cỏch: Trong dạy học cỏc thớ nghiệm độc hại hoặc dễ nổ gõy
nguy hiểm phải được tiến hành trong tủ hốt hoặc cú tấm kớnh mica che phớa HS,khoảngcỏch tiến hành cỏc thớ nghiệm khụng quỏ gần với HS.
-Quy định thụng giú:Sử dụng hệ thống thụng giú thớch hợp để di chuyển hoặc làm
giảm nồng độ độc hại trong khụng khớ chẳng hạn như khúi, khớ, bụi, mự.Phũng thớ nghiệm, phũng kho hoỏ chất…cần phải thoỏng, cú hệ thụng hỳt giú, cú nhiều cửa ra vào.
-Quy định về trang bị phương tiện bảo vệ cỏ nhõn:Bao gồm: ỏo blu, kớnh bảo vệ
mắt, găng tay, khẩu trang, ủng … nhằm ngăn ngừa việc hoỏ chất dõy vào người. * Một số quy định khi tiếp xỳc với một số loại húa chất cụ thể
Khi làm việc với húa chất, nhõn viờn phũng thớ nghiệm cũng như GV, HS cần hết sức cẩn thận, trỏnh gõy những tai nạn đỏng tiếc cho mỡnh và cho mọi người. Những điều cần nhớ khi tiếp xỳc với húa chất được túm tắt như sau:
- Húa chất phải được sắp xếp trong kho hay tủ theo từng loại (hữu cơ, vụ cơ, muối, axit, bazơ, kim loại, ...) hay theo một thứ tự a, b, c… để khi cần dễ tỡm.
-Tất cả cỏc chai lọ đều phải cú nhĩn ghi, phải đọc kỹ nhĩn hiệu húa chất trước khi dựng, dựng xong phải trả đỳng vị trớ ban đầu.
-Chai lọ húa chất phải cú nắp. Trước khi mở chai húa chất phải lau sạch nắp, cổ chai, trỏnh bụi bẩn lọt vào làm hỏng húa chất đựng trong chai.
-Cỏc loại húa chất dễ bị thay đổi ngồi ỏnh sỏng cần phải được giữ trong chai lọ màu vàng hoặc nõu và bảo quản vào chỗ tối.
- Dụng cụ dựng để lấy húa chất phải thật sạch và dựng xong phải rửa ngay, khụng dựng lẫn nắp đậy và dụng cụ lấy húa chất.
- Khi làm việc với chất dễ nổ, dễ chỏy khụng được để gần nơi dễ bắt lửa. Khi cần sử dụng cỏc húa chất dễ bốc hơi, cú mựi,... phải đưa vào tủ hỳt, chỳ ý đậy kớn nắp sau khi lấy húa chất xong.
- Khụng hỳt bằng pipet khi chỉ cũn ớt húa chất trong lọ, khụng ngửi hay nếm thử húa chất.
- Khi làm việc với axit hay bazơ mạnh: Đổ axit hay bazơ vào nước khi pha loĩng (khụng được đổ nước vào axit hay bazơ); Khụng hỳt axit hay bazơ bằng miệng mà phải dựng cỏc dụng cụ riờng như quả búp cao su, pipet mỏy. Trường hợp bị bỏng với axit hay bazơ rửa ngay với nước lạnh rồi bụi lờn vết bỏng NaHCO3 1% (trường hợp bỏng axit) hoặc CH3COOH 1% (nếu bỏng bazơ). Nếu bị bắn vào mắt, dội mạnh với nước lạnh hoặc NaCl 1%.
Trường hợp bị húa chất vào miệng hay dạ dày, nếu là axit phải sỳc miệng và uống nước lạnhcúNaHCO3, nếu là bazơ phải sỳc miệng và uống nước lạnh cú CH3COOH 1%.
Húa chất là axit
- Lấy axit đỳng lượng đĩ ghi trong tài liệu, mỗi axit phải cú muỗng hoặc ống hỳt riờng.
- Axit rơi đổ ra ngồi phải dọn ngay, đổ cỏc axit thải đỳng nơi quy định.
- Phải làm việc trong tủ hỳt bất cứ khi nào đun núng axit hoặc thực hiện phản ứng với cỏc hơi axit tự do.
-Khi pha loĩng, luụn phải cho axit vào nước trừ khi được dựng trực tiếp.
-Giữ để axit khụng bắn vào da hoặc mắt bằng cỏch đeo khẩu trang, găng tay và kớnh bảo vệ mắt. Nếu làm văng lờn da, lập tức rửa ngay bằng lượng nước lớn.
-Luụn phải đọc kỹ nhĩn của chai đựng húa chất và tớnh chất vật lớ, húa học của chỳng.
Húa chất là kiềm
-Kiềm đặc cú thể làm chỏy da, mắt gõy hại nghiờm trọng cho hệ hụ hấp nờn khi tiếp xỳc với dung dịch kiềm đặc cần mang găng tay cao su, khẩu trang.
-Thao tỏc trong tủ hỳt, mang mặt nạ chống độc để phũng ngừa bụi và hơi kiềm. - Dung dịch amoniac: là một chất lỏng và khớ rất ăn da, mang găng tay cao su, khẩu trang, thiết bị bảo vệ hệ thống hụ hấp. Hơi amoniac dễ chỏy, phản ứng mạnh với chất oxy hoỏ, halogen, axit mạnh.
55
- Kim loại Na, K, Li, Ca: phản ứng mĩnh liệt với nước, halogen, axit mạnh, tạo hơi ăn mũn khi chỏy và mang dụng cụ bảo vệ da, mắt.
-Canxi oxit rất ăn da,phản ứng cực mạnh với nước, cần bảo vệ da mắt, đường hụ hấp do dễ nhiểm bụi oxit.
- Natri hiđroxit và kali hiđroxit:rất ăn da, tỏa nhiệt lớn khi tan trong nước. Biện phỏp an tồn là cho từng viờn hoặc ớt bột vào nước chứ khụng được làm ngược lại.
Húa chất dễ chỏy nổ
Trong phũng thớ nghiệm cú húa chất dễ chỏy nổ phải quy định chặt chẽ chế độ dựng lửa, khu vực dựng lửa, cú bảng chỉ dẫn bằng chữ và ký hiệu cấm lửa để ở nơi dễ nhận thấy. Khi cần thiết phải sửa chữa cơ khớ, hàn điện hay hàn hơi phải cú biện phỏp làm việc an tồn.
Khụng dựng thiết bị, thựng chứa, chai, lọ hoặc đường ống bằng nhựa khụng chịu được nhiệt chứa húa chất dễ chỏy nổ. Khụng để cỏc húa chất dễ chỏy nổ cựng chỗ với cỏc húa chất duy trỡ sự chỏy. Khi đun núng cỏc chất lỏng dễ chỏy khụng dựng ngọn lửa trực tiếp, mức chất lỏng trong nồi phải cao hơn mức hơi đốt bờn ngồi.
Trong quỏ trỡnh sản xuất, sử dụng húa chất dễ chỏy nổ phải bảo đảm yờu cầu vệ sinh an tồn lao động. Phải cú ống dẫn nước, hệ thống thoỏt nước, trỏnh sự ứ đọng cỏc loại húa chất dễ chỏy nổ...
Húa chất ăn mũn
Cỏc thiết bị, đường ống chứa húa chất dễ ăn mũn phải được làm bằng vật liệu thớch hợp, phải đảm bảo kớn. Tại nơi làm việc cú húa chất ăn mũn phải cú vũi nước, bể chứa dung dịch natri bicacbonat NaHCO3 nồng độ 0,3%, dung dịch axit axetic nồng độ 0,3% hoặc cỏc chất khỏc cú tỏc dụng cấp cứu kịp thời tại chỗ khi xảy ra tai nạn. Tất cả cỏc chất thải đều phải được xử lý khụng cũn tỏc dụng ăn mũn trước khi đưa vào hệ thống thoỏt nước chung.
Húa chất độc
Khi tiếp xỳc với húa chất độc, phải cú mặt nạ phũng độc tũn theo những quy định sau: Phải chứa chất khử độc tương xứng; Chỉ được dựng loại mặt nạ lọc khớ độc khi nồng độ hơi khớ khụng vượt quỏ 2% vànồng độ ụxy khụng dưới 15%; Đối với cacbon oxit COvà những hỗn hợp cú nồng độ CO cao phải dựng loại mặt nạ lọc khớ đặc biệt.
Khụng hỳt dung dịch húa chất độcbằng miệng. Khụng được cầm nắm trực tiếp húa chất độc.Cỏc thiết bị chứa húa chất độc dễ bay hơi phải thật kớn và nếu khụng do quy trỡnh sản xuất bắt buộc thỡ khụng được đặt cựng chỗ với bộ phận khỏc khụng cú húa chất độc.
2.3.3. Một số biện phỏp sử dụng thớ nghiệm húa học kết hợp với phương phỏp dạy học tớch cực để phỏt triển năng lực thực hành húa học cho học sinh trong dạy học chương Nitơ - Photpho
Cỏc thớ nghiệm được chỳng tụi trỡnh bày theo cỏc bài học với cỏc nội dung cụ thể sau:
- Dụng cụ và húa chất. - Cỏch tiến hành thớ nghiệm - Hiện tượng, giải thớch và PTHH
- Những chỳ ý bao gồm: Điều kiện để thớ nghiệm thành cụng, an tồn, tiết kiệm hoỏ chất; những đề xuất cải tiến dụng cụ thớ nghiệm, cỏch tiến hành một số thớ nghiệm phự hợp với điều kiện thực tế ở cỏc trường phổ thụng về cơ sở vật chất.
Với những thớ nghiệm đơn giản cú thể cho HS tự tiến hành, chỳng tụi trỡnh bày theo cỏch tiến hành với lượng nhỏ hoỏ chất. Với những TNGV biểu diễn được tiến hành với dụng cụ, hoỏ chất đủ để HS cả lớp cú thể quan sỏt rừ hiện tượng xảy ra.
Khi giảng dạy cỏc thớ nghiệm cú thể kết hợp với việc sử dụng cỏc phiếu hỏi với cỏc nội dung sau :
Phiếu hỏi với thớ nghiệm nghiờn cứu
- Hĩy nờu mục đớch, dụng cụ, húa chất, cỏch tiến hành thớ nghiệm? - Hĩy quan sỏt và nhận xột cỏc hiện tượng xảy ra khi tiến hành thớ nghiệm? - Hĩy giải thớch cỏc hiện tượng xảy ra?
- Hĩy viết PTHH minh họa? - Học sinh rỳt ra kết luận.
Phiếu hỏi với thớ nghiệm kiểm chứng
- Hĩy nờu mục đớch, dụng cụ, húa chất, cỏch tiến hành thớ nghiệm? - Hĩy dự đoỏn về hiện tượng sẽ xảy ra khi tiến hành thớ nghiệm?
57
- Hĩy quan sỏt cỏc hiện tượng xảy ra khi tiến hành thớ nghiệm và kiểm định cỏc dự đoỏn?
- Hĩy giải thớch cỏc hiện tượng xảy ra? - Hĩy viết PTHH minh họa?
- Học sinh kết luận về dự đoỏn.
2.3.3.1. Sử dụng thớ nghiệm do giỏo viờn làm theo phương phỏp nghiờn cứu, kiểm chứng trong dạy bài mới
Thớ nghiệm của GV là hỡnh thức thớ nghiệm quan trọng nhất trong DHHH. Ngồi việc cung cấp kiến thức cho HS, nú cũn giỳp cho việc hỡnh thành những kĩ năng thớ nghiệm đầu tiờn ở HS một cỏch chớnh xỏc. Việc sử dụng TNGV kết hợp với lời núi của GV theo hướng dạy học tớch cực cú thể thực hiện theo hai phương phỏp sau
- Sử dụng thớ nghiệm GV theo PP nghiờn cứu
Vớ dụ: Phản ứng của dung dịch axit HNO3 đặc, núng với kim loại đồng. Vỡ thớ nghiệm này sinh ra khớ NO2 là chất khớ cú màu nõu đỏ, độc nờn khi dạy tụi thực hiện theo phương ỏn sử dụng video thớ nghiệm để trỡnh chiếu và dạy theo PP nghiờn cứu
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV chuẩn bị và giới thiệu dụng cụ hoỏ chất cho thớ nghiệm: Ống nghiệm, giỏ sắt, đốn cồn, nỳt cú ống vuốt nhọn, ống dẫn khớ bằng cao su, ống dẫn khớ hỡnh chữ L. Dung dịch axit HNO3 đặc, vụn đồng, dung dịch NaOH.
- GV trỡnh chiếu clip TNHH - GV hướng dẫn HS cỏch lắp dụng cụ thớ nghiệm trong clip - GV yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng khi cho một ớt vụn đồng (bằng hạt ngụ) vào ống nghiệm 1. Rút axit HNO3 đặc ngập vụn đồng, đậy miệng ống nghiệm 1
+ HS nhận xột hiện tượng xảy ra
+ HS theo dừi, quan sỏt và rỳt ra nhận xột.
- HS trả lời về hiện tượng quan sỏt được + Vụn đồng tan ra, tạo thành dung dịch cú màu xanh lam.
bằng nỳt cú ống vuốt xuyờn qua. Ống vuốt nhọn được nối với ống dẫn khớ cao su và ống dẫn khớ hỡnh chữ L. Nhỳng một đầu của ống dẫn khớ L vào trong ống nghiệm 2 đựng dung dịch NaOH. Đun nhẹ ống nghiệm 1.
- GV yờu cầu HS nờu hiện tượng thu được? Cho biết khớ thoỏt ra đú là khớ gỡ? Viết PTHH minh họa?
- GV yờu cầu HS xỏc định vai trũ của cỏc chất trong PTHH trờn ? - GV yờu cầu HS rỳt ra kết luận về tớnh chất của axit HNO3 đặc qua việc HS đĩ nờu và giải thớch cỏc hiện tượng khi quan sỏt thớ nghiệm, kết hợp xỏc định số oxi húa của HNO3 khi tham gia pư với kim loại Cu.
+ Xuất hiện khớ cú màu nõu đỏ: NO2 PTHH:
4HNO3+Cu→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Chất khử: Cu
Chất oxi húa: axit HNO3 Mụi trường: axit HNO3 * HS kết luận
Dung dịch axit HNO3 đặc cú tớnh oxi húa mạnh (do N+5 trong axit HNO3 cú số oxi húa cao nhất nờn dễ bị khử chuyển xuống hợp chất cú số oxi húa thấp hơn: N+4 (NO2 ))
- Sử dụng thớ nghiệm của GV theo PP kiểm chứng
Theo PP này GV giới thiệu mục đớch thớ nghiệm, dụng cụ, hoỏ chất. GV tổ chức cho HS dự đoỏn hiện tượng xảy ra. GV tiến hành thớ nghiệm, yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng và xỏc định dự đoỏn đỳng. Yờu cầu HS giải thớch hiện tượng bằng cỏc cõu hỏi nờu vấn đề.
Vớ dụ: Dung dịch amoniac tỏc dụng với dung dịch muối Cu(NO3)2.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
+ GV chuẩn bị và giới thiệu mục đớch, dụng cụ, hoỏ chất của thớ nghiệm:Ống nghiệm, giỏ để ống
59
nhỏ giọt.Dung dịch amoniac, dung dịch muối Cu(NO3)2.
- GV tổ chức cho HS dự đoỏn hiện tượng xảy ra khi nhỏ từ từ dung dịch amoniac vào ống nghiệm chứa dung dịch muối Cu(NO3)2.
- GV tiến hành thớ nghiệm, yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng và kiểm định dự đoỏn.
- GV tiếp tục tổ chức cho HS dự đoỏn hiện tượng xảy ra khi nhỏ dung dịch amoniac dư vào trong ống nghiệm cú chứa kết tủa xanh Cu(OH)2 thu ở trờn ?
- GV tiến hành thớ nghiệm, yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng và kiểm định dự đoỏn.
- GV yờu cầu HS giải thớch hiện tượng, viết PTHH minh họa dựa trờn cỏc cõu hỏi gợi ý sau:
Dung dịch amoniac cú chứa cỏc ion nào? Giải thớch?
Dung dịch muối Cu(NO3)2 cú chứa cỏc cation nào? Giải thớch? Kết tủa xanh là chất nào? Dung dịch màu xanh thẫm chứa chất nào ? Viết phương trỡnh phõn tử và phương trỡnh ion rỳt gọn của cỏc phản ứng xảy ra ?
- GV giải thớch cơ sở lớ thuyết phản ứng tạo phức của một số cation kim
*HS nhận xột hiện tượng quan sỏt được. + Ban đầu thu được kết tủa màu xanh, khối lượng kết tủa tăng dần và đạt đến giỏ trị cực đại .
+ Khi nhỏ tiếp dung dịch amoniac dư vào trong ống nghiệm chứa kết tủa thỡ kết tủa tan dần cho đến hết tạo thành dung dịch cú màu xanh thẫm . * HS giải thớch
+ Do dung dịch amoniac cú tớnh bazo yếu nờn
trong dung dịch cú chứa anion OH-
+ Dung dịch muối Cu(NO3)2 cú chứa cation
Cu2+. Khi cho 2 dung dịch phản ứng với nhau sẽ
thu được kết tủa xanh là Cu(OH)2 và khi dựng dung dịch amoniac dư thỡ kết tủa xanh bị hũa tan dần do tạo thành phức chất cú màu xanh thẫm: Cu(NH3)4.(OH)2
PTHH:
(1)Cu(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2↓ + 2NH4NO3
(2) Cu(OH)2 + 4NH3 Cu(NH3)4.(OH)2 PT ion rỳt gọn
(1)Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 (xanh)
loại với dung dịch amoniac .
2.3.3.2. Sử dụng thớ nghiệm do học sinh làm theo phương phỏp nghiờn cứu, kiểm chứng khi dạy bài mới
Thớ nghiệm HS tự làm khi học bài mới là một PPDH cú hiệu quả để hỡnh thành hệ thống khỏi niệm hoỏ học, dạy HS PP nghiờn cứu khoa học hoỏ học, rốn luyện khả năng làm việc độc lập và dựng TNHH để tỡm tũi xõy dựng kiến thức mới.
Vớ dụ: Khi dạy phần tớnh axit của dung dịch axit nitric loĩng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
+ GV đặt vấn đề: axit nitric loĩng thể hiện TCHH như thế nào khi thử bằng giấy quỳ, Cu, CuO, CaCO3?
+ GV yờu cầu HS giới thiệu về mục đớch, dụng cụ, húa chất thực hiện thớ nghiệm.
+ GV tổ chức cho HS làm thớ nghiệm.
+ GV yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng, nhận xột và giải thớch, viết PTHH của PƯHH xảy ra.