Một số biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho HS

2.3. Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm hóa học để phát triển năng lực thực hành cho

2.3.2. Một số biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho HS

2.3.2.1. Thiết kế và sử dụng tài liệu hướng dẫn thực nghiệm hóa học

a. Sử dụng dụng cụ TN

* Sử dụng dụng cụ thủy tinh

- Cần nhẹ nhàng, tránh làm va chạm mạnh.

- Khi đun nóng cần đun nhẹ, từ từ, đều rồi mới tập trung đun vào vị trí cần thiết. Khi đun xong phải để nguội rồi mới tháo khỏi giá, tránh để ngay xuống mặt bàn, khay có nhiệt độ thấp hơn.

* Sử dụng đèn cồn

- Không châm lửa từ đèn này sang đèn khác để tránh làm đổ cồn gây cháy. - Không đổ cồn quá đầy hoặc để đèn bị khô kiệt cồn.

- Khi muốn tắt đèn lấy nắp đậy đèn lại, không thổi tắt đèn. b. Sử dụng hóa chất TN

* Một số quy định chung khi tiếp xúc với hóa chất

- Quy định thay thế: Loại bỏ các chất hoặc các quá trình độc hại, nguy hiểm

hoặc thay thế chúng bằng thứ khác ít nguy hiểm hơn hoặc khơng cịn nguy hiểm nữa. Khi tiến hành các TN trong quá trình dạy học cố gắng lựa chọn các chất ít độc hại, ít gây nguy hiểm. Ví dụ TN khí CO tác dụng với CuO đun nóng có thể thay thế bằng khí H2 tác dụng với CuO đun nóng.

- Quy định khoảng cách: Trong dạy học các TN độc hại hoặc dễ nổ gây nguy

hiểm phải được tiến hành trong tủ hốt hoặc có tấm kính mica che phía HS, khoảng cách tiến hành các TN khơng q gần với HS.

- Quy định thơng gió: Sử dụng hệ thống thơng gió thích hợp để di chuyển hoặc

làm giảm nồng độ độc hại trong khơng khí chẳng hạn như khói, khí, bụi, mù. Phịng TN, phịng kho hố chất…cần phải thống, có hệ thơng hút gió, có nhiều cửa ra vào.

- Quy định về trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân: Bao gồm: áo blu, kính bảo

vệ mắt, găng tay, khẩu trang, ủng … nhằm ngăn ngừa việc hoá chất dây vào người. * Một số quy định khi tiếp xúc với một số loại hóa chất cụ thể

Khi làm việc với hóa chất, nhân viên phịng TN cũng như GV, HS cần hết sức cẩn thận, tránh gây những tai nạn đáng tiếc cho mình và cho mọi người. Những điều cần nhớ khi tiếp xúc với hóa chất được tóm tắt như sau:

- Hóa chất phải được sắp xếp trong kho hay tủ theo từng loại (hữu cơ, vô cơ, muối, axit, bazơ, kim loại...) hay theo một thứ tự a, b, c… để khi cần dễ tìm.

- Tất cả các chai lọ đều phải có nhãn ghi, phải đọc kỹ nhãn hiệu hóa chất trước khi dùng, dùng xong phải trả đúng vị trí ban đầu.

- Chai lọ hóa chất phải có nắp. Trước khi mở chai hóa chất phải lau sạch nắp, cổ chai, tránh bụi bẩn lọt vào làm hỏng hóa chất đựng trong chai.

- Các loại hóa chất dễ bị thay đổi ngồi ánh sáng cần phải được giữ trong chai lọ màu vàng hoặc nâu và bảo quản vào chỗ tối.

- Dụng cụ dùng để lấy hóa chất phải thật sạch và dùng xong phải rửa ngay, không dùng lẫn nắp đậy và dụng cụ lấy hóa chất.

- Khi làm việc với chất dễ nổ, dễ cháy không được để gần nơi dễ bắt lửa. Khi cần sử dụng các hóa chất dễ bốc hơi, có mùi... phải đưa vào tủ hút, chú ý đậy kín nắp sau khi lấy hóa chất xong.

- Khơng hút bằng pipet khi chỉ cịn ít hóa chất trong lọ, khơng ngửi hay nếm thử hóa chất.

- Khi làm việc với axit hay bazơ mạnh: Đổ axit hay bazơ vào nước khi pha lỗng (khơng được đổ nước vào axit hay bazơ); Không hút axit hay bazơ bằng miệng mà phải dùng các dụng cụ riêng như quả bóp cao su, pipet máy. Trường hợp bị bỏng với axit hay bazơ rửa ngay với nước lạnh rồi bôi lên 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 hóa chất vào miệng hay dạ dày, nếu là axit phải súc miệng và uống nước lạnh có NaHCO3, nếu là bazơ phải súc miệng và uống nước lạnh có CH3COOH 1%.

+ Hóa chất là axit

- Lấy axit đúng lượng đã ghi trong tài liệu, mỗi axit phải có muỗng hoặc ống hút riêng.

- Axit rơi đổ ra ngoài phải dọn ngay, đổ các axit thải đúng nơi quy định.

- Phải làm việc trong tủ hút bất cứ khi nào đun nóng axit hoặc thực hiện phản ứng với các hơi axit tự do.

- Khi pha lỗng, ln phải cho axit vào nước trừ khi được dùng trực tiếp. - Giữ để axit không bắn vào da hoặc mắt bằng cách đeo khẩu trang, găng tay và kính bảo vệ mắt. Nếu làm văng lên da, lập tức rửa ngay bằng lượng nước lớn.

- Luôn phải đọc kỹ nhãn của chai đựng hóa chất và TCVL, TCHH của chúng. + Hóa chất là kiềm

- Kiềm đặc có thể làm cháy da, mắt gây hại nghiêm trọng cho hệ hô hấp nên khi tiếp xúc với dung dịch kiềm đặc cần mang găng tay cao su, khẩu trang.

- Thao tác trong tủ hút, mang mặt nạ chống độc để phòng ngừa bụi và hơi kiềm. - Dd amoniac: Là một chất lỏng và khí rất ăn da, mang găng tay cao su, khẩu trang, thiết bị bảo vệ hệ thống hô hấp. Hơi amoniac dễ cháy, phản ứng mạnh với chất oxy hoá, halogen, axit mạnh.

- Kim loại Na, K, Li, Ca: Phản ứng mãnh liệt với nước, halogen, axit mạnh, tạo hơi ăn mòn khi cháy 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 hô hấp do dễ nhiểm bụi oxit.

- Natri hiđroxit và kali hiđroxit: Rất ăn da, tỏa nhiệt lớn khi tan trong nước. Biện pháp an tồn là cho từng viên hoặc ít bột vào nước chứ khơng được làm ngược lại.

+ Hóa chất dễ cháy nổ

Trong phịng TN có hóa chất dễ cháy nổ phải quy định chặt chẽ chế độ dùng lửa, khu vực dùng lửa, có bảng chỉ dẫn bằng chữ và ký hiệu cấm lửa để ở nơi dễ nhận thấy. Khi cần thiết phải sửa chữa cơ khí, hàn điện hay hàn hơi phải có biện pháp làm việc an tồn.

Khơng dùng thiết bị, thùng chứa, chai, lọ hoặc đường ống bằng nhựa không chịu được nhiệt chứa hóa chất dễ cháy nổ. Khơng để các hóa chất dễ cháy nổ cùng chỗ với các hóa chất duy trì sự cháy. Khi đun nóng các chất lỏng dễ cháy khơng dùng ngọn lửa trực tiếp, mức chất lỏng trong nồi phải cao hơn mức hơi đốt bên ngồi.

Trong q trình sản xuất, sử dụng hóa chất dễ cháy nổ phải bảo đảm yêu cầu vệ sinh an toàn lao động. Phải có ống dẫn nước, hệ thống thoát nước, tránh sự ứ đọng các loại hóa chất dễ cháy nổ...

+ Hóa chất ăn mịn

Các thiết bị, đường ống chứa hóa chất dễ ăn mịn phải được làm bằng vật liệu thích hợp, phải đảm bảo kín. Tại nơi làm việc có hóa chất ăn mịn phải có vịi nước, bể chứa dung dịch natri bicacbonat NaHCO3 nồng độ 0,3%, dd axit axetic nồng độ 0,3% hoặc các chất khác có tác dụng cấp cứu kịp thời tại chỗ khi xảy ra tai nạn. Tất cả các chất thải đều phải được xử lý khơng cịn tác dụng ăn mòn trước khi đưa vào hệ thống thốt nước chung.

+ Hóa chất độc

Khi tiếp xúc với hóa chất độc, phải có mặt nạ phịng độc tn theo những quy định sau: Phải chứa chất khử độc tương xứng; Chỉ được dùng loại mặt nạ lọc khí độc khi nồng độ hơi khí khơng vượt q 2% và nồng độ ơxy khơng dưới 15%; Đối với cacbon oxit CO và những hỗn hợp có nồng độ CO cao phải dùng loại mặt nạ lọc khí đặc biệt.

Khơng hút dd hóa chất độc bằng miệng. Khơng được cầm nắm trực tiếp hóa chất độc. Các thiết bị chứa hóa chất độc dễ bay hơi phải thật kín và nếu khơng do

quy trình sản xuất bắt buộc thì khơng được đặt cùng chỗ với bộ phận khác khơng có hóa chất độc.

2.3.2.2. Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm hóa học kết hợp với phương pháp dạy học tích cực để phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trong dạy học chương Cacbon – Silic

Các TN được chúng tơi trình bày theo các bài học với các nội dung cụ thể sau: - Dụng cụ và hóa chất.

- Cách tiến hành TN

- Hiện tượng, giải thích và PTHH

- Những chú ý bao gồm: Điều kiện để TN thành cơng, an tồn, tiết kiệm hố chất; những đề xuất cải tiến dụng cụ TN, cách tiến hành một số TN phù hợp, ứng dụng, vai trò của TN trong thực tiễn cuộc sống.

Với những TN đơn giản có thể cho HS tự tiến hành, chúng tơi trình bày theo cách tiến hành với lượng nhỏ hoá chất. Với những TNGV biểu diễn được tiến hành với dụng cụ, hố chất đủ để HS cả lớp có thể quan sát rõ hiện tượng xảy ra.

Khi giảng dạy các TN có thể kết hợp với việc sử dụng các phiếu hỏi với các nội dung sau :

Phiếu hỏi với TN nghiên cứu

- Hãy nêu mục đích, dụng cụ, hóa chất, cách tiến hành TN?

- Hãy quan sát và nhận xét các hiện tượng xảy ra khi tiến hành TN? - Hãy giải thích các hiện tượng xảy ra?

- Hãy viết PTHH minh họa cho các PƯHH xảy ra? - Học sinh rút ra kết luận.

Phiếu hỏi với TN kiểm chứng

- Hãy nêu mục đích, dụng cụ, hóa chất, cách tiến hành TN? - Hãy dự đoán về hiện tượng sẽ xảy ra khi tiến hành TN?

- Hãy quan sát các hiện tượng xảy ra khi tiến hành TN và kiểm định các dự đốn? - Hãy giải thích các hiện tượng xảy ra?

- Hãy viết PTHH của các PƯHH xảy ra trong TN? - Học sinh kết luận về dự đoán.

a. Sử dụng TNGV làm theo PP nghiên cứu, kiểm chứng trong dạy bài mới

TNGV là hình thức TN quan trọng nhất trong DHHH.

Ngồi việc cung cấp kiến thức cho HS, nó cịn giúp cho việc hình thành những kĩ năng TN đầu tiên ở HS một cách chính xác. Việc sử dụng TNGV phối hợp với lời giảng của GV theo hướng dạy học tích cực có thể thực hiện theo hai PP sau.

+ Sử dụng TN của GV theo PP nghiên cứu

Ví dụ: Phản ứng của silic đioxit tác dụng với dung dịch kiềm. Vì TN này để thành cơng cần rất nhiều yếu tố như hóa chất, dụng cụ, thời gian, các bước tiến hành rất phức tạp nên khi dạy tôi thực hiện theo phương án sử dụng video TN để trình chiếu và dạy theo PP nghiên cứu

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

- GV chuẩn bị và giới thiệu dụng cụ hoá chất cho TN: Cốc thủy tinh chịu nhiệt, cốc thủy tinh lấy hóa chất, bếp điện, nhiệt kế, cân hóa chất, đũa thủy tinh.

NaOH(r), SiO2, nước cất. - GV trình chiếu video TNHH.

- GV hướng dẫn HS cách bước tiến hành TN trong video - GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng. Khi lấy 100ml nước cất cho vào cốc chịu nhiệt. Thêm từ từ 80g NaOH vào cốc và khuấy đều bẳng đũa thủy tinh đến khi hòa tan hết NaOH. Thêm tiếp 60g SiO2 vào cốc dùng đũa thủy tinh khuấy đều tiếp. Lấy nhiệt kế kiểm tra nhiệt độ cốc thủy tinh đến 80oC rồi đặt cốc lên bếp điện đun. Khuấy đều, kiểm tra nhiệt độ, đun đến khi lượng SiO2 được hòa tan hết.

- GV yêu cầu HS nêu hiện tượng thu được? Cho biết khí thốt ra đó là khí gì? Viết PTHH minh họa?

- GV giới thiệu thêm về thủy tinh lỏng (Na2SiO3)

Thủy tinh lỏng là dung dịch đậm đặc của Na2CO3 và K2CO3. Thủy tinh lỏng này có thể sử dụng trong nhà bếp, trong phịng tắm, ngói, bồn rửa, và gần như mọi bề mặt khác trong nhà, những vật được phủ lớp thủy tinh lỏng sẽ có độ bền lâu hơn. - Câu hỏi TN: Vì sao muốn để trứng được lâu người ta thường sử dùng nước vôi trong hay nước thủy tinh bảo quản?

Giải thích: Thành phần của thủy tinh lỏng là Na2SiO3 (chất lỏng dạng keo, có tính chất kết dính). Ngay khi ngâm trứng trong thủy tinh lỏng thì những lỗ nhỏ trên vỏ trứng sẽ được bịt kín lại. Chính vì vậy, trứng sẽ được bảo quản trong vài tháng.

+ HS nhận xét hiện tượng xảy ra

+ HS theo dõi, quan sát và rút ra nhận xét.

- HS trả lời về hiện tượng quan sát được Hỗn hợp tạo thành dạng lỏng, sánh, trong suốt, không màu. PTHH: 2NaOH + SiO2  Na2SiO3 + 2H2O -HS nghiên cứu và trả lời. + Sử dụng TNGV theo PP kiểm chứng

Theo PP này GV giới thiệu mục đích TN, dụng cụ, hố chất. GV tổ chức cho HS dự đoán hiện tượng xảy ra. GV tiến hành TN, yêu cầu HS quan sát hiện tượng

và xác định dự đoán đúng. Yêu cầu HS giải thích hiện tượng bằng các câu hỏi nêu vấn đề.

Ví dụ: GV làm TN chứng minh tính khử của cacbon khi tác dụng với đồng (II) oxit.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

+ GV chuẩn bị và giới thiệu mục đích, dụng cụ, hố chất của TN: Ống nghiệm, pipet, kẹp gỗ, nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua,đèn cồn, giá đỡ, đèn cồn, cốc thủy tinh. Hóa chất: Bột đồng (II) oxit, cacbon, dung dịch nước vôi trong

+ GV tổ chức cho HS dự đoán hiện tượng xảy ra khi trộn đều 1 thìa bột CuO với 2 thìa bột than và đốt trên ngọn lửa đèn cồn.

+ GV tiến hành TN, yêu cầu HS quan sát hiện tượng và kiểm định dự đoán.

+ GV yêu cầu HS giải thích hiện tượng, viết PTHH minh họa dựa trên các câu hỏi gợi ý sau:

1. Đồng(II) oxit màu gì? Đồng màu gì? Số oxi hóa biến đổi ra sao?

2. Khí có khả năng sinh ra là khí nào?

3. Khi sục khí sinh ra qua dung dịch nước vơi trong thì có hiện tượng gì xảy ra?

+ GV nhận xét và kết luận: Ngồi việc chứng minh tính khử của C, cịn nghiên cứu được tính oxit của CuO,to.

+ Từ đó, GV u cầu HS tìm thêm hóa chất, dụng cụ thay thế đảm bảo các yêu cầu:

Không làm thay đổi bản chất của TN. Hóa chất dễ kiếm, dễ tìm, dễ thực hiện.

Đảm bảo các tiêu chí phát triển NL Th.NHH cho HS.

Ví dụ: TN chứng minh tính oxi hóa của CuO đun

* HS dự đoán hiện tượng xảy ra.

* HS nhận xét hiện tượng quan sát được.

Khi đốt nóng hỗn hợp CuO và C thì hỗn hợp chuyển từ màu đen sang màu đỏ, khí sinh ra là CO2 và dung dịch nước vôi trong bị vẩn đục.

* HS giải thích

+ Khi đốt nóng hỗn hợp CuO và C thì hỗn hợp chuyển từ màu đen sang màu đỏ và có khí thốt ra làm vẩn đục nước vôi trong.

PTHH: CuO (đen) + C t0 Cu

(đỏ) + CO2

+ Khí CO2 sinh ra tiếp tục phản ứng với nước vôi trong. PTHH: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

nóngtác dụng với H2.

- Dụng cụ: Ống nghiệm, pipet, kẹp gỗ, nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua, đèn cồn, giá đỡ. - Hóa chất: Bột đồng (II) oxit, kẽm, dd HCl.

- Tiến hành TN: Cho 2-3 mẩu Zn vào ống nghiệm 1, thêm 1ml dd HCl, lắp nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn rồi đưa sát vào ống nghiệm 2 có chưa 1g bột CuO đang đốt trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát, nêu hiện tượng và giải thích TN? So sánh với TN C khử CuO?

+ GV giúp HS phân tích về cách cải tiến TN thành công. * Ưu điểm khi thay thế C bằng H2:

- Dụng cụ đơn giản, hóa chất thường gặp, không độc hại mà bản chất của TN không thay đổi. Khi C tác dụng CuO đun nóng thì hỗn hợp khí sinh ra CO2 và CO độc nên phải dẫn qua dd Ca(OH)2.