2.3. Sử dụng PPDH nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS trong chƣơng “Các loạ
2.3.1. Sử dụng PPDH nêu và GQVĐ để phát triển NL GQVĐ cho HS
2.3.1.1. Nguyên tắc lựa chọn PPDH nêu và GQVĐ để phát triển NL GQVĐ cho HS
Nguyên tắc 1: Phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa kiến thức đã có và kiến thức mới.
Khi lựa chọn nội dung kiến thức để có thể dạy theo phƣơng pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề, thì điều quan trọng nhất là nội dung kiến thức đó phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái chƣa biết, mâu thuẫn này phải vừa sức, đƣợc học sinh tiếp nhận và trở thành bài toán nhận thức. Mâu thuẫn này giúp kích thích học sinh có ham muốn tìm tịi, sáng tạo để giải quyết mâu thuẫn đó. Và nhờ những kinh nghiệm vốn có của học sinh cùng với sự tích cực tìm tịi, sáng tạo đó mà học sinh giải quyết đƣợc bài toán nhận thức, kết quả là học sinh sẽ nắm đƣợc tri thức mới, tích lũy thêm đƣợc kinh nghiệm mới cho bản thân.
Nguyên tắc 2: Đảm bảo nội dung khoa học của các kiến thức cần chuyển tới học sinh qua các tình huống có vấn đề.
Hệ thống tình huống có vấn đề phải phản ánh đƣợc nội dung cơ bản của các chƣơng, mục. Mỗi tình huống có vấn đề khi thiết kế phải thể hiện đƣợc một hoặc một số đơn vị kiến thức quan trọng cũng nhƣ mối liên hệ bên trong của các đơn vị kiến thức trong chƣơng hay mục đó.
Nguyên tắc 3: Phản ánh đƣợc tính hệ thống, khái qt.
Tình huống có vấn đề phải thể hiện đƣợc logic hệ thống trong hoạt động tƣ duy và tính hệ thống về nội dung tri thức khoa học. Khi thiết kế tình huống có vấn đề phải xác định đƣợc vị trí của nó ở đâu trong cả hệ thống của chƣơng hay bài hay vấn đề, phải thể hiện đƣợc sự kế thừa, phát triển những nội dung tri thức, lý thuyết chủ đạo đã học, phải thể hiện đƣợc tính khái quát theo một mục đích sƣ phạm nhất định.
2.3.1.2. Xây dựng và sử dụng các tình huống có vấn đề trong dạy học chương
“Các loại hợp chất vô cơ” Hóa học 9 theo PPDH nêu và GQVĐ đề để phát triển
NL GQVĐ cho HS
Tình huống 1: Phản ứng của Đồng (II) oxit với axit clohiđric trong bài “Tính chất hóa học của oxit. Khái qt về sự phân loại oxit”
Bước 1. Nhận biết vấn đề - Đưa ra vấn đề
GV: Để tìm hiểu tính chất hóa học của oxit bazơ với axit, chúng ta tiến hành thí nghiệm phản ứng của Đồng (II) oxit với axit clohiđric nhƣ sau:
Cho vào ống nghiệm một ít bột CuO màu đen, thêm 1-2ml dung dịch HCl vào ống nghiệm và lắc nhẹ.
Các em hãy quan sát hiện tƣợng xảy ra và giải thích tại sao phản ứng lại có hiện tƣợng nhƣ thế?
Bước 2. Nghiên cứu tìm các phương án giải quyết
GV: Tiến hành thí nghiệm
HS: Hiện tƣợng xảy ra của phản ứng: Bột CuO màu đen bị hòa tan trong dung dịch axit clohidric, sau đó tạo thành dung dịch đồng nhất có màu xanh lam.
GV: Các em hãy giải thích tại sao lại xảy ra hiện tƣợng nhƣ trên?
HS1: Do có sự tạo thành chất mới là đồng (II) hiđroxit có màu xanh lam. HS2: Do có sự tạo thành chất mới là muối đồng clorua có màu xanh lam. GV: Cơ cùng các em đi tìm lời giải cho vấn đề này.
Bước 3. Giải quyết vấn đề
GV: Để giải quyết đƣợc vấn đề này, các em hãy cho cô biết sự thay đổi màu sắc của dung dịch nói lên điều gì?
HS: Sự thay đổi màu sắc của dung dịch chứng tỏ có sự xảy ra phản ứng giữa CuO và axit HCl. Và chất có màu xanh lam chính là chất mới mà phản ứng tạo thành. GV: Vậy chất mới tạo thành có thể là đồng (II) hiđroxit hoặc muối đồng clorua, cả hai chất này đều có màu xanh lam. Mà theo quan sát thì sau phản ứng thu đƣợc là một dung dịch đồng nhất, vậy theo các em chất nào có thể là sản phẩm thu đƣợc? HS: Đồng (II) hiđroxit là chất rắn không tan đƣợc trong nƣớc còn muối đồng clorua lại tan đƣợc trong nƣớc tạo thành dung dịch. Do đó sản phẩm tạo thành khơng thể là đồng (II) hiđroxit mà là muối đồng clorua.
GV: Sản phẩm của phản ứng chính là muối đồng clorua.
Bước 4: Kết luận
GV: Các em đƣa ra kết luận gì cho thí nghiệm này?
HS: Bột đồng oxit màu đen tan trong axit clohiđric tạo thành dung dịch màu xanh lam, do đồng oxit đã phản ứng với dung dịch axit clohiđric tạo thành dung dịch muối đồng (II) clorua có màu xanh lam theo phản ứng sau:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
GV: Trong thí nghiệm này, đồng oxit đại diện cho oxit bazơ còn axit clohiđric đại diện cho axit. Các em có nhận xét gì về phản ứng của oxit bazơ với axit?
Bước 5: Vận dụng
GV: Vận dụng tính chất trên các em hãy viết phƣơng trình hóa học của phản ứng giữa Fe2O3, BaO, CaO, Na2O, ZnO, MgO với axit clohiđric?
HS: Các phƣơng trình hóa học của phản ứng:
Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O BaO + 2 HCl → BaCl2 + H2O CaO + 2 HCl → CaCl2 + H2O Na2O + 2 HCl → 2 NaCl + H2O
ZnO + 2 HCl → ZnCl2 + H2O MgO + 2 HCl → MgCl2 + H2O
Tình huống 2: Phản ứng của axit sunfuric tác dụng với đồng (II) hidoxit trong
bài “ Tính chất hóa học của axit”
Bước 1. Nhận biết vấn đề - Đưa ra vấn đề
GV: Để hiểu về tính chất hóa học của axit với bazơ, ta tiến hành thí nghiệm phản ứng của axit sunfuric tác dụng với đồng (II) hidoxit nhƣ sau:
Cho vào đáy ống nghiệm một ít đồng (II) hiđroxit. Thêm 1-2ml dung dịch axit sunfuric H2SO4 rồi lắc nhẹ ống nghiệm.
Quan sát thí nghiệm thấy rằng đồng (II) hiđroxit bị hòa tan tạo thành dung dịch màu xanh lam.
Hãy giải thích hiện tƣợng xảy ra của phản ứng?
Bước 2. Nghiên cứu tìm các phương án giải quyết
Học sinh mới đƣợc học hai muối sunfit và sunfat là muối có gốc axit có oxi có chứa lƣu huỳnh. Do đó có hai câu trả lời cho sự tạo thành chất sau phản ứng.
HS1: Do đồng (II) hiđroxit đã phản ứng với axit sunfuric để tạo thành muối đồng (II) sunfit CuSO3.
HS2: Do đồng (II) hiđroxit đã phản ứng với axit sunfuric để tạo thành muối đồng (II) sunfat CuSO4.
GV: Cô cùng các em đi tìm lời giải cho vấn đề này.
Bước 3. Giải quyết vấn đề
GV: Để giải quyết đƣợc vấn đề này các em hãy cho cô biết sự thay đổi màu sắc của dung dịch nói lên điều gì?
HS: Sự thay đổi màu sắc của dung dịch chứng tỏ có sự xảy ra phản ứng giữa đồng (II) hiđroxit và axit sunfuric. Và chất có màu xanh lam chính là chất mới mà phản ứng tạo thành.
GV: Vậy chất mới tạo thành có thể là muối đồng sunfit CuSO3 hoặc muối đồng sunfat CuSO4, cả hai chất này đều có màu xanh lam. Mà theo quan sát thì sau phản ứng thu đƣợc là một dung dịch đồng nhất, vậy theo các em chất nào có thể là sản phẩm thu đƣợc?
HS: Muối đồng sunfit CuSO3 là chất rắn không tan đƣợc trong nƣớc còn muối đồng sunfat CuSO4 lại tan đƣợc trong nƣớc tạo thành dung dịch. Do đó sản phẩm tạo thành không thể là đồng sunfit CuSO3 mà là đồng sunfat CuSO4.
GV: Sản phẩm của phản ứng chính là đồng sunfat.
Bước 4: Kết luận
GV: Các em đƣa ra kết luận gì cho thí nghiệm này?
HS: Đồng (II) hiđroxit bị hịa tan trong dung dịch axit sunfuric tạo thành dung dịch muối đồng sunfat màu xanh lam. Phản ứng đƣợc diễn ra theo phƣơng trình hóa học sau: H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + H2O
GV: Trong thí nghiệm này, đồng (II) hiđroxit đại diện cho bazơ còn axit sunfuric đại diện cho axit. Các em có nhận xét gì về sản phẩm tạo thành khi cho bazơ phản ứng với axit?
HS: Axit tác dụng với bazơ tạo thành muối và nƣớc.
Bước 5: Vận dụng
GV: Vận dụng kiến thức trên, các em hãy làm bài tập sau:
Cho 3 bazơ NaOH, KOH, Fe(OH)2 và 2 axit HCl, H2SO4. Lựa chọn các cặp chất có thể phản ứng với nhau, viết phƣơng trình hóa học của phản ứng?
HS: Bazơ tan và bazơ không tan đều tác dụng đƣợc với axit. Do đó 3 bazơ trên đều có thể phản ứng với 2 axit.
2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O 2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2 H2O Fe(OH)2 + H2SO4 → FeSO4 + 2 H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O KOH + HCl → KCl + H2O
Fe(OH)2 + 2 HCl → FeCl2 + 2 H2O
Tình huống 3: Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại trong bài “Một số axit quan trọng”
Bước 1. Nhận biết vấn đề - Đưa ra vấn đề
Tiến hành thí nghiệm cho axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại đồng nhƣ sau: Lấy vào ống nghiệm một ít lá đồng nhỏ. Nhỏ từ từ 1ml (6-7 giọt) axit sunfuric H2SO4 vào ống nghiệm. Sau đó đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn.
Các em hãy giải thích các hiện tƣợng mà các em quan sát đƣợc từ phản ứng?
Bước 2. Nghiên cứu tìm các phương án giải quyết
GV: Hiện tƣợng của phản ứng xảy ra nhƣ thế nào?
HS: Xuất hiện hiện tƣợng sủi bọt khí, có mùi hắc. Lá đồng kim loại tan dần, dung dịch chuyển sang màu xanh lam.
GV: Bạn nào có thể giải thích đƣợc hiện tƣợng của phản ứng?
HS1: Lá đồng kim loại tan dần do đồng đã tham gia phản ứng với axit sunfuric để tạo thành dung dịch muối đồng sunfat có màu xanh lam. Cịn hiện tƣợng sủi bọt khí là do xuất hiện khí hiđro trong q trình phản ứng đúng nhƣ tính chất của axit khi tác dụng với kim loại.
HS2: Lá đồng kim loại tan dần do đồng đã tham gia phản ứng với axit sunfuric để tạo thành dung dịch mối đồng sunfat có màu xanh. Khí tạo thành của phản ứng là khí SO2.
GV: Các bạn đều đƣa ra lời giải thích cho sự xuất hiện dung dịch màu xanh lam là do phản ứng xảy ra tạo thành muối đồng sunfat. Tuy nhiên, khí tạo thành lại có hai ý kiến là khí hiđro và khí SO2. Vậy cơ cùng các em sẽ cùng tìm hiểu để giải quyết vấn đề này?
Bước 3. Giải quyết vấn đề
GV: Để nhận biết đƣợc khí thốt ra là khí H2 hay khí SO2. Các em hãy cho cô biết một vài đặc điểm vật lý khác biệt của hai khí trên?
HS: Cả hai khí đều là khí khơng màu. Tuy nhiên, khí hiđro là khí khơng mùi cịn khí SO2 lại có mùi hắc.
HS: Khí thốt ra trong phản ứng giữa đồng và axit sunfuric phải là khí SO2 vì trong q trình phản ứng khí thốt ra có mùi hắc.
GV: Khí thốt ra của phản ứng là khí SO2.
Bước 4: Kết luận
GV: Các em có kết luận gì về thí nghiệm trên?
HS: Kim loại đồng phản ứng với axit sunfuric đặc nóng tạo thành muối đồng sunfat có màu xanh lam và có khí SO2 mùi hắc thốt ra. Phƣơng trình hóa học của phản ứng nhƣ sau: Cu + 2 H2SO4 đặc CuSO4 + SO2↑ + 2 H2O
GV: Kim loại đồng không tác dụng với axit sunfuric loãng nhƣng lại phản ứng với axit sunfuric đặc nóng. Đây là tính chất đặc biệt của axit sunfuric đặc nóng. Axit sunfuric đặc nóng có thể tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt.
GV: Kiến thức mở rộng: Trong phản ứng của axit sunfuric đặc nóng với kim loại, muối của kim loại tạo thành ln mang hóa trị cao nhất của kim loại. Tùy vào độ mạnh yếu của kim loại mà sản phẩm tạo thành có thể là khí SO2 hoặc S hoặc H2S, nhiều khi có thể là hỗn hợp các sản phẩm.
Bước 5: Vận dụng
Vận dụng tính chất này của axit sunfuric đặc, em hãy điều chế các muối sunfat của các kim loại nhơm, đồng, bạc từ chính các kim loại trên.
HS: Điều chế bằng cách cho các kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc nóng: Al + 6 H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3 SO2↑ + 6 H2O
Cu + 2 H2SO4 đặc CuSO4 + SO2↑ + 2 H2O 2 Ag + 2 H2SO4 đặc Ag2SO4 + SO2↑ + 2 H2O
Tình huống 4: Phân biệt tính chất hóa học của oxit trong bài “Luyện tập: Tính
chất hóa học của oxit và axit”
Bước 1. Nhận biết vấn đề - Đưa ra vấn đề
GV: Có những oxit sau: SO2, CuO, Na2O, CO2. Hãy cho biết những oxit nào tác dụng đƣợc với
a. Nƣớc?
b. Axit clohidric? c. Natri hiđroxit?
Viết các phƣơng trình hóa học của phản ứng xảy ra?
Bước 2. Nghiên cứu tìm các phương án giải quyết
GV: Em hãy phân loại 4 oxit trên và dựa vào kiến thức đã học các em hãy nêu tính chất hóa học đặc trƣng của các oxit này?
HS: SO2, CO2 có tính chất hóa học của oxit axit: Có thể phản ứng với nƣớc để tạo thành dung dịch axit; có thể phản ứng với dung dịch bazơ để tạo thành muối và nƣớc; có thể phản ứng với oxit bazơ của kim loại mạnh để tạo thành muối.
CuO, Na2O có tính chất hóa học của oxit bazơ: có thể phản ứng với nƣớc để tạo thành dung dịch bazơ; có thể phản ứng với dung dịch axit để tạo thành muối và nƣớc; có thể phản ứng với oxit axit để tạo thành muối.
GV: Từ kiến thức trên các em hãy giải bài tập này. HS1:
a. Tác dụng với nƣớc là những oxit: Na2O, SO2, CO2, CuO b. Tác dụng với axit clohiđric là những oxit: Na2O, CuO. c. Tác dụng với natri hiđroxit là những oxit: SO2, CO2. HS2:
a. Tác dụng với nƣớc là những oxit: Na2O, SO2, CO2. b. Tác dụng với axit clohiđric là những oxit: Na2O, CuO. c. Tác dụng với natri hiđroxit là những oxit: SO2, CO2.
GV: Các bạn đã đƣa ra hai ý kiến về những oxit có thể tác dụng đƣợc với nƣớc. Trong đó có ý kiến cho rằng CuO có thể tác dụng đƣợc với nƣớc, có ý kiến lại cho rằng CuO không thể tác dụng đƣợc với nƣớc. Cô và các bạn sẽ cùng làm sáng tỏ vấn đề này.
Bước 3. Giải quyết vấn đề
GV: Đầu tiên, các em hãy cho cô cùng các bạn biết sự giống nhau của đồng oxit CuO và natri oxit Na2O?
HS: CuO và Na2O đều là oxit bazơ.
GV: Vậy 2 oxit trên có tính chất vật lý gì khác biệt?
HS: CuO là chất rắn khơng tan đƣợc trong nƣớc, cịn Na2O tan trong nƣớc. GV: Vậy CuO có thể phản ứng đƣợc với nƣớc khơng?
HS: Chỉ có Na2O phản ứng đƣợc với nƣớc thành dung dịch kiềm. Còn oxit CuO là oxit khơng tan trong nƣớc do đó khơng phản ứng đƣợc với nƣớc.
Do đó phƣơng án đƣa ra CuO có thể phản ứng đƣợc với nƣớc là sai.
Bước 4: Kết luận
GV: Các em hãy đƣa ra câu trả lời cho bài tập này? HS:
a. Tác dụng với nƣớc là những oxit: Na2O, SO2, CO2. Na2O + H2O → 2 NaOH
SO2 + H2O ↔ H2SO3 CO2 + H2O ↔ H2CO3
Khơng phải tất cả các oxit bazơ có thể tác dụng đƣợc với nƣớc, chỉ có những oxit bazơ tan mới có thể phản ứng đƣợc với nƣớc.
b. Tác dụng với axit clohiđric là những oxit: Na2O, CuO. Na2O + 2 HCl → 2 NaCl + H2O CuO + 2 HCl → CuCl2 + 2 H2O
Bazơ tan và bazơ không tan đều tác dụng với axit tạo thành muối và nƣớc. c. Tác dụng với natri hiđroxit là những oxit: SO2, CO2.
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O
Oxit axit chỉ có thể phản ứng với bazơ kiểm để tạo thành muối và nƣớc
Bước 5: Vận dụng
GV: Qua bài tập trên, các em có thể vận dụng để làm các bài tập phân loại oxit, viết phƣơng trình phản ứng của oxit, điền chất cịn thiếu vào phƣơng trình phản ứng của oxit,…
Vận dụng làm bài tập sau: Có những oxit sau: SO3, Fe2O3, CaO, K2O, P2O5. Hãy cho biết những oxit nào tác dụng đƣợc với
a. Nƣớc?
b. Axit clohiđric ? c. Natri hiđroxit?
Viết các phƣơng trình hóa học của phản ứng xảy ra? HS:
a. Tác dụng với nƣớc là những oxit: SO3, CaO, K2O, P2O5. SO3 + H2O → H2SO4
CaO + H2O → Ca(OH)2 K2O + H2O → 2 KOH P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4
b. Tác dụng với axit clohiđric là những oxit: Fe2O3, CaO, K2O. Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O
CaO + 2 HCl → CaCl2 + H2O K2O + 2 HCl → 2 KCl + H2O c. Tác dụng với natri hiđroxit là những oxit: SO3, P2O5.