2.1.2 .Hệ thống BTHHTT hữu cơ
2.2. Sử dụng BTHHTT trong dạy học húa học ở trường THPT
2.2.2. Hướng dẫn HS giải BTHHTT
Cỏc dạng bài tập khỏc nhau cú quy trỡnh giải cụ thể khỏc nhau. Mặc khỏc, tuỳ theo mức độ nhận thức của HS, kinh nghiệm sống của HS mà cỏc GV tự xõy dựng quy trỡnh giải cụ thể. Dưới đõy là một quy trỡnh giải chung nhất.
BÀI TẬP THỰC TIỄN
Những điều kiện Những yờu cầu
Dữ liệu ban đầu Dữ liệu tỡm thờm Yờu cầu ban đầu Yờu cầu tỡm thờm Dữ kiện bổ sung Yờu cầu bổ sung
Phỏt biểu
lần 1 Phỏt biểu lần 2 Phỏt biểu lần n Phỏt biểu lần 1 Phỏt biểu lần n Phỏt biểulần n
Lập luận logic cho đỏp ỏn bài tập
Cỏc BTHHTT cũng tuõn theo quy trỡnh trờn, cụ thể như sau:
- Bước 1: Đọc kĩ đề bài xem bài tập đề cập đến lĩnh vực nào trong thực tiễn. - Bước 2: Tỡm hiểu kĩ lời văn của đề bài để tỡm ra những điều kiện và yờu cầu
của bài.
- Bước 3: Vận dụng sự hiểu biết thực tế và kinh nghiệm sống của bản thõn để
phỏt hiện thờm những dữ kiện khỏc (dữ kiện tỡm thờm) và yờu cầu tỡm thờm.
- Bước 4: Lựa chọn những kiến thức hoỏ học cú liờn quan để tỡm ra mối liờn hệ
logic giữa dữ kiện và yờu cầu. Trong quỏ trỡnh tỡm sẽ nảy sinh cỏc bước trung gian. Vỡ vậy dữ kiện và yờu cầu luụn được bổ sung. Bài tập luụn được phỏt biểu lại sao cho lần phỏt biểu sau đơn giản hơn lần phỏt biểu trước đến khi thực hiện được yờu cầu của bài tập. Trỡnh bày lời giải.
- Bước 5: Rỳt ra những kinh nghiệm cho bản thõn từ việc giải BTHHTT. Từ đú
cú ý thức phổ biến và ỏp dụng kinh nghiệm đú vào thực tiễn.
Vớ dụ 1: Trước đõy, trong cỏc xưởng sản xuất axit flohiđric, hầu như cỏc búng
đốn đều biến thành búng đốn màu trắng sữa, cỏc cửa sổ kớnh trong dần biến thành kớnh mờ. Hóy giải thớch hiện tượng này?
Quy trỡnh giải đề nghị như sau:
- Bước 1: Bài tập đề cập đến vấn đề búng đốn, cửa kớnh bị mờ đục trong xưởng
sản xuất axit flohiđric.
- Bước 2: Dữ kiện đề bài cho:
•Xưởng sản xuất axit flohiđric.
•Búng đốn, cửa kớnh đều làm từ thủy tinh cú thành phần chớnh là SiO2. •Yờu cầu của bài: giải thớch hiện tượng mờ đục.
- Bước 3 + 4: Quỏ trỡnh tư duy khoa học:
•Xưởng sản xuất axit flohiđric sẽ chứa hàm lượng khớ hiđroflorua cao trong khụng khớ, cú khả năng khuếch tỏn, bỏm trờn cỏc búng đốn, cửa sổ làm bằng kớnh, …
•Búng đốn, cửa kớnh đều làm từ thủy tinh. Thủy tinh cú thành phần chớnh là SiO2.
•SiO2 cú khả năng phản ứng với HF làm hũa tan thủy tinh, gõy ra hiện tượng búng đốn màu trắng sữa, cỏc cửa sổ kớnh trong dần biến thành kớnh mờ.
•4HF + SiO2 →SiF4 + 2H2O
- Bước 5: Từ việc giải bài tập trờn, HS:
•Củng cố kiến thức về hợp chất SiO2 và HF.
•Cỏc kiến thức về việc ứng dụng của dung dịch HF để khắc chữ và hỡnh lờn thủy tinh và hiện tượng thực tế cú trong cỏc nhà mỏy sản xuất HF.
•Tự tin vận dụng kiến thức đó học để giải quyết cỏc vấn đề thực tiễn, hứng thỳ với bộ mụn húa học hơn.
Bài tập trờn cú dạng tự luận giải thớch hiện tượng thực tế nờn được dạy khi học bài mới (xen vào bài dạy khi học tớnh chất húa học của SiO2 hoặc HF). Để giải thớch được hiện tượng, HS phải vận dụng được kiến thức vừa học xong, liờn kết cỏc dữ kiện rồi tư duy húa học.
Vớ dụ 2: Cú thể bún phõn đạm amoni cựng với vụi bột để khử chua được khụng?
Tại sao?
Quy trỡnh giải đề nghị như sau:
- Bước 1: Bài tập đề cập đến vấn đề sử dụng phõn đạm amoni và vụi bột. Đõy là
một vấn đề cú thể gặp khi làm vườn, làm nụng nghiệp.
- Bước 2: Dữ kiện đề bài cho:
•Bún phõn đạm amoni cựng với vụi bột để khử chua đất .
•Yờu cầu của bài: Tỡm hiểu việc làm trờn cú đỳng hay khụng và giải thớch cho hợp lớ.
- Bước 3 + 4: Quỏ trỡnh tư duy khoa học:
•Phõn đạm amoni tan trong nước tạo mụi trường axit. •Vụi cú tớnh bazơ.
•Đất chua cú tớnh axit.
•Phõn đạm amoni và vụi trộn với nhau sẽ cú phản ứng trung hũa. Như vậy khụng cú tỏc dụng khử chua.
•Vậy khụng thể bún phõn đạm amoni cựng với vụi bột để khử chua được. Muốn khử chua thỡ bún vụi trước, sau đú bún đạm sau.
•Củng cố kiến thức về phõn bún.
•Cú kiến thức về việc khử chua đất và việc bún phõn.
•Tự tin vận dụng kiến thức đó học để giải quyết cỏc vấn đề thực tiễn.
Bài tập trờn cú dạng trắc nghiệm tự luận cú thể sử dụng khi dạy bài mới (cụ thể là phần phõn đạm) hoặc dựng khi kiểm tra – đỏnh giỏ khả năng vận dụng kiến thức của HS.
Vớ dụ 3: Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp đồng (II) sunfat và vụi tụi trong nước
theo một tỉ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi cú tớnh kiềm (vỡ nếu đồng (II) sunfat dư sẽ thấm vào mụ thực vật gõy hại lớn cho cõy). Boocđo là một chất diệt nấm cho cõy rất hiệu quả nờn được cỏc nhà làm vườn ưa dựng, hơn nữa việc pha chế nú cũng rất đơn giản. Để phỏt hiện đồng (II) sunfat dư nhanh, cú thể dựng phản ứng húa học nào sau đõy?
A. Glixerol tỏc dụng với đồng (II) sunfat trong mụi trường kiềm. B. Sắt tỏc dụng với đồng (II) sunfat.
C. Amoniac tỏc dụng với đồng (II) sunfat. D. Bạc tỏc dụng với đồng (II) sunfat. Quy trỡnh giải đề nghị như sau:
- Bước 1: Bài tập đề cập đến vấn đề qui trỡnh và yờu cầu và tỏc dụng của thuốc
diệt nấm “Chất lỏng Boocđo”. Chất lỏng này phải hơi cú tớnh kiềm mới đảm bảo được hiệu quả diệt nấm của nú. Và yờu cầu của bài tập là tỡm ra cỏch đơn giản để phỏt hiện đồng (II) sunfat dư nhanh.
- Bước 2: Dữ kiện đề bài cho:
•Chất lỏng này phải hơi cú tớnh kiềm vỡ nếu đồng (II) sunfat dư sẽ thấm vào mụ thực vật gõy hại lớn cho cõy.
•Cú bốn phương ỏn lựa chọn và lựa chọn phương ỏn tối ưu.
Yờu cầu của bài: tỡm ra cỏch đơn giản để phỏt hiện đồng (II) sunfat dư nhanh.
- Bước 3 + 4: Quỏ trỡnh tư duy khoa học:
•Lựa chọn A: Glixerol tỏc dụng với đồng (II) sunfat trong mụi trường kiềm. ■ Glixerol là húa chất khụng phổ biến
■ Glixerol tỏc dụng với đồng (II) sunfat trong mụi trường kiềm gõy ra cỏc hiện tượng đặc trưng là dung dịch húa màu xanh lam.
2C3H8O3 + Cu(OH)2 → (C3H7O3)2Cu + 2H2O
■ đồng (II) sunfat trong mụi trường kiềm thỡ đồng (II) sunfat khụng dư. • Lựa chọn B: Sắt tỏc dụng với đồng (II) sunfat.
■ Thanh kim loại Fe (đinh sắt) là húa chất rất phổ biến, dễ kiếm, rẻ tiền. ■ Sắt tỏc dụng với đồng (II) sunfat làm cho đinh sắt cú màu đỏ gạch. ■ CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu↓
■ cú hiện tượng đinh sắt cú màu đỏ gạch thỡ CuSO4 dư. • Lựa chọn C: Amoniac tỏc dụng với đồng (II) sunfat
■ Amoniac là húa chất khỏ dễ kiếm nhưng khú tiến hành.
■ Amoniac tỏc dụng với đồng (II) sunfat gõy ra cỏc hiện tượng đặc trưng là dung dịch húa màu xanh lam.
■ CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + (NH4)2SO4 4NH3 + Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2
■ Amoniac tỏc dụng với đồng (II) sunfat dư hay khụng dư đều gõy ra hiện tượng trờn.
• Lựa chọn D: Bạc tỏc dụng với đồng (II) sunfat. ■ Bạc khụng tỏc dụng với đồng (II) sunfat. • Đỏp ỏn đỳng là B.
- Bước 5: Từ việc giải bài tập trờn, HS:
•Củng cố kiến thức liờn quan đến cỏc hợp chất của đồng.
•Cỏc kiến thức về việc ứng dụng của chất lỏng Boocđo để diệt nấm, cỏch thức điều chế, cỏch kiểm tra chất lỏng Boocđo.
•Tự tin vận dụng kiến thức đó học để giải quyết cỏc vấn đề thực tiễn, hứng thỳ với bộ mụn húa học hơn.
Bài tập trờn cú dạng trắc nghiệm khỏch quan nờn được dạy khi học bài mới (cụ thể là phần tớnh chất húa học của bài Đồng và một số hợp chất của đồng). Để chọn được đỏp ỏn đỳng, khú cú thể dựa vào sự ngẫu nhiờn mà cần phải cú một quỏ trỡnh tư duy khoa học và kiến thức thực tiễn phong phỳ.
Vớ dụ 4: Khớ SO2 do cỏc nhà mỏy thải ra là nguyờn nhõn quan trọng nhất gõy ụ
nhiễm mụi trường. Tiờu chuẩn quốc tế quy định nếu lượng SO2 vượt quỏ 30.10-6 mol/m3 thỡ coi là khụng khớ bị ụ nhiễm. Người ta lấy 50L khụng khớ ở một thành phố sục vào dung dịch Br2 dư và thu được dung dịch X, thờm vào dung dịch X Ba(OH)2 dư thấy xuất hiện kết tủa trắng. Lọc kết tủa đem li tõm, cõn phõn tớch thấy
cú 0,0437mg BaSO4. Lượng SO2 cú trong 1m3 khụng khớ này và đỏnh giỏ mức độ ụ nhiễm của khụng khớ thành phố này:
A. 1,75.10-6mol/m3 B. 2, 75.10-6mol/m3 C. 3,75.10-6mol/m3 D. 4,75.10-6mol/m3
* Yờu cầu của bài tập:
- Tớnh hàm lượng SO2 cú trong 1m3 khụng khớ thành phố này? - Đỏnh giỏ mức độ ụ nhiễm của khụng khớ thành phố này? * Cơ sở lớ thuyết:
- Để đỏnh giỏ mức độ ụ nhiễm của khụng khớ thành phố này thỡ cần phải tớnh xem khớ SO2 thoỏt ra trong khụng khớ thành phố này nằm dưới hoặc trờn mức cho phộp.
- Dựa vào quỏ trỡnh tiến hành phõn tớch:
50L Khụng khớ dd X BaSO4
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O
- Dựa vào phương trỡnh chuyển húa, định luật bảo toàn nguyờn tố. * Tiến hành giải bài tập:
4 2 4 aS 0,0437 1,875.10 233 B O SO m n mmol n M − = = = =
- Lượng SO2 cú trong 50L khụng khớ là: 2
4
. 1,875.10 .64 0,012
SO
m =n M = − = mg
Vậy trong 1m3 khụng khớ cú chứa: 2 0, 012.20 0, 24
SO
m = = mg
→Hàm lượng SO2 trong 1m3 khụng khớ chứa: 3,75.10-6mol/m3 Vậy khụng khớ của thành phố này chưa bị ụ nhiễm.
* Nhận xột: Từ việc giải bài tập trờn, HS:
•Củng cố kiến thức về cỏc hợp chất của lưu huỳnh, viết phương trỡnh chuyển húa và giải bài tập.
•Xỏc định được hàm lượng của SO2 trong khụng khớ của thành phố. •Tự tin vận dụng kiến thức đó học để giải quyết cỏc vấn đề thực tiễn.
Đõy là bài tập gắn với thực tế, để giải nú đũi hỏi HS phải vận dụng kiến thức tổng hợp. Bài tập gúp phần bồi dưỡng tư duy sỏng tạo và tạo được sự hứng thỳ cho HS khi giải bài tập này.