Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản nằm ở giữa chương trỡnh học kỡ 1 của lớp 11, sau khi học sinh đó được học cỏc lớ thuyết đại cương chủ đạo như: Nguyờn tử, bảng tuần hoàn, liờn kết húa học, phản ứng oxi húa- khử, cõn bằng húa học (ở lớp 10), sự điện li (ở chương 1 của lớp 11).
Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản là phần húa học vụ cơ cuối cựng về phi kim sau khi học sinh đó được học về những nguyờn tố phi kim điển hỡnh như: Halogen, oxi, lưu huỳnh ( ở lớp 10)
Sau phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản là đến phần húa học hữu cơ, đõy là một phần kiến thức lớn trong chương trỡnh húa học THPT mà ở đú nghiờn cứu về cỏc hợp chất của nguyờn tố cacbon, đồng thời cũng chủ yếu liờn quan đến cỏc nguyờn tố phi kim.
Như vậy, vị trớ của phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản trong chương trỡnh học cho phộp học sinh cú thể nghiờn cứu một cỏch đầy đủ, thuận lợi cỏc kiến thức liờn quan trờn cơ sở nền tảng của cỏc kiến thức đó được trang bị ở cỏc phần trước. Đồng thời cũng giỳp HS hoàn thiện cỏc kiến thức về phi kim là điều kiện cần để học sinh cú thể học tốt phần húa học hữu cơ ngay tiếp sau đú.
2.1.2. Nội dung kiến thức
Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản cú nhiệm vụ phỏt triển những kiến thức hoỏ học vụ cơ ở cấp THCS và ở lớp 10 THPT trờn cơ sở cỏc lớ thuyết chủ đạo của chương trỡnh. Nội dung kiến thức phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản chia thành hai chương như sau:
Trong chương này trỡnh bày về kiến thức liờn quan đến cỏc đơn chất cũng như cỏc hợp chất tương ứng của hai nguyờn tố phi kim điển hỡnh trong nhúm VA là nitơ và photpho, cụ thể gồm những bài sau:
Bài 7: Nitơ
Bài 8: Amoniac và muối amoni Bài 9: Axit nitric và muối nitrat Bài 10: Photpho
Bài 11: Axit photphoric và muối photphat Bài 12: Phõn bún húa học
Bài 13: Luyện tập: Tớnh chất của nitơ, photpho và cỏc hợp chất của chỳng Bài 14: Bài thực hành số 2: Tớnh chất của một số hợp chất nitơ, photpho CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC
Trong chương này trỡnh bày về kiến thức liờn quan đến cỏc đơn chất cũng như cỏc hợp chất tương ứng của hai nguyờn tố phi kim điển hỡnh trong nhúm IVA là cacbon và silic, cụ thể gồm những bài sau:
Bài 15: Cacbon
Bài 16: Hợp chất của cacbon Bài 17: Silic và hợp chất của silic Bài 18: Cụng nghiệp silicat
Bài 19: Luyện tập: Tớnh chất của cacbon, silic và cỏc hợp chất của chỳng
2.2. Hệ thống thớ nghiệm trong phần vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản
Trong giảng dạy hoỏ học, việc lựa chọn và xõy dựng được một hệ thống cỏc TN cho mỗi tiết dạy, cho mỗi chương cũng như cỏch tiến hành cỏc TN đú để sử dụng chỳng theo hướng dạy học tớch cực là rất cú ớch cho mỗi GV. Với mục đớch đú, chỳng tụi đó tiến hành lựa chọn cỏc TN dựng để giảng dạy trong từng bài học của cỏc chương thuộc phần hoỏ vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản và tiến hành làm cỏc TN đú để xỏc định cỏc yếu tố đảm bảo thành cụng, an toàn khi biểu diễn TN.
Dưới đõy là hệ thống cỏc TN cho phần hoỏ vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản cụ thể thực hiện cho từng bài theo cỏc chương và kĩ thuật tiến hành cỏc TN đú.
2.2.1. Hệ thống cỏc thớ nghiệm
STT Bài học Tờn thớ nghiệm
1 Bài 7: Nitơ Điều chế nitơ trong phũng thớ nghiệm
2 Bài 8: Amoniac và muối amoni
Tớnh tan của amoniac trong nước
3 Dung dịch amoniac tỏc dụng với dung dịch muối
4 Khớ amoniac tỏc dụng với khớ HCl
5 Dung dịch ammoniac tỏc dụng với dung dịch axit
6 Amoniac tỏc dụng với oxi
7 Điờu chế amoniac trong phũng thớ nghiệm
8 Muối amoni tỏc dụng với dung dịch kiềm
9 Sự phõn hủy của NH4Cl
10 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat
Axit nitric tỏc dụng với Cu
11 Sắt bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội
12 Axit nitric tỏc dụng với S
13 Điều chế axit nitric trong phũng thớ nghiệm
14 Nhận biết ion nitrat
15 Bài 10: Photpho Chứng minh khả năng bốc chỏy khỏc nhau của photpho trắng và photpho đỏ
16 Bài 11: Axit photphoric và muối photphat
Axit photphoric tỏc dụng với dung dịch kiềm
17 Nhận biết ion photphat
18 Bài 14: Bài thực hành 2
Tớnh chất của một số hợp chất nitơ,
Tớnh oxi húa của muối kali nitrat núng chảy
photpho
20 Bài 15: Cacbon Cacbon tỏc dụng với CuO
21 Cacbon tỏc dụng với HNO3 đặc
22 Bài 16: Hợp chất của cacbon
CO2 tỏc dụng với dung dịch Ca(OH)2
23 Điều chế CO2
24 Muối cacbonat tỏc dụng với dung dịch axit
25 Bài 17: Silic và hợp chất của silic
Silic tỏc dụng với dung dịch kiềm
26 Silic đioxit tỏc dụng với axit flohiđric
27 Điều chế axit silixic
2.2.2. Một số hỡnh ảnh về dụng cụ thớ nghiệm
Cỏc hỡnh ảnh dưới đõy giới thiệu về một số dụng cụ thớ nghiệm thụng thường trong phũng thớ nghiệm húa học ở trường THPT.
Hỡnh 2.1. Ống nghiệm Hỡnh 2.2.Ống nghiệm 2 nhỏnh
Hỡnh 2.6. Đĩa thủy tinh Hỡnh 2.5. Cốc thủy tinh
Hỡnh 2.8. Đũa thủy tinh
Hỡnh 2.10. Kẹp sắt
Hỡnh 2.12. Nỳt cao su
Hỡnh 2.9. Kẹp gỗ Hỡnh 2.7. Chậu thủy tinh
Hỡnh 2.13. Ống dẫn khớ Hỡnh 2.14. Miếng kớnh mỏng Hỡnh 2.16. Bỡnh cầu 2 cổ đỏy trũn Hỡnh 2.15. Bỡnh cầu Hỡnh 2.17. Bỡnh cầu 3 cổ đỏy trũn Hỡnh 2.18. Bỡnh tam giỏc
Hỡnh 2.19. Phễu chiết húa chất Hỡnh 2.20. Phễu chiết thủy tinh cú khúa Hỡnh 2.21. Lọ thủy tinh khụng màu Hỡnh 2.22. Lọ thủy tinh cú màu
Hỡnh 2.23. Bộ hoàn lưu sinh hàn búng bỡnh cầu
2.2.3. Kĩ năng cơ bản để sử dụng đỳng, hiệu quả cỏc dụng cụ và húa chất thớ nghiệm
2.2.3.1. 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
Hỡnh 2.26. Cõn húa chất
Hỡnh 2.28. Đốn cồn Hỡnh 2.27. Giỏ thớ nghiệm
-Khụng chõm lửa từ đốn này sang đốn khỏc (trỏnh làm đổ cồn gõy chỏy) -Khụng đổ cồn quỏ đầy hoặc để đốn bị khụ kiệt cồn.
-Khi muốn tắt đốn nờn lấy nắp đậy đốn lại, khụng nờn thổi tắt đốn.
2.2.3.2. Sử dụng húa chất thớ nghiệm
a. 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. Hoặc loại bỏ cỏc chất gõy nguy hiểm thuỷ ngõn hoặc 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, khoảng cỏch 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: cho HS nhằm ngăn ngừa
việc hoỏ chất dõy vào người như: ỏo blu, kớnh bảo vệ mắt, găng tay, khẩu trang, ủng …
b. Một số quy định khi tiếp xỳc với một số loại húa chất cụ thể
* Húa chất là axit
-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 loóng, luụn phải cho axit vào nước trừ phi 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 một lượng nước lớn.
-Luụn phải đọc kỹ nhón của chai đựng húa chất và tớnh chất của chỳng.
-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.
-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.
-Kim loại Na, K, Li, Ca: phản ứng cực mạnh với nước, halogen, axit mạnh, tạo hơi ăn mũn khi chỏy. Cần mang dụng cụ bảo vệ da, mắt.
-Oxit canxi rất ăn da, phản ứng cực mạnh với nước, cần bảo vệ da mắt, đường hụ hấp do dễ nhiểm bụi oxit.
* 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 toàn.
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 ngoài.
Trong quỏ trỡnh sản xuất, sử dụng húa chất dễ chỏy nổ phải bảo đảm yờu cầu vệ sinh an toàn 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.
Khi tiếp xỳc với húa chất độc, phải cú mặt nạ phũng độc tuõn 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% và nồng độ ụxy khụng dưới 15%; Đối với cacbua oxit (CO) và những hỗn hợp cú nồng độ CO cao phải dựng loại mặt nạ lọc khớ đặc biệt.
Cấm hỳt dung dịch húa chất độc bằng 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 v.v..
2.2.4.Hướng dẫn thực hành cỏc TN
Cỏc TN được chỳng tụi trỡnh bày theo cỏc bài học với cỏc nội dung sau: - Dụng cụ và húa chất.
- Cỏch tiến hành TN.
- Hiện tượng, giải thớch và phương trỡnh húa học.
- Những lưu ý gồm: Điều kiện để TN thành cụng, an toàn, tiết kiệm hoỏ chất, những đề xuất cải tiến dụng cụ TN, cỏch tiến hành một số TN phự hợp với điều kiện thực tế phổ thụng về cơ sở vật chất.
Với những TN đơn giản cú thể cho HS tự tiến hành chỳng tụi trỡnh bày theo cỏch tiến hành với lượng nhỏ hoỏ chất. Với những TN GV 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 học tập.
Dưới đõy là một số TN cụ thể :
Thớ nghiệm 1: Điều chế nitơ trong phũng thớ nghiệm
* Dụng cụ và húa chất
-Dụng cụ: Ống nghiệm, nỳt cao su thường, nỳt cao su cú ống dẫn khớ xuyờn qua, ống nghiệm, giỏ đỡ, chậu thủy tinh, ống hỳt nhỏ giọt, đốn cồn, diờm.
-Húa chất: Dung dịch NH4Cl bóo hũa, dung dịch NaNO2 bóo hồ, nước cất.
*Cỏch tiến hànhTN
- Kẹp ống nghiệm cố định vào lờn giỏ đỡ rồi dựng ống hỳt lấy 10 ml dung dịch NH4Cl và lấy 10ml dung dịch NaNO2 cho vào ụng nghiệm sau đú nắp kớn miệng ống nghiệm bằng nỳt cao su cú ống dẫn khớ.
- Cho nước cất vào chậu thủy tinh, mỳc đầy nước vào ống nghiệm rồi ỳp ngược xuống chậu nước.
- Cho đầu cũn lại của ống dẫn khớ vào trong ống nghiệm đó mỳc đầy nước. -Dựng đốn cồn đun núng nhẹ ống nghiệm chứa dung dịch cỏc chất phản ứng và quan sỏt hiện tượng đến khi nước trong ống nghiệm ỳp ngược bị đẩy hết ra chậu thủy tinh thỡ rỳt ống dẫn khớ ra khỏi ống nghiệm và đậy kớn ống nghiệm bằng nỳt cao su.
*Hiện tượng và giải thớch
- Khi cho dung dịch NaNO2 vào dung dịch NH4Cl và đun núng thỡ cú khớ khụng màu thoỏt ra là N2.
PTHH: NH4Cl + NaNO2 to N2↑ + NaCl + 2 H2O
- Khớ N2 theo ống dẫn khớ đi vào ống nghiệm ỳp ngược chứa đầy nước, do khớ N2 tan ớt trong nước nờn đó dần chiếm chỗ của nước trong ống nghiệm, đẩy nước ra ngoài chậu thủy tinh.
* Lưu ý:
- Cú thể thay thế bỡnh cầu 2 cổ bằng bỡnh Wurzt.
- Cú thể thực hiện thớ nghiệm điều chế một lượng nhỏ N2 bằng cỏch đun núng nhẹ dung dịch bóo hũa NH4NO2
Thớ nghiệm 2: Tớnh tan của amoniac trong nước
*Dụng cụ và húa chất
- Dụng cụ: Chậu thủy tinh, bỡnh thủy tinh trong suốt, nỳt cao su cú ống thủy tinh vuốt nhọn xuyờn qua, giỏ đỡ.
* Cỏch tiến hànhTN
-Nạp đầy khớ amoniac vào bỡnh thủy tinh trong suốt, đậy bỡnh bằng nỳt cao su cú ống vuốt nhọn xuyờn qua.
-Nhỳng đầu ống thủy tinh vào chậu nước cú pha sẵn dung dịch phenolphtalein.
* Hiện tượng và giải thớch
-Sau khi nhỳng một lỏt thỡ nước trong chậu phun vào trong bỡnh qua ống thủy tinh, dung dịch trong bỡnh cú màu hồng.
-Do amoniac tan nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lớt nước hũa tan được khoảng 800 lớt khớ amoniac) nờn làm giảm ỏp suất trong bỡnh do đú nước ở ngoài chậu thủy tinh bị hỳt vào trong bỡnh. Dung dịch ở trong bỡnh là dung dịch amoniac cú pH ≥ 8,3 nờn làm phenolphtalein chuyển thành màu hồng.
* Lưu ý:
-Nờn dựng ống vuốt nhọn ngắn thỡ nước sẽ phun vào bỡnh nhanh hơn, nếu dựng ống vuốt nhọn dài thỡ cần dựng thờm 1 cụng tơ hỳt sẵn một ớt nước làm mồi để bơm vào bỡnh.
Thớ nghiệm 3 : Khớ ammoniac tỏc dụng với khớ hiđroclorua
Hỡnh 2.29. Thớ nghiệm về tớnh tan nhiều của NH3 trong nước
* Dụng cụ và húa chất
- Lọ đựng dung dịch NH3 đậm đặc và lọ đựng dung dịch HCl đậm đặc.
*Cỏch tiến hànhTN
- Để 2 lọ húa chất ở cạnh nhau đồng thời mở lắp đậy của 2 lọ
*Hiện tượng và giải thớch
- Cú “khúi” trắng bay lờn ở phớa trờn của 2 lọ húa chất, do khớ HCl và NH3 dễ