ÁP DỤNG U N ĐIỂM DẠY HỌC T CH HỢP NỘI DUNG THỰC TIỄN VỚI KIẾN THỨC KHOA HỌC TRONG CHƯƠNG OXI – LƯU HUỲNH
MƠN HĨA HỌC LỚP 10 Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG
2.1. Phân tích chương tr nh hĩa học phổ thơng: 2.1.1. Thời lượng chương tr nh hĩa học phổ thơng.
Chương trình mơn hĩa học phổ thơng được bắt đầu học từ lớp 8, 9 cấp THCS. Lớp 10, 11, 12 cấp THPT với tổng thời lượng phân bố như sau:
Lớp Số tiết 8 9 10 11 12 Tuần 2 2 2 2 2 Cả năm học 70 70 70 70 70 TỒN CẤP THCS : 140 THPT: 210
2.1.2. Mục tiêu của mơn hĩa học trung học phổ thơng
Chương trình mơn hố học ở trường HP phải gi p cho học sinh đạt các mục tiêu cụ thể sau đây:
a.Về kiến thức: Phát triển, hồn thiện những kiến thức hố học ở cấp HCS,
cung cấp một hệ thống kiến thức hố học phổ thơng cơ bản, hiện đại, thiết thực cĩ nâng cao ở mức độ th ch hợp gồm:
- ố học đại cương. Các l thuyết chủ đạo làm cơ sở để học tâp, nghiên cứu về hố học như: cấu tạo nguyên tử, định luật tuần hồn các nguyên tố hố học, liên
kết hố học, phản ứng hố học, tốc độ phản ứng, cân b ng hố học, sự điện li, thuyết cấu tạo hố học, đại cương về kim loại v.v...
- ố học vơ cơ. ận dụng các l thuyết chủ đạo nêu trên để nghiên cứu các nhĩm nguyên tố, những nguyên tố điển hình và các hợp chất cĩ nhiều ứng dụng quan trọng, gần gũi trong thực tế đời sống, sản xuất hố học nhĩm halogen, nhĩm oxi, nhĩm nitơ, nhĩm cacbon, nhĩm kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhơm, crơm, sắt, đồng v.v... khái quát về nhĩm, các nguyên tố trong nhĩm và những hợp chất của ch ng
- ố học hữu cơ: ận dụng các l thuyết chủ đạo nêu trên để nghiên cứu các hợp chất hữu cơ cụ thể, một số dãy đồng đẳng hoặc loại hợp chất hữu cơ tiêu biểu cĩ nhiều ứng dụng gần gũi trong đời sống sản xuất: ankan, anken, anki, ankađien, aren, ancol, phenol, andehit, xeton, axit cacboxylic, este, lipit, glucozơ, saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ, protein, polime và vật liệu polime
- ột số vấn đề. Phân t ch hố học: phương pháp phân biệt và nhận biết các chất thơng dụng; Hố học và vấn đề kinh tế, xã hội, mơi trường
b.Về kĩ năng: iếp tục hình thành và phát triển các kĩ năng bộ mơn hố học,
kĩ năng giải quyết vấn đề để phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động cho học sinh như: quan sát th nghiệm, phân t ch, dự đốn, kết luận và kiểm tra kết quả; biết làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo, biết làm một số th nghiệm độc lập và theo nhĩm nhỏ để; biết lập kế hoạch giải một bài tập hố học; biết vận dụng để giải quyết một vấn đề đơn giản trong cuộc sống cĩ liên quan đến hố học
c.Về thái độ. iếp tục hình thành và phát triển ở học sinh thái độ t ch cực như
hứng th học tập bộ mơn hố học; cĩ ý thức vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết một số vấn đề cĩ liên quan đến hố học trong cuộc sống, sản xuất; rèn luyện t nh cẩn thận, nhìn nhận và giải quyết vấn đề một cách khách quan, trung thực trên cơ sở phân t ch khoa học.
2.2. Đặc điểm của phần hĩa học chương Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 2.2.1. Đặc điểm vị trí, phân phối chương tr nh 2.2.1. Đặc điểm vị trí, phân phối chương tr nh
- Chương Oxi – Lưu huỳnh là chương số 6 trong chương trình hĩa học lớp 10, được học vào giữa học kì 2, với thời lượng 12 tiết (6 tuần)
- Phân phối cụ thể của chương Oxi – Lưu huỳnh:
CHƯƠNG VI: OXI – LƯU HUỲNH
Tiết 49, 50 Oxi – Ozon. Luyện tập
Tiết 51 Lưu huỳnh
Tiết 52 Bài thực hành số 4: Tính chất của Oxi, Lưu huỳnh
Tiết 53, 54 Hidrosunfua, Lưu huỳnh dioxit, Lưu huỳnh trioxit Tiết 55, 56 Axit sunfuric, muối sunfat
Tiết 57, 58 Luyện tập: Oxi và Lưu huỳnh
Tiết 59 Bài thực hành số 5: Tính chất các hợp chất của Lưu huỳnh
Tiết 60 Kiểm tra 45’
- Thời lượng của chương Oxi – Lưu huỳnh đã được phân phối hợp lí với trọng tâm là các nội dung về tính chất của Oxi, Lưu huỳnh và các phần luyện tập của chúng. Cụ thể ở đây, chương 6 đã áp dụng phần kiến thức lí thuyết của chương 4: Phản ứng Oxi hĩa – khử vào việc dự đốn và chứng minh tính chất của của các nguyên tố nhĩm VIA và hai nguyên tố Oxi, Lưu huỳnh nĩi riêng. Ngồi ra, chúng ta cịn cĩ thể so sánh tính chất của nhĩm này với một nhĩm phi kim khác là Halogen đã được học ở chương trước
- Đề xuất, gĩp ý: Nên chuyển bài thực hành số 4 và bài thực hành số 5 liên tiếp nhau để thuận tiện trong việc chuẩn bị đồ dụng thiết bị thí nghiệm và sử dụng được sản phẩm của bài thực hành số 4 để trong bài thực hành số 5.
2.2.2. Nội dung, mục tiêu cần đạt:
i
Nội dung
iến thức Vận dụng Năng lực chung cần đạt
Oxi- Ozon + Biết được:
- Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Oxi. - Những đặc điểm tính chất và vai trị của Ozon + Hiểu được:
- Vị trí, cấu tạo của nguyên tố Oxi trong bảng tuần hồn, từ đĩ dự đốn và chứng minh được tính chất hĩa học của Oxi
- Nắm được nguyên lí trong việc điều chế Oxi trong phịng thí nghiệm và trong cơng nghiệp
+ Viết được cấu hình electron, phân tích vụ trí của nguyên tố Oxi trong bảng tuần hồn + Viết được các phản ứng chứng minh tính oxi hĩa của Oxi
+ So sánh được tính oxi hĩa giữa Oxi và Ozon + Giải một số bài tốn liên quan đến Oxi và Ozon + Vẽ mindmap về các cách điều chế , ứng dụng của Oxi và vai trị, ứng dụng của Ozon + Đề xuất các biện pháp bảo vệ mơi trường và tầng ozon + Năng lực giải quyết vấn đề. + Năng lực cơng nghệ thơng tin.
Lưu Huỳnh + Biết được: - Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên và các dạng thù hình của Lưu huỳnh. - Phương pháp và quy trình khai thác Lưu huỳnh trong tự nhiên - Ứng dụng thực tiễn của Lưu huỳnh
+ Hiểu được:
- Tính chất hĩa học của Lưu huỳnh: vừa cĩ tính khử vừa cĩ tính OXH
- Sự biến đổi trạng thái theo nhiệt độ của Lưu huỳnh
+ Viết được cấu hình electron, từ đĩ phân t ch được vị trí của nguyên tố Lưu huỳnh trong bảng tuần hồn + Viết các phương trình chứng minh tính chất hĩa học của Lưu huỳnh + Giải được một số dạng bài tâp và dạng tốn liên quan đến Lưu huỳnh + Năng lực giải quyết vấn đề + Năng lực hợp tác Bài thực hành số 4 + Biết được: - Ứng dụng của các phản ứng liên quan đến Oxi và Lưu huỳnh trong đời sống hàng
+ Tiến hành được các
thí nghiệm chứng
minh tính chất của Oxi và Lưu huỳnh + Chú ý áp dụng các
+ Năng lực thực nghiệm
+ Năng lực giải quyết vấn đề
ngày
+ Hiểu được:
- Bản chất của các phản ứng chứng minh tính chất hĩa học của Oxi và Lưu huỳnh
quy tắc đảm bảo an tồn khi tiến hành thí nghiệm, đặc biệt là với Oxi, Lưu huỳnh + Xử l chất thải sau th nghiệm hợp l Hidrosunfua, Lưu Huỳnh dioxit, Lưu huỳnh trioxit + Biết được: - Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí của hidrosunfua, lưu huỳnh dioxit và Lưu huỳnh trioxit
- Thực trạng ơ nhiễm khơng khí do các khí thải cơng nghiệp
+ Hiểu được:
- Tính chất hĩa học của Hidrosunfua, Lưu huỳnh dioxit và Lưu huỳnh trioxit
- Tính khử và tính OXH của nguyên tố Lưu huỳnh
+ Viết các phương trình chứng minh tính chất hĩa học của
hidrosunfua, lưu
huỳnh dioxit và Lưu huỳnh trioxit
+ Nêu ý tưởng trong việc hạn chế ơ nhiễm mơi tường do khí thải cơng nghiệp
+ Giải một số dạng bài tập cĩ liên quan
+ Năng lực sáng tạo
+ Năng lực giải quyết vấn đề
Axit Sunfuric, muối sunfat
+ Biết được:
- Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của axit sunfuric
- Tính chất vật lí, màu sắc của một số muối sunfat
- Quy trình sản xuất axit sunfuric trong cơng nghiệp
+ Hiểu được:
- Tính axit mạnh của axit Sunfuric lỗng - Tính OXH mạnh và t nh háo nước của axit sunfuric đặc
- Tính chất hĩa học nổi bật của các muối sunfat
+ Viết các phương trình hĩa học chứng minh tính axit mạnh
của axit sunfuric
lỗng
+ Viết phương trình
chứng minh tính
OXH mạnh và tính háo nước của axit sunfuric đặc
+ Giải được các dạng tốn liên quan đến axit sunfuric và muối Sunfat + Năng lực giải quyết vấn đề + Năng lực làm việc nhĩm Luyện tập: Oxi và Lưu Huỳnh + Củng cố, ghi nhớ các kiến thức liên quan đến Oxi và Lưu huỳnh đã được học ở bài trước
+ Giải được các dạng bài tập liên quan đến Oxi và Lưu huỳnh + Lập mindmap về hai nguyên tố Oxi và Lưu huỳnh
+ Năng lực sáng tạo
+ Năng lực hợp tác nhĩm
Bài thực hành số 5 + Biết được: - Ý nghĩa các phản ứng của các hợp chất Lưu huỳnh + Hiểu được: - Bản chất các phản ứng thí nghiệm + Thực hiện các bước tiến hành thí nghiệm + Tiến hành thí
nghiệm với các lưu ý đảm bảo an tồn phịng thí nghiệm
+ Năng lực thực nghiệm
Kiểm tra 45’ + Hồn thành các câu
trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận từ đĩ đánh giá được mức độ kiến thức đạt được + Năng lực tư duy 2.2.3. Hệ thống những thí nghiệm a.Tính oxi hĩa của oxi:
- Cách tiến hành: Đốt nĩng một đoạn dây thép xoắn cĩ gắn mẩu than ở đầu trên ngọn lửa đèn cồn, sau đĩ đưa nhanh vào bình đựng khí oxi (bình đựng phải cĩ một lớp cát mỏng)
- Hiện tượng: đoạn dây thép cháy sáng, bắn ra các hạt tinh thể - Giải thích thí nghiệm:
+ Sắt cháy trong oxi sinh ra oxit sắt và tỏa nhiều nhiệt 4Fe + 3O2 2Feto 2O3
+ Ở đầu đoạn dây thép phải cĩ mẩu than để tạo nhiệt lượng lớn khơi mào phản ứng
+ Trong bình khí oxi phải cĩ một lớp cát mỏng để giảm nhiệt độ sinh ra trong quá trình phản ứng, tránh làm nứt vỡ bình
b. Sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ
- Cách tiến hành: Đun nĩn liên tục một lượng nhỏ lưu huỳnh đựng trong muỗng sắt trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ
- Hiện tượng: lưu huỳnh ở dạng bột màu vàng chuyển dần thành chất lỏng màu vàng, linh động rồi chuyển sang dạng quánh nhớt màu nâu đỏ và cuối cùng chuyển thành dạng khĩi màu nâu đỏ
- Giải thích thí nghiệm:
+ Ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh tồn tại ở dạng mạch vịng S8 khá bền vững nên cĩ dạng bột
+ Ở nhiệt 119oC, mạch vịng của các phân tử S8 bị phá vỡ tạo thành các chuỗi nguyên tử S ngắn nên cĩ dạng chất lỏng linh hoạt màu vàng
+ Ở nhiệt độ 187oC, các chuỗi nguyên tử lưu huỳnh ghép với nhau thành các chuỗi dài hơn khiến Lưu huỳnh chuyển sang dạng quánh nhớt màu nâu đỏ
+ Ở nhiệt độ 445 oC, các chuỗi phân tử lưu huỳnh bị phá vỡ thành nhiều phân tử Lưu huỳnh bay hơi, tạo ra dạng khĩi màu nâu đỏ
c. Tính oxi hĩa của lưu huỳnh
- Cách tiến hành: trộn một lượng nhỏ bột lưu huỳnh và bột Sắt rồi cho vào ống nghiệm chịu nhiệt. Sau đĩ, đun nĩng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn đến khi phản ứng xảy ra.
- Hiện tượng: Hỗn hợp sắt và lưu huỳnh nĩng sáng, sau phản ứng thu được chất rắn màu đen bám dưới đáy ống nghiệm
- Giải thích thí nghiệm: lưu huỳnh đã tác dụng với Sắt sinh ra Sắt(II) sunfua cĩ màu đen.
Fe + S FeS
* Lưu ý: Để rửa sạch FeS bám dưới đáy ống nghiệm, ta phải ngâm ống nghiệm trong dung dịch axit trong một thời gian sau đĩ mới đem rửa.
d. Tính khử của lưu huỳnh
- Cách tiến hành: Đốt cháy một lượng nhỏ lưu huỳnh trong muỗm sắt ngồi khơng khí rồi đưa nhanh vào bình đựng khí oxi
- Hiện tượng: lưu huỳnh cháy trong oxi tạo ra ngọn lửa màu xanh nhạt, tỏa nhiệt lượng lớn và sinh ra khĩi trắng. Cho một t nước cất vào bình, lắc nhẹ thì khĩi trắng tan hết, sau đĩ cho một mẩu quỳ tím vào dung dịch thu được thì quỳ tím chuyển thành màu hồng
- Giải thích thí nghiệm:
+ Lưu huỳnh tác dụng với oxi tạo ra khĩi trắng chính là lưu huỳnh dioxit + Lưu huỳnh dioxit tác dụng với nước sinh ra axit sunfuro làm quỳ tím chuyển màu hồng
S + O2 SO2
SO2 + H2O H2SO3
e. Điều chế và chứng minh tính khử của hidrosunfua
- Cách tiến hành:
+ Lắp bộ dụng cụ điều chế khí H2S từ FeS và HCl theo hình vẽ
to
+ Đốt khí H2S thốt ra từ ống vuốt nhọn
- Hiện tượng: Trong ống nghiệm sinh ra chất khí cĩ mùi trứng thối, khi đốt cháy trên miệng ống vuốt nhọn sinh ra ngọn lửa màu xanh nhạt, đặt tấm kính mỏng phía trên ngọn lửa thì cĩ một lớp lưu huỳnh mỏng bám vào bề mặt tấm kính
- Giải thích thí nghiệm:
+ Sắt sunfua tác dụng với axit clohidric sinh ra khí hidrosunfua cĩ mùi trứng thối
+ Hidrosunfua cháy trong oxi khơng khí tạo ra ngọn lửa màu xanh nhạt, sinh ra lưu huỳnh và nước.
FeS + HCl FeCl2 + H2S 2H2S + O2 2S + 2H2O
f. Tính khử của lưu huỳnh dioxit
- Cách tiến hành: Dẫn khí lưu huỳnh dioxit vào bình đựng dung dịch Brom, quan sát màu sắc của dung dịch brom
- Hiện tượng: Dung dịch brom nhạt dần rồi mất màu
- Giải thích thí nghiệm: Khí lưu huỳnh dioxit đã khử dung dịch Brom tạo thành sản phẩm là axit Sunfuric và axit Bromhidric đều khơng cĩ màu
SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
g. Tính oxi hĩa của lưu huỳnh dioxit
- Cách tiến hành: Dẫn khí hidrosunfua thu được ở thí nghiệm e vào nước thu được dung dịch axit sunfuhidric. Sau đĩ, tiếp tục dẫn khí SO2 vào dung dịch axit Sunfuhidric trên
- Hiện tượng: Khí lưu huỳnh dioxit tan vào dung dịch, sau đĩ xuất hiện kết tủa màu vàng
- Giải thích thí nghiệm: lưu huỳnh dioxit tác dụng với axit sunfuhidric sinh ra lưu huỳnh kết tủa và nước
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
h. Tính oxi hĩa của axit sunfuric đặc
- Cách tiến hành: Nhỏ từ từ vài giọt axit sunfuric đặc vào ống nghiệm đựng vài lá Đồng nhỏ, sau đĩ đun nĩng nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn
- Hiện tượng thí nghiệm: Lá đồng tan dần, cĩ khí mùi hắc sinh ra và dung dịch chuyển sang màu xanh lam
- Giải thích thí nghiệm: Axit sunfuric đặc đã oxi hĩa Đồng, sinh ra khí Lưu huỳnh dioxit cĩ mùi hắc và dung dịch Đồng sunfat cĩ màu xanh lam
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
2.3. Đề xuất một số chủ đề dạy học tích hợp trong chương Oxi – Lưu huỳnh chương tr nh Hĩa học lớp 10
2.3.1. Những nội dung kiến thức cần được ch trọng trong việc tích hợp 2.3.1.1. Tính chất hĩa học chung của nhĩm VI 2.3.1.1. Tính chất hĩa học chung của nhĩm VI
a/ Đặc ểm:
Các nguyên tố nhĩm VIA trong bảng hệ thống tuần hồn được gọi là nhĩm oxi gồm các nguyên tố: O(oxi), S(lưu huỳnh), Se(selen), Te(telu), Po(poloni). Nhĩm oxi theo tiếng hi lạp cịn cĩ tên gọi cancogen cĩ nghĩa là cĩ khả năng sinh ra quặng.
Các nguyên tố nhĩm oxi là những phi kim hoạt động hố học tương đối mạnh (trừ Po là kim loại cĩ tính phĩng xạ), so với các halogen cĩ mức độ yếu hơn.