CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3.1. Thí nghiệm kim loại kiềm và hợp chất của kim loại kiềm
2.3.1.1. Phản ứng natri tác dụng với khí clo
* Mục đích thí nghiệm
Phản ứng của natri với clo là phản ứng oxi hóa- khử vì có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng.
* Dụng cụ, hóa chất:
Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.
Glassware → Standard → Erlenmeyer Flask
Equitment → Apparatus → Electric heater Equitment → Stoppers → Large → One tube
Chemicals → Metals → Lumps → Sodium Chemicals → Gases → Chlorine
Hình 2.1. Dụng cụ, hóa chất phản ứng natri tác dụng với clo
* Tiến hành thí nghiệm
Nối ống dẫn khí vào bình đựng khí clo, cho mẩu natri vào bình, ở 250 C. Quan sát và giải thích hiện tượng.
* Câu hỏi định hướng:
- Quan sát phản ứng diễn ra, các em thấy trạng thái của natri thay đổi như thế nào?
- Dự đốn sự thay đổi số oxi hóa các chất trước và sau phản ứng, xác định chất khử và chất oxi hóa.
- Natri đã phản ứng với clo, vậy hợp chất của natri và clo có cơng thức là gì? Từ đó viết phương trình hóa học.
* Biểu hiện của năng lực tự học của học sinh thơng qua DH thí nghiệm:
- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mô tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.
Mức độ 1:
+ HS khi quan sát hiện tượng phản ứng xảy ra khi natri cháy trong clo mới nhận biết được phản ứng đã xảy ra, nhưng không hiểu được tại sao lại dùng bình thủy tinh để đựng natri khi tiến hành thí nghiệm mà khơng dùng dụng cụ khác. Khơng giải thích được tại sao chỉ được lấy một mẩu natri bằng hạt đỗ để làm thí nghiệm. tác dụng cụ thể của các dụng cụ trong mơ hình.
+ Chưa mơ tả lại được các bước tiến hành thí nghiệm sau khi đã xem mơ hình mơ tả thí nghiệm xảy ra giữa natri và clo.
Mức độ 2:
+ HS hiểu được tác dụng của từng dụng cụ, hóa chất. Như tiến hành phản ứng đựng natri trong bình thủy tinh, chứ khơng chứa trong các dụng cụ khác bằng sắt.
+ HS đã mô tả được các bước tiến hành thí nghiệm nhưng chưa đầy đủ, cịn thiếu sót, chưa đầy đủ.
Mức độ 3:
+ HS đã mơ tả được q trình thực hiện thí nghiệm thơng qua hiện tượng quan sát được natri cháy mạnh trong khí clo với mầu ngọn lửa.
+ HS đã biết quan sát phản ứng diễn ra và giải thích được natri cháy trong clo ngay điều kiện nhiệt độ phòng 250C, chứng tỏ natri đã tác dụng với clo.
- Theo tiêu chí vận dụng các dữ kiện từ tài liệu của năng lực tự học như: Viết phương trình hóa học, dự đốn sản phẩm, làm các bài tập hóa học dưa vào kiến thức hóa học và vận dụng kiến thức hóa học liên hệ với các tình huống trong đời sống thực tiễn.
Mức độ 1:
+ HS đã nêu được hiện tượng thí nghiệm xảy ra nhưng chưa giải thích được nguyên nhân xảy ra hiện tượng thí nghiệm đó.
+ Chưa biết vận dụng vào làm bài tập khi xác định chất oxi hóa, chất khử trong phản ứng hóa học.
Mức độ 2:
+ HS biết được kim loại natri là kim loại mạnh, dễ dàng tác dụng với khí clo ở ngay nhiệt độ phịng nhưng cần có sự gợi ý của GV.
+ HS xác định được số oxi hóa của các chất, xác định chất oxi hóa và chất khử nhưng cịn chậm, còn cần sự giúp đỡ của GV hoặc các bạn học sinh giỏi.
Số oxi hóa của natri tăng từ 0 lên +1 là chất khử với sự oxi hóa Số oxi hóa của clo giảm từ 0 xuống -1 là chất oxi hóa với sự khử. + HS viết được phương trình hóa học natri tác dụng với clo. 2Na + Cl2 → 2NaCl
+ HS đã giải được một số bài tập ở dạng cơ bản nhưng chưa thành thạo, chưa làm được các bài tập nâng cao.
Mức độ 3:
+ HS xác định được số oxi hóa của các chất, xác định chất oxi hóa và chất khử rất nhanh và chính xác.
+ HS vận dụng vào làm các dạng bài tập một cách thành thạo và giải được một số bài tập nâng cao.
+ HS giải thích và viết được các phương trình tương tự của kim loại kiềm tác dụng với halogen.
+ Ngoài ra, HS có thể từ kiến thức của thí nghiệm tổng hợp nên kiến thức trọng tâm.
2.3.1.2. Phản ứng bột Kali tác dụng với bột iot
Chứng minh kali có thể dễ dàng tác dụng với iot. * Dụng cụ, hóa chất:
Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.
Equitment → Apparatus → Electric heater Glassware → Standard→ Erlenmeyer Flask Equitment → Stoppers → Large → One tube Chemicals →Metals → Lumps → Potassium Chemicals → Miscellaneous → Powders → Iodine
Hình 2.3. Dụng cụ, hóa chất của phản ứng kali tác dụng với iot
* Tiến hành thí nghiệm:
Cho bột iot vào bình tam giác 250 ml, đun trên bếp điện khoảng 3 phút đến khi bột iot thăng hoa thành bình màu tím. Cho tiếp kali vào, quan sát và giải thích
*Câu hỏi định hướng:
- Sau khi cho bột iot ở 2000C thì có hiện tượng gì xảy ra, màu sắc của iot thay đổi như thế nào?
- Kali cháy trong iot chứng tỏ điều gì?
- Cơng thức hợp chất của kali và iot là gì, từ đó có viết được phương trình hóa học kali tác dụng với iot không?
- Kali và iot ban đầu là đơn chất, sau phản ứng kết hợp với nhau thành hợp chất, vậy số oxi hóa của chúng đã thay đổi như thế nào?
Hình 2.4. Hiện tượng phản ứng kali tác dụng với iot
* Biểu hiện của NLTH:
- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mô tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.
Mức độ 1:
+ HS sau khi quan sát iot thăng hoa và kali cháy trong iot mới biết được kali đã tác dụng với iot. Nhưng chưa mơ tả lại được thí nghiệm.
+ HS đã biết làm thí nghiệm nhưng chưa biết cách mô tả cách tiến hành thí nghiệm.
Mức độ 2:
+ HS đã biết cách mô tả thí nghiệm, nhưng cịn chưa đầy đủ, tiến hành thí nghiệm cịn chậm.
+ HS biết được kim loại kali là kim loại mạnh, dễ dàng tác dụng với iot, nhưng chưa giải thích được tại sao iot ban đầu dạng bột lại chuyển thành hơi màu tím.
Mức độ 3:
+ HS đã biết được kim loại kali là kim loại mạnh, dễ dàng tác dụng với iot. + HS biết cách mơ tả cách tiến hành thí nghiệm rất chính xác, khoa học.
+ HS đã giải thích được khi trong bình chuyển thành màu tím là do iot có thể thăng hoa (chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái khí).
- Theo tiêu chí vận dụng các dữ kiện từ tài liệu của năng lực tự học như: Viết phương trình hóa học, dự đốn sản phẩm, làm các bài tập hóa học dưa vào kiến thức hóa học và vận dụng kiến thức hóa học liên hệ với các tình huống trong đời sống thực tiễn.
Mức độ 1:
+ HS chưa xác định được vai trò các chất trong phản ứng.
+ HS giải chưa tốt các bài tập hóa học có liên quan, cần có sự gợi ý của GV. Mức độ 2:
+ HS đã viết được phương trình hóa học kali tác dụng với iot: 2K + I2 → 2KI + HS xác định được số oxi hóa của các chất, xác định chất oxi hóa và chất khử. Kali đóng vai trị là chất khử, iot đóng vai trị là chất oxi hóa.
Kali ban đầu số oxi hóa là 0 trong đơn chất, sau phản ứng số oxi hóa là +1. Iot ban đầu số oxi hóa là 0 trong đơn chất, sau phản ứng số oxi hóa là -1 - HS đã biết vận dụng vào giải các bài tập kim loại kiềm tác dụng với iot nhưng còn chậm, chưa giải được các bài tập nâng cao.
Mức độ 3:
+ HS viết được phương trình hóa học kali tác dụng với iot: 2K + I2 → 2KI + HS biết vận dụng vào giải các bài các bài tập thành thạo và có thể giải được một số bài tập nâng cao.
+ HS biết tổng hợp kiến thức để viết được và làm được các phương trình tương tự khi cho kim loại kiềm tác dụng với halogen. Các kim loại kiềm có tính khử mạnh có thể dễ dàng tác dụng với phi kim.
2.3.1.3. Phản ứng natri tác dụng với CH3COOH
* Mục đích thí nghiệm:
Chứng minh phản ứng của natri với axit hữu cơ CH3COOH * Dụng cụ, hóa chất:
Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.
Chemicals → Metals → Lumps → Sodium Chemicals → Acid → Ethanoic acid
Glassware → Standard→ Beaker
Hình 2.5. Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm Natri tác dụng với axit axetic CH3COOH
* Cách tiến hành
Cho khoảng 10 ml dung dịch CH3COOH vào cốc, sau đó thả mẩu Natri vào cốc. Quan sát và giải thích hiện tượng?
* Câu hỏi định hướng:
- Sau khi cho natri vào dung dịch axit axetic CH3COOH thì có hiện tượng gì xảy ra? Từ đó suy ra điều gì?
- Khi natri tác dụng với dung dịch axit axetic CH3COOH thì sinh ra khí, khí đó là khí gì, từ đó viết phương trình hóa học.
- Bản chất của natri tác dụng với dung dịch CH3COOH tác dụng với nhau là tính chất nào của natri?
- Từ đó kết luận tính chất của kim loại kiềm.
Hình 2.6. Hiện tượng thí nghiệm Natri tác dụng với axit axetic CH3COOH
* Biểu hiện của năng lực tự học:
- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mô tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.
Mức độ 1:
+ HS sau khi quan sát phản ứng natri tác dụng với axit axetic CH3COOH diễn ra xong mới biết có phản ứng có phản ứng xảy ra, nhưng chưa biết mô tả tác dụng của từng dụng cụ, hóa chất.
+ HS chưa biết mô tả cách tiến hành thí nghiệm giữa natri và axit axetic CH3COOH.
+ HS đã biết mô tả cách tiến hành thí nghiệm nhưng đơi khi cịn chưa chính xác.
+ HS đã biết dự đốn hiện tượng của phản ứng giữa natri và axit axetic, nhưng còn phải dựa vào gợi ý.
+ HS đã biết giải thích hiện tượng thí nghiệm khi cho natri tác dụng với axit axetic CH3COOH.
Mức độ 3:
+ HS đã biết dự đoán đúng hiện tượng của thí nghiệm natri tác dụng với CH3COOH là tạo ra khí, khí này là khí H2.
+ HS biết ngồi tác dụng với các axit vơ cơ thơng thường, ntari cịn có thể tác dụng với axit hữu cơ.
- Theo tiêu chí vận dụng các dữ kiện từ tài liệu của năng lực tự học như: Viết phương trình hóa học, dự đốn sản phẩm, làm các bài tập hóa học dưa vào kiến thức hóa học và vận dụng kiến thức hóa học liên hệ với các tình huống trong đời sống thực tiễn.
Mức độ 1:
+ HS chưa biết viết phương trình của natri tác dụng với CH3COOH.
+ HS chưa giải được các bài tập của natri tác dụng với CH3COOH dựa vào kiến thức tự học.
Mức độ 2:
- HS đã viết được phương trình hóa học của natri với CH3COOH nhưng còn chậm.
Phương trình hóa học:
2CH3COOH +2Na → 2CH3COONa + H2
- HS đã biết vận dụng vào giải một số bài tập hóa học có kiến thức liên quan, nhưng cần có gợi ý của GV.
- HS chưa biết tổng hợp kiến thức trọng tâm, đó là khi cho các kim loại kiềm tác dụng với axit hữu cơ, có thể tạo ra khí hiđro và muối hữu cơ của kim loại.
- HS viết được phương trình hóa học hóa học của natri với axit axetic, và vận dụng viết một số phương trình của các kim loại kiềm khác tác dụng với axit hữu cơ.
- HS có thể giải thích được tại sao natri phản ứng với các axit lỗng tạo ra khí hiđro, là do natri tác dụng với nhóm –COOH tạo ra khí và muối.
2.3.1.4. Thí nghiệm liti tác dụng với nước
* Mục đích thí nghiệm:
Chứng minh phản ứng của kim lại kiềm tác dụng với nước, cụ thể trong phản ứng này là liti tác dụng với nước.
* Dụng cụ, hóa chất:
Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.
Glassware → Standard → Beaker(100ml) Indicators → Charts → Univeral
Indicators → Papers → Indicators paper Chemicals → Metals → Lumps → Lithium
Chemicals → Miscellaneous → Liquids & Solutions→ Water
* Tiến hành thí nghiệm: Rót khoảng 1/3 mực nước vào cốc. Sau đó cho liti tác dụng với nước, sau khi lita đã tác dụng với nước xong, đưa mẩu quỳ tím vào dung dịch mới tạo thành. Quan sát và giải thích hiện tượng?
Hình 2.8. Kết quả thí nghiệm liti tác dụng với nước
* Câu hỏi định hướng:
- Khi cho liti vào cốc nước, có hiện tượng gì dã xảy ra? Từ đó chứng tỏ điều gì? - Khi cho mẩu quỳ tím vào dung dịch tạo thành sau phản ứng, quỳ tím chuyển thành màu gì? Dung dịch tạo thành sau phản ứng dung dịch gì?
- Ban đầu là liti đơn chất, sau khi liti tác dụng với nước tạo thành hợp chất, vậy số oxi hóa của các chất thay đổi như thế nào trước và sau phản ứng? Từ đó xác định vai trị các chất tham gia phản ứng.
- Liti tác dụng với nước tạo thành hợp chất có cơng thức như thế nào? Từ đó viết được PTHH liti phản ứng với nước không?
- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mơ tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.
Mức độ 1:
+ HS sau khi quan sát cho liti vào cốc nước, thấy có bọt khí thốt ra, chứng tỏ liti đã tác dụng với nước. Nhưng HS chưa giải thích được tại sao khi cho quỳ tím vào dung dịch sau phản ứng lại có hiện tượng đổi màu.
+ HS chưa mô tả được cách tiến hành thí nghiệm. Mức độ 2:
+ HS đã mô tả được cách tiến hành thí nghiệm, đầy đủ các bước nhưng còn cần sự hướng dẫn.
+ HS đã biết khi cho mẩu quỳ tím vào dung dịch sau phản ứng, quỳ tím chuyển thành màu xanh. Chứng tỏ dung dịch sau phản ứng là bazo.
Mức độ 3:
+ HS đã dự đoán được khi cho liti vào nước sẽ có hiện tượng liti tác dụng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch có tính bazo.
+ HS biết được kim loại liti là kim loại mạnh, dễ dàng tác dụng mãnh liệt với nước ở ngay điều kiện thường.
- Theo tiêu chí vận dụng các dữ kiện từ tài liệu của năng lực tự học như: Viết