Chương 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.4. Sử dụng các thí nghiệm gắn kết cuộc sống đã thiết kế
2.4.2. Giới thiệu giáo án có sử dụng các thí nghiệm hố học gắn kết đã thiết kế
2.4.2.1. Giáo án bài 29: “Oxi – Ozon” (tiết 1):
- Mục tiêu bài dạy: * Kiến thức:
- Trình bày được tổng quan về oxi (lịch tìm hố học, vị trí trong bảng tuần hồn,
cấu hình electron).
- Mơ tả được tính chất vật lý của khí oxi (trạng thái, màu sắc, mùi vị, độ tan). - Nêu được nguyên tắc điều chế khí oxi trong CN và trong phịng thí nghiệm. - Gỉai thích được cách thu khí oxi và nhận biết sự khí oxi.
- Chứng minh được tính oxi hố mạnh của khí oxi qua các phản ứng với kim loại, với phi kim và hợp chất.
- Liệt kê được một số ứng dụng của khí oxi trong đời sống. * Kĩ năng:
- Dự đoán, kiểm tra và kết luận được tính chất hố học của khí oxi dựa vào cấu hình electron.
- Tiến hành và quan sát hiện tượng thí nghiệm, giải thích và rút ra nhận xét về tính chất vật lý, tính chất hố học của khí oxi.
- Rèn luyện kĩ năng viêt phương trình phản ứng oxi hố khử, phương trình phản ứng minh hoạ tính oxi hố của khí oxi và phương trình điều chế khí oxi.
- Gỉai các bài tốn cơ bản về phản ứng cháy của khí oxi với các kim loại hoặc phi kim (cacbon, lưu huỳnh, photpho).
- Ứng dụng tính chất của oxi để giải thích các hiện tượng, giải quyết các vấn đề cơ bản liên quan.
* Thái độ:
- HS hứng thú học tập, chủ động tìm tịi kiến thức mới thơng qua các thí nghiệm khám phá thực tế.
- HS nhận thức được vai trị của khí oxi đối với sự sống trên trái đất. - Chuẩn bị:
* GV:
- Kế hoạch bài dạy.
- Hố chất làm thí nghiệm: nước oxi già (dung dịch hiđropeoxit), dung dịch lưu huỳnh 5%, thuốc rửa rau (kali permanganat), pháo bông sinh nhật (hỗn hợp bột
magie), nước rửa móng tay (axeton), nước lọc.
- Dụng cụ thí nghiệm: bình tam giác, muỗng thuỷ tinh, đèn cồn, nến, ly thuỷ tinh, que đốm, khăn.
* HS:
- Kiến thức về khí oxi, về sự cháy đã học ở lớp 8.
- Kĩ năng viết cấu hình electron và viết phương trình phản ứng oxi hố – khử. - Tiến trình bài dạy:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG
Hoạt động 1: Mở đầu bài học
- GV biểu diễn thí nghiệm phản ứng giữa nước oxi già và thuốc tím, thử khí sinh ra bằng que đốm (thí nghiệm “điều chế khí oxi từ nước oxi già”).
- GV đặt câu hỏi cho HS “Khí sinh ra trong phản ứng làm cho que đốm bùng cháy, vậy đó là khí nào?”
- HS dễ dàng trả lời được khí sinh ra đó là khí oxi.
- GV kể cho HS nghe chuyện lịch sử phát hiện ra khí oxi: “Ngày 1 tháng 8 năm 1774, một nhà hoá học người Anh đã nhiệt phân một hợp chất màu cam của thuỷ ngân thu
được thuỷ ngân lỏng và một loại khí kì lạ. Ơng thu loại khí này vào các bình đựng rồi tiến hành tìm hiểu đó. Tương tự như thí nghiệm chúng ta đã làm, ơng đưa ngọn nến lại gần khí này, ngọn nến cháy sáng mãnh liệt hơn. Một thí nghiệm khác, ơng cho một chú chuột vào một bình rỗng đậy kín và một chú chuột khác vào bình chứa khí lạ đậy kín, ơng nhận thấy chú chuột trong bình chứa khí sống lâu hơn. Và khí lạ ơng đã tím thấy chính là khí oxi.”
Bài học hơm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về “khí lạ”đó.
Hoạt động 2: Nghiên cứu tính chất vật lý của khí oxi
- GV tiến hành thí nghiệm “tìm ra oxi trong khơng khí”.
- GV yêu cầu HS kết hợp quan sát khí oxi trong khơng khí và thơng tin trong SGK để nghiên cứu tính chất vật lý của khí oxi.
- HS xem thí nghiệm và thảo luận để trả lời câu hỏi.
- HS quan sát, khai thác thơng tin để mơ tả tính chất vật lý của khí oxi.
BÀI 29: “OXI – OZON” I. Tính chất vật lý:
- Ở điều kiện thường, oxi + là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị. + chiếm gần một phần năm thể tích khơng khí.
+ ít tan trong nước.
dùng que đốm để nhận biết sự có mặt của khí oxi. -Thực hiện thí nghiệm “tìm ra khí oxi trong khơng khí”, người ta đặt một ngọn nến đang phát sáng vào dĩa đầy nước màu, dùng cốc thuỷ tinh để đậy úp lên ngọn nến. Sau một thời gian ngắn, ngọn nến sẽ tắt và nước màu sẽ tràn vào cốc. HS quan sát và giải thích hiện tượng, so sánh thể tích nước tràn vào với thể tích cốc thuỷ tinh.
Trả lời: Ngọn nến cháy sáng trong khơng khí chứng tỏ trong khơng khí có chứa khí
oxi. Sau khi đậy úp cốc thuỷ tinh một thời gian, khí oxi sẽ hết nên ngọn nến tắt, áp suất khí trong cốc giảm nên nước tràn vào cốc. Thể tích nước tràn vào cốc gần một phần năm thể tích cốc, chứng minh khí oxi chiếm một phần năm thể tích khơng khí.
Hoạt động 3: Nghiên cứu tính chất hố học của khí oxi
- GV gọi 1 HS lên bảng xác định số hiệu nguyên tử,
- HS lên bảng viết trả lời II. Tinh chất hoá học 8O: 1s22s22p4.
cấu hình electron của nguyên tử oxi, độ âm điện và rút ra nhận xét tính oxi hố của clo.
+ có 6 electron lớp ngồi cùng dễn nhận 2 electron. + có độ âm điện lớn (chỉ sau Flo). Oxi có tính oxi hố mạnh. O + 2e O2- - GV biểu diễn thí nghiệm
của đốt cháy magiê, lưu huỳnh và axeton.
- GV yêu cầu HS viết các phương trình hố học của phản ứng của khí oxi với kim loại, phi kim và hợp chất. Xác định số oxi hoá, nêu vai trị của khí oxi trong các phản ứng đó. - GV lưu ý cho HS những chất khơng phản ứng với khí oxi.
- HS xem thí nghiệm và thảo luận để trả lời câu hỏi.
- 2 HS lên bảng viết và trả lời các yêu cầu của GV.
1. Phản ứng với kim loại (trừ Au, Pt ...) oxit. 2Mg + O2 𝑡 𝑜 → 2MgO 2Cu + O2 𝑡 𝑜 → 2CuO 3Fe + 2O2 𝑡 𝑜 → Fe3O4 2. Phản ứng với phi kim (trừ các halogen) oxit. C + O2 𝑡 𝑜 → CO2 S + O2 𝑡 𝑜 → SO2 4P + 5O2 𝑡 𝑜 → 2P2O5 2H2 + O2 𝑡 𝑜 → H2O (gây nổ) 3. Phản ứng với hợp chất khử: C2H5OH + 3O2 𝑡 𝑜 → 2CO2 + 3H2O CH3COCH3 + 4O2 𝑡 𝑜 → 3CO2 + 3H2O 4FeS + 7O2 𝑡 𝑜 → 2Fe2O3 + 4SO2
-Thực hiện các thí nghiệm đốt cháy bột lưu huỳnh (lấy từ dung dịch sunfua 5%) rồi
đứa vào bình tam giác chứa khí oxi (được điều chế từ nước oxi già và thuốc tím). Lưu huỳnh cháy sáng với ngọn lửa màu xanh và sinh ra khí mùi hắc.
- Thí nghiệm phản ứng giữa oxi và bột kim loại, GV đốt cháy trực tiếp que pháo bơng sinh nhật (có thành phần phát sáng thường là bột magie) trong khơng khí. Bột magie cháy phát ra các tia sáng mãnh liệt.
- Tương tự tiến hành thí nghiệm đốt cháy axeton, GV cho một lượng nhỏ axeton vào vỏ lon nước, nhúng sợi dây bấc vào axeton sau đó đốt một đầu dây phía bên ngồ vỏ lon. Ngọn lửa không ngừng cháy sáng nhưng sợi dây bấc lại không bị cháy đen bởi ngọn lửa.
HS quan sát, mô tả lại và giải thích hiện tượng.
Trả lời: Oxi có tính oxi hố mạnh, có thể phản ứng cháy với nhiều chất.
- Lưu huỳnh cháy sáng trong khí oxi với ngọn lửa màu xanh, sinh ra khí sunfurơ có mùi hắc theo phương trình S + O2 𝑡
𝑜
→ SO2. Tương tự, oxi có thể oxi hố với phiều phi kim khác (cacbon, hiđro, photpho ... trừ các halogen) sinh ra các oxit.
- Magie cháy sáng trong không khi vì phản ứng với khí oxi, sinh ra các hạt magie oxit là chất phát sáng mạnh theo phương trình: 2Mg + O2 𝑡
𝑜
→ 2MgO. Tương tự, oxi có thể oxi hoá nhiều kim loại khác (trừ vàng, platin ...) sinh ra oxit.
- Ngọn lửa cháy do axeton là chất hữu cơ dễ cháy, phản ứng với khí oxi theo phương trình: CH3COCH3 + 4O2 𝑡
𝑜
→ 3CO2 + 3H2O. Sau khi axeton cháy hết ngọn lửa sẽ tắt nên sợi dây bấc không bị cháy đen. Tương tự, oxi có thể oxi hố được nhiều chất hữu cơ và hợp chất có tính khử khác.
Hoạt động 4: Tìm hiểu cách điều chế khí oxi
- GV cho HS nghiên cứu SGK và trình bày các phương pháp điều chế oxi trong công nghiệp và trong PTN.
- HS nghiên cứu SGK và trình bày câu trả lời.
III. Điều chế: 1. Trong CN:
+ Chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng.
- GV gọi 2 HS lên bảng hồn thành các phương trình điều chế khí oxi trong PTN. - 2 HS lên bảng trả lời. nước. 2H2O 𝑑𝑝𝑑𝑑→ 2H2 + O2 2. Trong PTN: 2KClO3𝑡 𝑜 →2KCl + 3O2 2KMnO4𝑡 𝑜 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Hoạt động 5: Củng cố - luyện tập – dặn dị
- Củng cố lại tồn bài, khắc sâu tính chất oxi hố mạnh của khí oxi.
- GV tổ chức hoạt động đố vui các câu hỏi củng cố và mở rộng kiến thức cho HS. HS thảo luận và trả lời câu hỏi theo nhóm.
Câu hỏi 1: Hiện tượng cá đớp bóng (hay cịn được gọi là cá nổi đầu) là hiện tượng cá
hay các lồi thuỷ sinh khác thường nhơ đầu, há miệng lên mặt nước vào các buổi trưa hè nắng nóng. Bằng kiến thức đã học, em hãy giải thích hiện tượng trên?
Câu hỏi 2: Các đồ vật bằng nhơm khi cịn mới thường có vẻ sáng ánh kim. Nhưng sau
một thời gian sử dụng, các đồ vật này lại bị mất vẻ sáng đó. Bằng kiến thức đã học, em hãy giải thích hiện tượng trên?
Câu hỏi 3: Đèn cồn là dụng cụ quen thuộc được dùng thường xuyên trong PTN. Hãy
cho biết sau khi sử dụng, chúng ta phải tắt đèn cồn như thế nào? Hãy giải thích cơ sở khoa học của cách làm đó?
Câu hỏi 4: Con người khơng ngừng sử dụng khí oxi cho q trình hơ hấp và đốt cháy
nhiên liệu nhưng lượng oxi trên trái đất vẫn được duy trì. Hãy cho biết quá trình nào trong tự nhiên đã góp phần duy trì lượng oxi trên trái đất?
Trà lời:
1. Vì khí oxi ít tan trong nước. Vào trưa hè nắng nóng, nhiệt độ cao thì lượng oxi tan trong nước giảm không đủ cho các lồi cá và thuỷ sinh hơ hấp. Vì vậy chúng phải nhơ đầu, há miệng lên mặt nước để lấy oxi trong khơng khí.
2. Vì nhơm bị khí oxi trong khơng khí oxi hố chậm tạo thành một lớp màng oxit, mất đi vẻ sáng ánh kim của nhơm ban đầu. Phương trình phản ứng: 4Al + 3O2 2Al2O3.
Nhưng chính lớp oxit mỏng này bảo vệ cho đồ dùng bằng nhôm bền hơn.
3. Khi tắt đèn cồn ta đậy trực tiếp nắp đèn lên ngọn lửa. Vì khi làm vậy, ta đã ngăn cản oxi tiếp xúc với ngọn lửa. Khi khơng cịn đủ oxi để duy trì sự cháy, ngọn lửa đèn cồn sẽ tắt.
4. Qúa trình quang hợp của cây xanh đã góp phần duy trì oxi trên trái đất cho con người và các sinh vật hơ hấp. Cây xanh sẽ hấp thụ khí cacbonic và nước, dưới ánh sáng mặt trời và chất diệp lục, cây sẽ sinh ra khí oxi.
- GV dặn dị HS về tìm hiểu và thuyết kế poster trình bày các ứng dụng của oxi trong cuộc sống.
2.4.2.1. Giáo án bài 36: “Tốc độ phản ứng”:
- Mục tiêu bài dạy: * Kiến thức:
- Định nghĩa được khái niệm tốc độ phản ứng
- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Vận dụng được kiến thức về tốc độ phản ứng để giải thích các hiện tượng thực tiễn liên quan.
* Kĩ năng:
- Tiến hành và quan sát hiện tượng thí nghiệm, giải thích và rút ra nhận xét về sự ảnh hưởng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng.
* Thái độ:
- HS hứng thú học tập, chủ động tìm tịi kiến thức mới thơng qua các thí nghiệm khám phá thực tế.
- Chuẩn bị: * GV:
- Kế hoạch bài dạy, giáo án điện tử.
- Hố chất thí nghiệm: giấm, vỏ trứng, bột nở, nước rửa chén, nước oxi già, bột men bánh mì, cam sủi.
- Dụng cụ thí nghiệm: chai nhựa, cốc nhựa, đũa khuấy, bong bóng. * HS:
- Tiến trình bài dạy:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG
Hoạt động 1: Mở đầu bài học
- GV đặt cho HS những câu hỏi gần gũi, quen thuộc: + Vì sao thực phẩm để trong tủ lạnh sẽ lâu bị hỏng hơn? + Vì sao khi dùng than, lại phải đập nhỏ than ra trước khi đốt? + Vì sao nấu ăn trong nồi áp suất, thức ăn chín nhanh hơn?
+ Vì sao để những quả táo chín chung với quả cịn xanh thì quả cịn xanh mau chín hơn?
HS suy nghĩ trả lời, tuy nhiên chưa đưa ra được câu trả lời chính xác.
GV đặt vấn đề vào bài cho HS: “Mọi quá trình trong cuộc sống sẽ xảy ra nhanh hay chậm khác nhau và các phản ứng hố học cũng vậy. Tuỳ vào mục đích khác nhau, đơi khi ta cần phản ứng xảy ra nhanh hơn, hoặc phản ứng xảy ra chậm lại. Và làm thế điều đó như thế nào, chúng ta sẽ cùng nghiên cứu qua bài học hôm nay”
Hoạt động 2: Định nghĩa về tốc độ phản ứng
- GV cho HS nghiên cứu SKG, so sánh khái niệm “tốc độ phản ứng” và “tốc độ chuyển động” để rút ra kết luận. - HS trả lời. Bài 36 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG I. KHÁI NIỆM: - Tốc độ phản ứng hoá học là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của phản ứng.
- Tốc độ phản ứng hoá học được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong một đơn vị thời gian.
* Công thức: o o C C v t t * Đơn vị tính: mol/l.s
- GV trình bày cho HS biết mục đích và ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng. Yêu cầu HS lấy ví dụ.
- HS lấy ví dụ thực tiễn II. Ý NGHĨA THỰC TIỄN Có thể tác động để thay đổi tốc độ phản ứng theo mục đích riêng.
- Ở một điều kiện nhất định, các phản ứng hoá học sẽ xảy ra với các tốc độ khác nhau. Nhưng chúng ta sẽ không bàn tới nếu cứ chỉ để các phản ứng hoá học tự xảy ra với tốc độ riêng như vậy. Trong thực tế, có những phản ứng hố chúng ta cần phải thúc đẩy nó xảy ra nhanh hơn như khi nấu ăn, đốt cháy nhiên liêu, các quá trình sản xuất ... .
Ngược lại, có những phản ứng chúng ta lại cần phải kìm hãm nó xảy ra chậm lại như q trình lão hố của da, q trình ăn mịn kim loại, q trình là hỏng thức ăn ... Vì vậy, việc nghiên cứu về tốc độ phản ứng có ý nghĩa thực tiễn quan trọng, giúp ta có thể tác động có điều kiện phản ứng để thay đổi tốc độ phản ứng.
Hoạt động 3: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
- GV cho HS nghiên cứu SGK, suy nghĩ để xác định các yếu tốc ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. - GV cho HS tiến hành các thí nghiệm khám phá + TN so sánh bột nở phản ứng với giấm lạnh và bột nở phản ứng với giấm thường. + TN so sánh vỏ trứng phản ứng với giấm nguyên và vỏ trứng phản ứng với giấm pha lỗng.
+ TN so sánh q trình hồ tan của viên cam sủi
- HS trả lời.
- HS thực hiện các thí nghiệm theo nhóm (có phiếu hướng dẫn).
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. - Nồng độ. - Áp suất khí. - Nhiệt độ. - Diện tích bề mặt. - Chất xúc tác.
Tăng các yếu tố trên, tốc độ phản ứng sẽ tăng.
nguyên và viên cam sủi nghiền bột.
+ TN so sánh tốc độ phân huỷ của nước oxi già khi có mặt gỉ sắt.
- GV cho HS trình bày các TN đã làm và nhận xét, kết