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 2.25. Bộ hoàn lưu sinh hàn búng bỡnh cầu
Hỡnh 2.26. Chày và cối sứ
47
- 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 lấy nắp đậy đốn lại, khụng 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 như 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
Khi làm việc với húa chất, nhõn viờn phũng thớ nghiệm cũng như giỏo viờn, học sinh cần hết sức cẩn thận, trỏnh gõy những tai nạn đỏng tiếc cho mỡnh và cho mọi người. Những điều cần nhớ khi tiếp xỳc với húa chất được túm tắt như sau:
- Húa chất phải được sắp xếp trong kho hay tủ theo từng loại (hữu cơ, vụ cơ, muối, axit, bazơ, kim loại, ...) hay theo một thứ tự a, b, c để khi cần dễ tỡm.
- Tất cả cỏc chai lọ đều phải cú nhón ghi, phải đọc kỹ nhón hiệu húa chất trước khi dựng, dựng xong phải trả đỳng vị trớ ban đầu.
- Chai lọ húa chất phải cú nắp. Trước khi mở chai húa chất phải lau sạch nắp, cổ chai, trỏnh bụi bẩn lọt vào làm hỏng húa chất đựng trong chai.
- Cỏc loại húa chất dễ bị thay đổi ngoài ỏnh sỏng cần phải được giữ trong chai lọ màu vàng hoặc nõu và bảo quản vào chổ tối.
48
- Dụng cụ dựng để lấy húa chất phải thật sạch và dựng xong phải rửa ngay, khụng dựng lẫn nắp đậy và dụng cụ lấy húa chất.
- Khi làm việc với chất dễ nổ, dễ chỏy khụng được để gần nơi dễ bắt lửa. Khi cần sử dụng cỏc húa chất dễ bốc hơi, cú mựi,... phải đưa vào tủ hỳt, chỳ ý đậy kớn nắp sau khi lấy húa chất xong.
- Khụng hỳt bằng pipet khi chỉ cũn ớt húa chất trong lọ, khụng ngửi hay nếm thử húa chất.
- Khi làm việc với axit hay bazơ mạnh: Bao giờ cũng đổ axit hay bazơ vào nước khi pha loóng (khụng được đổ nước vào axit hay bazơ); Khụng hỳt axit hay bazơ bằng miệng mà phải dựng cỏc dụng cụ riờng như quả búp cao su, pipet mỏy. Trường hợp bị bỏng với axit hay bazơ rửa ngay với nước lạnh rồi bụi lờn vết bỏng NaHCO3 1% (trường hợp bỏng axit) hoặc CH3COOH 1% (nếu bỏng bazơ). Nếu bị bắn vào mắt, dội mạnh với nước lạnh hoặc NaCl 1%.
Trường hợp bị húa chất vào miệng hay dạ dày, nếu là axit phải sỳc miệng và uống nước lạnh cú NaHCO3, nếu là bazơ phải sỳc miệng và uống nước lạnh cú CH3COOH 1%.
* Húa chất là axit
- Lấy axit đỳng lượng đó ghi trong tài liệu, mỗi axit phải cú muỗng hoặc ống hỳt
riờng..
- Axit rơi đổ ra ngoài phải dọn ngay, đổ cỏc axit thải đỳng nơi quy định.
- 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.
* Húa chất là kiềm
- 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.
49
- Dung dịch 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 mónh liệt với nước, halogen, axit mạnh, tạo hơi ăn mũn khi chỏy. Cần mang dụng cụ bảo vệ da, mắt.
- Canxi oxit rất ăn da, phản ứng cực mạnh với nước, cần bảo vệ da mắt, đường hụ hấp do dễ nhiểm bụi oxit.
- Natri hiđroxit và kali hiđroxit: rất ăn da, tỏa nhiệt lớn khi tan trong nước. Cỏc biện phỏp an toàn như trờn, cho từng viờn hoặc ớt bột vào nước chứ khụng được làm ngược lại.
- Lấy kiềm đỳng lượng đó ghi trong tài liệu, mỗi loại kiềm phải cú muỗng hoặc ống
hỳt riờng..
- Kiềm rơi đổ ra ngoài phải dọn ngay, đổ cỏc kiềm thải đỳng nơi quy định.
* 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
50
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.
* Húa chất độc
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 cacbon 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..
c. Một số kớ hiệu cảnh bỏo nguy hiểm
Chất ăn mũn (C) Chất gõy nguy hiểm với mụi trường (N)
Chất dễ bắt lửa (Xi) và độc (Xn)
51
Hỡnh 2.29. Kớ hiệu biểu diễn một số cảnh bỏo nguy hiểm 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 chỳ 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 ở cỏc trường 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 hỏi sau đõy:
52
Phiếu hỏi với thớ nghiệm nghiờn cứu - Hóy nờu mục đớch, dụng cụ, húa chất, cỏch tiến hành TN?
- Hóy quan sỏt và nhận xột cỏc hiện tượng xảy ra khi tiến hành TN? - Hóy giải thớch cỏc hiện tượng xảy ra?
- Hóy viết pthh minh họa?
Phiếu hỏi với thớ nghiệm kiểm chứng - Hóy nờu mục đớch, dụng cụ, húa chất, cỏch tiến hành TN? - Hóy dự đoỏn về hiện tượng sẽ xảy ra khi tiến hành TN?
- Hóy quan sỏt cỏc hiện tượng xảy ra khi tiến hành TN và kiểm định cỏc dự đoỏn đỳng?
- Hóy giải thớch cỏc hiện tượng xảy ra? - Hóy viết pthh minh họa?
Dưới đõy là một số TN cụ thể :
Thớ nghiệm 1: Magie chỏy trong khớ oxi [3, tr. 5-11]
* Mục đớch thớ nghiệm: Chứng minh tớnh chất húa học của Oxi, Oxi cú tớnh oxi húa
mạnh.
* Dụng cụ và húa chất
- Dụng cụ: Ống nghiệm, đốn cồn, giỏ đỡ, chộn sứ, giỏ để ống nghiệm, kẹp sắt, cặp ống nghiệm, ống hỳt nhỏ giọt, bật lửa.
- Húa chất: magie, nước cất, bỡnh chứa oxi.
* Cỏch tiến hànhTN
- Dựng kẹp sắt cặp một băng magie và đốt chỏy trờn ngọn lửa đốn cồn. - Đưa băng Mg chỏy lờn trờn miệng chộn sứ khụ.
- Phản ứng kết thỳc cho 3-4 ml nước cất vào chộn, lắc đều.
Chỳ ý: cú thể điều chế bỡnh oxi và đốt Mg chỏy ngoài khụng khớ rồi đưa vào bỡnh oxi.
*Hiện tượng và giải thớch
- Magie chỏy sỏng chúi.
53
2Mg + O2 to 2MgO
- MgO tan ớt và chậm trong nước.
- Khi Mg chỏy trong bỡnh đựng oxi, Mg chỏy nhanh và sỏng hơn
Thớ nghiệm 2: Điều chế oxi trong phũng thớ nghiệm (Phõn hủy KMnO4) [3,tr. 5-11]
* Mục đớch thớ nghiệm:
Điều chế oxi trong phũng thớ nghiệm bằng cỏch phõn hủy những hợp chất giàu oxi và ớt bền đối với nhiệt.
*Dụng cụ và húa chất
- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống dẫn khớ, nỳt cao su, chậu thủy tinh, lọ thu oxi, đốn cồn, giỏ sắt, bụng.
- Húa chất: KMnO4, H2O
* Cỏch tiến hànhTN
- Cho 5 gam KMnO4 vào ống nghiệm khụ, đặt một nỳt bụng gần miệng ống nghiệm, rồi lắp dụng cụ như hỡnh vẽ
Hỡnh 2.30 . Điều chế từ KMnO4 và thu oxi bằng cỏch đẩy nước
- Đun núng ống nghiệm cú KMnO4.
* Hiện tượng và giải thớch
- Khi đun núng KMnO4 bị thủy phõn theo phản ứng:
2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2↑
* Chỳ ý:
- Điều chế oxi từ KMnO4 cú lượng oxi thu được ớt hơn (ớt hơn 4 lần) so với điều chế từ cựng một khối lượng KClO3, nhưng KMnO4 dễ tỡm hơn và khi sử dụng đảm bảo
KMnO4
O2 Lớp bụng
54
an toàn hơn KClO3( gõy nổ). Nếu dựng KClO3 cần cú xỳc tỏc MnO2 và khụng gõy nổ nếu khụng cú chất khử.
Để trỏnh hiện tượng cỏc hạt tinh thể KMnO4 bị khớ O2 đẩy vào ống dẫn nờn để một lớp bụng ở miệng ống nghiệm, gần ống dẫn khớ.
- Khi đặt bụng vào ống nghiệm khụng nờn nộn quỏ chặt, bụng cú tỏc dụng ngăn cản sự khuếch tỏn của KMnO4 sang bỡnh thu khớ oxi.
Khi ngưng thu khớ phải thỏo rời ống dẫn khớ ra trước khi tắt đốn cồn.
Khi thu khớ oxi, giữ lại một lớp nước mỏng trong lọ khớ oxi.
Thớ nghiệm 3 : Sự biến đổi trạng thỏi của lưu huỳnh theo nhiệt độ [3, tr. 68-84]
* Mục đớch thớ nghiệm:
Nghiờn cứu sự biến đổi trạng thỏi của lưu huỳnh theo nhiệt độ. Để kết luận về sự thay đổi màu sắc và độ nhớt của lưu huỳnh trong quỏ trỡnh núng chảy.
* Dụng cụ và húa chất
-Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, đốn cồn, diờm -Húa chất: Bột S
*Cỏch tiến hành TN
- Lấy một ớt lưu huỳnh cho vào ống nghiệm, dựng cặp gỗ cặp ống nghiệm và đun trờn ngọn lửu đốn cồn vừa đun, vừa lắc cho tất cả biến thành chất lỏng.
- Khi lưu huỳnh vừa chảy lỏng hoàn toàn, nghiờng ống nghiệm xem chất lỏng cú linh động khụng? Quan sỏt màu sắc của chất lỏng.
- Ngừng đun, để nguội dần, vừa nghiờng ống vừa tiếp tục quan sỏt sự biến đổi màu và độ nhớt của chất lỏng.
*Hiện tượng và giải thớch
Ở nhiệt độ bỡnh thường ( thấp hơn 1130C) lưu huỳnh ở dạng chất rắn màu vàng. Khi đun núng lưu huỳnh, khi nhiệt độ lớn hơn 1190C lưu huỳnh bắt đầu núng chảy thành chất lỏng màu vàng.
Tiếp tục cung cấp nhiệt độ (khi nhiệt độ lớn hơn 1870C) lưu huỳnh lỏng trở nờn quỏnh nhớt, cú màu nõu đỏ.
Khi nhiệt độ cao hơn 4450C lưu huỳnh sụi , cỏc phõn tử lưu huỳnh bị phỏ vỡ thành nhiều phõn tử nhỏ bay hơi màu nõu đỏ.
55
* Lưu ý:
- Cú thể làm thớ nghiệm bằng cỏch kẹp chặt ống nghiệm cố định vào giỏ đỡ dựng đũa thủy tinh thử độ quỏnh nhớt của lưu huỳnh (kộo tơ được).
- Đun ống nghiệm chứa lưu huỳnh từ từ với ngọn lửa nhỏ. Thớ nghiệm 4 : Tớnh oxi húa của oxi [3, tr. 5-11]
* Mục đớch thớ nghiệm:
Chứng minh tớnh oxi húa của oxi.
* Dụng cụ và húa chất
- Dụng cụ: Đũa thủy tinh, đốn cồn, diờm, lọ thủy tinh chứa oxi - Húa chất: Giõy thộp, mẩu than, lọ chứa khớ oxi
*Cỏch tiến hành TN
Thu khớ oxi vào lọ thuỷ tinh (lấy từ thớ nghiệm 2), đỏy lọ cú một lớp nước mỏng hoặc một lớp cỏt mỏng.
Lấy sợi dõy Fe (thộp) nhỏ, tốt nhất là dõy phanh xe đạp dài độ 30cm cuộn trũn thành lũ xo. Cắm một đầu cuộn dõy vào thanh gỗ nhỏ (mẩu diờm), đầu kia cuộn dõy kẹp chặt khoảng 1/3 que diờm . Đốt chỏy phần que diờm cho đến khi chỉ cũn tàn đúm đỏ rồi từ từ đưa vào lọ chứa oxi.
Quan sỏt hiện tượng (ỏnh sỏng, màu sắc, đầu dõy Fe, thành
lọ thủy tinh…); nhận xột
*Hiện tượng và giải thớch
Mẩu que diờm chỏy mạnh trong oxi làm cho sợi dõy thộp núng lờn và chỏy, những tia sỏng bắn túe ra xung quanh và bỏm ở thành lọ là cỏc hạt oxit sắt từ (Fe3O4) màu
H2O
mẩu diờm