CHƯƠNG 2:TUYẾN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN ĐẠI CƯƠNG VÀ HIĐROCACBON HÓA HỌC 11 NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
2.4. Một số biện pháp sử dụng hệ thống bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
2.4.3. Sử dụng các bài tập hóa học thực nghiệm, thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Trong định hướng đổi mới PPDH hóa học có nhấn mạnh đến việc tăng cường rèn luyện kĩ năng hóa học và kĩ năng vận dụng kiến thức hóa học GQVĐ thực tiễn liên quan đến hóa học.
Bài tập thực nghiệm (BTTN) hóa học là phương tiện có hiệu quả cao trong việc rèn luyện kĩ năng thực hành, phương pháp làm việc khoa học, độc lập cho HS. Khi giải BTTN, HS phải biết vận dụng kiến thức để giải bằng lý thuyết, sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của những bước giải lí thuyết và rút ra kết luận cách giải.
BTTN hóa học đƣợc xây dựng ở các dạng nhận biết, tách các chất, điều chế các chất, chứng minh những nhận xét về tính chất các chất nghiên cứu.
Với mỗi loại, các hoạt động giải lý thuyết, giải bằng thực nghiệm có thể khác nhau đôi chút nhƣng về cơ bản phải có quá trình tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm việc giải bằng lý thuyết.
Bài tập thực tiễn giúp HS vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề học tập có liên quan đến thực tiễn, qua đó mà nâng cao hứng thú học tập và giúp HS thấy đƣợc ý nghĩa, vai trò của hóa học trong đời sống xã hội.
Ví dụ 8: Khi dạy bài 35 “Ankan – Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng”.
GV có thể đƣa BT sau:
Trong các hầm mỏ, than đá nếu không cẩn thận sẽ xảy ra các vụ nổ, nguyên nhân gây ra các vụ nổ này là gì? Người ta thường ngăn ngừa các hiện tƣợng nổ bằng những biện pháp nào?
Hướng dẫn:
Metan (thành phần chính của khí thiên nhiên) có nhiều trong các mỏ than. Một thể tích metan hợp với hai thể tích oxi tạo hỗn hợp nổ khi đun nóng hoặc có tia lửa.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.
Đây là nguyên nhân chính gây ra các vụ nổ. Để ngăn ngừa người ta thường có hai cách sau:
- Quạt không khí vào hầm mỏ than, làm cho không khí luôn lưu thông, giảm nồng độ metan, đồng thời cho tỉ lệ giữa metan và oxi (hoặc không khí) trong mỏ khác với tỉ lệ hỗn hợp gây nổ.
- Hạn chế tối đa những hiện tƣợng làm phát lửa (hoặc sinh nhiệt) bằng cách sử dụng đèn đevyl hoặc pin đèn ắc quy để thắp sáng thay cho đèn đất (đèn axetilen) hoặc đèn dầu thông thường.
Ví dụ 9: Vì sao hợp chất PVC cách điện kém hơn PE nhƣng lại bền hơn PE.
Giải thích?
Hướng dẫn: Trong phân tử PVC có liên kết C-Cl phân cực mạnh nên cách điện kém hơn, nhưng lực tương tác giữa các phân tử ( lưc Vanđevan) trong PVC lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử trong PE nên PVC bền hơn. tính tan kém hơn trong dung dịch dung môi hữu cơ nhƣ đicloetan, clobenzen.
Ví dụ 10: Khi dạy bài 43: “Ankin, tính chất điều chế và ứng dụng” – 11 nâng cao để tăng hứng thú học tập hóa học cho HS. GV có thể đƣa ra BT sau:
Etilen đƣợc dung kích thích trái cây mau chín, nó đồng thời là một trong các sản phẩm sinh ra khi trái cây chín. Trong thực tế, người ta có thế
kích thích trái cây chín bằng cách để vào chỗ trái cây một ít đất đèn, có thể rút ra kết luận gì ? Điều gì xảy ra khi ta để những trái cây chín, bên cạnh những trái cây xanh?
Giải thích
Khi để đất đèn ngoài không khí, nó có thể tác dụng với hơi nước trong không khí, để tạo thành C2H2. Nhƣ vậy axetilen cũng có tác dụng kích thích trái cây mau chín. Thực ra người ta sử dụng C2H2 chứ không phải C2H4 là do axetilen có thể dễ dàng, thuận lợi điều chế từ đất đèn.
Một lý do nữa là do sử dụng đất đèn có PƢHH giữa CaC2 với H2O là phản ứng tỏa nhiệt càng góp phần làm trái cây mau chín.
CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2
Khi để những trái cây chín bên cạnh những trái cây xanh thi C2H4 sinh ra từ trái cây chín sẽ chín nhanh hơn.
Ví dụ 11: Khi dạy Bài 47 - lớp 11 nâng cao “Benzen và ankylbenzen để nhấn mạnh tính độc của các hiđrocacbon thơm” GV có thể đƣa BT sau:
Năm 2010 người tiêu dùng hoang mang khi có thông tin hộp xốp đựng thức ăn có chất gây ung thƣ. Những hộp xốp này đƣợc làm từ loại nhựa nhiệt dẻo là polistiren và poli propilen. Hãy viết PTHH điều chế các chất trên từ monomer tương ứng. Và cho biết chúng có thực sự nguy hiểm không? Sử dụng hộp xốp thế nào cho an toàn?
Giải thích:
Mặc dù polistiren và poli propilen là vật liệu rất an toàn nhƣng các hoạt chất dùng để sản xuất chúng trong đó có stiren và etylbenzen là các chất có hại cho sức khỏe (gây các hiệu ứng thần kinh ảnh hưởng gan tụy). Nếu sử dụng không đúng cách khả năng phôi nhiễm các chất này sẽ rất cao. Các vật liệu trên chịu đƣợc nhiệt độ cao nhất từ 100 – 120oC. Vì vậy để sử dụng hộp xốp an toàn không nên cho đồ ăn quá nóng vào hộp xốp.
Ví dụ 12: Benzen có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, nó là một hoá chất quan trọng trong hoá học, tuy nhiên benzen cũng là một chất rất độc. Khi benzen đi vào trong cơ thể, nhân thơm có thể bị oxi hoá, theo những cơ chế phức tạp và có thể gây ung thư. Trước đây trong phòng thí nghiệm hữu cơ, vẫn hay dùng benzen làm dung môi, nay hạn chế tính độc do dung môi, người ta thay benzen bằng toluen, tại sao toluen lai ít độc hơn
Giải thích:
Tính độc của benzen gây ra là do nó bị oxi hóa theo những cơ chế khác nhau vào nhân thơm, tạo các nhóm chức phenol độc. Khi thay benzen bằng toluen bằng dung môi, thì toluen xâm nhập vào cơ thể, nó có nhóm -CH3 dễ bị oxi hóa thành axitbenzoic, nên hạn chế khả năng bị oxi hóa vào nhân thơm.
Vì vậy toluen ít gây độc hơn.
Ví dụ 13:
a) Vì sao xăng dầu phải đƣợc chứa trong các bình chứa chuyên dụng và phải bảo quản ở những kho riêng?
b) Vì sao các tàu chở dầu khi bị tai nạn thường gây ra thảm họa cho một vùng biển rất rộng?
c) Vì sao các chi tiết máy hoặc đồ dung bị bắn dầu mỡ người ta thường dung xăng hoặc dầu hỏa để lau rửa?
d) Vì sao khi bị cháy xăng dầu không được dùng nước để dập mà thường trùm vải dày hoặc phủ cát lên ngọn lửa? Giải thích.
Hướng dẫn:
a) Xăng dầu phải đƣợc chứa trong các bình chứa chuyên dụng và phải bảo quản ở những kho riêng vì chúng rất dễ cháy nổ.
b) Các tàu chở dầu khi bị tai nạn thường gây thảm họa cho một vùng biển rất rộng vì dầu mỏ là hỗn hợp của các hiđrocacbon không tan trong nước, nhẹ hơn nước.Nó loang ra thành từng mảng trên một vùng rộng lớn, thấm qua
da và màng tế bào của sinh vật sống trên biển, gây hủy hoại môi trường biển ảnh hưởng đến môi trường sinh thái biển.
c) Dầu mỡ là hỗn hợp hiđrocabon dễ bị hòa tan trong dung môi xăng cũng là hỗn hợp hiđrocacbon.
d) Khi cháy do xăng dầu không nên dùng nước để dập tắt đám cháy. Vì xăng dầu vừa nhẹ hơn lại vừa không tan trong nước,càng làm cho nó loang ra tiếp xúc với không khí nhiều hơn nên dễ cháy lớn và cháy rộng hơn. Trùm vải dày hoặc phủ cát trên ngọn lửa nhằm cách li vật cháy với oxi không khí.