CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG QUAN SÁT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY CHO HỌC SINH THPT
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập để rèn luyện kỹ năng quan sát trong chương trình lớp 12 cơ bản phần vô cơ
2.4.3. Xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm để rèn kỹ năng quan sát
Ví dụ 1: Quan sát bộ dụng cụ sau đây, hãy cho biết chất nào có thể được điều chế trong các chất sau đây:
A. H2. B. Cl2. C. CO2. D. O2
Trang 57
Phân tích : Để có thể trả lời câu hỏi này, HS cần phải quan sát vào những hình ảnh sau:
Chất rắn chứa trong bình cầu.
Dung dịch có trong ống nhỏ giọt.
Miệng bình tam giác.
Cách đặt bình tam giác.
Từ những quan sát đó, HS có thể rút ra nhận xét sau:
Được điều chế từ một chất rắn và một dung dịch.
Ở miệng bình tam giác không có bông tẩm đây là chất an toàn với môi trường.
Bình tam giác được úp ngược lại đây là chất khí có khối lượng nhẹ hơn không khí.
Tổng hợp các nhận xét trên, HS chọn được đáp án là A (khí H2) Ví dụ 2: Quan sát hình vẽ thí nghiệm sau:
Hãy cho biết:
a) Thí nghiệm trên sẽ thu được chất nào? Mô tả cách tiến hành thí nghiệm, viết phương trình minh họa.
b) Giải thích vì sao phải thu khí bằng phương pháp đẩy nước?
Phân tích: Dựa vào mô hình mô phỏng thí nghiệm, HS quan sát, phân tích và kết luận chất điều chế được là metan (CH4). Từ mô hình các em sẽ tưởng tượng ra các thao tác mình sẽ tiến hành làm như sau:
Cho vào ống nghiệm một hỗn hợp gồm CH3COONa khan và vôi tôi xút đã trộn kĩ với nhau theo tỉ lệ 2 : 3 về khối lượng. Đậy ống nghiệm bằng một nút cao su có kèm ống dẫn khí hình chữ S. Cặp ống nghiệm nằm ngang trên giá thí nghiệm,
Trang 58
sau đó đun mạnh vào chỗ có chứa hoá chất. Để đảm bảo độ tinh khiết, không nên thu khí bay ra trong phút đầu tiên. Khoảng vài phút sau CH4 sẽ bay ra mạnh, ta sẽ thu khí.
CaO,t0
3 4 2 3
CH COONa NaOH CH Na CO
Khi làm kiểu bài như thế này, người GV không còn dừng ở việc chỉ nói suông cách điều chế metan mà đã đưa HS tiếp cận rất gần với thực tế của hóa học.
Bằng hình ảnh các em sẽ liên tưởng và hình dung ra cách mình sẽ tiến hành thí nghiệm ra sao. Thông qua thí nghiệm này các em có thể sẽ sáng tạo ra cách tiến hành điều chế một vài ankan tương tự.
Cũng từ mô hình trên các em sẽ hiểu và nắm được thế nào là phương pháp thu khí bằng cách dời chỗ nước và sẽ tìm ra câu trả lời vì sao phải thu khí theo cách này.
Ví dụ 3: Cho hình vẽ sau, hãy cho biêt bộ dụng cụ đó có thể dùng miêu tả phản ứng nào?
Phân tích : Đối với hình vẽ trên, HS sẽ quan sát thấy bộ dụng cụ điện phân đơn giản được đặt vào trong một chậu thủy tinh. Bên catot có ion Na+ và bên anot có ion Cl-. Căn cứ vào những hình ảnh mà HS quan sát được thì kết luận đây là dụng cụ điện phân nóng chảy muối ăn (NaCl) và có màng ngăn. Sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:
( ) ( )
Catot NaCl Anot
2Na++ e → Na 2Cl-→ Cl2+ 2e Phương trình điện phân là: 2NaCl 2Na + Cl2
Trang 59
Cần có màng ngăn không cho Cl2tác dụng trở lại với Na ở trạng thái nóng chảy làm giảm hiệu suất của quá trình điện phân. Một số chất phụ gia như NaF, KCl giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hệ…
Ví dụ 4: Cho hình vẽ sau, hãy cho biết bộ dụng cụ đó có thể dùng điều chế chất gì?
Phân tích: Quan sát vào hình ảnh bộ dụng cụ thí nghiệm trên, HS sẽ nhận xét được để thu được kết tủa không tan trong bình aclen thì sản phẩm sinh ra của bình kíp là khí amoniac (NH3). Khi dẫn khí này đi qua dd AlCl3 thì ta sẽ thu được kết tủa trắng keo là Al(OH)3. Phương trình phản ứng sẽ xảy ra như sau:
4 3 2
t co NaOH NH Cl NaCl NH H O
33 33 2 4 ( )3
AlCl NH H O NH Cl Al OH
Bài tập tương tự:
Câu 1: Quan sát hình vẽ thí nghiệm sau:
Hãy cho biết:
a. Hiện tượng xảy ra và giải thích.
b. Nếu đưa ngọn lửa vào đầu vuốt nhọn thì có hiện tượng gì không?
Al
Dd NaOH
?
dd AlCl3 Kết tủa không tan
Trang 60 Câu 2: Quan sát hình vẽ thí nghiệm sau:
a) Hãy cho biết thí nghiệm trên sẽ điều chế được chất nào?
b) Từ thí nghiệm trên hãy cho biết vì sao khi ta ném đất đèn xuống ao cá sẽ làm cá chết?
c) Vì sao trong công nghiệp, phương pháp điều chế axetilen từ metan hiện đang được sử dụng rộng rãi hơn phương pháp đi từ đá vôi và than đá?
Câu 3: Quan sát hình vẽ thí nghiệm sau:
a) Hãy cho biết thí nghiệm trên sẽ điều chế được chất nào?
b) Viết sơ đồ phản ứng.
c) Nếu nhỏ vài phenolphtalein thì có hiện tượng gì không?
Ví dụ 5 : Hãy quan sát và giải thích hiện tượng khi cho mẫu Na vào trong chậu nước thủy tinh.
Phân tích : Đối với dạng bài tập thực nghiệm này các em cần phải quan sát thí nghiệm thật chi tiết để có thể nêu hiện tượng một cách đầy đủ nhất. Từ đó, các em mới có thể đưa ra những giải thích thật sát đáng cho các hiện tượng mà em được Bài 3: Quan sát hình vẽ sau:
CaC2
H2O
?
dd NaCl
Trang 61
nhìn thấy. Bài tập này, có thể tập cho các em cách quan sát một hiện tượng vốn có sẵn.
Khi quan sát các em sẽ thấy được từng hiện tượng sau :
Mẫu Natri tác dụng mãnh liệt với nước và sinh ra nhiệt nên chậu nước sẽ nóng dần lên, nó có thể gây cháy nếu như mẫu Natri quá lớn. Ta có phản ứng như sau :
2 2
1
2 Na H O NaOH H
Do phản ứng sinh ra khí nên HS quan sát thấy được mẫu Natri chạy vòng quanh chậu nước.
Và do khối lượng riêng của kim loại Natri nhẹ hơn nước nên HS thấy được hình ảnh mẫu Natri lơ lửng trên mặt nước.
Nếu ta nhỏ vài giọt phenolphtalein vào chậu nước sau phản ứng ta sẽ thấy dung dịch sẽ có màu hồng dung dịch sau phản ứng có tính bazơ (phù hợp với sản phẩm của phương trình)
Ví dụ 6: Hãy mô tả và giải thích hiện tượng khi quan sát GV tiến hành thí nghiệm sau: nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3.
Phân tích: Khi quan sát thí nghiệm trên, HS sẽ thấy được hiện tượng: dd AlCl3 từ trong suốt chuyển sang đục dần, dần dần sẽ hình thành nên một kết tủa trắng keo lớn nhất. Rồi kết tủa đó từ từ tan ra cho đến khi dung dịch trong suốt trở lại ban đầu.
Những hiện tượng ấy được giải thích như sau:
Khi dung dịch AlCl3 tác dụng với dung dịch NaOH thì sẽ sinh ra Al(OH)3 có dạng kết tủa keo theo phương trình
3 3
3NaOHAlCl 3NaClAl OH( )
Nhưng vì Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính nên có khả năng tan trong dung dịch kiềm dư nên dung dịch lúc sau trong trở lại.
Bài tập tương tự:
Câu 1: Hãy mô tả và giải thích hiện tượng khi quan sát thí nghiệm sau: nhỏ từ từ dung dịch HCl cho đến dư vào dung dịch NaAlO2.
Câu 2: Hãy mô tả và giải thích hiện tượng khi quan sát thí nghiệm sau: sục từ từ khí CO2 cho đến dư vào dung dịch NaAlO2.
Trang 62
Câu 3: Hãy mô tả và giải thích hiện tượng khi quan sát thí nghiệm sau: nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NH3 cho đến dư vào dung dịch AlCl3.