8. Cấu trúc luận văn
2.5.1. Sử dụng hệ thống bài tập hoá học thực nghiệm theo các mức độ nhận
và tư duy trong việc xây dựng kiến thức, kĩ năng mới
a) Chất nào ở bông N, bông P, khí M để chứng minh tính oxi hoá của các halogennua.
b) Phân tích cách làm thí nghiệm.
Trong một số bài lên lớp GV nên chuẩn bị một hệ thống các bài tập theo các mức độ nhận thức và tƣ duy của học sinh. Tuy nhiên, để hình thành kiến thức mới, kĩ năng mới khi sử dụng các bài tập hóa học thực nghiệm, GV nên chọn nhiều bài tập ở mức 1, mức 2 sẽ có hiệu quả hơn. Việc chọn nhiều bài tập mức 3 và mức 4 khiến học sinh lung túng, GV phải gợi mở nhiều, kết quả là vấn đề đặt ra khó giải quyết, mất nhiều thời gian tạo ra những khó khăn không cần thiết cho GV và học sinh.
Vậy hệ thống bài tập thực nghiệm đƣợc áp dụng nhƣ thế nào?
Thông thƣờng trong một bài học GV thƣờng sử dụng bài tập theo các giai đoạn dạy học:
Giai đoạn một: Câu hỏi vấn đáp gồm các bài tập lí thuyết hoặc thực hành ở mức độ biết, hiểu và vận dụng các kiến thức cũ.
Giai đoạn hai: Giải quyết các vấn đề thuộc bài mới bằng các bài tập ở mức độ
biết và hiểu.
Giai đoạn ba: Tổng kết, tìm ra các logic, các mối liên hệ. Thông thƣờng sử dụng các bài tập vận dụng và vận dụng sáng tạo.
Trong các bài tập thực nghiệm thì bài tập mô tả và giải thích hiện tƣợng thí nghiệm đƣợc sử dụng nhiều hơn cả, vì loại này gắn liền với việc nghiên cứu tính chất của một chất hóa học.
Ví dụ: Khi dạy bài Hiđroclorua- Axit clohiđric, GV có thể sử dụng hệ thông câu hỏi
Tƣơng ứng trong từng phần kiến thức.
- Tính chất vật lí của khí hiđroclorua.( nghiên cứu tính tan)
Câu hỏi: Quan sát, nêu hiện tƣợng và giải thích hiện tƣợng xảy ra trong thí nghiệm nghiên cứu tính tan của khí HCl (biết, vận dụng kiến thức cũ)
Học sinh nêu đƣợc hiện tƣợng nhờ quan sát, học sinh vận dụng kiến thức về sự chênh lệch áp suất, sự đổi màu của quỳ tím trong dd axit để giải thích đƣợc hiện tƣợng xảy ra.
- Khi nghiên cứu về tính khử của dd HCl.
Câu hỏi: Làm thí nghiệm khi cho MnO2 tác dụng với HCl đặc, quan sát, nêu hiện tƣợng và giải thích.
- Phần điều chế
Câu hỏi: Cho các chất sau: Cl2, SO2, H2O, H2, H2SO4 đặc, NaCl tinh thể. Hãy viết tất cả các phản ứng tạo ra HCl. Cho biết trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệm ngƣời ta điều chế HCl bằng cách nào? ( biết, hiểu)
HS nhớ lại các kiến thức đã học để viết các PTHH của các phản ứng (1) Cl2 + H2O HCl + HClO
(2) Cl2 + SO2 + 2H2O 2 HCl + H2SO4
(3) NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl (4) H2 + Cl2 2 HCl
Để lựa chọn đƣợc phản ứng dùng để điều chế trong công nghiệp và phòng thí nghiệm học sinh cần phải hiểu đặc điểm của từng phản ứng nhƣ phản ứng (1) và (2) không dùng để điều chế vì phản ứng tuận nghịch xảy ra rất kém và HCl khó tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng.
- Khi dạy về nhận biết ion clorua
Câu hỏi: Làm thí nghiệm khi cho dd AgNO3 vào dd NaCl hoặc vào dd HCl. Hãy quan sát hiện tƣợng, từ đó viết phƣơng trình phản ứng và rút ra cách nhận biết ion clorua( biết).
HS chỉ cần làm thí nghiệm và nêu hiện tƣợng từ đó rút ra đƣợc kết luận. Phần bài tập củng cố học sinh có thể đƣa ra các bài tập:
1) Nhận biết các dung dịch sau bằng phƣơng pháp hóa học( vận dụng kiến thức) NaNO3, HCl, NaCl, NaOH
Bài này học sinh vận dụng các kiến thức để nhận biết các chất 2) Chỉ đƣợc dùng một thuốc thử nhận biết các dung dịch sau: NaOH, CuCl2 , AgNO3, HCl, NaCl
HS phải tƣ duy sáng tạo để có thể chọn đƣợc một thuốc thử thích hợp sao cho bài tập trở nên đơn giản hơn.
Sau đây là một số giáo án cụ thể:
Chƣơng trình lớp 10-nâng cao Bài 31 Hiđroclorua-Axitclohiđric
I- Mục tiêu
– Biết cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, tính chất hoá học của hiđro clorua và axit clohiđric, nguyên tắc điều chế HCl trong PTN, trong công nghiệp. Tính chất và ứng dụng của một số muối clorua, nhận biết ion clorua.
– Hiểu tính chất hoá học của dd HCl là tính axit mạnh và tính khử. – Phân biệt đƣợc dd HCl, muối clorua với dd axit và muối khác. II- Chuẩn bị
– Dụng cụ, hóa chất để điều chế khí HCl nhƣ : dd H2SO4 đặc, tinh thể NaCl, ống nghiệm, đèn cồn, giá sắt. 1 bình khí hiđroclorua, quỳ tím, chậu hoặc cốc thuỷ tinh đựng nƣớc, nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua, dd NaCl, dd HCl, dd AgNO3. – Tranh hoặc sơ đồ thiết bị sản xuất axit clohidric trong công nghiệp. Nếu có điều kiện, GV chuẩn bị đủ dụng cụ, hoá chất cho các nhóm HS thực hiện các thí nghiệm nhận biết ion clorua.
– Một số hình ảnh về ứng dụng của axit clohiđric, muối clorua. Giới thiệu một số hợp chất có chứa ion clorua quen thuộc và quan trọng trong cuộc sống.
Phiếu học tập
Nội dung 1. Nghiên cứu tính chất vật lí a. Khí HCl :
- Trạng thái ? - Màu sắc ? - Độc hay không? - Mùi ? - Tỉ khối ? nặng hay nhẹ hơn không khí ?
- Thí nghiệm thử tính tan của HCl :
Tên thí nghiệm Cách làm Hiện tƣợng Giải thích và kết luận Tính tan HCl 1 bình thuỷ tinh đậy
bằng nút cao su có ống thuỷ tinh vuốt nhọn, nhúng đầu ống thuỷ tinh vào nƣớc có pha vài giọt dd quỳ tím.
b. DD HCl :
- Mùi ? - Nồng độ dd đậm đặc nhất (200C) ? - Các tính chất khác ?
Nội dung 2. Nghiên cứu tính chất hoá học - Axit clohiđric có tính chất hóa học gì ?
- Kết luận về tính chất hóa học của axit clohiđric ? - Nguyên nhân gây ra tính chất hoá học đó ?
Nội dung 3. Điều chế HCl
Từ các chất Cl2, H2O, SO2, NaCl tinh thể, H2SO4 đặc, H2 . Hãy viết các PTHH của các phản ứng điều chế HCl ?
Nội dung 4. Nhận biết ion clorua Tên thí
nghiệm
Cách làm Hiện tƣợng Giải thích, PTHH NaCl+AgNO3 Nhỏ từ từ từng giọt dd
AgNO3 vào 1 ml dd NaCl HCl+ AgNO3 Nhỏ từ từ từng giọt dd
AgNO3 vào 1ml dd HCl Thuốc thử nhận ra ion clorua là gì ? Nội dung 5. Bài tập củng cố
Trình bày phƣơng pháp hoá học nhận biết 4 bình không nhãn sau đây chứa các dd HCl, NaCl, HNO3, NaNO3.
Bƣớc 1 : Chọn thuốc thử, nêu cách làm.
Bƣớc 2 : Tiến hành thí nghiệm nhận biết, ghi tƣờng trình. Bƣớc 3 : Kết luận các lọ, viết báo cáo hoàn chỉnh bài nhận biết
III. Phƣơng pháp dạy học:
- Phƣơng pháp đàm thoại( tái hiện và gợi mở) - Phƣơng pháp hoạt động nhóm.
- Phƣơng pháp trực quan.
IV. Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1 : Tổ chức tình huống học tập
GV : Trong dạ dày của chúng ta có một lƣợng axit clohiđric nhất định giúp tiêu hoá thức ăn, trong công nghiệp axit clohiđric dùng để điều chế nhiều hoá chất quan trọng khác. Vậy hiđro clorua và dd trong nƣớc của nó - axit clohiđric có những tính chất lí, hoá học gì ? Đƣợc điều chế ra sao ? Làm thế nào để nhận ra nó và muối của nó ? Đó là nội dung bài học của chúng ta hôm nay.
Hoạt động 2 : Tính chất vật lí
GV cho HS quan sát bình khí HCl, thông báo hiđro clorua có mùi xốc, độc (có thể làm ngạt thở, khi làm thí nghiệm phải cẩn thận, khi có dấu hiệu có khí hiđro clorua cần mở cửa, khẩn trƣơng thực hiện các biện pháp phòng độc…)
GV làm thí nghiệm hoặc hƣớng dẫn HS làm thí nghiệm thử tính tan trong nƣớc của hiđro clorua và yêu cầu HS quan sát, nêu hiện tƣợng và giải thích.
GV cho HS quan sát dd HCl đặc. GV : Tại sao dd HCl đậm đặc lại bốc khói trong không khí ẩm ?
HS quan sát bình khí HCl và nhận xét : trạng thái, mầu sắc và hoàn thành các câu hỏi nội dung 1.a trong phiếu học tập.
HS quan sát thí nghiệm, thử tính tan của khí HCl. Nêu hiện tƣợng, tham khảo SGK, thảo luận từ đó giải thích và kết luận về tính tan của HCl trong nƣớc.
HS quan sát dd HCl đặc, trả lời câu hỏi nội dung 1.b trong phiếu học tập.
Hoạt động 3 : Tính chất hóa học
GV : Đƣa ra bài tập sau
dd HCl phản ứng với những hoá chất nào sau đây, chọn phƣơng án đúng, viết các PTHH xảy ra, cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hoá khử :
A. Cu(OH)2, CuO, CuSO4, Mg, KOH.
HS làm bài, chữa bài, thảo luận và rút ra nhận xét sau :
- dd axit clohiđric là một dd axit mạnh mang đầy đủ tính chất của một axi.:
B. Fe, Fe(OH)2, CaCO3, Fe3O4, AgNO3. C. Al, S, Al(OH)3, Na2O, Na2CO3. D. Fe(OH)3, CaO, NaOH, NaNO3, Na.
- dd HCl tác dụng đƣợc với dãy chất nào sau đây ? Viết PTHH xảy ra ?
A. KMnO4. B. K2Cr2O7. C. MnO2. D. HClO.
E. Cả A, B, C, D.
GV : Khí HCl, dd HCl trong dung môi benzen có tính chất hoá học nhƣ dd HCl không ?
Cuối cùng GV hƣớng dẫn HS chốt lại tính chất hoá học của HCl.
phản ứng oxi hoá - khử trong đó chất oxi hoá là H+ trong HCl. PTTQ :
2R0 + 2 n 0 n 2 nH Cl 2R Cl nH HS trả lời câu hỏi, viết PTHH, xác định vai trò của Cl– (HCl) trong phản ứng, thảo luận chung và rút ra kết luận :
- HCl có tính khử khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh do Cl– Cl0 + 1e
HS tham khảo SGK trả lời câu hỏi.
HS nhắc lại và tổng kết về tính chất hoá học của HCl theo sơ đồ :
H Cl
Tính axit, tính oxi hoá Tính khử (dd HCl) (khí, dd HCl)
Hoạt động 4 : Điều chế
GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi về điều chế HCl trong phiếu học tập.
GV : yêu cầu HS quan sát hình 5.5 SGK và cho biết trong PTN HCl đƣợc điều chế từ những hoá chất nào ? Viết PTHH xảy ra ?
GV : Hãy cho biết :
HS hoàn thành nội dung 3 trong phiếu học tập, đây là một câu hỏi mở HS có thể viết đƣợc nhiều PTHH tạo thành HCl.
HS quan sát tranh, tham khảo SGK trả lời câu hỏi vào phiếu học tập.
a. Nếu thay NaCl khan bằng dd NaCl, H2SO4 đặc bằng H2SO4 loãng thì phản ứng xảy ra nhƣ thế nào ?
b. Tại sao không dùng axit khác mà phải dùng dd H2SO4 đặc ?
GV : Để sản xuất HCl trong công nghiệp với lƣợng lớn, giá thành rẻ ta cần lấy nguyên liệu nào ?
GV giới thiệu phƣơng pháp sunfat cho HS.
GV cho HS quan sát sơ đồ thiết bị sản xuất axit HCl trong công nghiệp.
GV : - PTHH điều chế HCl bằng phƣơng pháp tổng hợp.
- Tại sao dẫn khí HCl từ phía dƣới lên, H2O đƣợc tƣới từ trên xuống ?
GV nhận xét phần trả lời của HS và hƣớng dẫn HS rút ra nguyên tắc ngƣợc dòng áp dụng trong quá trình sản xuất hoá chất.
GV : Giới thiệu biện pháp thu hồi hoá chất trong quá trình sản xuất các hợp chất hữu cơ chứa clo, tránh thải khí HCl vào không khí gây ô nhiễm môi trƣờng.
HS nêu đƣợc nguồn nguyên liệu phải sẵn có và có nhiều trong tự nhiên đó là muối NaCl.
HS ghi phƣơng pháp sunfat, hoá chất để điều chế HCl trong công nghiệp vào vở.
HS quan sát sơ đồ hình 5.6 - Sơ đồ thiết bị sản xuất axit clohiđric trong công nghiệp và trả lời câu hỏi.
HS rút ra phƣơng pháp tổng hợp dd HCl đặc theo nguyên tắc ngƣợc dòng.
Hoạt đông 5 : Muối clorua và nhận biết ion clorua
GV : Cho biết tính tan của các muối clorua ? ứng dụng của một số muối clorua quan trọng ?
HS sử dụng bảng tính tan, tham khảo SGK nêu tính tan, tính dễ bay hơi của một số muối clorua, liên hệ thực tế
GV hƣớng dẫn HS làm 2 thí nghiệm : dd NaCl tác dụng với dd AgNO3 và dd HCl tác dụng với dd AgNO3.
GV : Có thể dùng hoá chất nào làm thuốc thử để nhận ra ion clorua ?
GV lƣu ý : AgCl là một kết tủa màu trắng, không tan trong axit mạnh nhƣ HNO3, bị xám đen ngoài ánh sáng do : 2AgCl ¸nh s¸ng 2Ag + Cl2
Trắng Bột đen
nêu một số muối clorua quan trọng và những ứng dụng của chúng.
HS làm thí nghiệm, quan sát, nêu hiện tƣợng, giải thích, viết PTHH vào phiếu học tập.
HS nêu đƣợc thuốc thử nhận ra ion clorua là dd muối AgNO3. HS có thể nêu cách nhận biết ion clorua bằng các chất oxi hoá mạnh sinh ra khí Cl2
màu vàng thoát ra khỏi dd.
HS bổ sung kiến thức về AgCl và đi đến kết luận nhƣ SGK.
Hoạt động 6 : Tổng kết và vận dụng
- GV yêu cầu HS trao đổi bài cho nhau (theo dãy hoặc theo bàn), cho đáp án mẫu và hƣớng dẫn chấm điểm cụ thể rồi yêu cầu HS tự chấm điểm bài của nhau.
Nếu có điều kiện, GV chuẩn bị đầy đủ hoá chất cho các nhóm HS làm bài tập nhận biết các chất HCl, NaCl, HNO3, NaNO3.
GV kiểm tra, đánh giá kết quả và giao bài tập về nhà cho HS.
- HS làm bài tập nhận biết hoá chất vào phiếu học tập.
- HS tự đánh giá và chữa bài cho nhau.
Sau khi các nhóm HS tiến hành xong thí nghiệm, mỗi nhóm cử đại diện lên trình bày kết quả.
Bài 42: OZON VÀ HIĐROPEOXIT I- Mục tiêu
– Biết đƣợc cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, hoá học của ozon và hiđropeoxit – Hiểu đƣợc nguyên nhân tính oxi hoá mạnh của ozon, hiđropeoxit.Vận dụng giải thích ứng dụng của chúng
– Giáo dục thái độ, hành vi đạo đức : bảo vệ tầng ozon là bảo vệ trái đất.
II- Chuẩn bị
– Hoá chất : dd H2O2, dd KI, dd KMnO4, dd hồ tinh bột, quỳ tím, dd H2SO4. – Các tƣ liệu, hình ảnh mô phỏng về tầng ozon, sự phá huỷ tầng ozon, một số hình ảnh về thiên tai lũ lụt, hạn hán, một số bệnh nhân bị ung thƣ mắt, da do ảnh hƣởng của tia cực tím.
– Nếu có điều kiện GV chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hoá chất để HS thực hiện các thí nghiệm cá nhân hoặc theo nhóm nghiên cứu về tính chất hoá học của hiđropeoxit, các phƣơng tiện máy tính truy cập internet để HS khai thác thông tin trên mạng.
Phiếu học tập Nội dung 1 : Nghiên cứu về ozon
1.Cấu tạo phân tử : CTPT ?
CT electron ? CTCT ?
Liên kết hóa học ?
So sánh độ bền các liên kết ?
2. So sánh tính chất hoá học của ozon và oxi ? 3. Chứng minh tính chất hoá học của ozon ?
4. ứng dụng của ozon – vấn đề lỗ thủng tầng ozon và ô nhiễm khí quyển .
Nội dung 2: Nghiên cứu về hiđropeoxit 1. Cấu tạo phân tử
Công thức electron ? Công thức cấu tạo ?
Liên kết hoá học ?
Độ bền liên kết hoá học ? Số oxi hoá ?
2. Nghiên cứu tính chất hoá học của Hiđropeoxit a. Dự đoán tính chất của H2O2 ?
b. Thí nghiệm nghiên cứu tính chất hoá học của H2O2 :
Tên TN Cách làm Dự đoán Hiện tƣợng Giải thích , PTHH H2O2 + KI + Quỳ tím 2ml dd H2O2 + 2ml dd KI + quỳ tím H2O2 + KI + hồ tinh bột 2ml dd H2O2 + 2ml dd KI + 2 giọt hồ tinh bột H2O2 + KMnO4 + H2SO4 2 ml dd KMnO4 + 5 giọt H2SO4 + 2ml H2O2
c. Kết luận về tính chất hoá học của H2O2
3. ứng dụng của H2O2?
III- Phƣơng pháp dạy học:
- Phƣơng pháp đàm thoại tái hiện và gợi mở - Phƣơng pháp trực quan.
- Phƣơng pháp hợp tác nhóm nhỏ
IV- Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1. Tổ chức tình huống vào bài
GV: Ozon và hiđropeoxit là gì ? Em đã biết gì về những hoá chất đó ?
GV nhận xét các phƣơng án trả lời và kết luận : ozon là một hoá
Với câu hỏi này học sinh có nhiều