Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học theo phương pháp thực nghiệm - Hóa học 10

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học theo phương pháp thực nghiệm - Hóa học 10

1. A. Đặt vấn đề Trong trường phổ thông, thí nghiệm giúp học sinh làm quen với những tính chất, mối liên hệ và quan hệ có tính qui luật giữa các đối tượng nghiên cứu, giúp làm cơ sở để nắm vững các qui luật, các khái niệm khoa học và biết cách khai thác chúng. Đối với bộ môn hoá học, thí nghiệm giữa vai trò đặc biệt quan trọng như một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy – học. Thí nghiệm hoá học có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng và củng cố niềm tin khoa học của học sinh, giúp hình thành những đức tính tốt của người lao động: ngăn nắp, trật tự, gọn gàng. Vì vậy khuynh hướng chung của việc cải cách bộ môn hoá học ở trong nước và trên thế giới là tăng tỉ lệ giờ cho các thí nghiệm và nâng cao chất lượng các bài thí nghiệm. Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu, Tôi nhận thấy, bài tập hoá học thực nghiệm là một trong số loại bài tập có tác dụng củng cố lí thuyết, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, có ý nghĩa lớn trong việc gắn liền lí thuyết và thực hành. Loại bài tập này vừa mang tính chất lí thuyết và tính chất thực hành. Mối quan hệ hữu cơ giữa lí thuyết và thực hành được thể hiện rõ khi giải loại bài tập này. Muốn giải được loại bài tập này học sinh cần nắm vững lí thuyết, vận dụng lí thuyết để vạch phương án giải quyết và vận dụng những kĩ năng kĩ xảo thực hành để thực hiện phương án đã vạch ra. Bài tập phân hoá - nêu vấn đề và giải quyết vấn đề là loại bài tập kết hợp hai yếu tố: phân hoá và nêu vấn đề trong dạy học nhằm đạt được các mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay là đảm bảo tính vừa sức, sát đối tượng trong giáo dục vừa phát huy tính tích cực trong học tập, hình thành và phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là những bài tập mà trong quá trình giải, thường xuất hiện trước học sinh các câu hỏi có đặc tính’’ nêu vấn đề’’. Tuỳ theo mục đích dạy học, tính phức tạp và quy mô của từng loại bài tập hoá học mà giáo viên có thể sử dụng các hình thức phân hoá khác nhau. Nội dung chương trình sách giáo khoa hoá học 10 ban cơ bản và nâng cao đã đưa những thí nghiệm bằng hình vẽ và có thêm tiết thực hành, nhưng số lượng thí nghiệm học sinh được làm và theo dõi từ thầy cô giáo làm còn hạn chế, nên việc hình thành kĩ năng thực hành thí nghiệm cũng hạn chế: ví dụ như cách thu khí, thực 1
2. hiện phản ứng giữa chất khí và chất rắn Vì vậy trong sáng kiến kinh nghiệm này Tôi mạnh dạn xây dựng và đưa vào sử dụng loại bài tập hoá học thực nghiệm theo hướng phân hoá nêu vấn đề cho hai chương: Halogen và Ôxi lưu huỳnh mà chủ yếu được khai thác từ các thí nghiệm trong sách giáo khoa lớp 10 chương trình mới. B.Giải quyết vấn đề. 1. Nguyên tắc xây dựng Trên cơ sở phân loại bài tập hoá học thực nghiệm và phân hoá theo năng lực học tập của học sinh, chúng ta có thể xây dựng hệ thống các bài bài tập hoá học thực nghiệm với mức độ khác nhau. a) Mức độ 1: Cần hướng học sinh nêu ra được các tính chất, các hiện tượng, cách giải thích những nguyên nhân đơn giản nhất, trình bày lại các kiến thức cơ bản dựa vào trí nhớ. b) Mức độ 2: Học sinh biết vận dụng kiến thức vào những điều kiện và hoàn cảnh mới. Để giải quyết vấn đề này học sinh cần có sự phân tích, so sánh để nêu ra một số yêu cầu cơ bản đối với một số lớn các chất, các hiện tượng. c) Mức độ 3: Là mức độ cao nhất, mức độ này yêu cầu không chỉ phân tích, so sánh mà phải khái quát hoá các số liệu thu được, sử dụng chúng trong điều kiện phức tạp hơn 2. Xây dựng bài tập hoá học thực nghiệm theo hướng phân hoá nêu vấn đề cho hai chương: Halogen và Ôxi lưu huỳnh. Ví dụ 1: nội dung bài tập điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm Mức độ 1: Sắp xếp thứ tự thao tác hợp lý khi tiến hành thí nghiệm điều chế Clo và thử tính tẩy màu của Clo ẩm. 1. Lấy kẹp gỗ (hoặc giá gỗ) kẹp ống nghiệm. 2. Đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống hút nhỏ giọt dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm đựng KMnO4. 3. Lấy 1 lượng nhỏ KMnO4 cho vào ống nghiệm. 4. Kẹp 1 mảnh giấy màu ẩm, 1 mảnh giấy màu ở miệng ống nghiệm. 5. Bóp nhẹ đầu cao su của ống hút cho 3 - 4 giọt dung dịch HCl đặc vào KMnO4. A. 1, 2, 3, 4, 5 B. 1, 3, 4, 2, 5 C. 1,2, 3, 5, 4 D. 1, 3, 2, 5,4 2
3. Hãy chọn đáp án đúng Đáp số: đáp án D Mức độ 2: Trong các hình vẽ mô tả cách thu khí Clo sau đây, hình vẽ nào đúng? Hướng dẫn: Dựa trên tính chất vật lí và hoá học của khí clo là: - Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí - Tác dụng với H2O Từ đó học sinh thấy được rằng phương pháp thu khí clo trong phòng thí nghiệm là phương pháp đẩy không khí, được mô tả bằng hình 1 Mức độ 3: Cách 1: Dụng cụ vẽ bên cạnh có thể dùng để dung dịch B điều chế chất khí nào trong số các khí sau trong phòng thí nghiệm: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4. Giải thích. Lập bảng để xác định chất A, B, A C tương ứng Khí C Hướng dẫn: Khí C là khí có đặc điểm: Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí 3
4. C Cl2 SO2 CO2 O2 B Dd HCl dd HCl ddH2SO4đ,n Dd HCl H2O2 A KMnO4 Sun fit S, Cu Cacbonát MnO2 Cách 2: Cho các chất sau: H O, HCl, H SO 2 2 4 X ,NaOH, NaCl, CaCO3,MnO2, CaCl2 , Na2SO4, KMnO4 Cặp chất dùng để điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm (hình vẽ bên) là: Y X Y Khí clo A NaCl H2SO4 B HCl H2SO4 C HCl MnO2 D CaCl2 KMnO4 Ví dụ 2: Làm sạch khí clo sau khi điều chế Mức dộ 1: Khi điều chế Clo trong PTN (từ HClđ và KMnO4 hoặc MnO2) sản phẩm sinh ra lẫn HCl dư và hơi H2O để loại bỏ HCl dư và hơi H2O người ta dẫn hỗn hợp sản phẩm qua các bình đựng. A. Dung dịch K2CO3 C. Dung dịch NaCl sau đó qua H2SO4 đặc B. Bột đá CaCO3 D. Dung dịch KOH đặc Hãy chọn đáp án đúng Đáp số: Đáp án C Mức độ 2: Trong phòng thí nghiệm người ta thường tiến hành điều chế khí clo tinh khiết theo hình vẽ sau: hãy giải thích tại sao lại phải mắc sơ đồ thí nghiệm như thế? 4
5. dung dịch HCl đặc MnO2 bông tẩm NaOH đặc Khí clo dd NaCl H2SO4 đặc Hướng dẫn: Khí clo điều chế được có lẫn: khí HCl, hơi nước nên phải dẫn qua dung dịch NaCl để hấp thụ HCl và H2SO4 đặc để hấp thụ hơi nước.Khí clo nặng hơn không khí và không tác dụng được với không khí nên có thể thu trực tiếp, bông tẩm dung dịch NaOH để hạn chế khí clo thoát ra ngoài không khí. Mức độ 3: Khí clo được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng của axit HCl với MnO2 thường có lẫn tạp chất . Để thu được khí clo tinh khiết, người ta dẫn khí clo không tinh khiết đi qua hai bình, một bình đựng chất lỏng X và một bình đựng chất lỏng Y. Hãy xác định các chất X, Y trong số các chất sau: KMnO4, H2O, dung dịch NaCl, Ca(OH)2, NaOH, H2SO4đặc, dung dịch HCl. Vẽ sơ đồ qui trình làm sạch khí clo bằng hoá chất đã xác định ở trên. Hướng dẫn: X Y Dung dịch NaCl H2SO4đặc Dung dịch KMnO4 H2SO4 đặc X X Ví dụ 3: Bài tập về lắp đặt dụng cụ thí nghiệm khi điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm. Mức độ 1: Y Y Khí clo Khí clo 5
6. Hình vẽ bên mô tả cách điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm, hãy giải thích HCl sơ đồ lắp ráp đó? Hướng dẫn: Khí clo được điều chế từ chất rắn MnO2 MnO2 và axit HCl đặc nên tiến hành trong bình cầu, cần đốt nóng bình cầu vì phản Khí clo ứng xảy ra cần nhiệt độ. Khí clo thoát ra thu trực tiếp vào bình đựng khí để ngửa, không nút đậy (phương pháp đẩy không khí), vì khí clo nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí Mức độ 2: HCl đặc Phân tích chỗ sai trong sơ đồ hình vẽ điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm MnO2 B Khí clo Hướng dẫn: Hình vẽ bên mô tả cách điều chế và thu trực tiếp khí clo bằng phương pháp đẩy không khí, nên bình thu khí không đậy nút kín để không khí trong bình bị đẩy ra ngoài. Sai ở nút B Mức độ 3: ( Bài tập tổng hợp: điều chế – làm sạch – lắp đặt dụng cụ thí nghiệm) Trong phòng thí nghiệm để điều chế và thu một số khí tinh khiết, người ta lắp bộ dụng cụ thí nghiệm như hình vẽ đó 6
7. 1 2 bông 5 3 4 Phễu 1 chứa chất lỏng hoặc dung dịch Bình cầu 2 Chứa chất rắn hoặc dung dịch Bình tam giác 3 chứa chất lỏng hoặc dung dịch Bình tam giác 4 chứa chất rắn hoặc dung dịch Bình tam giác 5 thu khí. a) Hãy cho biết dụng cụ trên điều chế và thu khí nào trong số các khí sau đây: H2, O2, Cl2, HCl, H2S, SO2, CO2, CO, CH4, C2H4, C2H2. b) Hãy đề nghị cách khắc phục ( lắp đặt lại dụng cụ) để có thể điều chế và thu được những khí còn lại. Hướng dẫn: a) Để điều chế khí nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí: O2, Cl2, HCl, H2S, SO2, CO2 b) Để thu được khí nhẹ hơn không khí ( lắp lại dụng cụ thí nghiệm), thì úp ngược bình số 5: H2, CO, C2H4, CH4, C2H2 Ví dụ 4: Nội dung điều chế khí HCl Mức độ 1: Cách 1: Phản ứng được dùng để điều chế khí HCl trong phòng thí nghiệm là: A. H2S + Cl2 2HCl + S t0 B. CH4 + 2Cl2 C + 4HCl C. H2 + Cl2 2HCl as D. NaClr + H2SO4đ NaHSO4 + HCl 7
8. Hãy chọn đáp án đúng Đáp số: Đáp án D Cách 2: Sắp xếp các thao tác hợp lí khi tiến hành thí nghiệm giữa Hiđrô và Clo trong phòng thí nghiệm. 2. Đốt cháy dòng khí H2 3. Cho một ít H2o vào bình chứa khí clo 4. đưa dòng khí H2 đang cháy vào bình khí clo 5. Thu khí clo vào bình kín và điều chế khí H2 bằng bình kíp 6. Lắc đều bình khí sau phản ứng, cho một mẫu quỳ tím vào để xác định sản phẩm tạo thành. A. 1, 2, 3, 4, ,5 C. 4, 2, 1, 3, 5 B. 2, 3, 4, 5, 1 D. 4, 2 ,1 ,5 ,3 Đáp số: đáp án C Mức độ 2: Trong các hình vẽ sau, xác định hình vẽ đúng nhất mô tả cách thu khí HCl trong phòng thí nghiệm. Hướng dẫn: Dựa vào tính chất vật lí và hoá học của khí HCl - Nặng hơn không khí, không tác dụng với không khí - Tan nhiều trong nước Từ đó học sinh thấy rằng phương pháp thu khí HCl trong phòng thí nghiệm là phương pháp đẩy không khí, được mô tả bằng hình 2 Mức độ 3: Sau đây là một số phương pháp thu khí vào ống nghiệm 8
9. 1 2 3 Hãy cho biết phương pháp (1), (2), (3) có thể thu được những khí nào trong số các khí sau: H2, Cl2, O2, N2, HCl, SO2, H2S. Hướng dẫn: Phương pháp 1: dùng để thu khí nhẹ hơn không khí Phương pháp 2: Thu khí nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí Phương pháp 3: Thu khí không tác dụng được với H2O Phương pháp Thu khí 1 H2 2 Cl2, O2, HCl, SO2, H2S 3 O2, H2, N2 Ví dụ 5: Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và tính chất của oxi Mức độ 1: KMnO4 Hình vẽ bên là cách lắp đặt dụng bông cụ thí nghiệm, điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.Hãy giải thích cách lắp đặt đó. Hướng dẫn: • ống nghiệm hơi trúc xuống,để hơi nước trong quá trình đun nóng KMnO 4 không rơi xuống đáy ống nghiệm làm vỡ ống nghiệm. • Trước khi đậy nút cần cho vào ống nghiệm một ít bông để hạn chế bụi thuốc tím bay sang ống dẫn khí khi phản ứng xảy ra. • Dùng đèn cồn hơ lướt nhẹ dọc ống nghiệm, sau đó đun tập trung ngọn lửa vào chỗ có thuốc tím vì tránh quá trình thuỷ tinh co giãn đột ngột làm vỡ ống nghiệm. 9