Ứng dụng các kỹ thuật tìm kiếm thông tin vào hệ thống tìm kiếm ảnh dựa trên nội dung

SKKN Khai thác sâu hình vẽ sách giáo khoa giúp học sinh giải quyết các bài tập thực nghiệm trong chương trình hoá học trung học phổ thông SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HOÁ TRƯỜNG THPT DTNT TỈNH THANH HOÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KHAI THÁC SÂU HÌNH VẼ SÁCH GIÁO KHOA GIÚP HỌC SINH GIẢI QUYẾT CÁC BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Người thực hiện Nguyễn Thị Cẩm Lê Chức vụ Giáo viên SKKN thuộc môn Hoá học THANH HOÁ NĂM 2016 SangKienKinhNghiem net MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU 1 1[.]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT DTNT TỈNH THANH HOÁ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Người thực hiện : Nguyễn Thị Cẩm Lê

M ỤC LỤC

1 M Ở ĐẦU 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Nhiệm vụ đề tài 2

1.4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 2

1.5 Các phương pháp nghiên cứu 2

1.6 Danh mục kí tự viết tắt 2

2 N ỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 3

2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm 3

2.1.1 Vai trò của hình vẽ - Các hình thức sử dụng hình vẽ 3

2.1.2 Ý nghĩa của bài tập hoá học sử dụng hình vẽ 3

2.1.3 Hệ thống các hình vẽ khai thác 3

2.1.4 Nguyên tắc thiết kế và phân loại bài tập thực nghiệm hoá học 6

2.2 Thực trạng vấn đề 7

2.3 Thiết kế và phân loại bài tâp thực nghiệm hoá học 8

2.3.1 Bài toán thu và tinh chế các chất 8

2.3.2 Bài toán điều chế các chất 9

2.3.3 Bài toán thể hiện tính chất, chứng minh hiện tượng của các chất 13

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường. 16

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18

3.1 Kết luận 18

3.2 Kiến nghị 18

PHỤ LỤC

SangKienKinhNghiem.net

1 M Ở ĐẦU

1.1 Lí do ch ọn đề tài

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học được cái gì đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua việc học

Cùng với xu hướng đó, mục tiêu giáo dục môn hoá học cấp trung học phổ thông là trên cơ sở duy trì, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn hoá học, học sinh có được hệ thống kiến thức hoá học phổ thông từ

cơ bản, hiện đại và thiết thực từ đơn giản đến phức tạp Hình thành và phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn hoá học như: năng lực thực hành hoá học, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học, năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống…

Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học là một trong những cách tích cực hoá hoạt động dạy và học Trong đó thí nghiệm là một trong các phương tiện trực quan quan trọng với môn hoá học (môn khoa học thực nghiệm) 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 Thí nghiệm hoá học có tác dụng phát triển tư duy, giúp học sinh tiếp cận gần hơn với thực tiễn và củng cố niềm tin khoa học của học sinh

Tuy nhiên không phải lúc nào trong quá trình giảng dạy giáo viên cũng có thể sử dụng thí nghiệm Và để hỗ trợ giáo viên có thể sử dụng, khai thác các hình

vẽ, mô hình để phát triển các năng lực cơ bản cho học sinh về thực tiễn, thực hành thí nghiệm cũng như các kĩ năng suy luận, phân tích, tổng hợp

Trong các kì thi tuyển sinh đại học – cao đẳng trong những năm gần đây, đến nay là thi trung học phổ thông quốc gia và các kì thi chọn học sinh giỏi

cấp tỉnh đã xuất hiện nhiều hơn những câu hỏi liên quan đến hình vẽ, sơ đồ nhằm phát triển các năng lực tổng hợp của học sinh Nhưng thực tế lượng bài tập

về chủ đề này còn ít và đa số học sinh vẫn còn được tiếp cận ít về dạng bài tập có hình vẽ

Đứng trước các yêu cầu đổi mới của ngành Giáo dục và Đào tạo, yêu cầu nhiệm vụ năm học và thực trạng của công tác giảng dạy, tôi chọn đề tài:

“Khai thác sâu hình vẽ sách giáo khoa giúp học sinh giải quyết các bài tập thực nghiệm trong chương trình hóa học trung học phổ thông”.

1.2 M ục đích nghiên cứu

Từ các hình vẽ của sách giáo khoa, tôi thiết kế và khai thác các bài tập có

sử dụng hình vẽ với nhiều khía cạnh nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và

kiểm tra đánh giá Thông qua đó hướng dẫn cho học sinh cách nhìn nhận vấn đề

từ hình vẽ và thiết kế thêm một số bài tập thực nghiệm cho học sinh.

1.3 Nhi ệm vụ đề tài

- Nêu vai trò và tác dụng của hình vẽ, các hình thức sử dụng mô hình, hình vẽ

- Tổng hợp và phân loại các hình vẽ trong sách giáo khoa hóa học trung học phổ thông thuộc các chương trình chuẩn và nâng cao

1 4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu các mô phỏng thí nghiệm điều chế, minh hoạ tính chất của các

chất trong chương trình trung học phổ thông Đối tượng là các vấn đề thực hành dễ bị hiểu sai, thiếu sót, nhầm lẫn, gây khó khăn đối với học sinh lớp 10,

11, học sinh luyện thi trung học phổ thông quốc gia, luyện thi học sinh giỏi tại trường trung học phổ thông Dân tộc nội trú tỉnh Thanh Hoá

1.5 Các ph ương pháp nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở lý thuyết

- Nghiên cứu tài liệu về yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, các văn bản về nhiệm vụ năm học

- Nghiên cứu các bài tập hình vẽ có từ trước để tìm ra những điểm mới

- Trao đổi với đồng nghiệp, với học sinh

- Đọc và phân tích các bài tập trong các kì thi cấp tỉnh và cấp quốc gia

- Đọc và phân tích các dạng bài tập từ các sách tham khảo của một số nhà xuất bản

có uy tín

- Phân loại hình vẽ và thiết kế câu hỏi

1.6 Danh mục kí tự viết tắt

BTTN : bài tập thực nghiệm

PTHH : phương trình hoá học PTN : phòng thí nghiệm TCHH : tính chất hoá học THPT : trung học phổ thông

TNHH : thí nghiệm hoá học

SangKienKinhNghiem.net

2 N ỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 C ơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm:

2.1.1 Vai trò của hình vẽ - Các hình thức sử dụng hình vẽ

2.1.1.1 Vai trò

- Thay thế những vật thật quá nhỏ hoặc quá to, quá nguy hiểm

- Làm sáng tỏ cấu tạo và dụng cụ của những máy móc phức tạp

- GV chuyển các nội dung bài giảng từ phức tạp đến đơn giản, từ trừu tượng đến cụ thể nhằm giúp cho HS dễ tiếp thu bài, thêm hứng thú học tập bộ môn cho HS

- Củng cố, ôn tập, kiểm tra kiến thức của HS

- Ở những địa phương cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy chưa đầy đủ, chưa đảm bảo, còn thiếu nhiều thiết bị thí nghiệm thì hình vẽ trong giảng dạy hoá học giúp HS hình dung được vật thật khi làm TN

2.1.1.2 Các hình thức sử dụng hình vẽ

- Dùng hình vẽ có đầy đủ chú thích là nguồn kiến thức để HS khai thác thông tin, hình thành kiến thức mới

- Dùng hình vẽ không có đầy đủ chú thích giúp HS kiểm tra các thông tin còn thiếu

- Dùng hình vẽ không có chú thích nhằm yêu cầu HS phát hiện kiến thức ở mức độ khái quát hoặc kiểm tra kiến thức, kĩ năng

2.1.2 Ý ngh ĩa của bài tập hoá học sử dụng hình vẽ

- Bài tập hoá học sử dụng hình vẽ giúp củng cố, đào sâu, mở rộng kiến

thức một cách sinh động, phong phú, không chỉ đơn giản là tái hiện kiến thức

mà yêu cầu HS vận dụng những điều đã học vào những tình huống cụ thể trong nghiên cứu khoa học và đời sống

- Bài tập hoá học sử dụng hình vẽ là dạng bài tập mang tính trực quan, sinh động gắn liền với kiến thức và kĩ năng thực hành hoá học, góp phần vào

việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS

- Bài tập hoá học sử dụng hình vẽ giúp đa dạng hoá nội dung và hình

thức bài tập, tạo hứng thú học tập cho HS

- Bài tập hoá học sử dụng hình vẽ giúp HS ôn tập và hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực và hiệu quả nhất

2.1.3 Hệ thống các hình vẽ khai thác

2.1.3.1 Hình vẽ các phương pháp thu khí

H 2 O

Hình 3 Hình 2

Hình 1

Phương pháp chiết Phương pháp kết tinh Phương pháp chưng cất

2.1.3.2 Hình vẽ tách và tinh chế các chất

2.1.3.3 Hình vẽ điều chế và minh hoạ tính chất của các chất

1

Điều chế khí clo trong phòng TN

2 Tính tẩy màu của clo

3 Điều chế axit clohiđric

4

Tính tan của HCl

SangKienKinhNghiem.net

Điều chế oxi trong phòng TN

6 Lưu huỳnh tác dụng với hiđro

7 Điều chế khí SO2 trong phòng TN

1 TN điều chế amoniac

2 Tính tan của khí NH3 trong nước

3

TN đốt cháy NH3 trong oxi

Bơng và CuSO 4(khan)

Hợp chất hữu cơ

dd Ca(OH) 2

4

Khí NH 3 HCl

+

NH 4 Cl

NH 4 Cl

Tấm kính

và

TN nhiệt phân muối NH4Cl

6 Xác định C và H trong hợp chất hữu cơ

2.1.4 Nguyên tắc thiết kế và phân loại bài tập thực nghiệm hố học

2.1.4.1 Nguyên tắc

* Thiết lập mối quan hệ

TÍNH CHÂT VẬT LÍ- HỐ HỌC

CHẤT

XỬ LÍ Ơ NHIỄM

PP TINH CHẾ

(8)

(7)

(4) (6)

(9)

(10) (11)

(5)

PP THU CHẤT

SangKienKinhNghiem.net

* Trên cơ sở thiết lập các mối quan hệ giữa tính chất của chất và các phương pháp điều chế, ta có thể khai thác các dạng hình vẽ cho bài tập thực nghiệm theo các hướng khác nhau, tuỳ vào mục đích của từng phần, từng nội dung bài học để kiểm tra, đánh giá và phát triển khả năng tư duy, nâng cao năng lực thực hành của HS

* Với cùng 1 hình vẽ khi xem xét, đánh giá một hay nhiều yếu tố trong hình ta có thể xây dựng được nhiều bài toán khác nhau

Minh hoạ: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế clo trong phòng thí nghiêm như sau:

- Hóa chất bị khử được dùng trong bình cầu (2) không thể là:

- Vai trò của dung dịch NaCl trong bình (3) là:

C Giữ lại hơi nước D Giữ lại axit clohiđric

- Vai trò của dung dịch H2SO4 đặc trong bình (4) là:

A Giữ lại khí clo B Giữ lại khí hidroclorua

C Giữ lại hơi nước D Giữ lại axit clohiđric

- Khi (1): HCl đặc; (2): MnO2; (3): NaCl bão hoà; (4): H2SO4đặc Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Dung dịch H2SO4 đặc có vai trò hút nước, có thể thay H2SO4bằng CaO

B Khí clo thu được trong bình eclen là khí clo khô

C Có thể thay MnO2 bằng KMnO4 hoặc KClO3

D Không thể thay dung dịch HCl bằng dung dịch NaCl

2.1.4.2 Phân dạng

+ Bài toán thu và tinh chế các chất

+ Bài toán điều chế các chất

(1)

(2)

(5)

Cl 2

H 2 O

Hình 3

Cl 2

Hình 1

Bông tẩm

dd NaOH

Cl 2

dd NaCl bão hoà

Hình 4

+ Bài toán thể hiện tính chất, chứng minh hiện tượng, định luật của các chất

2.2 Thực trạng của vấn đề:

- Hình vẽ trong sách giáo khoa thường được giới thiệu lồng ghép vào các tiết dạy nên thời gian khai thác còn hạn chế, việc hiểu đầy đủ và vận dụng hình vẽ vào các bài tập thực nghiệm chưa sâu, chưa phong phú, đa dạng

- Số lượng bài tập thực nghiệm có hình vẽ trong sách giáo khoa còn ít

- Trong quá trình tiến hành thí nghiệm HS chưa có cái nhìn tổng quan, sâu sắc về bản chất của thí nghiệm, dẫn đến còn mắc nhiều sai sót khi giải quyết các bài tập thực nghiệm liên quan đến hình vẽ

2.3 Thi ết kế và phân loại bài tập thực nghiệm hoá học:

2.3.1 Bài toán thu và tinh chế các chất

* Phương pháp thu khí:

Ví dụ 1: Trong các hình vẽ mô tả các

thu khí clo sau đây, hình vẽ đúng là

A Hình 4.

B Hình 2.

C Hình 1.

D Hình 3.

Phân tích: HS nắm được tính chất vật lí của khí clo: nặng hơn không khí; không

tác dụng với không khí; tác dụng với nước

=> Chọn phương án C Hình 1.

Ví dụ 2: Sau khi điều chế 3 khí X, Y, Z được thu lần lượt theo hình 1, 2, 3.

Vậy 3 khí đó lần lượt là:

A H2; SO2; HCl B CO2; H2; H2S

Phân tích: HS phân tích:

Hình 1: Thu khí nặng và không tác dụng với không khí => SO2, CO2

Hình 2: Thu khí nhẹ và không tác dụng với không khí => H2, CH4

Hình 3: Thu khí không tan và không tác dụng với nước => H2, CO2, CH4

Kết hợp mối tương quan giữa các phương án sự phù hợp hay không của các khí

Hình 2 Hình 1

H2O

Hình 3

Cl 2

Hình 2

SangKienKinhNghiem.net

A B C

Hỗn hợp khí

Hình 1.2

Hình 1.1

=> Chọn phương án D CO2; NH3; CH4

* Ph ương pháp chiết: Thiết bị chứa a, b là phễu chiết,

chứa chất lỏng chảy xuống là lọ tam giác, qua khoá c

Ví dụ 3: Ở hình hình 1.1, hai chất (a) và (b) không thể là:

A nước và ancol B nước và dầu ăn

C n ước và xăng D benzen và nước.

=> Chọn phương án A

Ví dụ 4: Ở hình 1.1, hai chất (a) và (b) lần lượt là

A n ước và ancol B nước và dầu ăn.

C d ầu ăn và nước D ancol và nước.

Phân tích: HS cần nắm được: 2 chất lỏng dùng để tách không hòa tan vào nhau và

chất lỏng (a) có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng (b)

=> Chọn phương án C

Ví dụ 5: Để tách khí N2 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp khí gồm: NH3, CO2, O2, N2 ta

sử dụng thiết bị như hình vẽ dưới đây (hình 1.2) cùng với các hóa chất: dd

Ca(OH)2, dd H2SO4 loãng, P trắng Thứ tự các hóa chất trong dụng cụ (A), (B), (C)

lần lượt là:

A dd Ca(OH)2; dd H2SO4 loãng; P trắng

B dd H2SO4 loãng; dd Ca(OH)2; P trắng

C P trắng; dd Ca(OH)2; dd H2SO4 loãng

D P trắng; dd H2SO4 loãng; dd Ca(OH)2

Phân tích:

Đây là bài tập sử dụng hình vẽ, đồng thời là bài tập tinh chế các chất, vì vậy muốn thu được N2 tinh khiết HS phải nhận thức được những chất nào có khả năng tác dụng với các khí còn lại mà không tác dụng với N2, muốn biết được điều đó, các em phải nắm vững tính chất của N2

Cho hỗn hợp khí qua bình (A) chỉ có NH3bị giữ lại:

H2SO4 + 2NH3  (NH4)2SO4

Khí không phản ứng với dd H2SO4 loãng bay ra: CO2, O2 và N2

Cho hỗn hợp khí qua bình 2 chứa dd Ca(OH)2 khí CO2bị giữ lại:

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O Khí không tác dụng bay ra là O2 và N2

Cho hỗn hợp 2 khí còn lại qua bình (C) chứa P trắng, O2bị giữ lại:

4P + 5O2  2P2O5

Khí còn lại không tác dụng N2

=> Chọn phương án B

Khí (E)

Hình 2.2

2.3.2 Bài toán điều chế các chất

* Hình 2.1: Điều chế khí (B) thu bằng

phương pháp dời chỗ của nước từ chất rắn (A)

Lưu ý: Đáy ống nghiệm chứa rắn (A) lắp cao hơn

miệng, để hơi nước thoát ra từ nhiệt phân không

làm vỡ, nứt ống nghiệm và tháo ống dẫn khí ra trước

khi tắt đèn cồn

Vận dụng xây dựng cho các bài toán sau:

Ví dụ 6: Hình 2.1 là sơ đồ điều chế và thu khí B

Biết rằng A là chất rắn có màu tím Công thức của A, B lần lượt là:

C KMnO4, Cl2 D KNO3, O2

Khí (B) thu bằng phương pháp dời chỗ của nước

o

t c

=> Chọn phương án A

Ví dụ 7: Hình 2.1 là sơ đồ điều chế và thu khí B Biết rằng A là hỗn hợp chỉ

gồm 3 chất rắn màu trắng Vậy khí B là

A Cl2 B O2 C NH3 D CH4

Phân tích: HS đánh giá được khí (B) ít hoặc không tan, không tác dụng với nước Loại được các phương án A, C

Kết hợp điều kiện A là hỗn hợp chỉ gồm 3 chất rắn màu trắng

o

CaO

CH COONa + NaOH Na CO + CH 

=> Chọn phương án D

* Hình 2.2: Điều chế khí (E) từ quá trình tương tác chất rắn hoặc lỏng (A) với chất lỏng (B) và thu bằng phương pháp dời chỗ của không khí, miệng bình quay lên

Vận dụng xây dựng cho các bài toán sau:

Ví dụ 8: Hình 2.2 là sơ đồ điều chế và thu

khí (E) không màu, nhưng độc từ chất rắn (A)

và chất lỏng (B) khi đun nóng Thứ tự các chất

A, B, E lần lượt là:

A CuS; dd H2SO4 loãng; H2S

B Na2SO3; dd H2SO4 loãng; SO2

C CaCO3; dd H2SO4 loãng; CO2

D Fe; dd H2SO4 loãng; H2

Phân tích:

Nhận định khí (E) phải nặng hơn không khí, độc và đánh giá được phản ứng

SangKienKinhNghiem.net

(dd B)

(A)

dd E

Bông tẩm

dd D

Hình 2.3

hoá học nào xảy ra

=> Chọn phương án B Na2SO3 + H2SO4 loãng  Na2SO4 + SO2 + H2O

Ví dụ 9: Hình 2.2 là sơ đồ điều chế và thu khí E (không màu, độc) Công thức

của khí E và bông tẩm dung dịch D lần lượt là:

A CO2 và KOH B SO2 và NaOH C NH3 và H2SO4 D SO2 và HCl

Phân tích: Nhận định từ bài cho khí E không màu, độc (loại A)

Xác định được E phải nặng hơn không khí (loại C)

Mối quan hệ giữa E với D để khử độc

SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O (1)

SO2 + Na2SO3 + H2O  2NaHSO3 (2)

=> Chọn phương án B.

GV khai thác: Qua hình 2.2 có thể xây dựng ra rất nhiều câu đánh giá năng lực

HS thông qua khai thác thông tin về đặc điểm các chất dd (B); chất (A) lỏng hoặc rắn; khí E; bông tẩm dung dịch (D)

Dữ liệu xây dựng câu hỏi đánh giá

MnO2

KMnO4

KClO3

Muối sunfua S2-;

sunfit SO32-; HSO3- tan trong

H+

Muối cacbonat

CO32-; HCO3-

Axit H+ ( HCl,

H2SO4 loãng,…)

H2S

SO2

CO2

Vụn kim loại

Điều

chế

NaCl tinh thể H2SO4đậm đặc

Dung dịch bazơ OH

-(NaOH, Ca(OH)2, )

HCl

Ví dụ 10: Hình 2.3 là sơ đồ điều chế và thu

axit clohiđric Chọn phát biểu chính xác về thí nghiệm

trong hình vẽ bên

A Sản phẩm sinh ra trong (E) là dung dịch HCl

B Thí nghiệm chứng tỏ khí HCl không tan trong nước

C Điều kiện của phản ứng là NaCl dạng rắn

và dung dịch H2SO4 nồng độ loãng

D Để hạn chế khí thoát ra, có thể tẩm

vào miếng bông dung dịch H2SO4 đặc

=> Chọn phương án A.