SKKN nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Hóa học lớp 11 (chương 2 Nitơ- Photpho) chương trình cơ bản

CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI CLDH: Chất lượng dạy học dd: Dung dịch GD: Giáo dục GV: Giáo viên HS: Học sinh KT: Kiểm tra KTĐG: Kiểm tra đánh giá PPGD: Phương pháp giáo dục

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:

“NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11 (CHƯƠNG 2: NITƠ- PHOTPHO)

CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN”

CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI

CLDH: Chất lượng dạy học dd: Dung dịch

GD: Giáo dục GV: Giáo viên HS: Học sinh KT: Kiểm tra KTĐG: Kiểm tra đánh giá PPGD: Phương pháp giáo dục PPDH: Phương pháp dạy học PP: Phương pháp

pthh: Phương trình hoá học

pư : Phản ứng PTDH: Phương tiện dạy học SGK: Sách giáo khoa

TN: Thí nghiệm TNTH: Thí nghiệm thực hành TNHH: Thí nghiệm hoá học TNGV: Thí nghiệm giáo viên TNHS: Thí nghiệm học sinh THPT: Trung học phổ thông THCS: Trung học cơ sở XH: Xã hội

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong chiến lược phát triển giáo dục và đào tạo của nước ta đã nhấn mạnh vai trò then chốt của việc đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng lấy người học làm trung tâm, giúp tăng cường tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học Trong giảng dạy phải ưu tiên áp dụng linh hoạt, thường xuyên các phương pháp dạy học tích cực, các phương pháp có tính trực quan cao, sử dụng các phương tiện, thiết bị đa dạng, sinh động, coi trọng thực hành, thực nghiệm

Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm và lí thuyết, yếu tố đặc trưng này chính

là kim chỉ nam cho công tác nghiên cứu, giảng dạy và học tập môn hóa học Do đó, phương pháp nhận thức đúng đắn về hóa học là phải dựa trên những kết quả nghiên cứu thực nghiệm kết hợp chặt chẽ với các lí thuyết cơ bản về hóa học như các định luật, các học thuyết…

Như vậy sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy là một phần không thiếu trong dạy học hóa học

Trong thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, thí nghiệm còn ít được

sử dụng trong bài giảng, kể cả các thí nghiệm đã được hướng dẫn trong sách giáo khoa, nếu có sử dụng thì cũng là các thí nghiệm đơn giản, chủ yếu để minh họa cho kiến thức

đã biết Vì vậy cần phải có những nghiên cứu nhằm đưa việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học được thường xuyên hơn, hiệu quả hơn

Với vai trò là một giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học ở trường phổ thông tôi rất mong muốn việc học tập và nghiên cứu của mình sẽ góp một phần nhỏ bé vào quá trình hoàn thiện, xây dựng hệ thống phương pháp áp dụng các thí nghiệm vào giảng dạy Vì

vậy tôi quyết định chọn đề tài: “ Nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm trong dạy

học hóa học lớp 11 (chương 2: Nitơ- Photpho) chương trình cơ bản– trung học phổ thông ”

Nghiên cứu và tổng hợp lí thuyết về: đặc trưng của môn hóa học, đặc điểm của thí nghiệm hóa học, vai trò của thí nghiệm trong dạy học Hóa học, ưu điểm, nhược điểm của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học

Tìm hiểu mục đích và phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học

Tìm hiểu và đánh giá thực trạng sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy nói chung và trong giảng dạy phần vô cơ lớp 11 chương trình cơ bản nói riêng, từ đó đề xuất cách thức xây dựng

và vận dụng các thí nghiệm trong dạy học hóa học

Khảo sát tính hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm vào các bài dạy

Thống kê, xử lí và phân tích kết quả thu được

dụng vào các bài giảng thuộc chương trình hóa học 11

5 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

5.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình giảng dạy môn hóa học ở trường trung học phổ thông

5.2 Đối tượng nghiên cứu

Các thí nghiệm thuộc chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản và cách sử dụng chúng theo hướng dạy học tích cực

5.3 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung: Chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản

- Địa điểm: tại trường THPT Mỹ Hào- Hưng Yên

6 Giả thuyết khoa học

- Trong quá trình dạy học hoá học, biết sử dụng các thí nghiệm theo hướng như là nguồn kiến thức giúp học sinh khai thác, tìm kiếm kiến thức hoặc để kiểm chứng, kiểm tra những dự đoán, suy luận lí thuyết, hình thành khái niệm thì sẽ nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm theo hướng dạy học tích cực từ đó nâng cao được chất lượng dạy học

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu, tham khảo các tài liệu có liên quan: Các công trình nghiên cứu, sách, báo, tạp chí chuyên ngành về các vấn đề liên quan từ đó hệ thống, khái quát hóa làm cơ

sở lý luận cho đề tài

7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp phỏng vấn, điều tra thực tiễn

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7.3 Phương pháp thống kê toán học, ứng dụng khoa học sư phạm

Sử dụng các kiến thức và phương pháp của thống kê toán học, các phần mềm tin học để

xử lí, phân tích và đánh giá các kết quả thực nghiệm sư phạm

8 Đóng góp mới của đề tài

- Đề xuất được 4 biện pháp sử dụng hệ thống thí nghiệm trong giảng dạy

- Soạn được các giáo án giảng dạy theo hướng nâng cao chất lượng sử dụng các thí nghiệm theo hướng dạy học tích cực

- Xây dựng bộ hình ảnh các dụng cụ thí nghiệm thông thường, cải tiến và thiết kế một số thí nghiệm

Chương 2: Sử dụng hệ thống thí nghiệm trong dạy học hoá học lớp 11 (chương 2: Nitơ- Photpho) chương trình cơ bản

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SỬ

DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC

1.1.Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở Việt Nam

1.1.1.Nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học

Trong công cuộc xây dựng đất nước quá độ tiến lên chủ nghĩa xã hội, nhiệm vụ của giai đoạn hiện nay là thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước phấn đấu đến năm

2020 đưa đất nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp Trong những vấn đề cần thực hiện đổi mới thì đổi mới phương pháp dạy học có vị trí vô cùng quan trọng Luật

GD (2005), điều 24.2 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích

cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Tuy vậy,

cho đến đến nay công cuộc đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường phổ thông theo định hướng này chưa được thực hiện một cách toàn diện, cách dạy mang tính thông báo kiến thức sách vở định sẵn và cách học thụ động vẫn diễn ra phổ biến Bên cạnh đó, trong các nhà trường hiện nay đã xuất hiện ngày càng nhiều tiết dạy tốt của các thày cô giảng dạy theo hướng tổ chức cho HS hoạt động, tự lực chiếm lĩnh tri thức mới, nhưng tình trạng chung vẫn là “thày đọc- trò chép” hoặc giảng giải xen kẽ vấn đáp tái hiện, biểu diễn trực quan minh họa

Giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc đào tạo con người, do đó đóng vai trò then chốt trong sự phát triển Như vậy xã hội tri thức là xã hội toàn cầu hoá, trình độ GD đã trở thành yếu tố tranh đua quốc tế Với sự phát triển nhanh chóng của tri thức, GD cần giải quyết được mâu thuẫn cơ bản là: tri thức ngày càng tăng nhanh mà thời gian đào tạo thì có hạn Giáo dục lại phải đào tạo con người đáp ứng được những đòi hỏi của thị trường lao động và nghề nghiệp cũng như cuộc sống, có khả năng hoà nhập và cạnh tranh quốc tế, đặc biệt là phải có được các phẩm chất như: có năng lực hành động; có tính sáng tạo, năng động; tính tự lực và trách nhiệm; năng lực cộng tác làm việc; năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp; khả năng học tập suốt đời

Nước ta đang tiến hành quá trình hội nhập, gia nhập vào các tổ chức quốc tế, các định chế tài chính mang tính toàn cầu nên việc đổi mới trong GD để thích ứng với những xu thế mới là yếu tố vô cùng quan trọng, mang tính chất quyết định đến sự phát triển của đất nước Trong quá trình đổi mới giáo dục thì sự đổi mới về PP dạy và PP học là yếu tố căn bản

1.1.2 Định hướng cơ bản về đổi mới PPDH

Bản chất của việc đổi mới PPDH là tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập tự chủ, sáng tạo là cốt lõi của đổi mới PPDH nói riêng

Một số phương hướng nhằm hoàn thiện các PPDH Hóa học ở trong nước như sau:

- Xây dựng cơ sở lý thuyết có tính phương pháp luận để tìm hiểu bản chất của PPDH và định hướng hoàn thiện PPDH

- Hoàn thiện chất lượng các PPDH hiện có và sử dụng phối hợp nhiều PPDH - Sáng tạo

ra các phương pháp mới

1.1.3 Những xu hướng dạy học hoá học hiện nay

- Dạy học hướng vào người học

- Dạy học theo hướng “Hoạt động hoá người học”

- Tiếp cận kiến tạo trong dạy học

1.1.4 Dạy học tích cực

1.1.4.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ những phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.Vì vậy PPDH tích cực thực chất là những PPDH hướng tới việc hoạt động hoá, tích

cực hoá hoạt động nhận thức của người học chống lại thói quen học tập thụ động

1.1.4.2 Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

- Những PPDH có chú trọng đến việc tổ chức, chỉ đạo để người học trở thành chủ thể hoạt động, tự khám phá những kiến thức mà mình chưa biết

- Những PPDH có chú trọng đến việc rèn luyện kĩ năng, PP và thói quen tự học từ đó

mà tạo cho HS sự hứng thú, lòng ham muốn, khát khao học tập, khởi động lòng ham muốn vốn có trong mỗi HS để giúp họ dễ dàng thích ứng với cuộc sống của XH phát triển, XH tri thức

- Những PPDH chú trọng đến việc tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác theo nhóm, lớp học

- Những PPDH có sự phối hợp sử dụng rộng rãi các phương tiện trực quan, nhất là các phương tiện kĩ thuật nghe nhìn như: máy vi tính, các phần mềm dạy học đáp ứng yêu cầu cá thể hoá hoạt động học tập theo năng lực và nhu cầu của mỗi HS, giúp các em tiếp cận được với các phương tiện kĩ thuật hiện đại trong XH phát triển

- Những PPDH có sử dụng các PP kiểm tra đánh giá đa dạng khách quan, tạo điều kiện

để HS được tham gia tích cực vào hoạt động tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau

1.1.4.3.Một số phương pháp dạy học tích cực hiện nay

* Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại ơrixtic)

* Dạy học nêu và giải quyết vấn đề

* Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ

1.2 Thí nghiệm hóa học trong dạy học hóa học ở trường THPT

1.2.1 Vai trò của thí nghiệm hoá học trong dạy học hoá học

Thí nghiệm hoá học có ý nghĩa to lớn trong dạy học hoá học, nó giữ vai trò cơ bản trong

việc thực hiện những nhiệm vụ của việc dạy học hoá học vì:

- Thí nghiệm giúp HS dễ hiểu bài và hiểu bài sâu sắc TN là cơ sở, điểm xuất phát cho quá trình học tập- nhận thức của HS

- Từ đây xuất phát quá trình nhận thức cảm tính của HS, để sau đó diễn ra sự trừu tượng hóa và tiến lên đến cụ thể trong tư duy

- Thí nghiệm giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học và phát triển tư duy của HS

TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo Nó là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở

HS kĩ năng kĩ xảo thực hành và tư duy kĩ thuật

- Thí nghiệm do tự tay GV làm sẽ là khuôn mẫu về thao tác cho trò học tập và bắt trước,

để rồi sau khi HS làm TN, các em sẽ học được cả cách thức làm TN Do đó có thể nói TN

do GV trình bày sẽ giúp cho việc hình thành những kĩ năng TN đầu tiên ở HS một cách chính xác

- Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học TN biểu diễn của GV được dùng trong nghiên cứu tài liệu mới,trong khâu hoàn thiện kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo TN của HS cũng được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học nói trên

Như vậy, TN hoá học là dạng phương tiện trực quan chủ yếu, có vai trò quyết định trong quá trình dạy học hoá học

1.2.2 Phân loại thí nghiệm trong dạy học hoá học

Trong trường phổ thông hiện nay sử dụng các hình thức TN sau đây:

- Thí nghiệm biểu diễn của GV

1.2.3.Những yêu cầu sư phạm của việc sử dụng TN trong dạy học hóa học

1.2.3.1.Những yêu cầu sư phạm thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

- Đảm bảo an toàn cho GV và học sinh

- Đảm bảo thành công của TN

- Thí nghiệm phải rõ, học sinh phải được quan sát đầy đủ

- Thí nghiệm phải đơn giản, dụng cụ TN gọn gàng mĩ thuật, đồng thời phải đảm bảo tính khoa học

- Số lượng TN trong một bài là vừa phải, hợp lí

- Thí nghiệm phải kết hợp chặt chẽ với bài giảng

1.2.3.2- Những yêu cầu sư phạm đối với thí nghiệm thực hành

- Cần chuẩn bị thật tốt cho giờ thực hành

- Phải đảm bảo an toàn

- TN và dụng cụ phải đơn giản nhưng rõ ràng, chính xác và đảm bảo mĩ thuật

- Khi chọn các TNTH thì GV phải tính đến tác dụng của các TN đó tới việc hình thành kĩ năng, kĩ xảo cho HS

- Đảm bảo và duy trì được trật tự của lớp trong quá trình làm TN

- Giáo viên cần theo dõi và hướng dẫn kĩ thuật cho HS

1.2.4.Thực trạng sử dụng TNHH trong một số trường THPT ở Hưng Yên

Để biết thực trạng về vấn đề sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học hiện nay, chúng tôi đã tiến hành quan sát, điều tra, phỏng vấn GV, HS một số trường THPT tại tỉnh Hưng Yên

Qua tổng hợp ở trên tôi rút ra một số nhận xét sau:

Giáo viên còn rất ít sử dụng TN trong giảng dạy, đa số còn dạy chay hoặc chỉ tiến hành các TN đơn giản và sử dụng chủ yếu để minh họa cho kiến thức mà GV đã thông báo TNHS, TN nghiên cứu, kiểm chứng hầu như không được thực hiện

Các nguyên nhân chủ yếu là:

- Hoá chất, dụng cụ không được bổ sung hàng năm và không được bảo quản tốt nên hỏng và thiếu rất nhiều

- Thời gian để chuẩn bị TN lâu trong khi không có người chuẩn bị, do vậy GV khó chuẩn bị kịp trong khoảng thời gian giữa hai tiết học

- Hầu hết các bài thực hành đều không thực hiện được hoặc chỉ thực hiện được một số bài có TN đơn giản do phòng TN thí nghiệm còn thiếu dụng cụ, hóa chất, thiết bị đảm bảo an toàn khi thực hiện thí nghiệm

- Một số GV vì lâu không làm TN nên ngại làm TN

- Đa số HS khi bước chân vào THPT đều chưa có kĩ năng sử dụng các dụng cụ TN và hoá chất cơ bản, phổ thông

1.2.5 Phương pháp sử dụng thí nghiệm hoá học theo hướng dạy học tích cực

Thí nghiệm trong dạy học hoá học sẽ được coi là tích cực khi TNHH được dùng làm nguồn kiến thức để HS khai thác,tìm kiếm kiến thức hoặc được dùng để kiểm chứng, kiểm tra những dự đoán, suy luận lí thuyết, hình thành khái niệm Các TN dùng trong giờ dạy học hoá học chủ yếu do HS thực hiện nhằm nghiên cứu kiến thức, kiểm tra giả thuyết, dự đoán Các TN phức tạp được GV biểu diễn và cũng được thực hiện theo hướng nghiên cứu Các dạng sử dụng TN hoá học nhằm mục đích minh họa, chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần và được đánh giá là ít tích cực TNHH được tiến hành theo PP nghiên cứu do GV biểu diễn hay do HS, nhóm HS tiến hành đều được đánh giá là có mức

độ tích cực cao

- Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng thí nghiệm đối chứng

- Sử dụng thí nghiệm nêu vấn đề

- Sử dụng thí nghiệm hoá học tổ chức cho học sinh nghiên cứu tính chất các chất

1.2.6 Ứng dụng công nghệ thông tin trong việc sử dụng TNHH

Với sự phát triển mạnh mẽ và những tiện ích lớn lao mà công nghệ thông tin mang lại cho mọi mặt của đời sống xã hội thì việc ứng dụng công nghệ thông tin với vấn đề thí nghiệm hóa học có vai trò rất quan trọng

Có nhiều thí nghiệm để thực hiện được cần phải mất nhiều thời gian, hoặc có khả năng nguy hiểm, độc hại cần những điều kiện đặc biệt mà không thể thực hiện trên lớp được như thí nghiệm NH3 cháy trong khí oxi, điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm… thì công nghệ thông tin có thể giúp giải quyết được các vấn đề này thông qua các tư liệu điện

tử như: video thí nghiệm được thực hiện ở những nơi có đủ điều kiện hoặc các thí nghiệm

ảo được xây dựng trên cơ sở các phần mềm chuyên dụng như Crocodile Chemistry v605…

Kết luận chương 1

Trong chương 1 tôi đã đưa ra những nội dung lí thuyết và thực tiễn của đề tài Đó là các vấn đề:

- Một số xu hướng đổi mới PPDH hoá học ở trường phổ thông

- Các phương pháp dạy học tích cực đang được áp dụng hiện nay

- Vai trò, ý nghĩa của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học, những yêu cầu sư phạm đối với thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành

- Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học trong một số trường phổ thông ở tỉnh Hưng Yên

- Sử dụng thí nghiệm theo hướng dạy học tích cực

Đây là những nội dung mang tính lí luận và thực tiễn để làm cơ sở cho việc xây dựng và

sử dụng hệ thống TN chương 2 lớp 11- chương trình cơ bản và phương pháp tiến hành các TN trong hệ thống đó, phương pháp sử dụng TN trong dạy học hoá học

Phần hoá học chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản nằm ở giữa chương trình học kì 1 của

lớp 11, sau khi học sinh đã được học các lí thuyết đại cương chủ đạo như: Nguyên tử, bảng tuần hoàn, liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa- khử, cân bằng hóa học (ở lớp 10), sự điện li (ở chương 1 của lớp 11)

Phần hoá học vô cơ lớp 11 chương trình cơ bản là phần hóa học vô cơ cuối cùng về phi

kim sau khi học sinh đã được học về những nguyên tố phi kim điển hình như: Halogen, oxi, lưu huỳnh ( ở lớp 10)

Như vậy, vị trí của phần hoá học vô cơ lớp 11 chương trình cơ bản trong chương trình

học cho phép học sinh có thể nghiên cứu một cách đầy đủ, thuận lợi các kiến thức liên quan trên cơ sở nền tảng của các kiến thức đã được trang bị ở các phần trước Đồng thời cũng giúp

HS hoàn thiện các kiến thức về phi kim là điều kiện cần để học sinh có thể học tốt phần hóa học tiếp sau đó

2.1.2 Nội dung kiến thức

Phần hoá học chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản có nhiệm vụ phát triển những kiến

thức hoá học vô cơ ở cấp THCS và ở lớp 10 THPT trên cơ sở các lí thuyết chủ đạo của chương trình Nội dung kiến thức như sau:

CHƯƠNG 2: NITƠ – PHOTPHO

Trong chương này trình bày về kiến thức liên quan đến các đơn chất cũng như các hợp chất tương ứng của hai nguyên tố phi kim điển hình trong nhóm VA là nitơ và photpho,

cụ thể gồm những bài sau:

Bài 7: Nitơ

Bài 8: Amoniac và muối amoni

Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Bài 10: Photpho

Bài 11: Axit photphoric và muối photphat

Bài 12: Phân bón hóa học

Bài 13: Luyện tập: Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng

Bài 14: Bài thực hành số 2: Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho

2.2 Hệ thống thí nghiệm trong chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản

Trong giảng dạy hoá học, việc lựa chọn và xây dựng được một hệ thống các TN cho mỗi tiết dạy, cho mỗi chương cũng như cách tiến hành các TN đó để sử dụng chúng theo hướng dạy học tích cực là rất có ích cho mỗi GV Với mục đích đó, chúng tôi đã tiến hành lựa chọn các TN dùng để giảng dạy trong từng bài học của chương 2 lớp 11 chương trình cơ bản và tiến hành làm các TN đó để xác định các yếu tố đảm bảo thành công, an toàn khi biểu diễn TN

Cụ thể các TN đó như sau:

2.2.1 Hệ thống các thí nghiệm

và muối amoni

Tính tan của amoniac trong nước

muối

axit

10 Bài 9: Axit nitric Axit nitric tác dụng với Cu

11 và muối nitrat Sắt bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội

15 Bài 10: Photpho Chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau

của photpho trắng và photpho đỏ

muối photphat

Axit photphoric tác dụng với dung dịch kiềm

Tính oxi hóa của muối kali nitrat nóng chảy

2.2.2 Một số hình ảnh về dụng cụ thí nghiệm

Các hình ảnh dưới đây giới thiệu về một số dụng cụ thí nghiệm thông thường trong phòng thí nghiệm hóa học ở trường THPT

Hình 2.1 Ống nghiệm Hình 2.2.Ống nghiệm 2 nhánh

Hình 2.10 Kẹp sắt

Hình 2.16 Bình cầu 2 cổ

đáy tròn Hình 2.15 Bình cầu

Hình 2.21 Lọ thủy tinh không

2.2.3 Kĩ năng cơ bản để sử dụng đúng, hiệu quả các dụng cụ và hóa chất thí nghiệm

2.2.3.1 Sử dụng dụng cụ thí nghiệm

* Sử dụng dụng cụ thủy tinh

- Cần nhẹ nhàng, tránh làm va chạm mạnh

- Không đun nóng, rót nước nóng vào các dụng cụ thủy tinh có thành dày

- Khi đun nóng cần đun nhẹ, từ từ, đều rồi mới tập trung đun vào vị trí cần thiết Khi đun xong phải để nguội rồi mới tháo khỏi giá, tránh để ngay xuống mặt bàn, khay có nhiệt độ thấp hơn

* Sử dụng đèn cồn

- Không châm lửa từ đèn này sang đèn khác (tránh làm đổ cồn gây cháy)

- Không đổ cồn quá đầy hoặc để đèn bị khô kiệt cồn

- Khi muốn tắt đèn nên lấy nắp đậy đèn lại, không nên thổi tắt đèn

2.2.3.2 Sử dụng hóa chất thí nghiệm

a Một số quy định chung khi tiếp xúc với hóa chất

- Quy định thay thế: Loại bỏ các chất hoặc các quá trình độc hại, nguy hiểm hoặc thay thế

chúng bằng thứ khác ít nguy hiểm hơn hoặc không còn nguy hiểm nữa Khi tiến hành các thí nghiệm trong quá trình dạy học cố gắng lựa chọn các chất ít độc hại, ít gây nguy hiểm

ví dụ thí nghiệm brom tác dụng với nhôm có thể thay thế bằng thí nghiệm ít độc hơn như iot tác dụng với nhôm Hoặc loại bỏ các chất gây nguy hiểm thuỷ ngân hoặc asen

Hình 2.28 Đèn cồn Hình 2.27 Giá thí nghiệm

- Quy định khoảng cách: Trong dạy học các thí nghiệm độc hại hoặc dễ nổ gây nguy hiểm

phải được tiến hành trong tủ hốt hoặc có tấm kính mica che phía HS, khoảng cách tiến

hành các thí nghiệm không quá gần với HS - Quy định thông gió: Sử dụng

hệ thống thông gió thích hợp để di chuyển hoặc làm giảm nồng độ độc hại trong không khí chẳng hạn như khói, khí, bụi, mù Phòng thí nghiệm, phòng kho hoá chất…cần phải thoáng, có hệ thông hút gió, có nhiều cửa ra vào

- Quy định về trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân: cho HS nhằm ngăn ngừa việc hoá

chất dây vào người như: áo blu, kính bảo vệ mắt, găng tay, khẩu trang, ủng …

b Một số quy định khi tiếp xúc với một số loại hóa chất cụ thể

* Hóa chất là axit

- Phải làm việc trong tủ hút bất cứ khi nào đun nóng axit hoặc thực hiện phản ứng với các hơi axit tự do

- Khi pha loãng, luôn phải cho axit vào nước trừ phi được dùng trực tiếp

- Giữ để axit không bắn vào da hoặc mắt bằng cách đeo khẩu trang, găng tay và kính bảo vệ mắt Nếu làm văng lên da, lập tức rửa ngay bằng một lượng nước lớn

- Luôn phải đọc kỹ nhãn của chai đựng hóa chất và tính chất của chúng

- Kim loại Na, K, Li, Ca: phản ứng cực mạnh với nước, halogen, axit mạnh, tạo hơi

ăn mòn khi cháy Cần mang dụng cụ bảo vệ da, mắt

- Oxit canxi rất ăn da, phản ứng cực mạnh với nước, cần bảo vệ da mắt, đường hô hấp do dễ nhiểm bụi oxit

* Hóa chất dễ cháy nổ

Trong phòng thí nghiệm có hóa chất dễ cháy nổ phải quy định chặt chẽ chế độ dùng lửa, khu vực dùng lửa, có bảng chỉ dẫn bằng chữ và ký hiệu cấm lửa để ở nơi dễ nhận thấy Khi cần thiết phải sửa chữa cơ khí, hàn điện hay hàn hơi phải có biện pháp làm việc an toàn

Không dùng thiết bị, thùng chứa, chai, lọ hoặc đường ống bằng nhựa không chịu được nhiệt chứa hóa chất dễ cháy nổ Không để các hóa chất dễ cháy nổ cùng chỗ với các hóa chất duy trì sự cháy Khi đun nóng các chất lỏng dễ cháy không dùng ngọn lửa trực tiếp, mức chất lỏng trong nồi phải cao hơn mức hơi đốt bên ngoài

Trong quá trình sản xuất, sử dụng hóa chất dễ cháy nổ phải bảo đảm yêu cầu vệ sinh an toàn lao động Phải có ống dẫn nước, hệ thống thoát nước, tránh sự ứ đọng các loại hóa chất dễ cháy nổ

* Hóa chất ăn mòn

Các thiết bị, đường ống chứa hóa chất dễ ăn mòn phải được làm bằng vật liệu thích hợp, phải đảm bảo kín Tại nơi làm việc có hóa chất ăn mòn phải có vòi nước, bể chứa dung dịch natri bicacbonat (NaHCO3) nồng độ 0,3%, dung dịch axit axetic nồng độ 0,3% hoặc các chất khác có tác dụng cấp cứu kịp thời tại chỗ khi xảy ra tai nạn Tất cả các chất thải đều phải được xử lý không còn tác dụng ăn mòn trước khi đưa vào hệ thống thoát nước chung

* Hóa chất độc

Khi tiếp xúc với hóa chất độc, phải có mặt nạ phòng độc tuân theo những quy định sau: Phải chứa chất khử độc tương xứng; Chỉ được dùng loại mặt nạ lọc khí độc khi nồng độ hơi khí không vượt quá 2% và nồng độ ôxy không dưới 15%; Đối với cacbua oxit (CO) và những hỗn hợp có nồng độ CO cao phải dùng loại mặt nạ lọc khí đặc biệt Cấm hút dung dịch hóa chất độc bằng miệng Không được cầm nắm trực tiếp hóa chất độc Các thiết bị chứa hóa chất độc dễ bay hơi, phải thật kín và nếu không do quy trình sản xuất bắt buộc thì không được đặt cùng chỗ với bộ phận khác không có hóa chất độc v.v

2.2.4.Hướng dẫn thực hành các TN

 Các TN được chúng tôi trình bày theo các bài học với các nội dung sau:

- Dụng cụ và hóa chất

- Cách tiến hành TN

- Hiện tượng, giải thích và phương trình hóa học

- Những lưu ý gồm: Điều kiện để TN thành công, an toàn, tiết kiệm hoá chất, những đề xuất cải tiến dụng cụ TN, cách tiến hành một số TN phù hợp với điều kiện thực tế phổ thông về cơ sở vật chất

 Với những TN đơn giản có thể cho HS tự tiến hành chúng tôi trình bày theo cách tiến hành với lượng nhỏ hoá chất Với những TN GV biểu diễn được tiến hành với dụng

cụ, hoá chất đủ để HS cả lớp có thể quan sát rõ hiện tượng xảy ra

 Khi giảng dạy các thí nghiệm có thể kết hợp với việc sử dụng các phiếu học tập

- Cho nước cất vào chậu thủy tinh, múc đầy nước vào ống nghiệm rồi úp ngược xuống chậu nước

- Cho đầu còn lại của ống dẫn khí vào trong ống nghiệm đã múc đầy nước

- Dùng đèn cồn đun nóng nhẹ ống nghiệm chứa dung dịch các chất phản ứng và quan sát hiện tượng đến khi nước trong ống nghiệm úp ngược bị đẩy hết ra chậu thủy tinh thì rút ống dẫn khí ra khỏi ống nghiệm và đậy kín ống nghiệm bằng nút cao su

*Hiện tượng và giải thích

- Khi cho dung dịch NaNO2 vào dung dịch NH4Cl và đun nóng thì có khí không màu thoát ra là N2

PTHH: NH4Cl + NaNO2 to N2↑ + NaCl + 2 H2O

- Khí N2 theo ống dẫn khí đi vào ống nghiệm úp ngược chứa đầy nước, do khí N2 tan ít trong nước nên đã dần chiếm chỗ của nước trong ống nghiệm, đẩy nước ra ngoài chậu thủy tinh

* Lưu ý:

- Có thể thay thế bình cầu 2 cổ bằng bình Wurzt

- Có thể thực hiện thí nghiệm điều chế một lượng nhỏ N2 bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa NH4NO2

Thí nghiệm 2: Tính tan của amoniac trong nước

- Nhúng đầu ống thủy tinh vào chậu nước có pha sẵn dung dịch phenolphtalein

* Hiện tượng và giải thích

- Sau khi nhúng một lát thì nước trong chậu phun vào trong bình qua ống thủy tinh, dung dịch trong bình có màu hồng

- Do amoniac tan nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được khoảng

800 lít khí amoniac) nên làm giảm áp suất trong bình do đó nước ở ngoài chậu thủy tinh

bị hút vào trong bình Dung dịch ở trong bình là dung dịch amoniac có pH ≥ 8,3 nên làm phenolphtalein chuyển thành màu hồng

Thí nghiệm 3: Khí ammoniac tác dụng với khí hiđroclorua

* Dụng cụ và hóa chất

- Lọ đựng dung dịch NH3 đậm đặc và lọ đựng dung dịch HCl đậm đặc

*Cách tiến hànhTN

- Để 2 lọ hóa chất ở cạnh nhau đồng thời mở lắp đậy của 2 lọ

*Hiện tượng và giải thích

- Có “khói” trắng bay lên ở phía trên của 2 lọ hóa chất, do khí HCl và NH3 dễ bay hơi và phản ứng với nhau tạo thành các tinh thể nhỏ của NH4Cl có màu trắng

H×nh 2.30 Sù t¹o thµnh "khãi" amoni clorua

*Cách tiến hànhTN

- Dùng kẹp gỗ kẹp lấy một ống nghiệm sạch, dùng pipet lấy 1ml dung dịch NH3 cho vào ống nghiệm rồi tiếp tục cho vào vài giọt dung dịch phenolphtalein và quan sát màu của dung dịch trong ống nghiệm Sau đó nhỏ từ từ dung dịch HCl loãng vào ống nghiệm và quan sát sự biến đổi màu sắc trong ống nghiệm

* Hiện tượng và giải thích

- Khi cho vài giọt phenolphthalein vào dung dịch NH3 thì dung dịch chuyển sang màu hồng vì NH3 là bazơ (pH ≥ 8) Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm thì màu hồng nhạt dần rồi dung dịch mất màu do NH3 phản ứng hết với HCl

PTHH: NH3 + HCl → NH4Cl

*Lưu ý: Nên sử dụng dung dịch NH3 đặc để làm phenolphtalein chuyển màu hồng rõ rang

và dùng dung dịch HCl loãng để không làm HCl bay hơi vào môi trường không khí gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người làm thí nghiệm

Thí nghiệm 5: Dung dịch amoniac tác dụng với dung dịch muối

cho vào ống nghiệm chứa AlCl3, lắc nhẹ ống nghiệm và quan sát hiện tuợng xảy ra Sau

đó tiếp tục cho thêm dung dịch NH3 nữa vào ống nghiệm dến dư và quan sát hiện tuợng

* Hiện tượng và giải thích

- Có kết tủa keo trắng xuất hiện và khi cho thêm dung dịch NH3 vào thì kết tủa vẫn không tan

- Do dung dịch NH3 có tính bazơ yếu nên phản ứng với AlCl3 sẽ tạo kết tủa là Al(OH)3 và khi dùng dư NH3 thì Al(OH)3 cũng không bị tan

PTHH: AlCl3 + 3 NH3 + 3 H2O → Al(OH)3 ↓ + 3 NH4Cl

Al3+ + 3 NH3 + 3 H2O → Al(OH)3 ↓ + 3 NH4+

* Lưu ý: Không nên sử dụng các dung dịch muối đồng, muối kẽm, muối bạc vì khi sử

dụng dung dịch NH3 dư sẽ làm kết tủa tan do hiện tượng tạo phức

Thí nghiệm 6: Amoniac tác dụng với oxi

- Đun đồng thời 2 ống nghiệm bằng đèn cồn rồi châm lửa đốt khí thoát ra ở đầu ống vuốt nhọn

* Hiện tượng và giải thích

- Khí ở đầu ống vuốt nhọn cháy cho ngọn lửa màu vàng

- Khi đun nóng dung dịch NH3 đặc thì khí NH3 sẽ bay lên và đi ra đầu ống vuốt nhọn, đồng thời khi đun nóng KClO3(có xúc tác MnO2) sẽ phân hủy ra khí O2, khi đốt khí NH3

cháy trong O2 cho ngọn lửa màu vàng

PTHH: 4 NH3 + 3 O2

o t

- Dùng ống nghiệm thứ hai nút bông, nắp lên giá, úp xuống nối với ống dẫn khí từ ống nghiệm thứ nhất để thu khí NH3.

- Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm thứ nhất

Hình 2.31 Điều chế khí amoniac trong phòng thí nghiệm

* Hiện tượng và giải thích

- Khi đun thì thấy có khí thoát ra từ ống nghiệm thứ nhất theo ống dẫn khí vào ống nghiệm thứ hai, khí NH3 thu được nhẹ hơn không khí nên được thu vào ống nghiệm thứ hai bằng phương pháp đẩy không khí

PTHH: 2NH4Cl + Ca(OH)2 to CaCl2 + 2 NH3↑ + 2 H2O

* Lưu ý:

- Để chứng minh khí thu được là NH3 đồng thời xác định được thời điểm khí thu được đã đầy ống nghiệm để dừng lại thì khi nút bông vào ống nghiệm 2 cần lấy một mẩu giấy quì tím ẩm kẹp vào ngay miệng ống nghiệm, khi nào thấy giấy quì ẩm chuyển sang màu xanh thì ống nghiệm đã đầy khí NH3

- Khí NH3 bay ra từ ống nghiệm thứ nhất có lẫn hơi nước nên để loại bỏ hơi nước ta có thể dùng một ống dẫn khí có bầu chứa bột CaO

Thí nghiệm 8: Muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm

* Dụng cụ và hóa chất

- Dụng cụ: Giá đỡ, ống nghiệm, đèn cồn, diêm, pipet

- Hóa chất: Dung dịch (NH4)2SO4 đậm đặc, dung dịch NaOH, giấy quì tím ẩm

*Cách tiến hànhTN

- Dùng pipet lấy 1ml dung dịch (NH4)2SO4 đậm đặc và 2ml dung dịch NaOH cho vào ống nghiệm rồi nắp lên giá

- Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm, đồng thời đặt giấy quì tím ẩm lên trên miệng ống nghiệm

* Hiện tượng và giải thích

- Khi đun thì thấy có khí mùi khai thoát ra từ ống nghiệm làm cho quì tím ẩm chuyển sang màu xanh do muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm tạo khí NH3 thoát ra

PTHH: (NH4 )2SO4 + 2NaOH toNa2SO4 + 2 NH3↑ + 2 H2O

PT ion rút gọn: NH4+ + OH- to NH3 ↑ + H2O

* Lưu ý: Khi quì tím chuyển màu xanh thì ta nên dừng đun ngay để tránh tạo quá nhiều

khí NH3 bay ra môi trường xung quanh

Thí nghiệm 9: Sự phân hủy của NH4Cl

* Dụng cụ và hóa chất

- Dụng cụ: Ống nghiệm, giá đỡ, đèn cồn, diêm, tấm kính nhỏ, thìa lấy hóa chất

- Hóa chất: Muối NH4Cl tinh thể

*Cách tiến hànhTN

- Dùng thìa lấy hóa chất lấy 1 thìa NH4Cl cho vào ống nghiệm rồi kẹp ống nghiệm lên giá

đỡ sau đó dùng tấm kính nhỏ đặt lên miệng ống nghiệm

- Dùng đèn cồn đun ở phía dưới ống nghiệm

Hình 2.32 Sự phân hủy của NH4Cl

*Hiện tượng và giải thích

- Sau khi đun một thời gian thì thấy ở phía dưới tấm kính xuất hiện các tinh thể mầu trắng

do khi đun nóng NH4Cl bị phân hủy:

PTHH: NH4Cl(R) to NH3(K) + HCl(K)

Khí NH3 và HCl bay lên miệng ống nghiệm gặp nhiệt độ thấp hơn đã kết hợp với nhau tạo tinh thể NH4Cl màu trắng

* Chú ý:

- Thí nghiệm này cũng chứng minh hiện tượng thăng hoa hóa học của NH4Cl

Thí nghiệm 10: Axit nitric tác dụng với đồng

* Dụng cụ và hóa chất

- Dụng cụ: Bình tam giác, pipet,

- Hóa chất: Dung dịch HNO3 đặc, mảnh đồng vụn

*Cách tiến hànhTN

- Dùng pipet lấy 5ml dung dịch HNO3 đặc cho vào bình tam giác rồi cho một mảnh đồng vụn vào bình và quan sát hiện tượng

*Hiện tượng và giải thích

- Mảnh đồng tan, tạo dung dịch màu xanh lam và có khí màu nâu thoát ra do HNO3 có tính oxi hóa mạnh đã oxi hóa Cu thành Cu2+( tan và có màu xanh) đồng thời giải phóng ra khí NO2 (có màu nâu)

Hình 2.33 Phản ứng của đồng với axit

HNO3 đặc