SKKN THÍ NGHIỆM hóa học bậc TRUNG học cơ sở NHỮNG vấn đề cần QUAN tâm và THỰC TRẠNG

Cókinh nghiệm trong việc hướng dẫn học sinh về kỹ năng làm thí nghiệm một cách cóhiệu quả, đảm bảo cho các thí nghiệm của giáo viên và các em học sinh được thànhcông, qua đó đã tạo cho c

THÍ NGHIỆM HÓA HỌC BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ - NHỮNG VẤN

và bổ sung Sau đây là những mặt đã làm được và chưa làm được:

a Những mặt làm được:

- Nhìn chung, giáo viên thực hiện giảng dạy trên lớp, bám sát theo đúngchương trình chuẩn kiến thức, kỹ năng của Bộ Giáo dục và Đào tạo Thực hiện đầy

đủ các bài dạy trên lớp, các bài thí nghiệm thực hành của học sinh Nhiều giáo viên

có kỹ năng làm thí nghiệm biểu diễn thuần thục, đạt kết quả tốt Giáo viên biết cách

tổ chức và quán xuyến lớp học, đồng thời chú ý đến tất cả các đối tượng học sinh và

đã phát huy được tư duy độc lập, sáng tạo của học sinh Học sinh chủ động khámphá, tìm tòi và lĩnh hội kiến thức một cách khoa học

- Nhiều trường học có đủ cơ sở vật chất, như: phòng học, phòng thí nghiệm,phòng học bộ môn, có đủ hóa chất, dụng cụ, thiết bị phục vụ cho việc dạy và học Hàngnăm, học sinh bậc trung học cơ sở tham dự các kỳ thi tuyển chọn học sinh giỏi cấp tỉnh

về thí nghiệm thực hành, về olempic về toán học, anh văn đạt được nhiều giải cao

- Đội ngũ giáo viên không ngừng học tập nâng cao trình độ chuyên môn Cókinh nghiệm trong việc hướng dẫn học sinh về kỹ năng làm thí nghiệm một cách cóhiệu quả, đảm bảo cho các thí nghiệm của giáo viên và các em học sinh được thànhcông, qua đó đã tạo cho các em tin tưởng vào khoa học, hứng thú hơn trong quá trìnhhọc tập, kỹ năng làm thí nghiệm thực hành của học sinh qua từng bài thực hành, từnghọc kỳ, từng năm ngày càng hoàn thiện, học sinh ngày càng ham thích hơn trong việcthực hành thí nghiệm, nhất là chất lượng môn học qua từng năm được nâng lên rõ rệt

- Mở các lớp tập huấn về chuyên môn; làm đồ dùng thí nghiệm; tổ chức Hội thigiáo viên dạy giỏi cấp trường, cấp huyện và tham gia các kỳ hội thi giáo viên dạy giỏicấp tỉnh

- Bồi dưỡng học sinh giỏi cấp trường, cấp huyện, thị xã, thành phố, Tuyểnchọn học sinh tham dự các kỳ thi tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh và cấp quốc gia…

Có được những thành quả nói trên là nhờ sự nổ lực của các cấp quản lý giáodục và sự cố gắng vươn lên của các thầy, cô giáo trong giảng dạy và sự say mê họctập không biết mệt mỏi của các em học sinh thân yêu.

b Những mặt chưa làm được:

Bên cạnh những mặt tích cực đã đạt được, tuy nhiên vẫn còn một số hạn chếnhất định Nội dung chúng tôi cần chú trọng nghiên cứu sau đây là những mặt chưalàm được thuộc về lĩnh vực thí nghiệm Hóa học bậc trung học cơ sở:

- Các trường ở các vùng miền khác nhau trong phạm vi toàn tỉnh thực hiện cácthí nghiệm hóa học biểu diễn và thí nghiệm thực hành cho học sinh chưa đồng đều

- Cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm, phòng học bộ môn còn thiếu Dụng cụ, hóachất, thiết bị thí nghiệm ở một số trường còn thiếu hoặc chưa có Nhiều thí nghiệmbiểu diễn giáo viên và thí nghiêm thực hành của học sinh chưa thực hiện đầy đủ

- Vẫn còn một số ít giáo viên chưa năng động, chưa tích cực trong chuyên môn,chưa say sưa về thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành Có mấy nguyên nhân và

lý do sau đây:

+ Một số trường vẫn còn thiếu phòng thí nghiệm về thí nghiệm thực hành hóahọc Các buổi thí nghiệm thực hành phải làm trên phòng học (lớp học lý thuyết);+ Hóa chất, dụng cụ, thiết bị thí nghiệm ở trong phòng thí nghiệm còn thiếunhiều, chưa gây hứng thú cho người dạy và người học;

+ Để chuẩn bị cho một tiết thực hành thí nghiệm hóa học cần phải mất nhiềuthời gian, có thể mất cả ngày hoặc hơn thế nữa, do hóa chất thiếu, dung cụ thiếu hoặc

hư hỏng, lắp ráp thiết bị không đồng bộ, thí nghiệm không thành; nước thiếu; hóachất, dụng cụ trong phòng thí nghiệm sắp xếp lộn xộn, không khoa học, phải mấtnhiều thời gian tìm kiếm Hóa chất không sạch, có thể thí nghiệm không thành công

… nên giáo viên cũng ngại làm thí nghiệm hoặc có làm nhưng chưa đầy đủ theo quyđịnh chương trình

+ Nhiều trường thiếu phụ tá thí nghiệm Hiện nay, một số giáo viên vừa làmcông tác giảng dạy vừa kiêm nhiệm công tác coi kho Giáo viên nào có tiết thực hànhthí nghiệm hoặc có tiết dạy trên lớp thì tự bản thân giáo viên đó lên phòng thí nghiệmchuẩn bị hóa chất, dụng cụ Việc chuẩn bị cho một tiết thực hành cho một lớp có từ

30 – 45 học sinh đâu phải tốn ít thời gian (như đã trình bày ở trên)

+ Hầu hết các phòng thí nghiệm trong các trường học không có tủ thuốc sơ cấpcứu khi có tai nạn xảy ra, như: Cháy, nổ, bị bỏng hóa chất, bị ngộ độc hóa chất …+ Mặt khác, tiếp xúc nhiều với hóa chất, có những hóa chất rất độc hại, như: Cl2,

Br2, H2S, xianua, thủy ngân … lâu dài sẽ ảnh hưởng đến xấu sức khỏe mà không cóchế độ ưu đãi bồi dưỡng sức, cho nên nhiều giáo viên ngại làm thí nghhiệm

+ Một số ít giáo viên còn thiếu kỹ năng (có thể nói là vụng về) làm thí nghiệmhoặc làm thí nghiệm rất yếu, cũng không dám đưa thí nghiệm (trong chương trình)lên biểu diễn trước học sinh Đó là chưa nói đến các thí nghiệm khó, giáo viên lại rấtngại làm.

+ Một số trường học có nguồn kinh phí hạn hẹp, nên thiếu hóa chất phục vụ thínghiệm cho học sinh

+ Không ít giáo viên và phụ tá thí nghiệm hóa học còn thiếu kỹ năng chế tạodụng cụ hư hỏng, tìm kiếm hóa chất thay thế khi có thể chỉ cần cố gắng, nhiệt tìnhthêm một chút là có thể làm được thí nghiệm biểu diễn cho học sinh quan sát hoặc tổchức cho học sinh làm thí nghiệm thực hành trên lớp

+ Một nguyên nhân nữa cũng phải nói ra ở đây là, một số không ít lãnh đạo nhàtrường còn quá dễ dãi trong việc quản lý giờ giấc giảng dạy thực hành của giáo viên,chưa giám sát, theo dõi chặt chẽ các giờ dạy có thí nghiệm biểu diễn (chưa có kếhoạch, chưa có thời gian biểu theo dõi giờ giấc thực hiện các tiết thực hành, biểu diễnthí nghiệm)

Trong số các nguyên nhân và lý do nói trên, có thể nói nguyên nhân nào và lý

do nào là nguyên nhân sâu xa ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng các tiết dạy hiệnnay?

Có thể nói nguyên nhân chính là ý thức, trách nhiệm và thái độ phục của conngười (kể cả giáo viên và cán bộ quản lý cấp cơ sở) Ngoài ra còn có nhiều nguyênnhân khác nữa Trong phạm vi của đề tài này, chúng tôi không có tham vọng nghiêncứu nhiều mà chỉ đi sâu vào nghiên cứu về chuyên môn, đó là thí nghiệm hóa học ởbậc trung học cơ sở

1.2 Hướng nghiên cứu:

Nhằm giải quyết những vấn đề đã nêu ra, hướng nghiên cứu của chúng tôi cầntập trung chú ý là công tác chuyên môn: phục cho việc dạy và học; Thí nghiệm antoàn thành công Cụ thể là, tập trung vào mấy vấn đề sau:

- Trình bày kinh nghiệm để thực hiện một số thí nghiệm hóa học khó thuộc bậc họctrung học cơ sở

- Kỹ thuật gia công làm một số dụng cụ trong đơn giản bằng thủy tinh có trongphòng thí nghiệm

- Những thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm

- An toàn trong phòng thí nghiệm

- Tủ thuốc hóa chất sơ cấp cứu trong phòng thí nghiệm

Đề tài này không ngoài mục đích nhìn nhận thực tế một cách khách quan, khoa họcnhằm đề ra giải pháp thiết thực, để tháo gỡ một phần nào những khó khăn trước mắt và

định hướng lâu trong lĩnh vực quản lý, giám sát về chuyên môn, để đưa sự nghiệp giáodục tỉnh nhà đi đúng hướng, đạt được hiệu quả thiết thực theo đường lối, chủ trương củaĐảng và Nhà nước Dưới đây là cơ sở lý luận và nội dung của đề tài.

II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

“Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn,

đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lí và nhận thức hiện thực kháchquan” Bởi mấy lý do sau:

- Thí nghiệm hóa học là nguồn gốc, xuất xứ của kiến thức, qua quan sát thínghiệm, học sinh thấy được hiện tượng, từ đó có nhận xét và rút ra kết luận về vấn đềđang nghiên cứu, tức là từ thực tiễn đi đến tư duy lôgic, có cơ sở khoa học

- Qua thí nghiệm tạo cho học sinh hứng thú học tập, nâng cao lòng yêu khoa học,phát huy được khả năng sáng tạo, tính tò mò ham học hỏi

- Thí nghiệm hóa học giúp học sinh làm sáng tỏ mối liên hệ giữa các sự vật, giảithích được bản chất của các quá trình xảy ra trong tự nhiên, trong sản xuất và đờisống của con người

- Thí nghiệm hóa học còn giúp học sinh có khả năng vận dụng những kiến thức

đã học được trong nhà trường, trong phòng thí nghiệm vào các lĩnh vực hoạt độngcủa con người

- Thí nghiệm hóa học có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giới quan duyvật biện chứng, củng cố niềm tin vào khoa học của học sinh, giúp học sinh hình thànhnhững đức tính tốt của con người mới: làm việc khoa học, thận trọng, ngăn nắp, gọngàng Vì vậy việc hướng dẫn học sinh về kỹ năng thực hành trong môn hóa là việclàm rất cần thiết và hữu ích

Thông qua thí nghiệm tự làm mà học sinh có thể hình thành các khái niệm, nhậnthức được những tính chất hóa học mới của chất Ôn tập, củng cố, kiểm tra kiến thức

đã học về bộ môn hóa học cũng thông qua thí nghiệm thực hành Rèn luyện kỹ năngthực hành hóa học và áp dụng vào thực tế cuộc sống một cách có khoa học

Trong thực tế hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực

đã được quan tâm ở tất cả các bộ môn, trong đó có môn hóa học, thí nghiệm thựchành hóa học đã được tăng cường nhiều hơn Qua thí nghiệm, từ những hiện tượngquan sát được mà học sinh suy ra được tính chất của chất, hiểu được bản chất của hóahọc là sự biến đổi từ chất này thành chất khác, mặt khác thông qua thí nghiệm hóa

học, từ những hiện tượng quan sát được, học sinh tin tưởng vào khoa học, hứng thúhơn trong quá trình học tập

Tuy nhiên trong thực tế, trong quá trình làm thí nghiệm, do mới tiếp xúc vớimôn hóa học, học sinh còn nhiều bỡ ngỡ, trong quá trình làm thí nghiệm, nhiều thínghiệm học sinh làm không đúng quy trình, các thao tác thí nghiệm còn vụng về, cónhiều trường hợp học sinh làm đổ vỡ dụng cụ thí nghiệm, hóa chất gây nguy hiểm,làm cho học sinh mất tự tin Hơn thế nữa, việc thực hiện thí nghiệm không đúng quytrình còn có thể dẫn tới kết quả thí nghiệm sai so với sách giáo khoa, làm cho các emkhông tin tưởng vào khoa học

2.2 Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài

Dưới đây là những nội dung chủ yếu và cách thức tiến hành của đề tài, bao gồm:

- Trình bày kinh nghiệm làm một số thí nghiệm hóa học khó thuộc bậc họctrung học cơ sở đảm bảo thành công

- Kỹ thuật gia công làm một số dụng cụ trong đơn giản bằng thủy tinh có trongphòng thí nghiệm

- Những thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm

- Thực hiện an toàn trong phòng thí nghiệm

- Xây dựng tủ thuốc hóa chất sơ cấp cứu trong phòng thí nghiệm

2.3. Một số thí nghiệm hóa học khó thuộc bậc học trung học cở sở

Các thí nghiệm hóa học được trình bày dưới đây là những thí nghiệm khó làm,chúng tôi chỉ đưa ra những hóa chất thường dùng và trình bày một số kỹ năng cầnthiết để thí nghiệm đảm bảo an toàn, thành công hoặc tìm kiếm hóa chất thay thế (nếucần) Về liều lượng cần lấy để làm thí nghiệm thì thực hiện theo hướng dẫn của sáchgiáo khoa thực hành

Thí nghiện 1: Điều chế khí hiđro và thử độ tinh khiết của khí hiđro trước

khi thực hiện phản ứng đốt cháy.

4 Chậu thủy tinh

5 Phễu quả lê

9 Đóm

10 Đế sứ

11 Kẹp gỗ

Các cách lắp ráp dụng cụ và tiến hành thí nghiệm điều chế H 2

Hình 1a: Điều chế và thu khí hiđro

Hình 1b: Đốt cháy trực tiếp khí hiđro từ bình điều chế (khi H 2 đã tinh khiết)

Hình 1c: Điều chế và thu khí hiđro bằng thí nghiệm đơn giản

2. Thử độ tinh khiết của khí hiđro:

Thử độ tinh khiết hiđro bằng cách lấy khí hidro từ bình điều chế khí, đem đốt

H2 ở trong ống nghiệm bằng ngọn lửa đèn cồn Đốt thử cho đến khi nào nghe tiếng nổnhẹ như tiếng gió rít nhẹ bên tai là được (tiếng nổ không làm tắt ngọn lửa, lúc nàyhiđro thu được đã thực sự tinh khiết) Khi hiđro đã tinh khiết thì mới cho phép đốt

hiđro từ ống dẫn khí của bình điều chế khí như hình 1c Đốt hiđro tinh khiết đảm bảo

an toàn tuyệt đối Nếu hiđro đem vào đốt thử vẫn còn nghe tiếng nổ lớn như tiếng

pháo thì hiđro đó chưa tinh khiết, tuyệt đối không được đốt (rất nguy hiểm) vì:

2H2 + O2   H2O + Q (tỏa nhiệt)

Chú ý: Đúng tỉ lệ thể tích VH2/ V O2= ½ sẽ nổ tức khắc khi có ngọn lửa

Dưới đây là một số hình vẽ thử độ tinh khiết của hiđro:

(I) (II) (III)

Đưa nhanh

vào ngọn lửa

(IV)

Mở nhanh

ngón tay cái

Hình 2: Thử độ tinh khiết của khí hiđro

Nếu H2 mới sinh ra lẫn với O2 trong khoảng trống của không khí, đúng tỉ lệ nóitrên sẽ gây ra phản ứng nổ, làm vỡ bình phản ứng, rất nguy hiểm Như ta biết, trongkhông khí có chứa O2 Khoảng trống trong bình điều chế càng nhiều thì thể tích O2

càng lớn Mặt khác, khí O2 lại nặng hơn khí H2 gấp 32 lần, nên khí O2 thoát ra khỏibình phản ứng chậm hơn so với khí H2 Do vậy, muốn đuổi hết khí O2 ra khỏi bìnhphản ứng, thường thường người ta phải cho nhiều Zn vào bình phản ứng, thì lượng H2

sinh ra nhiều,nó sẽ lôi kéo O2 ra khỏi bình phản ứng Sau khi hết khí O2 mới được đốtkhí H2 Do vậy, trước khi đốt H2 bao giờ người ta cũng phải thử xem khí hiđro đãtinh khiết hay chưa? Nếu hiđro đã tinh khiết thì việc đốt nó sẽ an toàn tuyệt đối,không gây nổ Khi thử , nghe tiếng nổ lớn, tiếng nổ làm tắt ngọn lửa thì H2 chưa tinhkhiết

Trong thực tế đã xảy ra nhiều vụ nổ do thiếu hiểu biết và không có kỹ nănglàm thí nghiệm khi đốt các chất khí, như: H2, C2H2, C2H4, H2S … Đã có cả những vụ

nổ xảy ra trong những kỳ Hội thi GVDG cấp tỉnh

Kinh nghiệm cho thấy: Để đốt cháy H2 một cách an toàn, người ta để khoảngtrống trong bình điều chế khí hiđro rất ít (có nghĩa là, ta phải cho lượng dung dịchaxit nhiều lên sao cho thể tích dung dịch axit chiếm gần đến lỗ thoát khí hiđro củabình điều chế khí

Hình 3: Hiđro cháy tạo ra hơi nước [3]

Chú ý: Muốn tạo thành giọt nước bám trên thành cốc thủy tinh ta phải đốt H2

cho thật nhanh Nếu đốt lâu quá, thành cốc thủy tinh bị nóng lên, nước ở thể hơi

(nước không thể chuyển về thể lỏng được Nước ở thể hơi chỉ chuyển về thể lỏng khigặp thành cốc thủy tinh nguội lạnh).

Thí nghiện 2: Hiđro tác dụng với đồng (II) oxit

Hình 4: Khử đồng (II) oxit bằng khí hiđro

Chú ý: Nếu CuO ở dạng bột mịn, nguyên chất thì thí nghiệm này rất dễ thành

công Nếu CuO ở dạng rắn hoặc không tinh khiết thì thí nghiệm khó thành công Đểthí nghiệm thành công, ta phải tìm kiếm và điều chế CuO nguyên chất

Tìm kiếm hóa chất thay thế:

Cách 1: Trước hết điều chế bột Cu kim loại bằng cách cho thanh kẽm hoặc

thanh sắt ngâm vào dung dịch CuSO4 đậm đặc một thời gian Bột Cu tách ra, rửa

sạch, đem sấy khô, rồi nung nhẹ ngoài không khí, ta thu được CuO có màu đen Đembảo quản CuO trong lọ thủy tinh đậy kín để sau này thực hiện.

Cách 2: Điều chế bột Cu kim loại bằng cách điện phân dung dịch CuSO4 đậm

đặc bằng cách dùng pin con ó 1,5V với điện cực âm là than chì (lấy lõi pin con ó đã

hỏng làm điện cực), cực dương là thanh đồng nguyên chất Sau một thời gian ngắn

bột Cu tách ra Thu lấy bột Cu và tiếp tục làm như hướng dẫn ở cách 1.

Cách 3: Cho dung dịch CuSO4 đậm đặc hòa tan vào dung dịch NH3, thu đượcdung dịch thứ nhất (I) Hòa tan glucozơ vào nước, thu được dung dịch thứ 2 (II).Trộn dung dịch (I) vào dung dịch (II) và đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn Sau mộtthời gian thu được bột Cu2O có màu đỏ gạch Đem Cu2O rửa sạch, phơi khô ngoàikhông khí hoặc sấy trên ngọn lửa sau một thời gian ngắn, ta thu được CuO màu đen

Đem bảo quản CuO như ở cách 1.

Thí nghiện 3: Natri tác dụng với nước [3]

1 Ống nghiệm

2 Cốc thủy tinh 100 ml

3 Phễu thủy tinh

4 Kéo cắt hoặc dao

Lắp ráp dụng cụ thực hiện phản ứng giữa Na với nước và đốt cháy hiđro:

Hình5a: Natri tác dụng với nước Hình5b: Natri tác dụng với nước và H 2 cháy

Cắt một mẫu natri kim loại nhỏ bằng hạt đậu tằm (bằng đầu que diêm), lấygiấy lọc tẩm khô hết dầu hỏa và thả vào cốc nước, sau đó đậy nhanh phểu thủy tinh ởtrên Quan sát hiện tượng

Chú ý: Để tránh phản ứng nổ xảy ra, người ta đổ nước gần đầy cốc nước và cắt

mẫu Na theo như hướng dẫn Mặt khác, natri rất hoạt động hóa học, phản ứng mạnhvới nước tỏa nhiều nhiệt, chỉ cần cắt một lượng natri lớn hơn hướng dẫn một chút sẽgây phản ứng nổ Giải thích như sau: Lượng nhiệt sinh ra lớn, dễ kích hoạt cho natriphản ứng với oxi (oxi có trong khoảng trống không khí), nhiệt sinh ra càng nhiềuthêm, nhiệt này lại kích hoạt cho phản ứng nổ giữa hiđro và oxi Người có kỹ năng,khéo làm thí nghiệm này, người ta có thể đốt cháy H2 thoát ra theo như hình vẽ Đề

có thể đốt H2 , người ta dùng một ống vút nhọn có lỗ nhỏ gắn trên cuống phểu thủytinh (với điều kiện hiđro đã tinh khiết Chú ý: phản ứng này rất khó thực hiện)

Thí nghiện 4: Cacbon tác dụng với đồng (II) oxit

Hình 6: Khử đồng (II) oxit bằng cacbon [1]

Chú ý: Phản ứng khử CuO bằng C rất dễ thành công Nếu phản ứng không xảy

ra là do CuO không nguyên chất hoặc than có hàm lượng C thấp hoặc than đem tán

chưa được nhỏ Cách tìm hóa chất thay thế CuO như ta đã làm theo chú ý có trong

phản ứng của thí nghiệm 2 Kinh nghiệm giảng dạy cho thấy, dùng than xoan (than

của cây xoan) thực hiện phản ứng trên rất dễ thành công Khi thực hiện phản ứng

xong, ta phải lấy ống dẫn khí ra trước, lấy đèn cồn ra sau để tránh vỡ bình phản ứng

Thí nghiện 5: Điều chế oxi Đốt cháy lưu huỳnh, photpho, sắt trong oxi.

(CuO + C)

10 Muỗng thủy tinh: 2

1 KClO3 hoặc KMnO4

1 Điều chế và thu khí Oxi:

Hình 7b: Điều chế và thu khí oxi [1]

2 Đốt cháy lưu huỳnh trong oxi

Hình 7c: Lưu huỳnh cháy trong oxi

Lưu huỳnh cháy mạnh trong oxi cho ngọn lửa sáng xanh tạo ra khí SO2 có mùi hắc và độc: S + O2   SO2 Để tránh độc hại và làm ô nhiễm môi trường, ở dưới đáy

lọ thu khí, người ta cho một ít dung dịch NaOH để giữ khí SO2 trong bình Dùng nắp caton đậy nắp lọ để khí SO2 không phát tán ra ngoài, ảnh hưởng đến sức khỏe

Hình 7d: Phot pho cháy trong oxi

Phot pho cháy mạnh trong oxi cho ngọn lửa sáng trắng, chói mắt, tạo ra khói trắng là những hạt tinh thể P2O5 Dùng bìa caton để đậy nắp lọ nhằm mục đích không cho P2O5 làm ô nhiễm môi trường Đồng thời, cho vào đáy lọ đựng khí một ít nước đểgiữ bụi P2O5 lại