LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong quá trình tham gia công tác bồi dưỡng học sinh khá giỏi môn Hóa học lớp 9 ở những năm trước đây, tôi nhận thấy học sinh thường hay than phiền về các bài tập nhận
Trang 1PHẦN 1 MỞ ĐẦU
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong quá trình tham gia công tác bồi dưỡng học sinh khá giỏi môn Hóa học lớp
9 ở những năm trước đây, tôi nhận thấy học sinh thường hay than phiền về các bài tập nhận biết chất, nhất là nhận biết các loại hợp chất vô cơ rất phức tạp và trừu tượng ở các hiện tượng hóa học cũng như phương pháp thực hiện các bài tập đặt
ra Trong khi đó, các đề thi học sinh giỏi các cấp hầu như đều có các bài toán nhận biết chất Vì vậy, yêu cầu đặt ra là học sinh cần có một phương pháp thực hiện các bài toán này một các hiệu quả nhất
Hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học nói chung, môn Hóa học nói riêng khuyến khích phương pháp dạy học bằng thực nghiệm, với phương châm học đi đôi với hành; phương pháp thực nghiệm để hình thành và rèn luyện cho học sinh
kỹ năng thực hành Hóa học, nhận biết và phân tích các hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm; giải quyết các hiện tượng cụ thể trong thực tế và các bài toán Hóa học đặt ra, tức là để tạo điều kiện cho học sinh một môi trường nghiên cứu và say
mê với khoa học
Các tài liệu về phương pháp dạy học hiện nay ít đề cập đến các bài học các buổi thực hành trong học phụ khóa nói chung, trong các buổi học bồi dưỡng học sinh khá giỏi nói riêng Hơn nữa, giáo viên khi giảng dạy trong các buổi học phụ khóa thường chỉ ôn tập các kiến thức đã học khi học chính khóa nên hầu như không tiến hành các phương pháp thực nghiệm Vì thế học sinh nhớ kiến thức theo cách học thuộc lòng, cứng nhắc, lúng túng trong quá trình giải quyết các vấn đề thực tế; không kích thích được sự sáng tạo, say mê khoa học
Để giải quyết các vấn đề nêu trên cũng như để giúp học sinh khắc sâu kiến thức
đã học, kiểm chứng và giải đáp được các vấn đề liên quan đến các tính chất hóa học của chất vô cơ và mối quan hệ giữa chúng; hình thành kiến thức mới thông qua các buổi học bồi dưỡng học sinh khá giỏi; đặc biệt hình thành được phương pháp thực hiện các bài toán nhận biết chất vô cơ thông qua thực hành thí nghiệm và thông qua đó để đúc rút lại thành một kinh nghiệm cho bản thân và phổ biến cho
đồng nghiệp Đó là lý do tôi chọn đề tài này “Một phương pháp bồi dưỡng học sinh khá giỏi về phân biệt chất vô cơ ”
II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đề tài này nghiên cứu các phương pháp bồi dưỡng kỹ năng thực hành hóa học (giới hạn trong phạm vi kiểm chứng các hiện tượng hóa học và phát hiện ra phương pháp nhận biết chất vô cơ thông qua thực hành hóa học ),
- Khách thể nghiên cứu là học sinh tham gia bồi dưỡng học sinh khá giỏi môn Hóa học lớp 9 trường THCS Diễn Kim năm học 2016 – 2017
Trang 2III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan về đổi mới phương pháp dạy học
- Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp so sánh
PHẦN 2 NỘI DUNG
I THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Các giáo viên tham gia bồi dưỡng học sinh khá giỏi thường thực hiện theo một lối tư duy: Nhắc lại cho học sinh các kiến thức đã học rồi yêu cầu học sinh học thuộc, sau đó ra bài tập và hướng dẫn học sinh áp dụng kiến thức đã học để giải quyết bài toán, giáo viên nhận xét, bổ sung và kết luận; cuối mỗi chuyên đề ôn tập giáo viên thường cho học sinh ôn tập lại kiến thức và luyện các đề thi Cụ thể: khi bồi dưỡng về phần phân biệt chất, đa số giáo viên thường thực hiện như sau:
- Bước 1: Nhắc lại kiến thức đã học hay cho học sinh nhắc lại về tính chất hóa
học các loại hợp chất vô cơ: oxit axit; oxit bazơ; axit; bazơ; muối.và một số chất cụ thể
- Bước 2: Cho học sinh học thuộc bảng thuốc thử nhận biết một số chất quen
thuộc như sau:
I Nhận biết các chất trong dung dịch.
Hoá chất Thuốc thử Hiện tượng Phương trình minh hoạ
- Axit
- Bazơ kiềm Quỳ tím
- Quỳ tím hoá đỏ
- Quỳ tím hoá xanh
không tan trong axit
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓+ 2HCl
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓+ 2NaCl
Muối sunfit
- BaCl2
- Axit
- Tạo kết tủa trắng không tan trong axit
- Tạo khí không màu
Na2SO3 + BaCl2 → BaSO3↓+ 2NaCl
Na2SO3 + HCl → BaCl2 + SO2 ↑+ H2O
Muối
2,
Tạo khí không màu, tạo kết tủa trắng
CaCO3 +2HCl→ CaCl2 + CO2 ↑+ H2O
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓+ 2NaCl
Trang 3Muối
Tạo kết tủa màu vàng
Na3PO4 +3AgNO3 →Ag3PO4 ↓ + 3NaNO3 (màu vàng)
Pb(NO3)2
2NaCl + Pb(NO3)2 → PbCl2 ↓ + 2NaNO3 Muối sunfua
Axit, Pb(NO3)2
Tạo khí mùi trứng ung
Tạo kết tủa đen
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑
Na2S + Pb(NO3)2 → PbS↓+ 2NaNO3
Muối sắt (II)
NaOH
Tạo kết tủa trắng xanh, sau đó bị hoá nâu ngoài không khí
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓+ 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3 ↓
nâu đỏ
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
lam
tan trong NaOH dư
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓+ 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH (dư) → NaAlO2 + 2H2O
- Bước 3: Giáo viên ra bài tập mẫu để học sinh áp dụng kiến thức vừa học thuộc
được để giải quyết bài tập
- Bước 4: Giáo viên nhận xét, bổ sung và kết luận bài giải.
Hoặc cũng có nhiều giáo viên sử dụng thêm bước phương pháp giải toán nhận biết chất sau khi đã nhắc lại cho học sinh tính chất hóa học của các chất vô cơ đã học (bước 1): Phương pháp nhận biết chất vô cơ:
+ Phân loại các chất cụ thể vào các loại hợp chất vô cơ
+ Dựa vào tính chất hóa học của các chất vô cơ, có xét đến tính chất riêng của một chất cụ thể để so sánh tính chất rồi rút ra tính chất đặc trưng của mỗi chất
+ Chọn thuốc thử phù hợp
+ Nêu cách tiến hành
+ Nêu hiện tượng xảy ra
(Ở hai bước này học sinh hầu như học thuộc từ tính chất hóa học các chất đã học hay từ bài tập mẫu hoặc bảng thuốc thử nhận biết một số chất cụ thể mà không phải tự rút ra từ thí nghiệm )
Trang 4+ Viết PTHH.
Nhiều giáo viên bổ sung thêm các dạng toán nhận biết:
+ Dạng chọn thuốc thử tự do: Chọn một thuốc thử nhất định; chọn nhiều thuốc thử + Dạng thuốc thử cho trước
+ Dạng không chọn thuốc thử nào
…
Mỗi dạng toán giáo viên lấy một vài ví dụ minh họa, sau đó ra bài tập yêu cầu học sinh áp dụng để thực hiện
II TỒN TẠI CỦA THỰC TRẠNG TRÊN
Đối với phương pháp này học sinh hầu như chỉ học thuộc các tính chất hóa học, hiện tượng hóa học mà giáo viên đưa ra hay cách trình bày thí nghiệm cũng dựa trên sự học thuộc lòng, không hình thành cho học sinh kỹ năng thực hành hóa học
để giải quyết các bài tập, tình huống cụ thể, cách tiến hành thí nghiệm nhận biết chất không phải được rút ra qua thí nghiệm thực hành mà hầu như là học thuộc những cái có sẵn, có chăng thì cũng chỉ thực hiện rất ít khi nghiên cứu bài mới ở buổi học chính khóa mà giáo viên thực hiện, điều này không kích thích được sự say mê nghiên cứu khoa học và sự sáng tạo của học sinh và hơn hết là hiệu quả giáo dục không cao Khi tham dự các kỳ thi thường lúng túng khi gặp các bài toán nhận biết gọi là khác dạng đã học, không hình dung được hiện tượng xảy ra khi thực hiện thí nghiệm nhận biết
Phương pháp này học sinh bắt buộc phải nhớ các hiện tượng về mặt lý thuyết chứ không thấy được hiện tượng về mặt thực tế như: chất A tác dụng với chất B có sinh ra kết tủa C hoặc chất khí D, rồi kết tủa này màu vàng, màu trắng, … nhưng không thấy được thực tế kết tủa hay chất khí đó như thế nào Vì thế học sinh rất khó hình dung và khó nhớ được kiến thức
Học sinh phải ghi nhớ một cách cứng nhắc các phương pháp thực hiện bài toán nhận biết mà giáo viên đưa ra chứ không tự phát hiện ra phương pháp thực hiện dựa trên thực tế các hiện tượng thông qua thực hành hóa học Phương pháp này hầu như chỉ rèn cho học sinh cách trình bày chứ không rèn luyện và phát triển được kỹ năng thực hành hóa học và phương pháp tự học, tự nghiên cứu cho học sinh
Ngoài ra, ở phương pháp này chưa có sự phối hợp chặt chẽ giữa lý thuyết với thực hành hóa học nên học sinh còn nghi ngờ tính trung thực của lý thuyết Vì có nhiều kiến thức về tính chất hóa học của nhiều chất cụ thể mà học sinh không được giới thiệu hay quan sát trong khi học bài mới do giới hạn về thời gian của tiết dạy…
Trang 5III GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Từ thực trạng trên và từ kinh nghiệm giảng dạy bộ môn Hóa học cùng với việc tham gia bồi dưỡng học sinh khá giỏi Hóa học 9, tôi rút ra được kinh nghiệm giảng dạy bồi dưỡng học sinh khá giỏi chuyên đề nhận biết chất vô cơ là nên có sự phối hợp giữa lý thuyết với thực hành thí nghiệm kiểm chứng và thí nghiệm giải quyết các bài toán nhận biết cụ thể sẽ giúp học sinh không những nắm vững kiến thức về tính chất hóa học của chất vô cơ mà còn giúp học sinh hứng thú khi học tập, kích thích được sự sáng tạo trong học tập và rèn luyện, giải quyết được các bài toán nhận biết chất vô cơ một cách ngắn gọn, thực tế hơn, hình thành và phát triển được
kỹ năng thực hành hóa học (một trong những yêu cầu quan trọng trong sự hình thành nhân cách cho học sinh) và phương pháp luận khi giải các bài toán nhận biết chất nói riêng cũng như các bài toán hóa học nói chung, tôi đã mạnh dạn đưa ra
phương pháp thực hành thí nghiệm để nhận biết các chất vô cơ Cụ thể, năm học
2014 – 2015 khi tham gia bồi dưỡng học sinh khá giỏi chuyên đề nhận biết chất vô
cơ tôi đã thực hiện như sau:
1 Bước 1: Giới thiệu một số khái niệm:
+ Thuốc thử: là từ dùng để chỉ một hóa chất dùng để tác dụng với một chất nhất định và có hiện tượng đặc trưng
+ Hiện tượng của một phản ứng hóa học: là những hiện tượng mà giác quan của con người có thể nhận biết được như quan sát được trạng thái, màu sắc, cảm nhận được mùi, vị …, hoặc khi cân – đong – đếm được, …
+ Mẫu thử: là lượng hóa chất được trích ra từ hóa chất cần nhận biết để tiến hành các thí nghiệm, được đánh số theo thứ tự tương ứng với hóa chất ban đầu hay hóa chất cần được nhận biết
…
2 Bước 2: Củng cố tính chất hóa học của các loại hợp chất vô cơ
Để củng cố tính chất hóa học của các loại hợp chất vô cơ nói chung và một số hợp chất vô cơ cụ thể đã học tôi cho học sinh nhắc lại kiến thức theo phương pháp vấn đáp hoặc yêu cầu học sinh lập bảng so sánh tính chất hóa học của các loại hợp chất vô cơ: oxit axit; oxit bazơ; axit; bazơ; muối (lưu ý học sinh để ý đến hiện tượng xảy ra, điều kiện xảy ra, sản phẩm của phản ứng … ), cách nhận dạng các loại hợp chất vô cơ thông qua CTHH, …
Bảng so sánh tính chất hóa học của các loại hợp chất vô cơ:
Trang 73 Bước 3: Hướng dẫn học sinh thực hiện các thí nghiệm hóa học
Để hình thành được phương pháp nhận biết chất vô cơ bằng thí nghiệm, học sinh cần phải nhận biết được các hiện tượng hóa học cụ thể khi cho các thuốc thử phản ứng với các chất cần nhận biết và so sánh các hiện tượng đó Vì vây, tôi hướng dẫn học sinh tiến hành các thí nghiệm và hoàn thành bảng sau:
I Nhận biết các chất trong dung dịch.
Hóa chất Thuốc thử Cách tiến hành Hiện tượng
-Axit: dd HCl, dd H2SO4,
- Bazơ kiềm: dd NaOH, dd
Ba(OH)2
Quỳ tím
Muối sunfat:
Dd CuSO4, Na2SO4, MgSO4
dd BaCl2
Muối cacbonat:
- dd Na2CO3, CaCO3,
dd K2CO3, MgCO3,
- BaCO3, MgCO3,
CaCO3, (rắn)
dd BaCl2,
Axit
Muối photphat:
Muối clorua:
Dd NaCl, CaCl2, AlCl3,
dd AgNO3, Pb(NO3)2
Muối sắt (II): FeCl2, Fe(NO3)2,
FeSO4, (dd)
dd NaOH
Muối sắt (III): FeCl3, Fe(NO3)3,
Fe2(SO4)3 , (dd)
Muối magie: MgCl2, MgSO4,
Mg(NO3)2, (dd)
Muối đồng: CuCl2, CuSO4,
Cu(NO3)2, (dd)
Muối nhôm: AlCl3, Al2(SO4)3,
Al(NO3)3, (dd)
Trang 8Bản thân tôi đã hướng dẫn học sinh tiến hành từng thí nghiệm theo thứ tự trong bảng, mỗi loại chất lấy một thí nghiệm đại diện hoặc có thể thực hiện nhiều thí nghiệm, giáo viên lưu ý cho học sinh ở cách tiến hành các thí nghiệm, sử dụng hóa chất thí nghiệm (mẫu thử) chỉ với mục đích là quan sát hiện tượng nên chỉ sử dụng một lượng nhỏ để tiết kiệm hóa chất và hóa chất đối chứng Điều quan trọng là qua các thí nghiệm mà học sinh thực hiện, học sinh tự rút ra được cách làm thí nghiệm, hiện tượng xảy ra của các thí nghiệm, từ đó rút ra được kết luận phương pháp nhận biết chất vô cơ cũng như với các chất khác Trong trường hợp học sinh thực hiện các thí nghiệm mà hiện tượng xảy ra trái với lý thuyết đã học, giáo viên có thể tiến hành một cách nghiêm túc để kiểm chứng hoặc có trường hợp hóa chất không đảm bảo hoặc lẫn nhiều tạp chất thì tôi giải thích cho học sinh về sự không hợp lý giữa
lý thuyết với hiện tượng thực tế và phải chấp nhận lý thuyết đã học để giải quyết các bài toán đặt ra
Sau khi học sinh thực hiện các thí nghiệm và hoàn thành được bảng trên, tôi cho học sinh tham khảo bảng nhận biết sau để học sinh đối chiếu, tự nhận xét và rút kinh nghiệm
I Nhận biết các chất trong dung dịch.
Hoá chất Thuốc thử Hiện tượng Phương trình minh hoạ
- Axit
- Bazơ kiềm Quỳ tím
- Quỳ tím hoá đỏ
- Quỳ tím hoá xanh
không tan trong axit
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓+ 2HCl
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓+ 2NaCl
- Axit
- Tạo kết tủa trắng không tan trong axit
- Tạo khí không màu
Na2SO3 + BaCl2 → BaSO3↓+ 2NaCl
Na2SO3 + HCl → BaCl2 + SO2 ↑+ H2O
Muối
cacbonat Axit, BaCl
2,
Tạo khí không màu, tạo kết tủa trắng
CaCO3 +2HCl→ CaCl2 + CO2 ↑+ H2O
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓+ 2NaCl
Na2CO3 +2AgNO3 →Ag2CO3 ↓+ 2NaNO3 Muối
- Tạo kết tủa màu vàng
Na3PO4 +3AgNO3 →Ag3PO4 ↓ + 3NaNO3 (màu vàng)
Trang 9Muối clorua AgNO3,
Pb(NO3)2
-Tạo kết tủa trắng HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3
2NaCl + Pb(NO3)2 → PbCl2 ↓ + 2NaNO3 Muối sunfua Axit,
Pb(NO3)2
- Tạo khí mùi trứng thối
- Tạo kết tủa đen
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑
Na2S + Pb(NO3)2 → PbS↓+ 2NaNO3
(màu đen) Muối sắt (II)
NaOH
Tạo kết tủa trắng xanh, sau đó bị hoá nâu ngoài không khí
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓+ 2NaCl
(màu trắng xanh) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3 ↓
( màu nâu)
nâu đỏ
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
lam
tan trong NaOH dư
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓+ 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH (dư) → NaAlO2 + 2H2O
Để học sinh có thêm cơ sở lý thuyết cho phương pháp nhận biết chất vô cơ, tôi
đã cho học sinh tham khảo thêm bảng sau (Trong đó tôi cho học sinh thực hiện một
số thí nghiệm đơn giản như làm vẩn đục nước vôi trong hoặc đun nóng dd HCl rồi dẫn khí HCl qua dd AgNO3 , …)
II Nhận biết các khí vô cơ.
Khí SO2
- Ca(OH)2,
- dd nước
brom
- Làm đục nước vôi trong
- Mất màu vàng nâu của
dd nước brom
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 ↓+ H2O
SO2 + 2H2O + Br2 →H2SO4 + 2HBr
o
t
(đen) (đỏ)
Trang 10Khí HCl
- Quỳ tím ẩm
- Quỳ tím ẩm ướt hoá đỏ
tinh bột
Làm xanh giấy tẩm hồ tinh bột
4 Bước 4: Thực hành thí nghiệm để giải quyết một số dạng toán nhận biết
Sau khi học sinh thực hiện được các thí nghiệm cần thiết, hoàn thành được các bảng trên, có nghĩa là học sinh đã hình dung ra phương pháp thực hiện bài toán nhận biết chất vô cơ, hình thành và rèn luyện được kỹ năng thực hành thí nghiệm, tôi đã giới thiệu một số dạng bài toán nhận biết chất vô cơ, mỗi dạng toán tôi đưa
ra một số bài tập mẫu rồi hướng dẫn cho học sinh thực hiện bằng thực hành hóa học:
a) Dạng nhận biết chất vô cơ bằng thuốc thử tự chọn:
Dạng toán này học sinh tự chọn một hoặc một số thuốc thử phù hợp để thông qua các thí nghiệm mà nhận biết được chất theo yêu cầu của bài toán
Ví dụ 1:
Trình bày phương pháp phân biệt 5 dung dịch: HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl, NaNO3
- Hướng dẫn:
+ Phân loại chất: tôi hướng dẫn học sinh dựa vào thành phần nguyên tố, đặc điểm của hợp chất thông qua công thức hóa học.
+ Tôi cho học sinh nghiên cứu đề bài rồi tự đưa ra cách tiến hành nhận biết các chất trên, học sinh khác bổ sung và kết luận cách tiến hành:
- Bước 1: Trích mẫu thử vào các ống nghiệm khác nhau có đánh số
thứ tự tương ứng
- Bước 2: Nhúng quỳ tím vào các mẫu thử, nhận biết được HCl (quỳ
tím hóa đỏ), NaOH (quỳ tím hóa xanh)
- Bước 3: Nhỏ vài giọt dd BaCl 2 vào các mẫu thử còn lại, nhận biết
- Bước 4: nhỏ vài giọt dd AgNO 3 vào hai mẫu thử còn lại, nhận được NaCl ( có kết tủa trắng)
- Bước 5: Viết PTHH