SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HOÁTRƯỜNG 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 CH
Trang 1SỞ 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
SKKN thuộc môn: Hoá học
Trang 2THANH HOÁ NĂM 2016
MỤC LỤC
1 MỞ 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 NỘI 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
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 3Cùng với xu hướng đó, mục tiêu giáo dục môn hoá học cấp trung học phổthông là trên cơ sở duy trì, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thànhthông 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 triểncác tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn hoá họcnhư: năng lực thực hành hoá học, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thôngqua 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 tíchcực hoá hoạt động dạy và học Trong đó thí nghiệm là một trong các phương tiệntrực quan quan trọng với môn hoá học (môn khoa học thực nghiệm) Thí nghiệmgiúp học sinh làm quen với những tính chất, mối liên hệ và quan hệ có tính qui luậtgiữa các đối tượng nghiên cứu, giúp làm cơ sở để nắm vững các qui luật, các kháiniệm khoa học và biết cách khai thác chúng Thí nghiệm hoá học có tác dụng pháttriển tư duy, giúp học sinh tiếp cận gần hơn với thực tiễn và củng cố niềm tin khoahọc của học sinh
Tuy nhiên không phải lúc nào trong quá trình giảng dạy giáo viên cũng cóthể 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, thựchành 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 giỏicấp tỉnh đã xuất hiện nhiều hơn những câu hỏi liên quan đến hình vẽ, sơ đồnhằm 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 cóhình vẽ
Đứng trước các yêu cầu đổi mới của ngành Giáo dục và Đào tạo, yêu cầunhiệm 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 Mục đích nghiên cứu
Trang 4Từ 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 vàkiểm 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 Nhiệm 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 phổthông 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 cácchất trong chương trình trung học phổ thông Đối tượng là các vấn đề thựchành 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 trườngtrung học phổ thông Dân tộc nội trú tỉnh Thanh Hoá
1.5 Các phương pháp nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở lý thuyết
- Nghiên cứu tài liệu về yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánhgiá, 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
TN : thí nghiệm
HT : hiện tượngTNHH : thí nghiệm hoá học
KT : kiểm tra
Trang 5TH : trường hợp
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ 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 bộmôn 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 họcgiúp 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 tincòn thiếu
- Dùng hình vẽ không có chú thích nhằm yêu cầu HS phát hiện kiến thức ởmức độ khái quát hoặc kiểm tra kiến thức, kĩ năng
2.1.2 Ý nghĩa 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 thểtrong 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 vàoviệc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS
- Bài tập hoá học sử dụng hình vẽ giúp đa dạng hoá nội dung và hìnhthức 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 thứcmột 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
Trang 6Phương pháp chiết Phương pháp kết tinh Phương pháp chưng cất
Điều chế khí clo trong phòng TN
2 Tính tẩy màu của clo
3 Điều chế axit clohiđric
H2O Hình 3
Hình 2 Hình 1
Trang 7Tính tan của HCl
5
Điều chế oxi trong phòng TN
6 Lưu huỳnh tác dụng với hiđro
Trang 8Bơng và CuSO4(khan)Hợp chất hữu cơ
+ Định nghĩa, phân loại, đồng phân danh pháp
+ Tính chất vật lí
+ Tính chất
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 CẦN ĐIỀU CHẾ
PP ĐIỀU CHẾ (Hố chất, dụng cụ)
(9)
(10) (11)
(5)
PP THU CHẤT
Trang 9* Trên cơ sở thiết lập các mối quan hệ giữa tính chất của chất và các phương phápđiều chế, ta có thể khai thác các dạng hình vẽ cho bài tập thực nghiệm theo cáchướng khác nhau, tuỳ vào mục đích của từng phần, từng nội dung bài học để kiểmtra, 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 cóthể 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:
- Vai trò của dung dịch H2SO4 đặc trong bình (4) là:
- Khi (1): HCl đặc; (2): MnO2; (3): NaCl bão hoà; (4): H2SO4 đặc Phát biểu nào
sau đây không đúng?
A Dung dịch H2SO4 đặc có vai trò hút nước, có thể thay H2SO4 bằng CaO
(1)
(2)
(5)
Trang 10Hình 4
B Khí clo thu được trong bình eclen là khí clo khô.
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
+ 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 cácbài 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 tậpthực nghiệm liên quan đến hình vẽ
2.3 Thiết kế và phân loại bài tập thực nghiệm hoá học:
2.3.1 Bài toán thu và tinh chế các chất
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:
Hình 2 Hình 1
H2O
Hình 3
Cl2
Hình 2
Trang 11A B C
Hỗn hợp khí
Hình 1.2 Hình 1.1
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
=> Chọn phương án D CO2; NH3; CH4
* Phương 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:
C nước 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 nước và ancol B nước và dầu ăn.
C dầu 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
Cho hỗn hợp khí qua bình (A) chỉ có NH3 bị 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 CO2 bị giữ lại:
Trang 12Hình 2.1
Khí (E)
Hình 2.2
Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2OKhí không tác dụng bay ra là O2 và N2
Cho hỗn hợp 2 khí còn lại qua bình (C) chứa P trắng, O2 bị giữ lại:
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:
Khí (B) thu bằng phương pháp dời chỗ của nước
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:
Trang 13Ví 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
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.
Trang 14Hình 2.5
Bông tẩm xút
Hình 2.4
B Thí nghiệm chứng tỏ khí HCl không tan trong nước.
C Điều kiện của phản ứng là NaCl dạng rắn
lẫn hơi nước và hiđro clorua Để thu
được khí Cl2 khô thì dung dịch (Z) và
- Hỗn hợp sinh ra ngoài Cl2 còn có hơi nước và hiđroclorua Hấp thụ hơi nước
ta dùng dung dịch H2SO4 đặc Hấp thụ HCl ta dùng dung dịch bão hoàNaCl
- Giả sử dung dịch Z là H2SO4 đặc thì H2O bị hấp thụ trước, tuy nhiên sau khi quadung dịch NaCl bão hòa HCl bị giữa lại nhưng do áp suất hơi bão hòa nên sẽ cómột lượng hơi nước trên bề mặt hấp thụ không hết Do đó khí Cl2 vẫn còn lẫn hơinước
- Do đó phải hấp thụ HCl trước, hấp thụ H2O sau Vậy dung dịch Z là dungdịch muối (NaCl…) và dung dịch T là H2SO4 đặc
NaNO3 + H2SO4 (đặc) t0
® HNO3 + NaHSO4
Trang 15Hình 3.1
Vai trò của bông tẩm xút: nhằm để trung hòa hơi HNO3, nước đá để ngưng tụ axit
=> Chọn phương án C.
Ví dụ 13: (Trích đề thi minh hoạ đề thi THPT QG 2015)
Cho sơ đồ điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm (Hình 2.5).
Phát biểu sai khi nói về quá trình điều chế HNO3 là:
A HNO3 là axit yếu hơn H2SO4 nên bị đẩy ra khỏi muối
B HNO3 sinh ra dưới dạng hơi nên cần làm lạnh để ngưng tụ
C Đốt nóng bình cầu bằng đèn cồn để phản ứng xảy ra nhanh hơn.
D HNO3 có nhiệt độ sôi thấp (83oC) nên dễ bị bay hơi khi đun nóng.
=> Chọn phương án A.
Ví dụ 14: (Trích đề thi HSG tỉnh Thanh Hoá 2014- 2015)
Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ như hình vẽ dưới đây có thể dùng điều chếnhững chất khí nào trong số các khí sau: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4.Giải thích
Phân tích
* Để điều chế được khí C như bộ dụng cụ vẽ
thì khí C phải có đặc điểm: nặng hơn
Câu hỏi: Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ như hình vẽ có thể dùng điều chế
những chất khí, trong số các khí sau: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4 Số
chất khí (C) có thể điều chế và thu được là