Hướng dẫn học sinh THCS sử dụng thí nghiệm hóa học để giải các bài tập định tính

Vậy trong quá trình dạy học, việc tạo cho các em tiếp xúc với các dụng cụ, hóa chất rèn luyện kĩ năng thực hành cơ bản trong thí nghiệm hóa học mang tính cấp thiết Học hóa học mà không c

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

MÔ TẢ GIẢI PHÁP

Mã số: ………

1 Tên sáng kiến: Hướng dẫn học sinh THCS sử dụng thí nghiệm hóa học

để giải các bài tập định tính

2 Lĩnh vực áp dụng: Dạy và học môn hóa học ở trường THCS.

3 Mô tả bản chất của sáng kiến:

3.1 Tình trạng giải pháp đã biết

Hoá học là môn khoa học tự nhiên có vai trò quan trọng trong nhà trường phổ thông, môn hóa học này cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về môn hoá học Hình thành cho các em một

kĩ năng, thói quen làm việc khoa học, đồng thời biết vận dụng kiến thức để góp phần giải quyết một số vấn đề đơn giản của cuộc sống thực tiễn, rèn cho học sinh khả năng tư duy sáng tạo, trực quan nhanh nhạy, những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mĩ, chính xác và yêu thích khoa học

Như chúng ta đã biết những biến đổi hóa học của các phản ứng hóa học

có kèm theo hiện tượng như kết tủa hay làm kết tủa tan ra, bay hơi, tự bốc cháy, biến đổi màu sắc, gây tiếng nổ, biến đổi màu chất chỉ thị Qua thực tế nhiều năm giảng dạy để góp phần thực hiện đổi mới phương pháp dạy học nói chung

và dạy học môn hóa học nói riêng nhầm nâng cao chất lượng dạy học Việc nghiên cứu cải tiến các thí nghiệm hóa học theo hướng đơn giản hơn, dễ thực hiện hơn, tiết kiệm hóa chất mang tính thực tế làm học sinh hứng thú hơn tiếp thu bài giảng tốt hơn từ đó vận dụng làm được các bài tập định tính

Thí nghiệm hóa học giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình dạy học Ở trường THCS lần đầu tiên học sinh làm quen với bộ môn hóa học Vậy trong quá trình dạy học, việc tạo cho các em tiếp xúc với các dụng cụ, hóa chất rèn luyện kĩ năng thực hành cơ bản trong thí nghiệm hóa học mang tính cấp thiết

Học hóa học mà không có thí nghiệm biểu diễn mà chỉ có tranh ảnh làm cho học sinh dễ nhàm chán nên việc trao đổi thảo luận nhóm nêu hiện tượng,

giải thích, kết luận và viết phương trình hóa học minh họa gặp nhiều khó khăn khó vận dụng vận dụng làm được các bài tập định tính

Để đáp ứng các yêu cầu trên tôi xin trân trọng giới thiệu sáng kiến kinh nghiệm: “Hướng dẫn học sinh THCS sử dụng thí nghiệm hóa học để giải các bài tập định tính”

* Những ưu, nhược điểm chính

+ Ưu điểm:

- Thí nghiệm hóa học giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy học Thí nghiệm giữ vai trò quan trọng trong nhận thức, phát triển giáo dục của cả quá trình dạy học Thông qua thí nghiệm học sinh nắm kiến thức một cách hứng thú, vững chắc và sâu sắc hơn

- Thí nghiệm hóa học giúp học sinh tích lũy tư liệu về các chất và tính chất của chúng, giúp học sinh dễ hiểu bài và hiểu bài một cách sâu sắc, giúp học sinh học tập kinh nghiệm, tư duy sáng tạo để tìm tòi khám phá ra các chất và những tính chất của chúng, giúp nâng cao lòng tin của học sinh vào khoa học và phát triển tư duy của học sinh

- Thí nghiệm hóa học biểu diễn do tự tay giáo viên làm, các thao tác rất mẫu mực sẽ là khuôn mẫu cho học trò học tập và bắt chước, để rồi sau đó học sinh làm thí nghiệm theo đúng cách thức đó Thí nghiệm hóa học giúp hình thành những đức tính của người lao động mới: thận trọng, an toàn, thành công, tiết kiệm, trật tự, gọn gàng…

- Ngoài ra, thí nghiệm hóa học còn giúp giáo viên tiết kiệm thời gian trên lớp mỗi tiết học, giúp giáo viên điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh, kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh thuận lợi và có hiệu suất cao hơn

Do đó chúng góp phần to lớn vào quá trình hoạt động của giáo viên và học sinh nâng cao hiệu quả lao động của thầy và trò

- Nói tóm lại sử dụng các thí nghiệm hoá học trong quả trình dạy - học giúp cho giáo viên thể hiện được đúng phương pháp bộ môn, học sinh phát huy được tính tích cực chủ động sáng tạo trong nhận thức của bản thân từ đó đó vận dụng làm được các bài tập định tính dễ dàng hơn

+ Nhược điểm:

- Thí nghiệm hoá học góp phần làm nổi bật mặt định tính của các hiện tượng, khái niệm và quá trình hoá học cũng như mối quan hệ và liên hệ giữa chúng còn một số tình huống khác do khách quan kết quả chưa thật sự chính xác Do vậy giáo viên phải nghiên cứu chuẩn bị bài giảng, dụng cụ hóa chất vất

vả cho các nhóm học sinh hay cho cá nhân học sinh

- Giờ dạy trên các dãy lầu việc chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất cho liên tục khoảng 3,4 tiết dạy thật sự khó khăn cho chuyển từ lớp này sang lớp khác

- Chưa có phòng đạt chuẩn nên các yếu tố khách quan làm ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả thí nghiệm Bên cạnh đó các hóa chất chưa thật sự

nguyên chất tinh khiết, các thiết bị cũ độ chính xác chưa cao từ đó ảnh hưởng không nhỏ đến vận dụng giải các bài tập định tính

3.2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:

+ Mục đích của giải pháp

- Ở trường THCS lần đầu tiên học sinh làm quen với bộ môn hoá học Vì vậy trong quá trình dạy – học, việc tạo điều kiện cho các em tiếp xúc với các dụng cụ thí nghiệm, hoá chất và tìm hiểu những thao tác cơ bản trong thí nghiệm hoá học mang tính cấp thiết

- Nói tóm lại sử dụng các thí nghiệm hoá học trong quá trình dạy - học giúp cho giáo viên thể hiện được đúng phương pháp bộ môn, học sinh phát huy được tính tích cực chủ động sáng tạo trong nhận thức của bản thân

- Bản thân môn hoá học có nhiều khả năng góp phần đạt được mục đích trên Song muốn phát huy trí lực của học sinh, giúp học sinh rút ra tri thức mới

từ những tri thức cũ, nhớ nhanh nhớ lâu-giảm nhẹ lao động Cần thấy đối với bộ môn này là phải thực hiện tốt nguyên tắc thí nghiệm Nói một cách khác đúng hơn sử dụng thí nghiệm như thế nào để giúp học sinh rút ra được kiến thức cơ bản, mà đối với học sinh THCS đây là vấn đề hết sức cần thiết

+ Nội dung của giải pháp những tính mới điểm khác biệt của giải pháp

- Trong giảng dạy bộ môn hoá học, việc sử dụng thí nghiệm là hết cần thiết Vấn đề đặt ra là người giáo viên sử dụng phương pháp này như thế nào để

đạt hiệu quả tốt nhất.

- Từ thí nghiệm hóa học giáo viên yêu cầu học sinh khẳng định tính chất của các chất kết hợp bảng tính tan mà đưa ra các dạng bài tập định tính phù hợp với từng đối tượng học sinh nâng cao chất lượng phát hiện các học sinh năng khiếu qua từng bài tập định tính nâng cao trong các tiết học cụ thể như sau:

Bài 3: Tính chất hóa học của axit

Thí nghiệm: Cho vào đáy ống nghiệm một ít đồng (II) oxit CuO, thêm 1-2

ml dung dịch axit clohiđric HCl rồi lắc nhẹ

Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Bột CuO màu đen bị hòa tan, tạo thành dung dịch có màu xanh lam

- Giải thích: Vì CuO đã tác dụng với HCl tạo thành muối đồng tan

- Phương trình hóa học: CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O

Vận dụng kiến thức làm bài tập định tính sau: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho đồng (II) oxit vào dung dịch axit sunfuric

Từ kiến thức lí thuyết học sinh dễ dàng thực hiện như sau:

- Hiện tượng: Bột CuO màu đen bị hòa tan, tạo thành dung dịch có màu xanh lam

- Phương trình hóa học: CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O

Bài 4: Một số axit quan trọng

Thí nghiệm: Cho vào đáy ống nghiệm một ít lá đồng nhỏ, thêm 1ml axit sunfuric đặc đun nóng nhẹ

Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Có khí không màu, mùi hắc thoát ra Kim loại đồng bị hòa tan một phần cho chất lỏng có màu xanh lam

- Giải thích: Vì H2SO4 đặc, nóng tác dụng được với Cu tạo SO2 và dung dịch CuSO4 màu xanh lam

- Phương trình hóa học: Cu +2H2SO4 (đặc, nóng) t CuSO4+ SO2  + 2H2O Vận dụng kiến thức làm bài tập định tính sau: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho bạc vào axit sunfuric đặc đun nóng

Từ kiến thức lí thuyết học sinh giỏi thực hiện báo cáo:

- Hiện tượng: Có khí không màu, mùi hắc thoát ra, có kết tủa trắng bạc

- Phương trình hóa học:

2Ag + 2H2SO4 (đặc, nóng)  t o Ag2SO4  + SO2  + 2H2O

Bài 8: Một số bazơ quan trọng (A Natri hiđroxit NaOH)

Thí nghiệm: Nạp khí cacbonic vào một bình tam giác khô sạch cho 15 viên NaOH vào bình Đậy kín miệng bằng nút cao su có kèm ống dẫn khí Nối ống dẫn khí với ống cao su có một đầu nhúng trong chậu nước Kẹp ống dẫn cao

su để ngăn không cho nước bị hút vào bình khi phản ứng hóa học xảy ra

Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Cho học sinh đặt tay vào đáy bình và nhận xét

Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Đặt tay vào thành bình ta thấy nóng lên Phía trong thành bình xuất hiện những giọt nước

- Giải thích: Vì NaOH đã tác dụng với CO2 có sinh ra nước

- Phương trình hóa học: 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

Thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch Ca(OH)2 Nhúng một đầu ống dẫn thủy tinh L vào nước vôi trong thổi nhẹ

Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Dung dịch Ca(OH)2 vẫn đục

- Giải thích: Vì Ca(OH)2 đã tác dụng với CO2 tạo ra muối không tan

- Phương trình hóa học: Ca(OH)2 + CO2  CaCO3  + H2O

Vận dụng kiến thức làm bài tập định tính sau: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho khí cacbonic vào nước vôi trong

Từ kiến thức lí thuyết học sinh dễ dàng thực hiện như sau:

- Hiện tượng: Nước vôi trong Ca(OH)2 vẫn đục.

- Phương trình hóa học: Ca(OH)2 + CO2  CaCO3  + H2O

Bài 17: Dãy hoạt động hóa học của kim loại

Thí nghiệm: Cho đinh sắt vào dung dịch CuSO4

Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Có chất rắn màu đỏ bám ngoài đinh sắt, dung dịch CuSO4

nhạt màu dần

- Giải thích: Vì sắt đã đẩy Cu ra khỏi dung dịch CuSO4, đồng sinh ra bám vào cây đinh sắt

- Phương trình hóa học: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu

Vận dụng kiến thức làm bài tập định tính sau: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho dây nhôm vào dung dịch Cu(NO3)2

Từ kiến thức lí thuyết học sinh dễ dàng thực hiện như sau:

- Hiện tượng: Có chất rắn màu đỏ bám ngoài dây nhôm, dung dịch CuSO4

nhạt màu dần

- Phương trình hóa học: 2Al + 3Cu(NO3)2  2Al(NO3)3 + 3Cu

Bài tập nâng cao: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho kim loại natri vào dung dịch CuSO4

Từ kiến thức lí thuyết học sinh giỏi thực hiện báo cáo:

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, có kết tủa màu xanh

- Phương trình hóa học:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 

CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2  + Na2SO4

Bài tập nâng cao bồi dưỡng học sinh giỏi: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho kim loại natri vào dung dịch AgNO3

Từ kiến thức lí thuyết học sinh giỏi thực hiện báo cáo:

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, có kết tủa trắng sau một thời gian tạo kết tủa màu đen

- Phương trình hóa học:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 

AgNO3 + NaOH  AgOH + NaNO3

2AgOH  Ag2O + H2O

Bài 18: Nhôm

Thí nghiệm: Cho dây nhôm vào ống nghiệm đựng 1ml dung dịch NaOH Nêu hiện tượng quan sát, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra Học sinh quan sát thảo luận phát biểu:

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, nhôm tan dần

- Giải thích: Vì nhôm đã tác dụng với dung dịch NaOH có sinh ra khí H2

- Phương trình hóa học: 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2 

Vận dụng kiến thức làm bài tập định tính sau: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho nhôm vào dung dịch canxi hiđroxit

Từ kiến thức lí thuyết học sinh dễ dàng thực hiện như sau:

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, nhôm tan dần

- Giải thích: Vì nhôm đã tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 có sinh ra khí hiđro H2

- Phương trình hóa học: 2Al + Ca(OH)2+ 2H2O  Ca(AlO2)2 + 3H2 

Dạng bài tập này dùng để tách nhôm ra khỏi hỗn hợp kim loại

Bài tập nâng cao bồi dưỡng học sinh giỏi: Nêu hiện tượng quan sát và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho kim loại natri vào dung dịch Al2(SO4)3

Từ kiến thức lí thuyết học sinh giỏi thực hiện báo cáo:

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, có kết tủa tạo thành và kết tủa tan ra khi thêm Na đến dư

- Phương trình hóa học:

2Na + 2H2O  2NaOH+ H2 

Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4

NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O

Bài 29: Axit cacbonic và muối cacbonat

Bài tập nâng cao bồi dưỡng học sinh giỏi: Nêu hiện tượng quan sát và viết

phương trình hóa học xảy ra khi sục từ từ khí CO2 đến dư vào cốc chứa nước vôi trong Tiếp tục cho dung dịch Ca(OH)2 đến dư vào sản phẩm thu được

Từ kiến thức lí thuyết sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động học sinh giỏi thực hiện báo cáo:

- Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tan dần tạo dung dịch trong suốt, sau đó bị đục kết tủa xuất hiện

- Phương trình hóa học:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O

CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2  2CaCO3  + 2H2O

Từ các kiến thức qua các tiết thực hành giáo viên đưa ra các dạng bài tập nâng cao để bồi dưỡng học sinh thi giỏi tỉnh như sau:

Nêu hiện tượng quan sát và viết các phương trình hóa học xảy ra

1) Cho mẫu kim loại bari vào dung dịch NaHSO4

2) Sục khí SO2 vào dung dịch Ca(HCO3)2

3) Thổi khí SO2 đến dư vào dung dịch KMnO4

4) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl2

5) Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào ống nghiệm chứa sẵn dung dịch NaAlO2

6) Cho từ từ đến dư khí CO2 vào ống nghiệm chứa sẵn dung dịch NaAlO2 Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời:

1) Vận dụng kiến thức thí nghiệm trong các bài 17, bài 29 trả lời

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, xuất hiện kết tủa trắng

- Phương trình hóa học:

Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 

Ba(OH)2 + 2NaHSO4  BaSO4  + Na2SO4 + 2H2O

2) Vận dụng kiến thức thí nghiệm trong bài 29 trả lời

- Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, xuất hiện kết tủa trắng

- Phương trình hóa học:

SO2 + Ca(HCO3)2  CaSO3  + 2CO2  + H2O

3) Bằng các kiến thức đã được học học sinh giỏi dự đoán và viết phương trình hóa học cho loại bài tập này

- Hiện tượng: Dung dịch màu tím nhạt màu dần đến không màu

- Phương trình hóa học:

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4

4) Bằng các kiến thức đã được học học sinh giỏi dự đoán và viết phương trình hóa học cho loại bài tập này

- Hiện tượng: Có khí thoát ra và có kết tủa màu trắng xanh sau đó chuyển sang màu đỏ nâu

- Phương trình hóa học:

FeCl2 + Na2CO3 + H2O  Fe(OH)2  + CO2  + 2NaCl

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 

5) Học sinh vận dụng bài này trong bài tập khác để tách chất

- Hiện tượng: Cho HCl vừa đủ sẽ tạo kết tủa, nếu HCl dư kết tủa sẽ tan

- Phương trình hóa học:

NaAlO2 + HCl + H2O  Al(OH)3  + 2NaCl

3HCl + Al(OH)3  AlCl3 + 3H2O

6) Học sinh vận dụng bài này trong bài tập khác để tách chất

- Hiện tượng: CO2 vừa đủ hoặc dư đều tạo kết tủa

- Phương trình hóa học:

NaAlO2 + CO2 + 2H2O  Al(OH)3  + NaHCO3

Từ các thí nghiệm hóa học biểu diễn của giáo viên sau một chương khi hệ lại các kiến thức giáo viên viết phương trình hóa học cho các chuyển đổi nhiều dạng từ thấp đến cao thí vụ như

Chương 1: Các loại hợp chất vô cơ

Bài tập 1: Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:

CaO (1)

  Ca(OH)2  (2) CaCl2  (3) CaCO3  (4) CO2

Bài giải:

(1) CaO + H2O  Ca(OH)2

(2) Ca(OH)2 + 2HCl  CaCl2 + 2H2O

(3) CaCl2 + Na2CO3  CaCO3  + 2NaCl

(4) CaCO3

o

t

  CaO + CO2 

Bài tập 2: Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:

FeS2  (1) SO2  (2) SO3  (3) H2SO4  (4) HCl

Bài giải:

(1) 4FeS2 + 11O2

o

t

  2Fe2O3 + 8SO2 

(2) 2SO2 + O2 2 5

o

t

V O

(3) SO3 + H2O  H2SO4

(4) H2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2HCl

Chương 2: Kim loại

Bài tập: Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:

Fe (1)

  FeCl3  (2) Fe(OH)3  (3) Fe2O3  (4) Fe2(SO4)3  (5) FeCl3

Bài giải:

(1) 2Fe + 3Cl2

o

t

  2FeCl3

(2) FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH) + 3NaCl

(3) 2Fe(OH)3

o

t

  Fe2O3 + 3H2O (4) Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

(5) Fe2(SO4)3 + 3BaCl2  3BaSO4  + 2FeCl3

Bài tập nâng cao: Có những chất: Na2O, NaOH, Na2SO4, NaCl, Na2CO3,

Na Dựa vào mối quan hệ giữa các chất, hãy sắp xếp các chất trên thành một dãy chuyển đổi hóa học, viết các phương trình hóa học cho chuyển đổi hóa học trên

Bài giải:

Na (1)

  NaOH (3)

  Na2CO3  (4) Na2SO4  (5) NaCl (1) 4Na + O2

o

t

(2) Na2O + H2O  2NaOH

(3) 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

(4) Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + CO2  + H2O