skkn xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm trong chương trình hóa học 11 THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 11 THPT Người thực hiện: Tạ Thu Nguyệt Chứ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 11 THPT

Người thực hiện: Tạ Thu Nguyệt Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học

THANH HOÁ NĂM 2018

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

12

2 NỘI DUNG

2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

2.1.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT

333 2.1.2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM

TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 11 THPT

3

2.2 THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP TRẮC

NGHIỆM THỰC NGHIỆM TRONG TRƯỜNG PHỔ THÔNG

TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.3.1 Thời gian thực hiện:

2.3.2 Cách tổ chức thực hiện

151515 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỐI VỚI

HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC, VỚI BẢN THÂN, ĐỒNG NGHIỆP VÀ

NHÀ TRƯỜNG

2.4.1 Đối với hoạt động giáo dục

2.4.2 Đối với bản thân

2.4.3 Đối với đồng nghiệp

2.4.4 Đối với nhà trường

16

16161616

3 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

3.1 Những việc đã hoàn thành của đề tài

3.2 Hướng phát triển của đề tài

3.3 Một số kiến nghị

17171717TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1 MỞ ĐẦU

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Môn hóa học trong trường trung học phổ thông giữ vai trò rất quan trọngtrong việc hình thành và phát triển trí dục của học sinh Hoá học là môn khoahọc có tính thực nghiệm cao, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học ngày càngrộng rãi và vô cùng cấp thiết Thông qua thí nghiệm, học sinh chủ động tìm tòi,phát hiện giải quyết nhiệm vụ nhận thức và vận dụng linh hoạt, sáng tạo cáckiến thức, kĩ năng từ đó phát triển năng lực nhận thức kiến thức môn học Sửdụng thí nghiệm giúp học sinh có sự hăng say, hứng thú hơn với môn học, rènluyện tính cẩn thận, kiên trì, tiết kiệm, chính xác từ đó hình thành và phát triểnnhân cách cho mỗi học sinh

Đi đôi với việc sử dụng thí nghiệm hóa học, tôi nhận thấy bài tập thựcnghiệm hóa học có vai trò rất quan trọng: vừa củng cố lí thuyết, vừa rèn luyện kĩnăng thực hành Muốn giải đúng loại bài tập này, học sinh cần phải nắm vữngkiến lí thuyết, biết cách phân tích thí nghiệm và có kĩ năng thực hành thí nghiệm.Thông qua việc giải bài tập thực nghiệm, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, tríthông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập [1]

Trong kì thi THPT quốc gia những năm vừa qua, thường xuất hiện dạng bàitập mang tính thực nghiệm như: hình vẽ điều chế các chất, cách thu khí, tính chấthóa học của chất, bài tập tách chiết, mặc dù đây là dạng bài tập dễ, nhưng dotính mới mẻ, chưa có nhiều tài liệu nghiên cứu nên học sinh chưa hệ thống đượcdạng bài tập này, cùng với tâm lí chủ quan khi học bộ môn, học sinh thường bỏqua các hình vẽ thí nghiệm trong sách giáo khoa, nên nhiều học sinh bị mất điểmtrong quá trình làm bài Mặt khác, thực tế nhiều nhà trường phổ thông, các trangthiết bị thí nghiệm và hóa chất còn thiếu thốn, đặc biệt là các trường miền núi,vùng sâu, vùng xa, các em học sinh còn chưa có cơ hội thực hành thí nghiệm, líthuyết chưa gắn liền với thực tiễn, đang còn có hiện tượng “dạy chay-học chay”dẫn tới việc lĩnh hội kiến thức môn học còn rất nhiều hạn chế

Để dạng bài tập này được đi vào hệ thống, gần gũi hơn, dễ hiểu hơn với

học sinh tôi nghiên cứu đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm trong

chương trình Hóa học 11 THPT”, nhằm củng cố kiến thức cho học sinh lớp 11,

đồng thời là nguồn tài liệu bổ ích đối với học sinh đang ôn thi THPT quốc gia

2018, góp phần chuẩn bị trước cho các em một hành trang trong tương lai

Với những lí do trên tôi thấy đề tài này là rất cấp thiết, với hi vọng đề tài sẽ

là nguồn tài liệu hữu ích cho học sinh THPT và các anh chị đồng nghiệp

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Đề tài trên giúp học sinh hiểu được bản chất của mỗi thí nghiệm, hiểu rõcách lắp thí nghiệm hợp lí nhằm các mục đích: an toàn, hiệu quả, tiết kiệm, chống

ô nhiễm môi trường

Đề tài giúp học sinh hiểu rõ các hiện tượng hóa học từ đó kích thích tính chủđộng, sáng tạo, khơi dậy hứng thú trong học tập môn hóa học

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.

- Các bài tập thực nghiệm trong chương trình Hóa học 11 THPT

- Quá trình học tập môn Hóa học ở học sinh 2 lớp 11B9 (lớp đối chứng: quá trìnhdạy học bình thường, việc ôn tập, luyện tập chủ yếu bài tập lấy trong sách giáo

khoa) và 11B6 (lớp thực nghiệm: tôi tiến hành thực hiện các học bài mới, tiết ôntập, luyện tập, các bài kiểm tra có sử dụng các bài tập bằng hình vẽ đã biênsoạn)

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết trong sách giáo khoa Hóa học lớp 10, 11

và các tài liệu khác có liên quan như: các chuyên đề, sáng kiến kinh nghiệm củađồng nghiệp, đề thi thử THPT quốc gia của các trường phổ thông,

- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, nghiên cứu tình hình thực tiễn họctập của học sinh các lớp 11B6, 11B9 để nắm được mức độ nhận thức của học sinh

về dạng bài tập thực nghiệm này

- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu toán học

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy từ lí thuyết đến thựchành và ngược lại, từ đó xác nhận những thao tác, kĩ năng thực hành hợp lí.

Tuy nhiên, qua thực tiễn giảng dạy tôi nhận thấy rằng: không phải tiết họcnào có thí nghiệm cũng đều được thực hiện trên lớp, một tiết học chỉ có 45 phút

mà phải nghiên cứu rất nhiều vấn đề liên quan như vị trí, cấu hình electron, tínhchất vật lí, tính chất hóa học, phương pháp điều chế… thì việc tiến hành lắp rápthí nghiệm để nghiên cứu tính chất của một chất hay điều chế chất đó bị hạn chế

Do đó, bài tập dạng thực nghiệm có hình vẽ minh họa có vai trò vô cùng quantrọng trong việc củng cố bài học, giúp học sinh dễ dàng tưởng tượng ra cách tiếnhành thí nghiệm cho dù giáo viên và học sinh chưa kịp tiến hành thí nghiệm trêntiết học đó Việc biên soạn dạng bài tập mang tính thực nghiệm là hết sức cầnthiết giúp hoàn thiện các năng lực nhận thức của học sinh.[1]

2.1.2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 11 THPT

Câu 1: Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ

Ban đầu trong cốc chứa nước vôi trong Sục

rất từ từ khí CO2 vào cốc cho tới dư Hỏi độ

sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào?

A Ban đầu mờ dần đi rồi lại sáng dần lên.

B Mờ dần đi rồi sau đó tắt hẳn.

C Ban đầu không đổi, sau đó sáng dần lên.

D Mờ dần đi sau đó vẫn mờ mờ.[6]

Phân tích thí nghiệm:

Ban đầu trong cốc chứa nước vôi trong, là chất điện li mạnh tạo thành dung dịchdẫn điện nên đèn sáng

Phương trình điện li: Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH

-Khi sục rất từ từ khí CO2 vào cốc, xảy ra phản ứng sau:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

Do phản ứng tạo ra kết tủa làm cho nồng độ của các ion trong dung dịch giảm, độsáng của đèn giảm, đèn mờ dần

Khi CO2 dư, xảy ra quá trình hòa tan kết tủa :

2CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 là chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn ra ion làm đèn sáng dần lêngiống ban đầu Phương trình điện li: Ca(HCO3)2  Ca2+ + 2HCO3-

Đáp án đúng : A

Câu 2: Trong phòng thí nghiệm khí X được

điều chế và thu vào bình tương ứng với hình vẽ

HCl: tan rất nhiều trong nước (ở 20OC, 1 lít nước hòa tan tới gần 500 lít khí HCl)

SO2: tan nhiều trong nước (ở 20OC, 1 lít nước hòa tan được 40 lít SO2) [5]

N2: tan rất ít trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được 0,015 lít N2)

NH3: tan rất nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan đượckhoảng 800 lít khí NH3) [4]

Đáp án đúng: C

Câu 3: Hình vẽ bên mô tả thí nghiệm điều chế

khí X trong phòng thí nghiệm X là khí nào

Câu 5: Nạp đầy khí X vào bình thuỷ tinh trong

suốt, đậy bình bằng nút cao su có ống thuỷ tinh

vuốt nhọn xuyên qua Nhúng đầu ống thuỷ tinh

vào chậu thuỷ tinh chứa nước có pha vài giọt

phenolphtalein Một lát sau nước trong chậu

phun vào bình thành những tia có màu hồng

(hình vẽ minh họa ở bên) Khí X là

NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH

-Đáp án đúng: D

Vận dụng: các bài tập trên có thể được vận dụng khi nghiên cứu về tính chất củaamoniac – Bài 8: Amoniac và muối amoni

Câu 6: Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ bên.

Ở đáp án A, phân tử Na2CO3 rất bền, khó bị nhiệt phân

Ở đáp án B, phân tử NH4NO2 bị nhiệt phân tạo thành N2 và H2O

Ở đáp án C, phân tử NaCl không bị nhiệt phân

Câu 7 : Trong phòng thí nghiệm, một số axit có thể điều chế bằng cách cho tinh

thể muối tương ứng tác dụng với axit sunfuric đặc, đun nóng

Hình vẽ trên đây sử dụng để điều chế axit nào?

Vận dụng: Giáo viên có thể đưa bài tập này vào phần củng cố sau khi dạy xong

bài 9 - Axit nitric và muối nitrat

Câu 8: Hình vẽ bên mô tả thí nghiệm

Thí nghiệm trên mô tả khả năng bốc cháy của P trắng dễ hơn P đỏ

P trắng hoạt động mạnh hơn P đỏ, P trắng có khả năng bốc cháy trong khôngkhí ở nhiệt độ trên 40OC

-Mô hình phân tử P 4

Cấu trúc polime của P đỏ

Câu 9: Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng trái

đất đang ấm dần lên, do các bức xạ có bước

sóng dài trong vùng hồng ngoại bị giữ lại, mà

không bức xạ ra ngoài vũ trụ Trong các khí

dưới đây, nguyên nhân chính gây ra hiệu

ứng nhà kính là

Phân tích: Sự gia tăng của các khí CO2, CFC, CH4, O3, NOx (NO2 và N2O) dohoạt động công nghiệp của con người là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính Tỉ

lệ % về vai trò của các khí gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính như sau:

Câu 10: Hình vẽ bên mô tả thí nghiệm

điều chế khí B trong phòng thí nghiệm.

B là khí nào trong các khí sau:

C HCl D N2 [11]

Phân tích thí nghiệm:

Từ cách thu khí ta thây khí B tan ít trong nước, loại đáp án A và C

Khí B được điều chế từ một dung dịch tác dụng với chất rắn nên B là CO2

Phương trình phản ứng: CaCO3(r) + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

Điều chế khí nitơ: NH4NO2 (dd bão hòa)

t

t C

  N2 + 2H2O

Đáp án đúng: B

Áp dụng: giáo viên có thể lồng ghép nội dung bài tập này khi dạy về cacbon

đioxit - Bài 16 – Hợp chất của cacbon

Câu 11: Cho hình vẽ mô tả quá trình chiết 2

chất lỏng không trộn lẫn vào nhau Phát biểu

nào sau đây không đúng?

A Chất lỏng nặng hơn sẽ được chiết trước

B Chất lỏng nhẹ hơn sẽ nổi lên trên trên phễu

Đáp án đúng: D

Phễu chiết

Câu 12: Cho thí nghiệm như hình vẽ:

Thí nghiệm trên dùng để định tính nguyên tố nào có trong glucozơ

C Cacbon và hiđro D Cacbon và oxi [14]

- Dẫn tiếp sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong dư, sự thành kết tủa trắng củaCaCO3 xác nhận có C trong glucozơ

do quy trình chế biến hoặc do nhiễm độc từ môi trường, đang gây ảnh hưởngxấu đến xuất khẩu và tiêu dùng.” [16].

Việc đưa bài tập này vào bài giảng là hết sức cần thiết, giúp học sinh hiểu rõ hơn về bột tăng trọng để các em truyên truyền tới gia đình không sử dụng chất này trong chăn nuôi.

Câu 14: Methadone (có công thức cấu tạo như hình

bên) là một loại chất gây nghiện nhưng “nhẹ” hơn

các loại ma túy thông thường và dễ kiểm soát hơn

nên được dùng trong cai nghiện ma túy Công thức

phân tử của methadone là

Bài tập này được đưa vào tiết học mang ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với họcsinh, giáo viên vừa dạy kiến thức hóa học, vừa tuyên truyền cách phòng chống

ma túy cho học sinh

Áp dụng: Hai bài tập trên giáo viên có thể lồng ghép vào phần củng cố bài khidạy bài 22 – Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Câu 15: Cho hình vẽ thí nghiệm như sau:

Biết hỗn hợp rắn X gồm CH3COONa khan, NaOH rắn và CaO Khí Y là:

Đồng thời muối CH3COONa thường không khan phản ứng với NaOH làchất hút ẩmmạnh sẽ gây cản trở do đó trước khi tiến hành phải được làm khan

để loại nước Thu khí mêtan qua nước để làm giảm bớt tạp chất khí do khiqua nước bị nước hấpthụ → thu khí mêtan tinh khiết hơn

Câu 16: Trong phòng thí nghiệm, khí metan được điều chế bằng cách nung

nóng hỗn hợp natri axetat với vôi tôi xút Hình vẽ nào sau đây lắp đúng? [17]

Vì vậy nên thu khí metan bằng phương pháp đẩy nước

+ Khi tiến hành thí nghiệm, hơi để chúc miệng ống nghiệm xuống để tránh hơi nước hút lên ống nghiệm, gặp thủy tinh đang nóng sẽ gây nứt, vỡ ống nghiệm

Đáp án đúng: A

Vận dụng: Giáo viên có thể sử dụng hai bài tập này khi học về điều chế metantrong phòng thí nghiệm – Bài 25 - Ankan

Câu 17: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Y từ dung dịch X:

Hình vẽ trên minh họa phản ứng nào sau đây?

Vận dụng: Giáo viên có thể sử dụng bài tập này khi học về điều chế etilen trong

phòng thí nghiệm – Bài 29 - Anken

Câu 18: Cho hình vẽ bên mô tả thí

Câu 19: Thí nghiệm nào sau đây chứng minh nguyên tử H trong ank–1– in linh

động hơn anken, ankađien và các ankin khác? [11]

Thí nghiệm C: phản ứng đốt cháy: rất khó phân biệt

“Đối với các ank-1-in, nguyên tử hiđro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbonliên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hiđro khác nên có

thể bị thay thế bằng ion kim loại” [4]

Phương trình phản ứng:

CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag-C ≡ C-Ag↓(vàng nhạt) + 2NH4NO3

Vì vậy ta dùng dung dịch AgNO3/NH3 để phân biệt ank-1-in với anken và ankinkhác

Vận dụng: Giáo viên có thể sử dụng hai bài tập trên cho học sinh trả lời sau khi

dạy xong phần điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm – Bài 32 - Ankin

Câu 20: Tầng ozon hoạt động như một

tấm lá chắn ngăn chặn phần lớn các tia cực

tím không cho chúng đến bề mặt Trái Đất

Tuy nhiên, ở một số nơi có hiện tượng

Thủ phạm chính gây ra lỗ thủng tầng ozon là các chất CFC (cloflocacbon)như CF2Cl2, CFCl3,… Trước đây, các chất CFC được dùng làm chất sinh hàntrong tủ lạnh Bản thân chúng không độc, nhưng khi chđi vào khí quyển, cácchất CFC bốc thẳng lên tầng ozon và phá vỡ kết cấu của nó, làm giảm nồng độkhí ozon Hiện nay chất này đã được cấm sử dụng [4]

Đáp án đúng: A

Vận dụng: Giáo viên có thể sử dụng bài tập này khi hướng dẫn học sinh đọc thêm bài 39 – Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon, nhằm nhấn mạnh cho học sinh tính cấp thiết mang tính chất toàn cầu của sự suy giảm tầng ozon

Câu 21:Dẫn hơi ancol X đi qua ống sứ đựng CuO đun nóng thu được anđehit Ytheo sơ đồ hình vẽ sau:

Hai ancol đều không thỏa mãn tính chất của X là

A etanol và propan-1-ol B propan-1-ol và propan-2-ol.

C metanol và etanol D propan-2-ol và butan-2-ol. [3]

A.C2H5OH, CH3CHO, CH3COOH.

B.CH3CHO, C2H5OH, CH3COOH

C.CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH

D.CH3COOH, C2H5OH, CH3CHO.[11]

21

78

118

0 50 100 150

ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN NHIỆT ĐỘ SÔI MỘT SỐ CHẤT

Phân tích đồ thị:

Đáp án đúng: B

+ CH3CHO có nhiệt độ sôi thấp nhất do không có liên kết hiđro

+ C2H5OH có nhiệt độ sôi cao hơn do giữa các phân tử ancol có liên kết hiđro

- Liên kết hiđro giữa ancol – ancol: (R là C2H5-)

O - H

R

O - H R

O - H R

O - H R

- Liên kết hiđro giữa ancol – nước:

O - H

R

O - H H

O - H R

O - H H

+ CH3COOH có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ sôi của ancol tương ứng do giữacác phân tử axit có liên kết hiđro bền hơn liên kết hiđro giữa các phân tử ancol

- Sự tạo thành liên kết hiđro giữa axit - axit

H3C

CH3

O HC=O H -OC = O H - O

H3C H

O H -OC = O H H

Vận dụng : Bài tập trên có thể được vận dụng khi học về tính chất vật lí của axitcacboxylic – Bài 45 – Axit cacboxylic, giúp học sinh khắc sâu kiến thức đã họckhi so sánh nhiệt độ sôi của các chất có cùng nguyên tử cacbon.

2.2 THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM THỰC NGHIỆM TRONG TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.2.1 Thực trạng về chương trình

Hệ thống bài tập thực nghiệm trong sách giáo khoa còn rất ít, đặc biệt bàitập bằng hình vẽ mô phỏng thí nghiệm chỉ xuất hiện trong một số ít bài thựchành Các tài liệu tham khảo về bài tập thực nghiệm chưa hệ thống, rất khó khăncho việc nghiên cứu của giáo viên và học sinh

- Đối với học sinh khối 11 kĩ năng phân tích thí nghiệm còn rất nhiều hạnchế, nhiều em còn chưa hiểu rõ vai trò của các thiết bị, hóa chất thí nghiệm, thậmchí các em cảm thấy chán nản và ngại học môn Hóa học

Từ những thực trạng trên tôi thấy việc xây dựng các bài tập thực nghiệmkhông những giúp học sinh thông hiểu kiến thức lí thuyết mà còn làm cho họcsinh có hứng thú học tập, rèn luyện kĩ năng thao tác thực hành, cho dù khôngđược thực hành các em cũng có thể tưởng tượng được các thao tác thực hành,diễn biến và kết quả của thí nghiệm

2.3 CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

2.3.1 Thời gian thực hiện:

Sử dụng bài tập đã biên soạn để giảng dạy kiến thức thực nghiệm trong chươngtrình hóa học 11 năm học 2017-2018

+ Sử dụng bài tập trong bài kiểm tra để đánh giá việc nắm bắt kiến thứccủa học sinh