Khoá luận tốt nghiệp xây dựng một số câu hỏi, bài tập thực tiễn giúp học tốt học phần khoa học tự nhiên 2

Vì vậy, em mong muốn xây dựng một số câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn giúp người học hiểu biết thêm về tình huống, hiện tượng trong tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên, vận

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA HÓA HỌC - -

NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

XÂY DỰNG MỘT SỐ CÂU HỎI, BÀI TẬP THỰC TIỄN GIÚP HỌC TỐT HỌC PHẦN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa học Vô cơ

HÀ NỘI, 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA HÓA HỌC - -

NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

XÂY DỰNG MỘT SỐ CÂU HỎI, BÀI TẬP THỰC TIỄN GIÚP HỌC TỐT HỌC PHẦN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa học Vô cơ

Người hướng dẫn khoa học:

TS ĐĂNG THỊ THU HUYỀN

HÀ NỘI, THÁNG 5 NĂM 2019

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học và các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập tại trường

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn tới TS Đăng Thị Thu Huyền – người

đã giúp đỡ, tận tình chỉ bảo em trong suốt quá trình nghiên cứu và trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ở bên động viên, khuyến khích em học tập đến đích cuối cùng

Khóa luận này không tránh khỏi thiếu sót, em kính mong thầy cô và các bạn nhiệt tình đóng góp ý kiến để khóa luận của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Hạnh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Giả thuyết khoa học 2

8 Đóng góp mới của đề tài 2

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Bài tập hóa học 3

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học 3

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học 3

1.1.3 Ý nghĩa của bài tập hóa học 6

1.2 Giới thiệu học phần Khoa học tự nhiên 2 6

1.2.1 Mục tiêu 6

1.2.2 Cấu trúc 7

1.2.3 Tầm quan trọng của câu hỏi, bài tập thực tiễn 8

Chương 2: KẾT QUẢ 10

2.1 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 1 “Các nguyên tố hóa học, hợp chất, hỗn hợp” 10

2.1.1 Nội dung kiến thức 10

2.1.2 Câu hỏi, bài tập 10

2.2 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 3 “Acid, base và muối” 29 2.2.1 Nội dung kiến thức 29

2.2.2 Câu hỏi, bài tập 29

2.3 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 4 “Hóa học trong cơ thể người” 39

2.3.1 Nội dung kiến thức 39

2.3.2 Câu hỏi, bài tập 39

2.4 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 8 “Phản ứng đốt cháy nhiên liệu” 50

2.4.1 Nội dung kiến thức 50

2.4.2 Câu hỏi, bài tập 51

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

tự nhiên 2 được đưa vào chương trình học nhằm giải quyết vấn đề đó

Trong học phần này có rất nhiều vấn đề cần được khai thác để làm tích cực hoạt động nhận thức của người học Chẳng hạn sử dụng các câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn để giúp người học củng cố, tìm tòi và phát triển kiến thức cho riêng mình đang là vấn đề được giáo viên quan tâm Đây không chỉ

là dạng bài tập đòi hỏi người học phải huy động lại kiến thức mà còn phải tìm tòi, phát hiện kiến thức mới có liên quan đến thức tiễn trong cuộc sống và từ

đó phát triển kiến thức, kỹ năng và tư duy

Vì vậy, em mong muốn xây dựng một số câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn giúp người học hiểu biết thêm về tình huống, hiện tượng trong tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên, vận dụng vào quá trình học tập học phần Khoa học tự nhiên 2 Và nhằm hỗ trợ cũng như góp thêm một tài liệu

tham khảo giúp sinh viên khi học học phần này, nên em chọn đề tài “Xây

dựng một số câu hỏi, bài tập thực tiễn giúp học tốt học phần Khoa học

Tự nhiên 2”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng một số câu hỏi, bài tập thực tiễn giúp nâng cao năng lực khám phá, tìm tòi khoa học; năng lực giải quyết vấn đề của người học để giải quyết được các câu hỏi và bài tập gắn với thực tiễn

2

3 Đối tượng nghiên cứu

- Hoạt động nhận thức của người học trong quá trình dạy học

- Mối quan hệ giữa câu hỏi, bài tập thực tiễn với chất lượng dạy và học trong học phần Khoa học tự nhiên 2

4 Phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy và học các chương: Các nguyên tố hóa học, hợp chất,

hỗn hợp; Acid, base và muối; Hóa học trong cơ thể người và Phản ứng đốt cháy nhiên liệu của học phần Khoa học tự nhiên 2 ở trường ĐHSP Hà Nội 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Giúp người học vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã được học vào giải quyết các vấn đề có trong thực tiễn và việc học tập học phần Khoa học tự nhiên 2

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tìm tài liệu, đọc hiểu, phân tích, khái quát hóa, tổng hợp

- Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến đóng góp của thầy cô giáo để hoàn thiện đề tài nghiên cứu

7 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một số câu hỏi, bài tập thực tiễn sẽ góp phần nâng cao hiểu biết về tình huống, hiện tượng trong tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên; nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Khoa học tự nhiên 2 ở trường ĐHSP Hà Nội 2

8 Đóng góp mới của đề tài

Bên cạnh việc sử dụng câu hỏi, bài tập lý thuyết để kiểm tra, tái hiện lại kiến thức thì em đã xây dựng một số câu hỏi, bài tập thực tiễn Đó là những câu hỏi, bài tập như nguồn kiến thức gắn với thực tiễn nhằm nâng cao năng lực tìm tòi, phát triển kiến thức cho người học

3

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Bài tập hóa học

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học

Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hoặc đồng thời cả bài toán và câu hỏi thuộc về hóa học mà trong khi hoàn thành chúng học sinh nắm được một kiến thức hoặc kỹ năng nhất định [5]

Câu hỏi đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng người học phải tiến hành một chuỗi hoạt động tái hiện, câu trả lời có thể là trả lời miệng, trả lời viết hay có kèm thực hành hoặc xác minh bằng thực nghiệm [12]

Ví dụ: Thế nào là phản ứng cộng? Những hydrocarbon nào tham gia phản ứng cộng với H2?

Trong dạy học, câu hỏi và bài tập được dùng như là một công cụ để hướng dẫn quá trình hình thành kiến thức, quá trình kiểm tra, tự kiểm tra và tự học Tùy theo mục đích dạy học nhất định mà người ta đưa những bài toán, câu hỏi vào một bài tập Chẳng hạn có thể ra bài tập nhằm nêu đặc điểm của một nguyên tố dựa vào vị trí của nguyên tố đó trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, nêu khái niệm các phương trình phản ứng, viết phương trình phản ứng,

Với đặc điểm đa dạng và phong phú của bài tập hóa học, việc truyền đạt cho học sinh những kiến thức thực tiễn có thể đưa vào khi giảng bài mới thông qua các câu hỏi, cách đặt vấn đề, hay một bài tập nhỏ, cũng có thể đưa vào trong các giờ luyện tập thông qua các bài tập hay đưa vào đề kiểm tra với một dung lượng nhất định

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học

Bài tập hóa học là một trong những phương tiện cơ bản và hiệu quả để người học vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và

Ví dụ: Cho chất X có công thức phân tử là C5H10 có phản ứng cộng với

H2 Hãy tìm công thức cấu tạo của chất X? X có bao nhiêu đồng phân? Đọc tên các đồng phân?

Với ví dụ này, người học đã được ôn về thuyết cấu tạo hóa học, phản ứng cộng và cách viết các đồng phân để thỏa mãn điều kiện đề bài, ôn lại được danh pháp, cách đọc tên Như vậy người học có thể củng cố và hệ thống lại kiến thức đã học

+ Góp phần hình thành và rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo cần thiết về bộ môn hóa học

Ví dụ: Kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học, kỹ năng cân bằng hóa học,

kỹ năng lập công thức hóa học, kỹ năng làm thí nghiệm hóa học,

+ Bài tập hóa học mở rộng sự hiểu biết một cách phong phú, sinh động

và không làm nặng nề khối kiến thức của học sinh

Ví dụ: Nicotine là một chất gây hại có trong cây thuốc lá Hãy viết công thức cấu tạo của nicotine? Nêu các tác hại của nicotine đối với sức khỏe con người?

5

Khi làm được bài này, người học sẽ hiểu biết thêm về chất gây hại trong thuốc lá là nicotine, các tác hại của nicotine đối với sức khỏe của con người làm phong phú thêm vốn hiểu biết của người học

+ Bài tập hóa học còn được sử dụng nhiều trong quá trình chuẩn bị nghiên cứu các kiến thức mới

Ví dụ: Nêu các tính chất hóa học của kim loại? Từ đó, dự đoán các tính chất hóa học của Fe?

Sau khi trả lời được câu hỏi này người học sẽ dự đoán được tính chất hóa học của Fe trước khi học bài mới

- Tác dụng đức dục

Bài tập hóa học giúp hình thành những phẩm chất tư tưởng đạo đức tốt đẹp cho người học Thông qua việc giải các bài tập, rèn luyện cho người học đức tính kỷ luật, biết tự kiềm chế, trình bày cẩn thận và khoa học, nâng cao sự hứng thú trong việc học tập nói chung và học tập bộ môn hóa học nói riêng

Bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm còn giúp người học rèn luyện tính cẩn thận, tuân thủ các quy định, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm

Ví dụ: Khi pha loãng acid H2SO4 phải tiến hành như thế nào?

Để trả lời được câu hỏi này, người học phải nắm rõ được quy tắc pha loãng acid; tuân thủ các quy định, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm

- Tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp

Bài tập hóa học tạo điều kiện cho giáo viên thực hiện được nhiệm vụ của bộ môn hóa học đó là giáo dục kỹ thuật tổng hợp Nội dung của bài tập hóa học có thể gắn kết các kiến thức học tập ở trường với thực tiễn đa dạng, phong phú của đời sống xã hội

Bài tập hóa học còn lôi cuốn người học bằng cách đưa ra những vấn đề kỹ thuật của nền sản xuất giúp người học suy nghĩ thêm về các vấn đề của kỹ thuật

Ngoài ra, bài tập hóa học cũng cung cấp những số liệu mới về các phát minh, những số liệu lý thú về kỹ thuật, về sản lượng các ngành sản xuất đạt được, người học nắm bắt được sự phát triển khoa học, kỹ thuật hiện nay

6

Ví dụ: Theo tính toán, năm 2000 cả nước ta tiêu thụ lượng nhiên liệu tương đương 1,5 triệu tấn dầu và thải vào môi trường khoảng 113700 tấn khí

CO2 Trong 1 ngày lượng nhiên liệu tiêu thụ tương đương với khối lượng dầu

và lượng khí CO2 thải vào môi trường là bao nhiêu?

1.1.3 Ý nghĩa của bài tập hóa học

Bài tập hóa học giữ vai trò rất quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học và có vai trò lớn lao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Trong quá trình dạy học hóa học không thể thiếu bài tập Bài tập hóa học cung cấp cho người học kiến thức và con đường chiếm lĩnh kiến thức Bài tập hóa học vừa

là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, là một trong những yêu cầu quan trọng trong quá trình dạy và học nhằm nâng cao chất lượng đào tạo Bên cạnh đó, bài tập hóa học còn là phương tiện để dạy người học vận dụng các kiến thức đã học vào đời sống thực tiễn và sản xuất

Đặc biệt, bài tập hóa học còn mang lại cho người học sự hứng thú trong quá trình học tập Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm

1.2 Giới thiệu học phần Khoa học tự nhiên 2

1.2.1 Mục tiêu

a Kiến thức

- Trình bày được lí thuyết hiện đại về cấu tạo nguyên tử và phân tử

- Trình bày được các thuyết về acid, base và chỉ số pH

- Giải thích được các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể người

- Nêu được các mỏ kim loại trên thế giới và Việt Nam, biết cách tinh

luyện kim loại

- Trình bày được thành phần của dầu thô và qui trình chế biến dầu thô thành các sản phẩm khác nhau

- Trình bày được các vật liệu tự nhiên và nhân tạo

- Nêu được các loại nhiên liệu và sử dụng năng lượng thu được một

7

cách hiệu quả khi đốt cháy nhiên liệu

b Kĩ năng

- Hình thành kỹ năng đọc, phân tích, phân biệt, tổng hợp các khái niệm

cơ bản của khoa học tự nhiên

- Vận dụng được kiến thức vào chương trình môn khoa học tự nhiên ở

bậc trung học cơ sở và trung học phổ thông

- Vận dụng các tính chất của chất để mô tả, giải thích các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn sản xuất, đời sống và môi trường

- Có tư duy độc lập, sáng tạo trong phân tích và vận dụng những kiến thức hóa học vào học tập, nghiên cứu và giảng dạy sau này

- Hướng dẫn, khuyến khích sinh viên làm việc nhóm, thảo luận các vấn

đề hóa học nêu ra trong module, nâng cao kiến thức chuyên môn

- Năng lực về kiến thức các khoa học liên môn làm nền tảng, bổ trợ

- Nêu, phân tích vai trò bổ trợ, nền tảng của những nội dung các khoa học liên môn

- Vận dụng kiến thức liên môn để giải thích các nội dung của môn Hóa học

- Vận dụng tri thức khoa học liên môn để tổ chức dạy học

1.2.2 Cấu trúc

Học phần Khoa học tự nhiên 2 gồm 8 chương:

Chương 1: Các nguyên tố hóa học, hợp chất, hỗn hợp

Chương 2: Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học

Chương 3: Acid, base và muối

8

Chương 4: Hóa học trong cơ thể người

Chương 5: Các mỏ kim loại

Chương 6: Dầu thô

Chương 7: Hóa học vật liệu

Chương 8: Phản ứng đốt cháy nhiên liệu

1.2.3 Tầm quan trọng của câu hỏi, bài tập thực tiễn [13]

Việc lồng ghép các câu hỏi, bài tập thực tiễn có tác dụng:

- Tạo điều kiện cho việc học và hành gắn liền với thực tế, tạo cho người học sự hứng thú, hăng say trong học tập

Ví dụ: Khí O2 rất cần thiết cho hô hấp của con người nhưng không khí

ta hít thở chỉ toàn O2 thì có tốt không?

- Xây dựng thái độ học tập đúng đắn, phương pháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo; lòng ham học, ham hiểu biết, năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống

- Giúp cho người học có được những hiểu biết về hệ tự nhiên và hoạt động của hệ tự nhiên, tác động của hệ tự nhiên đối với cuộc sống của con người; những ảnh hưởng của hoạt động con người lên hệ tự nhiên Từ đó, người học ý thức được hoạt động của bản thân trong cuộc sống, đặc biệt là đối với vấn đề môi trường và có ý thức bảo vệ môi trường

Ví dụ: Điều kiện nào quan trọng nhất để sinh ra vòng tuần hoàn của nước? Hãy trình bày vòng tuần hoàn của nước?

- Giúp người học phát triển kĩ năng nghiên cứu thực tiễn và kĩ năng tư duy để giải thích các hiện tượng thực tiễn, luôn chủ động trong cuộc sống; nuôi dưỡng nhận thức và các quan niệm đúng đắn về các hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sống

- Bài tập về các hiện tượng tự nhiên làm cho người học thấy các quá trình hóa học luôn xảy ra xung quanh ta Khi giải thích được các hiện tượng

tự nhiên, người học sẽ yêu thích khoa học nói dung và hóa học nói riêng

Chương 1: Các nguyên tố hóa học, hợp chất, hỗn hợp

Chương 3: Acid, base và muối

Chương 4: Hóa học trong cơ thể người

Chương 8: Phản ứng đốt cháy nhiên liệu

10

Chương 2 KẾT QUẢ 2.1 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 1 “Các nguyên tố hóa học, hợp chất, hỗn hợp”

2.1.1 Nội dung kiến thức

- Các khái niệm cơ bản: Nguyên tử, nguyên tố hóa học, kí hiệu hóa học

- Chất: Đơn chất, hợp chất; nguyên chất, hỗn hợp

- Tách các chất: tách chất từ hỗn hợp các chất, tách đơn chất từ hợp chất

2.1.2 Câu hỏi, bài tập

Câu 1:

Mọi vật trên thế giới đều do nguyên tố cấu tạo nên Ngày nay, người ta

đã phát hiện ra 109 nguyên tố Các nguyên tố từ số 93 trở đi đều là nhân tạo

và có tính phóng xạ Nguyên tố phóng xạ có đặc tính là các nguyên tố luôn thay đổi Trong quá trình lưu giữ, các nguyên tố phóng xạ một mặt phát ra các tia bức xạ một mặt biến thành các nguyên tố khác Các biến hoá có thể xảy ra chậm hoặc nhanh Các nhà khoa học dùng khái niệm chu kỳ bán rã để đánh giá độ bền vững của các nguyên tố phóng xạ [13]

a Thế nào là chu kỳ bán rã?

b 210Po là hạt nhân phóng xạ biến thành Pb Ban đầu có mẫu Po nguyên chất, tại thời điểm t nào đó tỉ số giữa hạt nhân Pb và Po trong mẫu là 3:1 và tại thời điểm t’ sau t 276 ngày tỉ số đó là 15:1 Vậy chu kỳ bán rã của

Po o

N =N 2

11

Số hạt nhân Pb tạo ra bằng số hạt Po đã phân rã: T

N =ΔN=N (1-2 ) Pb

Po

N

=3N

 (1)

Sau (t+ 267) ngày :

t+267 - T Pb

t+267 - T Po

2 phi kim là carbon, lưu huỳnh

Năm 1766, Henry Cavendish phát hiện ra hydrogen như một chất riêng biệt Khi thực hiện các thí nghiệm với thủy ngân và các acid, Cavendish tình

cờ tìm ra hydrogen Mặc dù ông đã sai lầm khi cho rằng hydrogen là hợp chất của thủy ngân (và không phải của acid), nhưng rất nhiều thuộc tính của hydrogen đã được ông miêu tả rất cẩn thận Antoine Lavoisier đặt tên cho nguyên tố này và chứng tỏ nước được tạo ra từ hydrogen và oxygen

Năm 1789, Antoine Lavoisier đã công bố bảng danh sách gồm 33 nguyên tố hóa học căn bản Kể từ thời điểm đó, các nhà hóa học đã không ngừng tìm tòi và nghiên cứu nhằm hệ thống hóa toàn bộ các nguyên tố theo một quy luật nhất định Lớp sau kết nối lớp trước, dù đã có vô vàn kết quả được thử nghiệm nhưng mọi chuyện vẫn không lấy làm gì sáng sủa

Năm 1869 khi nhà hóa học người Nga Mendeleev phát minh ra định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học, lúc đó tổng cộng có 63 nguyên tố

Đến thời cận đại cùng với sự xuất hiện của kĩ thuật phân tích quang phổ

đã làm thúc đẩy phong trào tìm kiếm nguyên tố mới Những nguyên tố mới liên tiếp được phát hiện Đến trước thập niên 40 của thế kỉ XX, có khoảng 92

12

nguyên tố Có lẽ 1 số nhà khoa học nghĩ rằng nguyên tố thứ 92 – Uranium đã

là nguyên tố cuối cùng Chính lúc này các nhà hóa học đang tìm kiếm khắp nơi và cảm thấy đã đến điểm dừng thì các nhà vật lý lại liên tiếp tìm ra nhiều loại nguyên tố mới từ phòng thí nghiệm Trong số thứ tự từ 1 đến 92 vẫn còn những ô trống (ô 41, 61, 85, 87) thì các nhà vật lý đã gần lấp đầy các ô trống

đó bằng nguyên tố họ tạo ra Năm 1937 tìm ra nguyên tố số 43 - Technetium, năm 1939 tìm ra nguyên tố 87 - Francium, 1940 tìm ra nguyên tố 85 -Astatine Trong 10 năm từ 1944 - 1954 con người đã chế tạo ra 6 loại nguyên

tố từ thứ tự 95 tới 100 Chúng là Americium, Berkelium, Canifornium, Einsteinium, Curium, Fremium Năm 1995 xuất hiện nguyên tố thứ 101 - Mendelevium và liên tiếp những năm sau lại tiếp tục xuất hiện những nguyên

tố mới Tính đến nay bảng tuần hoàn hóa học có nguyên tố mang số thứ tự

118 - Oganesson Trong những năm gần đây, đã có luận điểm cho rằng, trong

số các nguyên tố còn chưa phát hiện được, có thể có các nguyên tố khá bền như các nguyên tố số 114, 126, 164 Các luận điểm này có chính xác hay không còn chờ được kiểm định bằng thực tiễn Bắt đầu từ thế kỷ XX, người ta tìm ra các nguyên tố mới: Technetium (Tc), Francium (Fr), Promethium (Pm), Astatium (At), Plutonium (Pu), Americium (Am)

Đặc điểm của các nguyên tố mới tìm ra: Thực ra từ nguyên tố số 93 và những nguyên tố sau đều là những nguyên tố nhân tạo, không bền, có tính phóng xạ, tồn tại trong khoảng thời gian ngắn Trong quá trình lưu giữ các nguyên tố này liên tục phóng ra các tia phóng xạ và biến thành các nguyên

tố khác

Ví dụ: Nguyên tố 99Es có chu kỳ bán rã là 20 ngày; chu kỳ bán rã của iotua là 8 ngày; 115Cd có chu kỳ bán rã là 53,46 giờ; nguyên tố có Z = 116: chu kỳ bán rã là vài mili giây; nguyên tố có Z = 114 có chu kỳ bán rã là 0,5 giây; nguyên tố có Z = 117 chỉ có chu kỳ bán rã là 0,084 giây

a Hãy cho biết hàm lượng các nguyên tố hóa học trong cơ thể con người? Nêu vai trò của 6 nguyên tố trên?

b Các nguyên tố trong cơ thể con người được chia làm mấy nhóm? Đặc điểm và vai trò của chúng trong cơ thể con người như thế nào?

c Có ít nhất 10 loại nguyên tố có hàm lượng cực nhỏ nhưng lại không thể thiếu trong cơ thể con người gọi là nguyên tố vi lượng Bệnh nào sau đây liên quan đến sự thiếu nguyên tố vi lượng?

A Bệnh bướu cổ B Bệnh còi xương

C Bệnh cận thị D Bệnh tự kỷ

Hướng dẫn :

a Thành phần phần trăm các nguyên tố trong cơ thể chúng ta: Oxygen 65%; Carbon 18,6%; Hydrogen 9,7% ; Nitrogen 3,2%; Calcium 1,8%; Phosphorus 1%

O: 65% trọng lượng cơ thể, hiện diện trong nước và trong các hợp chất khác

C: 18,6% trọng lượng cơ thể, tìm thấy trong mọi phân tử hữu cơ

H: 9,7% trọng lượng cơ thể, hydrogen có trong nước của cơ thể và cũng như hầu hết các hợp chất hữu cơ khác

N: 3,2% trọng lượng cơ thể, nitrogen là thành phần của các protein, acid nucleic và trong các thành phần hữu cơ khác

14

Ca: 1,8% trọng lượng cơ thể, calcium là thành phần chính trong hệ xương của cơ thể

P: 1% trọng lượng cơ thể phosphorus được tìm thấy trong nhân tế bào

- Ngoài ra còn nhiều nguyên tố khác như K, Na, Cl, I, F,… chiếm khoảng 0,7% trọng lượng cơ thể người

b Các nguyên tố trong cơ thể con người được chia làm 2 nhóm là: nguyên tố

đa lượng và nguyên tố vi lượng

Đại diện C, H, O, N, P, K, Na,… F, Cu, Fe, Mn

Vai trò

Thành phần tạo nên các đại diện phân tử hữu cơ như proteins, carbohydrates, lipid… là những chất hóa học chính cấu tạo nên tế bào

- Thành phần tạo nên enzyme, vitamin, sắc tố…

- Ảnh hưởng đến trao đổi chất, điều hòa sinh trưởng, phát triển của sinh vật

c Đáp án A: Bệnh bướu cổ

Nguyên nhân gây ra bệnh bướu cổ do tác nhân thiếu hụt iodine trong cơ thể gây ra Muốn không bị thiếu hụt thì cần nạp ít nhất 100µg iodine mỗi ngày Chúng ta có thể bổ sung iodine bằng sử dụng các thực phẩm giàu iodine

như nước mắm, muối iodine, rau dền, rau cải xoong,…

Câu 3:

Cùng với môi trường đất và không khí, môi trường nước có tầm ảnh hưởng rất lớn đối với con người và toàn xã hội Tất cả các sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nước và vòng tuần hoàn nước Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu và là nguyên nhân tạo ra thời tiết Năng lượng mặt trời

+ Nước mặt: Khi nước mưa rơi xuống đất, chảy vào các sông hồ gọi là nước mặt Nước mặt bẩn nhất cả về vi sinh vật, chất hữu cơ, vô cơ Nước mặt rất giàu các chất dinh dưỡng – môi trường tốt cho nhiều vi sinh vật phát triển

- Trên lục địa, lượng nước ngầm nhiều hơn tất cả nước sông, hồ, đầm

và băng tuyết cộng lại Đại bộ phận nước ngầm do nước trên bề mặt đất ngấm xuống

- Nước ngầm phụ thuộc vào:

+ Nguồn cung cấp nước (nước mưa, nước băng, tuyết tan,…) và lượng bốc hơi nhiều hay ít

“+ Địa hình: mặt đất dốc, nước mưa chảy đi nhanh nên thấm ít; mặt đất bằng phẳng, nước thấm nhiều

16

+ Cấu tạo của đất đá: nếu kích thước các hạt đất đá lớn sẽ tạo thành khe

hở rộng, nước thấm nhiều; ngược lại, hạt nhỏ tạo khe hở nhỏ, nước thấm ít

+ Lớp phủ thực vật: ở nơi cây cỏ nhiều, nước theo thân cây và rễ cây thấm nhiều hơn ở vùng ít cây cối.”

b * Điều kiện quan trọng nhất để sinh ra vòng tuần hoàn của nước là:

– Nhiệt độ để dẫn đến quá trình bốc hơi nước

– Các hạt nhân ngưng đọng hơi nước

* Có 2 vòng tuần hoàn của nước: vòng tuần hoàn lớn và nhỏ

– Vòng tuần hoàn nhỏ: nước biển và đại dương bốc hơi tạo thành mây, mây gặp lạnh tạo thành mưa rơi xuống biển; tạnh mưa, nước lại bốc hơi, tạo thành mưa trên biển và đại dương

“– Vòng tuần hoàn lớn: nước biển và đại dương bốc hơi tạo thành mây, mây được gió đưa vào sâu trong lục địa; ở vùng vĩ độ thấp và núi thấp mây gặp lạnh thành mưa; ở vùng vĩ độ cao hoặc núi cao, mây gặp lạnh tạo thành tuyết; mưa nhiều và tuyết tan chảy thành dòng theo sông và các dòng ngầm từ lục địa ra biển; nước biển và đại dương lại bốc hơi tạo thành mây,… mưa trên lục địa rồi trở lại đại dương.”

17

c * Nước trên Trái Đất luôn luôn chuyển động theo các vòng tuần hoàn do:

- Trên bề mặt Trái Đất có nước, nước trong thiên nhiên luôn vận động theo các vòng tuần hoàn

- Do tác dụng nhiệt của bức xạ Mặt Trời

- Còn do tác động: gió, khí áp,…

* Ý nghĩa của vòng tuần hoàn nước

- Thúc đẩy quá trình trao đổi vật chất và năng lượng, góp phần duy trì

và phát triển sự sống trên Trái Đất

- Điều hòa nhiệt, ẩm giữa đại dương và lục địa, giữa vùng ẩm ướt và vùng khô hạn → thuận lợi cho sự sống

- Tác động sâu sắc đến khí hậu, thủy văn, làm thay đổi địa hình trên Trái Đất

Câu 4:

“Sông hồ là những công trình thiên nhiên hoặc nhân tạo, là những nguồn cung cấp nước mặt, đồng thời là nơi tiếp nhận nước mưa, nước thải sinh hoạt, công nghiệp… Tất cả các dòng nước chảy về sông hồ đều mang theo các chất bẩn hữu cơ, vô cơ Quá trình tự làm sạch của nguồn nước có thể chia làm 2 giai đoạn:

- Quá trình xáo trộn, pha loãng giữa các dòng chất bẩn với khối lượng nước nguồn Đó là quá trình vật lý thuần túy

- Quá trình tự làm sạch với nghĩa riêng của nó Đó là quá trình khoáng hóa các chất bẩn hữu cơ - hay rộng hơn, đó là quá trình chuyển hóa, phân hủy các chất bẩn hữu cơ nhờ các thủy sinh vật, vi sinh vật Ở mức độ nhất định,

dù ít dù nhiều, tất cả những cơ thể sống đó đều tham gia vào quá trình, đồng thời chúng sinh trưởng, sinh sản (kể cả chết) và phát triển.”

a Ô nhiễm nguồn nước là gì? Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước?

b Quá trình tự làm sạch của nguồn nước gây ra do tác nhân sinh học là một điều rất đáng quý trong tự nhiên Vậy tác nhân sinh học đó là gì? Vai trò cúa tác nhân đó trong quá trình tự làm sạch của nguồn nước?

18

Hướng dẫn:

a Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật

Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước:

- Nhiễm bẩn tự nhiên:

Nước mưa hay tuyết là nguồn bổ cập cho nguồn nước mặt, nước ngầm Theo thời gian, không gian và tùy thuộc lượng các tạp chất bẩn trong không khí, trên mặt đất thì thành phần nước mưa biến đổi Nước mưa thể chứa cả những chất phóng xạ nếu ở trong những khu vực nghiên cứu hạt nhân Ngay

cả lượng mưa cũng ảnh hưởng tới thành phần nước sông hồ, chế độ dòng chảy của sông hồ và chất lượng nước trong đó

- Nhiễm bẩn nhân tạo:

+ Nước thải đô thị: Đó là nước thải sinh hoạt và công nghiệp trong phạm vi đô thị

+ Nước thải sản xuất – công nghiệp: Nhiều lĩnh vực công nghiệp tiêu thụ và thải ra một lượng nước khổng lồ như công nghiệp thực phẩn, luyện kim đen, chế biến lọc hóa dầu, dệt nhuộm,…

+ Nước tưới tiêu, thủy lợi: Trong nông nghiệp, nước được sử dụng nhiều để tưới tiêu đồng ruộng Nước tưới tiêu ruộng đồng, phần lớn thấm xuống đất và bay hơi, một phần quay lại hồ mang theo nhiều loại thuốc trừ sâu,chất lơ lửng xói mòn từ đất,… không những gây ô nhiễm nguồn nước mà còn làm giảm độ phì của đất

Ngoài ra, các tàu thuyền còn làm nhiễm bẩn sông biển do các sản phẩm dầu, xả nước thải sinh hoạt

b Vi sinh vật đóng một vai trò rất quan trọng đối với quá trình tự làm sạch của nguồn nước Trong những trường hợp thuận lợi nhất của môi trường, vi sinh vật có thể sử dụng các hợp chất hữu cơ tồn tại ở thể rắn cũng như hoà tan

19

trong dung dịch nước, và phân giải chúng đến muối vô cơ, CO2 và H2O Nói cách khác, vi sinh vật có khả năng khoáng hoá một cách hoàn toàn nhiều chất bẩn hữu cơ trong những điều kiện thuận lợi của môi trường

"cào muối" đánh thành gò cho khô thì xúc lên đem bán [13]

21

Câu 6:

Trên các hòn đảo ngoài đại dương, nguồn nước ngọt rất khan hiếm Gia đình bạn Tuấn sống trên đảo Phú Quốc đang nghiên cứu cách điều chế nước ngọt từ nước biển theo hình vẽ dưới đây:

Trong đó, bể bên trái chứa nước biển (1) Nước biển sẽ thấm qua vải bông bốc hơi, dưới tác dụng nhiệt của ánh sáng Mặt Trời, nước bốc hơi sẽ ngưng tụ trên mặt kính Sau đó nước ngọt sẽ được thu vào bể chứa bên phải (3) Phần nước biển không bốc hơi chảy vào trong bể chứa (2)

a Hãy cho biết vai trò của nước ngọt với cơ thể con người? Tại sao phải sử dụng hợp lí nguồn nước ngọt tự nhiên?

b Biết rằng để thu được 1 lít nước ngọt qua thiết bị trên cần cung cấp nhiệt lượng 420kJ Hãy xác định thời gian cần thiết để thu được 1 lít nước ngọt Biết trung bình một ngày có nắng mỗi giờ hệ thống trên nhận được 1000

kJ từ năng lượng Mặt Trời, nhưng chỉ có 20% năng lượng được dùng để làm bay hơi nước Coi khối lượng riêng của nước thu được là 1 g/ml

c Cho biết vai trò của tấm vải bông?

d Để tăng hiệu quả sử dụng thiết bị, Tuấn thử thu hồi muối từ nước ở

bể (2) bằng cách cô cạn dung dịch Tính khối lượng muối thu được từ 1 m3nước Biết rằng nước ở bể (2) có tổng nồng độ muối là 9% và khối lượng riêng là 1,2 g/ml

22

Hướng dẫn:

a * Vai trò của nước ngọt:

- Thành phần cấu trúc cơ thể: Đối với cơ thể con người nước chiếm 70% ở lúc sơ sinh và giảm xuống còn 60% khi trưởng thành, 85% khối lượng

bộ não được cấu tạo từ nước

- Là môi trường diễn ra các quá trình sinh lí, sinh hóa trong cơ thể Nước đóng vai trò là dung môi cho những phản ứng hóa học trong cơ thể xảy

ra Nước vận chuyển những nguyên tố dinh dưỡng đến toàn bộ cơ thể, điều hòa thân nhiệt bằng tuyến mồ hôi,…

* Phải sử dụng hợp lí nguồn nước ngọt vì nguồn nước ngọt đang bị khan hiếm Nhiều người cho rằng “Nước là vô tận, không bao giờ cạn” – quan niệm sai lầm này đã dẫn đến việc lãng phí nguồn nước sạch trong sinh hoạt,

làm ô nhiễm nguồn nước ngọt Thêm nhiều tác nhân khác như dân số gia

tăng, sự phát triển kinh tế và biến đổi khí hậu, nguồn nước sạch đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt Chính vì vậy mà việc cần bảo vệ nguồn nước sạch vô cùng quan trọng đối với con người

b Mỗi giờ hệ thống nhận được 200 kJ để làm bay hơi nước

Thời gian cần thiết để thu được 1 lít nước ngọt là: 420 2 1

Trong thiên nhiên KCl có trong quặng sylvinite (KCl.NaCl) Vì NaCl

và KCl có nhiều tính chất tương tự nhau nên người ta không dùng phương pháp hóa học để tách chúng Thực tế người ta dựa vào sự khác nhau về độ tan của KCl và NaCl để tách chúng ra khỏi quặng sylvinite Muối KCl có độ tan

a Hòa tan hoàn toàn 100 gam quặng vào 130 gam nước ở 100oC, sau

đó đem làm lạnh dung dịch tới 0oC thì thu được lượng KCl tách ra là m gam Theo lý thuyết thì giá trị m bằng bao nhiêu?

b Phân kali là gì? Nêu vai trò của phân kali?

c Người ta sử dụng KCl để sản xuất phân Kali Phân kali (KCl) được sản xuất từ quặng sylvinite thường chỉ có 50% K2O Hàm lượng phần trăm KCl trong phân bón đó là

A 39,6 % B 79,3% C 62,1% D 54,5%

Hướng dẫn:

a nKCl.NaCl = 0,753 mol → mKCl quặng= 56,8 gam

Ở 0oC thì KCl tan trong 130 gam nước là:

b Phân Kali là phân cung cấp potassium dưới dạng ion K+ và đánh giá theo tỷ

lệ % khối lượng của K2O

Vai trò của phân kali:

- Phân kali tham gia tích cực vào quá trình quang hợp, tổng hợp nên các chất glucide của cây

- Thúc đẩy quá trình tổng hợp đạm trong cây, làm giảm tác hại của việc bón quá nhiều đạm, thúc đẩy sự ra hoa

độ sôi cao hơn (-183°C) Sơ đồ chưng cất phân đoạn không khí lỏng:

a Thành phần của không khí bao gồm những gì?

b Làm thế nào để loại bỏ được CO2 và hơi nước?

c Khí O2 rất cần thiết cho hô hấp của con người nhưng không khí ta hít thở chỉ toàn O2 thì có tốt không?

d Ba thành phần chính của không khí lỏng là nitrogen, oxygen, argon Dưới đây là đồ thị minh họa nhiệt độ của hỗn hợp trong suốt quá trình chưng cất không khí lỏng:

A Krypton và xenon C Không có khí nào

B Argon, nitrogen, oxygen và neon D Tất cả

Hướng dẫn:

a Thành phần không khí theo thể tích bao gồm:

- Khí N2 chiếm 78,1%

- Khí O2 chiếm 20,9%

26

- Khí Ar chiếm 0,9%

- Khí CO2 chiếm khoảng 0,035%

Còn lại là hơi nước và các chất khí khác

b Người ta loại bỏ CO2 bằng cách cho không khí đi qua dung dịch NaOH:

Để sản xuất nhôm thường chỉ dùng phương pháp điện phân nóng chảy

Do trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu ở dạng Al2O3 có trong quặng bauxite nên điện phân nóng chảy nhôm oxide là cách hiệu quả nhất

a Dựa trên cở sở hóa học nào để tách Al2O3 từ quặng bauxite?

b Hãy nêu các giai đoạn sản xuất nhôm?

c Khi điện phân nóng chảy Al2O3, người ta cho thêm cryolite Na3AlF6 Vậy vai trò của cryolite là gì?

Hướng dẫn:

a Quặng bauxite gồm chủ yếu là Al2O3, có lẫn các tạp chất là Fe2O3 và SiO2(cát) Việc tách Al2O3 nguyên chất ra khỏi các tạp chất dựa vào tính lưỡng tính của Al2O3

b Các giai đoạn sản xuất nhôm:

Giai đoạn 1: Tinh chế quặng bauxite (làm sạch nguyên liệu)

- Sau đó sục khí CO2 dư vào dung dịch:

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓ NaOH + CO2 → NaHCO3

- Lọc lấy kết tủa nung ở 900oC sẽ thu được nhôm oxide tinh khiết

2Al(OH)3

o

t

  Al2O3 + 3H2O Giai đoạn 2: Điện phân Al2O3 nóng chảy

- Điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt cryolite Na3AlF6:

2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2

- Quá trình điện phân thường dùng điện cực bằng than chì nên có phản ứng phụ giữa điện cực và oxygen ở cực dương (tạo khí CO và CO2), vì vậy trong quá trình điện phân phải thường xuyên hạ thấp điện cực

c Vai trò của cryolite:

- Giúp hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050oC xuống 900o C → tiết kiệm điện

- Tăng độ dẫn điện do tạo thành nhiều ion hơn

Năm 1996 ông Stanley Allen Meyer, người Mỹ thông báo với cơ quan chức năng ông đã chế tạo thành công xe hơi chạy hoàn toàn bằng nước và chờ được cấp bằng sáng chế Ông Meyer tuyên bố rằng chiếc ô tô do ông chế tạo được trang bị thiết bị đặc biệt có thể sử dụng nước làm nhiên liệu thay vì xăng

và phát minh này gọi là các pin nhiên liệu nước “water fuel cell”

a Tại sao nước lại có thể biến thành nhiên liệu?

b Hãy nêu các giải pháp phân hủy nước thành H2?

Hướng dẫn:

a Vì nước là sản phẩm cháy của hydrogen, khi phân hủy nước thành H2 và

O2 Ban đầu, nước được chuyển đổi sang dạng hơi nước song song với quá trình tách oxygen và hydrogen Hydrogen sau đó được sử dụng để chuyển hóa carbon dioxide (CO2) thành carbon monoxide (CO) Ở giai đoạn này, CO sẽ kết hợp với hydrogen để tạo thành hydrocarbon lỏng Nó có thể trở thành nhiên liệu sử dụng thay thế khí gas, dầu diesel và nhiên liệu dùng cho máy bay, vốn được tạo ra từ dầu mỏ như hiện nay

Mà H2 lại có nhiều ưu điểm khi làm nhiên liệu:

- Tạo nhiệt lớn (gấp 3 lần xăng)

- Không gây ô nhiễm, không tạo khí có hại

- Tốc độ đạt được cao (dùng cho tên lửa, máy bay)

29

b Giải pháp phân hủy nước thành H2

- Dùng dòng điện tách thành H2 và O2 Tuy nhiên, cách này tốn kém, giá thành cao Trong tương lai nếu khống chế được phản ứng nhiệt hạch, giá điện thấp, cách này sẽ khả quan

- Sử dụng nguồn điện pin để điện giải nước → giá thành pin cao, hiệu suất thấp

- Tìm chất xúc tác như titanium oxide, ruthenium oxide sau đó chiếu ánh sáng Mặt Trời, nước sẽ bị phân hủy

- Các nhà sinh vật tìm một số loại tảo có tính chất sinh ra H2 hoặc thúc đẩy quá trình phân hủy nước

2.2 Xây dựng câu hỏi, bài tập thực tiễn chương 3 “Acid, base và muối”

2.2.1 Nội dung kiến thức

- Khái niệm acid, base và muối theo thuyết Arrhenius, thuyết Bronsted và thuyết Lewis

- Tích số ion của nước – pH của dung dịch: Tích số ion của nước, chỉ số Hydrogen (pH), hỗn hợp đệm

- Phản ứng của acid trong dạ dày

2.2.2 Câu hỏi, bài tập

Câu 1:

“Các nhà máy xử lý nước cấp luôn mong muốn cung cấp một nguồn nước an toàn và không chứa vi trùng, vi khuẩn gây bệnh Thêm chlorine là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để khử trùng nguồn nước cấp và đảm bảo chất lượng nước trong quá trình phân phối đến người tiêu dùng [13]

a Vì sao chlorine trong nước lại có tính khử trùng?

b Năm 2008, dân số phường X khoảng 21400 người, mỗi người dùng

200 lít nước/ngày Tính lượng chlorine cần dùng mỗi ngày cho việc xử lý nước để cung cấp nước sinh hoạt cho phường X? Biết lượng chlorine được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỷ lệ 0,5 g/m3

Môi trường Acid Trung tính Base

Màu sắc của hoa Xanh lam Trắng sữa Hồng

a Gia đình bạn Mai ở Đà Lạt trồng cẩm tú cầu trên đất trung tính Gia đình bạn muốn thu được hoa với ba màu sắc khác nhau vì vậy bạn Tuấn đề xuất cho gia đình sử dụng các chất sau để bón thêm cho hoa: vôi sống (CaO),