Tài liệu BDTX hè 2019 môn Hóa học

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy sử dụng phương pháp thí nghiệm vào bài học để nâng cao chất lượng dạy và học, giúp học sinh làm quen với các tính chất, các hi[r]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH GIA LAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG THƯỜNG XUYÊN HÈ

MÔN HÓA HỌC

BIÊN SOẠN NỘI DUNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC

THEO CHỦ ĐỀ, CHUYÊN ĐỀ ĐỂ PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC, PHẨM CHẤT CHO HỌC SINH PHÙ

HỢP VỚI CHƯƠNG TRÌNH GDPT MỚI

Người thực hiện: Nguyễn Khoa Diệu Thảo

Nguyễn Thị Mỹ Dung Bùi Thị Nam Trân

Gia Lai, tháng 7 năm 2019

MỤC LỤC CHỦ ĐỀ 1: DỤNG CỤ ĐO VÀ KỸ THUẬT ĐO-MÔN KHOA HỌC TỰ

NHIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ 1

CHƯƠNG 1 ĐO LƯỜNG HỌC 5

1.1 Một số khái niệm cơ bản 5

1.2 Đơn vị đo 6

CHƯƠNG 2: ĐO NHIỆT ĐỘ 8

2.1 Đo nhiệt độ 8

2.2 Nhiệt kế thủy tinh ( nhiệt kế chất lỏng) 9

2.3 Nhiệt kế áp kế 11

CHƯƠNG 3 ĐO ÁP SUẤT 12

3.1 Một số khái niệm cơ bản 12

3.2 Phân loại dụng cụ đo áp suất 13

3.3 Áp kế thủy tĩnh 14

CHƯƠNG 4 CÁC LOẠI DỤNG CỤ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 17

4.1.Dụng cụ chứa 17

4.2.Dụng cụ đo thể tích 18

4.3 Dụng cụ đo tỷ trọng 19

4.4 Khúc xạ kế 19

4.5 Ống sinh hàn 19

4.6 Các dụng cụ dùng để lọc, tách, chiết 19

4.7 Các loại dụng cụ chứa chịu nhiệt cao 20

4.8 Bình hút ẩm 20

4.9 Cách đọc chỉ số trên các dụng cụ đo dung tích 20

4.10 Các lưu ý khi sử dụng dụng cụ thí nghiệm môn khoa học tự nhiên 20

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP CÂN, TRÍCH, CHIẾT VÀ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 22

5.1 Phương pháp cân 22

5.2 Phương pháp chiết xuất 24

5.3 Sử dụng các thiết bị thí nghiệm môn Khoa học tự nhiên 25

CHỦ ĐỀ 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC GẮN KẾT CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC TRUNG HỌC

CƠ SỞ (Phần chất hữu cơ) 33

1 Phân tích nội dung chương trình Hóa học THCS ( phần hữu cơ) có thực hành thí nghiệm gắn kết với cuộc sống 34

2 Giới thiệu các thí nghiệm Hóa học gắn kết với cuộc sống đã thiết kế và cách sử dụng các thí nghiệm trong quá trình dạy học hóa học THCS (phần chất hữu cơ) 35

3 Phần thực nghiệm nội dung 35

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC 62

1

HỌC TỰ NHIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ

Khoa học tự nhiên (KHTN) là môn học được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái đất Đồng thời, sự tiến bộ của nhiều ngành khoa học khác liên quan như Toán học, Tin học cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển không ngừng của KHTN

Đối tượng nghiên cứu của KHTN là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên Vì vậy, trong môn KHTN, những nguyên lí, khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được tích hợp xuyên suốt các mạch nội dung Trong quá trình dạy học, các mạch nội dung được tổ chức sao cho vừa tích hợp theo nguyên lí của tự nhiên, vừa đảm bảo logic bên trong của từng mạch nội dung

Trong chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT), môn KHTN được dạy ở THCS và là môn học bắt buộc, giúp học sinh phát triển các phẩm chất, năng lực đã được hình thành, phát triển ở cấp tiểu học; hình thành phương pháp (PP) học tập, hoàn chỉnh tri thức và kĩ năng nền tảng để tiếp tục học lên THPT, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động

Trên thế giới có nhiều nước dạy môn “Khoa học tự nhiên” ở cấp THCS thay cho dạy học 3 môn học riêng rẽ là Vật lí, Hoá học và Sinh học Nội dung kiến thức Vật lí, Hóa học, Sinh học liên kết với nhau thông qua các nguyên lí

và khái niệm chung của tự nhiên Việc xây dựng môn KHTN tránh được tình trạng trùng lặp kiến thức ở các môn học, đồng thời tạo thuận lợi cho thiết kế một số chủ đề tích hợp như về biến đổi khí hậu, sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên

KHTN là môn học có ý nghĩa quan trọng với sự phát triển toàn diện của học sinh (HS), có vai trò nền tảng trong hình thành, phát triển thế giới quan khoa học của HS cấp THCS Cùng với Toán học, Công nghệ và Tin học, môn KHTN góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Theo thông tư 32/TT-BGD ĐT ban hành chương trình giáo dục phổ thông mới ngày 26/12/2018, chương trình giáo dục phổ thông mới có những thay đổi như sau :

1 Từ năm học 2020-2021 đối với lớp 1

2 Từ năm học 2021-2022 đối với lớp 2 và lớp 6

3 Từ năm học 2022-2023 đối với lớp 3, lớp 7 và lớp 10

4 Từ năm học 2023-2024 đối với lớp 4, lớp 8 và lớp 11

5 Từ năm học 2024-2025 đối với lớp 5, lớp 9 và lớp 12

2

Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên hè năm 2019 ra đời với sự đón đầu chương trình giáo dục phổ thông mới, giúp các giáo viên đang giảng dạy môn hóa học khối THCS trong tỉnh có cái nhìn bao quát hơn về môn khoa học tự nhiên, chuẩn bị tâm thế cho việc dạy học môn tích hợp này mà kiến thức là ba môn học chủ đạo Vật lý, Hoá học và sinh học Tài liệu này viết theo một chủ

đề về kỹ thuật đo lường, dụng cụ đo, phương pháp đo và cách vận hành một

số dụng cụ đo cơ bản thường dùng trong cả ba bộ môn Vật lý, Hóa học và Sinh học khối THCS trong chương trình môn khoa học tự nhiên của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2018

Tìm hiểu về môn khoa học tự nhiên ở các nước trên thế giới như sau:

Mỗi nước hoặc mỗi bộ sách có cách chọn các chủ đề tích hợp và cách tích hợp đặc trưng khác nhau, nhưng tựu chung đều thể hiện các kiến thức khoa học cơ bản của 3 lĩnh vực Vật lí, Hóa học và Sinh học với các chủ đề gần gũi, thiết thực với cuộc sống hiện tại và tương lai

Ở Singapore, học sinh được học môn Khoa học (Science) từ lớp 1 đến lớp

6 ở tiểu học (primary school) và ở THCS (lower secondary)

Những bộ sách chiếm thị phần cao ở Singapore như i-Science, My Pals are here ở cấp tiểu học và nối tiếp bộ sách này đến cấp THCS là những bộ sách mang tên như Interactive Science, Science Matters, All about Science,… của các nhà xuất bản Panpac Education, Marshall Cavendish hay Pearson Education…

Môn Khoa học của Singapore được tích hợp sâu ở tiểu học và THCS qua 5 chủ đề: Đa dạng; Chu trình; Hệ thống; Tương tác và Năng lượng

Các chủ đề này gồm các nội dung khoa học cơ bản của 3 môn học Vật lí, Hóa học và Sinh học được tích hợp ở mức độ sâu (xuyên môn) và phân hóa thành các môn học riêng rẽ: Vật lí, Hóa học, Sinh học ở THPT (high school) Ở Anh, một số cuốn sách giáo khoa như Checkpoint, Science Forcus, Science Success,… thường có các chủ đề về Vật lí, Hóa học và Sinh học để xen kẽ hoặc để riêng theo từng phân môn và có các chủ đề tích hợp liên môn Bảng Tích hợp trong môn KHTN của một số nước (xem ở phụ lục 1)

Trong chương trình giáo dục phổ thông, môn Khoa học tự nhiên là môn học bắt buộc, được dạy ở trung học cơ sở, giúp học sinh phát triển các phẩm chất, năng lực đã được hình thành và phát triển ở cấp tiểu học; hoàn thiện tri thức, kĩ năng nền tảng và phương pháp học tập để tiếp tục học lên trung học phổ thông, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động Môn Khoa học tự nhiên được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học Vật lí, Hoá học, Sinh học và khoa học Trái Đất Đối tượng nghiên cứu của Khoa học tự nhiên

là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên

3

Trong Chương trình môn Khoa học tự nhiên, nội dung giáo dục về những nguyên lí và khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được tích hợp theo nguyên lí của tự nhiên, đồng thời bảo đảm logic bên trong của từng mạch nội dung Đối tượng nghiên cứu của môn Khoa học tự nhiên gần gũi với đời sống hằng ngày của học sinh Bản thân các khoa học tự nhiên là khoa học thực nghiệm ,vì vậy thực hành, thí nghiệm trong phòng thực hành và phòng học bộ môn, ở thực địa và các cơ sở sản xuất có vai trò, ý nghĩa quan trọng và là hình thức dạy học đặc trưng của môn học này Thông qua việc tổ chức các hoạt động thực hành, thí nghiệm, môn Khoa học tự nhiên giúp học sinh khám phá thế giới tự nhiên, phát triển nhận thức, tư duy logic và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Khoa học tự nhiên luôn đổi mới để đáp ứng yêu cầu của cuộc sống hiện đại Do vậy, giáo dục phổ thông phải liên tục cập nhật những thành tựu khoa học mới, phản ánh được những tiến bộ của các ngành khoa học, công nghệ và kĩ thuật

Đặc điểm này đòi hỏi chương trình môn Khoa học tự nhiên phải tinh giản các nội dung có tính mô tả để tổ chức cho học sinh tìm hiểu, nhận thức các kiến thức khoa học có tính nguyên lí, làm cơ sở cho quy trình ứng dụng khoa học vào thực tiễn Khoa học tự nhiên là môn học có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của học sinh, có vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của học sinh cấp trung học cơ sở Nội dung giáo dục môn Khoa học tự nhiên được xây dựng dựa trên sự kết hợp các chủ đề khoa học: Chất và sự biến đổi của chất, vật sống, năng lượng

và sự biến đổi, Trái Đất và bầu trời; các nguyên lí, khái niệm chung về thế giới tự nhiên: sự đa dạng, tính cấu trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, sự tương tác Các chủ đề được sắp xếp chủ yếu theo logic tuyến tính, có kết hợp ở mức độ nhất định với cấu trúc đồng tâm, đồng thời có thêm một số chủ đề liên môn, tích hợp nhằm hình thành các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên

Mạch nội dung Lớp 6

Giới thiệu về môn Khoa học tự nhiên

Các lĩnh vực chủ yếu của Khoa học tự nhiên

Một số dụng cụ đo và quy tắc an toàn trong phòng thực hành

Lớp 7 Sử dụng được một số dụng cụ đo trong môn Khoa học tự nhiên 7 Một số phương pháp trong học tập môn Khoa học tự nhiên (Phương pháp tìm hiểu tự nhiên; kĩ năng tiến trình: quan sát, phân loại, liên kết, đo, dự báo) Lớp 8 Dụng cụ, hoá chất, thiết bị điện trong nội dung môn Khoa học tự nhiên 8

Quy tắc sử dụng hoá chất an toàn, sử dụng điện an toàn

Lớp 9 Dụng cụ và hóa chất trong nội dung môn khoa học tự nhiên 9

4 Viết và trình bày báo cáo về một số vấn đề khoa học

Mối quan hệ tương quan bằng số giữa đại lượng A và B được biểu diễn qua biếu thức đo lường sau: A = k.B (1.1)

Trong đó A: đại lượng cần đo

B: đại lượng chuẩn (đơn vị đo)

k: trị số kết quả đo, có thể là số nguyên, số thập phân

Nếu đơn vị đo là B1≠B thì ta có:

A = k1.B1 hay A = k.B (1.2)

B

B k

1

1 Như vậy, tùy thuộc vào việc lựa chọn đại lượng chuẩn quy ước với cùng một đại lượng đo ta có thể nhận được các chỉ số khác nhau Phân loại: có thể phân loại đo lường theo các cơ sở sau:

- Theo lĩnh vực đo và đại lượng đo tương ứng:

Đo lường các đại lượng cơ học: khối lượng, lực, vận tốc, gia tốc, áp suất, lưu lượng, mức lượng,…

Đo lường các đại lượng nhiệt: nhiệt độ, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt lượng, năng suất lạnh,…

 Đo lường các đại lượng điện: cường độ dòng điện, công suất, hiệu điện thế,…

 Đo lường các đại lượng hoá lý: nồng độ, độ ẩm, thành phần hợp chất,…

 Đo các đại lượng thuộc lĩnh vực khác

- Theo đặc tính của đại lượng cần đo:

 Đo các đại lượng biến thiên chậm (đại lượng có chế độ ổn định)

 Đo các đại lượng biến thiên nhanh (đại lượng có chế độ bất ổn định)

 Đo các đại lượng “tĩnh”

 Đo các đại lượng “động”

- Theo phương pháp đo: đo trực tiếp, đo gián tiếp, đo hợp bộ, đo một lần,

đo nhiều lần

- Nghiên cứu đơn vị đo lường

- Nghiên cứu các vấn đề phương pháp, phương tiện đo lường

- Nghiên cứu các vần đề “chuẩn hoá”, “mẫu hoá” trong đo lường

- Nghiên cứu những cơ sở lý thuyết, nguyên tắc, quy trình, quy phạm và yêu cầu kỹ thuật trong đo lường

1.1.1.3 Kỹ thuật đo

Kỹ thuật đo là ngành kỹ thuật chuyên nghiên cứu và áp dụng những thành quả của đo lường học nhằm phục vụ công tác nghiên cứu thực nghiệm, phát triển khoa học kỹ thuật hay phục vụ đời sống và sản xuất

1.1.1.4 Điều kiện đo

Điều kiện đo là điều kiện để thực hiện việc đo lường và điều kiện để đảm bảo

đo lường đạt độ chính xác cao Hai loại điều kiện này được coi là điều kiện cần và đủ cho việc thực hiện đo lường

Trong thực tế có nhiều điểu kiện vừa là điều kiện cần vừa là điều kiện đủ như:

- Điều kiện liên quan đến khách thể đo (vật đo, môi trường đo)

- Điều kiện về phương pháp và phương tiên đo

- Điều kiện ghi nhận và xủ lý kết quả đo

- Điều kiện về con người cụ thể, …

 Một điều kiện không thể thiếu được trong bất kỳ quá trình đo lường nào (điều kiện bắt buộc) đó là phải xác định rõ đơn vị đo cụ thể

1.2 Đơn vị đo

Trên thế giới ngày nay, có rất nhiều hệ đơn vị đo khác nhau như: hệ CGS, hệ met (metric), …Từ năm 1968 các nước trên thế giới thống nhất dùng hệ đơn

vị quốc tế mới là hệ SI (Systeme International Dunites)

Hệ SI có 7 đơn vị đo cơ bản như sau:

Ngoài các đơn vị cơ bản và kéo theo, trong hệ đơn vị đo quốc tế còn sử dụng các ước số và bội số của các đơn vị đo chuẩn quy ước

Bảng 1.1: Các ước số và bội số của đơn vị đo

8

CHƯƠNG 2: ĐO NHIỆT ĐỘ

2.1 Đo nhiệt độ

2.1.1 Nhiệt độ và các thang đo nhiệt độ

Định nghĩa: nhiệt độ là một đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt của vật

- đặc trưng cho mức độ ‘nóng’ của vật (rắn, lỏng, khí) Nhiệt độ đặc trưng cho năng lượng động học trung bình chuyển động của các phần tử vật chất

Các loại thang đo nhiệt độ:

+ Thang đo nhiệt độ Celsius, ký hiệu 0C, là thang đo nhiệt độ bách phân + Thang đo nhiệt độ Kelvin, ký hiệu K, là thang đo nhiệt độ trên cơ sở nhiệt động, nhiệt độ tuyệt đối

T(K)= C t(0 ) + 273 , 15 (2.1)

ΔT(K) = Δt(0C) = 1K= 10C (2.2)

+ Thang đo nhiệt độ Fahrenheir, ký hiệu 0

F, sử dụng chủ yếu trong hệ đơn

vị Anh – Mỹ

( ) 32

5

9 ) (0F = t 0C +

R, sử dụng chủ yếu trong hệ đơn vị Anh – Mỹ

( ) 491 , 67

5

9 ) (0R = t 0C +

+ Lĩnh vực đo nhiệt độ thấp t ≤ 00

C

Bảng 2.1: Nhiệt độ các điểm đặc trưng theo thang đo nhiệt độ khác nhau

+ Lĩnh vực đo nhiệt độ trung bình

9

+ Lĩnh vực đo nhiệt độ cao t > 1800C

2.1.2 Phân loại các phương pháp và dụng cụ đo nhiệt độ

Tùy theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động có thể phân loại nhiệt kế theo 6 nhóm chính sau:

- Nhóm 1: bao gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng nguyên lý sự giản

nở vì nhiệt của chất lỏng trong bầu cảm nhiệt và sự biến đổi áp suất vì nhiệt của chất cảm nhiệt – nhiệt kế thủy tinh, nhiệt kế áp kế

- Nhóm 2: bao gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng nguyên lý biến

đổi điện trở vì nhiệt – nhiệt kế điện trở

- Nhóm 3: bao gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng hiệu ứng nhiệt

điện gọi chung là nhiệt kế nhiệt điện hay cặp nhiệt điện

- Nhóm 4: bao gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ dựa vào các đầu dò điện tử

được sử dụng như: Diode, transistor, IC,

- Nhóm 5: bao gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ dựa vào sự biến đổi cường

độ phát xạ của vật đo

- Nhóm 6: các loại nhiệt kế khác

2.2 Nhiệt kế thủy tinh ( nhiệt kế chất lỏng)

Nhiệt kế chất lỏng hay còn gọi là nhiệt kế thủy tinh dùng sử dụng đo nhiệt

10

2.2.2 Cấu tạo

(1) Bầu đựng chứa chất lỏng: chất lỏng thường

dùng là thủy ngân, dầu hỏa, pentan, benzen,

toluen, etylic, trong đó thủy ngân được dùng

rộng rãi nhất vì không thấm ướt thủy tinh, dễ chế

tạo tinh khiết, nhưng sự giản nở vì nhiệt không

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo nhiệt kế chất lỏng

- Nhiệt kế kỹ thuật phân thành hai loại:

+ Nhiệt kế chất lỏng thông thường: chỉ có chức năng đo nhiệt độ thuần tuý,… + Nhiệt kế kỹ thuật đặc biệt: nhiệt kế Becman, nhiệt kế đo nhiệt đo max – min, nhiệt kế công tắc,…

a Nhiệt kế thông dụng

b Nhiệt kế kỹ thuật

c Nhiệt kế Becman

Hình 2.2: Cấu tạo một số nhiệt kế chất lỏng thông thường

2.2.3 Sơ đồ nhiệt kế sử dụng chất lỏng làm chất cảm nhiệt

a Nhiệt kế hoạt động ống đo thẳng

b Nhiệt kế bầu

c Nhiệt kế có ống chữ “U”

11

Hình 2.3: Sơ đồ sử dụng nhiệt kế chất lỏng

2.2.4 Ưu, nhược điểm

- Ưu điểm: nhiệt kế chất lỏng được sử dụng rộng rãi không cần thiết bị hỗ

trợ và không cần cung cấp năng lượng cho nó hoạt động Độ chính xác tương đối cao

- Nhược điểm: dễ vỡ, dễ gây sai số khi đọc do tính chất không rõ nét của

thang đo khi chia nhiệt độ Chỉ cho phép đo và đọc kết quả tại chỗ không có khả năng đưa kết quả đi xa hoặc vào quá trình tự ghi Quán tính nhiệt lớn

2.3 Nhiệt kế áp kế

Nhiệt kế áp kế được chế tạo để đo nhiệt độ trong khoảng từ -150 đến 6000C với độ chính xác 0,6÷2,5 Những nhiệt kế đặc biệt có thể đo nhiệt độ từ 100 đến 10000

C

2.3.1 Nguyên lý làm việc

Nhiệt kế áp kế làm việc dựa trên cơ sở sự biến đổi áp suất và sự tăng giảm thể tích của chất cảm nhiệt do tác động của nhiệt độ vật đo Mức độ thay đổi

áp suất và tăng giảm thể tích được đo bằng đồng hồ đo áp suất nhưng thang

đo theo nhiệt độ

Phân loại: nhiệt áp kế khí, nhiệt áp kế lỏng, nhiệt áp kế lỏng – hơi

12

2.3.4 Ưu, nhược điểm chung

- Ưu điểm: có thể tự ghi kết quả đo nhiệt độ, kết cấu đơn giản, đảm bảo độ

bền cơ học cao, có thể đặt thiết bị đo thứ cấp ở cách xa thiết bị đo chính và có khả năng ổn định độ rung

- Nhược điểm: nhiệt áp kế có độ chính xác không cao, hạn chế về khoảng

cách để truyền kết quả đi xa

CHƯƠNG 3 ĐO ÁP SUẤT

2.1 Một số khái niệm cơ bản

3.1.1 Áp suất

Áp suất là đại lượng vật lý biểu thị năng lượng tích lũy trong môi trường chất khí hoặc chất lỏng Áp suất là lực tác động lên một đơn vị diện tích Áp suất có thể phân bố đồng đều hoặc không đồng đều lên bề mặt chịu lực Trường hợp lực phân bố đồng đều áp suất được tính:

S

F

p= (3.1) Trong đó: F: lực tác động lên bề mặt chịu lực, N

S: diện tích bề mặt chịu lực, m2

3.1.2 Các dạng áp suất

- Áp suất khí quyển: là áp lực của khối không khí bao quanh trái đất (khí

quyển) tác động lên môi trường không khí (vật thể) tại nơi đo Áp suất khí quyển được đo bằng barômét

- Áp suất dư: là phần trị số áp suất cao hơn áp suất khí quyển, tức trị số áp

suất lấy điểm “0” quy ước tương ứng với áp suất khí quyển Áp suất dư được

đo bằng manômét

- Áp suất tuyệt đối: là áp lực toàn phần tác động lên bề mặt chịu lực Trị số

áp suất tuyệt đốI được tính từ giá trị chân không tuyệt đối

- Áp suất chân không: biểu thị mức độ thấp hơn của áp suất tuyệt đối so với

áp suất khí quyển

- Độ chân không: là đại lượng không thứ nguyên đo bằng tỉ số của áp suất

chân không và áp suất khí quyển: 100 %

13

Biểu diễn áp suất dưPtđ = 0 Biểu diễn áp suất chân không Ptđ = 0

Pkq = 1 (theo áp suất tuyệt đối) Pkq = 1 (theo áp suất tuyệt đối)

Pkq = 0 (theo áp suất dư) Pdư

Ptđ

Ptđ

Pck

Pkq = 0 (theo áp chân không)

3.1.3 Đơn vị đo áp suất

Đơn vị đo áp suất theo hệ thống đo lường quốc tế (SI) là pascal, viết tắt Pa (1Pa=1N/m2)

Trong thực tế người ta cịn sử dụng nhiều đơn vị đo khác:

- Atmơtphe kỹ thuật, at, 1at = 1kg/cm2 = 735,5 mmHg = 9,81.104 Pa

- Atmơtphe vật lý, atm, 1atm = 760 mmHg

mmHg là áp suất tương đương của cột thủy ngân cao 1mm ở nhiệt độ 00C với khối lượng riêng 13.596 kg/m3 và gia tốc trọng trường 9,80665 m/s2 1mmHg = 1 Toor = 1133.322 Pa = 13,595.10-4 kg/cm2

mH2O là áp suất tương đương của cột nước cao 1m ở nhiệt độ 40

C với khối lượng riêng 1000 kg/m3 và gia tốc trọng trường 9,80665 m/s2

PSI (đơn vị sử dụng hệ Anh, Mỹ), 1PSI = 0,07 at

3.2 Phân loại dụng cụ đo áp suất

3.2.1 Phân loại theo dạng áp suất cần đo

Các áp kế chuyên dùng

Barơmét: đo áp suất khí quyển

Chân khơng kế: chuyên dùng để đo áp suất chân khơng thấp (PCK ≤0,04

Mpa), áp suất chân khơng trung bình (PCK ≤0,1 Mpa), áp suất chân khơng cao (PCK ≤0,1012 Mpa)

Manơmét: đo áp suất dư

-Áp kế đa chức năng:

- Áp kế cho phép đo áp suất từ “0” tuyệt đối: cĩ thể đo áp suất chân khơng

áp suất khí quyển và cả áp suất dư

Manơmet – vacum (manơmét chân khơng): vừa đo áp suất chân khơng vừa

đo áp suất dư

14

- Áp kế vi sai (hiệu áp kế) và micromanômét: dùng để đo hiệu áp suất

3.2.2 Phân loại theo nguyên lý hoạt động

Áp kế thủy tĩnh còn gọi là áp kế chất lỏng họat động theo nguyên tắc của

áp suất thủy tĩnh Chất lỏng thường dùng trong áp suất thủy tĩnh là nước, thủy

ngân hoặc rượu

3.3.2 Manômét chất lỏng kiểu chữ “U”

3.3.2.1 Cấu tạo

Manômét loại này có cấu tạo đơn giản gồm: ống thủy tinh hai nhánh hình

chữ “U”, trong chứa nước, thủy ngân hoặc rượu

3.3.2.2 Hoạt động:

Một đầu đựơc nối với môi trường cần đo áp

suất, đầu kia để tự do (nối với môi trường áp suất

khí quyển) Đo độ chênh áp suất giữa hai đầu ống

tạo ra độ chênh lệch mực chất lỏng ở trong hai

nhánh áp kế Với độ chênh lệch h của hai cột chất

lỏng ta có thể xác định được gía trị áp suất dư:

ρ: khối lượng riêng chất lỏng, kg/m3

g: gia tốc trọng trường ở nơi đo áp suất, m/s2

P kq

Hình 3.1: Manômét chữ “U”

Nếu đầu ống phía áp suất dư nối với môi trường chân không, cột chất lỏng

sẽ theo chiều ngược lại Độ chênh cột chất lỏng cũng cho ta giá trị áp suất

chân không Nói chung, khi dùng manomet kiểu chữ “U” độ chênh cột chất

lỏng chính là độ chênh lệch áp suất giữa hai đầu đo

3.3.2.3.Ưu, nhược điểm

Ưu điểm: đơn giản, có thể đo áp suất tới khoảng 200KPa tùy thuộc vào độ

bền ống thủy tinh và độ kín của hệ thống

15

Nhược điểm:

Phải đọc trị số độ cao chất lỏng tại hai nhánh của áp kế dễ dẫn đến sai số lớn

so với trường hợp chỉ đọc ở một nhánh, đồng thời phải tìm hiệu hai trị số để xác định độ chênh cột lỏng

Cả hai nhánh đều đặt thẳng đứng khi độ chênh áp suất lớn thì cột chất lỏng

sẽ dâng rất cao, ống áp kế phải dài

3.3.3 Vi áp kế

3.3.3.1 Cấu tạo

Vi áp kế cấu tạo bởi hai nhánh: một nhánh là bình chứa lỏng đường kính lớn, một nhánh là ống thẳng có đường kính nhỏ để đo cột chất lỏng hay còn gọi là ống đo áp suất

a b

Hình 3.2: Sơ đồ cấu tạo vi áp kế

- Ống đo áp suất có thể đặt thẳng đứng (hình 3.2a) hoặc đặt nghiêng một góc α so với mặt phẳng nằm ngang (hình 3.2b) Góc α có thể thay đổi tùy thuộc vào nhu cầu đo, với mỗi giá trị áp suất sẽ có một cơ cấu thích hợp Chất lỏng chứa trong bình có thể là thủy ngân, nước hoặc rượu Ống đo áp suất thường dùng ống thủy tinh với đường kính được chọn sao cho không chịu ảnh hưởng của hiện tượng mao dẫn

3.3.3.2 Hoạt động

Khi đo áp suất nhánh có bình chứa lỏng được nối với môi trường có áp suất cao hơn, còn nhánh có ống áp suất được nối với môi trường có áp suất nhỏ hơn

Nếu bình áp kế nối với môi trường áp suất cần đo, ống đo áp suất để tự do (môi trường khí quyển) thì cho giá trị áp suất dư

Nếu bình áp kế để thông với môi trường khí quyển, ống đo áp suất nối với môi trường chân không sẽ cho giá trị áp suất chân không

Nếu bình áp kế nối với môi trường có áp suất cao, ống đo áp suất nối với môi trường có áp suất nhỏ thì cho giá trị hiệu áp suất

16

3.3.4 Barômét thủy ngân

Barômet thủy ngân có hai loại: loại ống có hai nhánh như manômét chữ

“U” và một loại tương tự như vi áp kế ống đặt đứng Tuy nhiên, chúng khác với manômét chữ “U” và vi áp kế thông thường ở chỗ: barômét thủy ngân chỉ có một đầu tự do để nối với môi trường cần đo áp suất, còn một đầu được bịt kín và phần không gian trong ống có áp suất chân không tuyêt đối

Trong thực tế barômét tương tự vi áp kế ống đứng được dùng rộng rãi hơn

P

Chân không tuyệt đối

Chân không tuyệt đối

Hình 3.3: Cấu tạo Barômét thủy ngân

3.3.5 Ưu, nhược điểm của áp kế chất lỏng

Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền, có độ tin cậy và độ chính xác cao

Nhược điểm: khá cồng kềnh dễ vỡ, không cho phép đo được áp suất quá

cao, quán tính lớn

17

CHƯƠNG 4 CÁC LOẠI DỤNG CỤ TRONG PHÒNG THÍ

NGHIỆM MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Giáo viên giúp học sinh nhận biết các loại dụng cụ thường sử dụng trong phòng thí nghiệm, sử dụng đúng các dụng cụ thí nghiệm, Chọn dụng cụ phù hợp với mục đích sử dụng, đảm bảo các quy tắc an toàn con người cũng như tránh làm hư hỏng dụng cụ Các loại dụng cụ thí nghiệm dùng cho phần hóa học và sinh học như sau:

bình lọc ở áp suất thường hay

chân không Trong phòng thí

nghiệm người ta thường sử

dụng những bình có dạng hình

nón

18

4.1.4.Bình cầu

Bình cầu có cổ mài nhám hoặc

không, có thể có một cổ hoặc nhiều cổ

sôi thấp dưới áp suất thường

4.1.6 Co nối: dùng để lắp nối tiếp từ

ống sinh hàn sang bình hứng khi

Pipet bầu, Pipet thẳng, Micropipet

4.3.2 Bình tỷ trọng

Bình tỷ trọng dùng để xác định tỷ trọng của chất lỏng đến độ chính xác 0,0001 Có các loại như: Gay Lucxăc, Menđeleep, Osvan Phương pháp này chỉ thuận lợi khi xác định tỷ trọng các chất lỏng có độ nhớt thấp

4.4 Khúc xạ kế: Dụng cụ đo chiết xuất của chất lỏng

4.5 Ống sinh hàn

Ống sinh hàn là dụng cụ để làm lạnh và ngưng hơi khi tiến hành phản ứng

hay khi chưng cất

4.5.1 Ống sinh hàn thẳng: dùng cất nước hay cất chất lỏng, để chưng cất các

chất lỏng hòa tan lẫn nhau

4.5.2 Ống sinh hàn bóng và sinh hàn xoắn: dùng để ngưng tụ các chất dễ

bay hơi trong bình phản ứng

4.6 Các dụng cụ dùng để lọc, tách, chiết

4.6.1.Phễu : dụng cụ thủy tinh, sứ hoặc polyme, thường là hình nón, có cuống

dài Được dùng để đưa chất vào các dụng cụ khác một cách dễ dàng, ngoài ra còn được dùng để hỗ trợ quá trình lọc…

4.6.2 Phễu chiết: được dùng để tách riêng các chất lỏng

20

4.6.3 Phễu nhỏ giọt: người ta sử dụng loại phễu này để thêm vào hỗn hợp phản ứng từng lượng nhỏ hoặc từng giọt dung dịch

4.7 Các loại dụng cụ chứa chịu nhiệt cao

4.7.1 Becher chịu nhiệt, erlen chịu nhiệt, bình cầu chịu nhiệt

4.7.2 Chén sứ: dùng để nung các chất, đốt cháy các chất hữu cơ khi xác định tro

4.7.3 Bát sứ: dùng để cô các dung dịch, trộn các hóa chất rắn với nhau, đun chảy các chất

4.7.4 Chén niken, chén sắt

4.8 Bình hút ẩm

Là dụng cụ dùng để làm nguội và để bảo quản những chất dễ hút hơi ẩm từ không khí

4.9 Cách đọc chỉ số trên các dụng cụ đo dung tích

Khi đọc các chỉ số trên các dụng cụ đo thể tích, mắt của người quan sát ở cùng vạch phẳng với vạch mức

4.9.1 Khi dung dịch khi ở trong dụng cụ đo dung tích có mặt phẳng trên cùng

lõm xuống: dung dịch trong suốt đọc theo vạch phẳng ứng với mặt khum dưới của vệt lõm (1) Dung dịch không trong suốt đọc theo vạch mức ở trên (2)

4.9.2 Khi dung dịch ở trong dụng cụ đo dung tích có mặt phẳng trên cùng lồi

lên: dung dịch trong suốt đọc theo vạch phẳng ứng với mặt khum trên của vệt lồi (3) Dung dịch không trong suốt đọc theo vạch mức ở dưới (4)

4.10 Các lưu ý khi sử dụng dụng cụ thí nghiệm môn khoa học tự nhiên

21

4.10.2 Dụng cụ đo thể tích

4.10.2.1 Pipet: Trước khi dùng pipet phải được rửa và sấy khô cẩn thận Sau

khi dùng xong pipet phải được rửa sạch liền ngay khi có điều kiện Cầm đầu trên của pipet bằng ngón tay cái và ngón giữa của tay phải rồi nhúng đầu dưới của pipet vào dung dịch Khi lấy chất lỏng, pipet luôn luôn phải ở vị trí thẳng đứng

4.10.2.2 Buret được gắn chắc chắn trên giá kẹp buret, cho dung dịch vào

buret bằng cách rót qua phễu nhỏ hay rót từ cốc có mỏ (becher) vào buret khi buret được khóa Dùng tay trái cầm khóa, mở nhanh khoá cho dung dịch chảy nhanh ra, đuổi hết bọt khí ra khỏi đầu dưới buret, sau đó chỉnh dung dịch đến đúng vạch không Phép chuẩn độ được coi là hoàn tất khi hiệu thể tích các lần xác định song song không quá 0,1 ml

4.10.2.3 Bình định mức: tránh tiếp xúc tay vào bầu bình, chỉ cầm vào phần

trên cổ bình

4.10.3 Dụng cụ đo tỷ trọng

4.10.3.1 Phù kế: nhúng phù kế khô vào chất lỏng, ấn nhẹ phù kế xuống,

nhưng không ấn quá mạnh, không để phù kế va vào đáy của ống đong

4.10.3.2 Bình tỷ trọng: rửa thật sạch tỷ khối kế, tráng rượu hoặc ete, rồi làm

Cách sử dụng kẹp lò nung để đưa chén sứ vào lò nung và cách lấy chén sứ

ra và để vào bình hút ẩm, không giảm nhiệt đột ngột chén sứ như: không dội nước, không để trên mặt bàn đá, không để trên vật làm bằng thủy tinh nên để trên mặt phẳng có tấm lót bằng giấy hoặc vải cách nhiệt

22

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP CÂN, TRÍCH, CHIẾT VÀ SỬ

DỤNG CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM MÔN

KHOA HỌC TỰ NHIÊN 5.1 Phương pháp cân

có độ chi tiết siêu nhỏ, cần độ chính xác rất cao

- Đánh giá được độ chính xác của cân

- Biết cách hiệu chỉnh cân

Có thể thiết kế các thí nghiệm sau đây để hiểu và vận hành đúng về việc cân đo trong phòng thí nghiệm

5.1.1 Thí nghiệm 1: Sử dụng cân kỹ thuật (cân cơ 1đĩa)

- Vệ sinh cân

- Điều chỉnh cân về vị trí cân bằng

- Đặt bì vào cân, xoay nút vặn sao cho kim thang đo chỉ vạch 0 để trừ bì

- Di chuyển các chốt về các vị trí thể hiện giá trị cần đạt tới

- Cho từng lượng nhỏ mẫu cần cân vào đĩa cân đến khi kim của thang đo chỉ vạch 0 Đem mẫu cân ra khỏi đĩa Vệ sinh cân và trả nút vặn và các chốt

23

- Dùng công thức (1) tính độ lệch chuẩn để đánh giá độ lặp lại của cân:

xi là giá trị của các lần cân là giá trị trung bình của các lần cân lặp

n: là số lần cân , n > 5, n = 6

Nếu S < +1 : cân có độ lặp lại cao

Nếu S < +2 :cân có độ lặp lại đạt yêu cầu

Nếu S >+2 : cân có độ lặp lại thấp và kiểm tra lại cân để tìm nguyên nhân

2 Thí nghiệm 3: Hướng dẫn sử dụng cân phân tích

a Qui trình cân

- Chỉnh cân về trạng thái cân bằng sao cho giọt nước nằm trong vòng tròn Kiểm tra nguồn điện 220V và cắm phích vào ổ cắm điện

- Nhấn nút on /off hoặc “ ” Nhấn nút “Tare” để cân trở về 0.000g

- Cho từng lượng nhỏ mẫu cân vào đến khi đạt khối lượng cần thiết

- Lấy vật cân ra nhẹ nhàng

- Nhấm nút “Tare” để cân trở về 0.000g

b Vệ sinh cân

- Tắt cân bằng nút on /off hoặc “ ”, lau sạch cân

c Xác định độ lặp lại của cân phân tích

- Tiến hành như thí nghiệm 2

- Cho becher trên vào tủ sấy sấy thêm 30 phút Làm nguội trong bình hút

ẩm rồi cân Nếu giữa 2 lần cân liên tiếp không vượt quá 0.01g thì đạt yêu cầu

- Kết quả sẽ là trung bình cộng của kết quả 2 lần cân liên tiếp

4 Thí nghiệm 5: Cân chất lỏng

- Cân becher 100ml sạch và khô bằng cân phân tích

- Lấy 10 ml nước cất bằng pipet 10ml

- Đẩy mặt kính trên hộp cân (nếu có hộp cân)

- Cho pipet vào becher sao cho đầu pipet không để chạm vào thành becher

và không cao quá 0,5 cm so với đáy becher

X

) 1 ( 1

) ( 2

S i

24

- Nhấc khẽ ngón tay trỏ để dòng chất lỏng chảy hết vào becher

- Ghi nhận số liệu cân

5.2 Phương pháp chiết xuất

5.2.1 Định nghĩa chiết xuất

Chiết xuất là quá trình tách các chất hòa tan trong dược liệu nhưng giữ đủ thành phần và bản chất của nó

5.2.2 Các quá trình xảy ra trong chiết xuất

Trong quá trình chiết sẽ xảy ra 3 quá trình:

- Quá trình hòa tan

- Quá trình khuyếch tán

- Quá trình thẩm thấu

Ba quá trình này thực hiện liên tục cho đến khi quá trình chiết kết thúc Nguyên liệu phải được xay nhỏ đến mức thích hợp để dung môi có điều kiện tiếp xúc trực tiếp với thành tế bào một cách dễ dàng, thúc đẩy quá trình chiết xuất nhanh chóng và nâng cao hiệu suất chiết

5.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất

- Những yếu tố thuộc về dung môi: độ phân cực, độ nhớt, sức căng bề mặt

- Những yếu tố thuộc về kỹ thuật: nhiệt độ, thời gian, độ mịn, sự khuấy trộn, siêu âm, vi sóng…

5.2.4 Các phương pháp chiết thông thường

Phương pháp chiết xuất bao gồm cả việc chọn dung môi, dụng cụ chiết và

kỹ thuật chiết Một phương pháp chiết xuất thích hợp có thể được hoạch định một khi đã biết rõ thành phần hoá học cuả nguyên liệu, mỗi loại hợp chất có

độ hoà tan khác nhau trong từng loại dung môi Vì vậy không thể có một phương pháp chiết xuất chung áp dụng cho tất cả các hợp chất Lựa chọn phương pháp trích ly để có được cao trích thô là công việc rất quan trọng để tránh phân hủy hợp chất, tránh các phản ứng phụ, các phản ứng chuyển vị Các phương pháp chiết xuất

Phương pháp ngấm kiệt (Percolation)

Phương pháp ngâm dầm (Marceration

Phương pháp dùng Soxhlet

25

Phương pháp đun hoàn lưu

Phương pháp lôi cuốn hơi nước

5.3 Sử dụng các thiết bị thí nghiệm môn Khoa học tự nhiên

5.3.1 Thiết bị đo nhiệt độ

Nhiệt kế là dụng cụ dùng để đo nhiệt độ

- Nguyên tắc hoạt động của nhiệt kế là dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của các chất

- Có nhiều loại nhiệt kế khác nhau: Nhiệt kế rượu, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt

kế y tế Mỗi nhiệt kế đều có giới hạn đo, độ chia nhỏ nhất và công dụng riêng của nó

Lưu ý: Ngoài ra còn có một số loại nhiệt kế như: Nhiệt kế kim loại (hoạt động dựa trên sự dãn nở vì nhiệt của một băng kép), nhiệt kế đổi màu (dựa vào đặc điểm của một số chất có tính đổi màu theo nhiệt độ, thường dùng trong y tế) và nhiệt kế hiện số

5.3.1.2 Thang Nhiệt độ

Tùy theo những quy ước khác nhau mà có nhiều thang nhiệt độ khác nhau:

- Thang nhiệt độ Xenxiut, đơn vị là oC, quy ước nhiệt độ của nước đá đang tan là 0oC và nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 100o

5.3.1.3 Cách chia độ trên nhiệt kế

Cách chia độ trên nhiệt kế có thang nhiệt độ Xenxiut: Ông Celeius quy định nhiệt độ của nước đá đang tan là 0oC và hơi nước đang sôi là 100oC Ông dùng nhiệt kế thủy ngân, nhúng nhiệt kế vào nước đá đang tan, đánh dấu mực thủy ngân lúc đó và ghi 0oC, rồi nhúng nhiệt kế vào hơi nước đang sôi, đánh dấu mực thủy ngân lúc đó và ghi 100oC Sau đó ông chia khoảng cách từ 0o

C đến 100oC thành 100 phần bằng nhau, ứng với mỗi phần là 1o

C

5.3.2 Thiết bị đo thể tích vật rắn không thấm nước

Để đo thể tích vật rắn không thấm nước và chìm trong nước, có thể dùng bình chia độ, bình tràn

Lưu ý khi đo thể tích vật rắn không thấm nước và chìm trong nước:

- Ước lượng thể tích cần đo; chọn bình chia độ có hình dạng, (giới hạn đo,

độ chia nhỏ nhất) thích hợp; thả chìm vật đó vào chất lỏng dâng lên bằng thể tích của vật; khi vật rắn không bỏ lọt vào bình chia độ thì thả vật đó vào trong bình tràn Thể tích của phần tràn ra bằng thể tích của vật

- Cách đọc, ghi kết quả, chọn dụng cụ đo giống như khi đo thể tích của chất lỏng

- Cách sử dụng bình tràn như sau: Thả vật vào bình tràn, đồng thời hứng nước tràn ra vào bình chứa Đo thể tích nước tràn ra bằng bình chia độ, đó là thể tích của vật cần đo

- Nếu dùng ca thay cho bình tràn và bát to thay cho bình chứa để đo thể tích của vật thì cần lưu ý: Lau khô bát trước khi đo; khi nhấc ca ra khỏi bát, không làm đổ hoặc sánh nước ra bát; đổ hết nước từ bát vào bình chia độ, không làm

đổ nước ra ngoài

5.3.3 Thiết bị đo lực

Trong vật lý học, lực là bất kỳ ảnh hưởng nào làm một vật thể chịu sự thay đổi, hoặc là ảnh hưởng đến chuyển động, hướng của nó hay cấu trúc hình học

27

của nó Nói cách khác, lực là nguyên nhân làm cho một vật có khối lượng thay đổi vận tốc của nó (bao gồm chuyển động từ trạng thái nghỉ), tới chuyển động có gia tốc, hay làm biến dạng vật thể, hoặc cả hai Lực cũng có thể được miêu tả bằng những khái niệm trực giác như sự đẩy hoặc kéo Lực là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng Trong hệ đo lường SI nó có đơn vị

là newton và ký hiệu là F

Định luật thứ hai của Newton ở dạng ban đầu phát biểu rằng tổng lực tác dụng lên một vật bằng với tốc độ thay đổi của động lượng theo thời gian Nếu khối lượng của vật không đổi, định luật này hàm ý rằng gia tốc của vật tỷ lệ thuận với tổng lực tác dụng lên nó, cũng như theo hướng của tổng lực, và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật Biểu diễn bằng công thức:

Với mũi tên chỉ đây là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng

Những khái niệm liên quan đến lực gồm: phản lực, làm tăng vận tốc của vật; lực cản làm giảm vận tốc của vật; và mô men lực tạo ra sự thay đổi trong vận tốc quay của vật Nếu không coi vật là chất điểm, mỗi phần của vật sẽ tác dụng những lực lên những phần bên cạnh nó; sự phân bố những lực này trong vật thể được gọi là ứng suất cơ học Áp suất là một dạng đơn giản của ứng suất Ứng suất thường làm biến dạng vật rắn hoặc tạo ra dòng trong chất lưu

5.3.4 Kính lúp

Kính lúp, hay kiếng lúp, (tiếng Pháp: loupe) là một thấu kính hội tụ thường được dùng để khuếch đại hình ảnh Nó có đường kính từ vài cm đến khoảng vài chục cm, thường được bảo vệ bởi một khung, có thể có thêm tay cầm Nó

là dạng đơn giản nhất của kính hiển vi

Chữ "lúp" có gốc từ chữ loupe trong tiếng Pháp, tên của loại kính này

28

Kính lúp hoạt động nhờ tạo ra một ảnh ảo nằm đằng sau kính, cùng phía

với vật thể cần phóng đại Để thực hiện được điều này, kính phải đặt đủ gần

vật thể, để khoảng cách giữa vật và kính nhỏ hơn tiêu cự của kính

Một số kính có tấm bảo vệ gập lại được khi không dùng, tránh việc xây

xước mặt kính Một số kính được chế tạo giống như thấu kính Fresnel, để

giảm độ dày xuống như một miếng thẻ, gọi là thẻ lúp

Kính lúp thường phục vụ trong việc đọc chữ hay quan sát các vật thể nhỏ,

và dùng trong một số thí nghiệm khoa học đơn giản ở các trường học Nó

cũng từng là biểu tượng cho các chuyên gia trinh thám, khi họ dùng kính lúp

để quan sát dấu vết tội phạm

Khi sử dụng kính lúp:

 Luôn giữ cho thấu kính sạch sẽ trước và sau khi sử dụng

 Để mắt, thị kính và vật quan sát nằm trên một đường thẳng đế có thể

nhìn được hình ảnh một cách tốt nhất

 Khoảng cách giữa vật quan sát và thị kính phải nằm trong vùng tiêu cự,

để kiểm tra bạn có thể đặt kính gần vật rồi sau đó đem xa dần đến mức phóng

đại mà bạn thấy phù hợp nhất

29

5.3.5 Kính hiển vi

Kính hiển vi là một thiết bị dùng để quan sát các vật thể có kích thước nhỏ

bé mà mắt thường không thể quan sát được bằng cách tạo ra các hình ảnh phóng đại của vật thể đó Kính hiển vi có thể gấp độ phóng đại bình thường lên từ 40 - 3000 lần Kỹ thuật quan sát và ghi nhận hình ảnh bằng các kính hiển vi được gọi là kỹ thuật hiển vi (microscopy) Ngày nay, kính hiển vi có thể bao gồm nhiều loại từ các kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng khả kiến, cho đến các kính hiển vi điện tử, hay các kính hiển vi quét đầu dò, hoặc các kính hiển vi phát xạ quang Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như vật lý, hóa học, sinh học, khoa học vật liệu, y học và được phát triển không chỉ là công cụ quan sát mà còn là một công cụ phân tích mạnh

5.3.5.1 Kính hiển vi quang học

Là nhóm kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến rọi lên vật cần quan sát,

và các thấu kính thủy tinh để phóng đại thông qua các nguyên lý khúc xạ của ánh sáng qua thấu kính thủy tinh Đây là kính hiển vi đầu tiên được phát triển Ban đầu, người ta phải sử dụng mắt để nhìn trực tiếp hình ảnh được phóng đại, nhưng các kính hiển vi quang học hiện đại ngày nay có thể được gắn thêm các bộ phận chụp ảnh như phim quang học, hoặc các CCD camera để ghi hình ảnh, hoặc video Các bộ phận chính của kính hiển vi quang học bao gồm:

Cấu tạo của thiết bị

* Hệ thống chiếu sáng gồm:

+ Nguồn sáng (gương hoặc đèn)

+ Màn chắn, được đặt vào trong tụ quang dùng để điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua tụ quang

+ Tụ quang, dùng để tập trung những tia ánh sáng và hướng luồng ánh sáng vào tiêu bản cần quan sát Vị trí của tụ quang nằm ở giữa gương và bàn để tiêu bản Di chuyển tụ quang lên xuống để điều chỉnh độ chiếu sáng

* Hệ thống điều chỉnh:

+ Núm chỉnh tinh (ốc vi cấp)

31

+ Núm chỉnh thô (ốc vĩ cấp)

+ Núm điều chỉnh tụ quang lên xuống

+ Núm điều chỉnh độ tập trung ánh sáng của tụ quang

+ Điều chỉnh cỡ màn chắn tương ứng với vật kính

+ Hạ vật kính sát vào tiêu bản (mắt nhìn tiêu bản)

+ Mắt nhìn thị kính, tay vặn ốc vĩ cấp để đưa vật kính lên cho đến khi nhìn thấy hình ảnh mờ của vi trường

+ Điều chỉnh ốc vi cấp để được hình ảnh rõ nét

 Điều chỉnh cỡ màn chắn tương ứng với vật kính

 Hạ vật kính sát vào tiêu bản (mắt nhìn tiêu bản)

 Mắt nhìn thị kính, tay vặn ốc vĩ cấp để đưa vật kính lên cho đến khi nhìn thấy hình ảnh mờ của vi trường

 Điều chỉnh ốc vi cấp để được hình ảnh rõ nét

 Cách thức bảo quản kính hiển vi trong quá trình sử dụng

 Sử dụng và bảo quản kính hiển vi một cách thận trọng

 Đặt kính ở nơi khô thoáng, vào cuối ngày làm việc đặt kính hiển vi vào hộp có gói hút ẩm silicagel để trách bị mốc

 Lau hệ thống giá đỡ hàng ngày bằng khăn lau sạch, lau vật kính dầu bằng giấy mềm chuyên dụng có tẩm xylen hoặc cồn

 Bảo dưỡng, mở kính lau hệ thống chiếu sáng phía trong định kỳ