Tài liệu SKKN Xây dựng và thiết kế bài tập thực nghiệm ứng trong chương halogen và oxi - huỳnh

Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu, tôi nhận thấy, hiện này việc tổ chức tiến hành thí nghiệm và xây dựng nên các bài tập thực nghiệm ứngdụng vào trong các bài thí nghiệm của tôi và

Phần 1: cơ sở lý luận

I Đặt vấn đề và lí do chọn đề tài

Trong trờng phổ thông, thí nghiệm giúp học sinh làm quen với nhữngtính chất, mối liên hệ và quan hệ có tính qui luật giữa các đối tợng nghiêncứu, giúp làm cơ sở để nắm vững các qui luật, các khái niệm khoa học và biếtcách khai thác chúng Đối với bộ môn hoá học, thí nghiệm giữa vai trò đặcbiệt quan trọng nh một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy - học.Thí nghiệm hoá học có tác dụng phát triển t duy, giáo dục thế giới quan duyvật biện chứng và củng cố niềm tin khoa học của học sinh, giúp hình thànhnhững đức tính tốt của ngời lao động: ngăn nắp, trật tự, gọn gàng Vì vậykhuynh hớng chung của việc cải cách bộ môn hoá học ở trong nớc và trên thếgiới là tăng tỉ lệ giờ cho các thí nghiệm và nâng cao chất lợng các bài thínghiệm

Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu, tôi nhận thấy, hiện này việc

tổ chức tiến hành thí nghiệm và xây dựng nên các bài tập thực nghiệm ứngdụng vào trong các bài thí nghiệm của tôi và đồng nghiệp còn có nhiều hạnchế:

+ Rất ít làm thí nghiệm (vì ngại sự chuẩn bị hoặc thiếu dụng cụ, hóachất) nên chất lợng giờ dạy cha cao Học sinh ít đợc làm (quan sát) thínghiệm, dẫn đến khó hiểu bài và không thích học bộ môn

+ Thao tác thí nghiệm cha linh hoạt, còn hạn chế về sử dụng nhữngthiết bị mới và hiện đại

Đôi khi làm thí nghiệm còn sai nguyên tắc:

+ Dùng tay trực tiếp cầm ống nghiệm (không đeo găng tay, không dùngkẹp)

+ Cách sắp xếp dụng cụ hóa chất (trong khay để trên bàn giáo viên)còn lộn xộn, thiếu khoa học

+ Lấy hóa chất xong quên không đậy nắp

+ Lấy quá ít hoặc quá nhiều hóa chất

+ Pha dung dịch trớc khi dạy mà không đậy nắp, không ghi nhãn mácvào lọ

+ Chỉ chú ý vào việc làm thí nghiệm mà không đặt câu hỏi khai thácphù hợp với nội dung thí nghiệm đang làm

+ Dụng cụ học sinh làm thí nghiệm rửa không sạch

+ Dùng giấy lau khô ống nghiệm

………

Việc sử dụng bài tập thực nghiệm vào các giờ thực hành nếu đợc thựchiện tốt thì không những giúp học sinh củng cố và vận dụng những kiến thức

đã học trên lớp mà còn rèn luyện các kỹ năng thực hành cho học sinh: cácthao tác lấy hóa chất, lắp dụng cụ thí nghiệm, cẩn thận khi tiếp xúc với hóachất Thông qua các thí nghiệm đó, học sinh có thể sáng tạo ra các phơng ánkhác nhau, các em đợc đóng vai trò nh các nhà nghiên cứu, tìm tòi, phân tíchmột mẫu chất nào đó Điều này đã gây đợc hứng thú học tập hóa học cho họcsinh, chuẩn bị trớc cho các em một hành trang trong tơng lai

Vì vậy, việc kết hợp giữa lý thuyết với thực hành là một vấn đề phải

đ-ợc chú trọng Đặc biệt, đối với một môn học có tính thực nghiệm cao nh hóahọc thì việc chú trọng đến vấn đề thực hành hóa học hay việc sử dụng các bàitập khác mang tính chất thực nghiệm thực sự rất cần thiết Nếu làm tốt vấn đềnày thì chúng ta đã cung cấp đầy đủ cho học sinh một hệ thống kỹ năng thựchành hóa học, từ đó các em không những có thể làm đợc những thí nghiệm đ-

ợc giao mà còn có thể tự tìm tòi, đa ra các ý tởng, giải pháp tối u để điều chếmột chất hay tách các chất nào đó,

Việc xây dựng các bài tập thực nghiệm phải phù hợp với các trangthiết bị có trong phòng thí nghiệm và bài tập hoá học thực nghiệm có ý nghĩalớn trong việc gắn liền lí thuyết và thực hành Loại bài tập này vừa mang tínhchất lí thuyết và tính chất thực hành Mối quan hệ hữu cơ giữa lí thuyết vàthực hành đợc thể hiện rõ khi giải loại bài tập này Muốn giải đợc loại bài tậpnày học sinh cần nắm vững lí thuyết, vận dụng lí thuyết và cần sự chú ý quansát trong quá trình thực nghiệm để vạch phơng án giải quyết và vận dụngnhững kĩ năng kĩ xảo thực hành để thực hiện phơng án đã vạch ra

Vì tính hạn chế của cơ sở vật chất nên đề tài này xây dựng các bài tậpdùng trong các giờ thực hành (bài tập thực nghiệm) thì đề tài này còn xâydựng các bài tập khác mang tính thực nghiệm dùng trong giảng dạy trên lớpqua sự phân tích các hình vẽ trong các bài học

Nội dung chơng trình sách giáo khoa hoá học 10 ban cơ bản và nângcao đã đa những thí nghiệm bằng hình vẽ và có thêm tiết thực hành, nhng sốlợng thí nghiệm, bài tập và câu hỏi liên quan tới thí nghiệm cho học sinh làm

và theo dõi từ thầy cô giáo làm trong các giờ học và giờ thực hành còn hạnchế, nên việc hình thành kĩ năng thực hành thí nghiệm cũng hạn chế: ví dụ

nh cách thu khí, thực hiện phản ứng giữa chất khí và chất rắn Cách cầm ốngnghiệm, cách lấy các hóa chất

Vì vậy tôi quyết định xây dựng và viết nên chuyên đề nhỏ trong đề tài

sáng kiến kinh nghiệm “Xây dựng và thiết kế bài tập thực nghiệm ứng trong chơng halogen và oxi - huỳnh”

II Mục đích và nhiệm vụ của đề tài

hành hóa học

2 Nhiệm vụ của đề tài

- Nắm vững cơ sở lí luận của việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập củahọc sinh

- Nghiên cứu cấu trúc chơng trình, nội dung kiến thức chơng trình hoáhọc THPT ban Cơ bản và Nâng cao nhất là nghiên cữu kĩ phần Halogen - Oxi

III Đối tợng nghiên cứu

- Hệ thống kiến thức, kĩ năng hoá học phần hóa học vô cơ lớp 10 THPT

ban Cơ Bản và Nâng cao

- Quy trình xây dựng và quy trình sử dụng hệ thống câu hỏi trong việc

đánh giá kiến thức, kĩ năng hoá học phần thực hành của học sinh lớp 10THPT ban Cơ Bản và Nâng cao

- Cách sử dụng phần mềm trắc nghiệm, tạo đề kiểm tra và tạo ngân hàngcâu hỏi để kiểm tra

IV Giả thuyết khoa học

- Nếu xây dựng đợc hệ thống câu hỏi có chất lợng tốt và phối hợp sử

dụng phơng pháp một cách phù hợp thì sẽ góp phần nâng cao chất lợng, hiệuquả quá trình dạy và học môn hoá học ở trờng phổ thông nhất là phần hoá họcvô cơ phần nhóm Halogen - Oxi và Lu huỳnh lớp 10 ban Cơ Bản và Nâng cao

- Nếu hệ thống câu hỏi đã xây dựng đợc giới thiệu trên mạng internet đểgiáo viên và học sinh trong cả nớc tham khảo thì sẽ nâng cao đợc tính thựctiễn của đề tài

V Phơng pháp nghiên cứu

1 Phơng pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học nhất là lí luận dạy học hoá học

và các tài liệu khác có liên quan đến đề tài, đặc biệt nghiên cứu kĩ những cơ

sở lí luận về bài tập và cấu trúc chơng trình, nội dung kiến thức phần hoá họcvô cơ: nhóm Halogen - Oxi và Lu huỳnh theo chơng trình hoá học 10 ban CơBản và Nâng cao

- Căn cứ vào nhiệm vụ của đề tài, dựa trên cơ sở lí luận về bài tập hóahọc và dựa trên nội dung kiến thức chơng trình hoá học vô cơ: nhóm Halogen

- Oxi và Lu huỳnh theo chơng trình hoá học 10 ban Cơ Bản và Nâng cao đểxây dựng hệ thống câu hỏi

- Nghiên cứu những phần mềm trắc nghiệm để tạo đề kiểm tra và tạongân hàng câu hỏi để kiểm tra

2 Phơng pháp quan sát

- Quan sát quá trình dạy và học môn hoá học ở trờng phổ thông

- Quan sát quá trình kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng hóa học củahọc sinh ở trờng phổ thông

3 Nguyên tắc xây dựng

Trên cơ sở phân loại bài tập hoá học thực nghiệm và phân hoá theo nănglực học tập của học sinh, chúng ta có thể xây dựng hệ thống các bài bài tậphoá học thực nghiệm với mức độ khác nhau

a Mức độ 1: Mức độ “Nhận biết” là mức độ thấp nhất, ở mức độ này học

sinh cần ghi nhớ đợc cách bố trí thí nghiệm, các bớc tiến hành các thí nghiệm

b Mức độ 2: Mức độ “Thông hiểu” là mức độ đòi hỏi học sinh cần có những

kiến thức cơ bản về các hiện tợng thí nghiệm, tại sao lại phải tiến hành các thínghiệm theo các bớc

c Mức độ 3: Mức độ “Vận dụng” là mức độ đòi hỏi học sinh cần lắm thật

chắc kiến thức, có sự phân tích, so sánh để có thể giải quyết đợc các vấn đề cóliên quan Ngoài việc phân tích, so sánh mà phải khái quát hoá các số liệu thu

đợc, sử dụng chúng trong điều kiện phức tạp hơn

Phần 2: nội dung

I Bài tập về nhóm nguyên tố, hợp chất của nhóm Halogen

Mức độ 1:

Ví dụ 1: Sắp xếp thứ tự thao tác hợp lý khi tiến hành thí nghiệm điều chế Clo

và thử tính tẩy màu của Clo ẩm

1 Lấy kẹp gỗ (hoặc giá gỗ) kẹp ống nghiệm

2 Đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống hút nhỏ giọt dung dịchHCl đặc vào ống nghiệm đựng KMnO4

3 Lấy 1 lợng nhỏ KMnO4 cho vào ống nghiệm

4 Kẹp 1 mảnh giấy màu ẩm, 1 mảnh giấy màu ở miệng ống nghiệm

5 Bóp nhẹ đầu cao su của ống hút cho 3 - 4 giọt dung dịch HCl đặc vào KMnO4

A 1, 2, 3, 4, 5 B 1, 3, 4, 2, 5 C 1, 2, 3, 5, 4 D 1, 5, 2, 3, 4

Hãy chọn đáp án đúng.

Hớng dẫn :

Dựa vào các quy trình để tiến hành làm thí nghiệm ở

trong bài thực hành ở bài thực hành số 02 trong sách hóa

Trong thí nghiệm chúng ta có thể để bớc 4 là bớc cuối cùng nhngchúng ta sẽ không nên làm nh thế bởi khí Clo là một khí độc gây ảnh hởng tớingời thí nghiệm

Ngoài ra trong thí nghiệm này chúng ta có thể đảo thứ tự của bớc 3 và 4cho nhau Nhng chú ý khi làm cần tránh để tinh thể KMnO4 bám vào giấymàu ẩm

Ví dụ 2: Khi điều chế Clo trong PTN từ HCl đặc và KMnO4 (hoặcMnO2) sản phẩm sinh ra lẫn HCl d và hơi H2O để loại bỏ HCl d và hơi H2Ongời ta dẫn hỗn hợp sản phẩm qua các bình đựng

Hãy chọn đáp án đúng

A dd H2SO4 đặc và dung dịch NaCl

B dd NaCl sau đó qua H2SO4 loãng

C dd NaCl sau đó qua H2SO4 đặc

D Dung dịch KOH đặc

Ví dụ 3: Sắp xếp các thao tác hợp lí khi tiến hành thí nghiệm giữa Hiđrô và

Clo trong phòng thí nghiệm

1 Đốt cháy dòng khí H2

2 Cho một ít H2O vào bình chứa khí clo

3 Đa dòng khí H2 đang cháy vào bình khí clo

4 Thu khí clo vào bình kín và điều chế khí H2 bằng bình kíp

5 Lắc đều bình khí sau phản ứng, cho một mẫu quỳ tím vào để xác định sảnphẩm tạo thành

Từ đó học sinh thấy rằng phơng pháp thu khí HCl trong phòng thí nghiệm làphơng pháp đẩy không khí, đợc mô tả bằng hình 2

Đáp án: Hình 02

Ví dụ 6: Trong các hình vẽ mô tả cách thu khí Clo sau, hình vẽ nào đúng?

Hớng dẫn: Dựa trên tính chất vật lí và hoá học của khí clo là:

- Nặng hơn không khí và không tác dụng với không khí

- Khả năng hòa tan, tác dụng với H2O

- Và khí Clo là một khí độc, phải dùng bông tẩm NaOH đểtránh sự phân tán của Clo ra ngoài

Từ đó học sinh thấy đợc rằng phơng pháp thu khí clo trong phòng thínghiệm là phơng pháp đẩy không khí, đợc mô tả bằng hình 1

Vậy có thể nói ví dụ này bao gồm cả mức độ 1 và mức độ 2, nh ng mức

độ 2 ít hơn Và khi ta cũng dùng với các hình vẽ đó, khi chúng ta yêu cầu họcsinh giải thích là phơng pháp nào thu khí Clo là hợp lí thì chúng ta đã đa mức

độ câu hỏi từ mức độ 1 nên mức độ 2 là mức độ đòi hỏi học sinh cần cónhững kiến thức cơ bản

Ngoài việc ra câu hỏi cho việc thu đợc các chất khí, chúng ta có thể ápdụng cho bài toán dạng ngợc lại là không thu đợc chất khí Và dạng bài này

có thể da ra ở dạng trắc nghiệm cũng nh dạng tự luận

Nhng nếu ta chỉ cho các hình vẽ mà không cho biết là dùng để thu chấtkhí nào mà cho một loạt chất khí và yêu cầu các em học sinh xác định xem

chất khí nào có thể thu đợc bằng phơng pháp nào Thì khi đó ta đã nâng mức

độ của bài nên mức độ 3 (mức độ đòi hỏi học sinh có sự vận dụng các kiếnthức)

Mức độ 3:

Ví dụ7: Trong thí nghiệm ở hình bên

ngời ta dẫn khí clo mới điều chế từ

MnO2 rắn với dung dịch HCl đậm đặc

vào ống hình trụ A có đặt một miếng

giấy mầu Nếu đóng khóa K thì miếng

giấy mầu không mất màu, còn nếu mở

khóa K thì mầu giấy mất mầu Giải

thích hiện tợng của thí nghiệm

Trong thí nghiệm ở hình bên ngời ta

dẫn khí clo mới điều chế từ MnO2 rắn

với dung dịch HCl đậm đặc vào ống

hình trụ A có đặt một miếng giấy

mầu Nếu đóng khóa K và mở khóa K

thì mầu giấy mầu sẽ?

A Đóng khóa K: Giấy mầu mất mầu - mở khóa K giấy mầu không mất mầu

dung dịch HCl đặc

MnO

2

bông tẩm NaOH đặc Khí clo

B Đóng khóa K: Giấy mầu không mất mầu - mở khóa K giấy mầu mất mầu

C Đóng và mở khóa K: Giấy mầu đều bị mất mầu

D Đóng và mở khóa K: Giấy mầu đều không mất mầu

Hớng dẫn: Qua sơ đồ trên học sinh phải hiểu và ghi nhớ đợc khí clo điều chế

đợc có lẫn: khí HCl, hơi nớc nên phải dẫn qua dung dịch NaCl để hấp thụ HCl

và H2SO4 đặc để hấp thụ hơi nớc Khí clo nặng hơn không khí và không tácdụng đợc với không khí nên có thể thu trực tiếp, bông tẩm dung dịch NaOH đểhạn chế clo thoát ra ngoài không khí vì clo còn là một khí độc

Ngoài cách đó ra thì chúng ta còn có thể đa bài này trở thành bài dạngtrắc nghiệm với việc sắp xếp thứ tự của các hóa chất sao cho phù hợp với việc

điều chế ra khí clo Tùy vào từng mức độ của học sinh mà có thể đa ra nhiềudạng câu hỏi có độ khó dễ khác nhau

Ví dụ 10: Khí clo đợc điều chế trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng của

axit HCl với MnO2 thờng có lẫn tạp chất Để thu đợc khí clo tinh khiết, ngời tadẫn khí clo không tinh khiết đi qua hai bình, một bình đựng chất lỏng X vàmột bình đựng chất lỏng Y Hãy xác định các chất X, Y trong số các chất sau:KMnO4, dung dịch NaCl, Ca(OH)2, NaOH, H2SO4đặc, dung dịch HCl Vẽ sơ

đồ qui trình làm sạch khí clo bằng hoá chất đã xác định ở trên

Hớng dẫn: Dựa vào tính chất vật lí của Clo và dựa vào phơng pháp điều chế

khí Clo

dd NaCl H 2 SO 4 đặc

Hình 06

4

3

bông tẩm NaOH đặc Khí clo

Dung dịch NaCl H2SO4đặcDung dịch KMnO4 H2SO4 đặcHình vẽ ở trong ví dụ ở trên

Ví dụ 11: Cho sơ đồ thí nghiệm điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm Ngời

ta có thể sắp đặt các hóa chất nh thế nào cho phù hợp việc điều chế

A NaCl, MnO 2 , HCl đặc, H2SO4 đặc B NaCl; H2SO4 đặc, MnO 2 , HCl đặc

C HCl đặc, H2SO4 đặc, MnO 2, NaCl D H2SO4 đặc, MnO 2 , HCl đặc, NaCl

Hớng dẫn:

Chúng ta nhìn vào hình vẽ sẽ nhận thấy rằng đây là sơ đồ thí nghiệm điều chế

khí Clo, nên chúng ta nhớ lại các chất cần dùng để điều chế ra khí Clo và thứ

tự sắp xếp và bố trí các thí nghiệm để thu đợc khí Clo khô

Và để nâng cao độ khó của câu hỏi chúng ta có thể chỉ cho biết rằng đây là sơ

đồ phản ứng dùng để điều chế ra khí Clo và yêu cầu học sinh lựa chọn ra các

chất phù hợp cho các vị trí số ta đánh trong sơ đồ

Mức độ 2:

Ví dụ 12: Hình vẽ bên mô tả cách điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm,

hãy giải thích sơ đồ lắp ráp đó?

Khí cloY

X

Khí cloY

X

1 2

Khí clo thoát ra thu trực tiếp vào bình đựng khí để ngửa, không nút đậy(phơng pháp đẩy không khí), vì khí clo nặng hơn không khí và không tác dụngvới không khí

Mức độ 3:

Ví dụ 13: Phân tích chỗ sai trong sơ đồ

hình vẽ điều chế khí clo trong phòng thí

Ví dụ 15: Thí nghiệm nhận biết ion clorua.

Hãy sắp xếp thứ tự các thao tác hợp lí khi tiến hành thí nghiệm nhận biết 3 dung dịch

bị mất nhãn gồm: HCl NaCl và HNO3

1 Lấy mỗi chất 1 lợng nhỏ cho vào 3 ống nghiệm, đánh số thứ tự

2 Lấy quỳ tím nhúng vào từng dung dịch

3 Lấy dung dịch AgNO3 nhỏ vào từng ống nghiệm

4 Lấy 3 ống nghiệm sạch kẹp vào giá

Hớng dẫn:

Khí clo đợc điều chế từ chất rắn MnO2 và

axit HCl đặc nên tiến hành trong bình cầu,

cần đốt nóng bình cầu vì phản ứng xảy ra

cần nhiệt độ

Hớng dẫn:

Hình vẽ bên mô tả cách điều chế và thu trực tiếp khí clo bằng phơng pháp

đẩy không khí, nên bình thu khí không đậy nút kín để không khí trong bình

bị đẩy ra ngoài Sai ở nút B

Ví dụ 16: Thí nghiệm so sánh hoạt động hoá học giữa clo, brom, iot

Bóp mạnh quả bóp cao su của ống nghiệm chứa dung dịch HCl đặc vào dungdịch KMnO Hơ nhẹ ngọn lửa đèn cồn chỗ có miếng bông tẩm dung dịch KI.4

Nêu hiện tợng xảy ra trong ống hình trụ và trong ống nghiệm chứa dungdịch hồ tinh bột Nhận xét và rút ra kết luận và cho biết vai trò của dung dịchNaOH đặc

Hớng dẫn: Sau một thời gian ngắn, ở đoạn thứ nhất của ống hình trụ xuất hiện

màu vàng lục của khí clo, đoạn thứ hai có màu nâu của brom, đoạn thứ ba cómàu tím của iot Dung dịch trong ống nghiệm 2 xuất hiện màu xanh do iot đãlàm xanh hồ tinh bột

- Dùng dung dịch hồ tinh bột loãng

- Dung dịch NaOH đặc chứa trong cốc thủy tinh dùng hoà tan lợnghalogen còn d để tránh độc hại cho giáo viên và học sinh

Ví dụ 17: Trong quá trình tiến hành thí nghiệm điều chế dung dịch axit HCl

trong phòng thí nghiệm từ NaCl tinh thể và H SO đặc, sau khi thí nghiệm2 4

xong ngời ta phải tháo ống dẫn khí ra khỏi ống nghiệm rồi sau đó mới đợcphép tắt đèn cồn (thu HCl bằng phơng pháp hấp thụ vào trong nớc)

Ví dụ 19: Hãy sắp xếp thứ theo thứ tự hợp lý các thao tác khi làm thí nghiệm

điều chế và đốt cháy hiđrô sunfua

A Cho vào ống nghiệm 1  2 mẩu FeS bằng hạt ngô

B Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống nhỏ giọt chứa dung dịch HCl

C Nối nhánh của ống nghiệm có nhánh với 1 ống thuỷ tinh hình chữ L đầu vuốtnhọn bằng đoạn ống dẫn cao su Khoảng 3  5cm, đặt lên giá ống nghiệm

D Bóp quả cao su, để dung dịch HCl chảy xuống tiếp xúc với FeS.

E Sau vài phút (để H2S đuổi hết không khí ra khỏi ống nghiệm) đốt khí H2S

ở đầu vuốt nhọn của ống dẫn

F Lấy cánh hoa hồng đa lên phía trên ngọn lửa quan sát hiện tợng

G Đặt cách ngọn lửa 2 - 3cm tấm kính vuông

H Đa tấm kính cắt ngang ngọn lửa, quan sát hiện tợng

I Nhận xét hiện tợng, viết PTHH của phản ứng, xác định vai trò từng chấttrong phản ứng

1 C, A, B, D, E, F, G, H, I 2 A, B, C, D, E, F, G, H, I

3 A, B, D, E, C, F, G, I, H 4 B, A, C, E, F, D, G, H, I

Hớng dẫn:

Chúng ta cũng dựa vào các thao tác thí nghiệm rùi qua đó đa ra đáp án 2

Ví dụ 20: Hãy sắp xếp theo thứ tự hợp lý các thao tác khi làm thí nghiệm lu

huỳnh cháu trong ôxi

A Đốt cháy lu huỳnh trên ngọn lửa đèn cồn

B Cho 1 lợng lu huỳnh bằng hạt ngô vào muỗng lấy hoá chất

C Mở nắp lọ đựng ôxi

D Đa nhanh muỗng có lu huỳnh đang cháy vào lọ

E Khi cháy xong đậy nắp lọ lại

G Quan sát hiện tợng, viết phơng trình phản ứng và xác định vai trò củachất tham gia phản ứng