BÀI điều KIỆN THÍ NGHIỆM và bài tập hóa học PHỔ THÔNG

BÀI ĐIỀU KIỆN MÔN SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Giảng viên: TS.. Dựa vào ý nghĩa, tác dụng và yêu cầu của thí nghiệm, hãy trình bày 1 thí nghiệm đã cải tiến với các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

Khoa Hoá học

BÀI ĐIỀU KIỆN

THÍ NGHIỆM VÀ BÀI TẬP HÓA HỌC PHỔ THÔNG

Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Đức Dũng

Hà Nội, tháng 6 năm 2020

BÀI ĐIỀU KIỆN MÔN SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC

Giảng viên: TS Nguyễn Đức Dũng

NCS: Bùi Ngọc Phương Châu

Chuyên ngành: LL&PPDH bộ môn Hóa học

ĐỀ BÀI

Câu 1 Dựa vào ý nghĩa, tác dụng và yêu cầu của thí nghiệm, hãy trình bày 1 thí nghiệm

đã cải tiến (với các nội dung: mục đích, yêu cầu, cách tiến hành, hình vẽ, PTHH, hiện tượng thí nghiệm)

Câu 2 Thiết kế 2 hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm (1 thí nghiệm hóa học vô cơ,

1 thí nghiệm hóa học hữu cơ) theo 2 phương pháp dạy học khác nhau theo hướng dạy học tích cực

Câu 3 Trình bày 2 thí nghiệm dưới dạng bài tập hóa học (mục đích, đề bài, hướng dẫn

giải, phân tích cách khai thác theo hướng phát triển năng lực)

- 1 thí nghiệm cho học sinh theo chương trình nâng cao

- 1 thí nghiệm dùng để tổ chức thi học sinh giỏi

Câu 1: Dựa vào ý nghĩa, tác dụng và yêu cầu của thí nghiệm, hãy trình bày 1 thí nghiệm đã cải tiến (với các nội dung: mục đích, yêu cầu, cách tiến hành, hình vẽ, PTHH, hiện tượng thí nghiệm).

Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy trong dạy học hiện nay, việc sử dụng thí nghiệm ngày càng được sử dụng rộng rãi và tỏ ra hiệu quả

Thứ nhất, việc sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học giúp hình thành khái niệm, tính chất hoá học mới cũng như kiểm chứng lại những tính chất đã biết trước đó để làm tăng niềm tin với môn học

Thứ hai, gíup học sinh ôn tập, củng cố, kiểm tra kiến thức thông qua thí nghiệm hoá học bằng cách giải các bài tập thực nghiệm về phân biệt chất cho trước, điều chế các chất…

Thứ ba, thông qua thực hành thí nghiệm rèn kĩ năng thực hành hoá học: Lấy các chất, cân, đong hoá chất, lắp ráp dụng cụ, hoà tan chất, đun nóng chất, thông qua thực hành thực hiện các thí nghiệm kiểm tra tính chất đã học trong các bài thực hành hoá học

Đặc trưng của phương pháp thực hành thí nghiệm là: Học sinh suy nghĩ và làm việc nhiều hơn Học sinh cùng nhau thảo luận theo định hướng của giáo viên 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 các kiến thức kĩ năng

Sử dụng thí nghiệm sẽ tạo điều kiện cho học sinh mạnh dạn, chủ động do được sự

hỗ trợ của các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm và sự khuyến khích của giáo viên từ đó phát triển kĩ năng nhận thức kiến thức môn học

Thí nghiệm thực hành rất phù hợp với đặc điểm tâm lí lứa tuổi học sinh Sử dụng thí nghiệm giúp học sinh có sự hăng say, hứng thú hơn với môn học, các em thích tham gia các hoạt động tìm tòi, khám phá đồng thời giúp học sinh rèn luyện tính cẩn thận cần

cù, kiên trì, tiết kiệm giúp học sinh hình thành và phát triển nhân cách

Giáo viên tổ chức sử dụng thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học sẽ từng bước giảm tỉ lệ học sinh yếu kém, nâng cao chất lượng đại trà

Một số yêu cầu sư phạm khi tiến hành các thí nghiệm hóa học cải tiến là:

1 Tăng cường đảm bảo an toàn trong thí nghiệm hóa học

- Loại bỏ những thí nghiệm dùng các hóa chất độc hại

- Phải sử dụng những thiết bị để đảm bảo an toàn: dùng hóa chất để xử lí hóa chất dư thừa, dùng vật bảo vệ, làm trong tủ hốt, …

- Tuân thủ qui tắc an toàn: khi đốt phải thử độ tinh khiết,

2 Đảm bảo mục tiêu cơ bản của chương trình, góp phần phát triển trí tuệ của học sinh

- Thời gian có hạn, lựa chọn thí nghiệm và cách tiến hành

- Thí nghiệm hóa học ngoài nghiên cứu tính chất vật lí, hóa học cần có ứng dụng trong thực tiễn,

- Thí nghiệm hóa học phát triển tư duy của học sinh

3 Thí nghiệm cần đảm bảo tính trực quan

- Lượng hóa chất, dụng cụ,

- Dùng phông nền, ánh sáng,

4 Sử dụng những thí nghiệm có nội dung gắn với thực tiễn cuộc sống và sản xuất

5 Sử dụng các thí nghiệm có dụng cụ đơn giản, giá thành hạ, tiết kiệm hóa chất

6 Lựa chọn thí nghiệm dễ thực hiện, tiết kiệm thời gian trên lớp,

Ví dụ về 1 thí nghiệm hóa học đã cải tiến: Thí nghiệm tính háo nước của axit sunfuric đặc.

1 Mục đích: Chứng minh tính háo nước của axit sunfuric

2 Yêu cầu thí nghiệm:

- Thí nghiệm đảm bảo an toàn với tất cả các học sinh

- Học sinh trực tiếp làm và quan sát hiện tượng để rút ra nhận xét, kết luận

3 Cách tiến hành:

a Cách tiến hành theo SGK

- Cách làm: Cho 1 ít đường vào đáy cốc (hoặc ống nghiệm) rồi thêm từ từ 1-2ml H2SO4 đặc vào

- Hiện tượng: Màu trắng của đường chuyển sang màu vàng, sau đó chuyển sang nâu và cuối cùng thành khối màu đen xốp bị bọt khí đẩy lên khỏi miệng cốc Phản ứng tỏa nhiều nhiệt

* Nhược điểm: Không an toàn vì H2SO4 có tính háo nước mạnh, phản ứng tỏa nhiều

nhiệt nếu HS không cẩn thận khi lấy hóa chất rất dễ xảy ra tai nạn

b Cách tiến hành thí nghiệm đã cải tiến: Thí nghiệm được đặt tên là “Lọ mực thần kì” (mực là axit sunfuric loãng, bút là đũa thủy tinh)

- Dụng cụ, hóa chất: Dung dịch H2SO4 rất loãng, đũa thủy tinh nhọn đầu, đèn cồn, giấy trắng

- Cách làm: Dùng đũa thủy tinh nhúng vào lọ đựng axit sunfuric loãng viết 1 chữ tùy ý lên giấy trắng Hơ nóng tờ giấy cẩn thận trên đèn cồn Quan sát hiện tượng và nhận xét

- Hiện tượng: Trên tờ giấy dòng chữ dần dần xuất hiện từ màu trắng chuyển sang màu vàng, sau đó là nâu và cuối cùng là màu đen Chất còn lại là C có màu đen

- Giải thích: Khi hơ nhiệt độ làm nước ở nét chữ bay hơi, axit sunfuric từ loãng thành đặc dần Axit sunfuric đặc đã loại đi 2 nguyên tố (có trong thành phần của nước) là H và O ra khỏi xenlulozơ Người ta nói rằng, H2SO4 đặc có tính háo nước

(C6H10O5)n 6nC + 5nH2O

- Lưu ý:

+ Trong quá trình hơ nóng phải cẩn thận, từ từ không để tờ giấy bị cháy

+ Có thể cuộn tròn tờ giấy cho vào ống nghiệm rồi hơ qua ngọn lửa, khi đó hơ giấy sẽ không bị cháy

* Ưu điểm: Thí nghiệm tiến hành đơn giản, HS vẫn thấy được tính háo nước của H2SO4

đặc còn loãng thì không có Hầu hết HS đều có thể tự tay làm thí nghiệm  thích thú hơn Thí nghiệm an toàn không nguy hiểm đến học sinh

Câu 2 + 3 Thiết kế 2 hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm (1 thí nghiệm hóa học vô

cơ, 1 thí nghiệm hóa học hữu cơ) theo 2 phương pháp dạy học khác nhau theo hướng dạy

học tích cực Chuyển thí nghiệm thành bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực.

A THÍ NGHIỆM HÓA HỮU CƠ

Bài 8 (SGK 12 NC): Thực hành Điều chế, tính chất hóa học của este và cacbohiđrat.

Thí nghiệm 2: Phản ứng xà phòng hóa (sử dụng thí nghiệm theo PP kiểm chứng)

1 MỤC TIÊU

a Kiến thức

- Trình bày được phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa)

- Trình bày được thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa

b Kỹ năng

- Sử dụng dụng cụ hoá chất để tiến hành an toàn, thành công thí nghiệm

- Quan sát, nêu hiện tượng thí nghiệm, giải thích và viết các phương trình hoá học, rút ra nhận xét

- Viết tường trình thí nghiệm,

H2SO4 đ

c Thái độ

- Rèn tác phong nghiêm túc, làm việc khoa học

- Rèn thái độ tích cực, chủ động trong quá trình học tập, có ý thức hợp tác và sáng tạo

- Biết giữ gìn vệ sinh phòng thí nghiệm, an toàn khi làm thí nghiệm

d Năng lực hóa học: Phát triển năng lực hóa học cho HS, bao gồm các thành phần năng

lực:

* Năng lực nhận thức hóa học: HS đạt được những yêu cầu cần đạt sau:

- Nêu được mục đích, cách tiến hành thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa

- Tiến hành được thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa

* Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học (chủ yếu hình thành phát triển năng lực này)

- Trình bày về ứng dụng của xà phòng và phản ứng xà phòng hóa trong đời sống

- Thực hiện thành công thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa điều chế ra xà phòng

* Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: giải thích được một số hiện tượng thực

tiễn như vì sao xà phòng có khả năng tẩy rửa, đám cháy liên quan đến dầu mỡ thì dùng bình chữa cháy như thế nào?

2 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng kết hợp với các phương pháp dạy học:

- Phương pháp đàm thoại gợi mở

- Phương pháp hợp tác nhóm

Lý do lựa chọn sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng vì phản ứng xà phòng hóa đã được học lý thuyết ở bài Este HS đã biết este bị thủy phân trong môi trường axit hoặc bazơ, cụ thể là trong môi trường axit phản ứng thủy phân là thuận nghịch còn trong môi trường bazơ, phản ứng thủy phân xảy ra một chiều (còn gọi là phản ứng xà phòng hóa)

3 CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

- Giáo viên: chuẩn bị dụng cụ, hóa chất cho thí nghiệm; thiết kế phiếu học tập

+ Hóa chất: Dầu dừa, NaOH rắn, dung dịch NaCl bão hòa, nước cất

+ Dụng cụ: Bát sứ, đũa thủy tinh, bếp cách thủy, khuôn

- Học sinh: được chia thành nhóm, tìm hiểu ứng dụng của xà phòng trong đời sống

4 NỘI DUNG CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC

Mục đích:

- HS biết pha chế dung dịch kiềm đúng kỹ thuật;

- Thực hiện được thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa;

- Thông qua thí nghiệm HS biết cách điều chế xà phòng handmade tại nhà với nguyên liệu đơn giản;

- Phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học, HS thích thú khi tự tay điều chế ra xà phòng

Dẫn dắt

GV: Trong đời sống, tất cả chúng ta đều sử dụng xà phòng hằng ngày để làm sạch, tẩy

rửa Vậy xà phòng được điều chế như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu thông qua thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa

Hoạt động cụ thể

- Em hãy nêu cách tiến hành thí nghiệm

phản ứng xà phòng hóa?

- Các em đã học ở bài Este, Este bị thủy

phân hoàn toàn trong môi trường kiềm, phản

ứng là 1 chiều Vậy để kiểm chứng điều này

thì chúng ta cùng tiến hành thí nghiệm

- GV chia lớp thành các nhóm, hướng dẫn

HS tiến hành thí nghiệm xà phòng hóa từ

dầu dừa và kiềm, gợi ý cho HS là dầu dừa là

một hỗn hợp gồm nhiều chất nên khi viết

PTPƯ xà phòng hóa có thể sử dụng CTPT

chung của chất béo là (RCOO)3C3H5 Yêu

cầu HS hoàn thành phiếu học tập

- GV lưu ý cho HS khi pha dung dịch NaOH

40% thì cho NaOH rắn vào nước và không

làm ngược lại

- HS trình bày cách tiến hành thí nghiệm như trong SGK mà HS đã đọc, chuẩn bị trước ở nhà

- HS đưa ra các giả thuyết theo suy nghĩ của mình

- HS tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn và hoàn thành phiếu học tập

Mở rộng

GV: Cách sản xuất xà phòng handmade tại nhà cũng tương tự như cách tiến hành thí

nghiệm xà phòng hóa các em vừa thực hiện Các em có thể thay dầu dừa bằng dầu oliu,

dầu cọ… hoặc thêm tinh dầu, chất tạo màu để tạo ra những bánh xà phòng thơm hơn và nhiều màu sắc hơn

PHIẾU HỌC TẬP

tượng

Giải thích (phương trình hóa học)

Pha chế dung

dịch NaOH 40%

- Cân 6g NaOH rắn và 15g nước cất (hoặc đong 15ml nước cất)

- Cho NaOH rắn vào nước và khuấy đều

Phản ứng xà

phòng hóa

- Cho vào bát sứ 7ml dầu dừa

và 15ml dung dịch NaOH 40% Đun hỗn hợp sôi nhẹ

và liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích không đổi Sau

10 phút rót thêm vào khoảng 30ml dd NaCl bão hòa nóng, khuấy nhẹ Cho hỗn hợp thu được vào khuôn, để nguội và quan sát (có thể cho vào tủ lạnh để nhanh đóng bánh hơn)

* Thí nghiệm xà phòng hóa được thay đổi so với thí nghiệm trong SGK, cụ thể là:

- Thay mỡ bằng dầu dừa, xà phòng tạo ra sẽ mùi thơm dầu dừa dễ chịu, tương tự như những sản phẩm xà phòng mà HS thường dùng ở nhà

- Lượng dầu dừa và thể tích dung dịch NaOH được sử dung nhiều hơn (trong SGK là 1 gam mỡ và 2-2.5ml dd NaOH 40%) để HS có thể tạo được 1 bánh xà phòng nhỏ, HS sẽ thích thú hơn khi tự tay điều chế ra được 1 bánh xà phòng

* Yêu cầu sản phẩm: HS hoàn thành phiếu học tập

Tên thí nghiệm Cách tiến hành Hiện tượng Giải thích (phương trình

hóa học)

Pha chế dung

dịch NaOH 40%

- Cân 6g NaOH rắn

và 15g nước cất (hoặc đong 15ml nước cất)

- Cho NaOH rắn vào nước và khuấy đều

NaOH rắn tan dần trong nước tạo thành dung dịch trong suốt

Phải cho NaOH rắn vào nước không làm ngược lại

vì NaOH háo nước, quá trình hòa tan tỏa nhiệt mạnh

Phản ứng xà

phòng hóa

- Cho vào bát sứ 7ml dầu dừa và 15ml dung dịch NaOH 40% Đun hỗn hợp sôi nhẹ và liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh

Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích không đổi Sau 10 phút rót thêm vào khoảng 30ml dd NaCl bão hòa nóng, khuấy nhẹ Cho hỗn hợp và khuôn,

để nguội và quan sát (có thể cho vào

tủ lạnh để nhanh đóng bánh hơn)

Ban đầu dầu dừa

và dung dịch NaOH tách lớp, sau khi khuấy liên tục trên bếp, hỗn hợp sôi nhẹ

và trở thành hỗn hợp đồng nhất màu trắng sữa, sệt dần và có mùi thơm dầu dừa

Cho dd NaCl bão hòa vào thì hỗn hợp xà phòng nổi lên trên Sau khi để nguội thì đông

bánh

(RCOO)3C3H5 + NaOH

 C3H5(OH)3 + RCOONa

Sau phản ứng xà phòng hóa, sản phẩm tạo thành

là glycerol và muối của axit béo Cả hai chất đều tan được trong nước, do glycerol tạo được liên kết hydro với nước, còn muối

là chất điện ly

Người ta cho dung dịch NaCl bão hòa vào hỗn hợp sản phẩm, thì xà phòng tách ra và nổi lên trên

Nguyên nhân là do thay đổi môi trường điện ly, độ phân ly của muối sẽ giảm, hòa tan rất ít trong môi trường NaCl bão hòa

Xà phòng tách khỏi hỗn hợp glycerol + nước + NaCl và nổi lên trên

* Đánh giá:

- HS tiến hành thành công

thí nghiệm xà phòng hóa,

sản phẩm thu được không

quá nhão hoặc quá khô

cứng

- Hoàn thành tốt phiếu học

tập: mô tả và giải thích đầy

đủ hiện tượng và viết được

PTPƯ

- HS tiến hành thành công thí nghiệm xà phòng hóa, sản phẩm thu được có thể

bị nhão hoặc quá khô

- Hoàn thành tương đối phiếu học tập: nêu và giải thích được hiện tượng nhưng không viết được PTPƯ

- Chưa thực hiện thành công phản ứng xà phòng hóa, không tạo được hỗn hợp đồng nhất

- Nêu hiện tượng sơ sài, chưa giải thích được và không viết được PTPƯ

* CHUYỂN THÀNH BÀI TẬP HÓA HỌC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC (chương trình nâng cao)

Mục đích: Phát triển cho HS năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học nhằm giải

thích một số hiện tượng thực tế giúp cho HS tăng hứng thú học môn hóa

Đề bài: Giải thích vì sao dùng xà phòng có thể bị ăn da tay?

Hướng dẫn giải: Xà phòng được điều chế bằng phản ứng xà phòng hóa từ mỡ hoặc dầu

thực vật và kiềm Nếu sau phản ứng mà trong sản phẩm còn kiềm dư thì khi sử dụng xà phòng dễ bị ăn da tay Vì kiềm có tính ăn mòn da

Phân tích khai thác theo hướng phát triển năng lực: Bài tập trên xây dựng theo dạng

bài tập giải quyết vấn đề, tình huống thực tiễn Bài tập đòi hỏi sự phân tích, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề Cụ thể ở đây, HS vận dụng phản ứng xà phòng hóa điều chế ra xà phòng đã được thực hành thí nghiệm, phân tích kiềm có thể dư sau phản ứng do trong quá trình phản ứng khuấy chưa đều, chưa kỹ, phản ứng xảy ra không hoàn toàn nên còn lại kiềm dư trong sản phẩm

B THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ

Bài 16 (SGK Hóa 9): Tính chất hóa học của kim loại

Thí nghiệm: Kim loại kiềm phản ứng với dung dịch muối (sử dụng thí nghiệm theo PP nêu và giải quyết vấn đề)

1 MỤC TIÊU

a Kiến thức