Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương II: Nitrogen - Sulfur, Hóa học 11 Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến "Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương II: Nitrogen - Sulfur, Hóa học 11 Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018" nhằm cung cấp cho giáo viên và học sinh hệ thống câu hỏi lí thuyết, bài tập liên quan đến thực tiễn, liên quan đến kiến thức về môi trường của các nguyên tố Nitrogen, Sulfur và hợp chất của chúng. Định hướng rõ mục tiêu của từng nội dung liên quan, từ đó giúp giáo viên có thể lồng ghép với giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Hóa học nói chung và trong dạy học Chương 2 - Hóa học 11 nói riêng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương II: Nitrogen - Sulfur, Hóa học 11 Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT THÁI HÒA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: TÍCH HỢP GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG II: NITROGEN – SULFUR, HÓA HỌC 11 CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 LĨNH VỰC: HÓA HỌC TÁC GIẢ: CHU THỊ KIM LIÊN NĂM 2024
1 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài Trong cuộc sống không ngừng phát triển hiện nay, vấn đề ô nhiễm mỗi trường đang là vấn đề nhức nhối đối với nhà nhà, người người. Có thể là ô nhiễm không khí, ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm môi trường đất, ô nhiễm biển, …. Có thể nói môi trường và ô nhiễm môi trường đang ngày càng trở thành vấn đề nóng, vấn đề cấp bách toàn cầu. Có rất nhiều giải pháp đưa ra để bảo vệ, tái tạo một môi trường sống xanh - sạch - đẹp. Nhưng để hiểu về các vấn đề của môi trường từ đó hình thành ý thức bảo vệ môi trường xung quanh thì trước tiên mỗi người đều phải có kiến thức sơ đẳng nhất về những vấn đề liên quan. Dạy học tích hợp đang là xu thế chung đối với các nền giáo dục ở các quốc gia trên thế giới. Phương pháp dạy học tích hợp sẽ giúp học sinh hiểu vấn đề quan tâm một cách tổng hợp và toàn diện nhất. Đặc biệt giáo dục môi trường là nội dung rất đáng được lựa chọn làm chủ đề tích hợp của các nhà giáo dục nói chung và giáo viên giảng dạy môn Hóa học nói riêng. Việc lồng ghép các nội dung về giáo dục môi trường, việc tích hợp các kiến thức môn hóa học để giải quyết vấn đề môi trường là rất cần thiết. Do đó việc hệ thống, nhìn nhận và chỉ ra các nội dung kiến thức hóa học liên quan đến môi trường cũng như việc vận dụng nó vào nhiệm vụ giáo dục bảo vệ môi trường là vô cùng cần thiết, cấp bách. Vì vậy, tôi mạnh dạn lựa chọn đề tài "Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương II: Nitrogen - Sulfur, Hóa học 11 Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018" để góp sức vào ngân hàng kiến thức về giáo dục bảo vệ môi trường hiện tại và tương lai. 2. Mục đích nghiên cứu Cung cấp cho giáo viên và học sinh hệ thống câu hỏi lí thuyết, bài tập liên quan đến thực tiễn, liên quan đến kiến thức về môi trường của các nguyên tố Nitrogen, Sulfur và hợp chất của chúng. Định hướng rõ mục tiêu của từng nội dung liên quan, từ đó giúp giáo viên có thể lồng ghép với giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Hóa học nói chung và trong dạy học Chương 2 - Hóa học 11 nói riêng. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Trên cơ sở mục đích nghiên cứu, đề tài xác định nhiệm vụ nghiên cứu như sau: - Tìm tòi, hệ thống một số vấn đề liên quan đến thực tiễn, kiến thức tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Hóa học. - Tìm tòi, hệ thống câu hỏi và lời giải các bài tập liên quan đến thực tiễn, kiến thức tích hợp bảo vệ môi trường thuộc Chương 2 - Hóa học 11. - Tìm tòi để đưa ra phương pháp dạy học tích hợp các nội dung giáo dục bảo vệ môi trường một cách hợp lý và hiệu quả. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2 Một số vấn đề liên quan đến thực tiễn, Hóa học bảo vệ môi trường, chỉ ra mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ cho từng nội dung liên quan. Soạn giảng bài “Một số hợp chất của Nitrogen với Oxygen” - Hóa học 11, theo hướng tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường khi giảng dạy môn Hóa học trong trường THPT. 5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu SGK và các tài liệu liên quan. - Phương pháp quan sát: Quan sát, tìm hiểu về thực trạng môi trường địa phương có liên quan đến các hợp chất của Nitrogen và Sulfur. - Phương pháp phỏng vấn: Tham khảo ý kiến của các giáo viên có kinh nghiệm trong công tác giảng dạy nói chung và giảng dạy môn hóa học nói riêng, tham khảo một số chuyên gia về lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Lên kế hoạch và thực nghiệm sư phạm tại các lớp 11A, 11B, 11G và 11K - Trường THPT Thái Hòa. 6. Đóng góp mới của đề tài Đề tài phân tích, hệ thống cơ sở lý luận thực tiễn, xây dựng được một số giải pháp bảo vệ môi trường thông qua quá trình dạy học, đồng thời góp phần giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh nói riêng và cho giới trẻ nói chung. Đề tài giúp giáo viên giảng dạy Hóa học nói chung và giảng dạy Chương 2 - Hóa học 11 nói riêng có một ngân hàng kiến thức về giáo dục môi trường để tích hợp vào các bài dạy. Đặc biệt, đề tài cung cấp hệ thống câu hỏi và bài tập thực tiễn, tích hợp giáo dục môi trường trong dạy học Hóa học nhằm làm đa dạng, phong phú cho bài dạy một cách hợp lý. PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1. Cơ sở lý luận 1.1. Dạy học tích hợp Dạy học tích hợp là phương pháp dạy học nhằm hình thành và phát triển những năng lực cần thiết ở học sinh. Trong đó năng lực đặc biệt được chú trọng là vận dụng kiến thức vào giải quyết có hiệu quả những tình huống thực tiễn. Giáo viên sẽ lồng ghép những nội dung giáo dục vào các môn học có sẵn thông qua các hoạt động giảng dạy. Giáo viên trực tiếp hướng dẫn, qua đó học sinh biết cách thu thập, chọn lọc, xử lý thông tin và vận dụng các kiến thức, kỹ năng vào giải quyết các vấn đề liên quan trong quá trình học tập và thực tiễn cuộc sống. Ví dụ lồng ghép các nội dung giáo dục môi trường, bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe vào nội dung môn hóa học. Giáo viên có thể tích hợp các môn học khác nhau, hoặc các kiến thức liên quan đến nội dung bài học để chuyển tải đến học sinh những chủ đề giáo dục lồng ghép...[5].
3 1.2. Nội dung cần thiết trong dạy học tích hợp Dạy học tích hợp là một xu thế hiện đại, xu thế này không mới so với các chương trình giáo dục tiên tiến trên thế giới. Tuy nhiên, để chuyển đổi từ chương trình dạy học mang tính lý thuyết, hàn lâm sang chương trình đào tạo nghề, giảm bớt giờ lý thuyết tăng cường các giờ học tích hợp, tăng cường sự tương tác giữa giáo viên và người học thì cần phải có sự cố gắng rất lớn từ phía người dạy, người học và nhà Trường. Mục tiêu giáo dục có đạt được hay không là nhờ vào sự cố gắng đổi mới mạnh mẽ từ cách tiếp cận phương pháp dạy học, cách soạn giảng và cách truyền thụ kiến thức hợp lý. Nội dung cần thiết trong dạy học tích hợp là hầu hết các lĩnh vực: Giáo dục dân số, giáo dục bình đẳng giới, giáo dục môi trường, giáo dục pháp luật, giáo dục an toàn giao thông, giáo dục hướng nghiệp,...[5]. 1.3. Tại sao nên áp dụng dạy và học tích hợp “Dạy học tích hợp” là một trong những điểm khác biệt của Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018. Lý giải việc sẽ triển khai dạy học tích hợp trong Chương trình Giáo dục Phổ thông mới, Giáo sư Nguyễn Minh Thuyết, Tổng chủ biên Chương trình Giáo dục Phổ thông chia sẻ: “Trong tự nhiên và xã hội, mọi sự vật, hiện tượng là một thể thống nhất. Việc chia ra các lĩnh vực khoa học (hay các môn học) là để nghiên cứu sâu sự vật và hiện tượng ở từng phương diện nhất định. Tuy nhiên khi giải quyết một vấn đề của thực tiễn (tự nhiên hay xã hội) đòi hỏi người xử lý phải có kiến thức tổng hợp thuộc nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau.”.
4 Mặt khác, kho tàng kiến thức của nhân loại càng ngày càng tăng trong khi thời gian học tập ở nhà trường phổ thông thì có hạn, giáo dục phổ thông cần có giải pháp thích hợp để giải quyết mâu thuẫn này. Chính vì vậy, từ hàng chục năm nay, các nước có nền giáo dục tiên tiến đã đưa ra nhiều giải pháp, trong đó có dạy học tích hợp, mức cao nhất là xây dựng các môn học tích hợp. Giải pháp này phù hợp với yêu cầu phát triển năng lực của người học, bởi vì năng lực là kết quả huy động tổng hợp các nguồn lực để thực hiện thành công hoạt động thực tiễn, dạy học tích hợp giúp học sinh rút ngắn quá trình tổng hợp này, đồng thời góp phần "giảm tải" chương trình. Hiện nay, dạy học tích hợp đã và đang được thực hiện ở nhiều quốc gia có nền giáo dục phát triển hàng đầu của thế giới, mức độ tích hợp khá đa dạng. Số nước có môn Khoa học tự nhiên (Science) thay cho 3 môn học riêng rẽ là Vật lý, Hóa học và Sinh học ở cấp Trung học cơ sở chiếm tỉ lệ cao trong số các quốc gia và vùng lãnh thổ có nền giáo dục phát triển như: Anh, Australia, Hàn Quốc, Mỹ, New Zealand, Nhật Bản, Singapore, Thụy Sỹ… Việc tích hợp Lịch sử và Địa lí thành một môn học (Lịch sử và Địa lí hoặc Khoa học xã hội, Nghiên cứu xã hội) không phổ biến như môn Khoa học tự nhiên nhưng cũng đã được thực hiện ở nhiều quốc gia có nền giáo dục phát triển như Australia, Canada, Hàn Quốc, Mỹ, Nhật Bản, Pháp, Singapore… Chương trình giáo dục phổ thông mới của Việt Nam thực hiện dạy học tích hợp theo ba định hướng. Một là, tích hợp giữa các mảng kiến thức khác nhau, giữa yêu cầu trang bị kiến thức với việc rèn luyện kỹ năng trong cùng một môn học. Hai là, tích hợp kiến thức của các môn học, khoa học có liên quan với nhau; ở mức thấp là liên hệ kiến thức được dạy với những kiến thức có liên quan trong dạy học; ở mức cao là xây dựng các môn học tích hợp. Ba là, tích hợp một số chủ đề quan trọng (ví dụ: các chủ đề về chủ quyền quốc gia, phát triển bền vững, bảo vệ môi trường, bình đẳng giới, giáo dục tài chính,…) vào nội dung chương trình nhiều môn học[5].
5 2. Cơ sở thực tiễn 2.1. Môi trường và một số vấn đề về môi trường Môi trường là tập hợp tất cả các yếu tố tự nhiên và nhân tạo bao quanh sinh vật , ảnh hưởng tới các loài sinh vật và tác động đến các hoạt động sống của sinh vật như: không khí, nước, độ ẩm, các loài sinh vật khác. Môi trường được tạo thành bởi các yếu tố (hay còn gọi là thành phần môi trường) sau đây: Không khí, nước, đất, âm thanh, ánh sáng, lòng đất, núi, rừng, sông, hồ, biển, sinh vật, hệ sinh thái, các khu dân cư, khu sản xuất, khu bảo tồn thiên nhiên, cảnh quan thiên nhiên, danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử và các hình thái vật chất khác. Trong đó, không khí, đất, nước, hệ sinh thái, cảnh quan thiên nhiên... là các yếu tố tự nhiên (các yếu tố này xuất hiện và tồn tại không phụ thuộc vào ý chí của con người); khu dân cư, khu sản xuất, di tích lịch sử... là yếu tố vật chất nhân tạo (các yếu tố do con người tạo ra, tổn tại và phát triển phụ thuộc vào ý chí của con người). Không khí, đất, nước, khu dân cư... là các yếu tố cơ bản duy trì sự sống của con người, còn cảnh quan thiên nhiên, danh lam thắng cảnh... có tác dụng làm cho cuộc sống của con người thêm phong phú và sinh động[1];[2];[3]. Môi trường tự nhiên là những gì bao gồm tài nguyên thiên nhiên, bề mặt đất, núi, đồng bằng, đất, nước, sa mạc, bão, lốc xoáy, núi lửa, đại dương, các yếu tố khí hậu, v.v. Môi trường tự nhiên có thể hiểu là môi trường chưa chịu tác động của con người đó là môi trường sạch. Vì vậy, việc bảo vệ và quản lý môi trường là trách nhiệm chung của tất cả chúng ta. Chúng ta cần hành động để bảo vệ và duy trì sự cân bằng của môi trường, đảm bảo rằng các thế hệ tương lai cũng có cơ hội sống trong một môi trường lành mạnh và bền vững[3];[8]. Hình ảnh minh họa về môi trường tự nhiên (Nguồn: Internet) Môi trường nhân tạo là môi trường đã có sự tác động của con người làm thay đổi thành phần cơ bản của đất, nước, không khí, sông, biển[3];[8].
6 Hình ảnh minh họa môi trường nhân tạo (Nguồn: Internet). Tài nguyên thiên nhiên gồm các quặng Sắt Fe2O3, Fe3O4 ... để luyện gang, thép. Sulfur (S), FeS2 để sản xuất sulfuric acid (H2SO4), phân bón hóa học. Than đá, dầu mỏ để làm nhiên liệu và nguyên liệu trong công nghiệp và đời sống... Ngoài ra còn nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên khác[3];[8]. Hình ảnh khai thác khoáng sản từ lòng đất (Nguồn: Internet). 2.2. Quan hệ giữa con người và môi trường Con người là một sinh vật trong môi trường, được tạo nên từ các phân tử, các nguyên tử. Môi trường cung cấp cho con người không khí (O2) để thở, H2O để uống và sinh hoạt, đất để trồng trọt làm nhà cửa, quặng và khoáng sản để chế tạo các vật dụng. Con người và môi trường có mối quan hệ tác động qua lại với nhau: Con người là chủ thể tìm hiểu quy luật sự biến đổi giữa các chất trong môi trường và chịu sự tác động của môi trường như mưa bão, hạn hán, ô nhiễm môi trường, ... Có thể nói con người tác động vào môi trường tự nhiên cả về mặt tích cực lẫn tiêu cực. Tác động tích cực của con người vào môi trường tự nhiên được thể
7 hiện qua việc tận dụng khai thác tài nguyên thiên nhiên, các yếu tố môi trường nhằm phục vụ cuộc sống của mình. Con người còn biết lựa chọn cho mình không gian sống thích hợp nhất, từ chỗ lệ thuộc bị động đến cải tạo chinh phục tự nhiên. Sự tác động của con người tăng theo sự gia tăng quy mô dân số và theo hình thái kinh tế (từ nền nông nghiệp săn bắt hái lượm đến nền nông nghiệp truyền thống và nền nông nghiệp công nghiệp hóa). Bên cạnh đó, sự tác động tiêu cực của con người vào môi trường tự nhiên cũng rất lớn: Sản xuất hóa chất, khai thác khoáng sản, khai thác các nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu mỏ, khí đốt) ... khiến cho môi trường tự nhiên bị tàn phá và ô nhiễm, đến nay con người đã luôn phải sống trong cảnh lo âu về thiên tai, dịch bệnh... Do vậy, môi trường tự nhiên phải được bảo vệ một cách tốt nhất, phải tiết kiệm các nguồn tài nguyên, nâng cao tỷ lệ sử dụng các nguồn lực một cách hiệu quả, làm cho hệ sinh thái được tái sinh thường xuyên. Hạn chế thải các chất thải hóa học làm tăng nồng độ khí CO2 , CH4 gây hiệu ứng nhà kính, tăng nồng độ các khí SO2 , NOx gây mưa acid, tăng khí CFC làm thủng tầng ozone...[3[;[8]. 2.3. Sự ô nhiễm và suy thoái môi trường hiện nay Như chúng ta đã biết tình trạng ô nhiễm môi trường vẫn luôn là vấn đề gây tranh cãi và đầy bức xúc do chính việc sinh hoạt và sản xuất của con người gây ra, nó đang trực tiếp ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sống của các thế hệ sau này của thế giới. Những năm gần đây, chúng ta luôn phải gánh chịu những hậu quả nặng nề do thiên tai gây ra và do công tác BVMT còn nhiều bất cập. Môi trường vẫn từng ngày, từng giờ bị chính các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người làm ô nhiễm nghiêm trọng hơn, sự phát triển bền vững vẫn đứng trước những thử thách lớn lao. Nếu những hành vi của con người phù hợp với quy luật của tự nhiên thì tự nhiên sẽ là người bạn tốt, đầy thiện chí, ngược lại những hành vi trái với quy luật tự nhiên thì sức trả thù của tự nhiên sẽ lớn hơn bất cứ lực lượng xã hội nào. Thực tế đã chứng minh, không khí ô nhiễm có thể giết chết nhiều cơ thể sống trong đó có con người. Ô nhiễm ozone có thể gây bệnh đường hô hấp, bệnh tim mạch, viêm vùng họng, đau ngực, tức thở. Ô nhiễm nước gây ra cái chết
8 cho con người do ăn uống bằng nước bẩn chưa được xử lý. Ô nhiễm tiếng ồn gây điếc, cao huyết áp, bệnh trầm cảm, bệnh mất ngủ và gây nhiều hậu quả khác[8]. Sự suy thoái rừng làm giảm công suất của một nhà máy khổng lồ thu khí CO2 tạo ra khí O2 (Hình ảnh minh họa). Ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí làm cho một số loài bị tuyệt chủng dẫn đến giảm đa dạng sinh học (Hình ảnh minh họa). 2.4. Ý thức bảo vệ môi trường của con người Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và nước mới. Nhưng việc khai thác quá mức không gian và các dạng tài nguyên thiên nhiên sẽ dẫn đến những hậu quả nặng nề mà con người phải gánh chịu. Do đó, để vừa được hưởng cuộc sống có chất lượng cao vừa bảo vệ được môi trường sống là cả một vấn đề rất lớn và phức tạp, không chỉ giới hạn trong việc sử dụng những sản phẩm tiêu thụ mà còn liên quan rất nhiều đến cách cư xử của chính con người với thiên nhiên. Điều đó có thể nhận thấy qua việc chặt phá mở rộng diện tích đất rừng canh tác hoặc lấy đất để ở đang diễn ra một cách tự phát, không tuân theo quy định của pháp luật. Diện tích rừng ngày một giảm dần dẫn đến nạn ô nhiễm môi sinh, nạn trái đất ấm dần lên, nạn đói kém, hạn hán, lũ lụt ngày một tăng cả về tầng suất và cường độ, nạn voi bỏ rừng về buôn làng giết hại con người, phá hoại tài sản không phải là chuyện hiếm.
9 Những năm gần đây, chủ trương ngăn đê, đắp đập chủ động nguồn nước tưới tiêu phục vụ sản xuất, làm thủy điện ở một số địa phương nước ta đã gây nên tình trạng ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt và ngập lụt cục bộ làm ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống, sức khỏe con người và các cơ thể sống khác. Trường hợp ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt ở đồng bằng sông Cửu Long, lũ lụt ở miền Trung… đã cho thấy rõ điều đó. Con người tác động vào môi trường theo hướng tích cực và tiêu cực. Trong mối quan hệ tương tác, môi trường tự nhiên làm nền tảng cho cuộc sống của con người. Nếu con người biết giới hạn để vừa sử dụng vừa BVMT tự nhiên thì mối quan hệ ngày càng bền chặt và tồn tại lâu dài. Ngược lại, môi trường tự nhiên sẽ tiếp tục bị tàn phá nếu con người không có biện pháp cụ thể để bảo vệ nó. Tất cả vì một tương lai tươi đẹp, trong sạch, lành mạnh của tất cả mọi người thì mỗi chúng ta hãy nâng cao ý thức trách nhiệm trong việc giữ gìn và BVMT bằng các hành động cụ thể, cần nâng cao ý thức về BVMT[3];[8]. CHƯƠNG II: TÍCH HỢP GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG II “NITROGEN - SULFUR” - HÓA HỌC 11 2.1. Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương 2 - Hóa học 11 2.1.1. Các nội dung tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Chương 2 - Hóa học 11[6]
10 PHƯƠNG THỨC TÊN BÀI NỘI DUNG GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TÍCH HỢP KIẾN THỨC NĂNG LỰC PHẨM CHẤT 1. Nitrogen - Biết khí nitrogen là Có ý thức xử - Xác định sự biến Tích hợp thành phần chủ yếu của lý chất thải đổi các chất trong chủ đề, tích không khí, N có trong chống ô môi trường tự hợp đa lĩnh đất. N là nguyên tố cần nhiễm môi nhiên: N2 - NOx - vực. cung cấp cho cây trồng. trường. HNO3 - Phân bón - Ứng dụng của nitrogen nitrate. trong đời sống: Trong - Biết xử lý chất sản xuất rượu bia, khí thải sau thí nitrogen được bơm vào nghiệm về tính các bể chứa để loại bỏ khí chất của nitrogen. oxygen; Trong công - Giải quyết được nghệ gói thực phẩm, khí một số bài tập nitrogen được bơm vào thực tiễn. túi để loại khí oxygen và làm phồng bao bì; Trong y tế, nitrogen lỏng được dùng để bảo vệ máu, tế bào, trứng, tinh trùng,...; Trong chữa cháy, nitrogen dùng để dập tắt đám cháy do hóa chất, chập điện;... - Sự biến đổi của nitrogen trong môi trường tự nhiên và sự ô nhiễm không khí. 2. - Ammonia là chất hóa Có ý thức - Phân biệt được Tích hợp Ammonia. học có thể gây ô nhiễmgiữ gìn vệ ammonia và muối chủ đề, tích Muối môi trường không khí và sinh để giữ ammonium có hợp đa lĩnh Ammoniu môi trường nước. bầu không trong môi trường. vực. m. - Sản xuất ammonia và khí và nguồn - Xử lý chất thải chất gây ô nhiễm môi nước trong ammonia và muối trường. sạch không ammonium sau thí bị ô nhiễm nghiệm.
11 - Vì sao sau khi đi tiểu bởi - Giải quyết được tiện nơi công cộng (nhà ammonia. một số bài tập vệ sinh của trường) cần thực tiễn. có ý thức dội nước ngay? 3. Một số Hiểu được: Có ý thức tự - Nhận biết được Tích hợp hợp chất - Nitric acid (HNO3) và bảo vệ khi một số muối chủ đề, của muối nitrate là những hóa tiếp xúc với nitrate. tích hợp đa Nitrogen chất cơ bản trong sản nitric acid và - Tiến hành xử lý lĩnh vực. với xuất hóa học. muối nitrate. chất thải độc hại Oxygen. Có ý thức xử bằng nước vôi. - Tác dụng của nitric acid lý chất thải và muối nitrate với các và bảo vệ - Hạn chế mưa chất và sự ô nhiễm môi môi trường acid, hiện tượng trường (Mưa acid, hiện sau thí Phú Dưỡng. tượng Phú Dưỡng, ...) nghiệm. - Giải quyết được - Vài trò dinh dưỡng của một số bài tập muối nitrate đối với cây thực tiễn. trồng, sử dụng phân bón thích hợp. 4. Sulfur Biết được: Có ý thức - Xác định sulfur Tích hợp và Sulfur - Sulfur được giải phóng khử chất độc dioxide là một chủ đề, tích dioxide ra khỏi lõi trái đất chủ hại sau thí trong các tác nhân hợp đa lĩnh yếu ở dạng sulfur dioxide nghiệm để làm ô nhiễm khí vực. (SO2) và hydrogen chống ô quyển, gây mưa sulfide (H2S) khi núi lửa nhiễm môi acid và viêm hoạt động. Sau đó trường. đường hô hấp ở hydrogen sulfide chuyển người,... thành muối sulfide ít tan - Khử độc chất (tạo thành các khoáng vật thải sau thí pyrite, chalcopyrite,...) nghiệm. và sulfur dioxide chuyển - Giải quyết được hóa thành muối sulfate một số bài tập (khoáng vật, thạch thực tiễn. cao,...). - Sulfur dioxide và ô nhiễm môi trường. Biện pháp cắt giảm phát thải sulfur dioxide vào khí quyển.
12 5. Sulfuric Hiểu được: Có ý thức - Xác định được Tích hợp acid và - Sulfuric acid (H2SO4) là giữ gìn khi nguồn gây ô chủ đề, tích Muối hóa chất quan trọng hàng làm việc, nhiễm và chất hợp đa lĩnh Sulfate đầu trong công nghiệp, tiếp xúc vơi thải gây ô nhiễm. vực. được sử dụng ở cả dạng sulfuric acid - Nắm được quy dung dịch loãng và dạng đặc. tác an toàn (Bảo dung dịch đặc. quản, sử dụng, sơ - Sulfuric acid đặc gây cứu khi bỏng bỏng nặng, làm hỏng các acid). giác quan nếu tiếp xúc - Nhận biết chất trực tiếp với nó. Nắm thải trong thực được quy tắc an toàn khi tiễn. sử dụng sulfuric acid. - Giải quyết được - Chất thải gây ô nhiễm một số bài tập môi trường do sản xuất thực tiễn. H2SO4 và phân bón superphosphate. - Nhận biết H2SO4 và ion sulfate (𝑆𝑂4 2-) trong dung dịch hoặc trong chất thải. 2.1.2. Hệ thống câu hỏi và bài tập thực tiễn, tích hợp giáo dục môi trường trong dạy học Chương 2 - Hóa học 11 Cần tăng cường bài tập thực tiễn trong quá trình giảng dạy và trong các bài kiểm tra đánh giá. Bài tập bám sát nội dung và yêu cầu cần đạt của Hóa học 11 - Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018[4];[6];[7]. a. Dạng câu hỏi và bài tập tự luận Câu 1: a. Tại sao nitrogen lỏng được dùng để bảo quản mẫu vật phẩm trong y học? b. Tại sao dùng khí nitrogen để làm căng vỏ bao bì thực phẩm mà không dùng không khí? Đáp án: a. Nitrogen lỏng có độ lạnh sâu (-196oC) và có tính trơ. Vì vậy nitrogen lỏng được dùng để làm lạnh nhanh, bảo quản mẫu vật phẩm trong y học. b. Khi dùng nitrogen để bảo quản thực phẩm, khí nitrogen sẽ tạo ra một bức tường tự nhiên ngăn cách bề mặt thực phẩm tiếp xúc với oxygen bên ngoài. Do đó vi sinh vật, vi khuẩn và các chất oxi hóa sẽ không thể ảnh hưởng đến thực
13 phẩm. Còn không khí có chứa oxygen sẽ làm tình trạng ôi thiu, biến mùi, biến vị sẽ diễn ra nhanh hơn khi dùng nitrogen. Câu 2: Vì sao nói ammonia có vai trò rất quan trọng đối với nông nghiệp? Cho ví dụ minh hoạ. Đáp án: Mỗi năm có khoảng hàng trăm triệu tấn ammonia được sản xuất trên toàn cầu. Trong đó, có khoảng 80% được sử dụng cho sản xuất phân đạm ammonium, urea ((NH2)2CO),... để cung cấp nguyên tố nitrogen cho đất và cây trồng. Suy ra ammonia có vai trò rất quan trọng đối với nông nghiệp, đặc biệt trong việc sản xuất phân bón cho cây trồng. Các phân đạm ammonium được tổng hợp bằng cách cho ammonia phản ứng với dung dịch acid tương ứng. Ví dụ: khi cho ammonia phản ứng với phosphoric acid theo tỉ lệ mol khác nhau thì thu được các hợp chất khác nhau, như NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 ,... Mỗi hợp chất này sẽ cung cấp cho đất cả nguyên tố N (nitrogen) và P (phosphorus) nên được gọi là phân bón phức hợp ammophos. Câu 3: Để giảm sốt hoặc giảm đau, người ta có thể dùng túi chườm lạnh chứa hóa chất. Hãy tìm hiểu về loại túi chườm lạnh này. Từ đó: a. Cho biết các chất thường được sử dụng trong túi chườm lạnh. b. Giải thích nguyên nhân giúp túi chườm lạnh có nhiệt độ thấp. Đáp án: a. Các chất thường sử dụng trong túi chườm lạnh: ammonium hydrogen sulfate, ammonium nitrate, nước. b. Hòa tan muối ammonium trong nước gây ra phản ứng thu nhiệt vì các phân tử nước mất đi một phần nhiệt năng, dẫn đến nước mát hơn làm túi chườm lạnh có nhiệt độ thấp. Câu 4: Hãy mô tả đặc điểm của ao, hồ có hiện tượng phú dưỡng và đề xuất cách cải tạo. Đáp án: Đặc điểm của ao, hồ có hiện tượng phú dưỡng: - Màu nước đục: Nước trong hồ, ao có màu xanh đen do lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng có mặt trong nước.
14 - Tầng nước ở độ sâu thấp có mùi hôi: Cá tôm chết,… lượng chất hữu cơ nhiều có thể gây ra tình trạng phân hủy và sản sinh khí độc, gây mùi hôi trong tầng nước ở độ sâu thấp. Cách cải tạo: - Nạo, vét bùn, xác thực vật và tảo trong ao. - Sử dụng chế phẩm vi sinh để tăng vi sinh có lợi. - Xử lí nước thải trước khi đổ vào ao hồ. - Trồng một số thực vật thuỷ sinh phù hợp với môi trường phú dưỡng: Bèo tây, ngổ trâu,… Trồng thực vật thủy sinh cũng sẽ làm giảm mức độ dinh dưỡng trong nước ao, hồ và do đó không khuyến khích sự nhân lên của thực vật phù du. - Nước ao, hồ nên được thay, càng nhiều càng tốt (nên dùng nước đã được xử lý trước khi cấp vào ao). - Tảo phát triển mạnh trong nước thiếu oxygen. Do đó tăng cường oxygen ngay lập tức bằng việc lắp đặt thiết bị sục khí để khuấy trộn bề mặt ao và giúp giải phóng các loại khí như CO2. Điều này cũng cho phép nước hấp thụ nhiều oxygen hơn, trong thời gian ngắn sẽ giúp giảm sự hiện diện của tảo. Câu 5: Lượng lớn ammonium nitrate và ammonium chloride được sử dụng làm phân bón. Dựa vào đặc điểm phản ứng nhiệt phân của hai muối này, hãy cho biết muối nào có nguy cơ cháy nổ cao hơn trong quá trình lưu trữ. Đáp án: Phản ứng nhiệt phân muối ammonium: o t o (1) 2NH4 NO3 (s)  N2 O (g)  3H2 O (g)   r H298  36 kJ o t o (2) NH4 Cl (s)  NH3 (g)  HCl (g)   r H298  176 kJ (1) phaûn öùng toûa nhieät   Khaû naêng xaûy ra phaûn öùng : (1)  (2)  NH 4 NO3 coù nguy cô chaùy noå cao hôn. (2) phaûn öùng thu nhieät Câu 6: a. Hãy tìm hiểu, chỉ ra các hoạt động tạo thành các khí gây mưa acid tại địa phương em. Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu sự tạo thành các khí đó. b. Viết sơ đồ phản ứng gây ra mưa chứa nitric acid và sulfuric acid. Đáp án: a. Hoạt động công nghiệp, giao thông,... Biện pháp nhằm cắt giảm các nguồn phát thải để hạn chế hượng tượng mưa acid: Giảm các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, khai thác và chế biến dầu mỏ. O HO SO2  SO3  H2 SO4 2 2  b. O O ,H O NO  NO2  HNO3 2 2 2 
15 Câu 7: Việc lạm dụng sulfur để bảo quản dược liệu, thực phẩm khô,... có thể gây hại đến sức khoẻ. Vì sao? Đáp án: Khi người sử dụng thực phẩm có chứa chất sulfur có nồng độ cao, lâu dài sẽ gây tổn thương hệ thần kinh, thay đổi hành vi; ảnh hưởng hệ tuần hoàn, chức năng tim mạch, tổn thương mắt, giảm thị lực, ảnh hưởng chức năng sinh sản, hệ miễn dịch, tuyến nội tiết. Nếu cấp tính, thì có biểu hiện ngạt mũi, chảy nước mắt, đau đầu, tức ngực... Ngoài ra, nếu sử dụng sulfur bừa bãi và quá mức cho phép trong thực phẩm sẽ gây suy thận, bệnh phổi, ảnh hưởng đến sự phát triển của não... Câu 8: Thủy ngân rất độc. Hít phải hơi thủy ngân có thể gây hại cho hệ thần kinh, hệ tiêu hóa và hệ miễn dịch, gây nhiễm độc phổi và thận, nguy cơ dẫn đến tử vong. Hãy nêu cách xử lí thủy ngân khi nhiệt kế thủy ngân không may bị vỡ. Đáp án: Thủy ngân rất dễ tan trong không khí, thì thế nên đóng cửa, tránh gió lùa và giảm nhiệt độ trong phòng. Khi xử lý hãy đeo găng tay do thuỷ ngân còn gây độc khi tiếp xúc trực tiếp với da. Hốt các hạt thủy ngân bằng giấy mỏng một cách nhẹ nhàng, tránh để chúng phân chia thành những hạt nhỏ hơn nữa, cho vào hộp kín. (Nếu giọt thủy ngân quá nhỏ, có thể dùng giấy, khăn ướt lau nhẹ.) Để hạn chế hơi độc từ thủy ngân, có thể dùng bột lưu huỳnh (diêm sinh) rắc vào nơi rơi vãi thủy ngân, dùng chổi quét đi quét lại nhiều lần để thu gom cả bột lưu huỳnh và thủy ngân. Do lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân kim loại tạo thành HgS không bay hơi. Ngoài lưu huỳnh, có thể xử lý tương tự với lòng đỏ trứng. Thủy ngân đã thu gom bắt buộc phải được đựng riêng, có dán nhãn lưu ý để được phân loại rác, tuyệt đối không để chung vào rác thải sinh hoạt hay đổ xuống hệ thống nước thải công cộng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Sau khi xử lý thủy ngân xong, hãy mở cửa làm thông thoáng khu vực bị nhiễm độc, lau dọn khu vực này bằng xà phòng. Quần áo bị dính thủy ngân cần được ngâm, giặt trong nước lạnh khoảng 1 giờ, rồi ngâm tiếp bằng nước nóng 70- 80 độ C, xả bằng nước lạnh. Câu 9: Hãy nêu một số ứng dụng của sulfur (S) đơn chất trong đời sống và sản xuất. Đáp án: S là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp: Khoảng 90% lượng S sản xuất được dùng để điều chế H2SO4; còn lại được dùng để lưu hóa cao
16 su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu và chất diệt nấm trong nông nghiệp,… Câu 10: Tại một số nhà máy, người ta dùng calcium oxide CaO (vôi sống) hoặc calcium hydroxide Ca(OH)2 (vôi tôi) để hấp thụ sulfur dioxide trong khí thải. a. Viết phương trình hoá học của các phản ứng trên. b. Ở mỗi phản ứng, sulfur dioxide thể hiện tính chất gì? Đáp án: SO2  CaO  CaSO3  acid base SO2  Ca(OH)2  CaSO3  H2 O  acid base Câu 11: a. Trình bày ứng dụng của sulfur dioxide. Giải thích. b. Nêu một số nguồn phát thải sulfur dioxide (SO2) và tác hại của loại khí này. c. Hãy giải thích cơ sở hoá học của một số biện pháp giảm thải lượng sulfur dioxide vào không khí. Đáp án: a. SO2 là chất trung gian quan trọng trong quá trình sản xuất sulfuric acid. Do có khả năng tẩy trắng và diệt khuẩn, SO2 được sử dụng để tẩy trắng bột giấy, khử màu trong sản xuất đường, chống nấm mốc cho sản phẩm mây tre đan,... b. SO2 được sinh ra trong tự nhiên: núi lửa phun trào; do tác động của con người: khí thải của nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, khí thải phương tiện giao thông,… Tác hại: - Đối với con người: hít phải khí SO2 gây ra các hiện tượng khó thở, nóng rát cổ họng - nghẹt mũi,…và là nguyên nhân chính dẫn đến các bệnh như: viêm phổi, đau mắt và viêm đường hô hấp. - Sự phát thải SO2 vào bầu không khí là một trong những nguyên nhân chính gây ra mưa acid. Mưa acid tàn phá nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồng trọt thành những vùng hoang mạc,… c. Dẫn khí thải của các nhà máy vào tháp hoặc bồn chứa các chất hấp phụ phù hợp, như than hoạt tính, hấp phụ khí SO2, trước khi thải khí ra môi trường: 2C  SO2  2CO  S  Chuyển hoá SO2 thành các chất ít gây ô nhiễm hơn bằng các hoá chất như vôi sống (thành phần chính là CaO), vôi tôi (thành phần chính là Ca(OH)2).
17 SO2  Ca(OH)2  CaSO3  H2 O  SO2  CaO  CaSO3  Câu 12: a. Nêu các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc. b. Hãy cho biết ý nghĩa của kí hiệu cảnh bảo ở Hình 8.3 Đáp án: a. Các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc: (1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm. (2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận. (3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid. (4. Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng. (5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc. b. Kí hiệu cảnh báo ở Hình 8.3 có ý nghĩa là cảnh báo sự nguy hiểm của sulfuric acid sẽ gây bỏng da khi rơi vào da, có khả năng ăn mòn và hư hại các đồ vật khi tiếp xúc với chúng. Câu 13: Quan sát Hình 7.5, mô tả cách pha loãng sulfuric acid. Giải thích. Đáp án: Khi sulfuric acid gặp nước sẽ tạo thành những hydrate H2SO4.nH2O, đồng thời tỏa ra một nhiệt lượng lớn. Nếu cho nước vào acid, nước nhẹ hơn acid H2SO4 sẽ nổi trên bề mặt acid, nhiệt lượng lớn sẽ làm nước ở bề mặt sôi mãnh liệt và bắn tung tóe kèm các hạt acid gây nguy hiểm. Do đó, pha loãng dung dịch H2SO4 đặc, ta cần rót từ từ acid vào nước, khuấy nhẹ, không làm ngược lại. Câu 14: Phòng thí nghiệm có một lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc không còn nguyên chất, không sử dụng được nữa. Hãy đề xuất cách loại bỏ lọ acid này một cách an toàn mà ít gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ.
18 Đáp án: Sử dụng nước vôi Ca(OH)2 để trung hòa H+ đồng thời kết tủa ion SO2 trong 4 dung dịch acid. Ca(OH)2  H2SO4  CaSO 4  2H 2O  Câu 15: Thí nghiệm về tính oxi hoá của dung dịch sulfuric acid loãng và dung dịch sulfuric acid đặc. Chuẩn bị: Kim loại đồng dạng mảnh hoặc sợi, dung dịch sulfuric acid loãng và dung dịch sulfuric acid đặc, ống nghiệm, bông tẩm kiềm, đèn cồn. Tiến hành: - Cho mảnh đồng nhỏ vào ống nghiệm thứ nhất. Cho tiếp vào ống nghiệm khoảng 3 mL dung dịch sulfuric acid loãng. Đun nóng nhẹ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. - Cho mảnh đồng nhỏ vào ống nghiệm thứ hai. Cho tiếp vào ống nghiệm khoảng 3 mL dung dịch sulfuric acid đặc. Nút bông tẩm kiềm vào miệng ống nghiệm. Đun nóng nhẹ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Yêu cầu: Quan sát hiện tượng và giải thích. Viết phương trình hoá học minh hoạ, xác định vai trò của các chất khi phản ứng xảy ra. Đáp án: Hiện tượng: - Ống nghiệm 1: Không có hiện tượng xảy ra. - Ống nghiệm 2: Mảnh đồng màu đỏ tan dần trong dung dịch sulfuric acid đặc, nóng. Dung dịch chuyển sang màu xanh và sủi bọt khí mùi hắc do có khí sulfur dioxide sinh ra. o t  Phaûn öùng : Cu  2 H2 SO4 (ñaëc)  CuSO4  SO2  H2 O  chaát khöû chaát oxi hoùa Câu 16: Quá trình sản xuất sulfuric acid có thể ảnh hưởng đến môi trường và người tham gia sản xuất. Hãy tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất một số biện pháp hạn chế những tác hại đó. Đáp án: Trong có trình sản xuất sulfuric acid có quá trình đốt cháy khoáng vật pyrite tạo sulfur dioxide. - Đối với môi trường, khí sulfur dioxide (SO2) là nguyên nhân quan trọng gây mưa acid. - Đối với con người, khí SO2 sẽ tạo cảm giác khó thở, gây ra bệnh viêm đường hô hấp, đau mắt. Khi vào cơ thể, khí này kết hợp với nước, tạo acid, từ đó làm giảm pH của máu, làm rối loạn nhiều quá trình chuyển hoá trong cơ thể, làm giảm khả năng vận chuyển oxygen của hồng cầu.
19 Để giảm lượng khí SO2 thải vào bầu khí quyển cần phối hợp thực hiện nhiều biện pháp như: - Thay thế dần các nhiên liệu hóa thạch bằng nhiên liệu thân thiện môi trường như ethanol, hydrogen,... kết hợp với khai thác các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió. - Dẫn khí thải của các nhà máy vào tháp hoặc bồn chứa các chất hấp phụ phù hợp, như than hoạt tính, hấp phụ khí SO2, trước khi thải khí ra môi trường. - Chuyển hoá sulfur dioxide thành các chất ít gây ô nhiễm hơn bằng các hóa chất như vôi sống, vôi tôi hoặc với đá nghiền (thành phần chính là CaCO3). Câu 17: Nêu ứng dụng trong đời sống, sản xuất của một số muối sulfate mà em biết. Đáp án: CaSO4 : Được dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng, làm chất phụ gia, làm đông các sản phẩm như đậu hũ, đậu hũ non,... BaSO4: Được sử dụng như một loại bột màu, làm chất phụ gia pha màu, công nghiệp pha sơn, cho thủy tinh, cho gốm sứ cách và cao su chất lượng cao MgSO4: Được sử dụng sản xuất muối tắm, làm dịu cơ bắp khi sưng của con người, bổ sung Mg cho tôm động vật thủy sinh khác,... CuSO4: Tác dụng làm sạch nước hồ bơi, diệt rêu tảo trong hồ bơi. Sử dụng như chất tạo màu trong lĩnh vực in vải, dệt nhuộm, làm gốm, làm kính,… . Tạo ra màu xanh lá và xanh lam. Là một trong những thành phần chính được dùng trong thuốc trừ sâu để tạo ra kháng sinh cho cây trồng. Câu 18: Khí nitrogen được dùng trong phòng cháy và chữa cháy, kĩ thuật phẫu thuật lạnh, quá trình sản xuất bia, đóng gói bảo quản thực phẩm, … Hãy tìm kiếm thông tin trên internet hoặc sách báo để giải thích cơ sở của các ứng dụng trên. Đáp án: Dựa trên tính chất là khí nitrogen không duy trì sự cháy, gần như trơ ở nhiệt độ thường và nhiệt độ không quá cao (chỉ hoạt động ở nhiệt độ rất cao) nên nitrogen được dùng trong phòng cháy, chữa cháy, bảo quản thực phẩm, ngăn thực phẩm bị oxi hóa nhanh hỏng, ngăn ethanol trong bia bị oxi hóa thành acid gây ra vị chua. Nitrogen lỏng có nhiệt độ rất thấp -196oC. Ngoài giúp trữ đông mô, việc đưa một lượng khí nitrogen ở nhiệt độ rất thấp vào mô ung thư có thể làm đông đặc mô bệnh, sau đó rã đông, quá trình lặp lại nhiều lần mô bệnh sẽ chết và được loại bỏ; phương pháp này ít gây đau đớn và ít mất máu cho bệnh nhân hơn so với phẫu thuật truyền thống. Câu 19: Hợp chất có công thức hoá học NH4NO3 được giới chức quốc gia Lebanon xác định là nguyên nhân gây ra vụ nổ thảm khốc ở thủ đô Beirut vào ngày 04/08/2020. Tia lửa hàn trong quá trình sửa chữa nhà kho có thể đã làm 2750