Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa vô cơ lớp 10 có sử dụng hình vẽ theo định hướng phát tiển năng lực học sinh

Chia sẻ: Cỏ Xanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu đề tài là tìm hiểu, sưu tầm và xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm hóa vô cơ các chương trong sách giáo khoa lớp 10 cơ bản nhằm thuận lợi cho việc sử dụng trong giảng dạy, ôn tập, luyện thi cũng như tổ chức các câu lạc bộ hóa học, các cuộc thi vui để học.... cho học sinh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa vô cơ lớp 10 có sử dụng hình vẽ theo định hướng phát tiển năng lực học sinh

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT LÊ LỢI ĐỀ TÀI :XÂY DỰNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA VÔ CƠ LỚP 10 CÓ SỬ DỤNG HÌNH VẼ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH Người thực hiện: Lê Thị Huệ Lĩnh vực: Hóa học Tổ bộ môn: Khoa học tự nhiên Năm thực hiện 2020-2021 Số điện thoại: 0364288945 Email: hllethihue@gmail.com 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ HS : Học sinh GV : Giáo viên THPT : Trung học phổ thông BTHH : Bài tập hóa học CNTT : Công nghệ thông tin HSG : Học sinh giỏi SGK : Sách giáo khoa SGV : Sách giáo viên SBT : Sách bài tập PTPƯ : Phương trình phản ứng BT Bài Tập TCHH : Tính chất hóa học SK : Sáng kiến BTVN : Bài tập về nhà KHXH : Khoa học xã hội 2
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Hóa học là khoa học nghiên cứu các chất, sự biến đổi và ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Hóa học là khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, trong quá trình dạy học bên cạnh việc cung cấp cho học sinh các kiến thức về lí thuyết còn phải rèn luyện kĩ năng thực hành . Vì tính chất độc hại của một số hóa chất như các đơn chất halogen (Cl2, Br2), khí hidrosunfua ( H2S), khí lưu huỳnh đioxit ( SO2)..nên việc làm thí nghiệm khi học tập hay thực hành còn hạn chế. Cho nên cùng với việc tổ chức cho học sinh thực hành thì việc cung cấp thêm cho học sinh các bài tập mang tính thực nghiệm cũng rất hữu ích ví dụ như: bài tập nhận biết, bài tập điều chế, bài tập mô tả và giải thích hiện tượng thí nghiệm, bài tập thực nghiệm bằng hình vẽ….. Việc sử dụng bài tập thực nghiệm có hình vẽ sẽ giúp học sinh củng cố, vận dụng những kiến thức đã học trên lớp và rèn luyện các kỹ năng thực hành cho học sinh: như các thao tác lấy hóa chất, lắp dụng cụ thí nghiệm, cẩn thận khi tiếp xúc với hóa chất. Thông qua các hình vẽ thí nghiệm đó, học sinh có thể sáng tạo ra các phương án khác nhau khi làm thí nghiệm. Điều này đã gây được hứng thú học tập hóa học cho học sinh, giúp phát triển đầy đủ năng lực học sinh cần đạt . Vì vậy, việc xây dựng bài tập thực nghiệm có hình vẽ trong dạy học hóa học phổ thông là rất quan trọng và phù hợp với xu hướng đổi mới của giáo dục Việt Nam hiện nay. Tài liệu liên quan đến vấn đề này thì nhiều tuy nhiên việc xây dựng thành bài tập một cách có hệ thống để thuận lợi cho việc sử dụng trong quá trình giảng dạy thì còn rất ít. Do đó, tôi chọn đề tài: “Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa vô cơ lớp 10 có sử dụng hình vẽ theo định hướng phát tiển năng lực học sinh .” với mục đích tìm hiểu, sưu tầm và xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm hóa vô cơ các chương trong sách giáo khoa lớp 10 cơ bản nhằm thuận lợi cho việc sử dụng trong giảng dạy , ôn tập, luyện thi cũng như tổ chức các câu lạc bộ hóa học, các cuộc thi vui để học.... cho học sinh. 2. Mục đích nghiên cứu: Xây dựng và áp dụng bài tập thực nghiệm có hình vẽ trong phạm vi kiến thức hóa vô cơ chương trình lớp 10, góp phần phát triển toàn diện năng lực cho học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 3
Nghiên cứu ý nghĩa bài tập hóa học thực nghiệm có hình vẽ liên quan hóa vô cơ lớp 10 và phương pháp sử dụng để góp phần phát triển năng lực học sinh. Xây dựng hệ thống bài tập hóa học thực nghiệm có hình vẽ dưới dạng trắc tự luận và trắc nghiệm khách quan phần hóa vô cơ 10 nhằm phát triển năng lực học sinh. . Thực nghiệm sư phạm. 4. Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn . Điều tra thực trạng đổi mới PPDH tại địa phương Nghiên cứu chương trình sách SGK, SGV, SBT hóa học lớp 10 (cơ bản và nâng cao). Tổng quan tài liệu: tổng hợp những tài liệu có liên quan đến thực tiễn và chương trình hóa học vô cơ . Trao đổi tiếp thu ý kiến của các đồng nghiệp . Tham khảo các tài liệu về sáng kiến kinh nghiệm. Mạng Internet 5. Đóng góp của đề tài: Chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của bài tập thực nghiệm hóa học có hình vẽ góp phần đổi mới PPDH tại nhà trường, nâng cao được chất lượng dạy học. Phát triển năng lực người học, giáo dục và rèn luyện kỹ năng sống cho HS. Phát huy tính tích cực và tăng cường ứng dụng CNTT trong quá trình học tập của HS. Phát huy năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học, HS hiểu và tăng ý thức bảo vệ môi trường. 4
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU A. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN. 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN . 1.1. Dạy học định hướng phát triển năng lực 1.1.1. Khái niệm năng lực: là thuộc tính cá nhân cho phép thực hiện thành công hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra, ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế 1.1.2. Những loại năng lực cần chú trọng rèn luyện cho HS trong quá trình dạy học. * Nhóm năng lực chung, gồm: Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân Nhóm năng lực quan hệ xã hội Nhóm năng lực sử dụng công cụ hiệu quả. * Nhóm năng lực, kĩ năng chuyên biệt trong môn Hóa học - Các năng lực chuyên biệt trong môn Hóa học - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học - Năng lực thực hành hóa học - Năng lực tính toán - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống 1.2 .Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong giảng dạy hóa học để phát triển năng lực học sinh. 1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong giảng dạy hóa học. a, Ý nghĩa trí dục: - Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học. Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú hấp dẫn. - Ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức. - Rèn luyện cho học sinh các kĩ năng hóa học. Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn luyện các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.... b, Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở học sinh các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát độc lập, thông minh và sáng tạo. C, Ý nghĩa giáo dục: 5
Rèn luyện cho học sinh đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học Hóa học. Bài tập thực tiễn, thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc). 1.2.2.Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học thực nghiệm bằng hình vẽ Bài tập hoá học mô tả bằng hình vẽ có những tác dụng tích cực sau : - Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy từ lý thuyết đến thực hành và ngược lại từ đó xác nhận những thao tác kĩ năng thực hành hợp lý. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng hoá chất, các dụng cụ thí nghiệm và phương pháp thiết kế thí nghiệm. - Rèn luyện các thao tác, kỹ năng thí nghiệm cần thiết trong phòng thí nghiệm(cân, đong, đun nóng, nung, sấy, chưng cất, hoà tan, lọc, kết tinh, chiết...)góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật cho HS. - Rèn luyện khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống : Giải thích các hiện tượng hoá học trong tự nhiên ; sự ảnh hưởng của hoá học đến kinh tế, sức khoẻ, môi trường và các hoạt động sản xuất,...tạo sự say mê hứng thú học tập hoá học cho HS - Giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong lao động : rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực sáng tạo, chính xác, khoa học ; rèn luyện tác phong lao động có tổ chức, có kế hoạch, có kỉ luật,..., có văn hoá. 1.2.3. Vai trò của bài tập thực nghiệm có sử dụng hình vẽ. Hoá học là môn học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, ngoài thực nghiệm của PTN còn có thực nghiệm của sản xuất hoá học. Hình vẽ là ngôn ngữ diễn tả rất hiệu quả và ngắn gọn bản chất của thực tiễn hoá học, vì thế sẽ giúp HS dễ gắn lí thuyết với thực tế, vận dụng lí thuyết vào thực tế. Hơn nữa, sử dụng hình vẽ sẽ tạo điều kiện cho HS vận động nhiều giác quan, phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của HS. Do đó, ngoài những tác dụng chung của BTHH, các BT về hình vẽ còn có những tác dụng thiết thực khác. Hiện nay, BT bằng hình vẽ còn quá ít do vậy cũng ít được sử dụng. Đây là dạng BT mang tính trực quan, sinh động gắn liền với kiến thức và kỹ năng thực hành Hóa Học. BT có sử dụng hình vẽ có tác dụng: - Mô tả, thay thế những thí nghiệm khó, phức tạp, hoặc điều kiện thực tế không thể tiến hành được từ đó giúp HS dễ tái hiện và vận dụng kiến thức. - Giúp HS hình dung được những vật quá nhỏ bé hoặc quá lớn, hoặc không thể đến gần để HS dễ tiếp thu và nhớ lâu. - Giúp HS rèn luyện kỹ năng vẽ hình. - Giúp HS phát triển kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp, suy đoán. 6
- Rèn luyện năng lực quan sát cho HS, là cơ sở để HS tư duy. - Kiểm tra kiến thức kỹ năng thực hành của HS. - Giúp GV tiết kiệm thời gian do không phải mô tả, giải thích dài dòng. - Gây chú ý cho HS. - Bài giảng hấp dẫn, HS hứng thú học tập, nâng cao kết quả học tập của HS. 1.2.4. Nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm có hình vẽ. Bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ là bài tập trong đó đòi hỏi HS phải dựa trên các dự kiện có sẳn ở hình vẽ vận dụng những kiến thức và kĩ năng để hoàn thành yêu cầu bài toàn đề ra. Bài tập có hình vẽ trong đề bài bao gồm các dạng bài như sau: - Bài tập có hình vẽ chứa đầy đủ các thông tin để tổ chức cho HS quan sát, khai thác thông tin, hình thành kiến thức mới. - Bài tập có hình vẽ chưa đầy đủ các thông tin hoặc không chú thích yêu cầu HS bổ sung cho hoàn chỉnh. - Bài tập có hình vẽ chưa đúng để HS kiểm tra, chỉnh lí. Quy trình xây dựng Bước 1: Lựa chọn đơn vị kiến thức. Bước 2: Xác định mục tiêu giáo dục của đơn vị kiến thức. Bước 3: Thiết kế hệ thống bài tập theo mục tiêu. - X ây dựng các bài tập tương tự các bài tập đã có - Xây dựng bài tập hoàn toàn mới Bước 4: Kiểm tra thử. Bước 5: Chỉnh sửa. Bước 6: Hoàn thiện hệ thống bài tập. 1.3. Sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm có hình vẽ trong giảng dạy hóa học: 1.3.1. Sử dụng trong giảng dạy bài mới. Trong các giờ giảng bài mới giáo viên có thể linh hoạt nhiều phương pháp khác nhau để kết hợp các kiến thức thực hành thí nghiệm vào bài giảng, khai thác hiệu quả bài tập có hình vẽ hóa học 1.3.2. Sử dụng trong giảng dạy ôn tập, luyện tập. Trong các giờ bài tập, giáo viên có thể đưa vào các bài tập có hình vẽ thí nghiệm mà học sinh có thể vận dụng được những kiến thức trong nội dung luyện tập để giải quyết hoặc thông qua một bài tập có nội dung lý thuyết, sau khi giải quyết xong giáo viên thông tin thêm những kiến thức có liên quan. 1.3.2.1. Sử dụng bài tập hình vẽ để khắc sâu kiến thức về tính chất vật lý Ví dụ 1: Để kiểm tra kiến thức của học sinh về tính chất vật lý của SO2 ta có thể dùng hai cách hỏi sau: Cách 1: Hỏi dưới dạng tự luận : Nêu tính chất vật lý của SO2? 7
Hoặc hỏi dưới dạng trắc nghiệm : Tính chất vật lý của khí SO2 là A. chất khí nặng hơn không khí và không tan trong nước B. chất khí nhẹ hơn không khí và không tan trong nước C. chất khí nhẹ hơn không khí và không tan trong nước D. chất khí nặng hơn không khí và tan nhiều trong nước Với loại câu hỏi này học sinh cần nhớ lại các kiến thức về tính chất vật lý của SO2 đã học là có thể trả lời được ngay. Cách 2: Khí SO2 được thu bằng cách nào trong các cách ở hình vẽ sau A. Cách 1 (hình1) B. Cách 2 ( hình 2) C. Cách 3 (hình 3) D.cách1và3(hình1hoặc3) Bài tập này sẽ kích thích ngay trí tò mò của học sinh: tại sao lại có các cách thu khí như vậy? điều kiện để có thể thu được một chất khí bằng các hình vẽ tương ứng? Để giải được bài tập này cũng đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các kiến thức của SO2 đó là: - SO2 có bị oxi hóa trong không khí ở điều kiện thường không? - SO2 nặng hay nhẹ hơn không khí? - SO2 có tan nhiều trong nước không? Khi đó học sinh sẽ lập luận: 64 - SO2 nặng hơn không khí (d SO2 / kk   2,2) 32 - SO2 tan nhiều trong nước  không thể thu được bằng phương pháp đẩy nước. - SO2 không bị oxi hóa trong không khí ở điều kiện thường  có thể thu bằng phương pháp đẩy không khí Như vậy, học sinh nhận ra ngay chỉ có cách (hình 2) mới phù hợp  Chọn phương án B. Trong hai cách trên thì với cách 2, khi quan sát hình vẽ mang tính trực quan hơn, rèn được tư duy suy luận cho học sinh hơn. Từ đó sẽ giúp học sinh khắc sâu và nhớ lâu kiến thức hơn. 8
1.3.2.2. Sử dụng bài tập hình vẽ để khắc sâu kiến thức về tính chất hóa học Ví dụ 2: Cho hình sơ đồ điều chế khí SO2 như hình vẽ: Giáo viên (GV) có thể nêu các câu hỏi cho học sinh (HS) thảo luận các vấn đề sau: - GV: Hãy cho biết vì sao phải dùng bông tẩm NaOH ở miệng bình thu khí? H2SO4 - HS: Khí SO2 đầy thì sẽ thoát ra ngoài, SO 2 gây độc (SO2 là một khí độc)  dùng bông tẩm NaOH để hấp thu khí SO2 và không cho khí SO2 thoát ra ngoài Na2SO3 Bông tẩm NaOH SO2 Có thể thay NaOh bằng KOH hoặc Ca(OH)2 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Nhưng không thể dùng các axit như H2SO4 vì H2SO4 không phản ứng với SO2 nên không giữ được SO2. - GV: Khí SO2 không có màu vậy làm thế nào để biết khi nào thì SO2 đầy? Đến đây đòi hỏi học sinh phải nhớ lại cách nhận ra khí SO2 một cách đơn giản nhất là dùng giấy quỳ tím ẩm. Nếu SO2 lên đến miệng bình thì sẽ làm giấy quỳ chuyển sang màu hồng vì SO2 khi tan trong nước tạo thành axit sunfurơ (SO2 + H2O  H2SO3) Để kiểm tra các kiến thức đó, GV có thể hỏi dưới dạng trắc nghiệm : Tính chất nào sau đây không phải là của SO2? A. Là một oxit axit B. Tan nhiều trong nước C. Tác dụng với H2SO4. D. Tác dụng với dung dịch bazơ Nếu GV đặt câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm thì khi đó sẽ chỉ có tác dụng kiểm tra kiến thức thuộc lòng của học sinh mà thôi. Qua ví dụ trên cho thấy việc giải bài tập bằng hình vẽ đã rèn cho học sinh cách suy luận, cách tái hiện lại các kiến thức về tính chất hóa học của SO2, đặc biệt là việc vận dụng tri thức khoa học vào thực tiễn. Không những thế bài tập trên còn giáo dục học sinh về ý thức bảo vệ môi trường (qua việc xử lý 9
không cho SO2 thoát ra trong phòng thí nghiệm, đảm bảo nguyên tắc an toàn thí nghiệm). 1.3.1. Sử dụng trong giảng dạy bàì thực hành. Sử dụng bài tập hình vẽ để hình thành và phát triển kỹ năng thực hành Với ví dụ 1 như trên, không chỉ giúp học sinh khắc sâu kiến thức hơn mà còn giúp học sinh nhớ lại các cách thực hành thu chất khí. - Cách 1: Dời chỗ không khí: Thường sử dụng cho các khí có các đặc điểm sau: + Không bị oxi hóa trong không khí ở điều kiện thường + Nặng hay nhẹ hơn khá nhiều so với không khí + Có dấu hiệu để nhận biết khi nào khí đầy bình Với khí nặng hơn không khí người ta sử dụng ống nghiệm lật ngửa, khí nhẹ hơn không khí người ta sử dụng ống nghiệm úp xuống. Ngoài ra, một kỹ năng thực hành được hình thành quan trọng ở đây là khi thu khí phải để đầu vòi gần sát với đáy ống nghiệm để hiệu suất thu khí cao hơn. - Cách 2: Dời chỗ nước: Thường sử dụng cho chất khí có các đặc điểm sau: Không tan (hoặc ít tan) trong nước, không tác dụng với nước 1.3.4. Sử dụng trong giờ kiểm tra đánh giá. Trong các giờ kiểm tra đánh giá việc sử dụng bài tập có hình vẽ là rất cần thiết và cần được áp dụng rộng rãi với tất cả đối tượng học sinh. Trên cở sở phân loại bài tập hóa học thực nghiệm và phân loại theo năng lực học sinh ta có thể xây dựng hệ thống các bài tập hóa học thực nghiệm với các mức độ khác nhau để sử dụng trong các giờ kiểm tra đánh giá. Mức độ 1: mức độ nhận biết là mức độ thấp nhất, ở mức độ này học sinh cần ghi nhớ cách bố trí thí nghiệm, các bước tiến hành thí nghiệm. Mức độ 2: Mức độ thông hiểu là mức độ đòi hỏi học sinh cần có những kiến thức cơ bản về các hiện tượng thí nghiệm, giải thích được tại sao phải tiến hành các bước. Mức độ 3: Mức độ vận dụng là mức độ đòi hỏi học sinh cần nắm thật chặt kiến thức, có sự phân tích, so sánh để có thể giải quyết các vấn đề liên quan. Ngoài ra còn có khả năng khái quát hóa các số liệu thu được sử dụng trong các điều kiện phức tạp hơn. 10
2. CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.1. Lịch sử nghiên cứu. Trên thế giới và ở Việt Nam, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về dạy học phát tiển năng lực học sinh. Hầu hết đều thừa nhận những tác động tích cực của nó đối với quá trình dạy học. Hiện nay trên địa bàn huyện Tân Kì nói riêng và địa bàn tỉnh Nghệ An nói chung các đề tài nghiên cứu về xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học có sử dụng hình vẽ chưa thực sự được quan tâm. 2.2.Thực trạng sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm có hình vẽ tại trường THPT trên địa bàn huyệnTân Kì - Nghệ An. 2.2.1. Đối tượng tìm hiểu. - Giáo viên: tôi đã tiến hành tìm hiểu một số giáo viên đã giảng dạy môn Hóa học tại trường THPT Lê Lợi - Tân Kì. - Học sinh: Khảo sát 84 học sinh ở hai lớp 10A2 và 10A3 tại trường THPT Lê Lợi – Tân Kì. 2.2.2. Phương pháp và kết quả tìm hiểu Theo kết quả điều tra của nhiều GV khi đúc rút kinh nghiệm trong đổi mới PPDH trong nhiều năm qua cho thấy: a. Đối với giáo viên Việc vận dụng các PPDH tích cực là điều rất cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục.Việc áp dụng câu hỏi, bài tập có hình vẽ thí nghiệm hóa học đã được áp dụng một số nơi nhưng hiệu quả khi thực hiện chưa cao. Đối với một số GV, rất ít sử dụng bài tập thực nghiệm có hình vẽ hóa học khi dạy học hóa học . Trong sách giáo khoa và sách bài tập, số lượng bài tập sử dụng hình vẽ là quá ít, trong các sách tham khảo, các đề thi càng hiếm hơn nữa, nhất là bài tập về hình vẽ và đồ thị. Nhiều giáo viên và HS rất hứng thú với mảng bài tập này, nhưng lại ngại dạy, ngại sưu tầm, ngại làm bài tập do không có thời gian và cũng hiếm khi cho HS kiểm tra đánh giá. b. Đối với học sinh. Thực trạng nhiều HS không hứng thú với môn hóa học vì đây là môn khó và không thấy được ứng dụng thực tế của môn học. Tại trường THPT LÊ LỢI hơn 80 % (9/11 lớp trên mỗi khối học) không chọn môn hóa học để học tự chọn hay để ôn và thi THPT quốc gia. Tuy nhiên khi điều tra vấn đề bài tập có hình vẽ thí nghiệm thì HS có hứng thú cao với PPDH mới và hầu hết các em đều cho rằng PPDH này phù hợp để ứng dụng vào môn Hóa học ở trường THPT. 2.2.3 Nguyên nhân 11
Đối với học sinh các em được làm thí nghiệm ít vì nhiều lí do ( do giáo viên ngại tổ chức tiết thực hành, hoặc do thiếu hóa chất dụng cụ hoặc do thiếu an toàn…) cho nên khi gặp bài tập dùng hình vẽ mô phỏng học sinh thường lúng túng như: không biết tên các dụng cụ, không biết cách để lắp dụng cụ để tiến hành khi cho sẵn các dụng cụ vì thế khi có điều kiện làm thực hành các em thường mắc lỗi. Ngoài ra cũng do trong các câu hỏi và bài tập ở các kì thi tốt nghiệp, cao đẳng và đại học còn chư nhiều chưa đa dạng về bài tập bằng hình vẽ nên các em thường ít quan tâm đến loại bài tập này. B. BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA VÔ CƠ LỚP 10 CÓ SỬ DỤNG HÌNH VẼ . 1. Xây dựng bài tập hóa học thực nghiệm có hình vẽ chương 5: Nhóm halogen 1.1. Mục tiêu và phương pháp dạy học của chương. Cấu trúc chương trình chương halogen chủ yếu nghiên cứu các đơn chất và hợp chất holegen. Mặt khác, số tiết luyện tập, ôn tập và thực hành cũng chiếm một lượng đáng kể nên có nhiều điều kiện để cung cấp cho HS các bài tập thực nghiệm thông qua hình vẽ nhằm củng cố kiến thức và rèn kĩ năng thực hành, đồng thời tăng tính sinh động của các dạng bài tập (thông thường bài tập cung cấp dưới dạng con số và chữ) từ đó làm tăng hứng thú học tập cho HS Các kiến thức trong các chương này thuộc kiến thức về chất và các nguyên tố hóa học, được học sau khi nghiên cứu lí thuyết chủ đạo về nguyên tử, cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học .Như vậy việc HS được làm các thí nghiệm thực hành là rất quan trọng, song song với thực hành là làm các bài tập dưới dạng hình vẽ mô phỏng thí nghiệm Để nghiên cứu các chất cần sử dụng phương pháp trực quan sinh động như làm thí nghiệm nghiên cứu hoặc thí nghiệm kiểm chứng, nhưng vì các đơn chất halogen rất độc nên khi làm thí nghiệm phải rất cẩn thận để không bị ngộ độc khí clo. Vì tính an toàn có thể thay thí nghiệm bằng video hoặc hình vẽ thí nghiệm để thay thế một số thí nghiệm thực tế. 1.2. Hệ thống bài tập thực nghiệm có hình vẽ. 1.2.1. Bài tập tự luận. Câu 1: Trong các hình vẽ mô tả cách thu khí clo sau, hình vẽ nào đúng? 12
Hướng dẫn Bài tập này học sinh dựa vào 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 - Khí clo là một khí độc, phải dùng bông tẩm NaOH để tránh sự phân tán của Cl2 ra ngoài. Từ đó, học sinh biết được phương pháp thu khí clo trong phòng thí nghiệm là phương pháp đẩy không khí.  Chọn phương án Hình 1 Câu 2: Trong các hình vẽ sau, xác định hình vẽ đúng nhất mô tả cách thu khí HCl trong phòng thí nghiệm. Hướng dẫn Bài tập này yêu cầu học sinh nắm được tính chất vật lí và tính chất hóa học của khí HCl - Nặng hơn không khí, không tác dụng với không khí - Tan nhiều trong nước 13
Từ đó, học sinh thấy rằng phương pháp thu khí HCl trong phòng thí nghiệm là phương pháp đẩy không khí, được mô tả bằng hình 2 và trong thí nghiệm này phải dùng bông tẩm dung dịch NaOH để xử lý khí HCl khi đầy ống nghiệm sẽ bay ra phòng thí nghiệm  Chọn phương án Hình 2 Câu 3: Cho hình vẽ sau: Hình vẽ dụng cụ và hóa chất này dùng để điều chế khí nào sau đây? A. O2. B. H2. C. H2S D. Cl2. Lưu ý: (1) và (2) là các chất phản ứng với nhau (không phải là chất xúc tác). Hướng dẫn Để làm được bài tập này đòi hỏi HS phải biết suy luận theo các mức độ khác nhau: - Với HS trung bình sẽ nắm được khí trên phải nặng hơn không khí không tan hoặc tan rất ít trong dung dịch H2SO4 đặc, không phản ứng với H2SO4 đặc. Như vậy chỉ có O2 và Cl2 thoả mãn (vì H2 nhẹ hơn không khí, H2S bị oxi hoá bởi H2SO4 đặc) - Với học sinh khá hơn còn phân tích được dựa vào hình vẽ (1) và (2) là: Hai khí này phải điều chế được bằng cách cho một chất lỏng (hoặc dung dịch) tác dụng với một chất rắn mà không cần đun nóng. Điều này chỉ có Cl2 thoả mãn với phản ứng: 2KMnO4 + 16HClđặc → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O Với bài tập này, giáo viên có thể khai thác thêm ở học sinh một số kiến thức khác như sau: - Tại sao phải ghi chú là (1) và (2) là chất phản ứng: Với học sinh nắm chắc kiến thức sẽ biết ngay nếu không có dữ kiện này thì O2 vẫn thoả mãn với dung dịch (1) là dung dịch H2O2 và chất rắn (2) là MnO2 làm chất xúc tác. - Tại sao lại có bình số (3)? Bình số (3) là bình rửa khí, có tác dụng làm khô khí Cl2. Đến đây tùy điều kiện tiết dạy giáo viên có thể cung cấp thêm cho học sinh về cách làm khô các khí. 14
Như vậy, bài tập này không những dùng củng cố cho học sinh về một số tính chất của O2, H2S, H2, Cl2 mà còn củng cố cho học sinh về cách thu khí, cách rửa khí, cách nhận biết khí đầy, ..... Thông qua những ví dụ trên cho ta thấy việc giải bài tập hình vẽ sẽ rèn cho học sinh cách suy luận, cách tái hiện các kiến thức về tính chất vật lí, tính chất hóa học,... của các chất. Hơn thế nữa một bài tập hình vẽ có thể khai thác được nhiều khía cạnh của các vấn đề hóa học và thông qua đó giúp học sinh khắc sâu và nhớ lâu kiến thức hơn. Câu 4: Trong phòng thí nghiệm người ta thường tiến hành điều chế khí clo tinh khiết theo hình vẽ sau: hãy giải thích tại sao lại phải mắc sơ đồ thí nghiệm như thế? Hướng dẫn Qua sơ đồ thí nghiệm trên học sinh phải hiểu và ghi nhớ được khí clo điều chế được có lẫn: khí HCl, hơi nước nên phải dẫn qua dung dịch NaCl để hấp thụ HCl và H2SO4 đặc để hấp thụ hơi nước. Khí clo nặng hơn không khí và không tác dụng được với không khí nên có thể thu bằng cách đẩy không khí, bông tẩm dung dịch NaOH đặc để hấp thụ khí clo dư nhằm hạn chế clo thoát ra ngoài không khí vì clo là một khí độc. Ngoài cách hỏi như trên thì chúng ta còn có thể đưa bài tập này trở thành dạng bài tập trắc nghiệm nhiều lựa chọn 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 đưa ra nhiều dạng câu hỏi có độ khó dễ khác nhau Câu 5:Một học sinh lắp dụng cụ điều chế khí clo như hình vẽ a.Cho biết tác dụng của các bình A, B, C, D, E? b.Hãy phân tích những chổ chưa hợp lý trong sơ đồ trên ?Giải thích và vẽ hình lắp lại dụng cụ thí nghiệm . 15
HCl NaCl H2SO4(đ) Khí Cl2 NaOH(l) B C D E *Phân tích: -Bài này đòi hỏi HS phân tích để hiểu rõ tác dụng của các bình trên và đồng thời tăng cường khả năng quan sát để phát hiện ra điểm chưa hợp lý.Với HS nắm chắc kiến thức và biết vận dụng tốt kiến thức vào thực tế thì có thể phát hiện được ngay điểm chưa được của cách lắp và sửa chửa lại cho phù hợp. Bài giải: a.Phương trình phản ứng điều chế : MnO2 + 4HCl t0 MnCl2 + Cl2 + 2H2O -Sản phẩm khí thu được có lẫn HCl và hơi nước H2O -Bình B để rửa khí : 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O -Bình C làm khô khí -Bình D để thu khí -Bình E để loại clo dư b.Từ tính năng của các bình trên , cho thấy học sinh trên lắp dụng cụ chưa hợp lý : Ống dẫn khí từ bình A phải cắm sâu vào bình B để HCl dể dàng phản ứng với thuốc tím . 16
Ống thứ hai trong bình B phải lắp ngắn hơn và không được chạm vào dung dịch KMnO4 để khí clo dễ đi sang bình C. Tương tự bình C ống dẫn khí bên trái phải chạm sâu vào H2SO4 để loại hơi nước và ống bên phải phải lắp ngắn hơn (không chạm vào H2SO4) để khí clo sang được bình D. Ống dẫn khí bên trái của bình D cần phải thiết kế dài hơn ống bên phải vì ống bên phải chỉ có nhiệm vụ xử lý khí clo dư khi bình C đã thu đầy khí. -Dụng cụ cần được lắp lại như sau: NaCl H2SO4(đ) Khí Cl2 NaOH(l) B C D E Câu 6: Phân tích chỗ sai trong sơ đồ hình vẽ điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm. Hướng dẫn Bài tập này yêu cầu học sinh nắm được : Hình vẽ bên mô tả cách điều chế và thu trực tiếp khí clo bằng phương 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 Câu 7: Cho các thao tác thí nghiệm 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 dịch HCl đặc vào ống nghiệm đựng KMnO4. 17
(3). Lấy 1 lượng 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. Thứ tự sắp xếp các thao tác hợp lý là A. (1), (2), (3), (4), (5) B. (1), (3), (4), (2), (5) C. (1), (2), (3), (5), (4) D. (1), (5), (2), (3), (4) Hướng dẫn - HS : Dựa vào các quy trình tiến hành làm thí nghiệm điều chế clo và thử tính tẩy màu của khí clo ẩm ở bài thực hành số 02 trong sách Hóa học 10 , để sắp xếp đúng thứ tự các thao tác hợp lý.  Chọn phương án B - GV : Phân tích cách chọn đúng thứ tự các thao tác hợp lý. + Trong quá trình tiến hành thí nghiệm chúng ta cần chú ý việc đặt giấy quỳ tím không tiếp xúc với dung dịch axit vì nếu để cho giấy quỳ tiếp xúc nó sẽ chuyển thành màu đỏ và khi đó chúng ta chỉ quan sát được hiện tượng mất màu của giấy quỳ + Trong thí nghiệm chúng ta có thể để bước (4) là bước cuối cùng nhưng chúng ta sẽ không nên làm như thế bởi khí clo là một khí độc gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe của người làm thí nghiệm. + Ngoài ra, trong thí nghiệm này chúng ta có thể đảo thứ tự của bước (3) và (4) cho nhau. Nhưng chú ý khi làm cần tránh để tinh thể KMnO4 bám vào giấy màu ẩm. Qua các bài tập trên chúng ta thấy, các bài tập về hình vẽ có tác dụng rất lớn trong việc hình thành và củng cố các kiến thức và kỹ năng thực hành hóa học, nó giúp học sinh hiểu rõ bản chất của các thao tác thí nghiệm. Việc sử dụng bài tập hình vẽ sẽ cho học sinh một cách nhìn các tri thức khoa học trực quan hơn, kích thích được tính tò mò và sự hứng thú của học sinh trong việc giải các bài tập hóa học và từ đó giúp học sinh khắc sâu, nhớ lâu kiến thức, 18
rèn được kỹ năng thực hành, kỹ năng tư duy suy luận, kỹ năng vận dụng tri thức vào thực tế đời sống sản xuất. Câu 8: 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 dung dịch KMnO4 . Hơ nhẹ ngọn lửa đèn cồn chỗ có miếng bông tẩm dung dịch KI. Nêu hiện tượng xảy ra trong ống hình trụ và trong ống nghiệm chứa dung dịch hồ tinh bột. Nhận xét và rút ra kết luận và cho biết vai trò của dung dịch NaOH đặc. Hướng 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 có màu tím của iot. Dung dịch trong ống nghiệm 2 xuất hiện màu xanh do iot đã làm xanh hồ tinh bột. Chú ý: - Không tẩm quá nhiều dung dịch KBr và KI vào các núm bông để tránh hiện tượng dung dịch còn dư chảy theo thành ống thủy tinh hình trụ. - Các núm bông phải được đặt vừa khít trong ống thủy tinh sao cho các khí clo, brom mới xuất hiện không dễ dàng lọt qua được. - Các đầu ống dẫn khí được nhúng trong dung dịch chứa trong ống nghiệm có nhánh và cốc thủy tinh chỉ thấp hơn mặt dung dịch từ 3 đến 5mm. - Dùng dung dịch hồ tinh bột loãng. - Dung dịch NaOH đặc chứa trong cốc thủy tinh dùng hoà tan lượng halogen còn dư để tránh độc hại cho giáo viên và học sinh. 1.2.2. Bài tập trắc nghiệm. 19
Câu 1 : Khí X trong thí nghiệm điều chế sau là : A.Cl2 . B.O2. C.H2. D.C2H2. Câu 2: Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 và dung dịch HCl: Khí Cl2 sinh ra thường lẫn hơi nước và hiđro clorua. Để thu được khí Cl2 khô thì bình (1) và bình (2) lần lượt đựng A. dung dịch NaOH và dung dịch H2SO4 đặc . B. dung dịch H2SO4 đặc và dung dịch NaCl. C. dung dịch H2SO4 đặc và dung dịch AgNO3. D. dung dịch NaCl và dung dịch H2SO4 đặc . Câu 3: Hình bên mô tả thí nghiệm điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm Các dung dịch X và Y lần lượt là: A. NaOH và NaCl B. NaCl và Na2CO3 C.NaOHvà Na2CO3 D. NaCl và NaOH 20