SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị : TRƯỜNG THPT TRẤN BIÊN
(1) (1) (1) (1) (1) Mã số :
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TÌNH HUỐNG
GẮN VỚI THỰC TIỄN
TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 10
Người thực hiện:
Th.S Ngô Ngọc Minh Châu
Lĩnh vực nghiên cứu:
Phương pháp dạy học bộ môn Hóa học
Có đính kèm:
Phim ảnh
Đồng Nai - 2013
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CÁ NHÂN
1. Họ và tên : Ngô Ngọc Minh Châu.
2. Ngày tháng năm sinh : 19.07.1982.
3. Giới tính : Nữ.
4. Địa chỉ : 391/1-KP2 -Tổ 13- Phường Bình Đa - TP. Biên Hòa - Đồng Nai.
5. Điện thoại cơ quan : 0613.894355; ĐTDĐ : 09.888.666.02.
6. E-mail: minhchau_hoa@yahoo.com.
7. Chức vụ hiện nay : Tổ trưởng.
8. Đơn vị công tác : Trường THPT Trấn Biên – Biên Hòa – Đồng Nai.
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất : Thạc sĩ.
- Năm nhận bằng : 2013.
- Chuyên ngành đào tạo : Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học.
- Nơi đào tạo : Trường ĐH Sư Phạm TPHCM.
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy.
- Số năm kinh nghiệm : 09.
- Một số đề tài nghiên cứu khoa học :
o Thiết kế hệ thống tình huống gắn với thực tiễn trong dạy học Hóa học
trung học phổ thông (Luận văn thạc sĩ - 2012).
o Phản ứng oxi hóa khử trong thực tiễn cuộc sống (Dự án dự thi cấp Bộ
“Dạy học theo chủ đề tích hợp” - 2012).
MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Sơ lược lý lịch khoa học
Mục lục
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................. 2
1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................................... 2
1.2 Tình huống dạy học .................................................................................................. 3
1.2.1 Khái niệm tình huống dạy học ......................................................................... 3
1.2.2 Tiêu chuẩn của một tình huống tốt ................................................................... 4
1.3 Dạy học tình huống .................................................................................................. 4
1.3.1 Khái niệm dạy học tình huống ......................................................................... 4
1.3.2 Ưu điểm của dạy học tình huống ..................................................................... 4
1.3.3 Nhược điểm của dạy học tình huống................................................................ 5
1.3.4 Cơ hội của dạy học tình huống ........................................................................ 6
1.3.5 Thách thức đối với dạy học tình huống ............................................................ 6
Chương 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TÌNH HUỐNG GẮN VỚI THỰC TIỄN
TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 10 ........................................................................... 8
2.1 Nguyên tắc thiết kế hệ thống tình huống gắn với thực tiễn trong dạy học Hóa học .... 8
2.2 Quy trình thiết kế hệ thống tình huống gắn với thực tiễn trong dạy học Hóa học ...... 8
2.3 Hệ thống tình huống gắn với thực tiễn môn Hóa học lớp 10 ..................................... 9
2.4 Một số bài lên lớp có sử dụng tình huống đã thiết kế .............................................. 25
2.4.1 Giáo án bài “Oxi - Ozon” - Lớp 10 ................................................................ 25
2.4.2 Giáo án bài “Hiđrosunfua -Lưu huỳnh đioxit - Lưu huỳnh trioxit” - Lớp10 . 32
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 41
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong tình hình kinh tế xã hội hiện nay, xu hướng toàn cầu hóa và hội nhập
quốc tế đã trở thành xu thế chung của thời đại, thu hút sự quan tâm của đông đảo
các quốc gia và trở thành vấn đề thời sự của cả thế giới. Khi khoa học kỹ thuật của
nhân loại phát triển như vũ bão, nền kinh tế tri thức có tính toàn cầu thì nhiệm vụ
của ngành giáo dục vô cùng to lớn, vừa mang tính giáo dục, vừa mang tính giáo
dưỡng nhưng cao hơn là giáo dưỡng hướng thiện khoa học. Trong xu thế đó, mỗi
quốc gia cần tự tìm một hướng đi thích hợp với điều kiện hoàn cảnh cụ thể của quốc
gia mình để tồn tại và phát triển.
Nhận thức rõ yêu cầu khách quan trước tình hình mới, phát triển giáo dục là
một trong những mục tiêu quốc sách hàng đầu được Đảng và Nhà nước đặc biệt
quan tâm và chú trọng. Tại điều 24.2, Luật Giáo dục: "Phương pháp giáo dục phổ
thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù
hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn
luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại
niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" [8].
Tuy nhiên, việc dạy và học hóa học trong trường phổ thông hiện nay giáo
viên mới chỉ cung cấp kiến thức cơ bản cho học sinh mà chưa thực sự tạo được mối
liên hệ giữa kiến thức khoa học và kiến thức thực tế, chưa đáp ứng được nhu cầu
giải thích những vấn đề liên quan đến hóa học trong đời sống và sản xuất của giáo
viên cũng như học sinh.
Từ những lý do đó, tác giả đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống tình huống gắn
với thực tiễn trong dạy học hóa học 10” để nghiên cứu và xây dựng một số tình
huống có nội dung gắn với thực tiễn nhằm góp phần xây dựng nguồn tư liệu cho
giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học hóa học THPT, nâng cao chất lượng
dạy và học phù hợp với mục tiêu giáo dục của Đảng và Nhà nước đề ra “học đi đôi
với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn”[8].
Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Năm 1870, Christopher Columbus Langdell là người khởi xướng và sử dụng
các tình huống trong giảng dạy về quản trị kinh doanh tại Đại học kinh doanh
Havard. Đây là phương tiện đột phá khỏi cái hệ thống đọc - nghe - ghi chép truyền
thống của giáo dục kinh viện với tác dụng rõ rệt là sinh viên có thể trao đổi, phản
biện, tích cực tham gia vào bài giảng.
Năm 1921, quyển sách đầu tiên về tình huống ra đời, tác giả cuốn sách
Copeland đã nhìn thấy tầm quan trọng và tác dụng to lớn của việc áp dụng phương
pháp tình huống trong giảng dạy quản trị nên đã nỗ lực phổ biến phương pháp giảng
dạy này trong toàn trường. Phương pháp này sau đó dần dần đã được áp dụng phổ
biến trong hầu hết các ngành nghề đào tạo như y dược, luật, hàng không,.. và trong
các trường học ở tất cả các cấp bậc đào tạo, đặc biệt là đào tạo đại học. Không chỉ
trong lĩnh vực giảng dạy kinh doanh mà cả trong y học, phương pháp tình huống
cũng đã được đưa vào giảng dạy tương đối sớm.
Ở Việt Nam trong những năm gần đây đang diễn ra một quá trình cải cách
tương đối toàn diện trong giáo dục. Một trong những vấn đề trọng tâm của cải cách
là nhu cầu đưa vào sử dụng những phương pháp giảng dạy hiện đại và phù hợp để
nâng cao chất lượng đào tạo dạy học. Mặc dù được áp dụng từ khá lâu đời ở các
nước phát triển trên thế giới; song phương pháp dạy học tình huống vẫn là phương
pháp khá mới đối với Việt Nam. Vì vậy phương pháp này đang được kỳ vọng sẽ
đem đến một luồng gió mới cho mối quan hệ dạy - học giữa giáo viên và học sinh
để đưa những kiến thức khoa học khô khan trở nên gần gũi với học sinh hơn và tăng
khả năng vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống.
Phương pháp dạy học tình huống được nhiều tác giả nghiên cứu và áp dụng
trong giảng dạy ở các lĩnh vực như :
- Quản trị kinh doanh với những tác giả như: Nguyễn Hữu Lam (2003), Vũ Từ
Huy (2003), Ngô Quí Nhâm, Vũ Thế Dũng (2007), Nguyễn Thị Lan (2006),
Nguyễn Quang Vinh (2008)…
- Luật học: với tác giả Vũ Thị Thúy (2010),…
- Giáo dục học với các tác giả như: Lê Thị Thanh Chung (1999), Nguyễn Thị
Phương Hoa (2010)…
1.2 Tình huống dạy học
1.2.1 Khái niệm tình huống dạy học [10]
1.2.1.1 Khái niệm tình huống
Theo Từ điển Tiếng Việt: “Tình huống là toàn thể những sự việc xảy ra tại
một địa điểm, trong một thời gian cụ thể, buộc người ta phải suy nghĩ, hành động,
đối phó, tìm cách giải quyết ”.
Theo Boehrer (1995) thì: “Tình huống là một câu chuyện, có cốt truyện và
nhân vật, liên hệ đến một hoàn cảnh cụ thể, từ góc độ cá nhân hay nhóm, và thường
là hành động chưa hoàn chỉnh. Đó là một câu chuyện cụ thể và chi tiết, chuyển nét
sống động và phức tạp của đời thực vào lớp học” [23].
1.2.1.2 Khái niệm tình huống dạy học
Theo PGS.TS Phan Trọng Ngọ thì “Tình huống dạy học là tình huống trong
đó có sự ủy thác của người giáo viên. Sự ủy thác này chính là quá trình người giáo
viên đưa ra những nội dung cần truyền thụ vào trong các sự kiện tình huống và cấu
trúc các sự kiện tình huống sao cho phù hợp với logic sư phạm, để khi người học
giải quyết nó sẽ đạt được mục tiêu dạy học” [10].
Tuy nhiên, một tình huống thông thường chưa phải là tình huống dạy học.
Để một tình huống thông thường trở thành tình huống dạy học khi có sự ủy thác của
giáo viên và được giáo viên sử dụng với dụng ý tạo ra môi trường làm việc cho
người học [10]. Tình huống không phải là những trường hợp bất kỳ trong thực tế
mà là những tình huống đã được điều chỉnh, nghiên cứu kỹ lưỡng để mang tính điển
hình và phục vụ tốt cho mục đích và mục tiêu giáo dục, tức là giúp cho người học
có thể hiểu và vận dụng tri thức cũng như rèn luyện được các kỹ năng và kỹ xảo.
Tình huống được sử dụng để khuyến khích người học phân tích, bình luận, đánh
giá, suy xét và trình bày ý tưởng của mình để qua đó, từng bước chiếm lĩnh tri thức
hay vận dụng những kiến thức đã học vào những trường hợp thực tế. Tình huống
yêu cầu người đọc phải từng bước nhập vai người ra quyết định cụ thể.
1.2.2 Tiêu chuẩn của một tình huống tốt [5]
Một tình huống dạy học tốt phải chịu sự tác động của cả 2 yếu tố : Nội dung
và hình thức trình bày.
Về nội dung tình huống:
- Chứa đựng vấn đề mang tính giáo dục, phù hợp với trọng tâm bài học.
- Phù hợp với trình độ, nhu cầu tâm sinh lý của người học.
- Có chứa đựng mâu thuẫn, có tính thúc ép, kích thích người học đưa ra quyết
định để giải quyết vấn đề.
- Nội dung tình huống có tính thời sự hoặc gần gũi với người học.
Về hình thức trình bày:
- Có sự đa dạng trong việc giới thiệu và giải quyết tình huống.
- Các chi tiết trong tình huống được sắp xếp logic, hợp lý.
- Cách hành văn cần ngắn gọn, súc tích, mạch lạc để tránh gây nhiễu cho
người học khi giải quyết vấn đề.
1.3 Dạy học tình huống
1.3.1 Khái niệm dạy học tình huống [3],[5],[10]]
Theo PGS.TS Trịnh Văn Biều : “Dạy học tình huống là một PPDH được tổ
chức theo những tình huống có thực của cuộc sống, trong đó người học được kiến
tạo tri thức qua việc giải quyết các vấn đề có tính xã hội của việc học tập”[3].
Theo TS. Nguyễn Văn Cường : “Dạy học tình huống là một quan điểm dạy
học, trong đó việc dạy học được tổ chức theo một chủ đề phức hợp gắn với các tình
huống thực tiễn cuộc sống và nghề nghiệp. Quá trình học tập được tổ chức trong
một môi trường học tập tạo điều kiện cho học sinh kiến tạo tri thức theo cá nhân và
trong mối tương tác xã hội của việc học tập”[10].
1.3.2 Ưu điểm của dạy học tình huống [3],[5],[10]
- Dạy học tình huống giúp người học dễ hiểu và dễ nhớ những vấn đề lý thuyết
phức tạp.
- Gắn nội dung dạy học với thực tiễn cuộc sống.
- Dạy học tình huống góp phần nâng cao tính chủ động, sáng tạo của người
học.
- Dạy học tình huống góp phần gây hứng thú học tập thông qua quá trình tư
duy, tranh luận tích cực với các thành viên khác.
- Dạy học tình huống góp phần nâng cao năng lực hợp tác, khả năng làm việc
theo nhóm, kỹ năng phân tích, giải quyết vấn đề, kỹ năng trình bày, bảo vệ và phản
biện ý kiến trước đám đông.
- Dạy học tình huống giúp cho giảng viên tiếp thu được những kinh nghiệm và
giải pháp mới từ phía người học để làm phong phú bài giảng và vốn sống của bản
thân để từ đó có thể phát hiện ra những điểm bất hợp lý hoặc sai sót của tình huống
và có những điều chỉnh nội dung tình huống sao cho phù hợp.
- Cung cấp môi trường sư phạm lí tưởng cho người học qua việc tổ chức các
hoạt động học tập của mình và phát triển khả năng thích ứng của bản thân trong
việc giải quyết các tình huống học tập cũng như trong cuộc sống.
- Dạy học tình huống giúp cho việc liên kết các lí thuyết rời rạc của một môn
học hoặc nhiều môn học khác nhau.
1.3.3 Nhược điểm của dạy học tình huống [3],[10]
- Dạy học tình huống làm gia tăng khối lượng làm việc của giáo viên.
- Dạy học tình huống đòi hỏi giáo viên phải luôn đổi mới, cập nhật các thông
tin, kiến thức và kỹ năng mới.
- Dạy học tình huống đòi hỏi giáo viên phải mất nhiều thời gian chuẩn bị các
phương án giải quyết để tìm ra phương án tối ưu.
- Dạy học tình huống đòi hỏi giáo viên hiểu rõ các tính chất của học sinh và
các yếu tố tác động để có sự phối hợp nhuần nhuyễn và cân đối các phương pháp
truyền thống.
- Dạy học tình huống đòi hỏi những kỹ năng phức tạp hơn trong giảng dạy,
như cách tổ chức lớp học, bố trí thời lượng, đặt câu hỏi, tổ chức và khuyến khích
học sinh thảo luận, nhận xét, phản biện. Đây là sự thách thức lớn đối với giáo viên.
- Dạy học tình huống đòi hỏi người học có tính năng động, sự say mê, yêu
thích kiến thức và khả năng tư duy độc lập cao.Tuy nhiên do đã quá quen thuộc với
cách tiếp thu kiến thức thụ động nên khi chuyển qua phương pháp mới thì một bộ
phận học sinh khó thích ứng được.
- Dạy học tình huống tốn nhiều thời gian của người học.
1.3.4 Cơ hội của dạy học tình huống
Làn sóng đổi mới PPDH đang diễn ra trên thế giới nói chung và Việt Nam
nói riêng luôn nhận được sự quan tâm, chỉ đạo của các cơ quan giáo dục từ trung
ương đến địa phương. Đây là niềm khuyến khích, động viên to lớn để giáo viên có
thể tiếp cận được các PPDH hiện đại, tích cực thông qua các chương trình tập huấn,
bồi dưỡng nâng cao kiến thức.
Trước đây, việc nghiên cứu và xây dựng tình huống gặp nhiều khó khăn do
sự thiếu thốn về tư liệu và tài liệu tham khảo. Hiện nay, với sự hỗ trợ của công nghệ
thông tin như internet, ti vi, sách điện tử, báo điện tử, các phần mềm dạy học,… là
nguồn cung cấp thông tin phong phú cho giáo viên thiết kế những tình huống hay,
hấp dẫn và mang tính thời sự.
Người học ngày càng có cơ hội tiếp cận với các PPDH hiện đại nên khả năng
thích ứng và tiếp cận với các PPDH mới sẽ dễ dàng và nhanh chóng. Đây là một
trong những thuận lợi ban đầu khi tiến hành dạy học tình huống.
1.3.5 Thách thức đối với dạy học tình huống
Dạy học tình huống không phải là chìa khoá vạn năng trong giảng dạy.
Những thách thức khi vận dụng dạy học tình huống vào trong dạy học bao gồm cả
các yếu tố chủ quan (giáo viên và học sinh) và các yếu tố khách quan (môi trường,
điều kiện vật chất) như:
- Dạy học tình huống là PPDH đòi hỏi cả người học và người dạy phải có
những kiến thức, kỹ năng nhất định. Nếu người học và người dạy không được rèn
luyện thường xuyên sẽ khó đạt được hiệu quả cao trong dạy học.
- Tâm lý ngại đổi mới, ngại áp dụng những phương pháp mới thay cho những
phương pháp giảng bài truyền thống hoặc giáo viên sợ tốn thời gian, công sức.
- Việc sử dụng dạy học tình huống quá liều sẽ làm giảm sự tiếp thu các tri thức
lý thuyết và làm người học lầm tưởng rằng thực tế luôn luôn sẽ diễn ra đúng như
tình huống cụ thể được học.
- Không phải nội dung dạy học nào cũng có thể áp dụng được dạy học tình
huống mà giáo viên phải cân nhắc, chọn lựa nội dung sao cho phù hợp với mục tiêu
dạy học.
- Môi trường dạy học, điều kiện cơ sở vật chất, qui mô lớp học, sự hợp tác của
các tổ chức xã hội khác… là một trong những yếu tố khách quan ảnh hưởng không
nhỏ đến chất lượng dạy và học. Nếu lớp học quá đông người, giáo viên khó quản lý
lớp học hiệu quả hoặc ở những nơi vùng sâu, vùng xa, vùng kinh tế khó khăn sẽ khó
có điều kiện cho học sinh tiếp cận với dạy học tình huống.
Chương 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TÌNH HUỐNG
GẮN VỚI THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 10
2.1 Nguyên tắc thiết kế hệ thống tình huống gắn với thực tiễn trong dạy
học Hóa học
Đảm bảo tính chính xác, khoa học
Đảm bảo tính thực tiễn
Đảm bảo tính trọng tâm
Đảm bảo tính logic, ngắn gọn
Đảm bảo tính giáo dục
Đảm bảo tính sư phạm
Kích thích hứng thú, khả năng sáng tạo của người học
2.2 Quy trình thiết kế hệ thống tình huống gắn với thực tiễn trong dạy
học Hóa học
Tình huống dạy học là một vấn đề cần phải được giải quyết. Điều đầu tiên
cần phải nhớ khi thiết kế tình huống là tình huống phải chứa đựng vấn đề để người
học giải quyết. Các tình huống phải có đủ thông tin mà trong đó người học có thể
hiểu vấn đề đó là gì và sau khi suy nghĩ, phân tích thông tin thì người học có thể đề
xuất phương án giải quyết.
Có tám bước cơ bản khi thiết kế tình huống gắn với thực tiễn :
Bước 1 : Xác định mục tiêu và nội dung bài học
Bước 2 : Thiết lập hệ thống câu hỏi cần nghiên cứu
Bước 3 : Lựa chọn chính xác vấn đề để xây dựng tình huống
Bước 4 : Thu thập dữ liệu
Bước 5 : Đánh giá và phân tích dữ liệu
Bước 6 : Lựa chọn hình thức và kỹ thuật thiết kế
Bước 7 : Thiết kế tình huống
Bước 8 : Hoàn thiện tình huống
2.3 Hệ thống tình huống gắn với thực tiễn môn Hóa học lớp 10
Bảng 2.1 Hệ thống tình huống gắn với thực tiễn môn Hóa học lớp 10
STT Bài học được áp dụng Tên tình huống
1 Clip minh họa x Vì sao bom nguyên tử có tính hủy diệt? Bài 2: Hạt nhân nguyên tử Nguyên tố hóa học - Đồng vị Bài 45: Hóa học và vấn đề môi trường (Lớp 12)
Bài 22: Khái quát về nhóm Halogen 2
Bài 23: Clo 3 Hoạt động của đèn halogen Dung dịch clo làm sạch hồ bơi như thế nào? Bài 24: Hidro clorua. Axit clohiđric 4 Phân biệt muối ăn và muối iot
và muối clorua Bài 25: Flo - Brom - Iot Bài 24: Hidro clorua. Axit clohiđric x 5 Trứng nổi - Trứng chìm và muối clorua Bài 24: Hidro clorua. Axit clohiđric x 6 Kính đổi màu và muối clorua 7 Bí mật bình dưỡng khí
8 Giàn mưa
9 Máy tạo ozon 10 Thu gom thủy ngân Bài 29: Oxi - Ozon Bài 29: Oxi - Ozon Bài 32: Hợp chất của sắt (Lớp 12) Bài 29: Oxi - Ozon Bài 30: Lưu huỳnh Bài 32: Hidro sunfua - Lưu huỳnh x x 11 Thử tài mua trứng đioxit - Lưu huỳnh trioxit Bài 32: Hidro sunfua - Lưu huỳnh 12 đioxit - Lưu huỳnh trioxit Khử mùi hôi cho nước uống Bài 32: Hidro sunfua - Lưu huỳnh đioxit - Lưu huỳnh trioxit 13 Bài 45: Hóa học và vấn đề môi Vì sao xuất hiện mưa axit? trường (Lớp 12) Bài 33: Axit sunfuric - Muối sunfat 14
Bài 33: Axit sunfuric - Muối sunfat 15 Sương mù ở Luân Đôn Sốc với những gương mặt bị tạt axit
2.3.1.1 Tình huống 1 : VÌ SAO BOM NGUYÊN TỬ CÓ TÍNH HỦY
DIỆT?
Vụ ném bom nguyên tử Hiroshima và Nagasaki là sự kiện hai quả bom
nguyên tử được Quân đội Hoa Kỳ, theo lệnh của Tổng thống Harry S Truman, sử
dụng vào những ngày gần cuối của Chiến tranh thế giới lần thứ 2 tại Nhật Bản.
Ngày 6 tháng 8 năm 1945, quả bom nguyên tử thứ nhất mang tên "Little Boy" có
chiều dài 3,3 mét, đường kính 0,7 mét, nặng 4 tấn chứa 1kg nhiên liệu Uranium đã
được thả xuống thành phố Hiroshima, Nhật Bản. Sau đó 3 hôm, ngày 9 tháng 8 năm
1945, quả bom thứ hai mang tên "Fat Man" có chiều dài 3,25 mét, đường kính 1,52
cm, nặng 4,5 tấn chứa vài kg Plutonium đã phát nổ trên bầu trời thành phố
Nagasaki.
Rất nhiều nạn nhân chết sau nhiều tháng, thậm chí nhiều năm bởi hậu quả
của phóng xạ. Theo ước tính, 140.000 người dân Hiroshima đã chết bởi vụ nổ cũng
như bởi hậu quả của nó. Số người thiệt mạng ở Nagasaki là 74.000 người.
Hình 2.1 Vết tích tàn khốc của thành phố Nagasaki và Hiroshima sau khi bị bom nguyên tử rơi xuống
Vậy, bom nguyên tử là gì? Tại sao bom nguyên tử lại có khả năng phá hủy
và gây ra tác hại cho con người trong và sau chiến tranh?
Hướng dẫn trả lời:
Bom A hay còn gọi là bom nguyên tử hay vũ khí hạt nhân (tiếng Anh:
atomic bomb) là loại vũ khí hủy diệt hàng loạt mà năng lượng của nó do các phản
ứng phân hạch hoặc/và nhiệt hạch gây ra. Bom phân hạch hoạt động trên nguyên lý
1 hạt nhân nặng nhận được sự bắn phá của 1 hạt (nơtron, electron, proton) sẽ vỡ
thành 2 hay nhiều hạt nhân nhỏ hơn và năng lượng.
Thực tế, chỉ có hai loại đồng vị U235 và Pu239 là có khả năng gây ra các phản ứng phân hạch dây chuyền. Dưới tác dụng của nơtron, hạt nhân U235 hay Pu239 được
phân ra hai mảnh, toả ra một năng lượng lớn khoảng 200 MeV, đồng thời giải
phóng 2 - 3 nơtron mới. Đến lượt mình, các nơtron vừa sinh ra lại gây ra phản ứng
phân hạch kế tiếp, quá trình này cứ tiếp diễn và số hạt nhân phân hạch và năng
lượng phát ra tăng lên nhanh chóng. Phản ứng dây chuyền này có thể kiềm chế ở
trong lò phản ứng nhưng cũng có thể không chế ngự để tạo nên sức nổ khủng khiếp
trong bom nguyên tử (bom A). Một vũ khí hạt nhân nhỏ nhất cũng có sức công phá
lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào. Vũ khí có sức công phá tương đương với 10
triệu tấn thuốc nổ có thể phá hủy hoàn toàn một thành phố.
(cid:2870)(cid:2871)(cid:2873)
(cid:2877)(cid:2873) +
(cid:2869) + (cid:1847)(cid:2877)(cid:2870) (cid:1866)(cid:2868)
Ví dụ : Một phản ứng phân hạch kích thích đối với U235 như sau:
(cid:2869) (cid:2869)(cid:2871)(cid:2876) + 3 (cid:1866)(cid:2868) (cid:1835)(cid:2873)(cid:2871)
→ (cid:1851)(cid:2871)(cid:2877)
Trong đó U là urani, Y là ytri, I là iot.
Nguyên lý chung của năng lượng hạt nhân là khi có sự hao hụt về khối lượng
(vật chất chuyển thành năng lượng) thì năng lượng sinh ra sẽ tính theo phương trình của A.Einstein: E = m.c2.
Trong đó: E : năng lượng thoát ra khi phân rã hạt nhân;
m (g): độ hụt khối; c = 2,988.108 m/s : vận tốc ánh sáng trong chân không.
Lượng năng lượng giải thoát phụ thuộc vào thiết kế của vũ khí và môi
trường vụ nổ hạt nhân xảy ra. Tuy nhiên, sau khi bom A nổ sẽ giải phóng một năng
lượng khổng lồ và một đám mây bụi cực lớn phóng ra kèm theo các mảnh vỡ là các
hạt nhân phóng xạ phát ra các bức xạ như tia gamma γ, hạt beta β, hạt alpha α.
- Tia α có lực xuyên suốt nhỏ, chỉ cần nguồn tia bức xạ không vào trong cơ
thể thì ảnh hưởng sẽ không lớn. Con đường chính để vào cơ thể là qua đường hô
hấp và thức ăn và qua các vết thương.
- Tia β có độ xuyên suốt nằm ở giữa tia α và γ, dễ bị lớp tế bào biểu bì da
hấp thụ, gây ra tổn thương bức xạ ở các lớp mô tế bào.
- Độ xuyên suốt của tia γ là mạnh nhất, có thể xuyên cơ thể và các vật liệu
xây dựng, có tầm ảnh hưởng rộng nhất.
Tia phóng xạ có thể gây ra các triệu chứng sau: mệt mỏi, đau đầu hoa mắt,
mất ngủ, da mẫn đỏ, lở loét, xuất huyết, rụng tóc, bệnh máu trắng, nôn mửa, đau
bụng đi ngoài... Do tế bào bạch cầu không ngừng hạ thấp, thậm chí còn tăng thêm tỉ
lệ phát bệnh ung thư, các bệnh di truyền và quái thai. Nếu lượng tia phóng xạ chiếu
vào trên 50ge thì có thể gây tổn thương não, người bị nhiễm sẽ tử vong trong vòng
2 ngày.
Do chu kỳ bán rã của các nguyên tố phóng xạ rất dài (VD: Plutonium có chu
kỳ bán rã khoảng 20.000 năm) nên sự ảnh hưởng của các tia này lên sức khỏe con
người âm thầm và lâu dài.
2.3.1.2 Tình huống 2 : HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN HALOGEN
Trong kỹ nghệ người ta dùng bóng đèn hoặc dây đèn halogen để sưởi hoặc
sấy khô đồ. Vậy bóng đèn này hoạt động như thế nào?
Hình 2.2 Một số hình ảnh về đèn halogen
Hướng dẫn trả lời:
Hình 2.3 Cấu tạo bóng đèn Halogen
Bóng halogen có công suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đây là loại
đèn thế hệ mới có nhiều ưu điểm so với đèn thế hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí
halogen như iot hoặc brom. Các chất khí này tạo ra một quá trình hoá học khép kín:
Iot kết hợp với vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iotua vonfram,
hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó
sự chuyển động đối lưu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung
quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 14500C) thì sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám
trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí.
Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ
cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài. Bóng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250oC. Ở nhiệt độ này
khí halogen mới bốc hơi. Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm
bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar)
cao hơn thủy tinh bình thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn
bóng đèn thường.
Thêm vào đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn
so với bóng thường, điều này cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn.
2.3.1.3 Tình huống 3 : DUNG DỊCH CLO LÀM SẠCH HỒ BƠI NHƯ
THẾ NÀO?
Khi đến các hồ bơi, chúng ta thường nghe mùi hắc rất đặc trưng của khí clo.
Như vậy quá trình khử khuẩn của dung dịch clo hòa trong các bể bơi diễn ra như
thế nào? Có tác dụng ra sao?
Hướng dẫn trả lời:
Trong các hồ bơi, clo dùng để khử nước hồ khỏi các vi khuẩn có thể nguy
hại cho con người. Dung dịch clo khi hòa vào trong nước sẽ phân hủy thành axit hypoclorơ (HClO) và ion hypoclorit (ClO-) theo phương trình:
Cl2 + H2O HCl + HClO HClO H+ + ClO-
Cả hai chất này giết chết các vi sinh vật và vi khuẩn bằng cách tấn công vào
lớp lipit của thành tế bào rồi phá hủy các enzym và các cấu trúc bên trong tế bào khiến chúng bị oxi hóa, trở nên vô hại. Sự khác biệt giữa HClO và OCl- là tốc độ
oxi hóa của chúng. Axit hypoclorơ có khả năng oxi hóa các vi sinh vật chỉ trong vài
giây, trong khi các ion hypoclorit có thể mất đến 30 phút.
Hoạt tính của HClO và ClO- thay đổi theo độ pH của hồ bơi. Nếu độ pH quá
cao, không đủ lượng HClO trong hồ bơi thì quá trình làm sạch có thể mất nhiều thời
gian hơn bình thường. Độ pH lý tưởng nhất trong hồ bơi khoảng giữa 7 – 8 mà 7,4
là lý tưởng nhất vì đây cũng chính là độ pH trong nước mắt con người.
Sau khi HClO và ClO- đã hoàn tất quá trình làm sạch các hồ bơi, chúng sẽ
kết hợp với hóa chất khác, như một hợp chất có nitơ hay amoniac hoặc chia thành
các nguyên tử đơn và mất hoạt tính. Ánh sáng mặt trời cũng góp phần làm tăng tốc
độ các quá trình này. Chính vì thế, người ta cần phải tiếp tục thêm clo vào hồ bơi để
quá trình làm sạch diễn ra liên tục.
Tuy nhiên, clo có mùi khá khó chịu, có thể gây kích ứng cho một số loại da
gây ngứa, rát. Các ion hypoclorit làm cho nhiều loại vải bạc màu và sờn nhanh
chóng nếu không gột sạch ngay sau khi rời khỏi hồ bơi.
Chính vì vậy, ngày nay, một số công ty đã phát triển một số loại hóa chất
khác để thay thế cho clo. Tuy nhiên, cho đến nay clo vẫn là giải pháp tối ưu cho
việc khử trùng, tẩy trắng với hiệu quả cao và giá rẻ.
2.3.1.4 Tình huống 4 : PHÂN BIỆT MUỐI ĂN VÀ MUỐI IOT
Cơ thể tiếp nhận được một phần iot cần thiết dưới dạng hợp chất của iot có
sẵn trong muối ăn và một số loại thực phẩm. Thiếu hụt iot trong cơ thể dẫn đến hậu
quả rất tai hại như: bệnh bướu cổ, đần độn, chậm chạp, có thể điếc, câm, liệt tứ
chi, lùn và hàng loạt các rối loạn khác... Để khắc phục sự thiếu hụt iot, người ta
phải cho thêm hợp chất của iot vào thực phẩm như : muối ăn, bột canh, nước mắm,
sữa kẹo…Muối Iot là muối ăn có trộn thêm một lượng nhỏ hợp chất của iot (thường
là KI).
Tại Trung Quốc, nạn bán muối giả có dán nhãn chứa iot đang tăng lên ở và
giới chức y tế nước này khuyến cáo rằng nó sẽ gây ra sự rối loạn phát triển cho trẻ
sơ sinh. Khoảng 30% số muối ăn ở Tây Tạng và 16% ở Bắc Kinh thiếu iot, theo kết
quả cuộc khảo sát do Bộ Y tế Trung Quốc tiến hành, tình trạng thiếu iot cũng rất
phổ biến ở khu tự trị Tân Cương, tỉnh Tứ Xuyên, Cam Túc, Hải Nam, Thanh Hải và
Trùng Khánh. "Nạn bán muối iot giả tràn lan ở Bắc Kinh", Li Sumei, giám đốc
Phòng thí nghiệm quốc gia về rối loạn do thiếu iot, cho biết. "Người tiêu dùng
thường không thể phân biệt được muối thường và muối giả iot vì tất cả các gói đều
giống nhau và đều in chữ "có iot "".
Vậy, làm thế nào để người tiêu dùng phân biệt được muối ăn và muối iot ?
Hướng dẫn trả lời:
Để phân biệt muối ăn và muối Iot, người tiêu dùng có thể dùng cách đơn
giản sau : Vắt nước chanh vào muối, sau đó thêm vào một ít nước cơm. Nếu thấy
màu xanh đậm xuất hiện chứng tỏ muối đó là muối iot.
Nước chanh có môi trường axit. Trong môi trường axit, KI không bền bị
phân hủy một phần thành I2. I2 mới tạo thành tác dụng với hồ tinh bột có trong nước
cơm tạo thành phức chất có màu xanh đậm.
2.3.1.5 Tình huống 5 : TRỨNG NỔI - TRỨNG CHÌM
Giới thiệu tình huống bằng đoạn video clip “Trứng nổi - trứng chìm” hoặc
mô tả tình huống:
Có 3 cốc đựng dung dịch trong suốt. Thả 3 quả trứng như nhau vào 3 cốc
trên thì thấy hiện tượng sau:
- Cốc 1: Quả trứng chìm xuống đáy cốc.
- Cốc 2: Quả trứng nổi lên trên mặt nước.
- Cốc 3: Quả trứng lơ lửng.
Em hãy đoán thử các cốc đó chứa dung dịch gì mà làm quả trứng có thể nổi
hoặc chìm? Dựa vào nguyên tắc gì? Em có thể tự làm thí nghiệm này được không?
Hướng dẫn trả lời:
Thí nghiệm dựa trên nguyên tắc: chất có tỉ trọng lớn sẽ chìm xuống dưới chất
có tỉ trọng nhỏ hơn.
Thực ra, thí nghiệm này rất dễ dàng thực hiện. Ba cốc nước đó là:
- Cốc 1: chứa nước; vì tỉ trọng của nước nhỏ hơn tỉ trọng của trứng nên khi
cho quả trứng vào, trứng trong cốc 1 sẽ chìm xuống đáy.
- Cốc 2 : chứa lượng nước muối bằng cốc 1 (có thể hòa tan lượng muối ăn
khoảng 6 muỗng). Cho trứng vào, trứng sẽ nổi lên trên mặt nước do tỉ trọng của
nước muối (cốc 2) lớn hơn trứng nên trứng nổi.
- Cốc 3: chứa lượng nước ít hơn cốc 2 và hòa tan lượng muối ăn ít hơn
(khoảng 2- 3 muỗng ). Cho trứng vào, trứng sẽ nổi. Ta tiếp tục thêm nước vào,
trứng sẽ lơ lửng vì tỉ trọng của nước muối (cốc 3) cân bằng với tỉ trọng của trứng.
2.3.1.6 Tình huống 6 : KÍNH ĐỔI MÀU
Giới thiệu đoạn video clip về tình huống “kính đổi màu”.
Kính đổi màu là gì? Nguyên tắc chế tạo kính đổi màu như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
Để chế tạo các loại kính đổi màu từ các loại thủy tinh đổi màu, khi chế tạo
người ta thêm vào nguyên liệu muối halogenua bạc như bạc clorua AgCl làm thành
phần cảm quang, một lượng nhỏ đồng Cu làm chất tăng nhạy, sau đó đem nung
chảy. AgCl khi gặp ánh sáng bị phân giải thành bạc kim loại ở dạng hạt rất bé, làm
mắt kính bị sẫm màu, độ trong suốt của kính thay đổi tương đối nhiều.
(cid:3028)(cid:3046) → 2Ag + Cl2
PTHH: 2AgCl
Nhưng tại sao kính đổi màu lại trở thành bình thường? Nguyên do là khi chế
tạo mắt kính người ta thêm một chất keo làm sáng, có tác dụng khi không có ánh
sáng mặt trời chiếu vào loại keo này làm cho bạc và clo tác dụng trở lại thành bạc
clorua làm cho màu ở mắt kính bị mất và kính trở lại bình thường.
2.3.1.7 Tình huống 7 : BÍ MẬT BÌNH DƯỠNG KHÍ
Chúng ta hít thở không khí hàng ngày trong điều kiện thường của môi
trường sống. Tuy nhiên, đối với người thợ lặn khi lặn dưới biển sâu thì phải mang
bình dưỡng khí. Người ta thấy rằng nếu hàm lượng oxi trong bình thấp hơn 10% thì
người thợ lặn sẽ bất tỉnh. Còn nếu ở độ sâu 10-15m mà thở bằng oxi tinh khiết thì
sau 2-3h cũng sẽ bị co giật, bất tỉnh.
Vậy thành phần khí trong bình dưỡng khí gồm những khí gì? Cơ chế hoạt
động ra sao?
Hướng dẫn trả lời:
Càng xuống sâu, không khí càng bị nén. Áp suất càng cao thì lượng Oxi
trong không khí thở phải càng giảm, nên người ta thở bằng hỗn hợp khí oxi - heli.
Để pha loãng khí Oxi người ta dùng khí heli vì khí heli không độc, không mùi,
không vị.
Ngày nay, người ta thường sử dụng hệ thống tái sinh không khí hô hấp và
khử CO2 hiện đại bằng cách bổ sung lượng Oxi thiếu hụt bằng quá trình :
2Na2O2 + 2 CO2 2Na2CO3 + O2
4NaO2 (Supeoxit) + 2CO2 2Na2CO3 + 3O2
Quá trình này vừa tách khí CO2 vừa sinh khí O2
2.3.1.8 Tình huống 8 : GIÀN MƯA
Ở những bể cá hoặc trong các đầm nuôi tôm, người ta sử dụng giàn mưa để
xử lý nước ngầm. Do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa và các
quá trình phong hóa, sinh hóa trong khu vực nên thành phần đáng quan trọng trong
xử lý nước ngầm là các tạp chất hòa tan (chủ yếu là các ion sắt hoặc ion mangan).
Nước có hàm lượng sắt cao, làm cho nước có mùi tanh và có màu vàng, gây ảnh
hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt và sản xuất. Do đó, khi
nước có hàm lượng sắt cao hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn thì chúng ta phải
tiến hành khử sắt.
Vậy phương pháp xử lý sắt của giàn mưa hoạt động ra sao?
Hướng dẫn trả lời:
Tùy theo mục đích sử dụng hoặc tùy theo chất lượng nguồn nước mà người
ta thiết kế sử dụng giàn mưa để lọc sắt và mangan. Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng ion sắt Fe2+, là thành phần của các muối hoà tan như: Fe(HCO3)2;
FeSO4…Hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố
không đồng đều trong các lớp trầm tích dưới đất sâu. Nguyên lý của phương pháp này là oxi hoá Fe2+ thành Fe3+ và tách chúng ra khỏi nước dưới dạng Fe(OH)3.
Trong nước ngầm, Fe(HCO3)2 là một muối không bền, dễ thủy phân thành
Fe(OH)2 theo phản ứng Fe(HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H2CO3.
Nếu trong nước có oxi hoà tan, sắt Fe(OH)2 sẽ bị oxi hoá thành Fe(OH)3 theo
phản ứng: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓.
Sắt (III) hyđroxit trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách
-.
ra khỏi nước một cách dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc.
Kết hợp các phản ứng trên ta có phản ứng chung của quá trình oxi hoá sắt - + O2 + H2O → 4Fe(OH)3 + 8H+ + 8HCO3 như sau: 4Fe2+ + 8HCO3
Nước ngầm thường không chứa oxi hoà tan hoặc có hàm lượng oxi hoà tan
rất thấp. Để tăng nồng độ oxi hoà tan trong nước ngầm, biện pháp đơn giản nhất là
làm thoáng.
Hình 2.4 Một số hình ảnh khử sắt bằng giàn mưa
2.3.1.9 Tình huống 9 : MÁY TẠO OZON
Giới thiệu đoạn video clip “Máy tạo ozon”.
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại máy tạo Ozon dùng để khử trùng thức
ăn, rau quả... Vậy cơ chế hoạt động của các loại máy này như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
Máy tạo Ozon khử độc lấy không khí từ bên ngoài, không khí được đưa vào
một điện trường và tia lửa điện với hiệu điện thế trên 4000V (nằm trong máy) khí
ozon được tạo ra và đẩy lên qua một đầu lọc rồi hoà tan trong nước bằng lực quay
ly tâm. Rau, quả, thịt cá được khử độc ngay trong máy, hết thời gian khử độc, xả
nước ra bên ngoài, vặn đồng hồ một phút để máy vắt khô, mở nắp ra chờ trong vòng
ba phút, khí ozon sẽ được phân ly thành một phân tử (O2) và một nguyên tử oxi [O]
rất có lợi cho sức khoẻ: O3 O2 + [O]
2.3.1.10 Tình huống 10 : THU GOM THỦY NGÂN
HS xem đoạn video clip “Thu gom thủy ngân”.
Nhiệt kế là một dụng cụ quen thuộc trong tủ thuốc gia đình. Tuy nhiên, nhiệt
kế rất dễ vỡ, đặc biệt khi vỡ chất thủy ngân trong nhiệt kế sẽ tràn ra ngoài và đây là
một chất độc cực mạnh, có thể gây ngộ độc cho mọi người.
Nêu cách xử trí khi bị vỡ nhiệt kế. Tại sao khi chúng ta làm vỡ nhiệt kế thủy
ngân lại sử dụng bột lưu huỳnh để thu gom?
Hướng dẫn trả lời:
Thủy ngân trong cặp nhiệt độ dù với một lượng rất ít nhưng khí độc của nó
có thể ảnh hưởng mạnh đến phổi của mọi người, đặc biệt là trẻ nhỏ trong nhà.
Ngoài ra, chất thủy ngân dễ dàng liên kết với chất béo trong máu và mô khiến nội
tạng của con người bị ảnh hưởng, đặc biệt là hệ thần kinh.
Cách xử trí:
Một là, nhanh chóng đưa mọi người trong nhà, nhất là trẻ em sang phòng
khác ngay. Đóng cửa phòng lại để tránh hít phải hơi bốc của thủy ngân. Mở cửa sổ,
bật quạt điện để tăng cường lưu thông không khí trong phòng. Tắt điều hoà nhiệt độ
hoặc lò sưởi để giảm thủy ngân bốc hơi.
Hai là, rắc một chút bột lưu huỳnh vì lưu huỳnh và thủy ngân kết hợp thành
HgS khó bốc hơi theo phương trình: Hg + S HgS. Ở gia đình không có bột lưu
huỳnh, có thể sử dụng lòng đỏ trứng gà sống, cũng đạt được hiệu quả như trên.
Sau đó thu hết những hạt thủy ngân trên mặt đất bằng cách đeo khẩu trang,
dùng que bông ướt hoặc tờ danh thiếp (card) hay giấy Pơluya thu gom thủy ngân lại
và cho vào lọ thủy tinh có bịt kín. Động tác phải hết sức nhẹ nhàng nhằm tránh các
hạt thủy ngân lại phân li, chia thành nhiều hạt nhỏ, không thể thu hồi được.
Ba là, sau khi thu hồi thủy ngân vào lọ thủy tinh, miệng lọ phải đậy nắp (nút)
rồi quấn chặt, bịt kín bằng băng dính và ghi rõ nhãn ở bên ngoài rồi để vào thùng
rác phân loại. Hết sức tránh đổ thủy ngân đã thu thập được xuống các cống rãnh
thoát nước để tránh làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Cuối cùng, phải mở hết cửa để thông gió trong phòng với bên ngoài trong
nhiều giờ mới có thể vào phòng và sinh hoạt bình thường.
2.3.1.11 Tình huống 11 : THỬ TÀI MUA TRỨNG
Một hôm, Bà sai bạn Nam ra chợ mua trứng về luộc. Nhưng trong quá trình
luộc, bạn Nam ngửi thấy có mùi thối bay ra khắp phòng. Cái nồi nhôm trắng đang
nấu chẳng mấy chốc trở nên xám đen ở phần chứa nước luộc.
Bà bảo: “Con đã mua nhầm quả trứng ung rồi.”
Nam bèn hỏi: “Bà ơi, vậy làm sao mình nhận biết được trứng ung hay trứng
mới vậy bà? Tại sao trứng ung lại có mùi thối như vậy? Và tại sao cái nồi lại trở
nên xám xịt thế kia? Làm thế nào để cái nồi trắng sáng lại như ban đầu hở bà”
Em hãy trả lời giúp Bà của bạn Nam được không?
Hướng dẫn trả lời:
- Nhận biết trứng ung:
Trứng gà mới đẻ ra luôn có một lớp màng bảo vệ để giữ cho từ 1.000 –
15.000 lỗ nhỏ li ti quanh mỗi vỏ trứng được thông khí qua lại, đáp ứng sự hô hấp
của trứng nhưng không cho vi trùng xâm nhập. Lúc này không khí bên trong rất ít,
tỷ trọng của nó lớn hơn nước, nên nó sẽ chìm. Còn trứng ung vì đã để thời gian dài,
một phần lòng trắng của nó đã thối do sự phân hủy protein, sinh ra rất nhiều thể khí
như hiđrosunfua có mùi trứng thối. Mặt khác, một phần nước ở trong quả trứng bay
hơi qua những lỗ nhỏ ở vỏ, thể khí bốc hơi, trọng lượng quả trứng nhẹ đi, tỷ trọng
nhỏ đi, tất nhiên nó phải nổi trên mặt nước.
- Nguyên nhân gây đen nồi:
Trong quá trình đun, phần khí H2S thoát ra và tan một phần vào nước tạo
dung dịch axit sunfuhiđric. Thông thường, trong nồi nhôm (không phải nhôm
nguyên chất) sẽ có các thành phần tạp chất như Si, Mg, Cu, Zn hoặc Pb (thường có
nhiều trong các nồi nhôm tái chế). Dung dịch axit này tác dụng với tạp chất tạo
thành các muối sunfua có màu đen bám vào thành nồi. Vì vậy, nồi nhôm sẽ có màu
xám đen ở phần chứa nước luộc.
Để nồi trắng sáng lại như ban đầu, ta có thể đun nhẹ các dung dịch có tính
axit như: nước giấm loãng, nước có vài giọt chanh hoặc nước me...thì nồi sẽ trắng
sáng trở lại.
2.3.1.12 Tình huống 12 : KHỬ MÙI HÔI CHO NƯỚC UỐNG
Thỉnh thoảng, khi tắm bằng máy nước nóng ở nhà thì Bình ngửi thấy có mùi
khó chịu như mùi trứng thối trong nước nhưng khi tắm bằng nước lạnh thì lại
không ngửi thấy mùi ấy nữa. Không hiểu lý do vì sao, Bình bèn hỏi An, chuyên gia
hóa học của lớp:
“Này An, khi tớ tắm nước nóng thì thấy có mùi trứng thối nhưng khi tắm
bằng nước lạnh thì thấy bình thường. Vậy tại sao lại xảy ra sự khác biệt này?”
An trả lời: “Là vì trong máy nước nóng có thanh Mg để ngăn cho máy không
bị ăn mòn.”
Bình liền hỏi: “Tại sao có thanh Mg lại có thể tạo mùi hôi như vậy? Ta có
thể khắc phục bằng cách nào?”
Em có thể trả lời thay bạn An được không?
Hướng dẫn trả lời:
Vì không thể tráng men phủ kín toàn bộ lòng bình nước nóng, đặc biệt là các
khu vực mối hàn hai nửa bình nước nóng và mối hàn của đường nước ra, nước vào
nên nhà sản xuất tạm thời đưa một chất hóa học vào trong bình nóng lạnh có thể
tham gia phản ứng hóa học với một số tạp chất có trong nước để chống lại sự bán
cặn trên thanh đốt và gây ra các ăn mòn hóa học tại các mối hàn.
Vì vậy thanh Mg là một giải pháp an toàn để bảo vệ lõi của bình nóng lạnh
được, làm tăng tuổi thọ lõi bình nước nóng nói riêng và toàn bộ bình nước nóng nói
chung. Chính vì vậy sau một thời gian sử dụng phải thay thể định kỳ thanh Mg (nên
thay định kỳ sau 2 năm sử dụng).
Tuy nhiên, sunfua hoà tan trong nước sẽ tác dụng với Mg để tạo thành H2S
theo phản ứng sau : Mg + H2O + S2- Mg(OH)2 + H2S
Phản ứng sinh hóa giữa hợp chất của lưu huỳnh, vi khuẩn và thanh Mg trong
thiết bị sẽ rút ngắn tuổi thọ thiết bị và tạo ra một mùi khó tả khi dùng nước
nóng. Để ngăn chặn quá trình này, chúng ta có thể thay thanh Mg bằng thanh Al
hoặc gỡ bỏ hẳn thanh Mg.
2.3.1.13 Tình huống 13 : VÌ SAO XUẤT HIỆN MƯA AXIT?
“Hôm qua (ngày 15-03-2011), nhiều thuê bao điện thoại di động tại Việt
Nam nhận một tin nhắn với nội dung cảnh báo về hậu quả các vụ nổ Nhà máy điện
Hạt nhân ở Nhật Bản. Theo tin nhắn này, vụ nổ ở nhà máy điện Hạt nhân ở
Fukushima I (Nhật Bản) có thể gây ra trận mưa axit và khuyến cáo người dân châu
Á, trong đó có Việt Nam không nên đi ra ngoài để tránh mưa axit gây “cháy da,
ung thư”. Nhưng may mắn đó cũng chỉ là tin spam từ Yahoo thôi vì các nhà khoa
học Việt Nam đã khẳng định chắc như bắp rằng mây phóng xạ, mưa axit không thể
thổi tới Việt Nam được.”
(Trích http://www.tienphong.vn/Khoa-Giao/531142/Bac-tin-don-mua-axit-
mua-phong-xa-o-Viet-Nam-tpp.html)
Vậy, mưa axit là gì? Nguyên nhân nào gây ra mưa axit? Tác hại của nó ra
sao? Ở Việt Nam có mưa axit hay không?
Hướng dẫn trả lời:
Mưa axit được phát hiện ra đầu tiên năm 1948 tại Thuỵ Ðiển. Thuật ngữ
“mưa axit” được đặt ra bởi Robert Angus Smith vào năm 1972. Nguyên nhân là vì
con người đốt nhiều than đá, dầu mỏ. Trong than đá và dầu mỏ thường chứa một
lượng lưu huỳnh, còn trong không khí lại rất nhiều khí nitơ. Trong quá trình đốt có
thể sinh ra các khí SO2, NO2. Các khí này hoà tan với hơi nước trong không khí tạo
thành các hạt axit sunfuric H2SO4, axit nitric HNO3.
Hình 2.5 Chu trình của nước và sự hình thành mưa axit
Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước
mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit. Do có độ chua
khá lớn, nước mưa có thể hoà tan được một số bụi kim loại và oxit kim loại có trong
không khí như oxit chì,... làm cho nước mưa trở nên độc hơn đối với cây cối, vật
nuôi và con người.
Mưa axit ảnh hưởng xấu tới các thủy vực như: ao, hồ... Các dòng chảy do
mưa axit đổ vào ao, hồ sẽ làm độ pH giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong ao, hồ
suy yếu hoặc chết hoàn toàn và ao, hồ trở thành các thủy vực chết.
Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ
chua của đất, hoà tan các nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như Ca, Mg,... làm
suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp mưa axit sẽ bị "cháy" lấm chấm,
mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp.
Mưa axit còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm,...
làm giảm tuổi thọ các công trình xây dựng.
Ở Việt Nam, mưa axit chiếm tới 30-50% số lần mưa. Những nơi có tần suất
cao lên tới 50%, điển hình như Việt Trì, Tây Ninh và Huế. Tính riêng khu vực Hà
Nội, tần suất xuất hiện mưa axit là 11%. Theo số liệu quan trắc, Hà Nội và
TP.HCM có tần suất mưa axit thấp hơn các vùng khác.
2.3.1.14 Tình huống 14 : SƯƠNG MÙ Ở LUÂN ĐÔN
Từ ngày 5 đến ngày 8-12-1952, cả thành phố Luân Đôn chìm ngập trong
màn sương mù dày đặc, người ta có cảm giác như có một chiếc vung lớn úp trên
bầu trời thành phố. Khói than do các nhà máy và các hộ dân cư xả ra bị dồn tụ
dưới cái vung đó, làm cho không khí trong thành phố bị ô nhiễm trầm trọng. Người
đi trên đường bị cay xè mắt mũi vì khói than, hàng vạn người dân tức ngực, đau
họng và mắc nhiều bệnh khác...Chỉ trong 4 ngày, cả thành phố có 4000 người chết
vì khói than, trong số đó có 704 người chết vì bệnh viêm phế quản, 281 người bị
bệnh chết vì bệnh nhồi máu cơ tim, 77 người chết vì lao phổi...Sau hai tháng xảy ra
sự kiện đó, có khoảng 8000 người tiếp tục bị tử vong. Cả nước Anh nhốn nháo,
chính phủ Anh phải tổ chức điều tra nguyên nhân chính dẫn đến “ sự kiện sương
mù”. Tuy nhiên, họ không tìm ra nguyên nhân chính để khắc phục. Vì vậy, đến năm
1956, 1957, 1962 ở Luân Đôn lại tái diễn sự kiện tương tự. Mãi đến năm 1963,
người ta mới sáng tỏ được nguyên do.
Vậy, nguyên nhân nào gây nên hiện tượng này?Được biết Luân Đôn là thủ
đô nước Anh, nằm gần biển Măngsơ, xa gần 4 phía đều là biển, không khí có nhiều
hơi nước nên nhiều ngày có sương mù nhưng chỉ có những khi xuất hiện sương mù
khói than thì mới gây nên hiện tượng như vậy.
Hướng dẫn trả lời:
Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sương mù làm chết người là phản ứng
hóa học giữa các chất trong bụi than và lưu huỳnh đioxit (SO2) do ống khói của các
nhà máy thải ra. Trong bụi than có chứa sắt (III) oxit phản ứng với SO2 tạo thành
lưu huỳnh trioxit (SO3), chất này tan trong hơi nước tạo thành những hạt axit
H2SO4. Những hạt axit này cùng với những hạt sương mù xâm nhập vào hệ hô hấp
của người, kích thích khí quản, phổi, gây bệnh viêm khí quản và phổi, đặc biệt là
đối với những người mắc bệnh tim mạch mãn tính, có thể bị chết rất nhanh.
2.3.1.15 Tình huống 16:SỐC VỚI NHỮNG GƯƠNG MẶT BỊ TẠT AXIT
Hình 2.6 Tác hại của axit trên da thịt con người
Mỗi năm ở Pakistan có khoảng 150 phụ nữ là nạn nhân của những vụ tạt
axit, khiến mặt họ bị sẹo, bị biến dạng vĩnh viễn. Đối với đàn ông Pakistan, phương
pháp trả thù mà họ cho là rẻ và hiệu quả nhất đối với người phụ nữ chính là tạt axit
hủy hoại gương mặt. Cũng có người vì gia đình sinh nhiều con gái nên chính người
cha có tư tưởng trọng nam khinh nữ đã tạt axit vì không muốn có thêm một người
con gái nữa. Chính vì những việc làm vô nhân đạo này đã đưa Pakistan trở thành
một trong những nước có nạn tạt axit vào phụ nữ cao nhất thế giới.
Nguyên nhân nào gây ra bỏng nặng đối với các nạn nhân bị tạt axit?
Hướng dẫn trả lời:
Khi tay bị dính axit sufuric có thể gây cháy da nhưng chỉ có H2SO4 đặc mới
gây ra những tác hại nặng nề vì loại axit này có khả năng hút nước mãnh liệt. Khi
gặp các vật thể có chứa nước, nó sẽ nhanh chóng hút lượng nước trong các vật thể
đó. Khi vải, giấy...(hợp chất cacbohidrat) tiếp xúc với H2SO4 đặc sẽ bị H2SO4 hút
phần nước có trong giấy, vải... làm chúng biết thành màu đen (muội than này giống
2
4.d
như ta đốt than gỗ). Tuy vậy, axit H2SO4 loãng có nồng độ từ 1-2% sẽ không gây
H SOnC +mH2O
bỏng. Cn(H2O)m
Một phần C sinh ra bị oxi hóa thành CO2:
ot CO2 + 2SO2+ 2H2O
C + 2H2SO4
2.4 Một số bài lên lớp có sử dụng tình huống đã thiết kế
2.4.1 Giáo án bài “Oxi - Ozon” - Lớp 10
I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
HS biết:
- Vị trí và cấu tạo của nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử oxi.
- Tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản của oxi và ozon .
- Phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
- Vai trò của oxi và tầng ozon đối với sự sống trên Trái Đất.
HS hiểu:
- Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của O2, O3. Chứng minh bằng PTPU.
- Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
2. Về kỹ năng
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, rút ra nhận xét về tính chất và phương pháp
điều chế.
- Viết PTHH minh họa tính chất và điều chế.
- Nhận biết các chất khí.
3. Giáo dục tư tưởng
- Giúp HS có ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon,…
4. Trọng tâm bài
- Oxi và ozon đều có tính oxi hóa rất mạnh nhưng ozon có tính oxi hóa mạnh
hơn oxi.
II. Phương pháp dạy học
- Dạy học tình huống (Sử dụng các tình huống 8,9,10: Giàn mưa; Bí mật bình
dưỡng khí; Máy tạo ozon).
- Đàm thoại nêu vấn đề;
- Phương pháp nghiên cứu, sử dụng bài tập;
- Phương pháp trực quan;…
III. Chuẩn bị
Giáo viên:
- Nội dung: giáo án, phiếu học tập, hệ thống câu hỏi.
- Phương tiện:
+ Máy tính, máy chiếu.
+ Hóa chất: Oxi, Fe, C, C2H5OH, KMnO4, Na, S.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, giá thí nghiệm, cặp gỗ, bát sứ, đèn cồn.
Học sinh: chuẩn bị bài theo các câu hỏi định hướng
+ Từ cấu hình electron của nguyên tử oxi, hãy dự đoán tính chất hóa học
cơ bản của oxi .
IV. Các hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
* Hoạt động 1: Vào bài
GV ngâm nga đoạn thơ vui : “ Trăm năm trong cõi người ta
Ai mà chẳng phải hít ra thở vào
Oxi là nguyên tố nào
Giúp ta cứ mãi hít vào khỏe ra’’
Không có oxi thì không có sự sống. Một bạn học sinh lo lắng đến ngày nào
đó chúng ta sẽ không còn đủ oxi để thở. Điều này có hợp lý không? Để trả lời câu
hỏi này thì chúng ta nghiên cứu bài mới “ OXI – OZON”
A. Oxi
* Hoạt động 2: Tìm hiểu về vị trí I. Vị trí – cấu tạo
và cấu tạo
- Vị trí: ô thứ 8, nhóm VIA, chu kì 2.
- GV cho HS xem bảng hệ HS xem bảng HTTH và xác định 8O: 1s22s22p4
- CTPT: O2
thống tuần hoàn và yêu cầu HS xác
- CTCT: O = O
định vị trí của nguyên tố oxi trong
bảng HTTH.
* Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính II. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, không mùi nặng chất vật lý
- GV: Bằng kiến thức thực tế hơn không khí.
d
=
1,1
2O
KK
32 29
của mình, em hãy cho biết tính chất
vật lý của oxi.
- Ít tan trong nước. - GV giới thiệu thêm về độ tan
của khí oxi, nhiệt độ sôi (hóa lỏng)
- Khí oxi duy trì sự cháy và sự sống. - Hóa lỏng ở -1830C (p=1atm). của O2.
* Hoạt động 4: Tìm hiểu về tính III. Tính chất hóa học
chất hóa học
- GV đặt vấn đề: Từ cấu hình HS nhận xét: O + 2e → O2- 1s22s22p4 1s22s22p6
electron của oxi, hãy cho biết khi → Là nguyên tố phi kim hoạt động, có
tham gia phản ứng hóa học, nguyên tính oxi hóa mạnh nhưng kém flo.
tử oxi chủ yếu nhường hay nhận
electron.
- GV giới thiệu thêm về độ âm
điện của oxi và yêu cầu HS kết luận
về độ hoạt động hóa học, tính oxi
hóa, số oxi hóa của oxi trong hợp
chất.
* Hoạt động 5: Tìm hiểu về phản 1. Tác dụng với kim loại
0
ứng của oxi với kim loại
2
t
0 4 Na
- GV làm thí nghiệm sắt cháy PT: HS quan sát, nhận xét và viết PTPU. +1 -2 0 2 Na O + O 2
0
0
4
t
0 3Fe + 2O
+8 -2 3 Fe O 3
2
trong bình khí oxi.
- GV yêu cầu HS quan sát hiện
tượng, giải thích bằng PTPU.
- GV yêu cầu HS xác định số
oxi hóa của các nguyên tố.
HS nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết - GV hướng dẫn HS nhận xét về
các kim loại ,trừ Au, Ag, Pt. khả năng phản ứng của oxi với kim
loại.
* Hoạt động 6: Tìm hiểu về phản 2. Tác dụng với phi kim
0
HS nêu hiện tượng và viết PTPU. ứng của oxi với phi kim
2
2
t
0 0 S + O
+4 -2 S O
- GV làm thí nghiệm lưu huỳnh
(hoặc mẩu than gỗ) cháy trong oxi.
- Yêu cầu HS quan sát hiện HS nhận xét: Oxi tác dụng hầu hết các tượng, nhận xét và viết PTPU. GV phi kim, trừ halogen. yêu cầu HS xác định sự thay đổi số
oxi hóa của các nguyên tố.
Tình huống 8 : GIÀN MƯA
(Xem nội dung ở trang 54)
* Hoạt động 7: Tìm hiểu về 3. Tác dụng với hợp chất
HS quan sát hiện tượng và giải thích phản ứng của oxi với các hợp
-2
0
bằng PTPU: chất có tính khử
t
-2 0 C H OH + 3O
+4 2C O + 2H O
2
5
2
2
2
- GV làm thí nghiệm: Đốt
+2
0
t
0 2 C O + O
+4 -2 2 C O
2
2
C2H5OH trong bát sứ với sự có mặt
của oxi không khí.
HS nhận xét: Oxi tác dụng với nhiều hợp - Yêu cầu HS quan sát hiện
chất (vô cơ, hữu cơ) có tính khử. Oxi có tượng, viết PTPU.
tính oxi hóa vì lớp ngoài cùng có 6e dễ - GV gợi ý HS rút ra nhận xét về
tính chất của oxi. nhận thêm 2e.
O + 2e → O2-
Oxi có tính oxi hóa mạnh vì có độ âm
điện lớn (chỉ kém flo).
GV hướng dẫn trả lời tình huống 8.
(Xem nội dung ở trang 54)
* Hoạt động 8: Tìm hiểu các IV. Ứng dụng của Oxi
HS nêu một vài ứng dụng của oxi ứng dụng của Oxi
- GV yêu cầu HS nghiên cứu - Nhu cầu thở, hô hấp trong đời sống con
SGK và liên hệ với thực tế, cho biết người và động vật.
ứng dụng của oxi trong đời sống, - Sử dụng trong công nghiệp, y học, vũ
trong công nghiệp. trụ.
Tình huống 7: BÍ MẬT CỦA BÌNH DƯỠNG KHÍ
(Xem nội dung ở trang 53)
* Hoạt động 9: Tìm hiểu các V. Điều chế
cách điều chế oxi 1. Trong phòng thí nghiệm
- GV yêu cầu HS viết các PTPU HS nêu nguyên tắc điều chế oxi : Phân
có thể dùng để điều chế oxi mà HS hủy hợp chất giàu oxi như KMnO4rắn,
đã biết. KClO3rắn, H2O2,…
- GV bổ sung, sửa chữa dẫn dắt HS quan sát, nhận xét và viết PTPU.
0t
2KMnO
K MnO + MnO + O
4
2
4
2
2
HS rút ra nguyên tắc chung điều
xtMnO 2
2KClO
2KCl + O
3
2
chế oxi trong phòng thí nghiệm.
xtMnO 2
2H O + O
2H O 2
2
2
2
- GV làm thí nghiệm điều chế
khí oxi. - Thu khí oxi qua nước. - GV gợi ý HS quan sát, rút ra - Cách nhận biết khí oxi : làm bùng cháy nhận xét về cách thu khí oxi và mẩu than hồng. nhận biết khí oxi và viết PTPU.
Hướng dẫn trả lời tình huống 7 - BÍ MẬT BÌNH DƯỠNG KHÍ
(Xem nội dung ở trang 54)
- GV : Yêu cầu HS đọc SGK và 2. Trong công nghiệp
trình bày phương pháp điều chế oxi a. Từ không khí: Sơ đồ SGK.
trong công nghiệp. HS nghiên cứu SGK, chỉ rõ cách điều
chế oxi từ không khí và trình bày sơ đồ
trong SGK.
b. Từ nước:
- Điện phân dung dịch nước có hòa tan
các chất điện li mạnh như axit mạnh hoặc
Dien phan
2H + O
2H O 2
2
2
bazơ mạnh. - Dựa vào tính chất vật lý nào
của oxi để tách được oxi từ không
khí?
- Tại sao khi điện phân nước
người ta cần hòa tan một ít H2SO4
hoặc NaOH?
B. OZON
* Hoạt động 10: Tìm hiểu về I. Tính chất
tính chất của Ozon 1. Tính chất vật lý
- GV yêu cầu HS nghiên cứu HS nghiên cứu SGK và nêu tính chất lý
SGK cho biết tính chất vật lý của hóa của ozon, viết PTPU.
ozon và tính chất hóa học của ozon. - Là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh
- GV bổ sung ozon là dạng thù nhạt.
hình của oxi; từ đó hình thành khái - Hóa lỏng ở -1220C.
niệm thù hình cho HS. - Tan nhiều trong nước hơn oxi.
2. Tính chất hóa học
- Ozon có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh
hơn oxi.
- Oxi hóa hầu hết các kim loại, trừ Au và
Pt.
VD: Ag + O2 không xảy ra
2Ag + O3 → Ag2O + O2
2KI +O + H O 2KOH +O + I
3
2
2
2
- Oxi hóa được ion I- trong dung dịch.
→ Phản ứng dùng để nhận biết ozon.
Tình huống 9 : MÁY TẠO OZON
(Xem nội dung ở trang 55)
* Hoạt động 11: Tìm hiểu về II. Ozon trong tự nhiên
HS theo dõi và nêu ứng dụng của ozon. Ozon trong tự nhiên
- GV yêu cầu HS cho biết sự - Ozon được tạo ra do sự phóng điện trong
hình thành ozon trong khí quyển và khí quyển.
sự tạo thành tầng ozon. - Trên mặt đất ozon tạo ra do sự oxi hóa
UV
một số chất hữu cơ.
3O 2
2O 3
- Trên cao:
Hướng dẫn trả lời tình huống 9
(Xem nội dung ở trang 55)
* Hoạt động 12: Tìm hiểu về III. Ứng dụng
- Trong công nghiệp: tẩy trắng tinh bột, ứng dụng của ozon
- GV cho HS nghiên cứu ứng dầu ăn và nhiều vật phẩm khác.
dụng của ozon trong SGK. - Trong y học: chữa sâu răng.
- Trong đời sống: sát trùng nước sinh hoạt.
* Hoạt động 13: Củng cố - hướng dẫn tự học
- Củng cố:
1. Oxi tham gia phản ứng với những chất nào sau đây: Mg, Au, Cl2, N2, NO,
C2H6. Viết PTPU minh họa.
2. So sánh tính chất hóa học của ozon với oxi. Viết PTPU minh họa.
3. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các khí sau: O2, O3, CO2.
- Dặn dò: HS chuẩn bị bài tiếp theo các yêu cầu của GV.
- Từ số oxi hóa của lưu huỳnh trong H2S, SO2, SO3; hãy dự đoán tính chất
hóa học của các chất. Viết PTPU chứng minh.
- Cho biết phương pháp điều chế H2S, SO2, SO3.
- Trình bày cách nhận biết H2S, SO2, SO3.
- Mưa axit là gì? Nguyên nhân gây ra mưa axit. Tác hại của mưa axit.
2.4.2 Giáo án bài “Hiđrosunfua - Lưu huỳnh đioxit - Lưu huỳnh trioxit” -
Lớp 10
I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
HS biết:
- Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên và điều chế của H2S, SO2 và SO3.
- Tính axit yếu của axit sunfuhiđric.
- Tính chất của muối sunfua.
- Sự giống nhau và khác nhau về tính chất của H2S, SO2, SO3.
HS hiểu:
- Tính khử mạnh của H2S; tính oxi hóa và tính khử của SO2.
- Viết các phương trình hoá học chứng minh tính chất hóa học của SO2 và
SO3.
- Xác định vai trò của các chất trong phản ứng.
2. Về kỹ năng
- Dự đoán, kiểm tra, kết luận được về tính chất hóa học của H2S.
- Viết PTPU minh họa của các chất.
- Giải thích được các hiện tượng.
- Phân biệt được khí H2S, SO2, SO3 với các khí khác đã biết.
3. Giáo dục tư tưởng
- Ảnh hưởng của H2S đến môi trường có ý thức bảo vệ môi trường.
- Sự ảnh hưởng của SO2 tới sức khỏe và môi trường.
4. Trọng tâm bài
- Tính chất hóa học của H2S (tính khử mạnh) và SO2 (vừa có tính oxi hóa vừa
có tính khử).
- Các dạng bài tập giữa oxit axit và bazơ.
II. Phương pháp dạy học
- Dạy học tình huống (Sử dụng các tình huống 11, 12, 13: Thử tài mua trứng;
Khử mùi hôi nước uống; Vì sao xuất hiện mưa axit).
- Đàm thoại nêu vấn đề.
- Phương pháp nghiên cứu, sử dụng bài tập.
- Phương pháp trực quan,…
Giáo viên:
III. Chuẩn bị
- Nội dung: giáo án, phiếu học tập, hệ thống câu hỏi.
- Phương tiện:
+ Máy tính, máy chiếu.
+ Hóa chất: FeS, dung dịch HCl, Na2SO3 tt, H2SO4.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, nút cao su có ống dẫn khí vuốt nhọn.
+ Tranh ảnh (file hình) về trạng thái tự nhiên của hidro sunfua, một số tư
liệu về tình hình ô nhiễm môi trường do H2S.
Học sinh: chuẩn bị bài theo các câu hỏi định hướng.
- Từ số oxi hóa của lưu huỳnh trong H2S, SO2, SO3 hãy dự đoán tính chất hóa
học của các chất. Viết PTPU chứng minh.
- Cho biết phương pháp điều chế H2S, SO2, SO3.
- Trình bày cách nhận biết H2S, SO2, SO3.
- Mưa axit là gì? Nguyên nhân gây ra mưa axit. Tác hại của mưa axit.
IV. Các hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Vào bài
GV giới thiệu tình huống 11: THỬ TÀI MUA TRỨNG
(Xem nội dung ở trang 56)
A. HIDRO SUNFUA
* Hoạt động 2: Tìm hiểu tính I. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, mùi trứng thối, chất vật lý của H2S
- Yêu cầu HS nêu tính chất vật độc.
lý của H2S.
- GV lưu ý HS thận trọng khi
tiếp xúc với H2S.
- Hơi nặng hơn không khí.
- Ít tan trong nước, khi tan tạo dung dịch
axit sunfuhiđric.
- Nhận biết trứng ung:
(Xem nội dung ở trang 56)
* Hoạt động 3: Tìm hiểu tính II. Tính chất hóa học :
1. Tính axit yếu : chất hóa học của H2S
- GV giới thiệu khí H2S hòa tan H2S OH 2 dd H2S
vào nước tạo dung dịch axit rất (axit sunfuhidric có tính axit yếu)
yếu (yếu hơn H2CO3). - Tác dụng với dd bazơ :
- GV yêu cầu HS thảo luận: Khi NaOH + H2S NaHS + H2O (1)
cho H2S tác dụng với dung dịch 2NaOH + H2S Na2S + 2H2O (2)
NaOH có thể tạo ra những muối
n NaOH n
H S 2
nào? Viết PTPU. a =
- GV hướng dẫn HS nhận xét
khi nào tạo muối trung hòa và khi - Nếu a ≤ 1 → tạo muối NaHS.
nào tạo muối axit. - Nếu 1 < a < 2 → tạo 2 muối NaHS và Na2S.
- Nếu a ≥ 2 → tạo muối Na2S.
Bài tập áp dụng: Cho 3,4g H2S
tác dụng với 120ml dung dịch
NaOH 1M. Tính khối lượng muối
thu được?
- Giải thích tiếp tình huống 11.
(Xem nội dung ở trang 56)
GV yêu cầu HS nhận xét về: 2. Tính khử mạnh:
a. Với oxi - Số oxi hóa của S trong H2S;
1 2
0t
tính chất của H2S. H2S + O2 cháy chậm S + H2O - GV bổ sung: tùy thuộc vào
2 S
3 2
0 4 ,S S
SO2 + H2O H2S + O2 ) điều kiện phản ứng mà H2S (
6 S
có thể bị oxi hóa thành hoặc
. - Tại sao dung dịch H2S để lâu
trong không khí lại bị vẫn đục
b. Với chất oxi hóa khác : màu vàng?
- GV nhấn mạnh dd H2S có khả H2S + 4 Br2 + 4 H2O H2SO4 + 8 HBr
năng làm mất màu dung dịch clo, 2 H2S + SO2 3 S + 2 H2O
brom → dùng để nhận biết H2S.
Tình huống 12: KHỬ MÙI HÔI CHO NƯỚC UỐNG
(Xem nội dung ở trang 58)
* Hoạt động 4: Tìm hiểu về III. Trạng thái tự nhiên – Điều chế
HS trả lời và viết PTPU trạng thái tự nhiên và điều chế
- HS nghiên cứu SGK. - H2S có ở khí gas, suối nước nóng, khí núi
- GV lưu ý trong công nghiệp lửa, xác động thực vật, nước thải nhà máy.
- Phương trình điều chế không điều chế H2S.
- Khi điều chế H2S ta có thể FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S
thay axit HCl bằng các axit
H2SO4(d), HNO3 được hay không?
Tại sao?
Tiết 2 B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
Tình huống 13: VÌ SAO XUẤT HIỆN MƯA AXIT?
(Xem nội dung ở trang 58)
* Hoạt động 5: Tìm hiểu tính I. Tính chất vật lý
HS nêu một số tính chất vật lý của SO2. chất vật lý của SO2
- Yêu cầu HS nhận xét về tính - Là chất khí, không màu, mùi hắc, nặng
hơn không khí. chất vật lý của SO2.
- Tan nhiều trong nước.
- Là khí độc.
* Hoạt động 6: Tìm hiểu tính II. Tính chất hóa học
1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit chất hóa học của SO2
- Yêu cầu HS dự đoán tính chất HS dự đoán tính chất hóa học của SO2 và
viết PTPU chứng minh. hóa học của SO2.
- Yêu cầu HS viết PTPU chứng SO2 + H2O H2SO3
minh. SO2 + Na2O Na2SO3
- Khi nào SO2 tác dụng với dd HS lập tỉ lệ tương tự H2S với NaOH.
NaOH tạo muối trung hòa, khi SO2 + NaOH NaHSO3
nào tạo muối axit? SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O
- Yêu cầu HS hoàn thành bài HS hoàn thành bài tập.
tập sau: Dẫn 4,48l khí SO2 vào
300ml dung dịch NaOH 1M. Tính
khối lượng muối thu được. 2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là
- GV làm thí nghiệm khi dẫn chất oxi hóa
khí SO2 qua bình dung dịch thuốc - Là chất khử:
0 ,t
xt 2SO3
tím hoặc brom. Yêu cầu HS nhận 2SO2 + O2 xét và viết PTPU.
+4
+6
5 S O +2KMnO +2H O K SO +2MnSO +2H S O
4
2
4
4
2
2
4
2
+6
+4 S O + Br + 2H O H S O +2HBr
2
2
2
4
2
0
+4 S O + 2H S
3S+ 2H O
2
2
2
0 2MgO + S
+4 2S O + 2Mg
- HS viết PTPU giữa SO2 với Có thể dùng để nhận biết khí SO2. H2S, với Mg. - Là chất oxi hóa:
* Hoạt động 7: Tìm hiểu ứng III. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit
1. Ứng dụng (SGK) dụng và điều chế SO2
- Yêu cầu HS nêu ứng dụng của 2. Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm: SO2 và viết PT điều chế SO2
Na SO + SO + H O
Na SO + H SO 3
2
2
4
2
4
2
2
trong phòng thí nghiệm. HS quan sát, nhận xét và viết PTPU.
- Trong công nghiệp:
S + O2 → SO2
0t 2Fe2O3 + 8SO2
4FeS2 + O2
GV hướng dẫn HS giải thích tình huống 13 - MƯA AXIT
(Xem nội dung ở trang 58)
C. LƯU HUỲNH TRIOXIT
* Hoạt động 8: Tìm hiểu tính I. Tính chất
chất của lưu huỳnh trioxit 1. Tính chất vật lý
- Yêu cầu HS nêu tính chất vật HS nêu tính chất lý hóa của SO3.
- Là chất lỏng không màu. lý và tính chất hóa học của SO3.
- Tan vô hạn trong nước và trong axit
sunfuric.
2. Tính chất hóa học
- Là một oxit axit:
SO3 + H2O → H2SO4
SO3 + Na2O → Na2SO4
SO3 + NaOH → NaHSO4
SO3 +2NaOH → Na2SO4 +H2O
* Hoạt động 9: Tìm hiểu ứng II. Ứng dụng và điều chế
- Là sản phẩm trung gian để sản xuất axit dụng;điều chế lưu huỳnh trioxit
0 ,
t
- GV giới thiệu ứng dụng và sunfuric.
xt 2SO3
cách điều chế SO3. - Điều chế: 2SO2 + O2
* Hoạt động 11: Củng cố và hướng dẫn tự học
- Củng cố: Yêu cầu HS hoàn thành các bài tập sau:
Câu 1: Trong tự nhiên có nhiều nguồn phóng thải ra khí H2S nhưng tại sao
không có sự tích tụ chất này trong không khí?
Câu 2: Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các khí được chứa trong các lọ
riêng biệt: O2, O3, H2S, SO2. Viết PTPU.
Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO2 vào 250ml dung dịch NaOH.1M. Tính khối
lượng muối thu được sau phản ứng.
- Dặn dò: HS chuẩn bị bài tiếp theo các yêu cầu của GV.
- Từ số oxi hóa của lưu huỳnh trong H2SO4 hãy dự đoán tính chất hóa học
của H2SO4.
- Cho biết cách sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp.
- Nêu cách nhận biết ion sunfat.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Hóa học là môn học khoa học và thực nghiệm. Với chương trình giáo khoa
nặng nề về kiến thức hàn lâm như hiện nay, không phải tất cả các giáo viên đều có
khả năng hiểu biết và vận dụng được toàn bộ tất cả các PPDH để tích cực hóa người
học. Thực tế, kiến thức càng thiết thực, càng hấp dẫn, càng lôi cuốn thì học sinh
càng dễ dàng tiếp nhận và nhớ lâu. Để những kiến thức khoa học khô cứng trở nên
gần gũi với học sinh thì thông qua việc giải quyết các tình huống gắn với thực tiễn,
học sinh sẽ có cơ hội rèn luyện tư duy, hoạt hóa năng lực tự học, tự nghiên cứu,
biến họ từ khách thể trở thành chủ thể của quá trình nhận thức và học tập, từng
bước giành lấy tri thức khoa học, phát triển khả năng thích ứng với các tình huống
khác nhau trong học tập cũng như cuộc sống.
Vì vậy, những tình huống gắn với thực tiễn mà tác giả đã tiến hành nghiên
cứu có khả năng áp dụng tốt trong thực tế giảng dạy, hy vọng sẽ đạt được hiệu quả
cao trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học theo định hướng đổi
mới PPDH.
2. Kiến nghị
Để góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng tình huống gắn với thực tiễn vào
trong dạy học hóa học ở trường THPT, tác giả có những kiến nghị sau :
2.1. Với trường phổ thông
- Ban Giám hiệu nhà trường cần chỉ đạo, khuyến khích và tạo điều kiện cho
giáo viên trong việc thực hiện đổi mới PPDH, sử dụng các PPDH hiệu quả như: dạy
học tình huống, dạy học nêu vấn đề...
- Chăm lo các điều kiện, phương tiện, trang thiết bị hỗ trợ phục vụ giáo viên
đổi mới PPDH.
- Thành lập câu lạc bộ môn học là nơi để giáo viên và học sinh có cơ hội trao
đổi và bổ sung nguồn kiến thức cho nhau.
- Các tổ nhóm chuyên môn thường xuyên dự giờ, thăm lớp; đóng góp ý kiến;
rút kinh nghiệm và trao đổi chuyên môn để có thể bổ sung những tình huống hay
cho nhau và học hỏi kinh nghiệm lẫn nhau.
2.2. Với giáo viên
- Giáo viên cần mạnh dạn đổi mới PPDH nhằm tạo cơ hội cho học sinh hoạt
động tích cực, rèn luyện kỹ năng tư duy, kỹ năng suy luận logic, kỹ năng giải quyết
vấn đề.
- Chủ động trong việc thiết kế các tình huống dạy học, đặc biệt là sử dụng
những hình ảnh để tăng sức hấp dẫn của tình huống.
- Biết cách tiếp nhận những thông tin phản hồi từ sự đánh giá nhận xét xây
dựng của học sinh về PPDH và giáo dục của mình; kiên trì phát huy mặt tốt, mặt
yếu, tự tin, không tự ti hoặc chủ quan thỏa mãn.
- Hướng dẫn học sinh về phương pháp học tập và biết cách tự học, tiếp nhận
kiến thức và rèn luyện kỹ năng, tự đánh giá kết quả học tập; tự giác, hứng thú học
tập.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Trịnh Văn Biều (2010), Các phương pháp dạy học tích cực, ĐH Sư phạm
TP.HCM.
2. Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier (2010), Một số vấn đề chung về đổi mới
phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông, Dự án phát triển giáo
dục trung học phổ thông, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hà Nội - Berlin.
3. Dương Văn Đảm (2006), Hóa học quanh ta, NXB Giáo dục.
4. Dương Văn Đảm (2009), Hóa học trên cánh đồng, NXB Giáo dục Việt Nam.
5. Nguyễn Thị Phương Hoa (2010), Sử dụng phương pháp tình huống trong
giảng dạy môn Giáo dục học tại trường Đại học Ngoại ngữ - ĐHQG Hà Nội,
Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Quốc gia, Đại học Ngoại ngữ, ĐHQG Hà
Nội.
6. Đặng Thành Hưng (2008), Khái niệm tình huống dạy học trong dạy học giải
quyết vấn đề, Tạp chí giáo dục, trang13-16.
7. Nguyễn Hữu Lam (2003), Giảng dạy theo phương pháp tình huống (bài
giảng), Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright tại FETP.
8. Luật Giáo dục (2001), NXB Chính trị quốc gia.
9. Trần Ngọc Mai (2003), Truyện kể 109 nguyên tố hóa học, NXB Giáo dục.
10. Phan Trọng Ngọ (2005), Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà
trường, NXB Đại học Sư phạm.
11. Đặng Thị Oanh, Nguyễn Thị Sửu (2010), Phương pháp dạy học môn Hóa
học ở trường phổ thông, Hà Nội.
12. Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cương, Dương Xuân Trinh (1982), Lí luận
dạy học hóa học, NXB Giáo dục.
13. R.B Bucat (1998), Cơ sở hóa học, NXB Giáo dục.
14. Nguyễn Thị Sửu (2008), Tài liệu giảng dạy cao học “Tổ chức quá trình dạy
học phổ thông”, ĐH Sư phạm Hà Nội.
15. Vũ Thị Thúy (2010), Ứng dụng phương pháp giảng dạy tình huống trong
đào tạo ngành Luật, Đại học Luật TP.Hồ Chí Minh.
16. Nguyễn Xuân Trường (2000), Hóa học vui, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật Hà Nội.
17. Nguyễn Xuân Trường (2006), 385 câu hỏi và đáp về hóa học với đời sống,
NXB Giáo dục.
18. Nguyễn Xuân Trường (2009), Những điều kỳ thú của hóa học, NXB Giáo
dục.
19. Thế Trường (2006), Hóa học và các câu chuyện lý thú, NXB Giáo dục.
Tiếng Anh
20. Robert K. Yin (2003), Case study research: Design and methods, Third
edition, Vol.5, Sage Publications.
21. Palena Neale, Shyam Thapa, Carolyn Boyce (2006), Preparing a case
study: A guide for designing and conducting a case study for evaluation
input, Pathfinder International, USA.
22. Paul R. Challen, Linda C. Brazdil, Case Studies as a Basic for Discussion
Method Teaching in Introductory Chemistry Courses, Baldwin-Wallace
College, Cleveland, OH, 1999.
Websites
23. http://en.wikipedia.org/wiki/Case_study
24. http://chungta.com/Desktop.aspx/GiaoDuc/DeXuat-GiaiPhap-
GD/Day_hoc_theo_tinh_huong/
25. http://tuoitre.vn/Giao-duc/471293/Cai-cach-giao-duc-Nhieu-viec-trong-tam-
tay.html
26. http://ioer.edu.vn/tai-nguyen/item/223-mot-so-dang-bai-tap-tinh-hong-tren-
phong-tien-nghe-nhin-theo-hong-ren-lyen-ky-nang-day-hoc
27. www.gttp.org/docs/HowToWriteAGoodCase.pdf
28. http://www.icmrindia.org/Case%20Study%20Method.htm#Case_Study_Cas
e_Study
