Một số ví dụ minh họa việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học khi nghiên cứu bài mới
Mục lục
Ví dụ 1: Sử dụng thí nghiệm trong bài Amoniac và muối amoni (lớp 11 – nâng cao)[sửa]
thí nghiệm 1. Tính tan của NH3 (Sử dụng thí nghiệm theo PP kiểm chứng)[sửa]
Từ tính chất chung của các hợp chất cộng hóa trị ở lớp 10 và nguyên nhân tính tan của các chất đã được học ở lớp 10, HS biết mối liên hệ giữa cấu tạo và tính tan trong nước do đó có thể dự đoán được tính tan của ammoniac và hiện tượng thí nghiệm hòa tan NH3. Vì vậy GV có thể sử dụng thí nghiệm này theo phương pháp kiểm chứng.
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
|
GV
đặt
vấn
đề:
tìm
hiểu
tính
tan
của
ammoniac.
GV hỏi: Cho biết những chất có cấu tạo như thế nào thì tan tốt trong nước? GV hỏi: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử NH3 dự đoán tính tan trong nước của khí NH3? GV hỏi: làm thế nào để kiểm chứng được tính tan trong nước của ammoniac? (Có thể thay đổi: GV mô tả thí nghiệm nghiên cứu tính tan của ammoniac, yêu cầu HS dự đoán hiện tượng, giải thích) GV: làm thí nghiệm hoặc xem thí nghiệm mô phỏng để kết luận tính tan của NH3. Yêu cầu HS nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và rút ra kết luận về tính tan của amoniac GV: Để thu NH3 vào bình có thể dùng pp nào (dời nước hay không khí)? Vì sao? Khi thu khí NH3, cần lưu ý gì với bình thu khí? GV: Yêu cầu HS tham khảo số liệu về nồng độ và khối lượng riêng của dung dịch NH3 đậm đặc trong SGK. |
HS:
nghe
chuẩn
bị
tâm
thế
HS: trả lời HS: dự đoán tính tan, lí giải nguyên nhân dự đoán đó. HS: đề xuất cách tiến hành thí nghiệm, mô tả hiện tượng dự kiến. HS nêu hiện tượng, giải thích và kết luận: NH3 tan tốt trong nước (do NH3 là phân tử phân cực, tạo liên kết H với H2O ) → dd có tính bazơ. HS trả lời: Thu NH3 bằng phương pháp dời không khí, úp ngược bình (do nhẹ hơn kk, tan tốt trong nước). Bình thu khí amoniac phải khô. |
thí nghiệm 2. Khả năng tạo phức của ammoniac (Sử dụng thí nghiệm theo PP phát hiện và giải quyết vấn đề)[sửa]
HS biết amoniac là một bazơ yếu, các tính chất chung của một bazơ do đó sẽ dự đoán NH3 không phản ứng với các hiđroxit như Cu(OH)2, Al(OH)3,… hay muối AgCl. Dự đoán này mâu thuẫn với hiện tượng thí nghiệm, giải thích mâu thuẫn đó HS lĩnh hội được tính chất mới của amoniac là khả năng tạo phức. Có thể sử dụng thí nghiệm cho dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch CuSO4 theo PP phát hiện và giải quyết vấn đề. (có thể làm thêm các thí nghiệm với dung dịch muối nhôm, muối kẽm hay muối AgCl).
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
|
GV
hỏi: Nhỏ
từ
từ
dung
dịch
NH3 vào
dung
dịch
CuSO4 cho
đến
dư.
Dự
đoán
hiện
tượng
xảy
ra
và
giải
thích
lí
do
đưa
ra
các
dự
đoán
đó?
GV: tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát nêu hiện tượng. (Hoặc GV hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm cho các nhóm HS làm và quan sát hiện tượng). Hiện tượng xảy ra có giống với dự đoán ban đầu không? - GV phát biểu vấn đề: amoniac có tính bazơ rất yếu vậy tại sao lại hòa tan được Cu(OH)2? Ngoài tính bazơ NH3 còn có tính chất nào khác? - GV giới thiệu NH3 có thể tạo thành phức chất với Cu(OH)2, viết PTHH và giải thích sự hình thành liên kết trong phức chất. GV hỏi: NH3 có thể tạo phức với ion kim loại nào ? GV: kết luận khả năng tạo phức của NH3 (những ion tạo phức với NH3, nguyên nhân khả năng tạo phức), hướng dẫn HS viết PTHH minh họa. GV cho bài tập vận dụng: Trong phòng thí nghiệm có các thuốc thử dung dịch NH3, dung dịch NaOH, và dung dịch Ba(OH)2. Hãy cho biết có thể dùng thuốc thử nào để phân biệt được dung dịch AlCl3 và ZnSO4? |
HS
dự
đoán
hiện
tượng,
đưa
ra
nguyên
nhân
(có
kết
tủa
xanh,
kết
tủa
không
tan
trong
NH3 dư
do
NH3 có
tính
bazơ
yếu).
HS quan sát, nêu hiện tượng. (hoặc làm thí nghiệm và quan sát hiện tượng). HS trả lời: chỉ ra điểm khác nhau giữa hiện tượng thực tế và dự đoán HS nghe HS dự đoán (các ion kim loại nhóm B có AO trống) HS nghe, nghi chép HS làm bài |
thí nghiệm3. Tính khử của amoniac (Sử dụng thí nghiệm theo PP nghiên cứu)[sửa]
HS xác định được định SOH của N trong phân tử NH3 (– 3) rồi so sánh với các SOH có thể có của N (-3 → +5) từ đó dự đoán NH3 thể hiện tính khử. Tuy nhiên, N-3 có thể bị oxi hóa lên trạng thái nào thì HS chưa có cơ sở dự đoán, vì vậy GV có thể làm thí nghiệm đốt NH3 để nghiên cứu tính khử của amoniac.
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
|
GV
đặt
vấn
đề:
Ngoài
tính
bazơ,
tính
tạo
phức
amoniac
còn
tính
chất
hóa
học
nào
khác?
- GV: Nhận xét OXH của N trong NH3 từ đó dự đoán tính oxi hóa khử của NH3? - GV: Tính khử của NH3 thể hiện khi phản ứng với những chất nào? Cho ví dụ. - GV: NH3 có bị oxi hóa bởi O2 không? Nếu có sản phẩm phản ứng có thể là gì? - GV: Đặt vấn đề làm thế nào để xác định được gải thuyết nào đúng? - GV tiến hành thí nghiệm (hoặc cho HS xem video), yêu cầu HS quan sát, mô tả hiện tượng và xác nhận giả thuyết nào đúng? (có thể theo phương án: GV đặt vấn đề và tiến hành thí nghiệm, HS quan sát mô tả hiện tượng, GV đặt câu hỏi hướng dẫn HS phân tích hiện tượng suy ra sản phẩm của phản ứng) - GV yêu cầu HS viết phương trình hóa học, xác định vai trò của NH3 trong phản ứng. Lí giải tại sao NH3 bị oxi hóa thành N2. - GV bổ sung các chất có thể oxi hóa NH3 và sản phẩm tạo thành. Yêu cầu HS phát biểu kết luận về tính khử của NH3. - GV bổ sung: Khi đốt NH3 trong O2 không khí có mặt chất xúc tác Pt thì tạo ra khí NO và H2O. - GV: Viết PTHH xảy ra khi cho NH3 tác dụng với Cl2, CuO. Nêu hiện tượng xảy ra. |
HS
trả
lời:
- Trong NH3, N có SOH -3 là số oxi hóa thấp nhất nên NH3 có thể thể hiện thể hiện tính khử mạnh. HS trả lời: NH3 phản ứng với các chất OXH như O2, halogen, H2SO4đ, KMnO4, oxit KL … - HS đưa ra các giả thuyết: + không phản ứng + có phản ứng tạo ra N2 và H2O + có phản ứng tạo ra NO và H2O …… - HS đề xuất thí nghiệm và các cách chứng minh sản phẩm. - HS quan sát thí nghiệm, mô tả hiện tượng và xác nhận giả thuyết đúng. - HS viết phương trình hóa học, kết luận, đưa ra lí giải sự tạo thành N2. - HS nghe, phát biểu kết luận về tính khử của NH3 HS viết PTHH và dự đoán hiện tượng. |
Ví dụ 2: Tính chất của các ancol đa chức. (phần phản ứng riêng của glixerol – bài 54 – hóa học 11 – nâng cao)[sửa]
Sử dụng thí nghiệm theo PP phát hiện và GQVĐ.
Phân tích: Trước phần này HS đã biết liên kết O-H phân cực về phía O tuy nhiên sự phân cực này yếu nên ancol có tính axit rất yếu: chỉ phản ứng được với kim loại kiềm, không phản ứng được với kiềm. Glixerol cũng là một ancol, cũng có các nhóm –OH, theo logic HS sẽ suy ra glixerol không phản ứng với Cu(OH)2. Thực nghiệm lại có phản ứng Þ xuất hiện mâu thuẫn.
Chuyển ý: (phần trước vừa học tính chất chung của ancol nên không cần tái hiện kiến thức) Như vậy nhóm –OH có tính axit rất yếu, yếu hơn cả nước, chỉ phản ứng với kim loại kiềm.
Vậy có hiện tượng gì xảy ra hay không khi nhỏ các dung dịch ancol như etylic, glixerol vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2?
Bây giờ chúng ta tiến hành thí nghiệm này, các em quan sát và cho biết hiện tượng? (GV tiến hành 2 thí nghiệm của ancol etylic và glixerol với Cu(OH)2)
Nêu hiện tượng xảy ra?
Từ hiện hiện tượng này rút ra nhận xét gì về khả năng phản ứng của các ancol với Cu(OH)2?
Tại sao glixerol phản ứng được với Cu(OH)2 còn ancol etylic không phản ứng, mặc dù chúng cùng có nhóm –OH? (gợi ý: có điểm gì khác nhau về cấu tạo giữa 2 ancol này?)
GV giải thích, đưa ra công thức của sản phẩm của phản ứng.
Vậy chúng ta có kết luận gì về phản ứng của ancol với Cu(OH)2.
Ancol nào dưới đây hòa tan được Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh thẫm?
A. ancol prpylic
B. ancol etylenglicol
C. propan-1,3-điol
D. butan-1,4-điol
Viết phương trình hóa học xảy ra.
Ví dụ 3: Nghiên cứu tính chất hóa học của fructozơ (sự chuyển hóa trong môi trường kiềm)[sửa]
Sử dụng thí nghiệm theo PP phát hiện và GQVĐ
1. Từ công thức cấu tạo của fructozơ, hãy dự đoán tính chất hóa học của nó?
( fructozơ có tính chất của ancol đa chức và xeton)
2. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi ta cho fructozơ tác dụng với Cu(OH)2?
(Cu(OH)2 tan ra, cho dung dịch trong suốt có màu xanh lam đậm)
3. Thực tế hiện tượng xảy ra như thế nào? Các em cùng quan sát hiện tượng xảy ra khi cô giáo tiến hành thí nghiệm này.
4. Chúng ta quan sát thấy hiện tượng gì?
( Cu(OH)2 tan ra, cho dung dịch trong suốt có màu xanh lam đậm . Sau đó đun nóng xuất hiện kết tủa đỏ gạch)
5. Hiện tượng này có gì khác so với hiện tượng đã dự đoán? Hiện tượng đó chứng tỏ điều gì? (gợi ý: hiện tượng phản ứng với Cu(OH)2 xuất hiện kết tủa đỏ gạch là đặc trưng của nhóm chức nào)
(xuất hiện kết tủa đỏ gạch, chứng tỏ có phản ứng của nhóm anđehit)
GV cung cấp thêm, người ta đem fructozơ thực hiện phản ứng tráng gương, kết quả là fructozơ có tham gia phản ứng tráng gương.
6. Cấu tạo của fructozơ không có nhóm –CHO, tại sao trong 2 phản ứng với Cu(OH)2 và phản ứng tráng gương xuất hiện tính chất của nhóm chức này? (gợi ý: Hãy so sánh sự khác nhau về môi trường của dung dịch fructozơ và trong hai trường hợp này)
- GV giải thích: chính môi trường bazơ đã làm fructozơ có thể chuyển hóa thành glucozơ do đó fructozơ có tính chất của nhóm –CHO trong môi trường kiềm.
7. Kết luận tính chất của fructozơ?
8. Có thể sử dụng hóa chất nào dưới đây để phân biệt glucozơ và fructozơ?
A. [Ag(NH3)2]OH B. Cu(OH)2
C. Na D. dung dịch Br2
Trong chương trình hoá học phổ thông có thể dùng thí nghiệm phát hiện vấn đề khi nghiên cứu các nội dung như:
- Kim loại hoạt động mạnh Na, K, Ca…không đẩy được các kim loại Fe, Cu, Hg..khỏi dd muối của chúng.
- Các muối trung tính khác nhau khi tan trong nước tạo ra dung dịch có độ pH khác nhau.
- Đồng tác dụng được với HCl loãng khi có mặt của oxi…
Viêc giải quyết các bài tập nhận thức do thí nghiệm hoá học tạo ra giúp HS tìm ra kiến thức mới một cách vững chắc và có niềm vui của người khám phá. Trong quá trình giải quyết vấn đề có thể tổ chức cho HS thảo luận đưa ra dự đoán, nêu ra những câu hỏi xuất hiện trong tư duy của HS. Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp phát hiện vấn đề được đánh giá có mức độ tích cực cao.
Nguồn[sửa]
- Tài liệu tập huấn Dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh; môn Hóa học cấp trung học phổ thông; Vụ Giáo dục trung học; 2014
