Phương pháp thực hành hóa học trong trường phổ thông


Trong dạy học hoá học, thí nghiệm hoá học thường được sử dụng để chứng minh, minh hoạ cho những thông báo bằng lời của giáo viên về các kiến thức hoá học. Thí nghiệm hoá học dùng để nghiên cứu tính chất các chất, hình thành các khái niệm hoá học.

Sử dụng thí nghiệm hoá học trong dạy học hoá học được coi là tích cực khi thí nghiệm hoá học được dùng làm nguồn kiến thức để học sinh khai thác, tìm tòi kiến thức hoặc dùng để kiểm chứng, kiểm tra những dự đoán, suy luận lý thuyết, hình thành khái niệm.

Các thí nghiệm trong giờ học chủ yếu do học sinh thực hiện nhằm nghiên cứu kiến thức, kiểm tra dự đoán. Các thí nghiệm phức tạp do giáo viên thực hiện và cũng được thực hiện theo hướng nghiên cứu. Các dạng thí nghiệm nhằm mục đích minh hoạ, chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần và được đánh giá là ít tích cực. Thí nghiệm hoá học được tiến hành theo phương pháp nghiên cứu do giáo viên thực hiện hoặc do học sinh hay nhóm học sinh thực hiện được đánh giá là có mức độ tích cực cao.

Việc sử dụng có hiệu quả thí nghiệm cần chú ý đến nội dung, vị trí bài dạy trong chương trình, tính phức tạp của dụng cụ và độc hại của hoá chất, kĩ năng thí nghiệm đã có của học sinh. Với các thí nghiêm độc hại, dễ gây cháy nổ thì cần được thực hiện bởi giáo viên.

Các thí nghiệm của giáo viên cần tăng cường theo phương pháp nghiên cứu hạn chế việc sử dụng thí nghiệm theo phương pháp minh hoạ nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của, rèn luyện tính tự học và tư duy của học sinh. Với các thí nghiệm đơn giản, sử dụng hoá chất ít độc hại khó gây nguy hiểm cho học sinh ta có thể cho học sinh thực hiện dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

1.1. Sử dụng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên theo phương pháp nghiên cứu

Để sử dụng thí nghiệm của giáo viên theo phương pháp nghiên cứu đạt hiệu quả cao thì giáo viên cần hướng dẫn học sinh các hoạt động nhận thức như:

o    Học sinh hiểu và nắm rõ vấn đề cần nghiên cứu.

o Nêu ra các giả thuyết, dự đoán khoa học trên cơ sở những kiến thức đã có.

o    Lập kế hoạch giải ứng với những giả thuyết.

o    Quan sát trạng thái của các chất trước và sau thí nghiệm.

o Tiến hành thí nghiệm, quan sát, mô tả đầy đủ các hiện tượng của thí nghiệm.

o Xác nhận giả thuyết, dự đoán đúng kết quả của thí nghiệm. o Giải thích hiện tượng, viết phương trình phản ứng và nêu kết

luận.

chuandodungdich

Bộ thí nghiệm chuẩn độ dung dịch dùng trong hóa học (hãng Addest-Singapore)

Ví dụ 1: Khi dạy bài: “ Một số axit quan trọng (bài 4 – hoá học 9) trong phần axit sunfuric đặc có những tính chất hoá học riêng, giáo viên có thể sử dụng thí nghiệm biểu diễn theo phương pháp nghiên cứu, cụ thể:

–  Hoạt động của giáo viên:

  • Nêu mục đích nghiên cứu: Axit sunfuric đặc có những tính chất hoá học riêng như thế nào?
  • Giáo viên đặt vấn đề: H2SO4 đặc có tính chất gì khác so vớ H2SO4 loãng khi tác dụng với kim loại? cụ thể H2SO4 đặc có tác dụng với Cu không? Nếu có thì xảy ra như thế nào?
  • Hãy dự đoán các hiện tượng xảy ra?
  • Chuẩn bị dụng cụ hoá chất, quan sát mầu của dung dịch H2SO4 đặc.
  • Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, sản phẩm phản ứng.
  • Kết luận về tính chất hoá học của H2SO4 đặc khi tác dụng với kim loại.

–  Hoạt động của học sinh:

  • Lắng nghe hiểu mục đích nghiên cứu.
  • Học sinh dự đoán:

o    Không xảy ra.

o    Có xảy ra:

Tạo ra: H2 + CuSO4

Tạo ra: SO2 + CuSO4

  • Quan sát mầu sắc của dung dịch H2SO4 đặc.
  • Quan sát hiên tượng phản ứng: tạo ra dung dịch mầu xanh, khí sinh ra làm mất mầu dung dịch nước brom.

Kết luận: dự đoán 2 đúng.

1.2. Sử dụng thí nghiệm học sinh nghiên cứu kiến thức mới: Trong quá trình dạy học việc giáo viên tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu kiến thức mới sẽ làm cho học sinh hoạt động một cách tích cực. Để đạt hiệu quả cao khi tiến hành tổ chức học sinh làm thí nghiệm thì giáo viên cần hướng dẫn học sinh tiến hành các hoạt động như:

  • Nhận rõ vấn đề cần nghiên cứu, nhiệm vụ cần đạt được.
  • Tiến hành phân tích tính chất của các chất cần nghiên cứu.
  • Đề xuất các thí nghiệm để kiểm tra những dự đoán mà mình đưa ra.
  • Đề xuất cách tiến hành thí nghiệm.
  • Tiến hành làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng và xác nhận  tính đúng đắn của các giả thiết.
  • Kết luận.

Ví dụ 3: Nghiên cứu tính chất của oxit bazơ trong bài “ Tính chất hoá học của oxit khái quát về sự phân loại oxit ( bài 1 lớp 9)”. Ta có thể tổ chức cho học sinh tiến hành thí nghiệm để hình thành tính chất chung của oxit bazơ bằng cách:

Giáo viên nêu vấn đề:

  • Hãy dùng thí nghiệm để nghiên cứu tính chất hoá học của oxit bazơ.
  • Chúng ta đã biết những tính chất hoá học nào của oxit bazơ.

Học sinh: Oxit bazơ có khả năng phản ứng với H2O tạo ra dung dịch bazơ ( kiến thức lớp 8).

Giáo viên: hãy dự đoán những tính chất hoá học khác của oxit bazơ:

Học sinh: có thể tác dụng với dung dịch axit, oxit axit.

Học sinh tiến hành lựa chọn một số oxit bazơ và một số axit: FeO, CuO, MgO…,H2SO4, HCl…

Giáo viên: nên chọn CuO và dung dịch H2SO4, HCl sẽ quan sát hiện tượng một cách dễ dàng hơn.

Học sinh tiến hành thí nghiệm và quan sát heiin tượng trước và sau phản ứng:

–         Cho CuO vào ống nghiệm, sau đó them 1-2 ml dung dịch HCl sau đó lắc nhẹ.

–         Hiện tượng: ban đầu CuO mầu đen, khi them axit HCl vào thì chất rắn mầu đen tan ra tạo dung dịch mầu xanh

–         Học sinh làm tương tự với dung dich H2SO4.

–         Học sinh viết phương trình phản ứng và kết luận về tính chất hoá học của oxit bazơ.

Giáo viên bổ sung thêm tính chất hoá học của oxit bazơ.

1.3. Sử dụng thí nghiệm khi luyện tập, ôn tập:

Sử dụng thí nghiệm trong các bài luyện tập, ôn tập có tác dụng tăng cường, rèn luyện kỹ năng làm thí nghiệm và kỹ năng vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn. Học sinh biết vận dụng kiến thức để giải bài toán bằng lý thuyết rồi sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm những phương án giải bằng lý thuyết sau đó đưa ra kết luận.

Để sử dụng thí nghiệm thực nghiệm giáo viên cần hướng dẫn học sinh làm theo các bước sau:

  • Bước 1: Giải bài bằng lý thuyết: học sinh phân tích lý thuyết, xây dựng các bước giải, dự đoán hiện tượng, kết quả thí nghiệm, lựa chọn hoá chất và dụng cụ thí nghiệm.
  • Bước 2: Học sinh tiến hành thí nghiệm theo các hướng giải bằng lý thuyết.

Các dạng bài:

v    Bài tập thực nghiệm kiểm nghiệm tính chất các chất, qui luật:

Ví dụ 1: Hãy tiến hành thí nghiệm hoá học chứng tỏ độ hoạt động của các kim loại giảm dần theo thứ tự sau: Al, Cu, Ag.

Học sinh tiến hành các hoạt động:

  • Chọn phản ứng hoá học chứng minh độ hoạt động hoá học của các kim loại giảm dần và dự đoán các hiện tượng xẩy ra: Al  tác dụng với CuSO4, Cu tác dụng với AgNO3, Al tác dụng với AgNO3.
  • Học sinh chọn dụng cụ hoá chất để làm thí nghiệm.
  • Quan sát các các chất và dự kiến các hiện tương có thể xảy ra.
  • Tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng xảy ra.
  • Rút ra kết luận.

v    Bài tập thực nghiệm về nhận biết các chất:

Học sinh tiến hành các hoạt động:

  • Giải bằng lý thuyết:
    • Phân tích đề bài
    • Đề xuất các phương án có thể dùng để nhận biết các chất
    • Thiết lập sơ đồ nhận biết các chất.
  • Tiến hành thí nghiệm:
    • Lựa chọn 1 phương án tối ưu và xây dựng quy trình tiến hành thí nghiệm.
    • chuẩn bị dụng cụ hoá chất.
      • Xây dựng cách tiến hành cụ thể, thứ tự các bước, ghi lại hiện tượng hoá học, kết luân các chất.
IMG_7619

Phòng bộ môn hóa học do công ty TBGD Hải Hà lắp đặt tại Phú Thọ

Ví dụ 2: Nhận biết các dung dịch không mầu sau: KCl, K2SO4, H2SO4, HCl.

– Học sinh tiến hành phân tích đề: 2 axit và 2 muối.

– Các phương án nhận biết:

– Chọn phương án 1

– Tiến hành thí nghiệm:

  • Ghi số thứ tự 1, 2, 3, 4 cho từng dung dịch.
  • Lấy mỗi lọ một giọt dung dịch, sau đó nhỏ vào giấy quỳ tím.

–         Không đổi mầu quỳ tím là KCl và K2SO4. ( Nhóm A)

–         Làm quỳ tím chuyển đỏ là HCl và H2SO4. (Nhóm B)

  • Lấy 1ml dung dịch trong mỗi lọ của hai nhóm A, B. Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 vào từng ống nghiệm.

–         Nhóm A: Dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng là H2SO4. Dung dịch còn lại không xuất hiện hiện tượng gì là HCl

–         Nhóm B: dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng là K2SO4, dung dịch không xuất hiện hiện tượng là KCl.

Kết luận về chất.