Tài liệu Skkn tạo hứng thú học tập cho học sinh bằng việc kết hợp giải thích các hiện tượng hóa học trong bài giảng

TAÏO HÖÙNG THUÙ HOÏC TAÂP CHO HOÏC SINH BAÈNG VIEÄC KEÁT HÔÏP GIAÛI THÍCH CAÙC HIEÄN TÖÔÏNG TRONG HOÙA HOÏC VAØO BAØI GIAÛNG I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chăm lo phát triển giáo dục là một nhiệm vụ rất quan trọng mà mọi quốc gia trên thế giới đều lấy đó làm chiến lược phát triển của dân tộc mình. Đảng và nhà nước ta cũng đã xác định: “Giáo dục là quốc sách hàng đầu”! Tương lai của mỗi quốc gia phụ thuộc rất nhiều vào chiến lược phát triển giáo dục của quốc gia đó. Để theo kịp sự phát triển như vũ bão của khoa học kĩ thuật, tri thức của nhân loại thì ngành giáo dục phải đổi mới và phát triển nhiều hơn nữa để đáp ứng với nhu cầu hội nhập thời đại. Giáo dục của ta đã và đang đổi mới theo hướng lấy học sinh làm trung tâm, dạy cách học, cách vận dụng kiến thức vào thực tế, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống, tránh lối “truyền thụ kiến thức một chiều”. Đồng thời với việc đổi mới trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh theo định hướng phát triển năng lực, tránh nặng nề trong kiểm tra, đánh giá nặng về trí nhớ, kiến thức hàn lâm. Đối với mục tiêu giảng dạy môn hóa học trong nhà trường phổ thông là học sinh tiếp thu kiến thức, tri thức khoa học cơ bản về các đối tượng hóa học quan trọng trong tự nhiên, hiểu các khái niệm cơ bản của hóa học, chất, sự biến đổi chất, công nghệ hóa học, môi trường và con người…và các ứng dụng của chúng. Từ đó giúp cho học sinh có nhận thức khoa học, góp phần phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, rèn luyện nhân cách, yêu thương cuộc sống, yêu thương thiên nhiên và con người, phấn đấu rèn luyện vươn lên thành người có ích cho xã hội. 1 Để đạt được mục tiêu giảng dạy môn hóa học trong nhà trường phổ thông thì vai trò của người giáo viên là hết sức quan trọng. Do đó, ngoài những kiến thức sâu rộng về hoá học, người giáo viên dạy hoá học còn phải đổi mới phương pháp giảng dạy (sử dụng công nghệ thông tin, sử dụng các phương tiện trực quan, làm thêm các thí nghiệm biểu diễn…) nhằm thu hút và gây hứng thú cho học sinh khi lĩnh hội kiến thức hoá học. Như đã nói ở trên, mục tiêu của dạy hóa học trong trường phổ thông là học sinh phải hiểu được các kiến thức cơ bản về hóa học, vận dụng được các kiến thức đó vào giải thích các vấn đề trong đời sống, trong tự nhiên. Để đóng góp vào mục tiêu đó, cũng như góp phần đổi mới phương pháp giáo dục thì “Tạo hứng thú học tập cho học sinh bằng việc kết hợp giải thích các hiện tượng hóa học trong bài giảng” là đề tài mà tôi quan tâm và muốn chia sẻ với quí đồng nghiệp. II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN II.1. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC DẠY VÀ HỌC BỘ MÔN HÓA HỌC Ở NHÀ TRƯỜNG PHỔ THÔNG HIỆN NAY Môn Hóa học ở nhà trường phổ thông hiện nay là môn học khó. Kiến thức xuyên suốt từ lớp dưới cho đến lớp trên, nếu mất kiến thức căn bản thì học sinh sẽ khó tiếp thu kiến thức mới. Kiến thức khô khan, lý thuyết dài dòng, khá mơ hồ làm cho học sinh khó hiểu bài. Đã có một bộ phận không nhỏ học sinh không thích học môn hóa học. Đồng thời theo xu thế hiện nay của kì thi tốt nghiệp THPT quốc gia thì đã có rất nhiều học sinh từ bỏ môn hóa học vì cho rất khó đạt điểm cao cho việc xét tuyển vào các trường đại học (đa số học sinh chọn : Toán, Văn, Anh, Lý cho tiện…) Nhiều giáo viên chưa quan tâm đúng mức tới việc đổi mới phương pháp, chưa cập nhật việc liên hệ thực tế để làm sinh động bài giảng. Nhiều thầy cô còn hạn chế 2 trong việc sử dụng công nghệ thông tin để hỗ trợ cho bài giảng thêm hấp dẫn. Hiện tượng dùng đồng loạt một bài giảng cho nhiều lớp, nhiều đối tượng học sinh là không hề ít. Thiết bị thực hành ở các phòng thí nghiệm các trường phổ thông hầu hết đều thiếu, không đồng bộ, thậm chí một bộ phận không ít thầy cô lười làm thí nghiệm cho nên học sinh ít được làm thực hành thí nghiệm thường xuyên, làm cho học sinh không tin tưởng lắm vào kiến thức mà giáo viên cung cấp. Do phương pháp giảng dạy truyền thống không đổi mới nên giáo viên chỉ truyền thụ kiến thức có một chiều mang nặng tính lý thuyết khô khan, làm cho học sinh cảm thấy nặng nề khó tiếp thu. II.2. CÁC BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT THỰC TRẠNG TRÊN Trước thực trạng của việc dạy và học môn hóa học ở trường phổ thông hiện nay, cần phải đổi mới phương pháp giảng dạy bộ môn hóa học. Giáo viên phải là người hướng dẫn học sinh nghiên cứu, chủ động lĩnh hội kiến thức, đừng biến các em thành “cái bình đựng kiến thức” cần phải đổ đầy và xa rời thực tiễn. Một trong những yếu tố để giờ dạy đạt hiệu quả là phải phát huy tính tích cực của học sinh thông qua lồng ghép kiến thức vào thực tế, giáo dục về môi trường… Phát huy những cái cũ còn có giá trị, tìm tòi và cập nhật những cái mới đảm bảo tính khoa học và hiện đại. Có những kiến thức hoá học có thể giúp học sinh giải thích những hiện tượng trong tự nhiên, tránh mê tín dị đoan, thậm chí hiểu được những dụng ý khoa học hoá học trong những câu Ca dao - Tục ngữ của cha ông để lại và có thể ứng dụng trong thực tiễn đời sống thường ngày chỉ bằng những kiến thức rất phổ thông mà không gây nhàm chán, xa lạ sẽ có tác dụng kích thích tính chủ động, sáng tạo, hứng thú trong môn học; làm cho hoá học không khô khan, học sinh tiếp thu kiến thức một cách thích thú. 3 Để góp phần giải quyết thực trạng trên, trong thời gian qua, việc giảng dạy bộ môn hóa học của các thầy cô ở trường THPT Thanh Bình đã có những đổi mới rất tiến bộ. Ngoài việc ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy, các tiết thực hành được thực hiện đầy đủ, chất lượng, tổ bộ môn còn tổ chức các buổi ngoại khóa, hội thảo chuyên đề, giúp các em tìm hiểu thêm về kiến thức trong thực tiễn. Cá nhân tôi đã cố gắng làm thêm những thí nghiệm biểu diễn hấp dẫn để kích thích học sinh. Nhưng điều đó vẫn còn chưa đủ để tạo hứng thú cho việc học tập môn hóa học cho học sinh. Để góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy hơn nữa, tôi đã mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh nghiệm: “Tạo hứng thú học tập cho học sinh bằng việc kết hợp giải thích các hiện tượng hóa học trong bài giảng”. Có những vấn đề hóa học có thể giúp học sinh giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, tránh được mê tín dị đoan, hoặc là giải thích được các câu ca dao tục ngữ mà dân gian để lại trên phương diện khoa học. Từ đó học sinh cảm thấy không nhàm chán mà kiến thức môn hóa học rất gần gũi và như là đâu đó ở xung quanh mình, góp phần làm cho hóa học bớt đi khô khan, nhàm chán và những đặc thù phức tạp của bộ môn. Trong phạm vi của đề tài này, tôi chỉ cố gắng nêu một số kinh nghiệm và một số kiến thức về hiện tượng hóa học trong tự nhiên có liên quan đến nội dung bài học mà trong quá trình giải dạy tôi đã góp nhặt được với mong muốn là góp phần cải tiến phương pháp giảng dạy để nâng cao hiệu quả của bài dạy, giúp học sinh hứng thú, chủ động hơn khi học môn hóa học, làm cho môn hóa học trở nên hấp dẫn, lôi cuốn. 4 III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Qua thực tế giảng dạy nhiều năm với nhiều đối tượng học sinh, tôi nhận thấy việc vận dụng kiến thức hóa học để giải thích các hiện tượng trong thực tiễn sẽ tạo hứng thú, khơi dậy niềm đam mê trong học sinh với khoa học. Để làm được việc này người giáo viên phải nghiên cứu kĩ bài giảng, nắm được vấn đề trọng tâm, vấn đề thực tiễn có liên quan phù hợp với mỗi bài giảng, với từng đối tượng học sinh. Đôi lúc cần quan tâm đến tính cách và sở thích của các đối tượng học sinh. Từ đó hình thành nên giáo án theo hướng phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh, nhưng phải bảo đảm tính hài hòa, đôi lúc cần có sự khôi hài nhưng vẫn giữ được nội dung trọng tâm. III.1. CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN: Để “Tạo hứng thú học tập cho học sinh bằng việc kết hợp giải thích các hiện tượng hóa học trong bài giảng” thì giáo viên có thể nêu vấn đề như sau: 5 1) Nêu các vấn đề liên quan đến thực tế hằng ngày ngay khi giới thiệu bài mới (vào bài). Cách nêu vấn đề này tạo tính bất ngờ cho học sinh, tạo ra sự chú ý, quan tâm và hấp dẫn học sinh khi tiếp thu bài học mới. 2) Kết hợp giải thích các hiện tượng thực tiễn hằng ngày ngay khi giáo viên đang dạy cho học sinh một phương trình phản ứng hóa học có trong bài học. Cách nêu vấn đề này có tính cập nhật, làm cho học sinh hiểu ngay và thấy được ý nghĩa thực tiễn của bài học, học sinh học phương trình một cách hào hứng, chủ động. 3) Đưa ra các hiện tượng thực tiễn vào cuối bài học. Cách nêu vấn đề như thế này có thể tạo cho học sinh vận dụng kiến thức đã học tìm cách giải thích các hiện tượng ở nhà hay những lúc bắt gặp các hiện tượng đó. Học sinh sẽ chủ động tư duy, vận dụng các kiến thức đã được học để giải thích các vấn đề một cách thích thú. 4) Kết hợp các vấn đề trong thực tiễn hằng ngày thông qua các câu chuyện ngắn có tính khôi hài có thể xen vào bất cứ lúc nào trong suốt buổi học. Cách nêu vấn đề này tạo tâm lý thoải mái, tạo hứng thú học tập cho học sinh. 5) Giải thích các hiện tượng thực tế hằng ngày thông qua các thí nghiệm biểu diễn. Cách nêu vấn đề này giúp học sinh vận dụng kiến thức để quan sát và giải thích các hiện tượng thí nghiệm, phát huy khả năng ứng dụng hóa học vào thực tiễn đời sống. 6) Kết hợp các vấn đề thực tiễn hằng ngày thông qua các bài tập tính toán, như tính nồng độ chất gây ô nhiễm… làm cho bài tập tính toán trở nên sinh động, hấp dẫn. III.2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN: Để tổ chức thực hiện, giáo viên có thể vận dụng nhiều phương pháp kết hợp với nhiều phương tiện như sau: + Thuyết trình, giải thích. + Phim ảnh, máy chiếu. + Thí nghiệm thực hành. + Các hình vẽ, tranh ảnh, các mẫu vật. + Sưu tầm nhiều vấn đề minh họa, nhiều hiện tượng trong thực tiễn đời sống. 6 + Cho học sinh nêu câu hỏi và thảo luận về các hiện tượng tự nhiên gặp phải. III.3. MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG, VẤN ĐỀ HÓA HỌC TRONG TỰ NHIÊN, ĐỜI SỐNG CÓ THỂ KẾT HỢP VÀO BÀI GIẢNG: VẤN ĐỀ 1: Tại sao người ta dùng muối rải trên đường ở những thành phố có tuyết rơi (đây cũng là lý do tại sao người ta dùng muối khi làm cà rem)? Vì sao khi luộc rau muống nên cho vào nước một ít muối ăn (NaCl) ? + Cơ sở lý thuyết: - Nhiệt độ đông đặc của dung dịch NaCl thấp hơn rất nhiều so với nhiệt độ đông đặc của H2O. Khi rải muối trên đường, tuyết không thể nào đặc lại trừ khi nhiệt độ xuống dưới thấp hơn 00C rất nhiều (cũng như làm băng tan nhanh hơn khi dọn đường) - Ngược lai thì nhiệt độ sôi của nước ở áp suất thường là 100oC, khi ta thêm NaCl vào thì nhiệt độ sôi của dung dịch muối cao hơn 100oC, làm cho cọng rau mau mềm hơn, thời gian luộc rau mau hơn nên ít mất vitamin làm cho rau giữ được màu xanh. + Phạm vi ứng dụng: - Đây là vấn đề giúp học sinh biết được nhiệt độ sôi của dung dịch cao hơn của dung môi, và nhiệt độ đông đặc của dung dịch lại thấp hơn của dung môi. Học sinh cảm thấy hứng thú hơn khi áp dụng vào những công việc thường ngày trong đời sống. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này vào bài giảng về Muối Clorua ở lớp 10. VẤN ĐỀ 2: Tại sao sau những cơn mưa giông có sấm chớp thì ta lại cảm thấy không khí trong lành hơn, mát mẻ hơn? + Cơ sở lý thuyết: - Khi nói về vai trò quan trọng của Ozon như: Khử trùng nước sinh hoạt, chữa sâu răng, tẩy trắng…, tầng ozon là áo giáp bảo vệ con người và sinh vật trên trái đất. 7 Trong không khí có một lượng nhỏ ozon có khả năng sát khuẩn làm không khí trong lành hơn. Giáo viên có thể hỏi học sinh vì sao sau những cơn mưa giông có sấm chớp thì ta lại cảm thấy không khí trong lành hơn? Học sinh có thể vận dụng sự hình thành ozon trong tự nhiên khi có tia sét để giải thích. 3O2 → 2O3 - Quá trình trên tạo ra một lượng nhỏ O3 có khả năng sát trùng. Ngoài nguyên nhân những hạt mưa cuốn theo bụi thì O3 là tác nhân làm môi trường sạch sẽ, trong lành. + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này giáo viên nên đề cập trong bài giảng về Ozon ở lớp 10. Bên cạnh đó, giáo viên cũng cần nói đến sự suy giảm tầng Ozon (nguyên nhân, hậu quả..), giúp học sinh có thái độ đúng đắn, hình thành ý thức bảo vệ môi trường sống. VẤN ĐỀ 3: Làm thế nào để khắc chữ, vẽ hình trên thủy tinh ? + Cơ sở lý thuyết: - Như học sinh đã biết, dung dịch axit flohiđric (HF) ăn mòn được thủy tinh theo phản ứng như sau: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O. - Muốn khắc chữ lên thủy tinh, người ta nhúng thủy tinh vào sáp nóng chảy, sau đó lấy ra để nguội. Dùng vật nhọn tạo hình, chữ cần khắc nhờ cạo đi lớp sáp. Nhỏ dung dịch HF vào các chỗ đó. Sau một thời gian lớp thủy tinh sẽ bị ăn mòn tạo ra hình hoặc chữ như ý muốn. + Phạm vi ứng dụng: - Giúp học sinh biết được công nghệ khắc chữ trên thủy tinh, làm cho các em cảm thấy hứng thú, thấy hóa học gần gũi với đời sống. - Học sinh cũng biết được vì sao không dùng chai lọ bằng thủy tinh để dựng dung dịch axit flohiđric (HF). 8 - Giáo viên có thể nêu vấn đề này trong bài FLO- BROM- IOT ở lớp 10. VẤN ĐỀ 4: Tại sao nước máy dùng trong các thành phố lại có mùi khó chịu ? + Cơ sở lý thuyết: - Đó là mùi khí clo (Cl2). - Khi khí Cl2 tan vào nước thì một lượng nhỏ khí clo tác dụng với nước :   HCl + HClO Cl2 + H2O   (Hợp chất HClO có tính oxi hóa mạnh chính vì thế mà có thể diệt được các vi khuẩn trong nước). Còn lại phần lớn khí clo vẫn tồn tại dưới dạng phân tử nên nước máy có mùi khó chịu của clo. Để giảm bớt mùi khí Cl2 ta có thể chứa nước máy qua bồn chứa một thời gian, hạn chế dùng trực tiếp nước máy từ vòi nước chính. Hạn chế tưới cây bằng nước máy vì khí Cl2 có thể làm cho cây chậm phát triển. + Phạm vi ứng dụng: - Học sinh hiểu được quy trình khử trùng nước ở các nhà máy nước cung cấp cho các vùng dân cư. Ngoài Cl2 ra thì có thể khử trùng nước bằng ozon, tia cực tím... - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này vào bài giảng Clo ở lớp 10. VẤN ĐỀ 5 : Muối iôt là gì ? Tại sao phải ăn muối iôt ? + Cơ sở lý thuyết: - Muối ăn (NaCl) trộn thêm một lượng nhỏ KI hoặc KIO3 được gọi là muối iôt. Thông thường 1 tấn muối ăn NaCl được trộn thêm 25 kg muối KI. - Trong cơ thể con người trưởng thành có chứa 20 – 50 mg iôt chủ yếu tập trung ở tuyến giáp. Nếu thiếu iôt ở tuyến này thì có thể gây ra một số bệnh như: Bướu cổ, đần độn. Phụ nữ thiếu iôt có thể dẫn đến tai biến sau khi sinh, hoặc bệnh vô sinh. Do đó phải thường xuyên bổ sung iôt (đảm bảo mỗi ngày khoảng 150 mg iôt). + Phạm vi ứng dụng: - Học sinh biết được vai trò của iôt đối với sức khỏe. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về IOT ở lớp 10. 9 VẤN ĐỀ 6 : Hiện tượng « Ma trơi » là gì ? + Cơ sở lý thuyết: - Trong xương người (và động vật) có chứa photpho (P), khi xác người và động vật phân hủy có thể tạo ra photphin (PH3). Vào những ngày có thời tiết nóng, khí PH3 thoát ra, khi có lẫn một ít P2H4 (điphotphin) thì khí PH3 có thể tự bốc cháy tạo thành các khối cầu lửa bay trong không khí : 2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O - Điều trùng lập ngẫu nhiên là chúng ta chỉ gặp hiện tượng này ở các khu nghĩa trang vào những ngày đầu mùa hè, có mưa đầu mùa hơi đất bốc lên nhanh và nhiệt độ cao. Do đó một số người mê tín dị đoan gọi là ma trơi. + Phạm vi ứng dụng: - Học sinh sẽ hứng thú khi gặp vấn đề này, giải thích các hiện tượng tự nhiên dưới góc độ khoa học, tránh mê tín dị đoan, góp phần làm cuộc sống lành mạnh hơn. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về PHOT PHO ở lớp 11. VẤN ĐỀ 7 : Tại sao khi quẹt diêm thì que diêm bốc cháy ? + Cơ sở lý thuyết: - Thuốc ở đầu que diêm chứa các chất oxi hóa mạnh thường là KClO3 và các chất khử như S, tinh bột... Thuốc ở vỏ bao diêm chứa P đỏ, Sb2O3... Để tăng độ ma sát người ta trộn bột thủy tinh nghiền mịn vào cả hai thứ thuốc trên. Khi quẹt que diêm, những hạt nhỏ P tác dụng với các chất oxi hóa, phản ứng tỏa nhiều nhiệt làm cháy thuốc ở đầu que diêm, rồi sau đó que diêm bốc cháy theo. + Phạm vi ứng dụng: 10 - Giúp học sinh thấy tầm quan trọng của hóa học với đời sống con người. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài Photpho ở lớp 11. VẤN ĐỀ 8 : Thuốc chuột là gì ? + Cơ sở lý thuyết: - Thuốc chuột có thành phần chính là Zn3P2 (kẽm photphua), đây là chất rắn dạng bột không mùi, không vị nên khi trộn với thức ăn thì con chuột không phát hiện được. Khi chuột ăn vào thì muối này bị thủy phân tạo ra khí PH3 rất độc, giết chết con chuột. Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3↑ + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề góp phần cho học sinh biết được thành phần hóa học của thuốc chuột, học sinh cảm thấy hứng thú hơn khi học. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về Photpho ở lớp 11. VẤN ĐỀ 9 : Xăng pha chì là gì ? Tại sao bây giờ không dùng xăng pha chì nữa? + Cơ sở lý thuyết: - Xăng pha chì là thêm tetraetyl chì vào xăng, làm tăng khả năng chịu nén của xăng, làm cho xăng được đốt cháy hoàn hảo trong buồng đốt của động cơ mà không gây nổ, làm hỏng động cơ. Nhưng khí thải ra ngoài gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường không khí. Vì vậy hiện nay ở nước ta không còn sử dụng xăng pha chì nữa. + Phạm vi ứng dụng: - Giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ môi trường, không vì cái lợi trước mắt mà gây ra các tác hại lớn cho sức khỏe của cộng đồng. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về DẦU MỎ ở lớp 11. VẤN ĐỀ 10 : Câu tục ngữ: “ Nước chảy đá mòn” mang ý nghĩa hóa học gì? + Cơ sở lý thuyết: 11 - Thành phần chủ yếu của đá là CaCO3. Nước hoà tan CO2 trong không khí có thể   Ca(HCO3)2 hòa tan CaCO3 theo phản ứng hóa học: CaCO3 + CO2 + H2O   - Khi nước chảy cuốn theo Ca(HCO3)2, theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng của Le Chatelie ( 1850-1936, nhà hóa học Pháp) thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo phía phải. Kết quả là sau một thời gian nước đã làm cho đá bị bào mòn dần. + Phạm vi ứng dụng: - Hiện tượng này gặp phổ biến trong tự nhiên, chứng tỏ dân gian ta rất tài tình trong việc quan sát hiện tượng, góp phần làm cho học sinh cảm thấy hứng thú khi học bộ môn hóa học. Các công trình xây dựng bằng đá cũng nên chú ý hiện tượng này. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về CÂN BẰNG HÓA HỌC ở lớp 10 và bài giảng về CaCO3 ở lớp 12. VẤN ĐỀ 11 : “ Đá tổ ong” hay các hang động đá vôi được hình thành như thế nào. Thạch nhủ trong các hang động, cặn trong ấm khi đun nước tạo thành ra sao? + Cơ sở lý thuyết: - Sự tạo thành các hang động (sơn đoòng), hay sự hình thành “đá tổ ong” - Núi đá vôi chứa chủ yếu là canxi cacbonat (CaCO3). Trong nước mưa có hòa tan khí CO2 có thể hòa tan được đá vôi tạo thành các hang động theo phản ứng thuận:   Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O   - Sự tạo thành thạch nhủ trong các hang động, cặn trong ấm khi đun nước. - Nước mưa có chứa muối Ca(HCO3)2 do chảy qua vùng núi đá vôi ngấm vào các khe hở của hang, do áp suất CO2 giảm nên cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch tạo thành các thanh thạch nhũ qua thời gian hàng trăm năm. Điều này giải thích tương tự cho sự tạo cặn khi đun nước lấy từ sông, hồ...   CaCO3↓ + CO2 + H2O Ca(HCO3)2   + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này giúp cho học sinh hiểu được thêm một số hiện tượng tự nhiên, sự hình thành các kì quan hang động núi đá vôi. (ở Việt Nam có hệ thống hang động 12 Phong Nha – Kẻ Bàng). Giáo viên có thể áp dụng vào bài giảng ở mục HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CANXI và NƯỚC CỨNG. VẤN ĐỀ 12: Ca dao Việt Nam có câu: “ Lúa chiêm lấp ló đầu bờ. Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên.” Hóa học có thể giải thích như thế nào? + Cơ sở lý thuyết: - Trong quá trình sinh trưởng cây rất cần nguyên tố nitơ dưới dạng ion NO3- hoặc NH4+. Cây trồng không thể hấp thụ đạm ở dạng N2. Trong không khí có khoảng 80% thể tích là N2 và khoảng 20% thể tích là O2. Khi có sấm sét, tức là có hiện tượng phóng tia lửa điện vào không khí thì một phần khí N2 kết hợp với O2 tạo ra khí NO:   2NO N2 + O2   - Sau đó NO kết hợp với O2 tạo ra NO2: 2NO + O2 → 2NO2 Khí NO2 tan trong nước mưa tạo ra HNO3, sau đó tạo muối nitrat (ion NO3- cây trồng hấp thụ dễ dàng) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 - Lúa chiêm đang trong thời kì tăng trưởng, rất cần hàm lượng đạm, khi hấp thụ lượng ion NO3- từ nước mưa sẽ phát triển rất nhanh, cho năng suất cao. - Nhờ hiện tượng này mà hàng năm làm tăng khoảng 6 – 7 kg nitơ cho 1 ha đất, tạo thêm lượng màu mỡ cho đất. Ngày nay người ta sản xuất phân urê (NH2)2CO từ nguồn nguyên liệu không khí để chủ động nguồn đạm bón cho cây trồng. + Phạm vi ứng dụng: - Đây là câu ca dao rất hay, mang tính thực tiễn trong đời sống nông dân. Ông bà ta đã rất tài tình đúc kết qua thời gian, và bây giờ lại được giải thích dưới ánh sáng của khoa học. Giúp học sinh hứng thú, thấy hóa học rất gần gũi cuộc sống. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong các bài giảng về NITƠ, PHÂN BÓN HÓA HỌC ở chương trình lớp 11. 13 VẤN ĐỀ 13 : Ngộ độc khí CO như thế nào? + Cơ sở lý thuyết: 0 t - Khi đốt cháy than (cacbon) sẽ xảy ra phản ứng: C + O2   CO2 Trong điều kiện thiếu O2 thì xảy phản ứng: 0 t CO2 + C   2CO - Khí CO rất độc do có khả năng hóa hợp với hemoglobin trong máu tạo ra hợp chất bền ngăn cản quá trình vận chuyển oxi từ phổi đến các mao quản máu trong cơ thể con người và động vật, gây đông máu, gây trụy tim mạch dẫn đến tử vong. - Trong quá trình hô hấp của con người, khí CO sẽ thâm nhập từ từ, làm cho ta bị “lịm” dần, gây tử vong nếu không cấp cứu kịp thời. - Trong mùa lạnh, nhất là phụ nữ mới sinh người ta thường hay đốt lò than trong nhà kín cửa để giữ ấm. Đây là việc làm rất nguy hiểm vì sẽ bị ngộ độc khí CO. Nhà bếp cũng nên rộng thoáng, có thông hơi để tránh ngộ độc khí CO cho con người. + Phạm vi ứng dụng: - Giúp học sinh hiểu và tránh bị ngộ độc khí CO cho bản thân và những người xung quanh, đặc biệt là không nên dùng lò than để giữ ấm trong nhà kín. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này khi giảng bài CACBON ở lớp 11. VẤN ĐỀ 14 : Ngộ độc khí CH4 như thế nào? + Cơ sở lý thuyết: - Trong thực tế có xảy ra hiện tượng khi người ta leo xuống các giếng sâu, hoặc vào trong các bồn chứa nước xây thành bằng xi-măng thì bị chết do ngộ độc khí. - Học sinh đã biết, khí metan (CH4) có thể sinh ra khi xác thực vật bị phân hủy lâu ngày. Cho nên khí metan còn được gọi là “khí bùn ao”. Trong các giếng sâu hoặc hồ chứa nước có xây bằng gạch đá, xi-măng lâu ngày có rong rêu bao phủ. Chính sự phát triển, cũng như phân hủy lớp rong rêu có sinh ra khí metan (CH4). Ngộ độc khí CH4 có thể gây tử vong nhanh cho người nếu không cấp cứu kịp thời. + Phạm vi ứng dụng: - Giúp học sinh biết được một mối nguy hiểm có thể xảy ra trong cuộc sống để phòng tránh, cũng như giải thích cho mọi người thân xung quanh hiểu. 14 - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này khi giảng về bài ANKAN ở lớp 11. VẤN ĐỀ 15 : Người ta phát hiện ra dấu vân tay của tội phạm để lại trên hiện trường như thế nào? + Cơ sở lý thuyết: - Lấy tờ giấy sạch, ấn ngón tay vào một mặt rồi sau đem mẫu giấy đó đặt trên miệng ống nghiệm có đựng cồn iôt. Dùng đèn cồn đun ống nghiệm cồn iốt đó. Đợi cho đến khi có khí màu tím (hơi I2) thoát ra, một lúc sau thấy dấu vân tay hiện dần lên tờ giấy (màu nâu). Do đầu ngón tay có mồ hôi (trong đó có dầu khoáng, chất béo...) sẽ lưu lại trên giấy mà mắt thường không nhìn thấy. Các chất này khi gặp hơi I2 sẽ cho màu nâu rất rõ. Ngày nay kĩ thuật lấy dấu vân tay có nhiều tiến bộ hơn. + Phạm vi ứng dụng: - Đây chỉ là một câu chuyện về ứng dụng của hóa học gây thích thú cho học sinh. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về CHẤT BÉO ở lớp 12. VẤN ĐỀ 16 : Làm thế nào để có thể khử mùi tanh của cá (đặc biệt là cá mè) ? + Cơ sở lý thuyết: - Trên lớp vảy cá (đặc biệt là cá mè) có chứa nhiều các amin như metylamin, đimetylamin, nhiều nhất là trimetylamin (CH3)3N. Các amin này có mùi khai khó chịu, gây nên mùi tanh của cá. - Để khử mùi tanh đó, sau khi mổ cá rửa sạch, ta có thể dùng giấm ăn (CH3COOH) chà sát lên thân mình cá, sẽ khử hết mùi tanh - Amin là những chất có tính bazơ, giấm ăn là axit sẽ trung hòa các amin tạo ra muối amoni tan nhiều trong nước, sau đó bị nước rửa trôi: CH3COOH + (CH3)3N → [CH3COO]- (CH3)3NH+ + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này gần gũi với cuộc sống, gây hứng thú cho học sinh. - Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về AMIN ở lớp 12. 15 VẤN ĐỀ 17 : Vì sao “bánh bao” thường rất xốp và có mùi khai ? + Cơ sở lý thuyết: - Khi làm bánh bao người ta thường cho ít bột nở NH4HCO3 vào bột mì. Khi nướng bánh, NH4HCO3 phân hủy thành các chất khí và hơi thoát ra nên làm cho bánh xốp và nở. Do khí NH3 sinh ra nên làm cho bánh bao có mùi khai. 0 t NH4HCO3(r)   NH3↑ + CO2↑ + H2O↑ + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này cũng rất gần gũi cuộc sống hàng ngày, gây thích thú nhiều cho học sinh. Giáo viên có thể vận dụng vấn đề này trong bài giảng về AMONIAC ở lớp 11. VẤN ĐỀ 18 : Tại sao khi nhai cơm lâu ở miệng ta cảm thấy có vị ngọt? Tại sao ăn cơm cháy cảm thấy ngọt? + Cơ sở lý thuyết: - Trong cơm có chứa một lượng lớn tinh bột (khoảng 80%). Trong nước bọt của người có rất nhiều các enzym. Khi ta nhai kĩ cơm trong miệng, tinh bột trộn đều với nước bọt tạo ra sự thủy phân tinh bột tạo ra đường mantozơ và cuối cùng là glucozơ. +H O +H O +H O  Đextrin (C6H10O5)x  Tinh bột (C6H10O5)n  glucozơ.  Mantozơ  α-amilaza mantaza β-amilaza 2 2 2 - Cơm cháy, hay vỏ bánh mì... là những nơi tiếp xúc với nhiệt độ cao nên quá trình thủy phân diễn ra nhanh hơn, tạo ra glucozơ nhiều hơn, khi ăn ta cảm thấy ngọt hơn. + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này cung cấp cho học sinh kiến thức về sự thủy phân tinh bột, học sinh gặp vấn đề này hàng ngày trong các bữa ăn, giúp các em hứng thú khi học. - Giáo viên có thể áp dụng vấn đề này khi giảng về bài TINH BỘT ở lớp 12. VẤN ĐỀ 19 : “Hiện tượng mưa axit” là gì ? Tác hại như thế nào ? + Cơ sở lý thuyết: - Khí thải công nghiệp và khí thải của các động cơ đốt trong ( ô tô, xe máy) có chứa các khí SO2, NO, NO2,…Các khí này tác dụng với O2 và hơi nước trong không 16 khí nhờ xúc tác oxit kim loại (có trong khói, bụi nhà máy) hoặc ozon tạo ra axit sunfuric H2SO4 và axit nitric HNO3. 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 2NO + O2 → 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 - Axit H2SO4 và HNO3 tan vào nước mưa tạo ra mưa axit. Vai trò chính của mưa axit là H2SO4 còn HNO3 đóng vai trò thứ hai. - Hiện nay mưa axit là nguồn ô nhiễm chính ở một số nơi trên thế giới. - Mưa axit làm mùa màng thất thu và phá hủy các công trình xây dựng, các tượng đài làm từ đá cẩm thạch, đá hoa, đá phấn (thành phần chính là CaCO3): CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề ô nhiễm môi trường luôn được cả thế giới quan tâm. Giáo viên có thể đưa vấn đề này vào khi dạy bài “Axit sunfuric - Muối sunfat” hoặc bài“Axit nitric”. VẤN ĐỀ 20 : Thế nào là “hiệu ứng nhà kính”? + Cơ sở lý thuyết: - Vấn đề khí hậu trái đất đang ngày càng ấm dần lên có nguyên nhân do sự gia tăng hàm lượng khí CO2 trong khí quyển. Khí CO2 trong khí quyển hấp thụ một phần các bức xạ nhiệt có bước sóng nhất định từ mặt trời chiếu xuống. Những bức xạ nhiệt có bước sóng cao hơn phát ra từ mặt đất thì khí CO2 lại hấp thụ mạnh và phát trở lại, làm cho Trái đất ấm dần lên. - Người ta tính rằng, nếu hàm lượng CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi so với hiện tại thì mặt đất sẽ tăng thêm khoảng 4oC. - Về mặt bức xạ, lớp CO2 trong khí quyển tương đương với lớp thủy tinh của các nhà kính dùng để trồng hoa ở xứ lạnh. Do đó, hiện tượng làm cho trái đất ấm dần lên như vừa nêu được gọi là hiệu ứng nhà kính. Hiệu ứng nhà kính có ảnh hưởng đến khí 17 hậu và môi trường: Mùa hè nóng hơn, mùa đông bớt lạnh, băng ở hai cực trái đất tan nhiều hơn làm cho mực nước biển dâng cao hơn gây thiên tai lũ lụt. - Hiện nay, đã có nhiều quốc gia tham gia Hiệp ước toàn cầu về cắt giảm khí thải để hạn chế lượng khí CO2 đưa vào khí quyển. + Phạm vi ứng dụng: - Giúp học sinh có ý thức bảo vệ môi trường sống. - Giáo viên có thể áp dụng vấn đề này trong bài giảng về HỢP CHẤT CỦA CACBON ở lớp 11 và bài giảng về HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ở lớp 12. VẤN ĐỀ 21 : Một số ứng dụng lý thú của hợp chất kim loại kiềm. + Cơ sở lý thuyết: - Natri peoxit (Na2O2) dùng để cung cấp oxi cho thủy thủ trong tàu ngầm, đồng thời hấp thụ khí CO2 do thủy thủ đoàn thải ra (bằng dung dịch NaOH) do có phản ứng sau: Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2; o t 2H2O2   2H2O + O2↑ - Kali supeoxit (KO2) được dùng chủ yếu làm nguồn cung cấp O2 trong các máy hô hấp nhân tạo dùng khi cấp cứu, theo cơ chế như sau: Cho một lượng KO2 và hơi nước vào một mặt nạ, người đeo mặt nạ thải ra khí CO2 sẽ được mặt nạ hấp thụ gây ra phản ứng tạo ra khí O2 (gọi là mặt nạ oxi): 4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2↑ - Liti hiđrua (LiH) được dùng để tạo khí H2 tự động bơm các phao cứu sinh có trong dù của các phi công khi rơi xuống biển. Nhờ cơ chế: các muối hiđrua nhanh chóng bị nước thủy phân ngay ở nhiệt độ thường giải phóng khí H2: LiH + H2O → LiOH + H2 ↑ - Hợp kim Na-K với tỉ lệ số nguyên tử là 1:2 nóng chảy rất thấp (4,3oC) nên được dùng trong các thiết bị báo cháy. + Phạm vi ứng dụng: - Các thông tin trên gây nhiều hứng thú cho học sinh khi tiếp thu bài học. - Giáo viên có thể áp dụng vấn đề trong bài giảng về KIM LOẠI KIỀM ở lớp 12. 18 VẤN ĐỀ 22 : Vì sao pháo hoa có nhiều màu sắc rực rỡ ? + Cơ sở lý thuyết: - Màu sắc sống động, rực rỡ mà pháo hoa tạo ra là kết quả của sự kết hợp giữa nhiều loại hoá chất với nhau. Magiê và nhôm đốt cháy tạo ra ánh sáng trắng, muối natri tạo ra màu vàng, stronti nitrat hoặc cacbonat tạo ra màu đỏ và bari nitrat tạo ra màu xanh lá cây. Màu sắc rực rỡ của pháo hoa là do một số ion kim loại khi bị đốt nóng ở nhiệt độ cao tạo nên như: - Ion Na+ khi cháy cho ngọn lửa màu vàng tươi. - Ion K+ khi cháy cho ngọn lửa màu tím. - Ion Li+ khi cháy cho ngọn lửa màu đỏ tía. - Ion Ca2+ khi cháy cho ngọn lửa màu đỏ da cam. - Ion Sr2+ khi cháy cho ngọn lửa màu đỏ thắm (đỏ máu). - Ion Ba2+ khi cháy cho ngọn lửa màu lục. - Các kim loại hoặc muối của chúng được nghiền thành bột nhỏ, trộn với thuốc pháo. Khi bắn vào trời đêm các ion này bị đốt nóng bởi thuốc pháo nổ tung vào không gian tạo nên màu sắc đẹp của pháo hoa dùng trong các dịp lễ hội. + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này học sinh đã gặp trong thực tiễn, làm cho học sinh rất hứng thú. - Giáo viên có thể áp dụng vấn đề này trong bài giảng về KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ hay NHẬN BIẾT MỘT SỐ CATION ở chương trình lớp 12. VẤN ĐỀ 23 : Người ta tạo máu giả trong các cảnh chiến đấu gây thương vong ở trong điện ảnh như thế nào ? + Cơ sở lý thuyết: - Trong phim điện ảnh, các cảnh chiến đấu gây thương vong có chảy máu như thật. Vậy các cảnh đó được thực hiện như thế nào? 19 - Học sinh đã được biết: ion Fe3+ khi kết hợp với ion SCN- (thioxianat) sẽ tạo ra các ion phức có màu đỏ máu: Fe3+ + 3SCN-   Fe(SCN)3 (màu đỏ máu) - Trên bề mặt thanh vũ khí (tất nhiên là bằng nhựa dẻo) có thoa một lớp dung dịch muối của Fe(III) không màu. Trên da của diễn viên có thoa một lớp muối thioxianat (NaSCN) không màu. Khi chiến đấu, chạm thanh vũ khí vào da người diễn viên thì hai dung dịch này nhanh chóng kết hợp với nhau tạo ra chất lỏng màu đỏ như máu thật, tạo cảnh thương vong trong phim ảnh. + Phạm vi ứng dụng: - Vấn đề này gây hứng thú cho học sinh, các em sẽ cảm thấy hóa học ứng dụng trong mọi lĩnh vực và rất gần gũi với cuộc sống. - Giáo viên có thể áp dụng vấn đề này trong bài giảng NHẬN BIẾT CÁC CATION ở trong chương trình lớp 12. VẤN ĐỀ 24 : Các nguyên tố hóa học trong cơ thể con người ta gồm những gì? + Cơ sở lý thuyết: - Các nhà khoa học đã có tính toán một cách thú vị như sau: Trong cơ thể con người ta có - Lượng nước đủ giặt sạch một chiếc áo sơ-mi. - Lượng Fe đủ để làm một chiếc đinh 5 phân. - Lượng đường đủ làm nửa cái bánh ngọt nhỏ. - Lượng vôi (canxi) đủ để xây một cái chuồng gà. - Lượng chất béo đủ để nấu 7 chiếc bánh xà phòng. - Lượng photpho đủ để sản xuất trên 2000 chiếc đầu que diêm. - Lượng lưu huỳnh đủ để giết chết một con bọ chét. 20