Đề tài Sử dụng một số thí nghiệm thay thế trong dạy học Hóa học THCS

học. Thí nghiệm giữ vai trò quan trọng trong nhận thức, phát triển giáo dục của quá trình dạy học. Thông qua thí nghiệm học sinh nắm vững kiến thức một cách hứng, vững chắc và sâu sắc hơn. Thí nghiệm hóa học được sử dụng với tư cách là nguồn gốc, là xuất xứ của kiến thức để dẫn lí thuyết, hoặc với tư cách kiểm tra lí thuyết. Thí nghiệm hóa học còn có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giớ quan duy vật biện chứng và cũng cố niềm tin khoa học của học sinh, giúp hình thành cho học sinh những đức tính tốt: thận trọng, ngăn nắp, trật tự, gọn gàng. Sử dụng thí nghiệm được coi là tích cực khi thí nghiệm là nguồn kiến thức để học sinh khai thác. 
 Trong các tiết dạy có sử dụng thí nghiệm thì không nhất thiết giáo viên phải tự tay làm, để từ đó tạo nên sự hứng thú cho HS. Những thí nghiệm thực hiện theo hướng chứng minh cho lời giảng của giáo viên là ít tích cực hơn là những thí nghiệm được thực hiện theo hướng nghiên cứu từ phía HS.
 -Mức 1: ( ít tích cực) GV hoặc 1 HS thực hiện thí nghiệm biểu diễn. HS quan sát thí nghiệm nhưng chỉ để chứng minh cho phản ứng đã xảy ra hoặc một tính chất một quy luật mà giáo viên đã nêu.
 - Mức 2:( tích cực) HS nghiên cứu thí nghiệm do GV hoặc một HS biểu diễn.
 + HS nắm được mục đích thí nghiệm + Quan sát mô tả hiên tượng
 + Giải thích hiện tượng + HS quan sát hiện tượng.
 - Mức 3: (rất tích cực). Nhóm HS làm trực tiếp làm thí nghiệm, nghiên cứ thí nghiệm.
 + HS nắm được mục đích thí nghiệm + HS làm thí nghiệm mô tả hiện tượng 
 + Giải thích hiện tượng + Rút ra kết luận.
 Chính bỡi vai trò quan trọng của thí nghiệm bên cạnh sự cần thiết phải đầu tư và cung cấp một số thiết bị thí nghiệm hiện đại thì việc nghiên cứu, thiết kế và thực hiện các thí nghiệm đơn giản để các em có thể tiến hành được trên lớp, hay ở nhà.
II - MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ SƯ PHẠM KHI TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM THAY THẾ.
 - Các thí nghiệm phải đơn giản thể hiện rõ hiện tượng hóa học cần quan sát, học sinh tiến hành dễ thành công.
 - Dụng cụ, hóa chất thay thế phải dễ tìm kiếm, rẻ, thường được tận dụng các sản phẩm thừa trong cuộc sống. 
 - Kết quả đảm bảo không sai lệch về kiến thức khoa học.
 - Đảm bảo an toàn cho học sinh.
III- TIẾN HÀNH MỘT SỐ THÍ NGHIỆM CỤ THỂ
 Qua nhiều năm giảng dạy bản thân không ngừng tìm tòi, mạnh giạn sữa đổi, cải tiến một số dụng cụ, hóa chất nhằm giúp cho tất cả các em HS đều có thể tự tay tiến hành thí nghiệm .
Thí nghiệm cải tiến thứ nhất: 
 Khi dạy bài : Không khí – Sự cháy ( Bài 28, Hóa học 8 ). Phần thí nghiệm xác định thành phần của không khí .
 Một số khó khăn gặp phải như khi GV muốn tiến hành thí nghiệm theo nhóm HS, khi đốt photpho đỏ nếu khói P2O5 bay ra nhiều dễ gây ô nhiễm, HS có thể bị ho, sặc. Khói P2O5 có màu trắng dễ gây mờ ống thủy tinh dẫn đến HS khó quan sát mức nước dâng lên đúng vạch. Bên cạnh đó nếu GV tiến hành thí nghiệm theo nhóm trong nhiều lớp qua nhiều năm dễ gây tốn kém photpho. Với những khó khăn trên trong những năm qua tôi đã có một sáng kiến, nhằm cải tiến thí nghiệm để đem lại hiêu quả thiết thực. Cụ thể .
 a. Dụng cụ thí nghiệm:
 - Cốc thủy tinh có chia vạch 6 phần bằng nhau.
 - Chậu thủy tinh cỡ bé.
 - Môi sắt có gắn sẵn nút cao su.
 b. Hóa chất:
 - Mẫu nến nhỏ.
 - Dung dịch nước vôi trong (thay cho nước) có nhỏ vài giọt phenolphtalein để dung dịch có màu hồng nhạt giúp HS dễ quan sát hơn.
 c. Tiến hành: Chia học sinh thành các nhóm nhỏ (4 em một nhóm). GV hướng dẫn để HS tự làm thí nghiệm:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Hướng dẫn HS thực hiện thí nghiệm.
? Trong ống thủy tinh còn lại mấy phần bằng nhau ?
- Hướng dẫn HS quan sát hiện tượng trong ống thủy tinh
- Đặt ống thủy tinh vào trong chậu nước. 
- Cho nước vôi trong từ từ vào chậu và cốc sao cho đến vạch mức số 1 thì dừng lại.
+ Trong ống thủy tinh chỉ còn 5 phần bằng nhau.
- Gắn mẫu nến nhỏ vào môi sắt ( có thể tận dụng các mẫu nến thừa và các sợi chỉ, sợi dù làm bấc). 
- Châm lửa cho nến đỏ, đưa vào ống thủy tinh và đậy kín miệng bằng nút cao su.
- Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống thủy tinh.
6
6
5
5
3
4
4
3 
2
2
1
1
 Nước vôi trong +phenolphtalein
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Hướng dẫn HS quan sát hiện tượng trong ống thủy tinh.
? Nến có tiếp tục cháy và cháy mãi không ?
? Mức nước trong ống thủy tinh thay đổi như thế nào? (khi nhiệt độ trong ống thủy tinh bằng nhiệt độ bên ngoài).
? Vì sao mức nước dâng lên và dâng đến vạch số 2 thì dừng lại ?
? Vậy oxi chiếm bao nhiêu phần về thể tích không khí trong ống thủy tinh? 
- Khí còn không duy trì sự cháy, sư sống, không làm đục nước vôi đó là khí nitơ
? Vậy khí nitơ chiếm bao nhiêu phần thể tích trong không khí ?
+ HS tiến hành thí nghiệm.
+ Ngọn nến cháy yếu dần rồi tắt hẳn
+ Mực nước trong ống thủy tinh dâng lên đến vạch số 2 thì dừng lại.
+ Mực nước dâng lên để chiếm chổ phần thể tích khí oxi mất đi do nến đốt cháy ?
+ Oxi chiếm 1/5 về thể tích trong không khí. 
+ Nitơ chiếm 4/5 về thể tích (78%).
 Như vậy ở đây tôi đã có một số thay đổi như:
 - Photpho đỏ thay thế bằng nến ( đở tốn kém hơn, dễ tiến hành hơn) 
 - Nước được thay thế bằng nước vôi trong ( để hấp thụ khí CO2 sinh ra khi nến cháy). Xin được nói thêm là nếu dùng nước thì CO2 sinh ra sẻ khó tan hết và chiếm một thể tích trong ống thủy tinh. Dẩn tới mực nước dâng lên sẻ không được chính xác. Nước vôi có thêm dung dịch phenolphtalein có màu hồng giúp HS dể quan sát hơn.
 Với sáng kiến trên đa số HS tôi dạy đều rất hứng thú với giờ học. Rất tự giác làm thí nghiệm. Điều đặc biệt các em có thể tiến hành lại thí nghiệm ở nhà để kiểm chứng lại.
2- Thí nghiệm cải tiến thứ 2:
 Khi dạy bài “ Một số axit quan trọng” ( Bài 4, Hóa học 9) phần axit sunfuric đặc có những tính chất hóa học riêng, mục Tính háo nước :
 a, Chuẩn bị. – GV:
 + Dd H2SO4 rất loãng để sẵn trong lọ thủy tinh 
 + Đũa thủy tinh nhọn đầu
 + Đèn cồn
 + Một ít mẫu giấy trắng do học sinh chuẩn bị.
 b, Tiến hành:
 GV có thể giới thiệu: “Ta đạt tên cho thí nghiệm này là lọ mực thần kì ”. Mực là axit sunfuric rất loãng, bút là đũa thủy tinh.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-GV chia nhóm (gồm 2 HS) cho HS tiến hành thí nghiệm 
-Hướng dẫn HS dùng đũa thủy tinh nhúng vào lọ axit sunfuric loãng viết một chữ tùy ý lên tờ giấy. Hơ nóng tờ giấy cẩn thận trên đèn cồn.
- Nhận xét hiện tượng.
- Yêu cầu các nhóm giải thích các hiện tượng xảy ra.
- Khi hơ nhiệt độ làm nước ở nét chữ bay hơi, axit sunfuric đặc dần. Nó sẻ chiếm hai nguyên tố ( thành phần của nước ) là H và O ra khỏi chất xenlulozơ là thành phần chính của tờ giấy. Người ta nói H2SO4 đặc có tính háo nước. Chất còn lại là C có màu đen.
- Công thức phân tử xenluloxơ là (C6H10O5)n hãy viết PTHH của phản ứng ?
- GV yêu cầu HS viết các PTHH xảy ra khi cho H2SO4 đặc vào đường C12H22O11 và glucozơ C6H12O6 . 
- HS tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn của GV 
+ Trên tờ giấy dòng chữ dần dần xuất hiện từ màu trắng chuyển sang màu vàng, sau đó là màu nâu và cuối cùng là màu đen.
+ Hs giải giải thích 
H2SO4 đặc 
PTHH: 
 (C6H10O5)n 6n C + 5nH2O
PTHH:
H2SO4 đặc 
H2SO4 đặc 
C12H22O11 12C + 11H2O
C6H12O6 6C + 6H2O 
*Lưu ý: 
+ Trong quá trình hơ nóng phải cẩn thận, từ từ để không làm tờ giấy bị cháy.
+ Có thể cuộn tròn tờ giấy cho vào một ống nghiệm, rồi hơ qua ngọn lửa khi đố giấy sẻ không bị cháy.
 Với thí nghiệm này GV có thể sữ dụng để cũng cố lại phần tính háo nước của H2SO4 đặc, để thêm phần sinh động cho bài dạy
 Thí nghiệm trên tiến hành đơn giản, học sinh tích cực hoạt động hơn. Đặc biệt các em sẻ thấy được tính háo nước chỉ thể hiện khi H2SO4 đặc còn loãng thì không có. Hầu hết mỗi em đều tự tay làm thí nghiệm, điều này sẻ tránh được một thực trạng khi cho các nhóm thí nghiệm thì chỉ một vài em khá hơn làm còn các em khác không hề tham gia. Khi đó những HS này tiếp thu kiến thức sẻ thụ động, dễ dẫn đến tự ti trong học tập.
 Sau đây tôi xin được giới thiệu một sản phẩm của một nhóm gồm 2 em HS lớp 9A, sau khi tiến hành viết một dòng chữ từ “ lọ mực thần kì”. 
3. Thí nghiệm cải tiến thứ 3:
 Khi dạy bài Tính chất hóa học của kim loại ( Bài 16, Hóa học 9). Phần phản ứng của kẽm với dung dịch đồng (II) sunfat.
 Một thực tế thường gặp khi tiến hành thí nghiệm cho kẽm vào dung dịch đồng II sunfat lại có hiện tượng sau:
 - Chất rắn màu đen bám lên dây Zn.
 - Bề mặt Zn có sủi bọt khí.
 Điều này sẻ làm cho HS phân tâm, khó giải thích, thậm chí một số GV cũng khó giải thích cho kết quả thí nghiệm trên.
 Theo tôi xuất hiên chất rắn màu đen bám lên dây kẽm là do nguyên nhân sau:
 + Phản ứng xảy ra nhanh nên đồng được sinh ra chưa hình thành được mạng tinh thể.
 + Có bọt khí thoát ra ( H2) do hình thành thế điện hóa. Khi đồng được sinh ra bám trên lá kẽm tạo pin điện hóa. 
 PTHH: Zn + CuSO4 ® ZnSO4 + Cu
 Cu2+ + H2O ® CuOH+ H+
 Zn + H+ ® Zn + + H2 
 a, Chuẩn bị: - Dụng cụ
 + Ống nghiệm, giá để ống nghiệm.
 - Hóa chất
 + Kẽm dây hoặc viên ( có thể lấy kẽm từ vỏ pin cũ ) 
 + Dung dịch đồng II clorua để thay cho đồng II sufat. Vì khi dùng dung dịch đồng II sunfat hiện tượng xuất hiện thường là chất rắn màu đen bám lên.
 Một số đồng nghiệp thay kẽm bỡi sắt hoặc nhôm nhưng theo tôi các thí nghiệm giữa sắt, nhôm với đồng II sunphat sẻ được học ở các bài tiếp theo nên cố gắng giữ nguyên kim loại kẽm chỉ nên thay dung dịch CuSO4 bằng dung dịch CuCl2. 
 b, Tiến hành: 
 - Gv chia HS theo nhóm tiến hành thí nghiệm ( mỗi nhóm 4 em ), phát phiếu học tập. Mẫu phiếu học tập.
 Nhóm: .......
Hiện tượng
Giải thích
PTHH
 Dưới sự hướng dẫn của GV. HS tiến hành thí nghiệm.
 - Cho khoảng 2-3 ml dung dịch CuCl2 vào ống nghiệm. Nhúng dây Zn trong dung dịch CuCl2.
 - GV yêu cầu các nhóm HS nêu hiện tượng và giải thích cho hiện tượng.
Hiện tượng
Giải thích
PTHH
- Có chất rắn màu đỏ bám ngoài lá kẽm.
 - Màu xanh của dung dịch nhạt dần, kẽm tan dần.
- Đồng bị kẽm đẩy ra khỏi dung dịch CuCl2
- Dung dịch CuCl2 dần dần được thay thế bỡi dd ZnCl2 
(r)
(r)
(dd)
(dd)
Zn+CuCl2ZnCl2 +Cu
 Qua việc thay dung dịch CuCl2 đã tránh được hiện tượng khác với SGK. Từ đó cũng cố cho HS niềm t