Các câu hỏi liên hệ thực tế hóa học 9

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH TƯỜNG TRƯỜNG THCS VĨNH TƯỜNG **************** CHUYÊN ĐỀ SỬ DỤNG HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN THỰC TIỄN TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 9 Tác giả chuyên đề: Trần Hoài Nam. Chức vụ : Giáo viên. Đơn vị công tác : Trường THCS Vĩnh Tường Huyện Vĩnh Tường – Tỉnh Vĩnh Phúc. Năm học: 2013 – 2014 1 CHUYÊN ĐỀ : SỬ DỤNG HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN THỰC TIỄN TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 9 Tác giả chuyên đề: Trần Hoài Nam Chức vụ : Giáo viên Đơn vị công tác : Trường THCS Vĩnh Tường. Huyện Vĩnh Tường – Tỉnh Vĩnh phúc Đối tượng : Học sinh lớp 9 Số tiết : 15 tiết [Tương đương 15 tiết vì các câu hỏi được đưa ra theo từng chuyên đề trong quá trình bồi dưỡng học sinh] A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được nhà trường và các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ. Giáo viên được phân công dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi môn Hoá Học đã có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi môn Hoá Học còn nhiều khó khăn cho cả thầy và trò. Là một giáo viên được thường xuyên tham gia bồi dưỡng Học sinh giỏi môn Hoá học THCS, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế khi trực tiếp dạy Đội tuyển sinh giỏi môn Hoá học 8 + 9, tôi đã thấy được nhiều vấn đề mà nhiều học sinh còn lúng túng, nhất là việc nắm bắt kiến thức một cách có hệ thống từ lớp 8 đến lớp 9. Để chuẩn bị cho việc dạy chuyên đề này trên lớp, hàng năm tôi luôn dành thời gian sưu tầm tài liệu, các đề thi của Huyện, của Tỉnh và các tỉnh khác, những nội dung hay, những câu hỏi sáng tạo về “Các hiện tượng thực tiễn” tôi luôn có đánh giá, có ý kiện nhận định của mình trong sổ bồi dưỡng chuyên môn. Xuất phát từ những thực tế đó và một số kinh nghiện trong giảng dạy bộ môn Hóa học, tôi thấy để có chất lượng giáo dục bộ môn hóa học cao, người giáo viên ngoài phát huy tốt các phương pháp dạy học tích cực cần khai thác thêm các hiện tượng hóa học thực tiễn trong đời sống đưa vào bài giảng bằng nhiều hình thức khác nhau nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập bộ môn. Từ những lí do đó tôi chọn 2 đề tài “Sử dụng hiện tượng hóa học liên quan đến thực tiễn trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học lớp 9”. Sau quá trình áp dụng chuyên đề này, đội tuyển sinh giỏi môn Hoá học tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh để đạt được kết quả tốt hơn. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ thống một số hiện tượng hóa học thực tiễn cho các bài giảng trong chương trình bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa học lớp 9. Vận dụng hệ thống các hiện tượng đã xây dựng để dạy học chương trình hóa 9 nhằm giáo dục ý thức và tăng hứng thú học tập bộ môn cho học sinh. III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU III.1. ĐỐI TƯỢNG: Đội tuyển Học sinh giỏi Hóa học lớp 9 III.2. PHẠM VI: Các bài dạy trong chương trình bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa học lớp 9. IV. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI: Đề tài này gồm 03 phần chính A. Phần mở đầu B. Phần nội dung C. Phần kết kuận chung 3 B. PHẦN NỘI DUNG MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC THỰC TIỄN DÙNG CHO CÁC BÀI GIẢNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH BỒI DƯỠNG HSG HÓA HỌC 9 1: Hệ thống các hiện tượng sử dụng trong những bài giảng chương I: CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ Câu 1: “Hiện tượng mưa axit” là gì ? Tác hại như thế nào ? Giải thích: - 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 oxi O 2 và hơi nước trong không 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 + 2H2 O → 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 trị 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 vôi, đá phiến [các loại đá này thành phần chính là CaCO3]: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca[NO3]2 + CO2↑ + H2O Áp dụng: Ngày nay hiện tượng mưa axit và những tác hại của nó đă gây nên những hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt là ở những nước công nghiệp phát triển. Vấn đề ô nhiễm môi trường luôn được cả thế giới quan tâm. Việt Nam chúng ta đang rất chú trọng đến vấn đề này. Do vậy mà giáo viên phải cung cấp cho học sinh những hiểu biết về hiện tượng mưa axit cũng như tác hại của nó nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường. Câu 2: Axit clohiđric có vai trò như thế nào đối với cơ thể ? Giải thích: Axit clohiđric có vai trò rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể. Trong dịch dạ dày của người có axit clohiđric với nồng độ khoảng chừng 0,0001 đến 0,001 mol/l [có độ pH tương ứng với là 4 và 3]. Ngoài việc hòa tan các muối khó tan, nó còn là chất xúc tác cho các phản ứng phân hủy 4 các chất gluxit [chất đường, bột] và chất protein [đạm] thành các chất đơn giản hơn để cơ thể có thể hấp thụ được. Lượng axit trong dịch dạ dày nhỏ hơn hay lớn hơn mức bình thường đều gây bệnh cho người. Khi trong dịch dạ dày có nồng độ axit nhỏ hơn 0,0001 mol/l [pH > 4,5] người ta mắc bệnh khó tiêu, ngược lại nồng độ axit lớn hơn 0,001 mol/l [pH < 3,5] người ta mắc bệnh ợ chua. Một số thuốc chữa đau dạ dày chứa muối hiđrocacbonat NaHCO3 [còn gọi là thuốc muối] có tác dụng trung hòa bớt lượng axit trong dạ dày. NaHCO3 + HCl � NaCl + CO2 + H2O Áp dụng: Nhu cầu ngày càng cao của con người kéo theo nhu cầu ăn uống ngày càng đa dạng, phong phú. Vấn đề ăn uống ảnh hưởng dạ dày ngày càng tăng. Giáo viên có thể đưa vấn đề này trong phần ứng dụng của Axit clohiđric. Câu 3: Vì sao nước rau muống đang xanh khi vắt chanh vào thì chuyển sang màu đỏ ? Giải thích: Có một số chất hóa học gọi là chất chỉ thị màu, chúng làm cho dung dịch thay đổi khi độ axit thay đổi. Trong rau muống [và vài loại rau khác] có chấy chỉ thị màu này, trong chanh có 7% axit xitric. Vắt chanh vào nước rau làm thay đổi độ axit, do đó làm thay đổi màu của nước rau. Khi chưa vắt chanh nước rau muống màu xanh lét là chứa chất kiềm. Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần mở rộng tính chất hóa học của axit khi tác dụng với quỳ tím. Câu 4: Vì sao bôi vôi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau ? Giải thích: Do trong nọc của ong, kiến, nhện [và một số con khác] có axit hữu cơ tên là axit fomic [HCOOH]. Vôi là chất bazơ nên trung hòa axit làm ta đỡ đau. Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần mở rộng tính chất hóa học của bazơ. Câu 5: Tại sao khi tô vôi lên tường thì lát sau vôi khô và cứng lại ? Giải thích: Vôi là canxi hiđroxit, là chất tan ít trong nước nên khi cho nước vào tạo dung dịch trắng đục, khi tô lên tường thì Ca[OH]2 nhanh chống khô và cứng lại vì tác dụng với CO2 trong không khí theo phương trình: 5 Ca[OH]2 + CO2 � CaCO3 �+ H2O � Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần mở rộng tính chất hóa học của canxi hiđroxit. Câu 6: Tại sao những người có thối quen ăn trầu thì luôn có lợi và hàm răng chắc khỏe? Giải thích: Trong miếng trầu có vôi Ca[OH]2 chứa Ca2+ và OH- làm cho quá trình tạo men răng [Ca5[PO4]3OH] xảy ra thuận lợi: 5Ca2+ + 3PO43- + OH- -> Ca5[PO4]3OH Chính lớp men này chống lại sâu răng. Câu 7: Bột nở là chất gì mà có thể làm cho bánh to ra và xốp được ? Giải thích: [NH4]2CO3 được dùng làm bột nở vì khi trộn thêm bột mì hoặc các bột khác, lúc nướng bánh [NH4]2CO3 phân hủy thành các chất khí và hơi làm cho bánh xốp và nở. t [NH4]2CO3 �� � NH3 �+ CO2 � + H2O � 0 Câu 8: Tại sao khi nấu nước giếng ở một số vùng, lâu ngày thấy xuất hiện lớp cặn ở đáy ấm? Cách tẩy lớp cặn này như thế nào ? Giải thích: Trong tự nhiên, nước ở một số vùng là nước cứng tạm thời - là nước có chứa các muối axit như: Ca[HCO3]2 và Mg[HCO3]2. Khi nấu nước lâu ngày thấy xảy ra phương trình hóa học: Ca[HCO3]2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg[HCO3]2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O Do CaCO3 và MgCO3 là chất kết tủa nên lâu ngày sẽ đóng cặn. Để tẩy lớp cặn này thì dùng giấm [dung dịch CH3COOH 5%] cho vào ấm đun sôi để nguội khoảng một đêm rồi rửa sạch. Câu 9: Bà con nông dân đôi khi bảo quản phân đạm ở nơi có tro bếp. Em có lời khuyên gì đến bà con nông dân ? Giải thích: Trong tro bếp có chứa muối K2CO3 có tính bazơ. Phân đạm có thể là loại đạm Amoni [NH4+] có tính Axit. Vì vậy nếu bảo quản phân đạm ở nơi có tro bếp thì một phần phân đạm phản ứng với to bếp làm cho chất lượng phân bị giảm đi. 6 2NH4+ + CO22- -> 2NH3↑ + CO2↑ + H2O Vì vậy lời khuyên cho bà con nông dân là không nên bảo quản phân đạm ở nơi có tro bếp. 2: Hệ thống các hiện tượng sử dụng trong những bài giảng Chương II: KIM LOẠI Câu 10:Vì sao ta hay dùng bạc để “đánh gió” khi bị bệnh cảm ? Giải thích: Khi bị bệnh cảm, trong cơ thể con người sẽ tích tụ một lượng khí H 2S tương đối cao. Chính lượng H2S sẽ làm cho cơ thể mệt mỏi. Khi ta dùng Ag để đánh gió thì Ag sẽ tác dụng với khí H2S. Do đó, lượng H2S trong cơ thể giảm và dần sẽ hết bệnh. Miếng Ag sau khi đánh gió sẽ có màu đen xám: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ + 2H2O [đen] Áp dụng: Hiện tượng “đánh gió” đã được ông bà ta sử dụng từ rất xa xưa cho đến tận bây giờ để chữa bệnh cảm. Cách làm này rất có cơ sở khoa học mà mọi người cần phải biết. Giáo viên có thể nêu hiện tượng trên khi dạy phần TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI Câu 11: Tại sao dùng đồ dùng bằng bạc đựng thức ăn, thức ăn lâu bị ôi ? Giải thích: Khi bạc gặp nước sẽ có một lượng rất nhỏ đi vào nước thành ion. Ion bạc có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh. Chỉ cần 1/5 tỉ gam bạc trong một lit nước cũng đủ diệt các vi khuẩn nên giữ cho thức ăn lâu ôi thiu. Câu 12: Tại sao không thể dập tắt đám cháy của các kim loại: K, Na, Mg bằng khí CO2 ? Giải thích: Do các kim loại trên có tính khử mạnh nên vẫn cháy được trong khí CO2 t Mg + CO2 �� � MgO + CO↑ 0 Câu 13: Giải thích hiện tượng: “ Một nồi nhôm mới mua về sáng lấp lánh bạc, chỉ cần dùng nấu nước sôi, bên trong nồi nhôm, chổ có nước biến thành màu xám đen ?” Giải thích: Mới xem thì có vẻ lạ vì nồi nhôm mới, ngoài nước ra thì không tiếp xúc với gì khác, chẳng lẽ nước lại làm cho nồi đen ? 7 Bình thường trông bên ngoài nước không có vấn đề gì, thực tế trong nước có hòa tan nhiều chất, thường gặp nhất là các muối canxi, magiê và sắt. Các nguồn nước có thể chứa lượng muối sắt ít nhiều khác nhau, loại nước chứa nhiều sắt “ là thủ phạm” làm cho nồi nhôm có màu đen. Vì nhôm có tính khử mạnh hơn sắt nên nhôm sẽ đẩy sắt ra khỏi muối của nó và thay thế ion sắt, còn ion sắt bị khử sẽ bám vào bề mặt nhôm, nồi nhôm sẽ bị đen: Để hoàn thành được điều trên phải có 3 điều kiện: Lượng muối sắt trong nước phải đủ lớn; Thời gian đun sôi phải đủ lâu; Nồi nhôm phải là nồi mới Áp dụng: Giáo viên có thể nêu hiện tượng trên để dẫn nhập vào bài: NHÔM. Sau đó học sinh dựa vào những kiến thức đã học để giải thích hiện tượng nồi nhôm bị đen. Câu 14: Tại sao khi đánh phèn chua vào nước thì nước lại trở nên trong ? Giải thích: Công thức hóa học của phèn chua là muối sunfat kép của nhôm và kali ở dạng tinh thể ngậm 24 phân tử nước: K 2SO4.Al2[SO4]324H2O. Do khi đánh phèn trong nước phèn tan ra tạo kết tủa Al[OH] 3, chính kết tủa keo này đã dính kết các hạt đất nhỏ lơ lửng trong nước đục thành các hạt đất to hơn, nặng và chìm xuống làm nước trong. Nên trong dân gian có câu: “ Anh đừng bắc bậc làm cao Phèn chua em đánh nước nào cũng trong” Phèn chua rất có ích cho việc xử lí nước đục ở các vùng lũ để có nước trong dùng cho tắm, giặc. Vì cục phèn chua trong và sáng cho nên đông y còn gọi là minh phàn [minh là trong trắng, phàn là phèn]. Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần liên hệ thực tế trong bài: NHÔM Câu 15: Kim loại Nhôm hoạt động hóa học mạnh hơn kim loại Sắt, nhưng tại sao những đồ dùng bằng sắt thường bị gỉ, còn những đồ dùng bằng Nhôm lại bền hơn ? Giải thích: Khi để các vật dụng bằng nhôm trong không khí thì ở bề mặt vật dụng xảy ra phản ứng giữa kim loại Al với O 2 tạo ra một lớp Al2O3. Bản thân Al2O3 rất bền với nhiệt độ, nên mặc dù lớp Al 2O3 rất mỏng nhưng lại có vai trò như “lớp áo” bảo vệ các vật dụng bằng nhôm. 4Al + 3O2 -> 2Al2O3 8 Câu 16: Vì sao ở các cơ sở đóng tàu thường gắn một miếng kim loại Kẽm Zn ở phía sau đuôi tàu ? Giải thích: Thân tàu biển được chế tạo bằng gang thép. Gang thép là hợp kim của sắt, cacbon và một số nguyên tố khác. Đi lại trên biển, thân tàu tiếp xúc thường xuyên với nước biển là dung dịch chất điện li nên sắt bị ăn mòn, gây hư hỏng. Để bảo vệ thân tàu thường áp dụng biện pháp sơn nhằm không cho gang thép của thân tàu tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Nhưng ở phía đuôi tàu, do tác động của chân vịt, nước bị khuấy động mãnh liệt nên biện pháp sơn là chưa đủ. Do đó mà phải gắn tấm kẽm vào đuôi tàu. Khi đó sẽ xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa. Kẽm là kim loại hoạt động hơn sắt nên bị ăn mòn, còn sắt thì không bị mất mát gì. Sau một thời gian miếng kẽm bị ăn mòn thì sẽ được thay thế theo định kỳ. Việc này vừa đở tốn kém hơn nhiều so với sửa chữa thân tàu. Áp dụng: Sự ăn mòn kim loại đặc biệt là ăn mòn điện hóa hàng năm gây tổn thất thật nghiêm trọng cho nền kinh tế quốc dân. Con người luôn cố gắng tìm ra những phương pháp chống ăn mòn kim loại. Phương pháp điện hóa [ dùng Zn] để bảo vệ vỏ tàu biển như trên rất hiệu quả và được ứng dụng rất rộng răi. Giáo viên có thể nêu vấn đề sau khi dạy bài: KIM LOẠI. 3: Hệ thống các hiện tượng sử dụng trong những bài giảng Chương III: PHI KIM Câu 17: “Ma trơi” là gì ? Ma trơi thường xuất hiện ở đâu ? Giải thích: Trong xương của động vật luôn có chứa một hàm lượng photpho. Khi cơ thể động vật chết đi, nó sẽ phân hủy một phần thành photphin PH 3 và lẫn một ít điphotphin P2H4. Photphin không tự bốc cháy ở nhiệt độ thường. Khi đun nóng đến 150oC thì nó mới cháy được. Còn điphotphin P2H4 thì tự bốc cháy trong không khí và tỏa nhiệt. Chính lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình này làm cho photphin bốc cháy: 2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O Quá trình trên xảy ra cả ngày lẫn đêm nhưng do ban ngày có các tia sáng của mặt trời nên ta không quan sát rõ như vào ban đêm. Hiện tượng ma trơi chỉ là một quá tŕnh hóa học xảy ra trong tự nhiên. Thường gặp ma trơi ở các nghĩa địa vào ban đêm. Áp dụng: 9 Đây là một hiện tượng tự nhiên chứ không phải là một hiện tượng “ thần bí ” nào đó, tránh tình trạng mê tín dị đoan, làm cho cuộc sống thêm lành mạnh. Vấn đề này có thể được đề cập ở trong bài: TÍNH CHẤT CỦA PHỐTPHO Câu 18: Tại sao nước máy thường dùng ở các thành phố lại có mùi khí clo ? Giải thích: Trong hệ thống nước máy ở thành phố, người ta cho vào một lượng nhỏ khí clo vào để có tác dụng diệt khuẩn. Một phần khí clo gây mùi và một phần tác dụng với nước: Cl2 + H2O -> HCl + HClO Axit hipoclorơ HClO sinh ra có tính oxi hóa rất mạnh nên có tác dụng khử trùng, sát khuẩn nước. Phản ứng thuận nghịch nên clo rất dễ sinh ra do đó khi ta sử dụng nước ngửi được mùi clo. Áp dụng: Vấn đề này đang được sử dụng làm sạch nước hiện nay ở các nhà máy nước cung cấp nước cho các thành phố, thị xă, thị trấn. Giải thích được hiện tượng này giúp học sinh hiểu được vai trò và ứng dụng của clo trong cuộc sống mà học sinh có thể kiểm nghiệm thật dể dàng. Giáo viên có thể đặt câu hỏi cho học sinh suy nghĩ để trả lời trong phần ứng dụng của clo trong bài: CLO. Câu 19: Tại sao khi cơm bị khê, ông bà ta thường cho vào nồi cơm một mẫu than củi ? Giải thích: Do than củi xốp, có tính hấp phụ nên hấp phụ hơi khét của cơm làm cho cơm đỡ mùi khê. Áp dụng: Giáo viên có thể đặt 2 câu hỏi trên cho phần liên hệ thực tế trong bài: CACBON Câu 20: Vì sao khi mở bình nước ngọt có ga lại có nhiều bọt khí thoát ra ? Giải thích: Nước ngọt không khác nước đường mấy chỉ có khác là có thêm khí cacbonic CO2. Ở các nhà máy sản xuất nước ngọt, người ta dùng áp lực lớn để ép CO2 hòa tan vào nước. Sau đó nạp vào bình và đóng kín lại thì thu được nước ngọt. Khi bạn mở nắp bình, áp suất bên ngoài thấp nên CO 2 lập tức bay vào không khí. Vì vậy các bọt khí thoát ra giống như lúc ta đun nước sôi. Về mùa hè người ta thường thích uống nước ngọt ướp lạnh. 10 Khi ta uống nước ngọt vào dạ dày, dạ dày và ruột không hề hấp thụ khí CO2. Ở trong dạ dày nhiệt độ cao nên CO2 nhanh chóng theo đường miệng thoát ra ngoài, nhờ vậy nó mang đi bớt một nhiệt lượng trong cơ thể làm cho người ta có cảm giác mát mẻ, dễ chịu. Ngoài ra CO 2 có tác dụng kích thích nhẹ thành dạ dày, tăng cường việc tiết dịch vị, giúp nhiều cho tiêu hóa. Áp dụng: Hiện tượng có nhiều bọt khí thoát ra từ bình nước ngọt có ga hay chai bia thì chắc hẳn học sinh nào cũng biết. Nhưng khi giải thích khí đó là khí gì và có công dụng ra sao ,tại sao người ta đưa khí đó vào bình được ? thì học sinh không biết được. Giáo viên có thể nêu câu hỏi trên khi dạy bài 28: OXIT CỦA CACBON Câu 21: “Hiệu ứng nhà kính” là gì? Giải thích: Khí cacbonic CO2 trong khí quyển chỉ hấp thụ một phần những tia hồng ngoại [tức là những bức xạ nhiệt] của Mặt Trời và để cho những tia có bước sóng từ 50000 đến 100000 Å đi qua dễ dàng đến mặt đất. Nhưng những bức xạ nhiệt phát ra ngược lại từ mặt đất có bước sóng trên 140000 Å bị khí CO 2 hấp thụ mạnh và phát trở lại Trái Đất làm cho Trái Đất ấm lên. Theo tính toán của các nhà khoa học thì nếu hàm lượng CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi so với hiện tại thì nhiệt độ ở mặt đất tăng lên 4oC. Về mặt hấp thụ bức xạ, lớp CO 2 ở trong khí quyển tương đương với lớp thủy tinh của các nhà kính dùng để trồng cây, trồng hoa ở xứ lạnh. Do đó hiện tượng làm cho Trái Đất ấm lên bởi khí CO2 được gọi là hiệu ứng nhà kính. Áp dụng: Ngày nay hiện tượng “Hiệu ứng nhà kính” trở thành một vấn đề có ảnh hưởng mang tính toàn cầu. Mục đích vấn đề giúp học sinh biết được nguyên nhân và tác hại của hiệu ứng nhà kính nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường. Giáo viên có thể đặt vấn đề này khi dạy về OXIT CỦA CACBON Câu 22: Làm thế nào để biết dưới giếng có khí độc CO hoặc khí thiên nhiên CH4 không có oxi để tránh khi xuống giếng bị chết ngạt ? Giải thích: Trong các giếng sâu ở một số vùng đồng bằng thường có nhiều khí độc CO và CH4 và thiếu oxi. Vì một lí do nào đó mà ta xuống giếng thì rất nguy hiểm. Đã có rất nhiều trường hợp tử vong do trèo xuống giếng gặp nhiều khí độc và chết ngạt do thiếu oxi. Điều tốt nhất là tránh phải xuống giếng, nếu có xuống thì nên mang theo bình thở oxi. 11 Trước khi xuống giếng cần thử xem trong giếng có nhiều khí độc hay không bằng cách cột một con vật như gà, vịt rồi thả xuống giếng. Nếu gà, vịt chết thì chứng tỏ dưới giếng có nhiều khí độc. Áp dụng: Đây là hiện tượng hay xảy ra vào mùa khô. Mọi người không hề biết được sự nguy hiểm khi xuống giếng sâu. Thực tế là đã có nhiều cái chết thương tâm xảy ra mà báo đài đã nêu trong thời gian qua. Giáo viên cần đưa vào bài giảng để nhắc nhở học sinh và mọi người. Vấn đề này có thể xen vào bài 28: OXIT CỦA CACBON Câu 23: Hiện tượng tạo hang động và thạch nhũ ở vườn quốc gia Phong Nha - Kẽ Bàng với những hình dạng phong phú đa dạng được hình thành như thế nào ? Giải thích: Ở các vùng núi đá vôi, thành phần chủ yếu là CaCO 3. Khi trời mưa trong không khí có CO2 tạo thành môi trường axit nên làm tan được đá vôi. Những giọt mưa rơi xuống sẽ bào mòn đá thành những hình dạng đa dạng: CaCO3 + CO2 + H2O � Ca[HCO3]2 Theo thời gian tạo thành các hang động. Khi nước có chứa Ca[HCO 3]2 ở đá thay đổi về nhiệt độ và áp suất nên khi giọt nước nhỏ từ từ có cân bằng: Ca[HCO3]2 � CaCO3 + CO2 � + H2O Như vậy lớp CaCO3 dần dần lưu lại ngày càng nhiều, dày tạo thành những hình thù đa dạng Áp dụng: Đây là một hiện tượng thường gặp trong các hang động núi đá, cụ thể là Phong Nha Kẽ Bàng [Quảng Bình]. Học sinh sẽ biết được quá trình hình thành các hang động với những hình dạng phong phú là do thiên nhiên kiến tạo dựa trên các quá trình biến đổi hóa học. Dựa vào tính chất của Canxi cacbonat giáo viên có thể đề cập vấn đề trên ở bài 29: AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT Câu 24: Vận dụng kiến thức hóa học giải thích câu tục ngữ: “ Nước chảy đá mòn” về phương diện môn Hóa học? Giải thích: Thành phần chủ yếu của đá là CaCO 3. Trong không khí có khí CO2 nên nước hòa tan một phần tạo thành axit H2CO3. Do đó xảy ra phản ứng hóa học : CaCO3 + CO2 + H2O � Ca[HCO3]2 12 Khi nước chảy cuốn theo Ca[HCO 3]2, theo nguyên lí dịch chuyển cân bằng 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. Áp dụng: Hiện tượng này thường thấy ở những phiến đá có ḍng nước chảy qua. Do hiện tượng xảy ra chậm nên phải thật sự chú ý chúng ta mới nhận ra điều này. Hiểu được điều này giúp học sinh biết được dụng ý khoa học của câu tục ngữ có từ xa xưa và làm cho hóa học trở nên rất gần gũi hơn trong cuộc sống đời thường. Giáo viên có thể nêu vấn đề này ở bài:CACBON DIOXIT Câu 25: Ca dao Việt Nam có câu: “Lúa chiêm lấp ló ngoài bờ Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên” Mang ý nghĩa hóa học gì ? Giải thích: Câu ca dao có nghĩa là: Khi vụ lúa chiêm đang trổ đồng mà có trận mưa rào kèm theo sấm chớp thì rất tốt và cho năng suất cao. Vì sao vậy ? Do trong không khí có khoảng 80% Nitơ và 20 % oxi. Khi có sấm chớp [tia lửa điện] thì: 20000C N2 + O2 → 2NO Sau đó: 2NO + O2 → 2NO2 Khí NO2 hòa tan trong nước: 4NO2 + O2 + H2O → 4HNO3 HNO3 hòa tan trong đất được trung hòa bởi một số muối tạo muối nitrat cung cấp N cho cây. Nhờ có sấm chớp ở các cơn mưa giông, mỗi năm trung bình mỗi mẫu đất được cung cấp khoảng 6-7 kg nitơ. Áp dụng: Đây là một câu ca dao mang ý nghĩa thực tiễn rất thường gặp trong đời sống. Đây quả là một kinh nghiệm được ông cha ta rút ra qua những tháng năm canh tác nông nghiệp. Học sinh cũng dễ dàng quan sát để kiểm nghiệm và giải thích được một cách khoa học về vấn đề trên. Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên khi dạy ở phần PHÂN BÓN HÓA HỌC. Câu 26: Làm thế nào có thể khắc được thủy tinh ? Giải thích: 13 Muốn khắc thủy tinh người ta nhúng thủy tinh vào sáp nóng chảy, nhấc ra cho nguội, dùng vật nhọn khắc hình ảnh cần khắc nhờ lớp sáp mất đi, rồi nhỏ dung dịch HF vào thì thủy tinh sẽ bị ăn mòn ở những chổ lớp sáp bị cào đi : SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O Nếu không có dung dịch HF thì thay bằng dung dịch H 2SO4 đặc và bột CaF2. Làm tương tự như trên nhưng ta cho bột CaF 2 vào chổ cần khắc, sau đó cho thêm H2SO4 đặc vào và lấy tấm kính khác đặt trên chổ cần khắc. Sau một thời gian, thủy tinh cũng sẽ bị ăn mòn ở những nơi cạo sáp. CaF2 + 2H2SO4 → CaSO4 + 2HF↑ [ dùng tấm kính che lại] Sau đó SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O Áp dụng: Đây là một vấn đề rất thực tế khi mà nghề khắc thủy tinh đang phát triển ở nước ta. Sau bài học học sinh không những biết được phương pháp khắc thủy tinh mà còn có thể giải thích được vấn đề này. Thậm chí đây là cơ sở cho việc học nghề, khơi gợi niềm đam mê học tập, học sinh có thể tự làm thí nghiệm này trong tiết thực hành. Giáo viên có thể nêu vấn đề trên để dẫn dắt vào bài giảng bài: SILIC 4: Hệ thống các hiện tượng sử dụng trong những bài giảng : HỢP CHẤT HỮU CƠ. Câu 1: Làm cách nào để quả mao chín ? Giải thích: Từ lâu người ta đã biết xếp một số quả chín vào giữa sọt quả xanh thì toàn bộ sọt quả xanh sẽ nhanh chóng chín đều. Tại sao vậy ? Bí mật của hiện tượng này đã được các nhà khoa học phát hiện khi nghiên cứu quá trình chín của trái cây. Trong quá trình chín trái cây đã thoát ra một lượng nhỏ khí etilen. Khí này sinh ra có tác dụng xúc tác quá trình hô hấp của tế bào trái cây và làm cho quả mau chín. Nắm được bí quyết đó người ta có thể làm chậm quá trình chín của trái cây bằng cách làm giảm nồng độ etilen do trái cây sinh ra. Điều này đã được sử dụng để bảo quản trái cây không bị chín nẫu khi vận chuyển xa. Ngược lại khi cần cho quả mao chín, người ta thêm etilen vào kích thích quá trình hô hấp của tế bào trái cây. Ngày nay người ta dùng khí đá cho vào thùng trái cây để làm trái cây mao chín vì khi có hơi nước khí đá tác dụng trong môi trường ẩm sinh ra etilen làm trái cây mau chín. Áp dụng: 14 Đây là hiện tượng đã được sử dụng rất lâu nhưng không phải ai cũng biết giải thích được. Giáo viên có thể sử dụng hiện tượng trên liên hệ thực tế trong ở bài: ETILEN Câu 2: Vì sao ném đất đèn xuống ao làm cá chết ? Giải thích: Đất đèn có thành phần chính là canxi cacbua CaC 2, khi tác dụng với nước sinh ra khí axetilen và canxi hiđroxit: CaC2 + 2H2O � C2H2 + Ca[OH]2 Axetilen có thể tác dụng với nước tạo ra anđehit axetic, chính chất này làm tổn thương đến hoạt động hô hấp của cá vì vậy có thể làm cá chết Áp dụng: Giáo viên dùng hiện tượng này mở rộng cho phần điều chế nhằm cũng cố lại tính chất của axetilen ở bài: AXETILEN Câu 3: Tại sao dụng cụ phân tích rượu có thể phát hiện các lái xe đã uống rượu ? Giải thích: Thành phần chính của các loại nước uống có cồn là rượu etylic. Đặc tính của rượu etylic là dễ bị oxi hóa. Có rất nhiều chất oxi hóa có thể tác dụng với rượu nhưng người chọn một chất oxi hóa là crom[VI]oxit CrO 3. Đây là một chất oxi hóa rất mạnh, là chất ở dạng kết tinh thành tinh thể màu vàng da cam. Bột oxit CrO3 khi gặp rượu etylic sẽ bị khử thành oxit Cr2O3 là một hợp chất có màu xanh đen. Các cảnh sát giao thông sử dụng các dụng cụ phân tích rượu etylic có chứa CrO3. Khi tài xế hà hơi thở vào dụng cụ phân tích trên, nếu trong hơi thở có chứa hơi rượu thh hơi rượu sẽ tác dụng với CrO3 và biến thành Cr2O3 có màu xanh đen. Dựa vào sự biến đổi màu sắc mà dụng cụ phân tích sẽ thông báo cho cảnh sát biết được mức độ uống rượu của tài xế. Đây là biện pháp nhằm phát hiện các tài xế đă uống rượu khi tham gia giao để ngăn chặn những tai nạn đáng tiếc xảy ra. Áp dụng: Tai nạn giao thông luôn là nổi ám ảnh của mọi người. Một trong những nguyên nhân chính xảy ra tai nạn giao thông chính là rượu. Nhằm giúp cho học sinh thêm hiểu biết về cách nhận biết rượu trong cơ thể một cách nhanh và chính xác của cảnh sát giao thông, giáo viên nên đưa nội dung này vào bài:Rượu etylic Câu 4: Vì sao ắn sắn [củ mì] hay măng đôi khi bị độc ? Giải thích: 15 Trong sắn và măng có chứa nhiều xianhiđric [HCN]. Xianhiđric là chất khí có mùi hạnh nhân, có vị đắng và rất độc. Trong tự nhiên thường gặp ở một số thực vật như hạt đào, hạt mận, củ sắn, măng tươi… Sắn luộc hay măng luộc hoặc xào nấu có vị đắng là chứa nhiều xianhiđric có nhuy cơ bị ngộ độc. Khi lộc sắn cần mở vung để xianhiđric bay hơi. Sắn đã phơi khô giã thành bột để làm bánh mì thì ăn không bao giờ bị ngộ độc vì khi phơi khô xianhiđric đã bay hơi hết. Câu 5: Sherlock Homes đã phát hiện cách lấy vân tay của tội phạm lưu trên đồ vật ở hiện trường như thế nào chỉ sau ít phút thí nghiệm ? Giải thích: Lấy một trang giấy sạch, ấn một đầu ngón tay lên trên mặt giấy rồi nhấc ra, sau đó đem phần giấy có dấu vân tay đặt đối diện với mặt ống nghiệm có chứa cồn iốt và dùng đèn cồn để đun nóng ở phần đáy ống nghiệm. Khi xuất hiện luồng khí màu tím bốc ra từ ống nghiệm, bạn sẽ thấy trên phần giấy trắng [bình thường không nhận ra dấu vết gì] dần dần hiện lên dấu vân tay màu nâu, rõ đến từng nét. Nếu bạn ấn đầu ngón tay lên một trang giấy trắng rồi cất đi, mấy tháng sau mới đem thực nghiệm như trên thì dấu vân tay vẫn hiện ra rõ ràng. Trên đầu ngón tay chúng ta có dầu béo, dầu khoáng và mồ hôi. Khi ấn ngón tay lên mặt giấy thì những thứ đó sẽ lưu lại trên mặt giấy, tuy mắt thường rất khó nhận ra. Khi đem tờ giấy có vân tay đặt đối diện với mặt miệng ống nghiệm chứa cồn iôt thì do bị đun nóng iôt “thăng hoa” bốc lên thành khí màu tím [ chú ý là khí iôt rất độc], mà dầu béo, dầu khoáng và mồ hôi là các dung môi hữu cơ mà khí iôt dễ tan vào chúng, tạo thành màu nâu trên các vân tay lưu lại. Thế là vân tay hiện ra. Áp dụng: Đây là một ứng dụng quan trọng của iot trong ngành điều tra tội phạm. Giáo viên có thể đề cập ở phần tính chất vật lí trong bài: Chất Béo Câu 6: Các con số ghi trên chai bia như 12o, 14o có ý nghĩa như thế nào? Có giống với độ rượu hay không ? Giải thích: Trên thị trường có bày bán nhiều loại bia đóng chai. Trên chai có nhãn ghi 12 , 14o,…Có người hiểu đó là số biểu thị hàm lượng rượu tinh khiết của bia. Thực ra hiểu như vậy là không đúng. Số ghi trên chai bia không biểu thị lượng rượu tinh khiết [ độ rượu] mà biểu thị độ đường trong bia. o Nguyên liệu chủ yếu để nấu bia là đại mạch. Qua quá trình lên men, tinh bột đại mạch chuyển hóa thành đường mạch nha [đó là Mantozơ - một đồng 16 phân của đường saccarozơ]. Bấy giờ đại mạch biến thành dịch men, sau đó lên men biến thành bia. Khi đại mạch lên men sẽ cho lượng lớn đường mantozơ, chỉ có một phần mantozơ chuyển thành rượu, phần mantozơ còn lại vẫn tồn tại trong bia. Vì vậy hàm lượng rượu trong bia khá thấp. Độ dinh dưỡng của bia cao hay thấp có liên quan đến lượng đường. Trong quá trình ủ bia, nếu trong 100ml dịch lên men có 12g đường người ta biểu diễn độ đường lên men là bia 12 o. Do đó bia có độ 14o có giá trị dinh dưỡng cao hơn bia 12o. Áp dụng: Đây là vấn đề mà mọi người rất thường nhầm giữa độ rượu và độ đường về những con số ghi trên những chai bia. Giáo viên đặt câu hỏi trên sau khi dạy xong bài: SACCAROOZƠ Câu 7 Ông bà ta xưa nay luôn nhắc nhỡ con cháu câu: “ Nhai kỹ no lâu”. Tại sao khi ăn cơm nhai kỹ sẽ thấy vị ngọt và no lâu ? Giải thích: Cơm chứa một lượng lớn tinh bột, khi ăn cơm trong tuyến nước bọt của người có các enzim. Khi nhai kỹ cơm trong nước bọt sẽ xảy ra sự thủy phân một phần tinh bột thành mantozơ và glucozơ nên có vị ngọt: Áp dụng: Giáo viên có thể đề cặp vấn đề trên ở phần nội dung phản ứng thủy phân của tinh bột trong bài: TINH BỘT nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức cơ bản của sự chuyển hóa tinh bột trong khi ăn. Học sinh cũng có thể kiểm nghiệm được trong khi ăn. Câu 8 Tại sao khi ăn thịt, cá người ta thường chấm vào nước mắm giấm hoặc chanh thì thấy ngon và dễ tiêu hóa hơn ? Giải thích: Trong môi trường axit protein trong thịt, cá dễ thủy phân hơn nên khi chấm và nước mắm giấm hoặc chanh có môi trường axit thì quá trình nhai protein nhanh thủy phân thành các animo axit nên ta thấy ngon hơn và dễ tiêu hơn. Áp dụng: Giáo viên có thể dùng câu hỏi trên để đặt vấn đề vào bài: PROTIT cuối bài yêu cầu học sinh giải thích kích thích sự tìm tòi và tư duy của học sinh. Câu 9 Vì sao “chảo không dính” khi chiên, ráng thức ăn lại không bị dính chảo? Giải thích: 17 Nếu dùng chảo bằng gang, nhôm thường để chiên cá, trứng không khéo sẽ bị dính chảo. Nhưng nếu dùng chảo không dính thì thức ăn sẽ không dính chảo. Thực ra mặt trong của chảo không dính người ta có trải một lớp hợp chất cao phân tử. Đó là politetra floetylen được tôn vinh là “vua chất dẻo” thường gọi là “teflon”. Politetra floetilen chỉ chứa 2 nguyên tố C và F nên liên kết với nhau rất bền chắc. Khi cho teflon vào axit vô cơ hay axit H 2SO4 đậm đặc, nước cường thủy [hỗn hợp HCl và HNO3 đặc], vào dung dịch kiềm đun sôi thì teflon không hề biến chất. Dùng teflon tráng lên đáy chảo khi đun với nước sôi không hề xảy ra bất kì tác dụng nào. Các loại dầu ăn, muối, dấm,… cũng không xảy ra hiện tượng gì. Cho dù không cho dầu mở mà trực tiếp ráng cá, trứng trong chảo thì cũng không xảy ra hiện tượng gì. Một điều chú ý là không nên đốt nóng chảo không trên bếp lửa vì teflon ở nhiệt độ trên 250oC là bắt đầu phân hủy và thoát ra chất độc. Khi rửa chảo không nên chà xát bằng các đồ vật cứng vì có thể gây tổn hại cho lớp chống dính. Áp dụng: “Chảo không dính” hiện nay được các bà nội trợ sử dụng khá nhiều. Công dụng của chảo đã làm hài lòng tất cả các đầu bếp khó tính. Nhưng ít ai hiểu được vì sao chảo không dính lại ưu việt đến vậy. Giáo viên có thể nêu vấn đề này khi dạy về bài: POLIME 18 C. PHẦN KẾT LUẬN Qua nhiều năm trực tiếp bồi dưỡng Đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa học lớp 8, 9 tôi rút ra được bài học là: Kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi là một quá trình lâu dài, đòi hỏi người giáo viên phải có sự bền bỉ - sáng tạo, phải xây dựng được một hệ thống kiến thức xuyên suốt từ lớp 8 lên lớp 9. Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học, nếu các phần kiên thức không có hệ thống, không có sự liên quan với nhau thì kết quả khó mà có thể tốt được. Kết quả bước đầu trong năm học này: Thời điểm Giỏi Khá TB Yếu SL % SL % SL % SL % Trước khi áp dụng 1 4,2 6 25 17 70,8 0 0 Sau khi áp dụng 2 8,3 8 33,3 14 58,4 0 0 Ghi chú Trên đây chỉ là một chuyên đề nhỏ của tôi nên còn hạn chế về lượng kiến thức, các dạng bài tập nâng cao, rất mong các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học ở Huyện được tốt hơn góp một phần thực hiện mục tiêu của ngành là: Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài cho đất nước. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường THCS Vĩnh tường, tổ bộ môn, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành chuyên đề này! 19