Khóa luận Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa học khi dạy một số nội dung chương trình hóa học lớp 8

ch hidro peoxit, thì tốc ñộ phân hủy nó thành oxi và nước tăng lên rất mạnh. Chất làm thay ñổi tốc ñộ phản ứng hóa học, nhưng không ñi vào thành phần các sản phẩm phản ứng ñược gọi là chất xúc tác. Hiện tượng thay ñổi tốc ñộ phản ứng khi có mặt chất xúc tác ñược gọi là sự xúc tác. Một số chất xúc tác làm tảng nhanh phản ứng hóa học lên hàng triệu lần, do ñó có thể thực hiện ñược những phản ứng mà khi không có chất xúc tác thì chúng ta tiến hành châm ñến nổi thực tế không nhận ra ñược. Người ta còn biết ñược chất xúc tác làm chậm phản ứng hóa học và ñược gọi là chất ức chế… PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 23 1.2.3.8 Những mối quan hệ bên trong và bên ngoài của hệ thống các khái niệm về phản ứng hóa học.(tac gia) Có thể hình dung hệ thống các khái niệm về phản ứng hóa học bằng sơ ñồ ở hình bên. Các nhóm khái niệm ñã kể ñến ñược trình bày dưới dạng các hình dạng: hình tròn hoặc hình elip.Các mối quan hệ giữa các nhóm khái niệm ñược thể hiện ở chỗ sắp xếp sao cho các hình (hình tròn, hình elip, vòng tròn và elip) xen phủ lên nhau. Khái niệm về bản chất của phản ứng ñược hình dung như là trung tâm của hệ nghiên cứu ( vòng tròn A). Khi biểu thị bản chất của phản ứng bằng phương trình hóa học (phương trình phân tử, phương trình ion hay phương trình ñiện tử), chúng ta xem xét thành phần ñầu và cuối của các chất tham gia chuyển hóa, và tỉ số khối lượng giữa các chất ñó. Nghiên cứu sâu các biến ñổi sinh ra trong các phản ứng hóa học sẽ làm sáng tỏ các quá trình trung gian gây ra biến hóa, nghĩa là sẽ xác ñịnh ñược cơ chế của phản ứng (vòng tròn B). Vì việc khám phá ra cơ chế của chuyển hóa hóa học có liên quan ñến việc nghiên cứu sâu bản chất của phản ứng, nên tác giả sắp xếp vòng tròn B trong vòng tròn A. Có thể xuất hiện quan niệm cho rằng bản chất của phản ứng hóa học và cơ chế của nó là một, song quan niệm này tỏ ra chưa chính xác. Khi vạch rõ bản chất của phản PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 24 ứng hóa học thì ñã xác ñịnh ñược mối quan hệ giữa các chất ban ñầu và các sản phẩm của phản ứng. Bản chất của phản ứng này hay phản ứng khác ñược mô tả bằng các phương trình hóa học. Song không thể phân tích ñược cơ chế của phản ứng theo phương trình ñó, tức là không thể hiểu ñược các chất này chuyển hóa thành chất khác ra sao, quá trình ñó chia nhỏ thành các giai ñoạn nào? Các nhóm khái niệm còn lại ñược trình bày trên sơ ñồ bằng những elip sau ñây: C – trạng thái ñầu của hỗn hợp tác dụng; D- tốc ñộ của phản ứng hóa học ; E-cân bằng hóa học ; F- chiều của phản ứng; K- trạng thái cuối của hỗn hợp tác dụng. Như vị trí sắp xếp các hình elip ñã chỉ rõ, tất cả nhóm khái niệm này có quan hệ trực tiếp với nhau hoặc thông qua các khái niệm về bản chất và cơ chế của phản ứng hóa học. Elip D ( khái niệm về tốc ñộ của phản ứng hóa học) xen phủ elip C và các vòng tròn A, B. ðó là do có mối quan hệ trực tiếp giữa các khái niệm sau ñây: a) tốc ñộ phản ứng và các ñiều kiện của các chuyển hóa hóa học ( nằm trong nhóm các khái niệm về trạng thái ñầu của hỗn hợp tác dụng; b) khái niệm về tốc ñộ phản ứng và cơ chế của chuyển hóa học. Trong cuốn “ Vì sao phản ứng hóa học xảy ra” của A. Kambel có nêu kết luận như sau: “muốn cho phản ứng xảy ra, cần sao cho các phân tử 1) va chạm, 2) ñược ñịnh hướng trong thời gian va chạm; 3) có một năng lượng cần thiết cho phản ứng. Mọi phản ứng hóa học ñều phải thỏa mãn các ñiều kiện trên. Những ñiều kiện này kết nghĩa về tốc ñộ của phản ứng. Chẳng hạn chúng cho biết phản ứng xảy ra rất chậm nếu như các phân tử va chạm nhau thưa thớt(do nồng ñộ các chất ñầu nhỏ), nếu như ñể phản ứng thì ñòi hỏi các phân tử phải có một sự ñịnh hướng rất chính xác khi va chạm nhau, hoặc nếu năng lượng hoạt hóa của phản ứng phải rất lớn, còn nhiệt ñộ các chất tác dụng lại thấp”. Kết luận này khẳng ñịnh sự tồn tại mối quan hệ giữa các khái niệm về tốc ñộ của phản ứng hóa học và các ñiều kiện tương tác hóa học ( không những chỉ về nồng ñộ và nhiệt ñộ của chất, mà cả về bản chất của các chất ñặc biệt về hình dạng các phân tử, nó ñòi hỏi các phân tử phải ñược ñịnh hướng hoặc không ñể cho tương tác hóa học xảy ra). PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 25 Trên hình 1 elip F quan hệ với elip C qua các vòng tròn A,B. Nó nêu lên mối quan hệ trung gian giữa các khía niệm về hướng của phản ứng với các khái niệm về các ñiều kiện tương tác hóa học. Thật vậy, chiều của phản ứng thuận nghịch thay ñổi tùy theo sự thay ñổi các ñiều kiện, bởi vì một phản ứng hóa học có một bản chất nhất ñịnh sẽ ñược thế bởi một phản ứng nghịch có bản chất khác hẳn. Có khi cùng chất ñầu tạo nên các sản phẩm khác nhau, như phản ứng oxi hóa amoniac, tạo ra nito tự do hoặc nito oxit. Sự thay ñổi hướng tương tác hóa học phụ thuộc vào ảnh hưởng của các ñiều kiện ñến sự thay ñổi không những bản chất mà cả cơ chế phản ứng nữa. Cân bằng hóa học xuất hiện trong trường hợp phản ứng xảy ra trong cùng một hỗn hợp theo hai hướng ngược nhau, tốc ñộ của hai phản ứng ngược nhau bằng nhau. Do ñó elipE (khái niệm về cân bằng hóa học) nằm giữa elip C và F. Hỗn hợp phản ứng ñạt tới trạng thái cuối cùng xác ñịnh phụ thuộc trước hết vào hướng của tương tác (elip F và K xen phủ nhau). Hỗn hợp phản ứng ñi từ trạng thái ñầu tới trạng thái cuối khi có tác ñộng của những ñiềukiện bên ngói lên hỗn hợp, và trên cơ sở ñó thực hiện những thay ñổi tương ứng của chất phản ứng (các vòng C, A, B, K liên quan với nhau). Trạng thái ñầu và trạng thái cuối của hỗn hợp phản ứng liên hệ với nhau, trước hết bởi ñịnh luật về bảo toàn nguyên tố hóa học. Trong bất kì chuyển hóa hóa học nào trong một chất hay nhiều chất, ta ñều thấy trong các chất thu ñược sau phản ứng, những nguyên tố hóa học có trong thành phần của một chất hay nhiều chất tham gia phản ứng. ðịnh luật này biểu thị rõ ràng ñặc ñiểm khác biệt giữa phản ứng hóa học và phản ứng hạt nhân. Mặt ñịnh lượng của mối quan hệ giữa các ñiều kiện và tốc ñộ của chuyển hóa hóa học ñược phản ánh trong các quy luật của tiến trình phản ứng. ðịnh luật tác dụng khối lượng nói lên sự phụ thuộc giữa nồng ñộ các chất tác dụng và tốc ñộ của phản PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 26 ứng, còn sự phụ thuộc giữa nhiệt ñộ các chất và tốc ñộ phản ứng và ñịnh luật Van Hôp. Trên sơ ñồ biểu diễn hệ thống các khái niệm về phản ứng hóa học có một phần vòng tròn bị gạch chéo. Phần biểu diễn ñó nói lên rằng chuyển hóa hóa học không chỉ có sự thay ñổi về mặt hạt, mà cả về mặt năng lượng. Mặt thứ hai này ñược phản ánh trong mọi nhóm khái niệm thành phần nằm trong khái niệm tổng quát về phản ứng hóa học. Chẳng hạn trong nhóm khái niệm về trạng thái ñầu của hỗn hợp phản ứng thì mặt năng lượng ñược hình dung bằng khái niệm là các tiểu phân va chạm nhau cần phải ñạt tới mức năng lượng gọi là năng lượng hoạt hóa, còn trong nhóm tiếp theo (elip D) thì mặt năng lượng ñược biễu thị bằng khái niệm là tốc ñộ phản ứng sẽ tăng khi vô số va chạm hoạt hóa tang lên v.v… Khái niệm về phản ứng hóa học giới thiệu hệ thống các khái niệm thành phần nghiên cứu là một yếu tố không thể tách trong hệ thống kiến thức hóa học tổng quát có liên quan với các khái niệm về chất, nguyên tố hóa học, các loại phản ứng hóa học và các biễu hóa hóa học riêng biệt trong hệ thống chung ñó, như chỉ dẫn hình 2. Cần nêu rõ là không chỉ có khái niệm tổng quát về phản ứng hóa học mà cả khái niệm thành phần nằm trong hệ ñều có liên quan chặt chẽ với những khái niệm khác của toàn hệ thống kiến thức hóa học, ñặc biệt kiến thức về chất và về cấu tạo chất. Do ñó bản chất và cơ chế của phản ứng hóa học trong lịch sử khoa học khi giải thích những thay ñổi ñịnh tính của các chất ñược khám phá dưới ánh sáng của thuyết nguyên tử - phân tử, và sau ñó dưới ánh sáng của thuyết cấu tạo nguyên tử. Không sử dụng những hiểu biết về chất và về cấu tạo chất thì không thể nghiên cứu nhóm khái niệm về trạng thái ñầu của hỗn hợp phản ứng. Chính ñó là một hỗn hợp chất gồm các tiểu phân có thành phần này hay thành phần khác, có cấu tạo này hay cấu tạo khác. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 27 Hình 2_Vị trí của khái niệm tổng quát về phản ứng hóa học trong hệ thống kiến thức hóa học Các ñiều kiện quan trọng nhất ñể phản ứng xảy ra và tiến triển, ñặc biệt là việc ñịnh hướng cần thiết cho các tiểu phân tham gia tương tác hóa học có thể nhận thức ñược trên cơ sở những hiểu biết sâu về cấu tạo chất Các khái niệm về tốc ñộ của phản ứng hoá học và về những ñiều kiện ảnh hưởng ñến tốc ñộ cũng liên quan với các khái niệm về cấu tạo chất. Chỉ khi sử dụng các khái niệm ñó mới có thể giải thích quá trình phản ứng hoá học với tốc ñọ nhất ñịnh và giải thích ñược ảnh hưởng của nồng ñộ các chất phản ứng, nhiệt ñộ và các ñiều kiện khác ñến tốc ñộ ñó. Nguyên tố hóa học Chất Phản ứng hóa học Các loại chất Các loại phản ứng Các nhóm nguyên tố Các chất riêng biệt các phản ứng hóa học riêng biệt các nguyên tố hóa học riêng biệt Khái niệm về Khái niệm về PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 28 Theo cách lí luận tương tự, thì có thể tìm thấy mối liên hệ giữa các nhóm khái niệm thành phần khác về sự chuyển hóa hóa học của các chất (như chiều của phản ứng, cân bằng hóa học, trạng thái cuối của hỗn hợp phản ứng ) Do ñó có thể kết luận rằng, những khái niệm về phản ứng hoá học có rất nhiều mối liên hệ ña dạng không những với nhau, mà còn cả với các khái niệm khác của mọi hệ thống kiến thức hoá học. 1.3 Cấu trúc chương trình THCS - Lớp 8 gồm 6 chương : Chương 1: Chất – Nguyên Tử – Phân Tử Chương 2: Phản Ứng Hóa Học Chương 3: Mol – Tính Toán Hóa Học Chương 4: Oxi – Không Khí Chương 5: Hidro – Nước Chương 6: Dung Dịch - Lớp 9 gồm 5 chương : Chương 1: Các Loại Hợp Chất Vô Cơ Chương 2: Kim Loại Chương 3: PK.Sơ Lược Về Bảng Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học Chương 4: Hidrocacbon. Nhiên Liệu Chương 5: Dẫn Xuất Của Hidrocacbon Polime PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 29 CHƯƠNG 2: HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC SGK LỚP 8. 2.1 Những ñiều kiện quan trọng ñể hình thành cho học sinh hệ thống các khái niệm về phản ứng hóa học. Chúng ta ñã gặp trong các tài liệu giáo dục những ñiều chỉ dẫn về sự cần thiết phải có những ñiều kiện ñể hình thành hệ thống khái niệm cho học sinh, như việc khái quát dần dần những kiến thức ñã lĩnh hội ñược, việc sử dụng các sơ ñồ và bảng trong quá trình hệ thống hóa và tổng quát hóa kiến thức. ðể hình thành cho học sinh hệ thống khái niệm về phản ứng hóa học cần có các ñiều kiện: Trước hết, ñó là sự nhận thức rõ rệt của giáo viên, hiểu hệ thống ñó là cái gì, có những mối liên hệ nào giữa các khái niệm nằm trong hệ, hệ thống ñó nói chung và các khái niệm riêng biệt của hệ có liên quan với các kiến thức hóa học nằm trong phạm vi như thế nào ( ví dụ với các khái niệm tổng quat về chất và về nguyên tố hóa học). Khái niệm về phản ứng hóa học chỉ là một bộ phận của hệ thống các kiến thức khoa học về sự chuyển hóa hóa học của các chất nên cần phải lựa chọn những kiến thức nào cần thiết cho học sinh. Khi lựa chọn kiến thức về phản ứng hóa học cần xuất phát từ những nhiệm vụ của việc giảng dạy hóa học trong giai ñoạn hiện nay là:
Cung cấp cho học sinh những kiến thức về những cơ sở khoa học – ñó là những ñịnh luật hóa học và sự kiện quan trọng nhất, những lí thuyết hóa học chủ ñạo.
Cho học sinh làm quen những cơ sở của nền sản xuất hóa học cả về lí thuyết và thực hành, ứng dụng của hóa học trong các ngành quan trọng nhất của nền kinh tế quốc dân.
Phát triển kĩ năng quan sát và giải thích những hiện tượng hóa học xảy ra trong tự nhiên, trong phòng thí nghiệm, trong sản xuất và trong cuộc sống hàng ngày. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 30
Hình thành kĩ năng sử dụng các chất và thực hiện một số thao tác hóa học.
Phát triển lòng yêu khoa học, tính ham hiểu biết, thái ñộ tích cực ñối với tự nhiên, kĩ năng ñộc lập trao dồi các tri thức khoa học. Nhiệm vụ phát triển kĩ năng quan sát và giải thích các hiện tượng hóa học ñòi hỏi cho học sinh làm quen với bản chất của sự chuyển hóa hóa học và những dấu hiệu của phản ứng hóa học, nghĩa là phân biệt ñược trạng thái cuối của hỗn hợp phản ứng khác trạng thái ñầu ở chổ nào( theo tính chất của chất và theo trạng thái năng lượng ). ðể hình thành kĩ năng thực hiện các thao tác, cần làm cho học sinh biết ñược những ñiều kiện quan trọng nhất ñể phản ứng sinh ra và tiến triển. Vì các khái niệm về bản chất của phản ứng hóa học nằm trong những kiến thức tổng quát về sự chuyển hóa hóa học ñược hình thành trên cơ sở nghiên cứu các phản ứng riêng biệt của các chất vô cơ và hữu cơ nên khi học về phản ứng không thể ñi khỏi giới hạn ñã ñược quy ñịnh ở bất kì vị trí nào của giáo trình hóa phổ thông. Khi phát triển cho học sinh những kiến thức thuộc nhóm khái niệm về trạng thái ñầu của hỗn hợp phản ứng cần ñặc biệt lưu ý ñến những ñiều kiện phát sinh và tiến triển phản ứng sẽ xác ñịnh tốc ñộ của phản ứng ( như các ñiều kiện bảo ñảm sự va chạm giữa các tiểu phân phản ứng, tăng số tiểu phân có năng lượng hoạt hóa, ảnh hưởng ñến việc lựa chọn cơ chế có lợi nhất của chuyển hóa). Trong nhóm khái niệm về tốc ñộ của phản ứng, cần phát triển kiến thức theo trình tự sau :
Sự phụ thuộc của tốc ñộ phản ứng vào các ñiều kiện ( nồng ñộ, bề mặt tiếp xúc giữa các chất, nhiệt ñộ) về mặt ñịnh tính.
Ảnh hưởng của sự có mặt của chất xúc tác ñến tốc ñộ phản ứng hóa học.
Sự phụ thuộc của tốc ñộ phản ứng vào bản chất các chất phản ứng vào thành phần các chất.
Tốc ñộ của phản ứng coi như sự biến thiên của nồng ñộ các chất phản ứng về mặt ñịnh lượng sự phụ thuộc của tốc ñộ phản ứng vào cơ chế của phản ứng hóa học. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 31
Sự phụ thuộc của tốc ñộ phản ứng vào dạng các tiểu phân của chất tham gia giai ñoạn chuyển hóa.
ðiều kiện tiếp theo ñể hình thành cho học sinh hệ thống khái niệm trên là khi mở rộng các kiến thức thuộc bất kì nhóm khái niệm thành phần nào về phản ứng hóa học ñều cần phải lưu ý ñến những nhiệm vụ của việc hình thành toàn bộ hệ thống ñó. Như vậy cần hình dung là trong quá trình phát triển khái niệm không những chỉ thực hiện mối liên hệ “ thuận” giữa chúng ( những khái niệm ñược hình thành dựa vào các khái niệm trước), mà cả mối quan hệ liên hệ ngược nữa ( phát triển các khái niệm ñã lĩnh hội ñược trên cơ sở hình thành các khái niệm mới). Cho học sinh làm quen các quy luật của sự chuyển hóa hóa học là ñiều kiện hình thành kết quả hệ thống khái niệm về phản ứng hóa học, bởi vì nó sẽ ñảm bảo thiết lập ñược mối liên hệ có tính quy luật giữa các khái niệm thành phần của các nhóm khác nhau và như vậy sẽ bảo ñảm cho việc lĩnh hội chúng có cơ sở hơn. Một ñiều kiện nữa cũng quan trọng ñể hình thành hệ thống khái niệm về phản ứng hóa học, ñó là việc ñảm bảo cho học lĩnh hội một cách tự giác, sâu sắc và vững chắc mọi khái niệm thành phần về sự chuyển hóa học của các chất. Việc hệ thống hóa kiến thức sẽ chỉ thành công khi nào mọi khái niệm – yếu tố của hệ ñược học sinh lĩnh hội với chất lượng ñầy ñủ. Trên những cơ sở những nghiên cứu ñó, ta thấy rõ là muốn hình thành mọi khái niệm thành phần về sự chuyển hóa hóa học của các chất, thì phải có những ñiều kiện chung về phương pháp. Muốn vậy giáo viên cần:
Dựa vào những kiến thức thu ñược khi học những tài liệu thực tế của giáo trình Hóa.
Sử dụng hợp lí những hiện tượng học sinh quan sát ñược và thí nghiệm hóa học.
Áp dụng thuyết cấu tạo chất ñể giải thích các mặt nghiên cứu ñược của chuyển hóa hóa học. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 32
Ngăn ngừa những kết luận sai lầm ñiển hình có thể xuất hiện trong nhận thức học sinh học các khái niệm.
Chỉ cho học sinh thấy ý nghĩa thực tế của các kiến thức ñã học ñược và dạy tập vận dụng kiến thức ñó khi giải các bài tập. Việc tổng quát hóa các kiến thức ñã học là ñiều kiện rất quan trọng ñể hình thành cho học sinh hệ thống các khái niệm về phản ứng hóa học. Trong quá trình học hóa, việc tổng quát hóa này cần ñược thực hiện ở nhiều giai ñoạn. 2.2 Phân tích sự hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa học. 2.2.1 Thông qua chương I: “ Chất-Nguyên Tử-Phân Tử” nghiên cứu bản chất của phản ứng hóa học dưới ánh sáng của thuyết nguyên tử - phân tử. “So với trực quan và biểu tượng thì khái niệm vượt ra khỏi tính hiện thực khách quan, nhưng khái niệm lại gần với hiện thực hơn về ý nghĩa là nó bao gồm bản chất của hiện tượng và lại gần gũi với hiện tượng trong sự phát triển của nó”. Căn cứ vào ñó cần coi việc phát triển cho học sinh những kiến thức về bản chất của phản ứng hóa học là nhiệm vụ quan trọng nhất của việc hình thành khái niệm tổng quát về phản ứng hóa học. Khi nghiên cứu các hiện tượng vật lí và hóa học, học sinh ñã ñược biết là trong các phản ứng hóa học, những phân tử các chất này chuyển hóa thành phân tử các chất khác. Bây giờ cần ñào sâu các kiến thức ñó trên cơ sở thuyết nguyên tử- phân tử. ðể giải thích sự chuyển hóa giữa các phân tử xảy ra như thế nào, giáo viên cho học sinh nhớ lại các phân tử ñược cấu tạo từ những tiểu phân nào. Sau ñó cùng học sinh thảo luận nguyên tử là gì, các nguyên tử cùng loại khác những nguyên tử khác loại như thế nào, rồi cung cấp khái niệm về khối lượng nguyên tử, giải thích sự khác nhau giữa hợp chất và ñơn chất. Kinh nghiệm của các giáo viên cho thấy rằng việc hình thành các khái niệm ñơn chất và hợp chất sẽ rất dễ dàng hơn nhiều nếu trong giờ học ta không những chỉ dùng sơ ñồ biểu diễn phân tử trên bảng mà còn sử dụng các mô hình phân tử làm bởi những quả cầu nhỏ có màu sắc và kích thước khác nhau. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 33 Khi học về nguyên tử, khối lượng nguyên tử, ñơn chất, hợp chất, không ñược quên mục tiêu chính của bài học là làm sáng tỏ bản chất của chuyển hóa hóa học dưới ánh sáng thuyết nguyên tử - phân tử. Vì vậy cần dựa vào một hiện tượng hóa học cụ thể( tốt hơn cả là một hiện tượng ñơn giản và rõ) như phản ứng phân tích thủy ngân oxit. Tốt nhất là biểu diễn phản ứng phân tích thủy ngân oxit trong dụng cụ trình bày ở sách giáo khoa phổ thông, mà không dùng ống nghiệm hở ñể làm hơi thủy ngân ít thoát ra ngoài không khí. Cần làm thí nghiệm ñể chỉ cho học sinh thấy khi ñun nóng thì thủy ngân oxit biến mất và ñồng thời xuất hiện những giọt thủy ngân và một khí không màu là oxi ñẩy nước ra khỏi ống nghiệm. Khi ñã biểu diễn thí nghiệm xong cần ghi sơ ñồ sau trên bảng: Thủy ngân oxit thủy ngân + oxi ( sản phẩm của phản ứng) Giáo viên chỉ cho biết là các phân tử thủy ngân oxit gồm một nguyên tử thủy ngân và một nguyên tử oxi ñược tạo thành từ các tinh thể thủy ngân oxit khi ñun nóng. Kết luận chung như sau: Dưới ánh sang của thuyết nguyên tử - phân tử thì phản ứng hóa học là sự tạo thành phân tử các chất mới từ những nguyên tử có trong thành phần phân tử các chất ban ñầu. Khái niệm về sự bảo toàn nguyên tố hóa học trong phản ứng hóa học sẽ ñược củng cố thêm khi học sinh quan sát và thảo luận kết quả các thí nghiệm sau ñây: Giáo viên ñun nóng bột ñồng trong không khí. Học sinh quan sát thấy bột ñồng bị ñen lại. Ghi sơ ñồ sau ñây ñể giải thích hiện tượng quan sát ñược: ðồng + oxi ñồng oxit Sau ñó cho học sinh chứng minh là nguyên tố ñồng không biến mất, mà chuyển vào thành phần của sản phẩm phản ứng là ñồng oxit. Học sinh sẽ dần dần ñi ñến kết luận là từ ñồng oxit lại có thể ñiều chế ñược ñồng nếu ta tách ñược nguyên tố oxi ra khỏi ñồng oxit. Giáo viên cho hidro ñi qua ñồng oxit nung nóng, học sinh quan sát ñồng màu ñỏ lại xuất hiện từ bột ñồng oxit màu ñen như thế nào, và sau ñó ghi phản ứng dưới dạng sơ ñồ: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 34 ðồng oxit + hidro to ñồng + nước Sau khi phân tích thí nghiệm, giáo viên cho học sinh trả lời một số câu hỏi và giải bài tập. 2.2.2 Phân biệt hiên tượng vật lí, hiện tượng hóa học. Hình thành khái niệm phản ứng hóa học (bài 12, 13). 2.2.2.1 Nghiên cứu về sự biến ñổi của chất Trong giờ hóa học ñầu tiên ở lớp 8, khi xác ñịnh ñối tượng của hóa học, giáo viên nói cho học sinh biết hóa học là một trong những môn khoa học tự nhiên. Khác với vật lí học nghiên cứu các hiện tượng vật lí như chuyển ñộng cơ học của các vật thể, hiện tượng bay hơi và sôi của chất lỏng, hiện tượng nóng chảy của chất rắn, hóa học nghiên cứu các hiện tượng hóa học tức là sự chuyển hóa các chất này thành chất khác. Muốn hiểu ñược hiện tượng hóa học là gì, hiện tượng hóa học khác hiện tượng vật lí như thế nào, muốn nghiên cứu các quy luật chuyển hóa chất này thành chất khác và trên cơ sở ñó có thể ñiều khiển các phản ứng hóa học thì trước hết ta cần nghiên cứu chất là gì một cách tỉ mỉ hơn. Các giờ hóa học tiếp theo dành cho nghiên cứu các chất và tính chất của chất, hỗn hợp, các phương pháp tách hỗn hợp( gạn, lọc, làm bay hơi). Chỉ sau khi ñã học một vài giờ hóa, giáo viên mới trở lại vấn ñề phân biệt hiện tượng hóa học với hiện tượng vật lí và trên cơ sở ñó hình thành khái niệm mở ñầu về phản ứng hóa học, coi phản ứng hóa học là một hiện tượng trong ñó có sự chuyển hóa chất này thành chất khác do sự thay ñổi thành phần các phân tử. Khi nghiên cứu sự khác nhau giữa hiện tượng hóa học và hiện tượng vật lí, giáo viên cần lưu ý các ñiều dưới ñây:
Lúc ñầu cần làm cho học sinh nhớ lại về các hiện tượng vật lí.
Khi lựa chọn thí nghiệm, cần tránh những thí nghiệm nào có thể khắc sâu quan niệm hay gặp ở học sinh cho rằng ở hiện tượng vật lí chỉ có hình dạng của vật thể là thay ñổi, còn tính chất của chất vẫn giữ nguyên. Khi bắt ñầu giảng “ Hiện tượng vật lí và hiện tượng hóa học”, giáo viên cho học sinh kể về một vài hiện tượng vật lí, và ở mỗi ví dụ ñều yêu cầu các em chỉ ra PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 35 ñược thành phần phân tử của các chất có thay ñổi hay không. Chẳng hạn học sinh nêu ñược hiện tượng bay hơi hoặc ñông ñặc của nước, ñun nóng hoặc làm lạnh không khí v..v.. Sau khi phân tích các ví dụ ñã nêu, tiến hành làm thí nghiệm, ñể thấy rằng ở hiện tượng vật lí thì tính chất của các chất có thay ñổi chút ít nhưng các chất lấy ban ñầu không chuyển hóa thành các chất khác. Học sinh ghi kết quả thí nghiệm vào bảng sau ñây: Dựa vào các thí nghiệm ñi ñến kết luận là trong hiện tượng vật lí tính chất của các chất có thể bị thay ñổi nhưng không có chất mới nào ñược tạo thành. Sau ñó với sự giúp ñỡ của giáo viên, học sinh nêu ñịnh nghĩa sau: hiện tượng vật lí là hiện tượng trong ñó không có sự chuyển hóa chất này thành chất khác. Khi giải thích sự thay ñổi tính chất trong hiện tượng vật lí, cần nhấn mạnh là tính chất của chất ñược ñốt nóng (ví dụ thủy tinh) khác với tính chất của cùng chất ñó khi ñể nguội, bởi vì trong chất ñược ñốt nóng các phân tử chuyển ñộng nhanh hơn.Tính chất của cùng một chất ở trạng thái tập hợp khác nhau cũng khác nhau, vì các phân tử chuyển ñộng khác nhau.Song trong các hiện tượng vật lí thì bản thân các phân tử của chất vẫn ñược giữ nguyên. Sau ñó tiến hành các thí nghiệm (thực hành và biểu diễn) ñể học sinh làm quen với những biến ñổi xảy ra trong các hiện tượng hóa học. Dùng những chất học sinh ñã quen thuộc ñể làm thí nghiệm.Ngoài ra cần chọn những hiện tượng hóa học nào dễ nhận thấy kết quả mà không cần bổ sung. Những thí nghiệm ñược giới thiệu trong các tài liệu về phương pháp giảng dạy như ñường ñun nóng, nung tấm ñồng, nước vôi bị vẫn ñục khi thổi không khí vào là hoàn toàn thích hợp. Tên thí nghiệm ðiều quan sát Có tạo ra chất mới không? ðốt nóng ống thủy tinh ðun nóng parafin trong ống nghiệm Hòa tan ñường trong nước ống thủy tinh bị nung nóng và mềm ra Parafin nóng chảy ðường tan không không Không PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 36 Ghi kết quả thí nghiệm vào bảng sau: Tên thí nghiệm ðiều quan sát ñược Có tạo ra chất mới không? ðun bột ñường Thổi không khí vào nước vôi. Nung tấm ñồng ðường bị cháy ñen( thành than) Nước vôi bị vẫn ñục ðồng bị ñen. Có Có Có Cho học sinh ñịnh nghiã khái niệm “ hiện tượng hóa học”, rồi giáo viên cho biết thêm là hiện tượng hóa học còn ñược gọi là phản ứng hóa học. Sau ñó cần lưu ý học sinh ñến sự giống nhau và khác nhau giữa hiện tượng vật lí và hiện tượng hóa học; muốn vậy cần so sánh các hiện tượng xảy ra với parafin và ñường trong những ñiều kiện như nhau ( như cùng ñun nóng). Học sinh ghi kết quả quan sát ñược và kết luận vào bảng rồi ñiền vào cột cuối cùng có sự giúp ñỡ của giáo viên. Khi phân tích các thí nghiệm trên, cần cho thấy parafin lỏng khác parafin rắn về tính chất: parafin lỏng trong suốt. Sau khi ngừng ñun nóng parafin lỏ