Luận văn Vận dụng lý thuyết tình huống trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

lớp vỏ là do bạn học sinh đã dùng hóa chất hòa tan canxi cacbonat hay dùng giấy nhám bào mòn vỏ trứng? Tại sao? Hình 2.18. Trứng gà bị đập vỡ 64 - Muốn hòa tan canxi cacbonat ta nên dùng axit, bazơ hay muối? - Vậy bạn học sinh đó có thể đã dùng chất gì có khả năng bào mòn vỏ trứng mà không làm vỡ trứng? - Thí nghiệm có thể được hình dung và mô tả như thế nào? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Nắm được tính chất vật lý và tính chất hóa học của canxi cacbonat. - Biết được bạn học sinh đã dùng hóa chất hòa tan vỏ trứng, vì chỉ có lớp vỏ cứng mất đi, lớp màng mỏng bảo vệ trứng vẫn còn giúp ta quan sát được bên trong trứng. Nếu dùng giấy nhám thì rất dễ phá vỡ lớp màng mỏng này, nghĩa là trứng không còn nguyên vẹn nữa. - Hiểu được muốn hòa tan canxi cacbonat ta nên dùng axit. - Hiểu rằng bạn học sinh đã thực hiện phản ứng khá lâu (2 ngày), hơn nữa trứng bên trong chưa có hiện tượng đông tụ protein nên chất bạn dùng là một axit yếu. Do điều kiện tiến hành thí nghiệm là tại nhà nên có thể bạn học sinh đó đã dùng giấm. CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2↑ - Hiểu và hình dung thí nghiệm như sau: giấm cho vào ngập trứng, thấy vỏ trứng có hiện tượng sủi bọt khí, tiếp theo cho khay chứa trứng ngâm giấm vào ngăn mát tủ lạnh để giảm sự bay hơi của axit axetic, sau 48 tiếng đồng hồ sẽ thu được kết quả như mô tả. - Học được sự linh hoạt trong xử lý tình huống và cách vận dụng kiến thức đã học vào đời sống hàng ngày. 2.3.3. Tình huống liên quan đến an toàn lao động và sức khỏe cộng đồng Tình huống 18: Tại sao khi máy photocopy hoạt động lại sinh ra mùi khó chịu? Dùng trong bài 42 – Ozon và hiđro peoxit – Lớp 10 nâng cao. Máy photocopy là một thiết bị văn phòng hiện đại, đã phổ biến trong các cơ quan lớn, các đơn vị hành chính sự nghiệp, công sở. Nó đem lại nhiều tiện lợi cho con người trong công việc tại văn phòng, như sao chụp các tài liệu, văn bản, bản Hình 2.19. Trứng gà ngâm trong giấm 65 thảo Nhưng khi máy photocopy hoạt động, bạn sẽ cảm thấy trong phòng đặt máy photocopy thường có mùi lạ rất khó chịu. Tại sao lại như thế? Ngửi nhiều mùi này có ảnh hưởng gì đến sức khỏe không? Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Khi máy photocopy hoạt động sẽ tạo ra một luồng điện có điện áp lớn, điều kiện này phù hợp cho chất gì có mùi khó chịu được sinh ra? - Chất này là đơn chất của nguyên tố gì? Nguyên tố đó có các dạng thù hình chính nào? - Cấu tạo phân tử của chất này ra sao? - Tính chất hóa học đặc trưng của chất này là gì? - Có thể dùng thuốc thử nào để nhận biết chất này? GV gợi ý cho HS chọn một trong các phương án sau: A. dung dịch NaOH. B. dung dịch HCl. C. quì tím. D. dung dịch KI + hồ tinh bột. - Trong tự nhiên, chất này được hình thành như thế nào? - Nó tồn tại chủ yếu ở đâu và có tác dụng gì? - Chất này có ảnh hưởng gì đến sức khỏe con người? - Dùng cách nào để giảm thiểu tác động xấu của chất này đến sức khỏe con người khi máy photocopy hoạt động? GV gợi ý cho HS chọn một trong các phương án sau: A. Lắp đặt các thiết bị thông gió trong phòng đặt máy photocopy. B. Đóng chặt cửa phòng, dùng máy lạnh làm mát máy photocopy. C. Che rèm cửa, tránh ánh nắng mặt trời chiếu vào phòng đặt máy photocopy. D. Cả A và C đều đúng. Hình 2.20. Máy photocopy 66 Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Máy photocopy và các loại máy hoạt động tạo ra luồng điện có điện áp lớn đều sản sinh ra khí ozon (có mùi tanh của cá). - Là đơn chất của nguyên tố oxi. Nắm được 2 dạng thù hình của nguyên tố oxi là O2 và O3. - Biết được cấu tạo phân tử của O3. - Nắm vững tính chất hóa học đặc trưng của ozon là tính oxi hóa mạnh, mạnh hơn oxi. - O3 oxi hóa được ion I– trong KI thành I2 làm hồ tinh bột có màu xanh (O2 không làm được) (lựa chọn C) - Sự hình thành của ozon trong tự nhiên. - Ozon tập trung nhiều ở tầng bình lưu (cách mặt đất từ 20-30 km), là lá chắn bảo vệ cho sự sống trên bề mặt trái đất. - Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon (dưới 1 phần triệu theo thể tích) có tác dụng khử trùng làm không khí trong lành. Nhưng, khi hàm lượng ozon trong không khí quá cao có thể làm cho con người cảm thấy khô miệng, đầu óc mệt mỏi, ho, đau đầu, giảm thị lực, phá hoại hệ thống miễn dịch của cơ thể, làm tổn hại đến thần kinh não bộ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. - Cách giảm tác hại của ozon đến sức khỏe con người (lựa chọn D). Tình huống 19: Nguyên tắc vận chuyển axit sunfuric. Dùng trong bài 45 – Hợp chất có oxi của lưu huỳnh – Lớp 10 nâng cao. Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hằng năm, các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4. Axit sunfuric được dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ Sau khi được tổng hợp, người ta cho axit sunfuric vào các toa thùng bằng thép để vận chuyển đến các nhà máy sản xuất khác. Một nguyên tắc vận chuyển axit Hình 2.21. Vận chuyển axit sunfuric 67 sunfuric được yêu cầu hết sức nghiêm ngặt là phải đóng kín ngay tức khắc vòi thoát sau khi tháo axit ra khỏi toa thùng, nếu cứ để mở thì thùng không dùng được nữa. Tại sao có thể dùng thùng bằng thép để chứa axit sunfuric? Cơ sở khoa học nào có thể giải thích cho việc phải khóa chặt vòi thoát sau khi tháo axit? Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Axit sunfuric được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp gì? Các công đoạn được tiến hành như thế nào? - Tính chất vật lý và tính chất hóa học của axit sunfuric ra sao mà nó được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất? - Tại sao có thể dùng thùng bằng thép để chứa axit sunfuric? - Cơ sở khoa học nào có thể giải thích cho việc phải khóa chặt vòi thoát sau khi tháo axit? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Nắm được qui trình sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp theo phương pháp tiếp xúc có 3 công đoạn chính. Nêu rõ được từng quá trình. - Nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học của axit sunfuric. - Thép là hợp kim của sắt, cacbon và một số nguyên tố khác. Hiểu được sắt thụ động trong axit sunfuric đặc nguội nên người ta dùng thùng thép để vận chuyển H2SO4 đặc nguội. - Hiểu được khi tháo H2SO4 đặc ra sẽ có một lượng nhất định axit sulfuric còn lại trong toa thùng. Nếu để mở vòi thoát, không khí ẩm sẽ xâm nhập làm loãng dung dịch axit. Khi đó H2SO4 loãng cùng các chất oxi hóa trong không khí sẽ phản ứng với sắt làm hỏng thùng thép. - Hiểu được cách vận dụng kiến thức sách vở vào thực tiễn sản xuất. 68 Tình huống 20: Trong quá trình đông cứng xi măng có nên tưới nước không? Dùng trong bài 23 – Công nghiệp silicat – Lớp 11 nâng cao. Cạnh nhà Nam đang có công trường xây dựng. Nam hiện là học sinh lớp 11 và rất ngưỡng mộ tài năng của các chú thợ xây nên hàng ngày vẫn thường xuyên quan sát công việc của các chú. Một hôm, Nam chợt thấy có một chú thợ xây đang dùng vòi bơm để tưới nước vào bức tường vừa mới được tô xong hôm trước. Nam cho rằng việc làm đó là không nên, vì có thể gây xói mòn bức tường thậm chí khiến xi măng bị rã ra rơi xuống, tường nhà không còn bền vững sẽ gây nguy hiểm cho người sống trong nhà. Giữa Nam và chú thợ xây ai đúng ai sai? Tại sao? Bằng kiến thức hóa học sẵn có hãy lý giải việc làm của chú thợ xây. Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi: - Xi măng có thành phần hóa học là gì? - Xi măng có tính chất vật lý như thế nào và phương pháp sản xuất ra sao? - Trong quá trình đông cứng xi măng có nên tưới nước không? Vì sao? Giữa Nam và chú thợ xây ai đúng ai sai? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Biết được thành phần chính của xi măng. - Biết được tính chất vật lý và phương pháp sản xuất xi măng. - Nắm được trong xây dựng, xi măng được trộn với nước thành khối nhão, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng lại. Khi xi măng chưa đông cứng thì không nên phun hay tưới nước vì xi măng sẽ bị rã như Nam nói. Nhưng sau 24 giờ, nên phun hoặc tưới nước để bảo dưỡng xi măng thành khối rắn chắc hơn, vì quá trình đông cứng của xi măng chủ yếu là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền. Hình 2.22. Tường mới xây 69 3CaO.SiO2 + 5H2O → Ca2SiO4.4H2O + Ca(OH)2 2CaO.SiO2 + 4H2O → Ca2SiO4.4H2O 3CaO.Al2O3 + 6H2O → Ca3 (AlO3)2.6H2O Vì bức tường đã tô xong vào ngày hôm trước nên việc làm của chú thợ xây là đúng. - Hiểu được những kinh nghiệm trong xây dựng hầu hết có cơ sở khoa học lý giải. Tình huống 21: Ăn cà rốt sống và làm nộm (gỏi) cà rốt có hấp thụ hết lượng vitamin A trong đó không? Dùng trong bài 42 – Khái niệm về tecpen – Lớp 11 nâng cao. An thiếu vitamin A và được bác sĩ khuyên nên ăn các quả chín, củ có màu đỏ hoặc vàng da cam như cà rốt, đu đủ, bí ngô, cà chua, gấc An lại không thích mùi vị của các loại củ, quả này khi nấu chín, nên mẹ An hay làm món nộm (gỏi) cà rốt trong các bữa ăn của gia đình. Phải chăng các loại củ, quả có màu đỏ hoặc vàng da cam chứa rất nhiều vitamin A? Ăn cà rốt sống và làm nộm (gỏi) cà rốt có hấp thụ hết lượng vitamin A có trong đó không? Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Vitamin A có công dụng gì? - Có phải các loại củ, quả màu đỏ hoặc vàng da cam chứa rất nhiều vitamin A? - Chất nào mang lại hương sắc cho các loài hoa, củ, quả? Nó có thành phần, cấu tạo ra sao? - Ăn cà rốt sống và làm nộm (gỏi) cà rốt có hấp thụ hết lượng vitamin A có trong đó không? Làm thế nào để hấp thụ triệt để lượng vitamin A trong củ, quả? Hình 2.23. Thực phẩm giàu vitamin A 70 Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Biết được vitamin A giúp sáng mắt, phòng được các bệnh khô mắt, quáng gà. GV có thể giới thiệu CTCT của vitamin A (retinol, CTPT: C20H29OH): - Biết được trong các loại củ, quả đó không phải chứa sẵn vitamin A mà là có chứa β – caroten thuộc tecpen, khi thủy phân mới cho vitamin A. - Nắm được chất mang lại hương sắc cho đời là tecpen. Biết được thành phần, cấu tạo của tecpen. - Hiểu được caroten là chất khó hấp thụ đối với cơ thể. Nếu ăn sống hay làm nộm (gỏi) thì 90% caroten không được hấp thụ. Bản chất caroten chỉ tan trong dầu mỡ nên việc ninh, nấu chín cà rốt với dầu mỡ hay thịt là cách tốt nhất để sử dụng triệt để lượng vitamin A dồi dào trong loại củ này. - Biết cách vận dụng kiến thức hóa học vào thường thức đời sống gia đình. Tình huống 22: Có nên dùng xăng dầu để rửa vết bẩn trên tay? Dùng trong bài 48 – Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên – Lớp 11 nâng cao. Thợ sửa xe đạp, ôtô; thợ sửa chữa máy móc khó tránh khỏi hai tay thường xuyên dính các vết dầu mỡ. Công nhân cạo mủ cao su thì bị vết mủ cao su dính chặt tay chân và áo quần. Người rải nhựa đường thì bị hắc ín gây phiền nhiễu Và để nhanh chóng, thuận tiện, đạt hiệu quả cao trong việc tẩy rửa các vết bẩn “cứng đầu” này thì thói quen của không ít người là dùng xăng dầu để ngâm quần áo và rửa tay. Nhưng nếu thường xuyên dùng xăng dầu rửa tay thì da sẽ trở nên khô nứt, thô ráp, thậm chí gây mẫn đỏ, sưng phù, ngứa ngáy Tại sao lại như thế? Có nên dùng xăng dầu để rửa tay không? Qui trình giải quyết tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Thành phần chính của xăng dầu là gì? Hình 2.24. Rửa tay thế nào là an toàn? 71 - Để chế hóa dầu mỏ người ta chủ yếu dùng các phương pháp nào? - Thành phần chính của dầu máy, mủ cao su và hắc ín là gì? - Tại sao dùng xăng dầu có thể rửa sạch vết bẩn dầu mỡ, mủ cao su và hắc ín một cách nhanh chóng? - Vì sao dùng xăng dầu rửa tay thì da sẽ trở nên khô nứt, thô ráp, thậm chí gây bệnh về da? - Dùng xăng dầu để rửa tay còn gây tác hại nào khác đến sức khỏe con người không? - Vậy nếu trên tay có vết dầu mỡ thì tẩy sạch bằng cách nào? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Biết thành phần chính của xăng dầu. - Nắm 2 phương pháp chế hóa dầu mỏ: refominh và crăckinh. - Biết thành phần chính của dầu máy, mủ cao su, hắc ín đều là hiđrocacbon. - Hiểu chất không phân cực tan tốt trong dung môi không phân cực. - Hiểu được xăng dầu cũng hòa tan lớp chất nhờn ở mặt da tay. Hơn nữa, các phân tử xăng dầu có thể xuyên qua da, làm cho mỡ trong lớp biểu bì da bị đẩy ra hết khiến da trở nên khô, nứt nẻ và thô ráp. Khi da nứt sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn truyền nhiễm xâm nhập gây bệnh về da. - Hiểu được xăng dầu còn chứa một lượng nhỏ hiđrocacbon thơm (benzen, toluen) cũng gây kích thích da. Mặt khác, xăng dầu dễ bay hơi nên khi rửa tay tất nhiên người dùng sẽ hít một lượng xăng dầu nhất định. Nếu thường xuyên tiếp xúc nhẹ thì gây ho, nôn mửa, đau đầu, thị lực kém nặng thì giảm trí nhớ, tứ chi bất lực, ý thức mơ hồ, bước đi không vững - Biết cách dùng giấy lau sạch vết ố bẩn trên tay, sau đó dùng xà phòng hoặc các loại thuốc tẩy khác rửa sạch cùng với nước ấm, sau khi rửa vài lần hai tay sẽ sạch. Tình huống 23: Tại sao không nên ăn dầu ăn đã chiên (rán) qua một lần? Dùng trong bài 2 – Lipit – Lớp 12 nâng cao. Khi nấu ăn trong gia đình, không ít người sau khi dùng dầu ăn để chiên (rán), thường giữ lại dầu ăn còn thừa để lần sau sẽ cho thêm dầu ăn mới, chiên (rán) xong 72 lại giữ lại dầu thừa. Nếu như sử dụng lặp lại như thế, có thể xem là một cách tiết kiệm, nhưng trên góc độ vệ sinh thực phẩm thì việc làm này là có nên không? Bằng kiến thức của bài lipit, em hãy làm sáng tỏ vấn đề này. Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Thành phần hóa học của dầu ăn là gì? - Quá trình chiên (rán) đã tác động yếu tố nào lên dầu ăn (T, P hay xt)? - Dầu ăn có bền với nhiệt không? Nếu không thì nó có thể phân giải thành chất mới gì? Chất mới ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe con người? - Dấu hiệu nào giúp ta nhận ra dầu ăn đã biến chất? - Sử dụng dầu ăn như thế nào thì mới bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Thành phần hóa học của dầu ăn là chất béo. - Quá trình chiên (rán) là tác động nhiệt. - Dầu ăn không bền nhiệt, phân giải thành chất có hại cho sức khỏe: andehit xeton, andehit cacboxylic sau đó tụ hợp lại thành những phân tử lớn có thể gây ngộ độc. - Độ nhớt của dầu ăn tăng hoặc dầu có màu sẫm hơn bình thường. - Nắm được cách sử dụng dầu ăn hợp vệ sinh. Tình huống 24: Thuốc lá – người bạn hay kẻ thù? Dùng trong bài 11 – Amin – Lớp 12 nâng cao. Cây thuốc lá là loại cây trồng để lấy lá, loại lá này là nguồn nguyên liệu chủ yếu sản xuất ra thuốc lá. Khi đốt thuốc lá, tại điểm nóng nhất có khi nhiệt độ lên đến 800oC, lúc này có 0,3% đến 0,6% khói bốc lên, thành phần chủ yếu của khói thuốc lá là các chất có mùi hương đặc biệt, cho nên từ “thuốc lá” cũng xuất phát từ đặc Hình 2.25. Dầu ăn chiên nhiều lần 73 điểm này. Chúng ta đều phải thừa nhận rằng hầu hết cánh mày râu đều hút thuốc lá. Có rất nhiều lý do để họ cần đến làn khói thuốc này, như: muốn có một cảm giác thư thái quên đi mệt mỏi; cần tập trung tinh thần, lấy lại bình tĩnh để giải quyết công việc; vì cần trong quan hệ giao tiếp hay đơn giản chỉ là muốn thể hiện bản lĩnh của phái mạnh Nhưng hiện nay trên bao bì của thuốc lá được nhà sản xuất in thêm dòng chữ “Hút thuốc có hại cho sức khỏe” hay “Hút thuốc lá có thể gây ung thư phổi”. Vậy thuốc lá thật ra là người bạn hay kẻ thù của chúng ta? Tại sao nhà sản xuất lại làm như vậy? Thuốc lá chứa chất gì mà có thể gây bệnh ung thư? Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Thành phần hóa học chủ yếu của thuốc lá là gì? - Hút thuốc lá chính là đưa khói thuốc vào cơ thể. Khói thuốc có gây hại cho cơ thể không? Khói thuốc chứa những chất hóa học nào? - Chất nào có hại nhất trong khói thuốc lá? Độc tính của nó ra sao? Chất đó thuộc hợp chất gì? Tính chất vật lý và tính chất hóa học của loại hợp chất đó như thế nào? - Thuốc lá chứa chất gì mà có thể gây bệnh ung thư? - Thuốc lá còn có tác hại gì khác nữa không? - Tại sao nhà sản xuất lại in những dòng chữ như vậy trên bao thuốc lá? Họ không ngại bị giảm doanh thu sao? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Biết được thành phần hóa học chủ yếu của thuốc lá có hai loại, đó là hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ. Hợp chất hữu cơ chủ yếu là đường, sắc tố, protein, xenlulozơ, nicotin Hợp chất vô cơ gồm có kali, canxi, photpho, lưu huỳnh và các loại muối. Hình 2.26. Thuốc lá 74 - Biết được khói thuốc có hơn 4800 chất hóa học, trong đó có hơn 1200 loại có hại cho cơ thể con người, chủ yếu là CO2, nicotin, hợp chất phenol, hợp chất chì, hợp chất thủy ngân, - Nắm được chất có hại nhất là nicotin (C10H14N2). Độc tính của nó rất mạnh, một giọt nicotin nguyên chất có thể làm chết 3 con ngựa. Nicotin thuộc loại hợp chất amin. Nắm được tính chất vật lý và tính chất hóa học của amin. - Chất gây ung thư trong thuốc lá là chì, asen, thủy ngân Chúng gây ung thư vòm họng, mũi, thực đạo, tụy, cùng một số bệnh hiểm nghèo khác. Ngoài ra khói thuốc còn chứa một lượng nhỏ nguyên tố phóng xạ là mầm mống gây hại cho cơ thể. - Khói thuốc còn làm giảm trí nhớ và các chức năng của phổi. - Tất nhiên nhà sản xuất nào cũng mong muốn thu được lợi nhuận cao. Nhưng thuốc lá là mặt hàng gây hại đến sức khỏe con người, đúng ra thì phải nghiêm cấm sản xuất. Tuy nhiên, xã hội còn nhu cầu thì nhà sản xuất vẫn còn cung cấp. Do đó, nhà sản xuất đưa ra lời cảnh báo người hút không nên nghiện thuốc lá vì hút thuốc không những có hại cho bản thân mà còn ảnh hưởng xấu đến người xung quanh (nhất là trẻ em và thai phụ). Tình huống 25: Vì sao không nên chiên (rán) lạp xưởng? Dùng trong bài 57 – Hóa học và vấn đề xã hội – Lớp 12 nâng cao. Lạp xưởng là một món ăn được nhiều người ưa thích. Lạp xưởng sau khi chế biến xong có màu đỏ bắt mắt, vị ngọt béo vừa miệng, ăn chung với cải chua sẽ cho cảm giác ngon miệng và không bị ngấy. Nhưng có người cho rằng ăn nhiều lạp xưởng là không tốt vì thịt đã để lâu thì làm sao có thể giữ được màu sắc hồng đỏ như vậy, hơn nữa, ăn nhiều lạp xưởng chiên (rán) sẽ có hại cho sức khỏe. Ý kiến của người đó có đúng không? Tại sao thịt trong lạp xưởng lại giữ được màu hồng đỏ vốn có? Có nên chiên (rán) lạp xưởng hay không? Hình 2.27. Lạp xưởng luôn có màu hồng đỏ 75 Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Lương thực, thực phẩm có vai trò như thế nào đối với đời sống của con người? - Vấn đề lương thực, thực phẩm đang đặt ra cho nhân loại hiện nay là gì? - Tại sao thịt trong lạp xưởng lại giữ được màu hồng đỏ vốn có? - Có nên chiên (rán) lạp xưởng hay không? - Tại sao nhà sản xuất biết hóa chất có hại cho con người nhưng vẫn sử dụng chúng để chế biến thực phẩm? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Biết được vai trò của lương thực, thực phẩm đối với đời sống con người. - Nắm được vấn đề lương thực, thực phẩm đặt ra cho nhân loại hiện nay, nhất là vấn đề vi phạm vệ sinh, an toàn thực phẩm (dùng fomon bảo quản bánh phở, nước mắm; ướp cá biển bằng phân đạm; dùng hàn the để chế biến giò, bánh phở, bánh cuốn, bánh đúc). - Hiểu được thịt lạp xưởng giữ được màu hồng đỏ như mới là do đã được ướp hóa chất, thường là sử dụng diêm tiêu (KNO3). - Nắm được khi chiên (rán) lạp xưởng, dưới tác dụng của nhiệt độ cao, KNO3 phân hủy sinh ra KNO2, một chất có thể gây bệnh ung thư. 2KNO3 → 2KNO2 + O2 - Hiểu được một số chất có tác dụng bảo vệ thực vật, bảo quản thực phẩm, tăng tính thẩm mĩ cho thực phẩm giúp cho sản phẩm giữ lâu, bán chạy tăng lợi nhuận cho nhà sản xuất. 2.3.4. Tình huống liên quan đến khoa học ứng dụng và sản xuất Tình huống 26: Thế nào là vật liệu nanomet? Dùng trong bài 1 – Thành phần nguyên tử - Lớp 10 nâng cao. Kỹ thuật nanomet xuất hiện vào thời kỳ những năm 80 của thế kỷ XX, lấy xuất phát điểm là những vật liệu nanomet (vật liệu nano) có tính chất khác thường, là một loại kỹ thuật cao hoàn toàn mới. Dùng nguyên liệu từ tính nanomet có thể làm ra 76 Hình 2.28. Vật liệu nano băng ghi âm với mật độ cao; thuốc nanomet có thể trực tiếp làm ống tiêm máu, nó có thể đi qua ống nhỏ nhất một cách thuận lợi; hòa tan chất xúc tác nanomet trong xăng có thể nâng cao hiệu suất của động cơ đốt trong Vậy vật liệu nanomet là gì? Từ “nanomet” có liên quan gì đến đơn vị đo kích thước của nguyên tử hay không? Đặc tính của vật liệu nanomet như thế nào mà nó có được những ứng dụng thực tế cao đến thế? Tại sao ngày nay vật liệu nanomet vẫn chưa được sản xuất rộng rãi? Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - “nanomet” có liên quan gì đến đơn vị đo kích thước của nguyên tử hay không? - Vì sao người ta lại dùng đơn vị đo này để biểu thị kích thước của nguyên tử? - Nguyên tử nào có kích thước nhỏ nhất? - Đường kính của nguyên tử, hạt nhân nguyên tử, hạt proton và hạt electron vào khoảng bao nhiêu? - Vật liệu nanomet là gì? - Đặc tính của vật liệu nanomet như thế nào mà nó có được những ứng dụng thực tế cao đến thế? - Tại sao ngày nay vật liệu nanomet vẫn chưa được sản xuất rộng rãi? Bước 3: Những vấn đề HS cần nắm sau khi giải quyết xong tình huống - Nanomet là đơn vị đo chiều dài, người ta dùng đơn vị này để biểu thị kích thước của nguyên tử. - Vì nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ bé nên phải dùng đơn vị đo lường cực nhỏ để biểu thị. 1nm = 10-3µm = 10-6mm = 10-9m - Nắm được nguyên tử có kích thước nhỏ nhất là hiđro (bán kính khoảng 0,053 nm). 77 - Nắm được đường kính nguyên tử khoảng 0,1nm; đường kính hạt nhân nguyên tử khoảng 10-5nm; đường kính của electron và proton khoảng 10-8nm. - Vật liệu nanomet là vật liệu được làm từ các hạt siêu nhỏ có kích cỡ nanomet. - Hiểu được đặc tính của vật liệu nanomet (đó là có tính chất bóng, điện, từ, nhiệt, lực và hóa học đặc biệt. Nguyên liệu nanomet được làm từ kim loại có độ cứng cao hơn gấp nhiều lần, và lại có thể trở thành không dẫn điện. Sứ nanomet thì khắc phục được tính giòn, trở nên dẻo, có thể va đập nhiều lần mà không vỡ. Ứng lực chống đứt đoạn của sắt nanomet cao hơn 12 lần so với các loại sắt thông thường). - Vì kỹ thuật sản xuất nguyên liệu nanomet tương đối khó khăn, rất tốn kém mà qui mô sản xuất thì lại có hạn. - HS biết được hướng phát triển của nền khoa học kỹ thuật trong tương lai. Tình huống 27: Nguyên tố đất hiếm là gì? Dùng trong bài 9 – Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học – Lớp 10 nâng cao. Thời gian gần đây, báo đài rộ lên thông tin Trung Quốc đã tìm thấy mỏ khoáng sản đất hiếm với trữ lượng rất lớn. Nguyên tố đất hiếm có nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ kỹ thuật cao, được mệnh danh là “vitamin của gang thép”. Gang thép sau khi cho thêm nguyên tố đất hiếm sẽ có độ ma sát tốt; tính dẻo cao; trừ rỗ khí; chịu axit tốt; không bị giòn ở nhiệt độ thấp; nâng cao độ mạnh và tính năng chịu ăn mòn; hàn nối tốt; dễ gia công và chống oxi hóa ở nhiệt độ cao. Thật ra nguyên tố đất hiếm là nguyên tố nào? Nó có ở trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev không? Tên gọi “đất hiếm” bắt nguồn từ đâu? Vì sao nguyên tố đất hiếm lại có tác dụng “thần kỳ” đến thế trong gang thép? Hình 2.30. Đất hiếm Hình 2.29. Mỏ đất hiếm tại Giang Tây – Trung Quốc 78 Qui trình sử dụng tình huống: Bước 1: GV đưa ra tình huống (kèm hình ảnh minh họa) Bước 2: GV gợi ý cho HS trả lời bằng các câu hỏi - Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn của Mendeleev ra sao? - Thế nào là ô nguyên tố, chu kì, nhóm? Cách xác định ô, chu kì, nhóm của một nguyên tố như thế nào? - Nguyên tố đất hiếm là nguyên tố nào? - Nó có ở trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Medeleev không? Nếu có hãy nêu vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. Vì sao nó được xếp vào vị trí đó trong bảng tuần hoàn mà không ph