SKKN sử DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ vấn đề TRONG DẠY hóa HỌC CHƯƠNG KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ NHÔM lớp 12 THPT

BM 01-Bia SKKN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Trường THPT chuyên LƯƠNG THẾ VINH
Mã số: ................................

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài

SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ
TRONG DẠY HÓA HỌC
CHƯƠNG KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI
KIỀM THỔ - NHÔM LỚP 12 THPT

Người thực hiện: Nguyễn Thị Vân Anh
Lĩnh vực nghiên cứu:
Quản lý giáo dục



Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học
Phương pháp giáo dục





Lĩnh vực khác: ......................................................... 
Có đính kèm:
 Mô hình
 Phần mềm

 Phim ảnh

Năm học 2012 - 2013

 Hiện vật khác


BM02-LLKHSKKN

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Nguyễn Thị Vân Anh
2. Ngày tháng năm sinh: 22/05/1987
3. Nam, nữ: nữ
4. Địa chỉ: B22 tổ 30B KP3, P. Bình Đa, TP Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
5. Điện thoại:

(CQ)/ 0616 526 153 (NR);

6. Fax:

ĐTDĐ: 0987 978 153

E-mail:

7. Chức vụ: Giáo viên
8. Đơn vị công tác: Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: thạc sĩ
- Năm nhận bằng: 20013
- Chuyên ngành đào tạo: Lí luận và phương pháp dạy học Hóa học.
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Hóa THPT
Số năm có kinh nghiệm: 4
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:
1. NHỮNG SAI SÓT HAY MẮC PHẢI KHI RA ĐỀ KIỂM TRA TRẮC
NGHIỆM KHÁCH QUAN.
2. SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC
CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT

1


BM03-TMSKKN

Tên sáng kiến kinh nghiệm:

SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC
CHƯƠNG KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM
LỚP 12 THPT
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin như hiện nay, lư ng kiến thức
của nhân loại là vô tận, ch ng ta phải thay đổi phương pháp dạy và học th o hư ng
tích cực, trong đó người học chuy n dần t vai trò bị động sang chủ động, tích cực
tiếp thu kiến thức. Tinh thần đó đã đư c nêu trong Luật iáo dục 2005: “Phương
pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo
của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương
pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức

vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học
sinh.”
Do đó, cách tốt nhất là r n luyện cho học sinh cách học hơn là nhồi nh t kiến
thức. Trong những phương pháp dạy học tích cực hiện nay, dạy học nêu vấn đề là
một trong những phương pháp có th phát huy tính chủ động, sáng tạo, tích cực
học sinh nhất. Bằng cách s dụng những tình huống có vấn đề, học sinh s chủ
động chiếm lĩnh tri thức trong uá trình tìm hư ng giải uyết những vấn đề đó.
Trong thực tế đã có rất nhiều nghiên cứu về dạy học bằng tình huống có vấn
đề, tuy nhiên trong dạy học hóa học, các tình huống có vấn đề v n chưa đư c khai
thác triệt đ (các thí nghiệm v n còn mang nặng tính chất bi u diễn minh họa,
truyền đạt kiến thức m i v n còn mang nặng tính chất thông báo, …).
T những lí do trên tôi chọn đề tài: “SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN
ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC CHƯƠNG KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI
KIỀM THỔ - NHÔM LỚP 12 THPT” v i mong muốn nghiên cứu sâu về tính
ưu việt và khả năng vận dụng các tình huống có vấn đề trong dạy học th o hư ng
phát huy tính tích cực của học sinh, r n luyện cho học sinh khả năng phát hiện và
giải uyết vấn đề, t ng bư c tự nghiên cứu giành lấy tri thức khoa học, đồng thời
nhằm nâng cao chất lư ng dạy học hóa học trường THPT nói riêng và chất lư ng
giáo dục nói chung.

2


II. THỰC TRẠNG
1. Thuận lợi
- Hóa học, đây là môn học v a lý thuyết, v a thực nghiệm. V i đặc thù như
vậy, hóa học đòi h i học sinh rất nhiều về năng lực tư duy, phân tích, phán đoán
và khả năng tìm tòi sáng tạo đ n m vững kiến thức, t đó r n luyện k năng và
phát tri n thành k ảo. S dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề trong dạy học
hóa học có th tăng cường phát huy đư c sự chủ động, sáng tạo, tích cực nhận thức

của học sinh mức độ cao, có th gi p học sinh t ng bư c tự nghiên cứu, có
nhiệm vụ và nhu cầu giành lấy kiến thức m i về bộ môn hóa học.
- Hầu hết giáo viên đều đồng tình là dạy học nêu vấn đề gi p tăng cường
khả năng uan sát, phân tích, sáng tạo của học sinh, phát huy tính tích cực học tập
của học sinh, t ng bư c r n luyện cho học sinh khả năng tự học, chuy n t lối học
thụ động sang chủ động giành lấy kiến thức thông ua việc giải uyết vấn đề.
- Dạy học nêu vấn đề gi p r n luyện cho học sinh khả năng phát hiện và
giải uyết vấn đề. Những tình huống có vấn đề hấp d n s làm học sinh hứng th ,
say mê môn học hơn, gi p giờ học thêm sinh động. Nếu áp dụng phương pháp dạy
học nêu vấn đề đạt kết uả tốt s gi p nâng cao khả năng sáng tạo của giáo viên.
2. Khó khăn
- Tỉ lệ s dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề v n thấp là do giáo viên
gặp nhiều khó khăn khi s dụng. Khó khăn l n nhất đối v i giáo viên đó là học
sinh đã u n v i phương pháp dạy học truyền thống nên còn thụ động, lười suy
nghĩ giải uyết vấn đề. Khó khăn khi ây dựng các tình huống hấp d n, g n liền
v i thực tế, vì như vậy m i thu h t đư c học sinh. Vì nội dung bài học uá dài nên
giáo viên không có điều kiện cho HS giải uyết các tình huống phức tạp ngay trên
l p, giáo viên chỉ có th s dụng phương pháp DHNVĐ một số bài có nội dung
không uá dài nếu không có th không th o kịp tiến độ chương trình.
- Trong khi đó lại thiếu các phương tiện trực uan đ tạo THCVĐ như máy
chiếu, máy vi tính, thiết bị thí nghiệm, tranh ảnh, hình v , … Tốn nhiều thời gian
chuẩn bị, suy nghĩ đ thiết kế tình huống, thiếu tài liệu tham khảo về DHNVĐ.
Ngoài ra do giáo viên chưa có kinh nghiệm d n d t học sinh vào vấn đề cuốn h t.
Bên cạnh đó, l p học uá đông d n đến khó thiết kế tình huống, khó uản lí l p
khi s dụng DHNVĐ, trình độ học sinh lại không đồng đều hoặc trình độ học sinh
không cao cũng gây rất nhiều khó khăn cho giáo viên.
3


3. Số liệu thống kê

Bảng 1. Mức độ sử dụng các loại THCVĐ phần hóa vô cơ lớp 12 THPT
Loại THCVĐ
1. Tình huống không phù
h p, nghịch lí.

Không sử
dụng
11
11,34%

52
53,61%

Thường
xuyên
29
29,9%

Rất thường
xuyên
5
5,15%

Đôi khi

2. Tình huống lựa chọn.

0
0%

28
28,87%

42
43,3%

27
27,83%

3. Tình huống ứng dụng.

10
10,31%

31
31,96%

41
42,27%

15
15,46%

4. Tình huống nhân uả

0
0%

39
40,21%

47
48,45%

11
11,34%

- Nhận xét: Khi giảng dạy phần hóa vô cơ l p 12 THPT, các V đều s dụng
4 loại THCVĐ. Trong đó, đư c s dụng thường uyên nhất là tình huống nhân uả
(thường uyên 48,45%), tình huống lựa chọn (43,3%) và tình huống ứng dụng
(42,27%) cũng đư c s dụng nhiều, còn tình huống không phù h p, nghịch lí ít
đư c s dụng hơn cả (29,9%). Có th thấy rằng, nội dung phần hóa vô cơ l p 12
THPT thích h p thiết kế các THCVĐ th o ki u tình huống nhân uả, tình huống
lựa chọn và tình huống ứng dụng hơn.
Bảng 2. Dạng DHNVĐ GV hay sử dụng
STT
1

Dạng
Thuyết trình NVĐ

Số GV
22

%
22,68%

2

Đàm thoại NVĐ

75

77,32%

3

Nghiên cứu NVĐ

0

0%

Nhận xét: Hầu hết V thường s dụng DHNVĐ dạng đàm thoại nêu vấn
đề (77,32%), một số ít s dụng thuyết trình nêu vấn đề (22,68%). Không có V s
dụng dạng nghiên cứu nêu vấn đề có th do trên l p không có điều kiện đ HS tự
phát hiện và giải uyết vấn đề, cần có sự hỗ tr của V. Tuy nhiên cũng thấy rằng,
khi s dụng DHNVĐ, V đã tăng cường đàm thoại, HS ch ý hơn, tăng cường khả
năng hoạt động của HS, không gây nhàm chán như phương pháp thuyết trình.

4


Bảng 3. Biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng THCVĐ trong dạy hóa học
STT

Biện pháp

Số
GV

%

1

V giành nhiều thời gian đầu tư thiết kế tình huống hay, hấp
d n.

87

89,7%

2

V luôn trau dồi kiến thức, cập nhật thông tin đ nâng cao
trình độ, tăng vốn hi u biết về hóa học thực tiễn.

90

92,78%

3

V thường uyên r t kinh nghiệm và đổi m i tình huống.

86

88,66%

84

86,6%

4

Xây dựng tình huống
học sinh.

5

Nâng dần mức độ giải uyết vấn đề cho học sinh.

83

85,57%

6

Nêu tình huống bằng nhiều phương pháp khác nhau, tăng
cường s dụng các phương tiện trực uan.

86

88,66%

7

S dụng tình huống có chọn lọc, s p ếp thời gian h p lí.

79

81,44%

86

88,66%

8

mức độ phù h p v i t ng đối tư ng

V yêu cầu HS phải chuẩn bị bài thật kĩ trư c khi đến l p.

Nhận xét:
- Đa số V đều đồng ý v i các biện pháp đ nâng cao hiệu uả s dụng
THCVĐ trong dạy hóa học trường THPT. V cần trau dồi kiến thức, cập nhật
thông tin đ nâng cao trình độ, làm giàu vốn hi u biết về hóa học thực tiễn
(92,78%), kế đến V cần giành nhiều thời gian đầu tư thiết kế tình huống hay, hấp
d n (89,7%). V cần thường uyên r t kinh nghiệm và đổi m i tình huống
(88,66%), cần nêu tình huống bằng nhiều phương pháp khác nhau, tăng cường s
dụng các phương tiện trực uan (88,66%), đồng thời V nên yêu cầu HS phải
chuẩn bị bài thật kĩ trư c khi đến l p (88,66%).
- Bên cạnh đó, V cần phải ây dựng tình huống phù h p v i t ng đối tư ng
HS (86,6%), t ng bư c nâng dần mức độ giải uyết vấn đề cho HS (85,57%), nên
s dụng tình huống có chọn lọc, s p ếp thời gian h p lí (81,44%). Trong đó, biện
pháp uan trọng nhất là người V cần phải thường uyên học h i kinh nghiệm,
cập nhật thông tin về hóa học, thực tiễn đ có th thiết kế các THCVĐ hay, phù
h p, phát huy các ưu đi m của phương pháp DHNVĐ, nâng cao chất lư ng dạy và
học.

5


I. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1. Dạy học nêu vấn đề
1.1.1. Định nghĩa
• Tình huống có vấn đề:
- Tác giả Nguyễn Xuân Khoái đã khẳng định: “THCVĐ phải phản ánh đư c
mâu thu n biện chứng giữa kiến thức m i v i kiến thức cũ, đó là mâu thu n bản
chất bên trong, không phải mâu thu n hình thức bên ngoài”..
- S. Nguyễn Ngọc Quang: “THCVĐ là tình huống mà khi đó mâu thu n
khách uan của bài toán nhận thức đư c HS chấp nhận như một vấn đề học tập mà
họ cần và có th giải uyết đư c”.
- Nhìn chung, THCVĐ có th đư c hi u là tình huống g i cho người học
những khó khăn về lí luận hay thực tiễn mà họ thấy cần thiết phải vư t ua và có
khả năng vư t ua nhưng không phải ngay tức thời mà cần phải có uá trình tư
duy tích cực, vận dụng, liên hệ những tri thức cũ liên uan.
- Một tình huống đư c gọi là có vấn đề thì phải thoả mãn 3 điều kiện sau:
+ Tồn tại một vấn đề.
+

i nhu cầu nhận thức.

+

i niềm tin vào khả năng của bản thân.

• Dạy học nêu vấn đề:
Có nhiều cách gọi khác nhau nhưng về bản chất thì hoàn toàn giống nhau,

ch ng tôi chấp nhận dùng thuật ngữ “dạy học nêu vấn đề” và định nghĩa như sau:
- DHNVĐ là một trong những PPDH mà V là người tạo ra THCVĐ, tổ chức
và điều khi n HS phát hiện vấn đề, HS tích cực, chủ động, tự giác giải uyết vấn
đề thông ua đó lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ ảo nhằm đạt mục tiêu dạy học.
- DHNVĐ là một PPDH phức h p, tức gồm nhiều PPDH liên kết v i nhau,
trong đó phương pháp ây dựng THCVĐ giữ vai trò trọng tâm, chủ đạo, g n bó
v i các PPDH khác thành một phương pháp toàn vẹn.
- DHNVĐ là một cách tiếp cận tổng th trong giáo dục góc độ chương trình
học l n uá trình học; tăng cường k năng giải uyết vấn đề, khả năng tự học và k
năng làm việc nhóm; uá trình học có tính hệ thống như uá trình giải uyết vấn đề
hoặc th thách có th gặp trong đời sống.
6


1.1.2. Bản chất của dạy học nêu vấn đề
Bản chất của DHNVĐ là tạo nên một chuỗi những THCVĐ và điều khi n
hoạt động của người học nhằm tự lực giải uyết những vấn đề học tập:
- Một hệ thống THCVĐ th o một trật tự logic chặt ch g n v i nội dung bài.
- HS đư c đặt vào THCVĐ chứ không phải đư c thông báo dư i dạng có sẵn.
- HS tích cực, chủ động, tự giác tham gia hoạt động học, tự mình tìm ra tri thức
chứ không phải đư c V giảng một cách thụ động, HS là chủ th sáng tạo.
- HS không những đư c học nội dung học tập mà còn đư c học con đường và
cách thức tiến hành d n đến kết uả đó.
1.1.3. Cơ chế phát sinh THCVĐ
- “Bài toán là hệ thống thông tin ác định, bao gồm những điều kiện và những
yêu cầu luôn luôn không phù h p (mâu thu n) v i nhau, d n t i nhu cầu phải kh c
phục bằng cách biến đổi ch ng”.
- Bản thân bài toán có vấn đề chỉ tr thành đối tư ng của hoạt động ch ng
nào nó làm uất hiện trong ý thức của HS một mâu thu n nhận thức, một nhu cầu
bên trong muốn giải uyết mâu thu n đó. Khi đó, HS chấp nhận mâu thu n của bài

toán thành mâu thu n và nhu cầu bên trong của bản thân mình, HS đã biến thành
chủ th của hoạt động nhận thức.
Các mâu thu n khách uan của bài toán có vấn đề “chuy n” và “cấy” vào
trong ý thức của HS thành các chủ uan, t đó uất hiện hoạt động nhận thức gồm
2 thành tố: chủ th - HS và đối tư ng - bài toán. Hai thành tố này tương tác v i
nhau, thâm nhập vào nhau, tồn tại vì nhau và sinh ra nhau trong một hệ thống.
1.1. . Các mức đ của dạy học nêu vấn đề
Việc ác định mức độ của DHNVĐ tùy thuộc vào mức độ tham gia của HS
ây dựng và giải uyết vấn đề học tập:
- Mức độ 1: V thực hiện toàn bộ các bư c của DHNVĐ, HS tiếp thu hơi
thụ động. Đây chính là phương pháp thuyết trình nêu vấn đề.
- Mức độ 2: V cùng HS thự hiện uy trình: V đặt vấn đề và phát bi u vấn
đề, còn các bư c tiếp th o là một hệ thống câu h i đ HS suy nghĩ và giải đáp. Đây
là hình thức đàm thoại nêu vấn đề.
- Mức độ 3: V định hư ng, điều khi n HS tự lực thực hiện toàn bộ uy
trình dạy học nêu vấn đề. Mức độ này tương đương v i PPNC nêu vấn đề.
7


1.2. Tình huống có vấn đề
1.2.1. Nguyên tắc xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học
Các nguyên t c ây dựng THCVĐ là cơ s uan trọng đ thiết kế các THCVĐ.
Vì vậy, ch ng tôi in đư c đề uất 10 nguyên t c ây dựng THCVĐ như sau:
1. THCVĐ phải g n v i nội dung bài học, là một phần của nội dung, phải phản
ánh đ ng trọng tâm đ hư ng hoạt động của V và HS vào nội dung uan trọng.
2. THCVĐ phải có nội dung chính ác, khoa học, là tình huống đã, đang hoặc có
th ảy ra trong thực tế, không nên đưa vào những tình huống phi thực tế.
3. THCVĐ phải kịch tính, có tác dụng kích thích trí tò mò và gây hứng th cho
HS, đ có th tạo đư c động cơ học tập, nhu cầu nhận thức cho HS.
4. THCVĐ phải phù h p v i trình độ t ng đối tư ng HS, phải v a sức đ HS có

th nhận thức, hi u và giải uyết đư c vấn đề.
5. THCVĐ phải có sự liên hệ giữa kiến thức cũ và kiến thức m i, đ làm uất
hiện mâu thu n giữa cái đã biết và cái chưa biết.
6. THCVĐ nên đư c minh họa, bi u diễn, chứng minh, giải thích bằng các
phương tiện trực uan (tranh ảnh, hình v , mô hình, thí nghiệm, ….).
7. THCVĐ phải mang tính khả thi, đảm bảo điều kiện đưa đến giải pháp h p lý,
khoa học, dễ chấp nhận.
8. THCVĐ phải đư c trình bày s c tích ng n gọn, trình tự logic, dễ hi u và nổi
bật đ học sinh tập trung ch ý và hi u đ ng vấn đề cần giải uyết.
9. Mỗi THCVĐ cần phải có tên gọi cụ th , tên gọi g n v i nội dung THCVĐ,
phản ánh trọng tâm vấn đề HS cần giải uyết. Tên THCVĐ thường là một câu h i.
1.2.2. Quy trình xây dựng tình huống có vấn đề
Đ ây dựng THCVĐ trong dạy học hóa học, ch ng tôi đề uất uy trình gồm
5 bư c như sau:
- Bư c 1: Xác định mục tiêu bài dạy.
- Bư c 2: Xác định đơn vị kiến thức dạy, lựa chọn đơn vị kiến thức có th
thiết kế THCVĐ.
- Bư c 3: Thiết kế tình huống cho t ng đơn vị kiến thức đã chọn.
- Bư c 4: Ki m tra m tình huống đã ây dựng có phù h p v i mục đích, nội
dung bài dạy và trình độ học tập của học sinh hay không.
- Bư c 5: Chỉnh s a và hoàn thiện.
8


1.2.3. Quy trình dạy học sinh giải quyết vấn đề học tập
Tùy vào hoạt động tìm tòi của HS trong khi giải uyết vấn đề mà s có những
bư c giải uyết vấn đề khác nhau. Ch ng ta có th phân ra các bư c cơ bản sau:
1. Đặt vấn đề, làm uất hiện tình huống có vấn đề
2. Phát bi u vấn đề
3. Xác định phương hư ng giải uyết, đề uất giả thuyết

4. Lập kế hoạch giải th o giả thuyết
5. Thực hiện kế hoạch giải
6. Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải
7. Kết luận về lời giải
8. Ki m tra và ứng dụng kiến thức v a thu đư c
 Một số tình huống đơn giản, V có th thu gọn thành còn 3 bư c đơn giản
đ HS vận dụng nhiều s chóng thành thạo rồi nâng dần lên:
- Bư c 1: Đặt vấn đề.
- Bư c 2: iải uyết vấn đề.
- Bư c 3: Kết luận vấn đề.
 Ch ý thứ hai: Vì V hư ng d n, gi p HS ác định phương hư ng, nêu giả
thuyết th o hư ng đ ng nên ch ng tôi lư c b bư c 6, ngoài ra việc lập kế hoạch
và thực hiện kế hoạch giải đi đôi v i nhau nên có th gh p chung. Vì vậy trong hệ
thống các THCVĐ sau đây, ch ng tôi thiết kế th o uy trình 6 bư c hoặc 3.
2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ CHƯƠNG KIM
LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM LỚP 12 THPT
2.1. Cấu trúc nội dung và phương pháp dạy học chương
Tính chất của KLK, KLKT và nhôm cần đư c nghiên cứu dư i ánh sáng của lý
thuyết chủ đạo. V tổ chức các hoạt động nhận thức đ HS r t ra kết luận: T cấu tạo
nguyên t , hi u đư c những đặc tính của kim loại và uy luật biến thiên tính chất các
nguyên tố trong nhóm. Hệ thống hóa những đặc tính chung của kim loại và h p chất của
chúng. Tiếp đếm là ki m chứng bằng PTHH và các thí nghiệm.
Nhôm và các h p chất của nhôm có nhiều ứng dụng, cần cho HS n m ch c tính chất
vật lí, tính chất hóa học của nhôm và những ứng dụng uan trọng.

9


Bài 28: Kim loại kiềm
Bài 29: Một số h p chất uan trọng

của kim loại kiềm

Bài 21: Luyện tập: Tính chất
của kim loại kiềm, kim loại
kiềm thổ

Bài 30: Kim loại kiềm thổ
Bài 31: Một số h p chất uan trọng
của kim loại kiềm thổ
Bài 33: Nhôm
Bài 34: Một số h p chất uan trọng
của nhôm

Bài 36: Bài thực hành số 5: Tính
chất của kim loại kiềm, kim loại
kiềm thổ và h p chất của ch ng

Bài 35: Luyện tập: Tính chất
của nhôm và h p chất của nhôm
Bài 37: Bài thực hành 6: Tính chất
của nhôm và h p chất của nhôm

Hình 2.1. Cấu trúc nội dung chương 6
2.2. Thiết kế hệ thống tình huống có vấn đề
2.2.1. Giới thiệu khái quát hệ thống THCVĐ chương 6: Kim loại kiềm –
kim loại kiềm thổ - nhôm
Dựa vào các l‎ý luận và nguyên t c trên, ch ng tôi ây dựng một hệ thống gồm
có 18 THCVĐ, đ dạy chương Đại cương kim loại phần hóa vô cơ l p 12 THPT.
Bảng 2.1. Danh mục các THCVĐ chương 6
Tên bài

Bài 28: KIM
LOẠI KIỀM
(4 TH)

Tên THCVĐ
TH 1: Tại sao KLK có th c t dễ dàng bằng dao?
TH 2: Liti không th ngâm chìm trong dầu h a, vậy bảo uản Li
bằng cách nào?
TH 3: Tại sao khả năng phản ứng của kim loại kiềm tăng dần?
TH 4: Có th dùng Na hay K thay thế Li trong luyện kim không?

Bài 29: MỘT
SỐ HỢP
CHẤT QUAN
TRỌN CỦA
KLK (3 TH)

TH 5: Tại sao thuốc muối làm giảm cơn đau dạ dày?
TH 6: Tại sao có th s dụng p o it của kim loại kiềm đ bổ sung
nguồn o i, đồng thời loại b CO2 trên tàu ngầm?
TH 7: Tại sao sản uất sođa th o phương pháp Xonvay thì lại có
th đi t những nguyên liệu ban đầu là NaCl và CaCO3?

Bài 30: KIM

TH 8: Tại sao nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lư ng riêng,
10


LOẠI KIỀM

THỔ (2 TH)

độ cứng của kim loại kiềm thổ cao hơn kim loại kiềm?
TH 9: Phải chăng b ri là “kẻ ăn bám”, chẳng có công dụng gì?

Bài 31: MỘT
SỐ HỢP
CHẤT QUAN
TRỌN CỦA
KLKT (3 TH)

TH 10: Hang đá vôi, thạch nhũ đư c hình thành như thế nào?
TH 11: Tại sao thạch cao đư c dùng trong y học, nặn tư ng?
TH 12: Làm mềm nư c cứng bằng cách nào?

Bài 33:
NHÔM
(4TH)

Bài 34: MỘT
SỐ HỢP
CHẤT QUAN
TRỌN CỦA
NHÔM (2TH)

TH 13: Tại sao nhôm không tác dụng v i dung dịch H2SO4 và
HNO3 đặc, nguội?
TH 14: Đ hàn g n đầu nối của các thanh ray trên đường l a,
người ta s dụng phản ứng nhiệt nhôm như thế nào?
TH 15: Tại sao nhôm không tan trong nư c?

TH 16: Tại sao các chậu, ô bằng nhôm đựng kiềm lại bị thủng?
TH 17: Oxit nhôm thuộc loại o it nào?
TH 18: Nhôm hiđro it thuộc loại hiđro it nào?

2.2.2. Hệ thống tình huống có vấn đề chương 6: Kim loại kiềm – kim loại
kiềm thổ - nhôm
Bài 28: KIM LOẠI KIỀM
Tình huống 1: Vì sao các kim loại kiềm có thể cắt được dễ dàng bằng dao?
(TH nhân quả)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Nếu nói có th dễ dàng dùng dao c t kim loại ra

thành lát m ng, bạn s không tin. Nhưng uả thực có một số
kim loại như vậy, đó là kim loại kiềm.
-

V cho HS uan sát mẩu natri, kali và cho HS thấy có

th dùng dao c t mẩu natri kim loại dễ dàng (hình 2.29).
Hình 2.1. Thí nghiệm dùng dao cắt kim loại natri
-

V: Vì sao các kim loại kiềm có th c t đư c bằng dao dễ dàng trong khi

các kim loại khác thì không?
11

Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Các KLK đều có ki u cấu tạo mạng tinh th lập phương tâm khối là
ki u mạng k m chặt khít. Ngoài ra, KLK chỉ có 1 l ctron l p ngoài cùng, vì thế
liên kết kim loại trong mạng tinh th yếu, d n đến các KLK đều mềm, có th c t
bằng dao.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: So v i các kim loại khác thì kim loại kiềm có độ cứng rất thấp, vì thế ta

có th dễ dàng c t bằng dao.
Tình huống 2: Không thể ngâm chìm Li trong dầu hỏa, vậy bảo quản Li bằng
cách nào? (TH nghịch lí)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Các kim loại kiềm thường đư c bảo uản bằng cách ngâm chìm trong

dầu h a. Khối lư ng riêng của dầu h a t 0,7 → 0,9g/cm3.
-

V: Yêu cầu HS

m thông tin về khối lư ng riêng của kim loại kiềm trong

bảng 6.2 S K/150 và so sánh v i khối lư ng riêng của dầu h a.
- HS: Trong các kim loại kiềm thì Li nhẹ hơn dầu h a.
- GV: Không th ngâm chìm Li trong dầu h a (hình
2.31), vậy bảo uản Li bằng cách nào?
Hình 2.2. Liti nổi trên mặt dầu hỏa

Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Các KLK Na, K, Rb, Cs có th bảo uản dễ dàng trong dầu h a hoặc
ăng, vì ch ng có khối lư ng riêng l n hơn dầu h a nên chìm uống, ngập trong
dầu, không tiếp

c v i môi trường bên ngoài. Còn v i Li không th đư c vì Li rất

nhẹ, nhẹ hơn dầu h a (D=0,53g/cm3). Nếu cho vào dầu h a, Li s nổi lên trên và
bốc cháy ngay tức kh c. Vì vậy bảo uản Li là một việc khá phức tạp. Người ta
thường dìm nó trong b chứa vazơlin hoặc parafin. Những chất này bao uanh kim
loại và không cho nó bộc lộ khả năng phản ứng mãnh liệt của mình.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: Các kim loại kiềm đư c bảo uản bằng cách ngâm chìm trong dầu h a,

riêng liti rất nhẹ nên dìm nó trong b chứa vazơlin hoặc parafin.
12


-

V bổ sung: Ngay

nhiệt độ phòng liti cũng phản ứng mãnh liệt v i o i của

không khí. Bạn hãy th đ liti trong lọ thủy tinh có n t mài nhám. Mẩu kim loại s
h t hết không khí trong bình, trong bình uất hiện chân không và áp suất khí uy n
" ấn" vào mạnh t i nỗi các bạn khó có th k o nó ra đư c.
Tình huống 3: Tại sao khả năng phản ứng của kim loại kiềm tăng dần từ Li

đến Cs? (TH nhân quả)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V chiếu phim phản ứng của các kim loại kiềm Li, Na, K, Rb, Cs v i H2O.

Hình 2.3. Kali phản ứng mãnh liệt với nước
- HS

m phim, nhận

t khả năng phản ứng của KLK v i nư c: Các kim loại

kiềm phản ứng mãnh liệt v i nư c, khả năng phản ứng tăng dần t Li đến Cs.
-

V: Tại sao khả năng phản ứng của KLK tăng dần t Li đến Cs?

Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: T Li → Cs, bán kính nguyên t tăng, độ âm điện giảm, năng lư ng ion
hóa I1 giảm dần, nên khả năng nhường l ctron tăng dần, tính kh của các kim loại
kiềm t Li → Cs tăng dần, nên khả năng phản ứng v i nư c cũng tăng dần.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: Các kim loại kiềm phản ứng v i nư c rất mãnh liệt và t a nhiều nhiệt,

vì thế khi tiến hành thí nghiệm cần lấy một lư ng nh kim loại đ tránh gây cháy,
nổ và cẩn thận khi kim loại văng ra, gây b ng.
Tình huống 4: Có thể dùng Na hay K thay thế cho Li trong luyện kim được

không? (TH lựa chọn)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Liti có nhiều tính chất uý báu như khả năng phản ứng cao, nhiệt độ

nóng chảy thấp, mật độ các h p chất hóa học của nó nh , đã khiến cho nguyên tố
này đư c tham gia vào nhiều uá trình công nghệ trong luyện kim. Vậy vai trò của
13


liti là gì và liệu có th dùng Na hay K thay thế cho Li trong luyện kim đư c
không?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Trong công nghệ luyện kim, Li đóng vai trò chất kh khí và kh o i
một cách uất s c - nó ua đuổi các chất khí như nitơ, o i ra kh i các kim loại
đang nóng chảy, kh dấu vết cacbon trong các h p kim kim loại. Đó là do khả
năng phản ứng cao của Li v i o i, nitơ, cacbon.
- Khi đun nóng v i N2, C chỉ Li có th tương tác trực tiếp tạo nên Li3N, Li2C2,
còn Na và K thì không. Vì thế không th dùng Na hay K thay thế vai trò trên của
Li.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: Li có rất nhiều ứng dụng uan trọng trong công nghiệp hiện đại ngày

nay. V yêu cầu HS tìm hi u những ứng dụng khác của Li.
Bài 29: MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
Tình huống 5: Tại sao thuốc muối có tác dụng làm giảm các cơn đau dạ dày?
(TH ứng dụng)

Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Natri bicacbonat (hình 2.33) đư c dùng trong y học v i tên gọi là thuốc

muối. Đối v i những người bị đau dạ dày, thuốc muối không có gì a lạ. Nó có tác
dụng làm giảm các cơn đau dạ dày. Tại sao thuốc muối có tác dụng đó?

Hình 2.4. Thuốc muối
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Thuốc muối là loại thuốc chống a it và kiềm hóa. Trong bệnh đau dạ
dày, cơ th thường tiết ra nhiều dịch vị (a it clohiđric). Natribicacbonat trực tiếp
tác dụng v i v i a it tạo thành muối natri clorua, nư c, khí cacbonic, làm cho môi
trường dạ dày b t a it nên làm giảm cơn đau.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
14


V bổ sung: Natribicacbonat chỉ là một thuốc chữa triệu chứng tăng a it

-

chứ không phải là thuốc chữa nguyên nhân viêm dạ dày. Khi dùng nhiều, thường
uyên thì lư ng a it bị giảm mạnh, cơ th phản ứng lại bằng cách tiết a it ra nhiều
hơn, do đó s làm cho môi trường dạ dày càng về sau càng bị a it hơn, không có
l i. Thêm vào đó phản ứng còn tạo ra khí cacbonic làm đầy hơi, khó tiêu. Ngoài ra,
đ giảm cơn đau người ta còn dùng các chất có tính k o như các hiđro it nhôm,
magie.
Tình huống 6: Tại sao có thể sử dụng peoxit của KLK để bổ sung nguồn oxi,
đồng thời loại bỏ CO2 trong không khí trên tàu ngầm? (TH ứng dụng)

Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề.
-

V: Đối v i mạng sống của con người, so v i nư c và thực phẩm, o i còn

uan trọng hơn nhiều. Trên trái đất, bầu khí uy n dường như là nguồn cung cấp
o i vô tận. Nhưng cuộc sống trong lòng tàu ngầm là một cuộc sống hoàn toàn khác
biệt so v i ch ng ta, những người may m n trên mặt đất. Trên mặt đất thì thông
thường nồng độ không khí đư c phân chia như sau: nitơ 78%, o i 21%, argon
0,94%, CO2 0,04%. Khi con người hít o i vào và thải CO2 ra môi trường, nếu o i
không bổ sung thì ch ng ta s bị ngộ độc. Do vậy, trên tàu ngầm người ta phải liên
tiếp bổ sung nguồn o i, đồng thời loại b CO2 ra kh i không khí.
Bước 2: Phát biểu vấn đề:
-

V: Đ liên tiếp bổ sung nguồn o i, đồng thời loại b CO 2 không khí trên

tàu ngầm thì người ta s dụng p o it của KLK. Tại sao ch ng lại có ứng dụng
này?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết.
- GV: Yêu cầu HS tìm hi u về các phương pháp cung cấp o i cho tàu ngầm.
Bước 4: Lập kế hoạch giải và thực hiện giải theo giả thuyết.
- HS: Tìm kiếm thông tin, thảo luận và trình bày: Người ta dùng các peoxit
của kim loại kiềm và kiềm thổ đ lưu giữ và giải phóng oxi, nhằm bổ sung liên tục
nguồn khí uý giá này cho thuỷ thủ trên tàu.
Dùng phương pháp này có ưu đi m rất l n là p o it có th tác dụng v i khí
CO2 do các thủy thủ thải ra đ tạo o i. Trong uá trình v a nêu, người ta đã l i
15

dụng khí phế thải đ chế tạo oxi. Nếu trộn Na2O2 v i KO2 th o tỉ lệ mol là 1: 2 thì
th tích khí O2 sinh ra s bằng th tích khí CO2 đư c hấp thụ:
Na2O2 + 2KO2 + 2CO2 → Na2CO3 + K2CO3 + 2O2
Nhờ vậy mà lư ng O2 và CO2 trong tàu ngầm đư c giữ ổn định.
Bước 5: Kết luận lời giải. GV chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội.
-

V bổ sung:
+ Người ta còn s dụng các máy tạo o i t việc điện phân nư c. Khí hiđro

sinh ra có th cho tác dụng v i khí CO2 thải ra đ tạo ra m tan (CH4) là một chất
cháy dùng sinh năng lư ng.
+ CO2 đư c loại b bằng cách s dụng Na2CO3 (hoặc CaCO3) trong những
máy lọc không khí trang bị trên tàu thông ua những phản ứng hoá học.
Bước 6: Kiểm tra lại và áp dụng kiến thức vừa thu được.
-

V: Yêu cầu HS tìm hi u thêm ứng dụng của các p o it của kim loại kiềm.

Tình huống 7: Tại sao sản xuất sođa theo phương pháp Xonvay thì lại có thể
đi từ những nguyên liệu ban đầu là NaCl và CaCO3? (TH nghịch lí)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Yêu cầu HS hoàn thành phương trình phản ứng sau: NaCl + CaCO3 →

- HS: Phản ứng trên không th

ảy ra vì không th a các điều kiện của phản

ứng trao đổi: tạo kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu.
th

V: Về mặt lí thuyết, phản ứng: 2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2 không
ảy ra, nhưng trong thực tế công nghiệp sản uất sođa th o phương pháp

Xonvay thì lại có th chuy n những nguyên liệu ban đầu là NaCl và CaCO 3 thành
những sản phẩm là Na2CO3 và CaCl2. Vậy họ đã làm điều đó như thế nào?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS tìm hi u uá trình sản uất sođa th o phương pháp Xonvay.
+ Ngày nay sođa hầu như chỉ đư c sản uất th o phương pháp amoniac do kĩ
sư người Bỉ là Xonvay (1838-1922) đề ra năm 1864. Phương pháp này dựa chủ
yếu vào phản ứng hóa học: NaCl + NH4HCO3

NaHCO3 + NH4Cl

+ Đây là một phản ứng thuận nghịch, cả bốn chất đều tan trong nư c nhưng
NaHCO3 hơi ít tan hơn. Ở 20oC, độ tan của NaHCO3 là 10g, của NH4HCO3 là
21,5g, của NaCl và NH4Cl còn l n hơn nữa.
16


+ Thực tế trong công nghiệp, người ta cho khí NH3 rồi cho khí CO2 đi ua
dung dịch NaCl bão hòa: NaCl + CO2 + NH3 + H2O

NaHCO3 + NH4Cl

Lọc tách NaHCO3 ra và đun nóng đ chuy n thành Na2CO3 khan. Quá trình
này giải phóng một n a lư ng CO2 đã s dụng. Khí CO2 này đư c đưa lại vào uá
trình sản uất. Chế hóa sản phẩm phụ NH4Cl v i vôi tôi đ tái sinh khí NH3 và đưa

lại vào uá trình sản uất. Trong khi nung vôi, khí CO2 giải phóng cũng đư c đưa
vào uá trình sản uất (hình 2.34).
NaCl

+ CO2

CaO
+
+ H2O + NH3

CaCO3

CaO
+
NH4Cl + NaHCO3
||
||
CaCl2

Na2CO3

+
NH3

+
H2O
+
CO2

Hình 2.5. Sơ đồ các phản ứng trong quá trình sản xuất sođa

theo phương pháp Xonvay
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: Nhờ biện pháp tuần hoàn amoniac của Xonvay và tận dụng các sản

phẩm phụ, mà phản ứng không th

ảy ra lại có th

ua chuỗi phản ứng liên tiếp và

tuần hoàn. Như vậy, dựa vào phương pháp Xonvay chỉ cần đi t các nguyên liệu
đơn giản là đá vôi và muối ăn mà ta có th sản uất sođa chất lư ng cao.
-

V: Yêu cầu HS tìm hi u cụ th những ứng dụng uan trọng của sođa.

Bài 30: KIM LOẠI KIỀM THỔ
Tình huống 8: Tại sao nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, độ
cứng của kim loại kiềm thổ cao hơn kim loại kiềm? (TH nhân quả)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Yêu cầu HS nhận

t về nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lư ng

riêng, độ cứng của kim loại kiềm thổ. So sánh v i kim loại kiềm và nhận

t.

- HS: Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lư ng riêng, độ cứng của kim
loại kiềm thổ tương đối thấp, tuy nhiên v n cao hơn so v i kim loại kiềm.
-

V: Tại sao các thông số vật lí của kim loại kiềm thổ cao hơn của KLK?
17


Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Các tính chất: nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lư ng riêng, độ
cứng của kim loại đều là các tính chất vật lí riêng. Các tính chất này phụ thuộc vào
độ bền của liên kết kim loại, nguyên t khối, ki u mạng tinh th , … của kim loại.
- HS: Sự trội hơn về những TCVL đó của KLKT so v i KLK là do KLKT có
liên kết kim loại bền hơn, số l ctron liên kết l n gấp đôi. Ngoài ra, ki u mạng tinh
th của KLK là mạng lập phương tâm khối k m đặc khít nhất.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V kết luận: Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lư ng riêng, độ cứng

của KLKT tương đối thấp, tuy nhiên v n cao hơn so v i KLK vì liên kết kim loại
trong KLKT mạnh hơn.
Tình huống 9: Hồi đầu thế kỷ XX, hóa học khăng khăng buộc tội beri là “kẻ
ăn bám”. Ngày nay, điều đó có đúng không? (TH ứng dụng)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V: Thế kỷ XVIII, khi khoa học còn chưa biết đến nguyên tố b ri, nhiều

nhà bác học đã cố g ng phân tích b rin, nhưng không một ai có th tìm thấy kim
loại chứa trong đó. Hình như nó ẩn náu sau lưng nhôm và các h p chất của nhôm tính chất của hai nguyên tố này này giống nhau đến mức độ kỳ lạ. Cũng dễ hi u
rằng, hồi đầu thế kỷ XX, các sách tra cứu về hóa học đã khăng khăng buộc tội b ri
là “kẻ ăn bám”, là “chẳng có công dụng thực tế”. Ngày nay, điều đó có đ ng
không?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- Hồi đầu thế kỷ XX, các sách tra cứu về hóa học đã khăng khăng buộc tội
b rili là “kẻ ăn bám”, là “chẳng có công dụng thực tế”. Song sự phát tri n như vũ
bão của khoa học và k thuật đặc trưng cho thế kỷ XX đã buộc các nhà hóa học
phải

m

t lại “bản án” uá bất công này. Việc nghiên cứu b ri nguyên chất đã

chứng t rằng nó có nhiều tính chất uý báu và th vị.
- Là một trong những kim loại nhẹ nhất, b ri lại có độ bền cao, cao hơn cả các
loại th p kết cấu. Ngoài ra, b ri nóng chảy

nhiệt độ cao hơn nhiều so v i nhôm

và magi . Ngày nay tr thành một trong những vật liệu chủ yếu của ngành hàng
không.
18


- Tính d n nhiệt tuyệt vời, nhiệt dung và tính bền nhiệt cao đã cho ph p s
dụng b ri và các h p chất của nó làm vật liệu giữ nhiệt trong k thuật vũ trụ.
- Các h p kim của đồng v i b ri gọi là đồng đ b ri đư c s dụng rộng rãi

trong ngành hàng không. Nhiều chi tiết phải đòi h i phải có độ bền l n, có sức
chống m i và chống ăn mòn cao, giữ đư c tính đàn hồi trong khoảng nhiệt độ
rộng, có độ d n điện và độ d n nhiệt tốt đã đư c chế tạo t các h p kim đó.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: T nguyên tố hiếm người biết đến, ngày nay B đã tr thành một trong

những kim loại uan trọng nhất của thế kỷ. Ch c hẳn một tri n vọng to l n s
thuộc về các h p kim của b ri và liti - hai kim loại nhẹ nhất, có th s d n đến sự
ra đời các h p kim kết cấu tuyệt vời, v a bền như th p lại v a nhẹ như gỗ.
Bài 31: MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
Tình huống 10: Hang đá vôi, thạch nhũ được hình thành như thế nào? (TH
nhân quả)
Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề.
-

V: Việt Nam có các di sản thiên nhiên thế gi i như Vịnh Hạ Long – Quảng

Ninh (hình 2.36) và động Phong Nha Kẻ Bàng –
Quảng Bình nổi tiếng v i các hang động đẹp.
Thạch nhũ trong các hang động này tạo nên
những cảnh tư ng kì bí, hấp d n mọi khách
tham uan b i vẻ đẹp tự nhiên của nó.
Hình 2.6. Thạch nhũ trong hang động ở Vịnh Hạ Long
Bước 2: Phát biểu vấn đề:
- Các hang động đá vôi và thạch nhũ trong hang đư c hình thành như thế nào?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết.
-

V hư ng d n HS tìm hi u: Các hang động đá vôi và thạch nhũ đư c hình

thành là do sự thiết lập một cân bằng hóa học t phản ứng thuận nghịch sau:
CaCO3 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2

Bước 4: Lập kế hoạch giải và thực hiện giải theo giả thuyết.
- Sự hình thành hang động: Do ảnh hư ng b i thời tiết và khí hậu, nư c mưa
19


có chứa khí cacbonic đã hòa tan dần đá vôi tạo thành muối tan là can i
hiđrocacbonat: CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(k) → Ca(HCO3)2(dd)
Sự hòa tan này tạo thành các lũng car tơ. Điều này phù h p v i câu nói của
ông cha ta “nư c chảy đá mòn”. Lũng car tơ chính là các hang động đá vôi.
- Sự hình thành thạch nhũ: Dung dịch Ca(HCO3)2 chảy ua k đá cho đến khi
gặp vách đá hay trần đá và nh giọt uống. Khi tiếp

c v i không khí, phản ứng

hoá học tạo thành nhũ đá như sau:
Ca(HCO3)2(dd) → CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(dd)
Mọi nhũ đá đều b t đầu v i một giọt nư c chứa đầy khoáng chất. Khi giọt
nư c rơi uống, nó đ lại phía sau một vòng m ng nhất chứa canxit. Mỗi giọt tiếp
th o rơi uống đều ngưng tụ một vòng can it khác. Cuối cùng, các vòng này tạo
thành một ống rỗng rất hẹp (0,5 mm), gọi là nhũ đá "cọng rơm ô đa". Cùng các
giọt nư c này rơi uống t đầu của nhũ đá ngưng tụ nhiều can it hơn trên nền phía
dư i, cuối cùng tạo thành măng đá thuôn tròn hay hình nón. Khi có đủ thời gian,
các dạng hình thành này có th gặp nhau và h p nhất đ tạo thành các cột đá. Trải

ua hàng trăm triệu năm đã tạo nên các cảnh tư ng thạch nhũ rất đẹp ngày nay.
- Các phong cảnh hang động đẹp

nư c ta như vịnh Hạ Long, động Phong

Nha – Kẻ Bàng đều đư c hình thành như vậy.
Bước 5: Kết luận lời giải. GV chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội.
-

V: Các hang động đá vôi và thạch nhũ đư c hình thành là do sự thiết lập

một cân bằng hóa học:
CaCO3 + CO2 + H2O
-

Ca(HCO3)2

V: Phản ứng thuận giải thích sự âm thực của nư c mưa có chứa CO 2 đối

v i đá vôi đ hình thành hang động. Phản ứng nghịch giải thích sự hình thành
thạch nhũ trong hang động.
Bước 6: Kiểm tra lại và áp dụng kiến thức vừa thu được.
-

V: Yêu cầu HS vận dụng cân bằng trên giải thích sự tạo thành l p cặn

trong ấm đun nư c, phích đựng nư c nóng.
Tình huống 11: Tại sao thạch cao được sử dụng nhiều trong trang trí nội thất,
bó bột khi gãy xương, nặn tượng? (TH ứng dụng)
Bước 1: Đặt vấn đề.

20


-

V: Thạch cao đư c s dụng nhiều trong trang trí nội thất (trần thạch cao,

vách ngăn thạch cao), bó bột khi gãy ương, nặn tư ng,… (hình 2.37). Nhưng đó
là loại thạch cao nào: thạch cao sống, thạch cao nung hay thạch cao khan?

a) Trần thạch cao
b) Bó bột khi xương gãy
c) Tượng thạch cao
Hình 2.7. Một số ứng dụng của thạch cao
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
-

V: Can i sunfat là thạch cao, tùy th o lư ng nư c kết tinh ta có 3 loại:
+ CaSO4.2H2O có trong tự nhiên là thạch cao sống, bền

nhiệt độ thường.

+ CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0,5H2O là thạch cao nung, đư c điều chế bằng
C

 CaSO4.H2O + H2O
cách nung thạch cao sống trên 160oC: CaSO4.2H2O 160
o

+ CaSO4 là thạch cao khan, đư c điều chế bằng cách nung thạch cao sống

trên 200oC. Thạch cao khan không tan và không tác dụng v i nư c.
- Thạch cao nung là chất bột màu tr ng sau khi đư c nhào trộn v i nư c có
khả năng đông cứng nhanh do uá trình kết tinh ch n ch c của những vi tinh th
thạch cao, khi đông cứng thì dãn n th tích do vậy thạch cao rất ăn khuôn.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V: Có 3 loại thạch cao: thạch cao sống (CaSO4.2H2O), thạch cao nung

(CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0,5H2O) và thạch cao khan CaSO4. Trong đó thạch cao
nung có nhiều ứng dụng trong trang trí nội thất, bó chỉnh hình trong y học, còn
thạch cao sống dùng đ sản uất i măng.
Tình huống 12: Làm mềm nước cứng bằng cách nào? (TH ứng dụng)
Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề.
-

V: Nư c có vai trò cực kì uan trọng đối v i đời sống con người và hầu

hết các ngành sản uất, chăn nuôi, trồng trọt. Nư c thường dùng là nư c tự nhiên,
đư c lấy t sông, suối, ao, hồ, nư c ngầm. Tuy nhiên nư c tự nhiên thường là
nư c cứng, gây nhiều tr ngại cho đời sống thường ngày và tác hại cho đời sống
sản uất.
21


Bước 2: Phát biểu vấn đề:
-

V: Đ giảm tác hại của nư c cứng, ta phải làm mềm nư c. Vậy làm mềm

nư c cứng bằng cách nào?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết.
- HS ác định phương hư ng: Nư c cứng chứa nhiều cation Ca2+, Mg2+. Đ
làm mềm nư c ta phải làm giảm nồng độ các cation này tức tách ch ng ra kh i
dung dịch, phải chuy n ch ng thành dạng kết tủa.
- Trong các muối của can i và magi thì muối cacbonat và muối photphat là ít
tan nhất. Vậy có th chuy n các cation Ca2+ và Mg2+ thành muối cacbonat hoặc
photphat không tan, sau đó lọc b các chất không tan này.
Bước 4: Lập kế hoạch giải và thực hiện giải theo giả thuyết.
- HS: Nguyên t c làm mềm nư c cứng là làm giảm nồng độ các cation Ca2+
và Mg2+ trong nư c cứng bằng cách chuy n những cation tự do này vào h p chất
không tan (phương pháp kết tủa).
+ Nư c cứng tạm thời:
 Đun sôi nư c cứng tạm thời trư c khi dùng, muối hiđrocacbonat chuy n
thành muối cacbonat không tan, lọc b kết tủa đư c nư c mềm:
t
Ca(HCO3)2 
CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
o

t
Mg(HCO3)2 
MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
o

 Dùng một khối lư ng v a đủ dung dịch Ca(OH) 2 đ trung hòa muối
hiđrocacbonat thành cacbonat không tan. Lọc b kết tủa đư c nư c mềm:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → MgCO3↓ + CaCO3↓ + 2H2O
+ Nư c cứng vĩnh c u:

 Dùng dd Na2CO3, Ca(OH)2 và dd Na3PO4 đ làm mềm nư c cứng:
Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
3Ca2+ + 2PO43- → Ca3PO4↓
Mg2+ + Na2CO3 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCO3↓ + 2Na+
+ Nư c cứng toàn phần: s dụng phương pháp làm mềm nư c cứng vĩnh c u.
Bước 5: Kết luận lời giải. GV chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội.
22


-

V kết luận: Nguyên t c làm mềm nư c cứng là làm giảm nồng độ các

cation Ca2+ và Mg2+ trong nư c cứng bằng cách chuy n những cation tự do này
vào h p chất không tan hoặc thay thế bằng những cation khác.
Bước 6: Kiểm tra lại và áp dụng kiến thức vừa thu được.
-

V yêu cầu HS áp dụng: Có 3 cốc đựng lần lư t: nư c mưa, nư c có tính

cứng tạm thời, nư c có tính cứng vĩnh c u. Hãy nhận biết nư c đựng trong mỗi
cốc bằng phương pháp hóa học và trình bày cách làm mềm các loại nư c cứng.
Bài 33: NHÔM
Tình huống 13: Tại sao nhôm bị thụ động trong dung dịch H2SO4 và HNO3
đặc, nguội? (TH nghịch lí)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V chuẩn bị thí nghiệm: 2 ống nghiệm, 1 lá nhôm sạch, 1 lá nhôm đã ngâm

trong dung dịch HNO3 đặc nguội, dung dịch HCl loãng, ống h t nh giọt, kẹp s t.
-

V tiến hành thí nghiệm nhôm tác dụng v i dung dịch a it: nh 2ml dung

dịch HCl loãng vào 2 ống nghiệm, cho 2 lá nhôm vào và đun nóng nhẹ.
Yêu cầu HS uan sát hiện tư ng và giải thích.
- HS: Có một ống nghiệm lá nhôm tác dụng v i HCl làm
uất hiện bọt khí H2, ống nghiệm còn lại thì không có hiện tư ng
gì (hình 2.38).
Hình 2.8. Thí nghiệm Al tác dụng với dung dịch HCl
-

V: Nhôm là kim loại có thế kh âm nên kh dễ dàng H+ của dd a it loãng

giải phóng khí H2. Vậy lá nhôm kia tại sao không tác dụng v i dd HCl?
-

V g i ý: Lá nhôm không tác dụng v i dung dịch HCl vì đã ngâm trong

dung dịch HNO3 đặc, nguội. Tại sao khi ngâm trong dung dịch HNO3 đặc nguội thì
nhôm lại không còn tác dụng đư c v i các dung dịch a it loãng khác?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Khi ngâm nhôm vào dung dịch a it H2SO4 và HNO3 đặc, nguội, những
a it này đã o i hóa bề mặt kim loại tạo thành một màng o it có tính trơ, làm cho
nhôm thụ động và s không tác dụng v i các dung dịch a it HCl, H2SO4 loãng.
- HS: Ki m tra lại bằng cách cạo sạch l p bề mặt kim loại bên ngoài đã bị o i
hóa, rồi cho tác dụng lại v i dung dịch HCl thì Al v n tác dụng bình thường.
23

Bước 3: Kết luận vấn đề.
-

V kết luận: Al là kim loại hoạt động mạnh, tác dụng dễ dàng v i dd HCl,

H2SO4 loãng giải phóng H2, v i HNO3 loãng, đặc nóng, v i H2SO4 đặc nóng tạo
các sản phẩm kh của N+5 và S+6 nhưng bị thụ động trong HNO3 và H2SO4 đặc
nguội.
-

V bổ sung: L i dụng tính chất bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội người ta

dùng nhôm làm it c đựng a it nitric đặc.
Tình huống 14: Để hàn gắn đầu nối của các thanh ray trên đường xe lửa,
người ta vận dụng phản ứng nhiệt nhôm như thế nào? (TH ứng dụng)
Bước 1: Đặt vấn đề.
-

V gi i thiệu: Ở nhiệt độ cao, nhôm kh đư c nhiều o it kim loại thành

kim loại tự do. Phản ứng này gọi là phản ứng nhiệt nhôm, nhiệt lư ng phản ứng
t a ra rất l n, làm nóng chảy các kim loại. Trong thực tế, người ta s dụng hỗn h p
t cmit (gồm 75% Al và 25% F 2O3) đ hàn kim loại đặc biệt là đầu nối các thanh
ray

l a. Tại sao có th dùng hỗn h p t cmit đ hàn đường ray? (hình 2.39)

Hình 2.9. Hàn đường ray bằng phản ứng nhiệt nhôm
Bước 2: Giải quyết vấn đề.

- Hỗn h p t cmit có đặc đi m sau khi đi m hoả, phản ứng ảy ra tự toả nhiệt
rất l n, nâng nhiệt độ của hệ đến nhiệt độ nóng chảy của s t kim loại đến 3.500 oC:
t
2Al + Fe2O3 
Al2O3 + 2Fe
o

- Phần nhôm o it nổi thành ỉ trên bề mặt s t l ng, s t l ng s hàn g n các
thanh kim loại. Người ta thường s dụng phản ứng này đ hàn đường s t tại chỗ,
hữu ích cho việc cài đặt phức tạp hoặc s a chữa tại chỗ mà không th đư c thực
hiện bằng cách s dụng cách hàn đường s t liền. Trường h p này thường dùng hỗn
h p Al + BaO2 hoặc bột Mg làm chất đi m hoả.
24