Sử dụng thiết bị dạy học theo hướng tích cực trong giảng dạy hóa học

Sử dụng các thiết bị Hóa học sao cho đảm bảo hỗ trợ tới mức cao nhất các thiết bị đã sử dụng trong quá trình dạy học Hóa học.

  I. Một số định hướng cơ bản trong việc hướng dẫn sử dụng thiết bị dạy học Hóa học phổ thông.

1. Đảm bảo thực hiện mục tiêu dạy học Hóa học.
- Việc sử dụng thiết bị Hóa học cần thực hiện được các thí nghiệm Hóa học trong việc nghiên cứu tính chất Hóa học, hình thành khái niệm.
- Đảm bảo thực hiện tốt các nội dung trong các bài thực hành được quy định trong chương trình và SGK.

- Đảm bảo giúp HS tích cực tìm tòi và vận dụng các kiến thức kĩ năng hóa học trong các giờ ôn, luyện tập.

( Thực hành thí nghiệm- ảnh Tuấ́n Phong)

2. Đảm bảo thực hiện các thí nghiệm thành công và an toàn.
- Các thí nghiệm cần được thực hiện thành công: Hiện tượng rõ ràng để HS quan sát được.
- Các thí nghiệm cần được thực hiện an toàn: Loại bỏ chất thải sau thí nghiệm, không xảy ra cháy, nổ, đổ, vỡ gây nguy hiểm cho HS và GV.
3. Đảm bảo hỗ trợ tích cực cho HS trong quá trình học tập hóa học thông qua sử dụng đĩa hình hóa học, tranh vẽ, máy tính và mạng...
Sử dụng các thiết bị Hóa học sao cho đảm bảo hỗ trợ tới mức cao nhất các thiết bị đã sử dụng trong quá trình dạy học Hóa học.
4. Đảm bảo sử dụng hợp lí và có hiệu quả.
- Các thí nghiệm được lựa chọn hợp lí, đạt được mục tiêu của bài học. Tránh chồng chéo: vừa sử dụng thí nghiệm nghiên cứu, lại vừa sử dụng đĩa hình thí nghiệm. Những thí nghiệm dễ thực hiện thì nên cho nhóm HS thực hiện mà không nên sử dụng đĩa hình thí nghiệm để minh họa.
- Chỉ nên sử dụng đĩa hình thí nghiệm với một số thí nghiệm khó thành công, độc hại hoặc cần nhiều thời gian nên không thực hiện được ở trên lớp.
- Với mỗi thí nghiệm đã thực hiện thành công, chú ý yêu cầu HS khai thác được các hiện tượng thí nghiệm để rút ra kiến thức mới. Tránh thí nghiệm chỉ dùng để minh họa thoáng qua mà không có tác dụng phát triển tư duy cho HS.
II. Thí dụ minh họa
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THIẾT BỊ TRONG BÀI: PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH (Bài 4, SGK Hóa học 11 và Bài 6 SGK Hóa học 11 nâng cao)
I. Mục tiêu
HS thực hiện thí nghiệm theo nhóm, quan sát hiện tượng để nhận biết được:
- Phản ứng tạo thành chất kết tủa.
- Phản ứng tạo thành chất điện li yếu (nước, axit yếu)
- Phản ứng tạo thành chất khí.
HS rút ra kết luận về bản chất và điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch.
II. Thiết bị dạy học tối thiểu cần cho bài học

Dụng cụ	Hóa chất
Ống nghiệm	- Các dung dịch : Na2SO4, BaCl2, HCl, NaOH, CH3COONa, Na2CO3.
Ống hút nhỏ giọt	- Dung dịch phenolphtalein
Giá để ống nghiệm	- Nước sạch
Cốc thủy tinh
Kẹp gỗ

III. Tiến hành thí nghiệm theo hướng nghiên cứu, quan sát, rút ra nhận xét.
1. Phản ứng tạo thành chất kết tủa.
GV yêu cầu HS dự đoán sản phẩm phản ứng xảy ra giữa 2 dung dịch BaCl₂ và dung dịch Na₂SO₄ thực chất là giữa các ion nào? Giải thích? Rút ra nhận xét.
HS làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. 
Thí nghiệm 1:
Lấy khoảng 2 ml dung dịch BaCl₂ vào một ống nghiệm. Dùng ống hút nhỏ giọt nhỏ 2-3 giọt dung dịch Na₂SO₄ vào ống nghiệm đựng dung dịch BaCl₂.
HS quan sát hiện tượng trước khi thí nghiệm: Trạng thái, màu sắc của 2 dung dịch trước phản ứng.
HS quan sát hiện tượng, giải thích, rút ra nhận xét.
Hiện tượng: Xuất hiện chất rắn, màu trắng lắng xuống và dung dịch không màu.
Giải thích: Chất rắn trắng là BaSO₄.
Rút ra nhận xét: Bản chất của phản ứng: ion Ba²⁺ phản ứng với ion SO₄^2- tạo thành chất mới BaSO₄ kết tủa trắng không tan và lắng xuống. Các ion Cl^- và ion Na⁺ không tham gia phản ứng nên tồn tại trong dung dịch. HS viết PTHH dạng phân tử, ion đầy đủ và rút gọn.
2. Phản ứng tạo thành chất điện li yếu
GV yêu cầu HS dự đoán: Sản phẩm của phản ứng giữa 2 dung dịch NaOH và dung dịch HCl thực chất là giữa các ion nào? Giải thích?
HS làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. 
Thí nghiệm 2: Lấy khoảng 2ml dung dịch NaOH vào một ống nghiệm. Nhỏ tiếp 3 - 4 giọt dung dịch phenolphtalein không màu. Nêu hiện tượng và giải thích.
Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm trên, lắc nhẹ ống nghiệm cho đến khi mất màu hồng. Quan sát sự thay đổi màu của dung dịch.
HS quan sát hiện tượng, giải thích và rút ra nhận xét
Hiện tượng: Màu hồng của dung dịch nhạt dần và trở thành không màu.
Giải thích: Do nồng độ ion OH^‑ trong dung dịch giảm dần, pH tăng dần vì phản ứng trung hòa.
HS viết PTHH dạng phân tử và ion đầy đủ và rút gọn. Cho biết đặc điểm của chất sản phẩm.
Rút ra nhận xét: Bản chất của phản ứng trung hòa là phản ứng giữa ion H⁺ và ion OH^- tạo thành chất mới là H₂O ( điện li yếu).
Thí nghiệm 3:
GV yêu cầu HS dự đoán sản phẩm của phản ứng giữa 2 dung dịch CH₃COONa và dung dịch HCl thực chất là giữa các ion nào? Giải thích?
HS làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
Lấy khoảng 2 ml dung dịch CH₃COONa vào ống nghiệm. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm, lắc nhẹ. Dùng tay phảy nhẹ vào mũi. HS nêu hiện tượng.
HS quan sát hiện tượng, giải thích và rút ra nhận xét.
Hiện tượng: Có chất mới mùi giấm tạo thành.
Giải thích: Chất mới là CH₃COOH (điện li yếu) do phản ứng của axit mạnh và muối của axit yếu .
HS viết PTHH dạng phân tử và ion đầy đủ và rút gọn.
Rút ra nhận xét: Bản chất của phản ứng là giữa ion H⁺ và ion CH₃COO^- tạo thành chất mới CH₃COOH có mùi dấm, điện li yếu chất này tan vào dung dịch.
3. Phản ứng tạo thành chất khí
GV yêu cầu HS dự đoán sản phẩm của phản ứng giữa 2 dung dịch Na₂CO₃ và dung dịch HCl thực chất là giữa các ion nào? Giải thích?
HS làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
Thí nghiệm 4: Lấy khoảng 2 ml dung dịch Na₂CO₃ vào ống nghiệm. Nhỏ  3- 4 giọt dung dịch HCl vào ống nghiệm.
HS quan sát hiện tượng, giải thích, rút ra nhận xét.
Hiện tượng: sủi bọt khí, tạo thành dung dịch không màu.
Giải thích: Chất sủi bọt khí là khí CO₂ bay ra khỏi dung dịch. Dung dịch tạo thành là NaCl.
HS viết PTHH dạng phân tử và ion đầy đủ và rút gọn.
Rút ra nhận xét: Bản chất của phản ứng là giữa ion H⁺ và ion CO₃^2- tạo thành H₂CO₃. H₂CO₃ không bền bị phân hủy ngay thành CO₂ bay lên và H₂O.
Qua 4 thí nghiệm trên, GV yêu cầu HS rút ra bản chất của phản ứng trao đổi ion trong dung dịch điện li và điều kiện xảy ra phản ứng như nội dung SGK.
GV có thể phát phiếu thí nghiệm cho các nhóm để ghi kết quả thí nghiệm. Thí dụ như:

Thí nghiệm	Hiện tượng	Giải thích, PTPT, ion đầy đủ, ion thu gọn	Bản chất của phản ứng	Điều kiện phản ứng
1
2
3
4
Kết luận chung	- Bản chất: - Điều kiện:

Để cho HS thấy rõ điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi giữa các ion trong dung dịch, GV có thể cho HS thực hiện thêm một số thí nghiệm đối chứng. Thí dụ:
- Cho 1ml dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng 2ml dung dịch Na₂SO₄.
- Cho 1ml dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng 2ml dung dịch BaCl₂.
Yêu cầu: HS quan sát hiện tượng, giải thích và rút ra kết luận không xảy ra phản ứng trao đổi các ion giữa các dung dịch trên vì sản phẩm không có : chất kết tủa hoặc chất điện li yếu / nước hoặc chất khí.

Chú ý chung: Để HS rút ra nhận xét đầy đủ và toàn diện hơn, kiến thức sâu sắc hơn thì ngoài các thí nghiệm như trên GV có thể yêu cầu HS làm thí nghiệm đối chứng theo cặp chất để thấy rõ ràng: Một số các cặp chất không có phản ứng xảy ra vì không tạo thành hoặc chất kết tủa hoặc chất điện li yếu hoặc chất khí.

 (TS Cao Thị Thặng (Viện KHGD VN)