Tải bản đầy đủ (.pdf) (54 trang)

Xây dựng các thí nghiệm hóa học thiết yếu cho học sinh THPT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.79 MB, 54 trang )

PHẦN NỘI DUNG
A. THỰC TRẠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HĨA HỌC Ở NƯỚC TA
1. THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
MƠN HĨA HỌC CỦA GIÁO VIÊN Ở CÁC TRƯỜNG THPT
Nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học, nhiều
trường trung học phổ thơng trong cả nước đã có những cố gắng nghiên cứu đổi mới
phương pháp dạy học và đã đạt được những tiến bộ trong việc phát huy tính tích cực của
học sinh, nhiều trường trung học phổ thơng ở thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh,
Cần Thơ, Hưng Yên, Vĩnh Phúc...đã có nhiều sáng kiến sử dụng thiết bị dạy học để đổi
mới phương pháp dạy học.
Tuy nhiên, hiện nay mặc dù hầu hết các trường trung học phổ thông đã được trang bị
tương đối đầy đủ bộ thiết bị dạy học mơn Hóa học tối thiểu của lớp 10, 11, 12 (theo quy
định của Bộ Giáo dục và Đào tạo), nhưng còn rất nhiều trường sử dụng thiết bị dạy học để
đổi mới PPGD Hóa học chưa thực sự triệt để và hiệu quả do nhiều nguyên nhân khác
nhau. Đa số giáo viên vẫn sử dụng nhiều các phương pháp dạy học truyền thống, đặc biệt
là thuyết trình (dạy chay), vì vậy chưa phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh,
khơng nâng cao hiệu quả học tập và do đó khơng những để lãng phí một khối lượng lớn
tiền bạc mua sắm thiết bị dạy và học mà mục tiêu dạy học cũng khơng đạt được như u
cầu.
Trên thực tế, Hóa học cũng không phải là một môn học đơn giản và dễ hiểu đối với
đa số học sinh. Là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với sự biến đổi vật chất, gắn
bó mật thiết với đời sống liên quan đến rất nhiều ngành sản xuất mà học sinh chỉ học bằng
cách tưởng tượng thơng qua lời nói của giáo viên hay nhiều hơn là tranh ảnh thì quả thật
là q trừu tượng và khó hiểu. Vì thế, rất nhiều học sinh thường chưa hứng thú, say mê
với Hóa học và đạt điểm tổng kết môn học không cao. Thậm chí là có những học sinh học
tốt các mơn khoa học tự nhiên khác như toán học, vật lý, sinh học cũng có kết quả học tập
mơn Hóa học không tốt lắm. Đây là một hiện tượng minh chứng cho PPGD Hóa học chưa
đạt được mục tiêu chung cũng như phản ánh sự đổi mới PPPGD Hóa học chưa đồng bộ,
chưa toàn điện và chưa hiệu quả.
2. THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM MƠN HĨA
CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT


Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng được
u cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là u cầu việc đổi mới dạy học nói riêng.
Tình trạng đó có thể có nhiều ngun nhân, phần vì kinh phí cho khu vực này cịn hạn hẹp
tuy đã có nhiều cố gắng, phần vì quan điểm chưa tích cực của các cấp lãnh đạo địa
phương, phần vì thiếu sự tâm huyết của giáo viên giảng dạy Hóa học,… Nên việc sử dụng
các phương tiện thiết bị kỹ thuật, máy vi tính cũng như việc cải tiến sáng tạo trong thí
nghiệm thực hành hóa học chưa được nâng cao hiệu quả.
Như đã phân tích, hiệu quả dạy học cịn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí
nghiệm thực hành hóa học. Nếu một hình ảnh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh
họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày đầy đủ sẽ hạn chế mất tư duy sáng tạo
của học sinh, học sinh hầu như khơng tiếp thu thêm được gì về mặt kiến thức.

1


Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tịi nghiên cứu (khám phá) để đi đến
kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác cơ bản so với loại hình thí
nghiệm trên, nó giúp học sinh có điều kiện, cơ hội phát triển tư duy sáng tạo - một phẩm
chất và năng lực cần có ở con người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo.
Đi theo con đường này, sau khi đã hiểu được nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích
của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, học sinh sẽ hình thành được các giả định (trong
nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả thuyết về vấn đề nghiên cứu) từ sự
nảy sinh câu hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra nếu…?”. Câu hỏi được hình thành từ những liên
tưởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh.
Khi giả định được hình thành, trong đó hàm chứa con đường phải giải quyết, học
sinh dự kiến kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu.
Hai bước nêu giả định và dự kiến kế hoạch giải quyết chứng minh cho giả định là hai
bước địi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo. Đây là những cơ hội rèn luyện tư duy sáng tạo
cho học sinh rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm trong tư
duy” định hướng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được học sinh

thiết kế (kế hoạch dự kiến).
Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, học sinh tự rút ra kết luận, học sinh
lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm mà khơng phải do thầy truyền đạt.
Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm hóa học ở trung học phổ thơng trong
chương trình và sách giáo khoa được bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất củng cố
minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các bài học của chương
trình dưới hình thức phần lớn là trình bày từng bước cho học sinh. Hơn nữa số tiết thực
hành quy định trong chương trình và sách giáo khoa cũng cịn rất hạn chế.
B. HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG
Thí nghiệm khơng chỉ là phương tiện, cơng cụ lao động của hoạt động dạy học mà
cịn giúp cho quá trình lĩnh hội tri thức của học sinh đạt hiệu quả cao hơn. Thí nghiệm sẽ
mang đến cho học sinh lịng tin vào khoa học, kích thích hứng thú học tập và là động cơ
học tập đúng đắn, tích cực. Đối với mơn Hóa học – ngành khoa học thực nghiệm, thí
nghiệm được xem là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, hình thành kĩ năng nhận thức và
tư duy kĩ thuật của học sinh.
Với vai trị hết sức quan trọng như vậy, thí nghiệm ngày càng được sữ dụng rộng rãi
trong các giờ Hóa học. Ở trường phổ thơng hiện nay sử dụng các hình thức thí nghiệm
sau:
 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên.
 Thí nghiệm của học sinh.
Mỗi loại có ưu, nhược điểm và yêu cầu riêng của nó, tuy nhiên đều có mục đích
chung là: cụ thể hóa kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm cho học sinh.
1. THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN CỦA GIÁO VIÊN
Trong điều kiện trang thiết bị và hóa chất của phịng thí nghiệm ở các trường phổ
thơng cịn thiếu thốn, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên có vai trị quan trọng hơn so với
các hình thức thí nghiệm khác, do có nhiều ưu điểm hơn.
 Ưu điểm
2



 Thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm, các thao tác mẫu mực, có tác dụng hình
thành kĩ năng thí nghiệm đầu tiên cho học sinh.
 Một số thí nghiệm không thể cho học sinh làm mà giáo viên phải trực tiếp tiến
hành như: thí nghiệm phức tạp, địi hỏi lượng lớn hóa chất thì mới cho kết quả, hoặc
những thí nghiệm có chất độc hại, chất cháy, nổ…
 Nhược điểm
Khi giáo viên thực hiện thí nghiệm biểu diễn, các thao tác do giáo viên quyết định,
học sinh chỉ theo dõi quan sát quá trình, cho nên khả năng nhận thức của học sinh bị hạn
chế. Học sinh không được chủ động phân tích những dấu hiệu và hiện tượng cụ thể bằng
kinh nghiệm của mình.
 Những yêu cầu về kĩ thuật
 Bảo đảm an toàn cho học sinh và bản thân giáo viên: Muốn làm được điều đó
thì người giáo viên phải kiểm tra kĩ về dụng cụ, hóa chất. Ln giữ hóa chất tinh khiết,
dụng cụ sạch sẽ và phù hợp cho từng thí nghiệm. Tuyệt đối làm đúng kĩ thuật, bình tĩnh
khi tiến hành thí nghiệm thì sẽ khơng có nguy hiểm gì xảy ra.
 Bảo đảm thành cơng: Muốn thí nghiệm thành cơng địi hỏi người giáo viên phải
chuẩn bị cẩn thận, làm thử thí nghiệm nhiều lần. Ngồi ra muốn có kết quả tốt, giáo viên
phải nắm vững kĩ thuật, hơn nữa cần có kĩ năng thành thạo thơng qua những kinh nghiệm
tích lũy được trong quá trình giảng dạy. Tuyệt đối tránh tình trạng khơng có kết quả, như
thế sẽ ảnh hưởng đến uy tín của giáo viên, lịng tin của học sinh vào khoa học. Khi thí
nghiệm thất bại, cần tìm hiểu nguyên nhân, đưa ra cách khắc phục, rồi tiến hành lại thí
nghiệm.
 Thí nghiệm rõ ràng: học sinh được quan sát đầy đủ, giáo viên khơng đứng che
lấp thí nghiệm. Kích thước dụng cụ và lượng hóa chất đủ lớn. Bàn để biểu diễn phải có độ
cao hợp lí, ánh sáng tốt, có phơng màu thích hợp.
 Thí nghiệm đơn giản: dụng cụ thí nghiệm gọn gàng, mỹ thuật và đảm bảo tính
khoa học.
 Số lượng thí nghiệm vừa phải: Các thí nghiệm được chọn là những thí nghiệm
phục vụ trọng tâm của bài. Khơng nên làm nhiều thí nghiệm, vừa tốn thời gian, vừa loãng
sự chú ý của học sinh.

 Kết hợp chặt chẽ thí nghiệm với bài giảng: khơng biểu diễn thí nghiệm nằm
ngồi nội dung chương trình. Đồng thời, khi biểu diễn cần phối hợp với lời giảng của giáo
viên, làm rõ hơn mục đích thí nghiệm.
2. THÍ NGHIỆM CỦA HỌC SINH
Khi chất lượng nền giáo dục được nâng dần lên, phịng thí nghiệm ngày càng được
trang bị đầy đủ hơn thì người ta chú ý và khuyến khích áp dụng rộng rãi các hình thức thí
nghiệm của học sinh. Thí nghiệm của học sinh chia làm ba loại:
2.1. Thí nghiệm nghiên cứu bài mới
Dạng này có ý nghĩa to lớn trong giảng dạy khi nghiên cứu bài mới. Là một phương
pháp dạy học sinh cách tư duy hợp lí, rèn luyện óc độc lập suy nghĩ, phát triển kĩ năng, kĩ
xảo thí nghiệm của học sinh. Thí nghiệm của học sinh khi nghiên cứu bài mới có hai hình
thức:
3


 Thí nghiệm nghiên cứu: Giáo viên đóng vai trị tổ chức, điều khiển. Học sinh
thực hiện thí nghiệm cùng với kiến thức vốn có, suy nghĩ từ đó rút ra kết luận.
 Thí nghiệm minh họa: Giáo viên trình bày nội dung kiến thức trước, sau đó học
sinh tiến hành thí nghiệm để minh họa, cụ thể kiến thức vừa được thơng báo.
Loại thí nghiệm này chỉ sử dụng với điều kiện cho phép của trường phổ thông và
thường dùng khi dạy học khám phá.
2.2. Thí nghiệm thực hành
Đây là hình thức thí nghiệm do học sinh tự làm khi hồn thiện kiến thức. Mục đích
là minh họa, ơn tập, củng cố kiến thức đã học; rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. Thí
nghiệm thực hành góp phần vào việc phát triển tư duy, tăng cường hứng thú học tập của
các em đối với mơn Hóa học.
Để thí nghiệm thực hành đạt được những mục đích đề ra cần đảm bảo những yêu
cầu sau:
 Giờ thí nghiệm thực hành cần được chuẩn bị chu đáo. Giáo viên có nhiệm vụ tổ
chức học sinh nghiên cứu bảng hướng dẫn thực hành trước khi vào phịng thí nghiệm.

Giáo viên hoặc nhân viên phịng thí nghiệm chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất cho các
em.
 Các thí nghiệm phải đảm bảo an tồn cho học sinh. Thí nghiệm có chất nổ
khơng cho học sinh làm và những thí nghiệm có hơi chất độc chỉ nên cho học sinh thực
hành khi phịng thí nghiệm có trang bị tủ hút… Vào phịng thí nghiệm, giáo viên và học
sinh đều mặc đồ bảo hộ: găng tay, khẩu trang, áo blouse… tránh độc hại khi tiếp xúc với
hóa chất.
 Các thí nghiệm phải đơn giản nhưng cho hiện tượng rõ ràng, dụng cụ gọn nhẹ,
tiết kiệm càng ít hóa chất càng tốt.
 Thí nghiệm được chọn phải gắn với chương trình học, quan trọng nhất là thí
nghiệm có trong sách giáo khoa.
 Giáo viên luôn theo dõi sát công việc của học sinh, kịp thời giúp đỡ các em khi
cần thiết.
 Học sinh phải cố gắng duy trì trật tự trong lớp, lắng nghe lời chỉ dẫn của giáo
viên.
2.3. Thí nghiệm ngoại khóa
Là những thí nghiệm như: thí nghiệm vui trong các câu lạc bộ Hóa học, các buổi
hội vui về Hóa học và thí nghiệm thực hành ở nhà của học sinh… Loại thí nghiệm này
cũng có tác dụng nâng cao hứng thú học tập và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo của học sinh, gắn
liền kiến thức với thực tế cuộc sống.
Tóm lại, thí nghiệm là bộ phận khơng thể thiếu của q trình dạy học Hóa học ở
trường phổ thơng nói riêng và trong tất cả các cấp, bậc học nói chung. Dạy hóa học có thí
nghiệm biễu diễn của giáo viên. Học hóa học có thí nghiệm của học sinh. Khi người ta
chú trọng việc dạy hay học sẽ có hình thức thí nghiệm phù hợp. Trong giai đoạn tiến hành
đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh như hiện
nay thì việc tăng cường thí nghiệm của học sinh là hết sức cần thiết. Đặc biệt là thí
nghiệm thực hành và thí nghiệm nghiên cứu nên được phát huy tối đa, bởi đây là con
đường giúp học sinh tiếp thu nhanh chóng và ghi nhớ kiến thức lâu dài nhất.
4



PHẦN THỰC HÀNH
BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
1. MỤC TIÊU
- Rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học: Thao tác và quan sát các hiện tượng xảy ra
trong khi làm thí nghiệm.
- Vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng xảy ra trong các phản ứng
oxi hóa – khử.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố tham
gia vào thành phần phân tử của của các chất trong hệ phản ứng.
Trong một phản ứng oxi hóa – khử ln ln có hai q trình song hành là sự oxi
hóa và sự khử, trong đó:
- Sự oxi hóa (q trình oxi hóa) một chất là làm cho chất đó nhường electron hay
làm tăng số oxi hóa của chất đó.
- Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số
oxi hóa của chất đó.
Chất khử là chất nhường electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất
khử cịn được gọi là chất bị oxi hóa.
Chất oxi hóa là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng. Chất
oxi hóa cịn được gọi là chất bị khử.
2.2. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử
Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử, ta cần biết cơng thức hóa
học của các chất tham gia và tạo thành, còn việc lựa chọn hệ số thích hợp đặt trước cơng
thức các chất trong phương trình hóa học có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác
nhau. Một trong những phương pháp đó là phương pháp thăng bằng electron.
2.2.1. Nguyên tắc
Tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi
hóa nhận e.

2.2.2. Các bước lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron
 Bước 1 : Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.
 Bước 2 : Viết q trình oxi hóa và q trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
 Bước 3 : Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng
tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.
 Bước 4 : Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hồn thành
phương trình hóa học.
2.3. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa – khử là một trong những q trình quan trọng nhất của thiên
nhiên. Sự hơ hấp, q trình thực vật hấp thụ khí cacbonic giải phóng oxi, sự trao đổi chất
và hàng loạt quá trình sinh học khác đều có cơ sở là các phản ứng oxi hóa – khử.
5


Sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy
ra trong pin và trong ăcquy đều bao gồm sự oxi hóa và sự khử. Hàng ngày quá trình sản
xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học,…đều
khơng thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hóa – khử.
3. DỤNG CỤ VÀ HĨA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Giá để ống nghiệm
Ống hút
Kẹp ống nghiệm
Ống nghiệm

Hình 2.1. Zn và H2SO4

3.2. Hóa chất
Dung dịch H2SO4 1M


Dung dịch FeSO4

Zn viên
Đinh sắt
Dung dịch CuSO4
Dung dịch KMnO4
4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Phản ứng giữa kim loại và dung dịch axit
Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch axit sunfuric loãng rồi cho tiếp vào ống
nghiệm một viên kẽm nhỏ. Quan sát hiện tượng xảy ra.
Giải thích hiện tượng. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trị
của từng chất trong phản ứng.
4.2. Thí nghiệm 2: Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối
Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch CuSO4 loãng. Cho vào ống nghiệm một
đinh sắt đã được làm sạch bề mặt.
Để yên ống nghiệm khoảng 10 phút.
Quan sát hiện tượng xảy ra.
Giải thích hiện tượng. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò
của từng chất trong phản ứng.

Hình 2.2. Đinh sắt và CuSO4
6


BÀI THỰC HÀNH SỐ 2:
TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA KHÍ CLO VÀ HỢP CHẤT CỦA CLO
1. MỤC TIÊU
- Rèn luyện kĩ năng quan sát hiện tượng, thao tác thực hành thí nghiệm sao cho an
tồn và hiệu quả.
- Củng cố kiến thức về clo và hợp chất của clo.

2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Clo
2.1.1. Tính chất vật lý
Ở điều kiện thường, clo có khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc, nó phá hoại niêm
mạc của đường hơ hấp.
Khí clo nặng gấp 2,5 lần khơng khí (d 

71
 2,5) và tan trong nước.
29

Ở 20oC, một thể tích nước hịa tan 2,5 thể tích khí clo. Dung dịch của khí clo trong
nước cịn gọi là nước clo có màu vàng nhạt.
Khí clo tan nhiều trong dung môi hữu cơ như benzen, etanol, hexan,…
2.1.2. Tính chất hóa học
Ngun tử clo có độ âm điện lớn (3,16), chỉ đứng sau nguyên tử flo (3,98) và nguyên
tử oxi (3,44). Vì vậy, trong các hợp chất với các nguyên tố này, clo có số oxi hóa dương
(+1, +3, +5, +7), cịn trong các trường hợp khác, clo có số oxi hóa âm (-1).
Khi tham gia phản ứng, nguyên tử clo dễ nhận 1 electron để thành ion clorua Cl-.
Vì vậy, tính chất hóa học cơ bản của clo là tính oxi hóa mạnh, thể hiện qua các phản
ứng sau:
2.1.2.1. Tác dụng với kim loại
Khí clo oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo ra muối clorua, phản ứng xảy
ra ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt.
2Na + Cl2
2NaCl
Thí dụ:

Cu + Cl2


CuCl2

2Fe + 3Cl2

2FeCl3

2.1.2.2. Tác dụng với hiđro
Ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, clo oxi hóa chậm hiđro. Nhưng nếu được chiếu
sáng mạnh hoặc hơ nóng, phản ứng xảy ra nhanh. Nếu tỉ lệ số mol H 2 : Cl2 = 1 : 1thì hỗn
hợp sẽ nổ mạnh:
0

+1 -1

0

H2 (k) + Cl2 (k)

2HCl (k)

2.1.2.3. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm
Khi tan vào nước, một phần clo tác dụng chậm với nước theo phản ứng:
0

-1

Cl2 + H2O

+1


HCl + HClO

Axit hipoclorơ có tính oxi hóa rất mạnh, nó phá hủy các chất màu, vì thế clo ẩm có
tác dụng tẩy màu.
7


Với dung dịch kiềm, clo phản ứng dễ dàng hơn tạo thành dung dịch hỗn hợp muối
của các axit HCl và HClO:
0

-1

Cl2 + 2NaOH

+1

NaCl + NaClO + H2O

Trong các phản ứng trên, nguyên tố clo vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử. Đó là
những phản ứng tự oxi hóa – khử.
2.1.2.4. Tác dụng với muối của các halogen khác
Clo khơng oxi hóa được ion F- trong các muối florua nhưng oxi hóa dễ dàng ion Brtrong dung dịch muối bromua và ion I- trong dung dịch muối iotua:
0

-1

-1

Cl2 + 2NaBr


-1

-1

0

0

2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI

0

2NaCl + I2

Điều này chứng minh trong nhóm halogen, tính oxi hóa của clo mạnh hơn brom và
iot.
2.1.2.5. Tác dụng với các chất khử khác
Thí dụ:
0

+4

-1

Cl2 + 2H2O + SO2
0


+6

2HCl + H2SO4

+2

+3 -1

Cl2 + 2FeCl2

2FeCl3

2.1.3. Điều chế
Ngun tắc điều chế khí clo là oxi hóa ion Cl- thành Cl2
2.1.3.1. Trong phịng thí nghiệm
Clo được điều chế từ axit clohiđric đặc. Để oxi hóa ion Cl-, cần chất oxi hóa mạnh
như MnO2, KMnO4, KClO3,…
MnO2 + 4HCl

to

MnO2 + 2H2O + Cl2

2KMnO4 + 16HCl

2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

Nếu chất oxi hóa là MnO2 thì cần phải đun nóng, cịn chất oxi hóa là KMnO4 hoặc
KClO3 phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường.
2.1.3.2. Trong công nghiệp

Sản xuất khí clo bằng cách điện phân dung dịch bão hịa muối ăn trong nước.
Thùng điện phân có màng ngăn cách 2 điện cực để khí clo khơng tiếp xúc với dung
dịch NaOH.
Phương trình điện phân có thể viết như sau:
2NaCl + 2H2O

2.2. Hiđroclorua, axit clohiđric
2.2.1. Tính chất vật lí

đpdd
có màng ngăn

2NaOH + H2 + Cl2

Hiđro clorua là khí khơng màu, mùi xốc, nặng hơn khơng khí (d 

36,5
 1,26 ).
29

Khí HCl tan rất nhiều trong nước, một thể tích nước có thể hịa tan gần 500 thể tích
khí HCl.
Khí HCl tan vào nước tạo thành dung dịch axit clohiđric. Đó là chất lỏng khơng
màu, mùi xốc. Dung dịch HCl đặc nhất (20oC) đạt tới nồng độ 37% và có khối lượng
riêng D = 1,19 g/cm3.
8


2.2.2. Tính chất hóa học
Axit HCl là axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học chung của axit: làm quỳ tím hóa

đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học, tác dụng với oxit
bazơ, bazơ, muối. Thí dụ:
Fe + 2HCl

FeCl2 + H2

CuO + 2HCl

CuCl2 + H2O

Fe(OH)3 + 3HCl

FeCl3 + 3H2O

Fe(OH)3 + 3HCl

FeCl3 + 3H2O

Axit HCl có tính khử do phân tử HCl khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh, thí dụ:
+4

-1

0

+2

MnO2 + 4HCl

MnCl2 + Cl2 + 2H2O


2.2.3. Điều chế
2.2.3.1. Trong phịng thí nghiệm
Có thể điều chế khí HCl bằng cách cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đặc
và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để thu được dung dịch HCl:
NaCl + H2SO4

> 4000C

NaHSO4 + HCl

0

NaCl + H2SO4 < 250 C HCl + Na2SO4
2.2.3.2. Trong công nghiệp
 Phương pháp sunfat: từ NaCl và H2SO4 đặc.
 Phương pháp tổng hợp: từ khí H2 và Cl2.
 Clo hóa các chất hữu cơ.
2.3. Muối Clorua
Muối clorua là muối của axit clohiđric.
Đa số muối clorua dễ tan trong nước, một vài muối clorua hầu như không tan: AgCl,
PbCl2, CuCl, Hg2Cl2 (riêng PbCl2 tan khá nhiều trong nước nóng). Một số muối clorua dễ
bay hơi ở nhiệt độ cao như CuCl2, FeCl3,…
 Nhận biết ion clorua: Thuốc thử dùng để nhận biết ion clorua là dung dịch
AgNO3. Hiện tượng: thấy xuất hiện kết tủa trắng AgCl, kết tủa này không tan trong axit
mạnh.
NaCl + AgNO3

AgCl + NaNO3


HCl + AgNO3

AgCl + HNO3

2.4. Nước Gia–ven
Là dung dịch thu được khi cho khí clo qua dung dịch NaOH:
Cl2 + 2NaOH

NaCl + NaClO + H2O

NaClO là muối của axit yếu, trong khơng khí tác dụng với khí CO2 tạo dung dịch
axit hipoclorơ kém bền và có tính oxi hóa mạnh:
NaClO + CO2 + H2O

NaHCO3 + HClO

Vì vậy, nước Gia-ven có tính oxi hóa mạnh. NaClO là chất oxi hóa mạnh, khi đun
sơi dung dịch NaClO đặc:
2NaClO

to

2NaCl + O2
9


3. DỤNG CỤ VÀ HĨA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Bình cầu có nhánh
Ống nghiệm

Bình Drexen
Giá để ống nghiệm
Giấy màu
3.2. Hóa chất
Bột MnO2
HCl đậm đặc
Tinh thể NaCl

Ống dẫn khí bằng cao su
Cốc thủy tinh
Đèn cồn
Ống hút
Bơng gịn
H2SO4 đậm đặc
Nước cất
Dd NaOH

4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Điều chế khí clo. Tính tẩy màu của khí clo ẩm
Cho vào bình cầu có nhánh một ít bột MnO2.
Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch HCl đậm đặc.
Nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí vào bình Drexen chứa nước (khoảng nữa bình).
Nối phần cịn lại của bình Drexen với ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch NaOH.
Cho vào bình Drexen chứa nước mẫu giấy màu.
Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch HCl chảy từ từ từng giọt xuống tác dụng với
MnO2.
Dùng đèn cồn đun nhẹ bình cầu.
Quan sát, mơ tả và giải thích các hiện tượng xảy ra.

Hình 2.3: Sơ đồ điều chế khí Clo


4.2. Thí nghiệm 2: Điều chế axit clohiđric
Cho vào ống nghiệm (1) một ít muối ăn rồi rót dung dịch H2SO4 đặc vào đủ để thấm
ướt lớp muối ăn.
Rót khoảng 8 ml nước cất vào ống nghiệm (2) và lắp dụng cụ như hình vẽ.
Đun cẩn thận ống nghiệm (1), nếu thấy sủi bọt mạnh thì ngừng đun.
Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế axit clohiđric.
Nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch trong ống (2). Quan sát hiện tượng xảy ra.
10


BÀI THỰC HÀNH SỐ 3:
TÍNH CHẤT CỦA OXI, LƯU HUỲNH
1. MỤC TIÊU
- Rèn luyện các thao tác thí nghiệm an tồn, chính xác.
- Tiến hành thí nghiệm để chứng minh được:
 Oxi và lưu huỳnh là những đơn chất phi kim có tính oxi hóa mạnh.
 Ngồi tính oxi hóa, lưu huỳnh cịn có tính khử.
 Lưu huỳnh có thể biến đổi trạng thái theo nhiệt độ.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Oxi
2.1.1. Cấu tạo phân tử Oxi
Nguyên tử oxi có cấu hình electron 1s22s22p4, lớp ngồi cùng có 2 electron độc thân.
Hai nguyên tử O liên kết cộng hóa trị không cực, tạo thành phân tử O2. Công thức cấu tạo
của phân tử oxi có thể viết là:
O O
2.1.2. Tính chất vật lý
Oxi là chất khí khơng màu, khơng mùi, nặng hơn khơng khí (d 

32

 1,1) .
29

Dưới áp suất khí quyển, oxi hóa lỏng ở nhiệt độ -183oC.
Khí oxi ít tan trong nước (100 ml nước ở 20oC và 1 atm hịa tan được 3,1 ml khí oxi.
Độ tan S = 0,0043 g/100 g H2O).
2.1.3. Trạng thái tự nhiên
Oxi trong khơng khí là sản phẩm của q trình quang hợp. Nhờ sự quang hợp của
cây xanh mà lượng khí oxi trong khơng khí hầu như khơng đổi:
ánh sáng

6CO2 + 6H2O

C6H12O6 + 6O2

2.1.4. Tính chất hóa học
Ngun tố oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ đứng sau flo (3,98). Khi tham gia phản
ứng, nguyên tử oxi dễ dàng nhận thêm 2e. Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động, có
tính oxi hóa mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo và hợp chất peoxit), nguyên
tố oxi có số oxi hóa là -2.
Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,...) và phi kim (trừ halogen).
Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
Q trình oxi hóa các chất đều tỏa nhiệt, phản ứng có thể xảy ra nhanh hay chậm
khác nhau phụ thuộc vào các điều kiện: nhiệt độ, bản chất và trạng thái của chất.
2.1.4.1. Tác dụng với kim loại
Na và Mg cháy sáng chói trong khí oxi, tạo ra oxit.
0

0


to

0

to

4Na + O2
0

2Mg + O2

11

+1 -2

2Na2O
+1 -2

2MgO


2.1.4.2. Tác dụng với phi kim
Nhiều phi kim cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên kết cộng hóa trị
có cực.
0

0

to


4P + 5O2
0

to

0

S + O2

+5 -2

2P2O5
+4 -2

SO2

2.1.4.3. Tác dụng với hợp chất
Ở nhiệt độ cao, nhiều hợp chất cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên
kết cộng hóa trị.
-2

to

0

C2H5OH + 3O2
-2

to


0

2H2S + 3O2

+4 -2

-2

2CO2 + 3H2O
-2

+4

2SO2 + 2H2O

2.2. Lưu huỳnh
2.2.1. Tính chất vật lý
Lưu huỳnh có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương ( S ) và lưu huỳnh đơn tà
( S  ). Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất hóa
học giống nhau.
Hai dạng lưu huỳnh S và S  có thể biến đổi qua lại với nhau theo nhiệt độ.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh
Ở nhiệt độ thấp hơn 113oC, S và S  là những chất rắn màu vàng. Phân tử lưu
huỳnh có 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng.
Ở nhiệt độ 119oC, S và S  đều nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động.
Ở nhiệt độ 187oC, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ.
Ở nhiệt độ 445oC, lưu huỳnh sôi, các phân tử lưu huỳnh bị phá vỡ thành nhiều phân
tử nhỏ bay hơi.
2.2.2. Tính chất hóa học
Lưu huỳnh là nguyên tố tương đối hoạt động: ở nhiệt độ thường hơi kém hoạt động

nhưng khi đun nóng tương tác với hầu hết nguyên tố trừ các khí hiếm, nitơ, iot, vàng và
platin.
Khi tham gia phản ứng hóa học, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử.
2.2.2.1. Tác dụng với kim loại hoặc hiđro
Lưu huỳnh tác dụng với kim loại hoặc hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muối sunfua
hoặc hiđro sunfua:
0

to

0

2Al + 3S
0

0

H2 + S

to

+3 -2

Al2S3
+1 -2

H2S

Lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân ở nhiệt độ thường tạo muối thủy ngân (II) sunfua:
0


+2 -2

Hg + S

0

HgS

Trong những phản ứng trên, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa.
12


2.2.2.2. Tác dụng với phi kim
Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng được với một số phi kim như oxi, flo, clo:
0

0

S + O2
0

0

S + F2

to

+4 -2


to

+6 -1

SO2

SF6

Trong những phản ứng trên, lưu huỳnh thể hiện tính khử.
2.2.2.3. Tác dụng với các hợp chất khác
Ngoài ra, lưu huỳnh cịn thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất oxi hóa như
KNO3, KClO3, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4,…, thí dụ:
+5

0

2KClO3 + 3S
+6

to

0

-1

+4

2KCl + 3SO2
+4


2H2SO4 + S

3SO2 + 2H2O

3. DỤNG CỤ VÀ HĨA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Bình đựng khí oxi
Muỗng lấy hóa chất
Ống nghiệm
Kẹp sắt
Đế sứ
Đèn cồn
Giá để ống nghiệm
Đũa thủy tinh
3.2. Hóa chất
Dây thép
Bột lưu huỳnh
Khí oxi
Bột sắt
4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa của oxi
Uốn một đoạn dây thép (dây thắng xe đạp) theo hình lị xo.
Cột thêm đoạn than gỗ của que
diêm vào, dùng kẹp đốt que diêm trên
ngọn lửa đèn cồn.
Đưa nhanh vào bình đựng khí oxi
(khơng để dây thép chạm vào thành bình
sẽ làm vỡ bình).
Quan sát hiện tượng, viết phương
trình hóa học và xác định vai trỏ của các

chất tham gia phản ứng.
4.2. Thí nghiệm 2: Sự biến đổi trạng
thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ
Hình 2.5: Đốt dây thép trong oxi
Đun nóng một ít bột lưu
huỳnh trong ống nghiệm trên ngọn lửa
đèn cồn.
Nghiêng ống nghiệm để dễ quan sát.
Quan sát sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ.
13


Hình 2.6: Lưu huỳnh bột

4.3. Thí nghiệm 3: Tính oxi hóa của lưu huỳnh
Cho một ít hỗn hợp bột sắt với lưu huỳnh vào đế sứ (tỉ lệ gần bằng S:Fe=4:7), dùng
đũa thủy tinh trộn đều hỗn hợp.
Sau đó cho hỗn hợp vào đáy ống nghiệm, đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn cho đến
khi phản ứng xảy ra.
Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học và xác định vai trị các chất tham gia
phản ứng.

Hình 2.7: Bột lưu huỳnh và bột sắt

4.4. Thí nghiệm 4: Tính khử của lưu huỳnh
Lấy vào muỗng một lượng nhỏ lưu huỳnh bằng hạt đậu xanh, hơ nóng chảy trên
ngọn lửa đèn cồn.
Khi lưu huỳnh cháy rồi đưa nhanh vào bình đựng khí oxi. Quan sát hiện tượng, viết
phương trình hóa học và xác định vai trị các chất tham gia phản ứng.


14
Hình 2.8: Đốt lưu huỳnh trong oxi


BÀI THỰC HÀNH SỐ 4:
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC
1. MỤC TIÊU
- Củng cố các kiến thức về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Rèn luyện kĩ năng quan sát, so sánh các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Tốc độ phản ứng
2.1.1. Khái niệm
Tốc độ phản ứng hóa học được đo bằng độ biến thiên nồng độ của các chất phản ứng
(hay sản phẩm phản ứng) trong một đơn vị thời gian.
Giả sử, xét phản ứng xảy ra theo phương trình tổng quát sau:
aA + bB + …. →

cC + dD + ….

(II.1)

Trong đó:
a, b,... là hệ số tỷ lượng của các chất đầu tham gia phản ứng.
c, d,... là hệ số tỷ lượng của các chất cuối (sản phẩm được tạo ra trong phản ứng).
Phương trình phản ứng (II.1) gọi là phương trình tỷ lượng của phản ứng. Để biểu
diễn tốc độ phản ứng, người ta có thể chọn bất kỳ chất nào trong phản ứng (A, B, C,
D,…), nhưng trong thực tế, người ta thường chọn chất nào dễ theo dõi, dễ xác định được
lượng của chúng ở các thời điểm khác nhau.
Giả sử, ở thời điểm t1, nồng độ của các chất là CA , C B ,… và CC , C D ,… ở thời
1


1

1

1

điểm t2 (t2 > t1), nồng độ các chất là CA , CB ,… và CC , CD ,... Tốc độ trung bình của
2

2

2

2

phản ứng là:

vA,tb  

vC,tb 

CA  CA
2

vB,tb  

1

t 2  t1


CC  CC
2

vD,tb 

1

t 2  t1

CB  CB
2

1

t 2  t1

CD  CD
2

1

t 2  t1

“Dấu trừ” đặt trước biểu thức tốc độ (viết cho các chất tham gia phản ứng) để đảm
bảo giá trị của tốc độ phản ứng luôn là một đại lượng dương.
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
2.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ
Sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ của các chất tham gia phản ứng được
xác định bằng định luật tác dụng khối lượng, như sau: tại một nhiệt độ không đổi, tốc độ

phản ứng ln tỷ lệ thuận với tích số nồng độ của các chất phản ứng ở bất cứ thời điểm
nào.
Nếu như nồng độ các chất tham gia phản ứng càng lớn, thì sự va chạm càng lớn và
sự va chạm có hiệu quả giữa các phần tử tham gia phản ứng cũng lớn. Như vậy vận tốc
phản ứng càng lớn.
15


2.2.2. Ảnh hưởng của áp suất
Đối với phản ứng trong pha khí thì ảnh hưởng của áp suất lên tốc độ phản ứng tương
tự như ảnh hưởng của nồng độ, bởi vì áp suất tỉ lệ với nồng độ. Ở nhiệt độ khơng đổi ta có
thể thay nồng độ bằng áp suất trong phương trình tốc độ và v  k.PAn PBn .
1

2

Khi áp suất tăng, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng.
2.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Tốc độ của các phản ứng hóa học khác nhau phụ thuộc vào nhiệt độ theo những cách
thức và những mức độ khác nhau. Khi nhiệt độ phản ứng tăng thì tốc độ chuyển động của
các phân tử tăng, dẫn đến tần số va chạm giữa các phân tử chất phản ứng tăng. Đa số phản
ứng có tốc độ tăng khi tăng nhiệt độ. Những nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi tăng
nhiệt độ thêm 10C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.
2.2.4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc
Khi một chất rắn tác dụng với chất lỏng hay chất khí, kích thước của hạt chấ rắn có
ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Hạt chất rắn càng bé, tổng bề mặt tiếp xúc với chất lỏng
hay chất khí càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn.
2.2.5. Ảnh hưởng của chất xúc tác
Xúc tác là hiện tượng làm thay đổi tốc độ của các phản ứng hóa học được thực hiện
bởi một số chất, mà ở cuối q trình các chất này vẫn cịn nguyên vẹn.

Chất gây ra sự xúc tác được gọi là chất xúc tác.
Thông thường thuật ngữ “chất xúc tác” được dùng để chỉ các chất làm tăng tốc độ
phản ứng (thường được gọi là chất xúc tác dương). Các chất làm giảm tốc độ phản ứng
(chất xúc tác âm) thường được gọi là chất ức chế.
3. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Ống nghiệm
Muỗng lấy hóa chất
Ống hút
Kẹp sắt
Giá để ống nghiệm
Đèn cồn
3.2. Hóa chất
Dung dịch HCl 18%
Dung dịch H2SO4 15%
Dung dịch HCl 6%
Kẽm viên
4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng
Chuẩn bị hai ống nghiệm như sau:
- Ống thứ nhất chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ khoảng 18%.
- Ống thứ hai chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ khoảng 6%.
Cho đồng thời vào mỗi ống một hạt kẽm có kích thước giống nhau.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận.
Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

16


Hình 2.9: Zn viên và axit HCl nồng độ khác nhau


4.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%.
Đun dung dịch trong một ống đến gần sôi.
Cho đồng thời vào mỗi ống một hạt Zn có kích thước giống nhau.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận.
Viết phương trình hóa học của phản úng xảy ra.
4.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%.
Sau đó chuẩn bị hai mẫu Zn có khối lượng bằng nhau. Một mẫu có kích thước hạt
nhỏ hơn mẫu cịn lại.
Cho đồng thời hai mẫu kẽm đó vào hai ống nghiệm đựng H2SO4 ở trên.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận.
Viết phương trình hóa học của phản úng xảy ra.

Hình 2.10: Axit H2SO4 và Zn có kích thước khác nhau

17


BÀI THỰC HÀNH SỐ 5:
TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT NITƠ, PHOTPHO
1. MỤC TIÊU
- Rèn luyện kĩ năng thao tác thí nghiệm an tồn, chính xác.
- Làm các thí nghiệm chứng minh:
 Tính oxi hóa mạnh của axit nitric.
 Tính oxi hóa của muối kali nitrat.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Axit nitric
2.1.1. Tính chất vật lý

- Axit nitric tinh khiết là một chất lỏng không màu, kém bền dễ bị phân hủy dưới tác
dụng của ánh sáng và nhiệt.
4HNO3 
 4NO2   O2   2H2O

Do tạo thành NO2 nên dung dịch HNO3 có màu vàng.
- Axit nitric khan, háo nước, dung dịch đặc bốc khói do kết quả hút hơi nước trong
khí quyển của các phân tử axit bốc hơi.
2.1.2. Tính chất hóa học
- Tính axit: axit nitric là một axit mạnh, mang đầy đủ tính chất của một axit.
2HNO3  CuO 
 Cu  NO3 2  H 2O
2HNO3  CaCO3 
 Ca NO3 2  CO2   H 2O

- Tính oxi hóa: trong phân tử HNO3, nitơ có số oxi hóa +5 là số oxi hóa cao nhất của
nitơ, do đó tính chất hóa học đặc trưng của HNO3 là tính oxi hóa mạnh. Khi phản ứng tùy
thuộc vào nồng độ axit, mức độ hoạt động của các chất khử và nhiệt độ của phản ứng mà
số oxi hóa của nitơ có thể đưa về: -3, 0, +1, +2, +3, +4.
 Với kim loại: tùy thuộc vào nồng độ HNO3 và mức độ hoạt động của kim loại ta
Đặc
có:
Muối nitrat + NO2 + H2O
Kim loại + HNO3
Loãng
Muối nitrat + NO/N2O/N2 + H2O
(Trừ Au, Pt)
Rất loãng
Muối nitrat + NH4NO3 + H2O
Trong muối nitrat, kim loại có hóa trị cao nhất.

Fe, Al, Cr bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội.
 Cu  NO3 2  2NO2   2H 2O
Ví dụ: Cu  4HNO3đ 
3Cu  8HNO3(l ) 
 3Cu  NO3 2  2NO   4H 2O

 Với phi kim: khi đun nóng HNO3 đặc có thể oxi hóa các phi kim C, S, P đến mức
oxi hóa cao nhất.
o

t
C  4HNO3đ 
 CO2   4NO2   2H2O
o

t
S  6HNO3ñ 
 H2SO4  6NO2   2H2O

18


 Với hợp chất: dung dịch HNO3 khi tác dụng với các hợp chất như: H2S, HI, SO2,
FeO, muối sắt (II) … oxi hóa các nguyên tố trong hợp chất lên mức oxi hóa cao hơn.
2

o

0


t
3H2 S  2HNO3 loãng 
 3S  2NO   4H2O

Nhìn chung, dung dịch HNO3 càng loãng, kim loại càng mạnh, nhiệt độ càng thấp
thì N trong HNO3 bị khử càng sâu (tới mức oxi hóa thấp nhất).
Có thể cho rằng, khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 thì sản phẩm tạo
thành chủ yếu là HNO2, nhưng vì khơng bền, HNO2 bị phân hủy tạo ra NO và NO2 theo
phản ứng:
+5

2HNO2 
 NO   NO2   H2O

NO2 tác dụng với nước theo phản ứng thuận nghịch
3NO2 + H2O
2HNO3 + NO
Axit HNO3 càng đặc thì cân bằng càng chuyển về phía tạo ra NO2. Chính vì lí do
này, khi kim loại tác dụng với HNO3 đặc tạo ra khí NO2 và với HNO3 lỗng tạo khí NO.
2.2. Muối nitrat
Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng.
Kim loại trước Mg
Muối nitrit + O2
Muối nitrat

to

Kim loại từ Mg đến Cu

Oxit +


Kim loại sau Cu

NO2

Kim loại +

1
 KNO2  O2 
Ví dụ: KNO3 
2
1
to
Cu  NO3 2 
 CuO  2NO2   O2 
2
1
to
AgNO3 
 Ag  NO2   O2 
2

+ O2

NO2

+ O2

to


Nhận biết ion nitrat: trong mơi trường trung tính, ion NO3 khơng có tính oxi hóa.
Khi có mặt ion H+, ion NO3 thể hiện tính oxi hóa giống như HNO3. Vì vậy để nhận ra ion
NO3 người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa NO3 với đồng kim loại và H2SO4 loãng tạo

dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thốt ra.
3Cu  8H  2NO3 
 3Cu2  2NO   4H2O
màu xanh

không màu

2NO  O2 
 2NO2 
nâu đỏ

3. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Ống nghiệm
Ống hút
Giá để ống nghiệm
Kẹp sắt

Bơng gịn
Giá sắt
Đèn cồn
Muỗng lấy hóa chất
19


3.2. Hóa chất

Dung dịch HNO3 đặc 68%
Dung dịch NaOH lỗng
Dung dịch HNO3 lỗng 15%
Tinh thể KNO3
Đồng miếng
Than
4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa của axit nitric
Lấy vào ống nghiệm thứ nhất 0,5 ml dung dịch
HNO3 đặc (68%) và ống nghiệm thứ hai 0,5 ml dung
dịch HNO3 loãng 15%.
Cho vào mỗi ống nghiệm một mảnh nhỏ đồng
kim loại.
Nút các ống nghiệm bằng bông tẩm dung dịch
NaOH.
Đun nhẹ ống nghiệm thứ hai.
Quan sát màu của khí bay ra và màu của dung
Hình 2.11: Cu miếng và axit HNO3
dịch trong ống nghiệm.
Giải thích và viết các phương trình hóa học.
4.2. Thí nghiệm 2: Tính oxi hóa của muối kali nitrat nóng chảy
Lấy một ống nghiệm chịu nhiệt khô và cặp
đứng trên giá sắt, rồi đặt giá sắt trong chậu cát.
Bỏ một ít tinh thể KNO3 vào ống nghiệm và đốt
cho muối nóng chảy.
Khi muối bắt đầu phân hủy (nhìn thấy các bọt
khí xuất hiện) vẫn tiếp tục đốt nóng ống nghiệm,
đồng thời dùng kẹp sắt bỏ một hòn than nhỏ đã được
đốt nóng đỏ vào ống.
Quan sát sự cháy tiếp tục của hịn than.

Giải thích và viết các phương trình hóa học.
Hình 2.12: Than và tinh thể KNO3

20


BÀI THỰC HÀNH SỐ 6:
ĐIỀU CHẾ VÀ TÍNH CHẤT CỦA ETILEN, AXETILEN
1. MỤC TIÊU
- Biết được mục đích, cách tiến hành, kĩ thuật tiến hành một số thí nghiệm cụ thể.
- Điều chế và thử tính chất của etilen, axetilen.
- Củng cố kiến thức về tính chất vật lý và hóa học của một số hợp chất hữu cơ.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Đặc điểm cấu tạo của anken – ankin
Anken
Ankin
- Là những hidrocacbon mạch hở có một
- Là những hidrocacbon mạch hở có
nối đơi trong phân tử
một nối ba trong phân tử
C
C
C
C
- Hai nguyên tử C mang nối đôi ở trạng
- Hai nguyên tử C mang nối ba ở
2
thái lai hóa sp .
trạng thái lai hóa sp .
- Liên kết đôi C = C gồm một liên kết 

- Liên kết ba gồm một liên kết  bền
bền vững và một liên kết  linh động.
vững và hai liên kết  linh động.
2.2. Tính chất hóa học
Trong anken, liên kết  của nối đôi C = C kém bền vững nên dễ bị cắt đứt tạo thành
liên kết  với các ngun tử khác. Do đó, liên kết đơi C = C là trung tâm gây ra các phản
ứng hóa học đặc trưng của anken: phản ứng cộng, phản ứng oxi hóa, phản ứng trùng hợp.
Trong ankin cũng có liên kết  kém bền tương tự như anken, vì thế phản ứng nào có
thể xảy ra đối với anken thì cũng có thể xảy ra đối với ankin. Tuy nhiên, khác với anken,
phản ứng cộng của ankin xảy ra theo hai giai đoạn.
2.2.1. Phản ứng cộng hidro
Khi đun nóng và có mặt xúc tác Pt/ Ni hoặc Pd.
 Anken:
C

C

Pd/ Ni / Pt

+ H – H 
t
o

C

C

H H

 Ankin:

(1)

C C

(2)

CH CH

H H

+
+

o

Ni ,t


o

Ni ,t
H H 


CH CH

CH2

CH2


Nếu dùng xúc tác Pd phản ứng chỉ dừng lại ở giai đoạn (1)
Ví dụ:

CH CH +

o

Ni ,t

H2 

CH CH + H2

o

Pd,t



CH3 - CH3
CH2 = CH2

2.2.2. Phản ứng cộng halogen
Halogen là tác nhân đối xứng dễ thực hiện phản ứng với anken, ankin. Tuy nhiên
không phải tất cả các halogen đều tham gia phản ứng như nhau. Khả năng tham gia phản
21


ứng biến đổi theo thứ tự: Flo >> Brom ~ Clo >> Iot. Do vậy, phản ứng cộng halogen chỉ
xét phản ứng của brom hoặc clo mà thơi.

CH2 CH2
Br Br
Ví dụ:
CH2 CH2
Br
Br
Br
Br

2 Br2

CH CH

CH

CH

Br

Br

Phản ứng làm mất màu của dung dịch brom. Do đó, dung dịch brom hay Br 2/CCl4 dùng
làm thuốc thử để nhận biết anken, ankin.
2.2.3. Phản ứng cộng hiđracid
Trong phản ứng cộng HX (HCl, HBr), H  là chất thân điện tác kích vào vị trí C của
liên kết đôi cacbon – cacbon mang mật độ điện tử lớn nhất tạo ra ion cacbonium và làm
thế nào để các ion cacbonium bền nhất, sau đó X  gắn vào C . Kết quả, ta có được sản
phẩm là halogenua ankyl, trong đó halogen gắn vào cacbon mang nhiều nhóm thế nhất
(qui tắc MAKOVNIKOV). Tuy nhiên, qui tắc này có nhiều trường hợp ngoại lệ, nhưng cơ
bản nhất là H  ln tác kích tại vị trí C của liên kết đơi có mật độ điện tử lớn nhất.

2.2.4. Phản ứng cộng nước (hiđrat hóa)
 Anken: tác dụng trực tiếp với nước nhờ chất xúc tác axit mạnh cho sản phẩm là
H
ancol.
CH3

CH CH2

HCl

CH3

CH CH2
Cl

Chất xúc tác thường sử dụng là H2SO4 vì sản phẩm phụ là ankyl sunfat sinh ra cũng bị
thủy giải cho cùng một sản phẩm là ancol, cịn nếu dùng HX làm xúc tác thì HX cũng có
thể cộng vào anken cho sản phẩm phụ là RX.
 Cho anken tác dụng với H2SO4 đặc rồi thủy phân este vô cơ thu được:
CH2 = CH2

+

HOSO3H

o

t




CH3 – CH2 – OSO3H

o

t
CH3 – CH2 – OSO3H + H2O 
 CH3CH2OH + H2SO4
 Cho anken tác dụng trực tiếp với nước nhờ chất xúc tác axit mạnh.

 Ankin: có thể bị hiđrat hóa với sự hiện diện của H2SO4 và muối Hg2 cho
anđehit hoặc xeton.
0
CH3

C CH

H2O

HgSO4 , 80 C
H2SO4

CH3

C CH3

O
2.2.5. Phản ứng trùng hợp
Trong những điều kiện nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp, các anken đầu dãy có
tham gia phản ứng cộng nhiều phân tử với nhau thành phân tử rất lớn.

n CH2

peoxit, 100-3000C

CH2

2 CH CH

3CH CH

100atm
CuCl, NH4Cl,

t0

CH2

CH2
n

CH C CH CH2

800oC

22


2.2.6. Phản ứng oxi hóa
2.2.6.1. Phản ứng oxi hóa hồn toàn
Anken và ankin khi cháy đều tỏa nhiệt mạnh và cho ngọn lửa sáng.

o

t
CH2  CH2  3O2 
 2CO2  2H2O

CH  CH 

5
to
O2 
 2CO2  H 2O
2

H   1423KJ
H   1320KJ

2.2.6.2. Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn
Anken và ankin đều bị KMnO4 oxi hóa và làm mất màu dung dịch KMnO4.
Ví dụ: 3C2H4 + 2KMnO4 + 4 H2O
3CH2 CH2 + 2 MnO2 + 2KOH
OH

OH

 Ankin: Khi bị KMnO4 oxi hóa ở liên kết ba tạo ra các sản phẩm phức tạp còn KMnO4
bị khử thành MnO2.
Ví dụ:
3C2H2  8KMnO4 
 3KOOC  COOK  8MnO2   2KOH  2H2O


2.2.7. Phản ứng thế bằng ion kim loại (Phản ứng đặc trưng của ankin có nối ba ở đầu
mạch).
Do tính linh động của H ở C mang liên kết ba hơn hẳn H ở C mang liên kết đơi,
liên kết đơn nên nó có thể bị thay thế bằng nguyên tử kim loại.
R  C  CH   Ag  NH3 2  OH 
 R  C  CAg   2NH3  H2O

2.3. Điều chế
2.3.1. Trong công nghiệp
- Etylen, propylen và butylen được đều chế bằng phản ứng tách hidro từ ankan tương
ứng hoặc bằng phản ứng crackinh.
- Axetylen được điều chế theo hai cách:
0

1500 C
2CH4 
 CH  CH  3H2
laø
m laïnh nhanh

CaC2  H 2O 
 Ca OH 2  CH  CH

2.3.2. Trong phịng thí nghiệm
- Điều chế etylen: tiến hành đun nóng hỗn hợp rượu etylic với axit H2SO4 đặc.
H2SO

,1700 C


4  ñ
CH3  CH 2  OH 
CH 2  CH 2  H 2O

- Điều chế axetylen: cho canxi cacbua CaC2 tác dụng với H2O.
CaC2  H 2O 
 Ca OH 2  CH  CH

3. DỤNG CỤ VÀ HĨA CHẤT
3.1. Dụng cụ
Ống nghiệm
Ống nghiệm có nhánh
Giá để ống nghiệm
Kẹp hóa chất
Nút cao su

Ống dẫn khí
Giá sắt
Đèn cồn
Ống thủy tinh đầu vuốt nhọn
Ống hút nhỏ giọt
23


3.2. Hóa chất
C2H5OH khan
Dung dịch KMnO4 lỗng
Dung dịch H2SO4 đặc
Mẩu CaC2
Dung dịch NaOH

Nước cất
Dung dịch AgNO3
Dung dịch NH3
4. THỰC HÀNH
4.1. Thí nghiệm 1: Điều chế và thử tính chất của etilen
Cho vào ống nghiệm khô 2 ml C2H5OH và vài viên đá bọt.
Vừa lắc ống nghiệm vừa cho thêm từ từ 4 ml dung dịch H2SO4 đặc.
Đun nóng nhẹ hỗn hợp trong ống nghiệm.
Dẫn khí thốt ra vào ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng.
Quan sát sự đổi màu của dung dịch.
Đưa ống dẫn khí ra khỏi dung dịch KMnO4 lỗng rồi đốt. Quan sát.

Hình 2.13 : Sơ đồ điều chế etilen

4.2. Thí nghiệm 2: Điều chế và thử tính chất của axetilen
Chuẩn bị:
- Ống nghiệm 1: 5 ml dung dịch KMnO4.
- Ống nghiệm 2: 3 ml dung dịch AgNO3 + 2 ml dung dịch NH3.
Cho vài mẩu đất đèn bằng hạt ngơ vào
ống nghiệm có nhánh (nhánh được nối với
một dây cao su còn đầu kia của dây cao su gắn
với ống dẫn bằng thủy tinh).
Cho vào ống nghiệm khoảng 1 ml nước
cất. Đậy ống nghiệm bằng nút cao su.
Khi khí bắt đầu thốt ra, lần lượt thực
hiện các thao tác sau:
- Đưa đầu ống dẫn khí lần lượt vào các
Hình 14: Hóa chất điều chế axetilen
dung dịch trong ống nghiệm 1, 2.
- Đốt cháy đầu ống dẫn khí.

Mơ tả hiện tượng quan sát được và viết các phương trình phản ứng.
24


BÀI THỰC HÀNH SỐ 7:
TÍNH CHẤT CỦA ETANOL, GLIXEROL VÀ PHENOL
1. MỤC TIÊU
- Biết tiến hành một số thí nghiệm về tính chất hóa học đặc trưng của etanol, phenol
và glixerol.
- Biết quan sát và giải thích được các kết quả thí nghiệm.
2. KIẾN THỨC GIÁO KHOA
2.1. Dẫn xuất Halogen
Tính chất cơ bản của dẫn xuất halogen.
2.1.1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH
Do các halogen (X) có độ âm điện lớn hơn cacbon nên trong phân tử dẫn xuất
halogen liên kết C – X luôn luôn phân cực âm về phía X. Vì vậy, ngun tử cacbon bị
thiếu hụt một phần electron (mang điện tích dương) và liên kết C-X dễ bị phân cắt ở phía
nguyên tử cacbon.
Chính vì thế, phản ứng đặc trưng của nhóm C-X là tác dụng với các tác nhân có khả
năng nhường cặp electron dư của mình để tạo thành liên kết mới như: OH  , CN , H2O,
NH3…
Tuy nhiên, một phản ứng thế xảy ra theo cơ chế nào còn tùy thuộc vào cấu trúc của
hidrocacbon liên kết với X, bản chất của X, độ hoạt động của tác nhân thế và ngay cả điều
kiện phản ứng (dung môi, nhiệt độ…)
2.1.2. Phản ứng tách hidro halogenua
Khi đun sôi dung dịch dẫn xuất halogen và KOH trong rượu, phản ứng tách hidro
halogenua xảy ra tạo sản phẩm anken.
Đối với dẫn xuất halogen có khả năng cho nhiều hướng tách, thì sản phẩm chính của
phản ứng là sản phẩm được tạo thành theo qui tắc Zaixep.
Qui tắc Zaixep: “Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen nguyên tử halogen X ưu tiên

tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh ”.
2.1.3. Phản ứng với Magie
Các dẫn xuất halogen có khả năng tác dụng với Mg trong mơi trường ete khan tạo
thành hợp chất cơ Magie.
etekhan
CH3  CH2  Br  Mg 
CH3  CH2  MgBr

2.2. Ancol
- Tất cả các hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có O gắn trực tiếp với H đều thế với
kim loại kiềm.
- Các poliancol thường có tính axit mạnh hơn monoancol do ảnh hưởng qua lại giữa
hai nhóm –OH kế cận nhau.
- Khi các poliancol có hai nhóm –OH ở hai cacbon kế cận chúng có thể tác dụng với
Cu(OH)2 tạo ra các phức màu xanh đặc trưng.
H
Ví dụ:
CH2 OH
CH2 O
HO
CH2
2 CH OH
CH2

+ Cu(OH)2

CH O

OH


CH2

Cu

O

OH

O
H

CH

+ 2 H2O

CH2

Phản ứng dùng để nhận biết glixerol và các poliancol có 2 nhóm –OH liền kề nhau.
25


×