TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN
CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG
─

“Học Hóa bằng sự đam mê”

Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG
(Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương)

TUYỂN CHỌN VÀ GIỚI THIỆU

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐẠT GIẢI CÁC CẤP MÔN
HÓA HỌC 12

KHÔNG tức giận vì muốn biết thì KHÔNG gợi mở cho
KHÔNG bực vì KHÔNG hiểu rõ được thì KHÔNG bày vẽ cho
Khổng Tử


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, lượng kiến thức
của nhân loại là vô tận, chúng ta phải thay đổi phương pháp dạy và học theo hướng
tích cực, trong đó người học chuyển dần từ vai trò bị động sang chủ động, tích cực
tiếp thu kiến thức. Tinh thần đó đã được nêu trong Luật Giáo 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 rèn luyện cho học sinh cách học hơn là nhồi nhét kiến
thức. Trong những phương pháp dạy học tích cực hiện nay, dạy học nêu vấn đề là
một trong những phương pháp có thể phát huy tính chủ động, sáng tạo, tích cực ở
học sinh nhất. Bằng cách sử dụng những tình huống có vấn đề, học sinh sẽ chủ
động chiếm lĩnh tri thức trong quá trình tìm hướng giải quyết 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 vẫn chưa được khai
thác triệt để (các thí nghiệm vẫn còn mang nặng tính chất biểu diễn minh họa,

truyền đạt kiến thức mới vẫn còn mang nặng tính chất thông báo, …).
Từ 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” với mong muốn nghiên cứu sâu về tính
ưu việt và khả năng vận dụng các tình huống có vấn đề trong dạy học theo hướng
phát huy tính tích cực của học sinh, rèn luyện cho học sinh khả năng phát hiện và
giải quyết vấn đề, từng bước tự nghiên cứu giành lấy tri thức khoa học, đồng thời

2


nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT nói riêng và chất lượng
giáo dục nói chung.

3


II. THỰC TRẠNG
1. Thuận lợi
- Hóa học, đây là môn học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm. Với đặc thù như
vậy, hóa học đòi hỏi ở học sinh rất nhiều về năng lực tư duy, phân tích, phán đoán
và khả năng tìm tòi sáng tạo để nắm vững kiến thức, từ đó rèn luyện kỹ năng và
phát triển thành kỹ xảo. Sử dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề trong dạy học
hóa học có thể tăng cường phát huy được sự chủ động, sáng tạo, tích cực nhận thức
của học sinh ở mức độ cao, có thể giúp học sinh từng bước tự nghiên cứu, có
nhiệm vụ và nhu cầu giành lấy kiến thức mới về bộ môn hóa học.
- Hầu hết giáo viên đều đồng tình là dạy học nêu vấn đề giúp tăng cường
khả năng quan sát, phân tích, sáng tạo của học sinh, phát huy tính tích cực học tập
của học sinh, từng bước rèn luyện cho học sinh khả năng tự học, chuyển từ lối học
thụ động sang chủ động giành lấy kiến thức thông qua việc giải quyết vấn đề.

- Dạy học nêu vấn đề giúp rèn luyện cho học sinh khả năng phát hiện và
giải quyết vấn đề. Những tình huống có vấn đề hấp dẫn sẽ làm học sinh hứng thú,
say mê môn học hơn, giúp giờ học thêm sinh động. Nếu áp dụng phương pháp dạy
học nêu vấn đề đạt kết quả tốt sẽ giúp nâng cao khả năng sáng tạo của giáo viên.
2. Khó khăn
- Tỉ lệ sử dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề vẫn thấp là do giáo viên
gặp nhiều khó khăn khi sử dụng. Khó khăn lớn nhất đối với giáo viên đó là học
sinh đã quen với phương pháp dạy học truyền thống nên còn thụ động, lười suy
nghĩ giải quyết vấn đề. Khó khăn khi xây dựng các tình huống hấp dẫn, gắn liền
với thực tế, vì như vậy mới thu hút được học sinh. Vì nội dung bài học quá dài nên
giáo viên không có điều kiện cho HS giải quyết các tình huống phức tạp ngay trên
lớp, giáo viên chỉ có thể sử dụng phương pháp DHNVĐ ở một số bài có nội dung
không quá dài nếu không có thể không theo kịp tiến độ chương trình.
- Trong khi đó lại thiếu các phương tiện trực quan để tạo THCVĐ như máy
chiếu, máy vi tính, thiết bị thí nghiệm, tranh ảnh, hình vẽ, … Tốn nhiều thời gian
chuẩn bị, suy nghĩ để thiết kế tình huống, thiếu tài liệu tham khảo về DHNVĐ.
Ngoài ra do giáo viên chưa có kinh nghiệm dẫn dắt học sinh vào vấn đề cuốn hút.
Bên cạnh đó, lớp học quá đông dẫn đến khó thiết kế tình huống, khó quản lí lớp
khi sử 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.
4


3. Số liệu thống kê
Bảng 1. Mức độ sử dụng các loại THCVĐ phần hóa vô cơ lớp 12 THPT
Loại THCVĐ

Không sử
dụng


Đôi khi

Thường
xuyên

Rất thường
xuyên

1. Tình huống không phù
hợp, nghịch lí.

11
11,34%

52
53,61%

29
29,9%

5
5,15%

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 quả

0
0%

39
40,21%

47

48,45%

11
11,34%

Nhận xét: Khi giảng dạy phần hóa vô cơ lớp 12 THPT, các GV đều sử dụng

-

4 loại THCVĐ. Trong đó, được sử dụng thường xuyên nhất là tình huống nhân quả
(thường xuyên 48,45%), tình huống lựa chọn (43,3%) và tình huống ứng dụng
(42,27%) cũng được sử dụng nhiều, còn tình huống không phù hợp, nghịch lí ít
được sử dụng hơn cả (29,9%). Có thể thấy rằng, nội dung phần hóa vô cơ lớp 12
THPT thích hợp thiết kế các THCVĐ theo kiểu tình huống nhân quả, 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 GV thường sử dụng DHNVĐ ở dạng đàm thoại nêu vấn
đề (77,32%), một số ít sử dụng thuyết trình nêu vấn đề (22,68%). Không có GV sử
dụng dạng nghiên cứu nêu vấn đề có thể do trên lớp không có điều kiện để HS tự
phát hiện và giải quyết vấn đề, cần có sự hỗ trợ của GV. Tuy nhiên cũng thấy rằng,
khi sử dụng DHNVĐ, GV đã tăng cường đàm thoại, HS chú ý hơn, tăng cường khả
năng hoạt động của HS, không gây nhàm chán như phương pháp thuyết trình.

5


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

Biện pháp

Số

GV

%

1

GV giành nhiều thời gian đầu tư thiết kế tình huống hay, hấp
dẫn.

87

89,7%

2

GV luôn trau dồi kiến thức, cập nhật thông tin để nâng cao
trình độ, tăng vốn hiểu biết về hóa học thực tiễn.

90

92,78%

3

GV thường xuyên rút kinh nghiệm và đổi mới tình huống.

86

88,66%


4

Xây dựng tình huống ở mức độ phù hợp với từng đối tượng
học sinh.

84

86,6%

5

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

83

85,57%

6

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

86

88,66%

7

Sử dụng tình huống có chọn lọc, sắp xếp thời gian hợp lí.


79

81,44%

8

GV yêu cầu HS phải chuẩn bị bài thật kĩ trước khi đến lớp.

86

88,66%

Nhận xét:
- Đa số GV đều đồng ý với các biện pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng
THCVĐ trong dạy hóa học ở trường THPT. GV cần trau dồi kiến thức, cập nhật
thông tin để nâng cao trình độ, làm giàu vốn hiểu biết về hóa học thực tiễn
(92,78%), kế đến GV cần giành nhiều thời gian đầu tư thiết kế tình huống hay, hấp
dẫn (89,7%). GV cần thường xuyên rút kinh nghiệm và đổi mới tình huống
(88,66%), cần nêu tình huống bằng nhiều phương pháp khác nhau, tăng cường sử
dụng các phương tiện trực quan (88,66%), đồng thời GV nên yêu cầu HS phải
chuẩn bị bài thật kĩ trước khi đến lớp (88,66%).
- Bên cạnh đó, GV cần phải xây dựng tình huống phù hợp với từng đối tượng
HS (86,6%), từng bước nâng dần mức độ giải quyết vấn đề cho HS (85,57%), nên
sử dụng tình huống có chọn lọc, sắp xếp thời gian hợp lí (81,44%). Trong đó, biện
pháp quan trọng nhất là người GV cần phải thường xuyên học hỏi kinh nghiệm,
cập nhật thông tin về hóa học, thực tiễn để có thể thiết kế các THCVĐ hay, phù
hợp, phát huy các ưu điểm của phương pháp DHNVĐ, nâng cao chất lượng dạy và
học.

6



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 được
mâu thuẫn biện chứng giữa kiến thức mới với kiến thức cũ, đó là mâu thuẫn bản
chất bên trong, không phải mâu thuẫn hình thức bên ngoài”..
- GS. Nguyễn Ngọc Quang: “THCVĐ là tình huống mà khi đó mâu thuẫn
khách quan của bài toán nhận thức được HS chấp nhận như một vấn đề học tập mà
họ cần và có thể giải quyết được”.
- Nhìn chung, THCVĐ có thể được hiểu là tình huống gợi cho người học
những khó khăn về lí luận hay thực tiễn mà họ thấy cần thiết phải vượt qua và có
khả năng vượt qua nhưng không phải ngay tức thời mà cần phải có quá trình tư
duy tích cực, vận dụng, liên hệ những tri thức cũ liên quan.
- Một tình huống được gọi là có vấn đề thì phải thoả mãn 3 điều kiện sau:
+ Tồn tại một vấn đề.
+ Gợi nhu cầu nhận thức.
+ Gợi 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,
chúng tôi chấp nhận dùng thuật ngữ “dạy học nêu vấn đề” và định nghĩa như sau:
- DHNVĐ là một trong những PPDH mà GV là người tạo ra THCVĐ, tổ chức
và điều khiển HS phát hiện vấn đề, HS tích cực, chủ động, tự giác giải quyết vấn
đề thông qua đó lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo nhằm đạt mục tiêu dạy học.
- DHNVĐ là một PPDH phức hợp, tức gồm nhiều PPDH liên kết với nhau,
trong đó phương pháp xây dựng THCVĐ giữ vai trò trọng tâm, chủ đạo, gắn bó
với các PPDH khác thành một phương pháp toàn vẹn.

- DHNVĐ là một cách tiếp cận tổng thể trong giáo dục ở góc độ chương trình
học lẫn quá trình học; tăng cường kỹ năng giải quyết vấn đề, khả năng tự học và kỹ

7


năng làm việc nhóm; quá trình học có tính hệ thống như quá trình giải quyết vấn đề
hoặc thử thách có thể gặp trong đời sống.
1.1.2. Bản chất của dạy học nêu vấn đề
Bản chất của DHNVĐ là tạo nên một chuỗi những THCVĐ và điều khiển
hoạt động của người học nhằm tự lực giải quyết những vấn đề học tập:
- Một hệ thống THCVĐ theo một trật tự logic chặt chẽ gắn với nội dung bài.
- HS được đặt vào THCVĐ chứ không phải được thông báo dưới dạng có sẵn.
- HS tích cực, chủ động, tự giác tham gia hoạt động học, tự mình tìm ra tri thức
chứ không phải được GV giảng một cách thụ động, HS là chủ thể sáng tạo.
- HS không những được học nội dung học tập mà còn được học con đường và
cách thức tiến hành dẫn đến kết quả đó.
1.1.3. Cơ chế phát sinh THCVĐ
- “Bài toán là hệ thống thông tin xác định, bao gồm những điều kiện và những
yêu cầu luôn luôn không phù hợp (mâu thuẫn) với nhau, dẫn tới nhu cầu phải khắc
phục bằng cách biến đổi chúng”.
- Bản thân bài toán có vấn đề chỉ trở thành đối tượng của hoạt động chừng
nào nó làm xuất hiện trong ý thức của HS một mâu thuẫn nhận thức, một nhu cầu
bên trong muốn giải quyết mâu thuẫn đó. Khi đó, HS chấp nhận mâu thuẫn của bài
toán thành mâu thuẫn và nhu cầu bên trong của bản thân mình, HS đã biến thành
chủ thể của hoạt động nhận thức.
Các mâu thuẫn khách quan của bài toán có vấn đề “chuyển” và “cấy” vào
trong ý thức của HS thành các chủ quan, từ đó xuất hiện hoạt động nhận thức gồm
2 thành tố: chủ thể - HS và đối tượng - bài toán. Hai thành tố này tương tác với
nhau, thâm nhập vào nhau, tồn tại vì nhau và sinh ra nhau trong một hệ thống.

1.1.4. Các mức độ của dạy học nêu vấn đề
Việc xác định mức độ của DHNVĐ tùy thuộc vào mức độ tham gia của HS
xây dựng và giải quyết vấn đề học tập:
- Mức độ 1: GV thực hiện toàn bộ các bước của DHNVĐ, HS tiếp thu hơi
thụ động. Đây chính là phương pháp thuyết trình nêu vấn đề.

8


- Mức độ 2: GV cùng HS thự hiện quy trình: GV đặt vấn đề và phát biểu vấn
đề, còn các bước tiếp theo là một hệ thống câu hỏi để HS suy nghĩ và giải đáp. Đây
là hình thức đàm thoại nêu vấn đề.
- Mức độ 3: GV định hướng, điều khiển HS tự lực thực hiện toàn bộ quy
trình dạy học nêu vấn đề. Mức độ này tương đương với PPNC nêu vấn đề.
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 tắc xây dựng THCVĐ là cơ sở quan trọng để thiết kế các THCVĐ.
Vì vậy, chúng tôi xin được đề xuất 10 nguyên tắc xây dựng THCVĐ như sau:
1. THCVĐ phải gắn với nội dung bài học, là một phần của nội dung, phải phản
ánh đúng trọng tâm để hướng hoạt động của GV và HS vào nội dung quan trọng.
2. THCVĐ phải có nội dung chính xác, khoa học, là tình huống đã, đang hoặc có
thể xảy 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 thú cho
HS, để có thể tạo được động cơ học tập, nhu cầu nhận thức cho HS.
4. THCVĐ phải phù hợp với trình độ từng đối tượng HS, phải vừa sức để HS có
thể nhận thức, hiểu và giải quyết được vấn đề.
5. THCVĐ phải có sự liên hệ giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, để làm xuất
hiện mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết.
6. THCVĐ nên được minh họa, biểu diễn, chứng minh, giải thích bằng các
phương tiện trực quan (tranh ảnh, hình vẽ, mô hình, thí nghiệm, ….).

7. THCVĐ phải mang tính khả thi, đảm bảo điều kiện đưa đến giải pháp hợp lý,
khoa học, dễ chấp nhận.
8. THCVĐ phải được trình bày súc tích ngắn gọn, trình tự logic, dễ hiểu và nổi
bật để học sinh tập trung chú ý và hiểu đúng vấn đề cần giải quyết.
9. Mỗi THCVĐ cần phải có tên gọi cụ thể, tên gọi gắn với nội dung THCVĐ,
phản ánh trọng tâm vấn đề HS cần giải quyết. Tên THCVĐ thường là một câu hỏi.
1.2.2. Quy trình xây dựng tình huống có vấn đề
Để xây dựng THCVĐ trong dạy học hóa học, chúng tôi đề xuất quy trình gồm
5 bước như sau:
- Bước 1: Xác định mục tiêu bài dạy.
9


- Bước 2: Xác định đơn vị kiến thức dạy, lựa chọn đơn vị kiến thức có thể
thiết kế THCVĐ.
- Bước 3: Thiết kế tình huống cho từng đơn vị kiến thức đã chọn.
- Bước 4: Kiểm tra xem tình huống đã xây dựng có phù hợp với mục đích, nội
dung bài dạy và trình độ học tập của học sinh hay không.
- Bước 5: Chỉnh sửa và hoàn thiện.
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 quyết vấn đề mà sẽ có những
bước giải quyết vấn đề khác nhau. Chúng ta có thể phân ra các bước cơ bản sau:
1. Đặt vấn đề, làm xuất hiện tình huống có vấn đề
2. Phát biểu vấn đề
3. Xác định phương hướng giải quyết, đề xuất giả thuyết
4. Lập kế hoạch giải theo giả thuyết
5. Thực hiện kế hoạch giải
6. Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải
7. Kết luận về lời giải
8. Kiểm tra và ứng dụng kiến thức vừa thu được

 Một số tình huống đơn giản, GV có thể thu gọn thành còn 3 bước đơn giản
để HS vận dụng nhiều sẽ chóng thành thạo rồi nâng dần lên:
- Bước 1: Đặt vấn đề.
- Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- Bước 3: Kết luận vấn đề.
 Chú ý thứ hai: Vì GV hướng dẫn, giúp HS xác định phương hướng, nêu giả
thuyết theo hướng đúng nên chúng tôi lược bỏ bước 6, ngoài ra việc lập kế hoạch
và thực hiện kế hoạch giải đi đôi với nhau nên có thể ghép chung. Vì vậy trong hệ
thống các THCVĐ sau đây, chúng tôi thiết kế theo quy trình 6 bước 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 được nghiên cứu dưới ánh sáng của lý
thuyết chủ đạo. GV tổ chức các hoạt động nhận thức để HS rút ra kết luận: Từ cấu tạo

10


nguyên tử, hiểu được những đặc tính của kim loại và quy luật biến thiên tính chất các
nguyên tố trong nhóm. Hệ thống hóa những đặc tính chung của kim loại và hợp chất của
chúng. Tiếp đếm là kiểm chứng bằng PTHH và các thí nghiệm.
Nhôm và các hợp chất của nhôm có nhiều ứng dụng, cần cho HS nắm chắc tính chất
vật lí, tính chất hóa học của nhôm và những ứng dụng quan trọng.

11


Bài 28: Kim loại kiềm
Bài 29: Một số hợp chất quan 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 hợp chất quan trọng
của kim loại kiềm thổ
Bài 33: Nhôm
Bài 34: Một số hợp chất quan trọng
của nhôm

Bài 36: Bài thực hành số 5: Tính
chất của kim loại kiềm, kim loại
kiềm thổ và hợp chất của chúng

Bài 35: Luyện tập: Tính chất
của nhôm và hợp chất của nhôm
Bài 37: Bài thực hành 6: Tính chất
của nhôm và hợp 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 tắc trên, chúng tôi xây dựng một hệ thống gồm
có 18 THCVĐ, để dạy chương Đại cương kim loại phần hóa vô cơ lớp 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 thể cắt dễ dàng bằng dao?
TH 2: Liti không thể ngâm chìm trong dầu hỏa, vậy bảo quản Li
bằng cách nào?
TH 3: Tại sao khả năng phản ứng của kim loại kiềm tăng dần?
TH 4: Có thể dùng Na hay K thay thế Li trong luyện kim không?

Bài 29: MỘT
SỐ HỢP
CHẤT QUAN

TH 5: Tại sao thuốc muối làm giảm cơn đau dạ dày?
TH 6: Tại sao có thể sử dụng peoxit của kim loại kiềm để bổ sung
nguồn oxi, đồng thời loại bỏ CO2 trên tàu ngầm?

TRỌNG CỦA
KLK (3 TH)

TH 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?

Bài 30: KIM

TH 8: Tại sao nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng,
12



LOẠI KIỀM

độ cứng của kim loại kiềm thổ cao hơn kim loại kiềm?

THỔ (2 TH)

TH 9: Phải chăng beri là “kẻ ăn bám”, chẳng có công dụng gì?

Bài 31: MỘT

TH 10: Hang đá vôi, thạch nhũ được hình thành như thế nào?

SỐ HỢP
CHẤT QUAN
TRỌNG CỦA

TH 11: Tại sao thạch cao được dùng trong y học, nặn tượng?
TH 12: Làm mềm nước cứng bằng cách nào?

KLKT (3 TH)
TH 13: Tại sao nhôm không tác dụng với dung dịch H2SO4 và
Bài 33:
NHÔM
(4TH)

HNO3 đặc, nguội?
TH 14: Để hàn gắn đầu nối của các thanh ray trên đường xe lửa,
người ta sử dụng phản ứng nhiệt nhôm như thế nào?
TH 15: Tại sao nhôm không tan trong nước?
TH 16: Tại sao các chậu, xô bằng nhôm đựng kiềm lại bị thủng?


Bài 34: MỘT

TH 17: Oxit nhôm thuộc loại oxit nào?

SỐ HỢP
CHẤT QUAN
TRỌNG CỦA

TH 18: Nhôm hiđroxit thuộc loại hiđroxit nào?

NHÔM (2TH)
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.
- GV: Nếu nói có thể dễ dàng dùng dao cắt kim loại ra
thành lát mỏng, bạn sẽ không tin. Nhưng quả thực có một số
kim loại như vậy, đó là kim loại kiềm.
- GV cho HS quan sát mẩu natri, kali và cho HS thấy có
thể dùng dao cắt mẩu natri kim loại dễ dàng (hình 2.29).
Hình 2.1. Thí nghiệm dùng dao cắt kim loại natri

13


- GV: Vì sao các kim loại kiềm có thể cắt được bằng dao dễ dàng trong khi
các kim loại khác thì không?

Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Các KLK đều có kiểu cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối là
kiểu mạng kém chặt khít. Ngoài ra, KLK chỉ có 1 electron lớp ngoài cùng, vì thế
liên kết kim loại trong mạng tinh thể yếu, dẫn đến các KLK đều mềm, có thể cắt
bằng dao.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV: So với các kim loại khác thì kim loại kiềm có độ cứng rất thấp, vì thế ta
có thể dễ dàng cắt 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.
- GV: Các kim loại kiềm thường được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong
dầu hỏa. Khối lượng riêng của dầu hỏa từ 0,7 → 0,9g/cm3.
- GV: Yêu cầu HS xem thông tin về khối lượng riêng của kim loại kiềm trong
bảng 6.2 SGK/150 và so sánh với khối lượng riêng của dầu hỏa.
- HS: Trong các kim loại kiềm thì Li nhẹ hơn dầu hỏa.
- GV: Không thể ngâm chìm Li trong dầu hỏa (hình
2.31), vậy bảo quản 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 thể bảo quản dễ dàng trong dầu hỏa hoặc
xăng, vì chúng có khối lượng riêng lớn hơn dầu hỏa nên chìm xuống, ngập trong
dầu, không tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Còn với Li không thể được vì Li rất
nhẹ, nhẹ hơn dầu hỏa (D=0,53g/cm3). Nếu cho vào dầu hỏa, Li sẽ nổi lên trên và
bốc cháy ngay tức khắc. Vì vậy bảo quản Li là một việc khá phức tạp. Người ta
thường dìm nó trong bể chứa vazơlin hoặc parafin. Những chất này bao quanh kim
loại và không cho nó bộc lộ khả năng phản ứng mãnh liệt của mình.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
14



- GV: Các kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa,
riêng liti rất nhẹ nên dìm nó trong bể chứa vazơlin hoặc parafin.
- GV bổ sung: Ngay ở nhiệt độ phòng liti cũng phản ứng mãnh liệt với oxi của
không khí. Bạn hãy thử để liti trong lọ thủy tinh có nút mài nhám. Mẩu kim loại sẽ
hút hết không khí trong bình, trong bình xuất hiện chân không và áp suất khí quyển
" ấn" vào mạnh tới nỗi các bạn khó có thể kéo nó ra được.
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.
- GV chiếu phim phản ứng của các kim loại kiềm Li, Na, K, Rb, Cs với H2O.

Hình 2.3. Kali phản ứng mãnh liệt với nước
- HS xem phim, nhận xét khả năng phản ứng của KLK với nước: Các kim loại
kiềm phản ứng mãnh liệt với nước, khả năng phản ứng tăng dần từ Li đến Cs.
- GV: Tại sao khả năng phản ứng của KLK tăng dần từ Li đến Cs?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Từ Li → Cs, bán kính nguyên tử tăng, độ âm điện giảm, năng lượng ion
hóa I1 giảm dần, nên khả năng nhường electron tăng dần, tính khử của các kim loại
kiềm từ Li → Cs tăng dần, nên khả năng phản ứng với nước cũng tăng dần.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV: Các kim loại kiềm phản ứng với nước rất mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt,
vì thế khi tiến hành thí nghiệm cần lấy một lượng nhỏ kim loại để tránh gây cháy,
nổ và cẩn thận khi kim loại văng ra, gây bỏng.
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.
15



- GV: Liti có nhiều tính chất quý báu như khả năng phản ứng cao, nhiệt độ
nóng chảy thấp, mật độ các hợp chất hóa học của nó nhỏ, đã khiến cho nguyên tố
này được tham gia vào nhiều quá trình công nghệ trong luyện kim. Vậy vai trò của
liti là gì và liệu có thể dùng Na hay K thay thế cho Li trong luyện kim được
không?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Trong công nghệ luyện kim, Li đóng vai trò chất khử khí và khử oxi
một cách xuất sắc - nó xua đuổi các chất khí như nitơ, oxi ra khỏi các kim loại
đang nóng chảy, khử dấu vết cacbon trong các hợp kim kim loại. Đó là do khả
năng phản ứng cao của Li với oxi, nitơ, cacbon.
- Khi đun nóng với N2, C chỉ Li có thể tương tác trực tiếp tạo nên Li3N, Li2C2,
còn Na và K thì không. Vì thế không thể dùng Na hay K thay thế vai trò trên của
Li.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV: Li có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp hiện đại ngày
nay. GV yêu cầu HS tìm hiểu 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.
- GV: Natri bicacbonat (hình 2.33) được dùng trong y học với tên gọi là thuốc
muối. Đối với những người bị đau dạ dày, thuốc muối không có gì xa 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 axit và kiềm hóa. Trong bệnh đau dạ
dày, cơ thể thường tiết ra nhiều dịch vị (axit clohiđric). Natribicacbonat trực tiếp
16



tác dụng với với axit tạo thành muối natri clorua, nước, khí cacbonic, làm cho môi
trường dạ dày bớt axit nên làm giảm cơn đau.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV bổ sung: Natribicacbonat chỉ là một thuốc chữa triệu chứng tăng axit
chứ không phải là thuốc chữa nguyên nhân viêm dạ dày. Khi dùng nhiều, thường
xuyên thì lượng axit bị giảm mạnh, cơ thể phản ứng lại bằng cách tiết axit ra nhiều
hơn, do đó sẽ làm cho môi trường dạ dày càng về sau càng bị axit hơn, không có
lợi. Thêm vào đó phản ứng còn tạo ra khí cacbonic làm đầy hơi, khó tiêu. Ngoài ra,
để giảm cơn đau người ta còn dùng các chất có tính keo như các hiđroxit 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.
- GV: Đối với mạng sống của con người, so với nước và thực phẩm, oxi còn
quan trọng hơn nhiều. Trên trái đất, bầu khí quyển dường như là nguồn cung cấp
oxi vô tận. Nhưng cuộc sống trong lòng tàu ngầm là một cuộc sống hoàn toàn khác
biệt so với chúng ta, những người may mắn trên mặt đất. Trên mặt đất thì thông
thường nồng độ không khí được phân chia như sau: nitơ 78%, oxi 21%, argon
0,94%, CO2 0,04%. Khi con người hít oxi vào và thải CO2 ra môi trường, nếu oxi
không bổ sung thì chúng ta sẽ bị ngộ độc. Do vậy, trên tàu ngầm người ta phải liên
tiếp bổ sung nguồn oxi, đồng thời loại bỏ CO2 ra khỏi không khí.
Bước 2: Phát biểu vấn đề:
- GV: Để liên tiếp bổ sung nguồn oxi, đồng thời loại bỏ CO2 không khí trên
tàu ngầm thì người ta sử dụng peoxit của KLK. Tại sao chúng lại có ứng dụng
này?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết.
- GV: Yêu cầu HS tìm hiểu về các phương pháp cung cấp oxi cho tàu ngầm.
Bước 4: Lập kế hoạch giải và thực hiện giải theo giả thuyết.


17


- HS: Tìm kiếm thông tin, thảo luận và trình bày: Người ta dùng các peoxit
của kim loại kiềm và kiềm thổ để lưu giữ và giải phóng oxi, nhằm bổ sung liên tục
nguồn khí quý giá này cho thuỷ thủ trên tàu.
Dùng phương pháp này có ưu điểm rất lớn là peoxit có thể tác dụng với khí
CO2 do các thủy thủ thải ra để tạo oxi. Trong quá trình vừa nêu, người ta đã lợi
dụng khí phế thải để chế tạo oxi. Nếu trộn Na2O2 với KO2 theo tỉ lệ mol là 1: 2 thì
thể tích khí O2 sinh ra sẽ bằng thể tích khí CO2 được hấp thụ:
Na2O2 + 2KO2 + 2CO2 → Na2CO3 + K2CO3 + 2O2
Nhờ vậy mà lượng O2 và CO2 trong tàu ngầm được giữ ổn định.
Bước 5: Kết luận lời giải. GV chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội.
- GV bổ sung:
+ Người ta còn sử dụng các máy tạo oxi từ việc điện phân nước. Khí hiđro
sinh ra có thể cho tác dụng với khí CO2 thải ra để tạo ra metan (CH4) là một chất
cháy dùng sinh năng lượng.
+ CO2 được loại bỏ bằng cách sử dụng Na2CO3 (hoặc CaCO3) trong những
máy lọc không khí trang bị trên tàu thông qua những phản ứng hoá học.
Bước 6: Kiểm tra lại và áp dụng kiến thức vừa thu được.
- GV: Yêu cầu HS tìm hiểu thêm ứng dụng của các peoxit 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.
- GV: Yêu cầu HS hoàn thành phương trình phản ứng sau: NaCl + CaCO3 →
- HS: Phản ứng trên không thể xảy ra vì không thỏa các điều kiện của phản
ứng trao đổi: tạo kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu.
- GV: Về mặt lí thuyết, phản ứng: 2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2 không
thể xảy ra, nhưng trong thực tế công nghiệp sản xuất sođa theo phương pháp
Xonvay thì lại có thể chuyển những nguyên liệu ban đầu là NaCl và CaCO3 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 hiểu quá trình sản xuất sođa theo phương pháp Xonvay.
18


+ Ngày nay sođa hầu như chỉ được sản xuất theo 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 nước nhưng
NaHCO3 hơi ít tan hơn. Ở 20oC, độ tan của NaHCO3 là 10g, của NH4HCO3 là
21,5g, của NaCl và NH4Cl còn lớn hơn nữa.
+ Thực tế trong công nghiệp, người ta cho khí NH3 rồi cho khí CO2 đi qua
dung dịch NaCl bão hòa: NaCl + CO2 + NH3 + H2O

NaHCO3 + NH4Cl

Lọc tách NaHCO3 ra và đun nóng để chuyển thành Na2CO3 khan. Quá trình
này giải phóng một nửa lượng CO2 đã sử dụng. Khí CO2 này được đưa lại vào quá
trình sản xuất. Chế hóa sản phẩm phụ NH4Cl với vôi tôi để tái sinh khí NH3 và đưa
lại vào quá trình sản xuất. Trong khi nung vôi, khí CO2 giải phóng cũng được đưa
vào quá trình sản xuất (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.
- GV: Nhờ biện pháp tuần hoàn amoniac của Xonvay và tận dụng các sản
phẩm phụ, mà phản ứng không thể xảy ra lại có thể qua chuỗi phản ứng liên tiếp và
tuần hoàn. Như vậy, dựa vào phương pháp Xonvay chỉ cần đi từ các nguyên liệu
đơn giản là đá vôi và muối ăn mà ta có thể sản xuất sođa chất lượng cao.
- GV: Yêu cầu HS tìm hiểu cụ thể những ứng dụng quan 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)
19


Bước 1: Đặt vấn đề.
- GV: Yêu cầu HS nhận xét về nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng
riêng, độ cứng của kim loại kiềm thổ. So sánh với kim loại kiềm và nhận xét.
- HS: Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, độ cứng của kim
loại kiềm thổ tương đối thấp, tuy nhiên vẫn cao hơn so với kim loại kiềm.
- GV: Tại sao các thông số vật lí của kim loại kiềm thổ cao hơn của KLK?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- HS: Các tính chất: nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng 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 tử khối, kiểu mạng tinh thể, … của kim loại.
- HS: Sự trội hơn về những TCVL đó của KLKT so với KLK là do KLKT có
liên kết kim loại bền hơn, số electron liên kết lớn gấp đôi. Ngoài ra, kiểu mạng tinh
thể của KLK là mạng lập phương tâm khối kém đặc khít nhất.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV kết luận: Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, độ cứng
của KLKT tương đối thấp, tuy nhiên vẫn cao hơn so với 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.
- GV: Thế kỷ XVIII, khi khoa học còn chưa biết đến nguyên tố beri, nhiều
nhà bác học đã cố gắng phân tích berin, nhưng không một ai có thể tìm thấy kim
loại chứa trong đó. Hình như nó ẩn náu sau lưng nhôm và các hợp chất của nhôm tính chất của hai nguyên tố này này giống nhau đến mức độ kỳ lạ. Cũng dễ hiểu
rằng, hồi đầu thế kỷ XX, các sách tra cứu về hóa học đã khăng khăng buộc tội beri

là “kẻ ăn bám”, là “chẳng có công dụng thực tế”. Ngày nay, điều đó có đúng
không?
Bước 2: Giải quyết vấn đề.
- Hồi đầu thế kỷ XX, các sách tra cứu về hóa học đã khăng khăng buộc tội
berili là “kẻ ăn bám”, là “chẳng có công dụng thực tế”. Song sự phát triển như vũ
20


bão của khoa học và kỹ thuật đặc trưng cho thế kỷ XX đã buộc các nhà hóa học
phải xem xét lại “bản án” quá bất công này. Việc nghiên cứu beri nguyên chất đã
chứng tỏ rằng nó có nhiều tính chất quý báu và thú vị.
- Là một trong những kim loại nhẹ nhất, beri lại có độ bền cao, cao hơn cả các
loại thép kết cấu. Ngoài ra, beri nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhôm
và magie. Ngày nay trở thành một trong những vật liệu chủ yếu của ngành hàng
không.
- Tính dẫn nhiệt tuyệt vời, nhiệt dung và tính bền nhiệt cao đã cho phép sử
dụng beri và các hợp chất của nó làm vật liệu giữ nhiệt trong kỹ thuật vũ trụ.
- Các hợp kim của đồng với beri gọi là đồng đỏ beri được sử dụng rộng rãi
trong ngành hàng không. Nhiều chi tiết phải đòi hỏi phải có độ bền lớn, có sức
chống mỏi và chống ăn mòn cao, giữ được tính đàn hồi trong khoảng nhiệt độ
rộng, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt tốt đã được chế tạo từ các hợp kim đó.
Bước 3: Kết luận vấn đề.
- GV: Từ nguyên tố hiếm người biết đến, ngày nay Be đã trở thành một trong
những kim loại quan trọng nhất của thế kỷ. Chắc hẳn một triển vọng to lớn sẽ
thuộc về các hợp kim của beri và liti - hai kim loại nhẹ nhất, có thể sẽ dẫn đến sự
ra đời các hợp kim kết cấu tuyệt vời, vừa bền như thép lại vừa 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.

- GV: Việt Nam có các di sản thiên nhiên thế giới như Vịnh Hạ Long – Quảng
Ninh (hình 2.36) và động Phong Nha Kẻ Bàng –
Quảng Bình nổi tiếng với các hang động đẹp.
Thạch nhũ trong các hang động này tạo nên
những cảnh tượng kì bí, hấp dẫn mọi khách
tham quan bởi vẻ đẹp tự nhiên của nó.

Hình 2.6. Thạch nhũ trong hang động ở Vịnh Hạ Long
21


Bước 2: Phát biểu vấn đề:
- Các hang động đá vôi và thạch nhũ trong hang được hình thành như thế nào?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết.
- GV hướng dẫn HS tìm hiểu: Các hang động đá vôi và thạch nhũ được hình
thành là do sự thiết lập một cân bằng hóa học từ 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 hưởng bởi thời tiết và khí hậu, nước mưa
có chứa khí cacbonic đã hòa tan dần đá vôi tạo thành muối tan là canxi
hiđrocacbonat: CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(k) → Ca(HCO3)2(dd)
Sự hòa tan này tạo thành các lũng carxtơ. Điều này phù hợp với câu nói của
ông cha ta “nước chảy đá mòn”. Lũng carxtơ chính là các hang động đá vôi.
- Sự hình thành thạch nhũ: Dung dịch Ca(HCO3)2 chảy qua kẽ đá cho đến khi
gặp vách đá hay trần đá và nhỏ giọt xuống. Khi tiếp xúc với 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 bắt đầu với một giọt nước chứa đầy khoáng chất. Khi giọt
nước rơi xuống, nó để lại phía sau một vòng mỏng nhất chứa canxit. Mỗi giọt tiếp
theo rơi xuống đều ngưng tụ một vòng canxit khác. Cuối cùng, các vòng này tạo
thành một ống rỗng rất hẹp (0,5 mm), gọi là nhũ đá "cọng rơm xô đa". Cùng các
giọt nước này rơi xuống từ đầu của nhũ đá ngưng tụ nhiều canxit hơn trên nền phía
dưới, cuối cùng tạo thành măng đá thuôn tròn hay hình nón. Khi có đủ thời gian,
các dạng hình thành này có thể gặp nhau và hợp nhất để tạo thành các cột đá. Trải
qua hàng trăm triệu năm đã tạo nên các cảnh tượng thạch nhũ rất đẹp ngày nay.
- Các phong cảnh hang động đẹp ở nước ta như vịnh Hạ Long, động Phong
Nha – Kẻ Bàng đều được hình thành như vậy.
Bước 5: Kết luận lời giải. GV chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội.
- GV: Các hang động đá vôi và thạch nhũ được hình thành là do sự thiết lập
một cân bằng hóa học:
CaCO3 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2
22


- GV: Phản ứng thuận giải thích sự xâm thực của nước mưa có chứa CO2 đối
với đá vôi để 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.
- GV: Yêu cầu HS vận dụng cân bằng trên giải thích sự tạo thành lớp cặn
trong ấm đun nước, phích đựng nước 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.
- GV: Thạch cao được sử dụng nhiều trong trang trí nội thất (trần thạch cao,
vách ngăn thạch cao), bó bột khi gãy xương, nặn tượng,… (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.
- GV: Canxi sunfat là thạch cao, tùy theo lượng nước kết tinh ta có 3 loại:
+ CaSO4.2H2O có trong tự nhiên là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường.
+ CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0,5H2O là thạch cao nung, được điều chế bằng
C
cách nung thạch cao sống trên 160oC: CaSO4.2H2O 160

 CaSO4.H2O + H2O
o

+ CaSO4 là thạch cao khan, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống
trên 200oC. Thạch cao khan không tan và không tác dụng với nước.
- Thạch cao nung là chất bột màu trắng sau khi được nhào trộn với nước có
khả năng đông cứng nhanh do quá trình kết tinh chen chúc của những vi tinh thể
thạch cao, khi đông cứng thì dãn nở thể tích do vậy thạch cao rất ăn khuôn.
Bước 3: Kết luận vấn đề.

23