Học phần hoạt Động trải nghiệm trong dạy học hoá học bài tập lớn chủ Đề Điều chế nước javel từ muối Ăn

Tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học: - Thực hiện được hoặc quan sát video một số thí nghiệm chứng minh tính oxi hóa mạnh của các halogen và so sánh tính oxi hóa của các halogen trong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÁI NGUYÊN

KHOA HÓA HỌC

HỌC PHẦN: HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HOÁ HỌC

BÀI TẬP LỚN

Họ và tên sinh viên: Lưu Phương Hiền

Mã sinh viên: DTS215D140212039

Số báo danh: 23 Lớp: Hoá K56 Khoa: Hoá học

NĂM 2024

PHẦN DÀNH CHO CÁN BỘ CHẤM THI GHI ĐIỂM CB

CHẤM THỨ

NHẤT

ĐIỂM CB CHẤM THỨ HAI

ĐIỂM KẾT LUẬN (THỐNG NHẤT GIỮA

HAI CÁN BỘ CHẤM) ĐIỂM BẰNG

Cán bộ chấm thứ nhất

(Ký và ghi rõ họ tên) Cán bộ chấm thứ hai(Ký và ghi rõ họ tên)

CHỦ ĐỀ: ĐIỀU CHẾ NƯỚC JAVEL TỪ MUỐI ĂN

Môn học: Hóa học Lớp: 10 Thời gian thực hiện: 2 tiết

I Mục tiêu

1 Năng lực

a Năng lực chung

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: HS hoạt động theo nhóm và phân tích được tình huống,

phát biểu vấn đề cần thiết kế, xác định được kiến thức về

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: HS điều chế được nước Javel theo quy trình đã

thiết kế

b Năng lực hoá học

- Nhận thức hoá học

+ Trình bày và so sánh được tính chất oxi hoá mạnh của các halogen Viết được phương trình hoá học của phản ứng tự oxi hoá — khử của chlorine

+ Giải thích được tính tầy màu của khí chlorine ẩm và của nước Javel

+ Trình bày được một số tính chất của dung dich Javel Viết được PTHH điều chế nước Javel

từ phản ứng điện phân dung dịch NaCl

b Tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học:

- Thực hiện được (hoặc quan sát video) một số thí nghiệm chứng minh tính oxi hóa mạnh của các halogen và so sánh tính oxi hóa của các halogen trong nhóm VIIA

c Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:

- Ứng dụng của trong sản xuất chất tẩy rửa để thiết kế quy trình điều chế nước Javel

2 Phẩm chất

- Trung thực: Thực hiện đúng nhiệm vụ được giao, trung thực trong việc báo cáo kết quả thực nghiệm

II Chuẩn bị

1 Giáo viên

- Máy tính, máy chiếu, sách giáo khoá hoá 10, phiếu học tập

2 Học sinh

- SGK hoá 10, dụng cụ, hoá chất

III KẾ HOẠCH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM

1 Hình thức và phương thức tổ chức

- Loại hình: Hoạt động giáo dục theo chủ đề

- Phương thức tổ chức: Trải nghiệm STEM

2 Nội dung chính

2 Xác định vấn đề, xác định nhiệm vụ “Điều chế nướ

c Javel từ muối ăn”

Trên lớp

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1: Nghiên cứu kiến thức nền (15 phút)

a Mục tiêu:

- Chứng minh được tính oxi hóa mạnh của các halogen và so sánh tính oxi hóa giữa chúng thông qua thực hiện một số thí nghiệm: thí nghiệm tính tẩy màu của khí chlorine ẩm; thí nghiệm nước chlorine , nước bromide tương tác với các dung dịch NaCl, NaBr, NaI)

- Viết được phương trình hóa học của phản ứng Cl2 với dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường và khi đun nóng;

b Giao nhiệm vụ:

- GV chia lớp thành 4 nhóm, các nhóm quan sát video thí nghiệm và hoàn thành phiếu học

tập số 1

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 01

Tính tẩy màu

của khí Cl2

ẩm

Cl2 phản ứng

với dung dịch

NaBr; NaI

Br2 phản ứng

với dd NaI

- Giải thích xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen theo khả năng hoạt động của các halogen

- Dựa vào số liệu năng lượng liên kết H-X, giải thích xu hướng phản ứng giảm dần từ F2 đến

I2

c Thực hiện nhiệm vụ:

- Các nhóm quan sát video thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập số 1

d Báo cáo, thảo luận: GV mời đại diện các nhóm lên trình bày, các nhóm lắng nghe, nhận

xét

Thí

nghiệm

Tính tẩy

màu của khí

Cl2 ẩm

Mẩu giấy màu bị nhạt màu cho đến mất màu Cl2 + H2O HCl (hydrochloric acid) +

HClO (hypochlorous acid) Axit HClO có tính oxi hóa mạnh nên chlorine trong nước có tính tẩy màu, diệt khuẩn và được

sử dụng trong khử trùng nước sinh hoạt

- Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa và chất khử

3 Cl2 + dd

NaBr; dd

NaI (hồ tinh

bột)

- Dung dịch có màu vàng nâu

- Dung dịch có màu xanh khi cho thêm hồ tinh bột vào

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

4 Br2 + dd

NaI (hồ tinh

bột)

- Dung dịch có màu xanh khi cho thêm hồ tinh bột vào

Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

* Tính oxi hóa giảm dần từ Cl2 đến I2

- PTHH:

H2 + F2 (xảy ra ngay trong bóng tối) → 2HF

H2 + Cl2

⃗

2HCl (khi chiếu ánh sáng phản ứng vẫn xảy ra)

H2 + Br2

⃗

2HBr

H2 +I2 (300oC, Pt) 2 HI

* Xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen giảm dần từ F2 đến I2 (giải thích dựa vào hiệu giữa năng lượng liên kết của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng)

* Năng lượng liên kết H-X giảm dần từ F đến I nên xu hướng phản ứng giảm dần tử F2 đến

I2

e Kết luận, nhận định: GV nhận xét và kết luận vấn đề.

- Các đơn chất halogen có tính oxi hóa mạnh

- Tính oxi hóa giảm dần từ F2, Cl2, Br2, I2

+ Ngoài tính oxi hóa, chlorine còn có tính khử

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

3Cl2 + 6KOH t⃗0 5KCl + KClO3 + 3H2O

2 Hoạt động 2: Xác định vấn đề, xác định nhiệm vụ “Điều chế nước Javel từ muối ăn” (20 phút)

a Mục tiêu:

- Trình bày được một số tính chất của dung dich Javel lí giải về tính chất tẩy rửa của nước javel

- Tìm hiểu phương pháp điều chế nước Javel bằng phương pháp điện phân, từ đó đưa ra quy trình điều chế với các dụng cụ và nguyên liệu yêu cầu

b Tổ chức thực hiện

- Giao nhiệm vụ: GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, trả lời các câu hỏi sau:

+ Thành phần hóa học chính của nước Javel là gì? Nêu màu săc, mùi, trạng thái

+ Viết PTTH điều chế nước Javel từ phản ứng điện phân dung dịch NaCl

+ Tại sao nước Javel có khả năng tẩy trắng, khử trùng?

+ Nồng độ nước javel có ảnh hưởng như thế nào đến công dụng tẩy rửa?

+ Các nhóm trình bày sơ đồ quy trình thực hiện đã chuẩn bị ở nhà)

- Thực hiện nhiệm vụ: HS lắng nghe câu hỏi, đưa ra đáp án, nhận xét và bổ sung.

- Báo cáo, thảo luận: GV đưa ra câu trả lời, nhận xét các ý kiến đưa ra của HS.

* Nước Javel chủ yếu chứa NaClO, một hợp chất có tính khử trùng và tẩy trắng mạnh

mẽ. Dung dịch này thường có màu vàng nhạt, mùi hắc đặc trưng và hoạt động hiệu quả trong môi trường kiềm

* PTHH: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

* Nước Javel có khả năng tẩy trắng, khử trùng quần áo và nhà cửa vì nước Javel (hỗn hợp NaCl và NaClO) có tính oxi hóa mạnh, có tính tẩy màu

* Nước Javel chủ yếu chứa NaClO, một hợp chất có tính khử trùng và tẩy trắng mạnh

mẽ. Dung dịch này thường có màu vàng nhạt, mùi hắc đặc trưng và hoạt động hiệu quả trong môi trường kiềm

* Tùy vào từng nồng độ nhất định mà nước javen có những ứng dụng cụ thể như sau:

- Nồng độ 12% – 15%: Được dùng để xử lý nước nhiễm bẩn, làm trong nước và tẩy sàn nhà

- Nồng độ 1% – 6%: Được dùng để tẩy trắng sợi vải, quần áo,…

- Nồng độ 30%: Ở nồng độ cao, nước javen có khả năng khử khuẩn, sát trùng, diệt khuẩn nước trong hồ bơi, nhà vệ sinh

- Nước Javen có nồng độ 0.025%: Nồng độ này khá thấp nên có thể dùng để diệt khuẩn, tiệt trùng nước uống với liều lượng 1 lít javel /4000 lít nước

Đại diện nhóm trình bày quy trình thực hiện:

3 Hoạt động 3: Tiến hành điều chế nước Javel (20 phút)

a Mục tiêu:

- Giới thiệu được một số thiết bị, dụng cụ sử dụng trong quy trình sản xuất

- Phân công thực hiện hoạt động điều chế nước Javel từ quy trình thiết kế đã chuẩn bị

b Tổ chức thực hiện

- Giao nhiệm vụ: GV giới thiệu dụng cụ, hoá chất và các bước cần tiến hành.

+ Yêu cầu các nhóm tiến hành điều chế theo đúng bản quy trình thiết kế

- Thực hiện nhiệm vụ: Từ các dụng cụ, hoá chất các nhóm đã chuẩn bị để tiến hành điều

chế nước Javel

* Chuẩn bị dụng cụ, hoá chất:

a Dụng cụ

- Cốc

- Thìa

- Băng keo điện; dây điện; Pin 9v.

- Dụng cụ bảo hộ: găng tay (cao su), khẩu trang.

- Thùng đựng: cốc, lọ… bằng thủy tinh có nắp đậy.

- Điện cực: lõi bút chì/kim loại…

- Chai đựng sản phẩm

- Tem nhãn (do nhóm HS chuẩn bị trước ở nhà )

b Hoá chất

- Nước

- Muối ăn

Một số hình ảnh mô tả quy trình điều chế nước Javel

4 Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm (20 phút)

a.Mục tiêu: Báo cáo sản phẩm của nhóm đã hoàn thiện và kết quả thử nghiệm

b.Tổ chức thực hiện:

- Giao nhiệm vụ: GV đưa ra tiêu chí đánh giá chung cho sản phẩm, yêu cầu đại diện các

nhóm lên trình bày và thử nghiệm sản phẩm nước Javel điều chế được

- Thực hiện nhiệm vụ:

+ Trình bày sản phẩm về: bản vẽ thiết kế, chế tạo và thử nghiệm trong 7 phút

+ HS các nhóm khác theo dõi, phản biện và được ra các nhận xét, góp ý cho sản phẩm

+ Các nhóm dựa vào tiêu chí đánh giá và chấm điểm cho sản phẩm thu được của các nhóm khác

Thử nghiệm sản phẩm với nước màu

- Báo cáo thảo luận: GV nhận xét chung thái độ làm viêc, kết quả đạt được thông qua các phiếu

đánh giá sản phẩm

5 Hoạt động 5: Đánh giá kết quả hoạt động trải nghiệm (10 phút)

- Giáo viên đánh giá, tổng kết, nhận xét quá trình thực hiện nhiệm vụ và kết quả sản phẩm của các nhóm, lưu ý về ưu và nhược điểm của nước javel:

* Ưu điểm:

+ Nước javel tồn tại ở dạng chất lỏng, có thể đóng chai, đóng can nên có thể dễ dàng vận chuyển, lưu trữ

+ Có khả năng khử trùng, diệt khuẩn, làm sạch và xử lý nước hiệu quả

* Nhược điểm:

+ Là chất oxy hóa mạnh nên có tính ăn mòn cao, là chất nguy hiểm và có ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người sử dụng

+ Ở hàm lượng lớn, nước javel có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường

+ Nếu để tiếp xúc với không khí, tính chất của nước javel sẽ bị ảnh hưởng bởi nó có khả năng bị tan rã do sự bay hơi của chlorine

- Sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh của các nhóm

PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM

Nhóm: ………

1 Thiết kế thiết bị rõ ràng, đúng quy định, có chú thích kích thước, vật

liệu sử dụng, điều kiện sử dụng sản phẩm

40

3 Tẩy trắng được mẫu vải bẩn như Giaven thương mại 20

4 Cấu tạo thiết bị điện phân chính xác, thiết kế hệ thống đảm bảo kín 20

NHẬT KÍ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỆN PHÂN ĐIỀU CHẾ NƯỚC JAVEL

Trường Lớp

Nhóm

2.1 Phân công vai trò, công việc và kế hoạch trong nhóm

Vị trí,

Đúng hạn/

Không đúng hạn

Thành công/không thành công

Trưởng nhóm

………

Thư kí

………

Thành viên 1

………

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC NHÓM

Thử nghiệm

Kết luận

(Đạt/không đạt)

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM

Mức độ tích cực

Điểm đánh giá

Rất tích cực Tích cực Chưa

tích cực

1

2

3

4

Sinh viên thực hiện

Lưu Phương Hiền