Thiết kế một số thí nghiệm quy mô nhỏ trong dạy học chủ đề chất và sự biến đổi của chất môn khoa học tự nhiên ở trường thcs

Tuyển tập thí nghiệm quy mô nhỏ, chủ đề Chất và sự biến đổi của chất, môn Khoa học tự nhiên THCS. Thiết kế dễ thực hiện, giúp học sinh hứng thú học tập.

• Tác giả: Lê Thị Vân Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Hà Thị Hương
• Trường học: Trường Đại học Hoa Lư
• Chuyên ngành: Sư phạm Khoa học Tự nhiên
• Đề tài: Thiết Kế Một Số Thí Nghiệm Quy Mô Nhỏ Trong Dạy Học Chủ Đề “Chất Và Sự Biến Đổi Của Chất” Môn Khoa Học Tự Nhiên Ở Trường Trung Học Cơ Sở
• Loại tài liệu: Báo cáo kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ninh Bình

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học KHTN
• 1.1.1. Khái niệm về thí nghiệm
• 1.1.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học KHTN
• 1.2. Hệ thống thí nghiệm chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” môn Khoa học tự nhiên lớp 8, lớp 9
• 1.3. Tổng quan về thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ
• 1.3.1. Khái niệm về thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ
• 1.3.2. Các đặc trưng cơ bản của thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ
• 1.3.3. Ưu, nhược điểm của thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ
• 1.3.4. Các dụng cụ dùng cho thí nghiệm hóa học quy mô nhỏ
• 1.3.5. Nguyên tắc thiết kế thí nghiệm quy mô nhỏ
• 1.3.6. Thực trạng về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học môn KHTN ở trường THCS
• 1.3.6.1. Tổ chức khảo sát
• 1.3.6.2. Kết quả khảo sát
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM QUY MÔ NHỎ CHỦ ĐỀ “CHẤT VÀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CHẤT”, MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8, LỚP 9
• 2.1. Hệ thống các thí nghiệm quy mô nhỏ chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” môn Khoa học tự nhiên lớp 8, lớp 9
• 2.2. Thiết kế thí nghiệm quy mô nhỏ chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất”
• 2.2.1. Thí nghiệm oxide acid với dung dịch base
• 2.2.2. Thí nghiệm kim loại (Mg) với dung dịch acid
• 2.2.3. Thí nghiệm dung dịch muối với dung dịch base
• 2.2.4. Thí nghiệm dung dịch muối với dung dịch acid
• 2.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng
• 2.2.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
• 2.2.7. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
• 2.2.8. Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng
• 2.2.9. Khám phá sự đổi màu chất chỉ thị của hydrochloric acid
• 2.2.10. Cùng em khám phá base (potassium hydroxide)
• 2.2.11. Thí nghiệm xác định pH của một số dung dịch thường gặp
• 2.2.12. Thí nghiệm 1 số kim loại với dung dịch muối
• 2.2.13. Thí nghiệm của 2 dung dịch muối
• 2.2.14. Tính acid của dung dịch acetic acid
• 2.2.15. Thí nghiệm của một số kim loại với acid
• 2.2.16. Thí nghiệm nhận biết tinh bột với Iodine
• 2.2.17. Hướng dẫn thực hiện một số thí nghiệm quy mô nhỏ chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất”, môn Khoa học tự nhiên lớp 8, lớp 9
• 2.2.18. Đánh giá các thí nghiệm quy mô nhỏ chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất”
• 2.3. Tổ chức khảo sát
• 2.4. Kết quả khảo sát
• 2.5. Kết luận chương 2
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khám Phá Thí Nghiệm KHTN THCS Tổng Quan Quan Trọng 55

Thí nghiệm đóng vai trò then chốt trong giảng dạy Khoa học Tự nhiên (KHTN) tại cấp THCS. Thí nghiệm không chỉ là phương tiện trực quan sinh động mà còn là cầu nối vững chắc giữa lý thuyết và thực tiễn. Thông qua các hoạt động thí nghiệm, học sinh có cơ hội phát triển năng lực nhận thức về thế giới tự nhiên, khám phá các hiện tượng và quy luật một cách chủ động. Điều này giúp các em hình thành tư duy logic, kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. Theo [10], thí nghiệm còn rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ và tinh thần hợp tác cho học sinh. Thí nghiệm không chỉ là minh họa kiến thức, mà còn là công cụ giúp học sinh kiểm chứng những dự đoán về mặt lí thuyết.

1.1. Thí nghiệm KHTN Phương tiện trực quan hiệu quả 58

Thí nghiệm tạo điều kiện cho học sinh tiếp xúc trực tiếp với các hiện tượng tự nhiên, giúp các em hình dung rõ ràng hơn các khái niệm trừu tượng. Nhờ đó, quá trình tiếp thu kiến thức trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Thí nghiệm cũng kích thích sự tò mò, khơi gợi niềm đam mê khoa học và tạo hứng thú học tập cho học sinh. Việc quan sát trực tiếp các phản ứng hóa học, sự biến đổi của chất giúp học sinh ghi nhớ kiến thức sâu sắc hơn.

1.2. Cầu nối lý thuyết và thực tiễn trong KHTN 59

Thí nghiệm giúp học sinh kiểm chứng các lý thuyết đã học, đồng thời cho thấy ứng dụng thực tế của kiến thức khoa học trong đời sống. Qua đó, các em hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của KHTN và thấy được sự liên hệ mật thiết giữa kiến thức học được và thế giới xung quanh. Thí nghiệm cũng là cơ hội để học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế.

1.3. Thí nghiệm Phát triển toàn diện cho học sinh THCS 54

Thí nghiệm không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng quan sát, phân tích và đánh giá. Điều này góp phần phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất của học sinh, đáp ứng yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông mới. Đồng thời, qua thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc.

II. Vấn Đề Thách Thức Thiết Kế Thí Nghiệm KHTN Hiện Nay 60

Mặc dù thí nghiệm đóng vai trò quan trọng, việc thiết kế và tổ chức thí nghiệm trong dạy học KHTN hiện nay vẫn còn nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự hạn chế về trang thiết bị và hóa chất trong các phòng thí nghiệm của nhiều trường THCS. Điều này gây khó khăn cho giáo viên trong việc thực hiện các thí nghiệm phức tạp và đòi hỏi nhiều dụng cụ. Bên cạnh đó, việc đảm bảo an toàn cho học sinh khi thực hiện thí nghiệm cũng là một vấn đề cần được quan tâm hàng đầu. [7] nhấn mạnh tầm quan trọng của việc rèn luyện kĩ năng, hình thành và phát triển năng lực thực hành hoá học cho học sinh là nhiệm vụ cần thiết và quan trọng.

2.1. Thiếu thốn trang thiết bị thí nghiệm KHTN THCS 54

Nhiều trường THCS hiện nay vẫn còn thiếu trang thiết bị thí nghiệm, đặc biệt là các thiết bị hiện đại và đắt tiền. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng của các buổi thực hành, thí nghiệm và giới hạn khả năng khám phá, tìm tòi của học sinh. Việc thiếu thốn trang thiết bị cũng gây khó khăn cho giáo viên trong việc đổi mới phương pháp dạy học và áp dụng các kỹ thuật tiên tiến.

2.2. An toàn thí nghiệm Ưu tiên hàng đầu cho học sinh 59

Việc sử dụng hóa chất và các dụng cụ thí nghiệm tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây tai nạn cho học sinh. Do đó, việc đảm bảo an toàn trong quá trình thực hiện thí nghiệm là vô cùng quan trọng. Giáo viên cần trang bị cho học sinh kiến thức về an toàn phòng thí nghiệm, hướng dẫn các em sử dụng dụng cụ và hóa chất đúng cách, đồng thời có biện pháp phòng ngừa và xử lý kịp thời các tình huống khẩn cấp.

2.3. Chi phí thí nghiệm KHTN Gánh nặng cho nhà trường 55

Việc mua sắm hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và bảo trì các thiết bị hiện có đòi hỏi một khoản chi phí không nhỏ. Đây là gánh nặng đối với nhiều trường THCS, đặc biệt là các trường ở vùng sâu, vùng xa. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng thí nghiệm là rất cần thiết.

III. Cách Thiết Kế Thí Nghiệm Quy Mô Nhỏ KHTN THCS 58

Để giải quyết các thách thức trên, việc áp dụng thí nghiệm quy mô nhỏ (microscale chemistry) là một giải pháp hiệu quả. Thí nghiệm quy mô nhỏ sử dụng lượng hóa chất ít hơn, dụng cụ thí nghiệm thu nhỏ hoặc cải tiến, giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu nguy cơ mất an toàn. Theo [3], thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ là những thí nghiệm sử dụng lượng nhỏ hoá chất, dụng cụ và thiết bị đơn giản nhưng vẫn đảm bảo sự thành công của thí nghiệm.

3.1. Lựa chọn hóa chất và dụng cụ thí nghiệm phù hợp 59

Ưu tiên sử dụng các hóa chất có sẵn, dễ kiếm và ít độc hại. Chọn các dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ sử dụng và có thể tái sử dụng nhiều lần. Tận dụng các vật liệu tái chế để chế tạo dụng cụ thí nghiệm tự chế, giúp tiết kiệm chi phí. Hóa học vi mô sử dụng vật liệu nhựa và polymer giá rẻ thay cho đồ thuỷ tinh, tái sử dụng được, dung dịch hoá chất với nồng độ thấp hơn hoặc thể tích sử dụng nhỏ hơn

3.2. Thiết kế quy trình thí nghiệm đơn giản an toàn 56

Rút gọn các bước thí nghiệm để tiết kiệm thời gian và giảm thiểu nguy cơ sai sót. Đảm bảo quy trình thí nghiệm an toàn, dễ thực hiện và phù hợp với trình độ của học sinh THCS. Cung cấp hướng dẫn chi tiết và rõ ràng cho học sinh trước khi thực hiện thí nghiệm. Thu nhỏ lượng thuốc thử hóa học thành khối lượng nhỏ hơn một nghìn lần so với thuốc thử được sử dụng trong phòng thí nghiệm

3.3. Kiểm tra và đánh giá kết quả thí nghiệm chính xác 57

Sử dụng các phương pháp kiểm tra đơn giản để đánh giá kết quả thí nghiệm. So sánh kết quả thí nghiệm với kết quả lý thuyết để kiểm chứng tính chính xác. Khuyến khích học sinh tự đánh giá và rút ra kết luận từ kết quả thí nghiệm. Dụng cụ cho phép chuẩn bị được hóa chất nhanh chóng, thí nghiệm trực quan, quan sát được sự biến đổi và so sánh các hiện tượng trong tất cả các pha: khí, chất lỏng và chất rắn.

IV. Hướng Dẫn Thí Nghiệm Chủ Đề Chất Biến Đổi Chất 58

Chủ đề Chất và Biến đổi chất là một phần quan trọng trong chương trình KHTN THCS. Để minh họa các khái niệm và quy luật liên quan đến chủ đề này, có thể thiết kế nhiều thí nghiệm quy mô nhỏ đơn giản và hiệu quả. Theo [11], [12], [13] hệ thống các thí nghiệm chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” lớp 8, có nhiều thí nghiệm về sự biến đổi hóa học, phản ứng hóa học, định luật bảo toàn khối lượng.

4.1. Thí nghiệm chứng minh biến đổi hóa học Đơn giản 54

Thí nghiệm "Làm đục nước vôi trong" là một ví dụ điển hình. Học sinh chỉ cần thổi khí CO2 vào nước vôi trong, quan sát hiện tượng và giải thích sự biến đổi hóa học xảy ra. Thí nghiệm này dễ thực hiện, an toàn và giúp học sinh hiểu rõ hơn về khái niệm biến đổi hóa học.

4.2. Phản ứng axit và bazơ Thí nghiệm dễ thực hiện 53

Thí nghiệm "Nhận biết axit và bazơ bằng giấy quỳ" là một cách đơn giản để giới thiệu về tính chất của axit và bazơ. Học sinh nhúng giấy quỳ vào dung dịch axit và bazơ, quan sát sự đổi màu và rút ra kết luận. Thí nghiệm này an toàn, dễ thực hiện và giúp học sinh phân biệt được axit và bazơ.

4.3. Tốc độ phản ứng Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ 57

Thí nghiệm "Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng" là một ví dụ khác. Học sinh thực hiện phản ứng giữa kim loại (Mg/Zn/Fe) với HCl/H2SO4 ở các nhiệt độ khác nhau, quan sát và so sánh tốc độ phản ứng. Thí nghiệm này giúp học sinh hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

V. Ứng Dụng Nâng Cao Hiệu Quả Dạy Học KHTN THCS 56

Việc áp dụng thí nghiệm quy mô nhỏ trong dạy học KHTN THCS mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Thí nghiệm quy mô nhỏ giúp tăng cường tính trực quan sinh động của bài giảng, kích thích sự hứng thú và chủ động của học sinh. Bên cạnh đó, thí nghiệm quy mô nhỏ còn giúp tiết kiệm chi phí, giảm thiểu nguy cơ mất an toàn và góp phần bảo vệ môi trường.

5.1. Thí nghiệm KHTN Tạo hứng thú cho học sinh THCS 56

Khi được trực tiếp tham gia vào các hoạt động thí nghiệm, học sinh sẽ cảm thấy hứng thú và chủ động hơn trong việc học tập. Các em có cơ hội khám phá, tìm tòi và vận dụng kiến thức vào thực tế, giúp kiến thức trở nên sâu sắc và dễ nhớ hơn. Thí nghiệm còn khơi dậy niềm đam mê khoa học và khuyến khích học sinh theo đuổi các ngành nghề liên quan đến khoa học trong tương lai.

5.2. Tiết kiệm chi phí nhờ thí nghiệm quy mô nhỏ KHTN 55

Việc sử dụng lượng hóa chất ít hơn và các dụng cụ thí nghiệm đơn giản giúp tiết kiệm đáng kể chi phí cho nhà trường. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các trường THCS ở vùng sâu, vùng xa, nơi nguồn lực còn hạn chế. Tiết kiệm hóa chất và chi phí: Thí nghiệm quy mô nhỏ chỉ sử dụng một lượng nhỏ hóa chất, giúp giảm chi phí và hạn chế lãng phí tài nguyên.

5.3. Bảo vệ môi trường Thí nghiệm an toàn KHTN THCS 58

Việc giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng trong thí nghiệm giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Điều này góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh và cộng đồng. Sử dụng lượng nhỏ hóa chất làm giảm nguy cơ cháy nổ, ngộ độc, và các tai nạn phòng thí nghiệm, đảm bảo an toàn cho người thực hiện.

VI. Kết Luận Tương Lai Thí Nghiệm KHTN Phát Triển 54

Thiết kế thí nghiệm quy mô nhỏ cho chủ đề Chất và Biến đổi chất trong môn KHTN THCS là một hướng đi đầy tiềm năng. Việc áp dụng thí nghiệm quy mô nhỏ không chỉ giúp giải quyết các thách thức về trang thiết bị, an toàn và chi phí mà còn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học KHTN. Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu và phát triển các thí nghiệm quy mô nhỏ sáng tạo và phù hợp với chương trình KHTN THCS.

6.1. Phát triển thí nghiệm quy mô nhỏ KHTN sáng tạo 56

Cần khuyến khích giáo viên và học sinh tham gia vào quá trình thiết kế và cải tiến các thí nghiệm. Tận dụng các nguồn tài nguyên mở và chia sẻ kinh nghiệm để tạo ra những thí nghiệm sáng tạo và phù hợp với điều kiện thực tế của từng trường. Cần có các cuộc thi thí nghiệm sáng tạo để khuyến khích giáo viên và học sinh.

6.2. Ứng dụng công nghệ vào thí nghiệm KHTN THCS 57

Sử dụng các phần mềm mô phỏng thí nghiệm để giúp học sinh hình dung rõ ràng hơn các hiện tượng và quy luật. Áp dụng các thiết bị cảm biến và thu thập dữ liệu tự động để nâng cao tính chính xác và khách quan của thí nghiệm. Xây dựng các thư viện thí nghiệm trực tuyến để chia sẻ tài nguyên và kinh nghiệm giữa các trường.

6.3. Đào tạo và bồi dưỡng giáo viên KHTN Thí nghiệm 58

Cần tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên về kỹ năng thiết kế và tổ chức thí nghiệm. Cung cấp cho giáo viên các tài liệu và nguồn tài nguyên về thí nghiệm quy mô nhỏ. Tạo điều kiện cho giáo viên tham gia các hội thảo và khóa tập huấn về thí nghiệm sáng tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1. Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học KHTN 1. Khái niệm về thí nghiệm Trong từ điển Tiếng Việt: thí nghiệm nghĩa là “gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh” [8].

Thí nghiệm, hay thực nghiệm, là một bước trong phương pháp khoa học dùng để phân minh giữa mô hình khoa học hay giả thuyết; một công cụ rất hữu ích giúp học sinh minh họa kiến thức, kiểm chứng những dự đoán về mặt lí thuyết, cũng là một công cụ giúp phát triển năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề thực tiễn gặp phải. Thí nghiệm hóa học cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức và còn mang lại niềm vui sướng của sự phát hiện, của việc vận dụng kiến thức giải quyết được vấn đề gặp phải [9]. Thí nghiệm cũng được sử dụng để kiểm tra tính chính xác của một lý thuyết hoặc một giả thuyết mới để ủng hộ chúng hay bác bỏ chúng. Thí nghiệm hoặc kiểm nghiệm có thể được thực hiện bằng phương pháp khoa học để trả lời một câu hỏi hoặc khảo sát vấn đề.

Vai trò của thí nghiệm trong dạy học KHTN [10] Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học KHTN ở trường phổ thông: - Thí nghiệm là phương tiện trực quan trong dạy học KHTN: TN giúp HS phát triển các năng lực nhận thức tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên thông qua các hiện tượng thí nghiệm. - Thí nghiệm là cầu nối gắn liền lí thuyết với thực tiễn: TN giúp HS kiểm chứng lý thuyết đã học, đồng thời nhiều TN phản ánh thực tế giúp HS vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. - Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh: TN giúp HS rèn luyện kỹ năng thực hành là cơ sở hình thành và phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên, vận dụng các kỹ năng đó vào cuộc sống. Đồng thời, qua TN giúp HS rèn luyện đức tính cần thiết như cẩn thận, chăm chỉ, khoa học, có kỷ luật.

Qua thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc. 1 - Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập của HS. HS được trục tiếp tiến hành các thí nghiệm, khơi dậy ở HS sự tò mò để khám phá ra những điều mới, những điều bí ẩn từ thí nghiệm và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho thí nghiệm mới. Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho quá trình hoạt động nhận thức của học sinh được tích cực hơn.

Hệ thống thí nghiệm chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” môn Khoa học tự nhiên lớp 8, lớp 9. Chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” môn KHTN ở lớp 6, lớp 7 chủ yếu đề cập đến các khái niệm, các định luật cơ bản nên các thí nghiệm chỉ có tính giới thiệu vì vậy trong phạm vi nghiên cứu, đề tài chỉ đề cập đến các thí nghiệm ở lớp 8, lớp 9. Hệ thống các thí nghiệm chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” lớp 8 [11], [12], [13] Nội dung kiến Tên thí nghiệm Bộ sách TT thức Thí nghiệm về sự biển đổi hóa học + Làm đục nước vôi trong CTST + Đốt cháy kim loại Magnesium + Phản ứng giữa sắt (iron) và lưu KNTT với huỳnh (sulfur) CS Cánh Diều Thí nghiệm tìm hiểu về phản ứng hóa học CTST 1 Phản ứng hoá học + Phản ứng giữa sắt (iron) và lưu huỳnh (sulfur) + Phản ứng phân hủy đường tạo - Cánh Diều thành than và nước - CTST + Kẽm/Sắt tác dụng với dung dịch HCl (hydrochloric acid) + NaOH (sodium hydroxide) tác KNTT với dụng với dung dịch CuSO4 CS (copper (II) sulfate) 2 + Phản ứng giữa BaCl2 (barium - CTST Định luật bảo 2 chloride) và Na2SO4 (sodium - Cánh Diều toàn khối lượng sulfide) + Nhận biết dung dịch, chất tan và KNTT với Nồng độ dung dung môi CS 3 dịch + Thí nghiệm pha chế dung dịch - CTST - Cánh Diều + Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng - CTST Phản ứng của kim loại - Cánh Diều (Mg/Zn/Fe) với HCl/H2SO4 + Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng: Phản ứng của kim loại - CTST (Mg/Zn/Fe) với HCl/H2SO4 - Cánh Diều 4 Các yếu tố ảnh Hoà tan viên C sủi vào nước hưởng đến tốc độ + Ảnh hưởng của diện tích tiếp - CTST phản ứng xúc đến tốc độ phản ứng - Cánh Diều Phản ứng của đá vôi với HCl - KNTT với CS + Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng - KNTT với Phản ứng phân huỷ nước oxi già CS và Cánh (H2O2) Diều Phản ứng phân huỷ potassium - CTST chlorate (KClO3) + Acid làm đổi màu chất chỉ thị - CTST (quỳ tím) - Cánh Diều 4 Acid + Acid HCl tác dụng với kim loại - KNTT với Zn/Fe CS + Base NaOH làm đổi màu chất - CTST chỉ thị (quỳ tím & dd - Cánh Diều 5 Base phenolphthalein) - KNTT với + Base NaOH tác dụng với acid CS 3 HCl + Xác định pH của acid và base - CTST + Xác định pH của một số loại - Cánh Diều 6 Thang pH thực phẩm (cà chua, chanh, .) - KNTT với CS + Oxide base tác dụng với dd acid: - CTST Copper (II)oxide phản ứng với - Cánh Diều HCl/H2SO4 - KNTT với 7 Oxide + Oxide acid tác dụng với dd CS base: Carbon dioxide phản ứng với dd calcium hydroxide + Muối tác dụng với kim loại: - Iron(sắt) phản ứng với copper (II) sulfate. Hệ thống các thí nghiệm chủ đề “Chất và sự biến đổi của chất” lớp 9 [14], [15], [16] TT Nội dung kiến thức Tên thí nghiệm Bộ sách + Kim loại tác dụng với phi kim: - Iron (sắt) phản ứng với sulfur (lưu huỳnh) - Fe/Al/Cu tác dụng với oxygen + Phản ứng của kim loại với nước: Sodium phản ứng với H2O.

+ Phản ứng của kim loại với acid: Tính chất chung 1 Zn/Fe/Mg phản ứng với dung dịch của kim loại hydrochloric acid (HCl) + Phản ứng của kim loại với dung dịch muối: - CTST Zn/Fe/Mg tác dụng với dd copper - Cánh Diều (II) sulfate (CuSO4) - KNTT với Cu tác dụng với silver nitrate CS (AgNO3) + Phản ứng của một số kim loại Dãy hoạt động hóa với dung dịch hydrochloric acid 2 học của kim loại + Phản ứng kim loại với dung dịch muối 3 Alkane Đốt cháy butane trong không khí + Đốt cháy ethylene trong không khí 4 Alkene + Ethylene tác dụng với dd nước bromine + Đốt cháy ethylic alcohol bằng - CTST oxygen trong không khí 5 Ethylic Alcohol - Cánh Diều + Ethylic alcohol phản ứng với - KNTT với sodium( Na) CS + Phản ứng acetic acid với quỳ 6 Acetic acid tím + Acetic acid phản ứng với đá 5 vôi, Zinc, bột Copper (II) oxide, dd NaOH, dd phenolphthalein + Phản ứng este hoá: Acetic acid phản ứng với ethylic alcohol Phản ứng xà phòng hóa (chất béo 7 Lipid& chất béo + NaOH) 8 Glucose Phản ứng tráng bạc của Glucose Phản ứng của hồ tinh bột với 9 Tinh bột iodine 10 Protein Phản ứng đông tụ của protein Từ bảng 1.2 về hệ thống các thí nghiệm phần “Chất và sự biến đổi của chất” môn KHTN lớp 8, lớp 9, nhóm nghiên cứu nhận thấy hầu hết các thí nghiệm của 3 bộ sách ở mỗi nội dung kiến thức đều có sự tương đồng về hoá chất sử dụng. Một số thí nghiệm được sử dụng trong nhiều phần kiến thức, chẳng hạn như: Thí nghiệm “Phản ứng của kim loại với acid”: Zn/Fe/Mg phản ứng với dung dịch hydrochloric acid (HCl) có thể dùng khi dạy học kiến thức về phản ứng hoá học; ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ đến tốc độ phản ứng; acid (lớp 8); tính chất chung của kim loại, dãy hoạt động hoá học của kim loại (lớp 9). Thí nghiệm “Muối tác dụng với dung dịch base”: copper (II) sulfate phản ứng với dd sodium hydroxide có thể dùng khi dạy kiến thức về phản ứng hoá học, tính chất của muối, tính chất của base (lớp 8) Thí nghiệm “Muối tác dụng với kim loại”: Zn/Fe/Mg tác dụng với dd copper (II) sulfate (CuSO4); Cu tác dụng với silver nitrate (AgNO3) có thể xét đến khi dạy về muối (lớp 8) hoặc tính chất chung của kim loại (lớp 9). Vì vậy, một số thí nghiệm không nhất thiết có sự phân biệt rõ ràng theo bài học hay theo khối lớp.

Tổng quan về thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ 1. Khái niệm về thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ Hóa học vi mô hay hóa học quy mô nhỏ trong tiếng Anh là Microscale chemistry (MSC) hoặc Small-Scale chemistry (SSC). Một trong những cách dễ nhất để giảm lượng hoá chất thải bỏ là giảm lượng hoá chất sử dụng trong các thí nghiệm hoá học. Phương pháp hoá học quy mô nhỏ sử dụng lượng hoá chất ít hơn, dụng cụ thí nghiệm thu nhỏ hoặc 6 được cải tiến và các quy trình được cải tiến để chứng minh các khái niệm khoa học phổ biến.

Hóa học quy mô nhỏ sử dụng vật liệu nhựa và polymer giá rẻ thay cho đồ thuỷ tinh, tái sử dụng được, dung dịch hoá chất với nồng độ thấp hơn hoặc thể tích sử dụng nhỏ hơn, mô hình này được áp dụng ở các trường trung học. Hoá học vi mô sử dụng đồ thuỷ tinh có kích thước nhỏ hơn do đó giảm lượng hoá chất thí nghiệm, thường đc thực hiện ở các trường đại học [17]. Hoá học vi mô, hoá học quy mô nhỏ, là cách thức làm việc với một lượng nhỏ hoá chất, dụng cụ rẻ tiền, trong khi phần lớn các thí nghiệm thông thường phải dùng lượng hoá chất nhiều hơn, dụng cụ thuỷ tinh hiện đại và đắt tiền [18]. Tóm lại, thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ (lượng nhỏ) là những thí nghiệm sử dụng lượng nhỏ hoá chất, dụng cụ và thiết bị đơn giản nhưng vẫn đảm bảo sự thành công của thí nghiệm [3].

Các đặc trưng cơ bản của thí nghiệm hoá học quy mô nhỏ Thu nhỏ lượng thuốc thử hóa học thành khối lượng nhỏ hơn một nghìn lần so với thuốc thử được sử dụng trong phòng thí nghiệm như hiện nay ở trường học. Thay đổi từ vật liệu thủy tinh sang vật liệu polymer cho hầu hết các dụng cụ của thí nghiệm hoá học thông thường. Hầu hết các thiết bị, dụng cụ cho thí nghiệm hóa học quy mô nhỏ có giá thành rẻ, có thể tái sử dụng nhiều lần.