Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng kiến thức hóa học giải thích một số hiện tượng thực tiễn trong cuộc sống

SỬ DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC GIẢI THÍCH MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG THỰC TIỄN TRONG CUỘC SỐNG
Định hướng chương trình giáo dục phổ thông với mục tiêu là giúp học sinh: phát triển toàn diện về đạo đức, trí lực, thể chất, thẫm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động, sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam Xã Hội Chủ Nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; .(Luật giáo dục 2005). Quyết định số 16/2006/QĐ. BGD & ĐT ngày 5/5/2006 của Bộ trưởng bộ Giáo dục và Đào tạo cũng nêu: Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh.
	Với bộ môn hóa học, định hướng đổi mới phương pháp dạy học cũng được coi trọng đó là: quan tâm và tạo mọi điều kiện để học sinh trở thành chủ thể hoạt động sáng tạo trong giờ học; để học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức, kỉ năng về hóa học bằng nhiều biện pháp như: 
	+ Khai thác đặc thù bộ môn tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú.
	+ Đổi mới hoạt động học tập của học sinh và tăng thời gian dành cho học sinh hoạt động trong giờ học.
	+ Tăng mức độ hoạt động trí lực, chủ động, tích cực, sáng tạo của học sinh như: thường xuyên sử dụng tổng hợp các phương pháp dạy học phức hợp.v.v..
	Xuất phát từ những thực tế đó và một số kinh nghiệm trong giảng dạy bộ môn hóa học, tôi thấy để nâng cao hiệu quả giảng dạy môn Hóa Học, người giáo viên ngoài phát huy tốt các phương pháp dạy học tích cực cần khai thác thêm các hiện tượng hóa học thực tiễn trong đời sống đưa vào bài giảng bằng nhiều hình thức khác nhau nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập bộ môn. Vì vậy xin giới thiệu đến quí thầy cô về việc sử dụng kiến thức Hóa Học để giải thích hiện tượng thực tiễn trong bài giảng nhằm tăng sự yêu thích môn Hóa Học của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy.
I. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN.
Để vận dụng tốt kiến thức Hoá học giải thích các hiện tượng thực tiễn nhằm làm tăng khả năng hứng thú của học sinh trong học tập chúng ta có thể sử dụng 3 bước sau.
1: Đặt tình huống vào bài mới
	Tiết dạy có gây sự chú ý của học sinh hay không nhờ vào người hướng dẫn (giáo viên) rất nhiều. Trong đó phần mở đầu đặc biệt quan trọng, nếu ta biết đặt ra một tình huống thực tiễn hoặc một tình huống giả định yêu cầu học sinh cùng tìm hiểu, giải thích qua bài học sẽ cuốn hút được sự chú ý của học sinh trong tiết dạy.
2: Tích hợp môi trường trong bài dạy.
	Vấn đề môi trường: nước, không khí, đất,...đang được con người nhắc đến rất nhiều. Trong cuộc sống hằng ngày các hiện tượng thường xuyên bắt gặp như: nước thải của một ao cá, chuồng gia súc gia cầm, các nhà máy xay lúa, các lò gạch, các cánh đồng sau thu hoạch,... có liên quan gì đến những diễn biến bất thường của thời tiết hiện nay không. Giáo viên dạy học bộ môn hóa có thể lồng ghép các hiện tượng đó vào phần sản xuất các chất, hay ứng dụng của một số chất... Ngoài việc gây sự chú ý của học sinh trong tiết dạy còn giáo dục ý thức, trách nhiệm bảo vệ môi trường cho từng học sinh. Tùy vào thực trạng của từng địa phương mà ta lấy các hiện tượng cho cụ thể và gần gủi với các em.
3: Liên hệ thực tế trong bài dạy.
	Khi học xong vấn đề gì học sinh thấy có ứng dụng thực tiễn cho cuộc sống thì các em sẽ chú ý hơn, tìm tòi, chủ động tư duy để tìm hiểu, để nhớ hơn. Do đó mỗi bài học giáo viên đưa ra được một số ứng dụng thực tiễn sẽ lôi cuốn được sự chú ý của học sinh.
Giáo viên cũng cần chú ý khi sử dụng các hiện tượng hóa học thực tiễn nên khéo léo trong giải thích vấn đề, vì cấp độ bộ môn hóa ở THPT chưa tìm hiểu sâu quá trình diễn biến của sự việc hay hiện tượng. Do đó giáo viên phải biết lựa chọn cách giải thích cho phù hợp, nếu học sinh tỏ ra tìm tòi hơn chúng ta có thể khích lệ, mở ra hướng giáo dục vai trò quan trọng của bộ môn mà các em sẽ được tìm hiểu ở các cấp cao hơn.
II: NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI HỌC VẬN DỤNG
	Câu 1: Tại sao khi cho vôi sống vào nước, ta thấy khói bóc lên mù mịt, nước vôi như bị sôi lên và nhiệt độ hố vôi rất cao có thể gây nguy hiểm cho tính mạng của người và động vật. Do đó cần tránh xa hố đang tôi vôi hoặc sau khi tôi vôi ít nhất 2 ngày ?
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần đặt vấn đề vào bài ở Bài :HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KỀM THỔ ( Hoá Học 12)
Giải thích: Khi tôi vôi đã xảy ra phản ứng tạo thành canxi hiđroxit: 
CaO + H2O Ca(OH)2
Phản ứng này tỏa rất nhiều nhiệt nên làm nước sôi lên và bốc hơi đem theo cả những hạt Ca(OH)2 rất nhỏ tạo thành như khói mù trắng. Do nhiệt tỏa ra nhiều nên nhiệt độ của hố vôi rất cao. Do đó người và động vật cần tránh xa hố vôi để tránh rơi xuống hố vôi tôi sẽ gây nguy hiểm đến tánh mạng.
Câu 2: Vì sao bôi vôi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau ?
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho bài “ Axit Cacboxilic” ( Hoá Học 11)
Giải thích: Do trong nọc của ong, kiến, nhện (và một số côn trùng khác) có axit hữu cơ tên là axit fomic (HCOOH). Vôi là chất bazơ nên trung hòa axit làm ta đỡ đau.
Câu 3: Tại sao khi tô vôi lên tường thì lát sau vôi khô và cứng lại ?
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho bài Hợp Chất Của Kim Loại Kiềm Thổ ( Hoá Học 12)
Giải thích: Vôi là canxi hiđroxit, là chất tan ít trong nước nên khi cho nước vào tạo dung dịch trắng đục, khi tô lên tường thì Ca(OH)2 nhanh chống khô và cứng lại vì tác dụng với CO2 trong không khí theo phương trình:
	Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Câu 4: Tại sao những người có thói quen ăn trầu thì luôn có lợi và hàm răng chắc khỏe? 
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho bài Hợp Chất Của Kim Loại Kiềm Thổ ( Hoá Học 12)
Giải thích: Trong miếng trầu có vôi Ca(OH)2 chứa Ca2+ và OH- làm cho quá trình tạo men răng (Ca5(PO4)3OH) xảy ra thuận lợi: 
5Ca2+ + 3PO43- + OH- → Ca5(PO4)3OH
Chính lớp men này chống lại sâu răng.
Câu 5: Tại sao ăn trầu phải có đủ cau, trầu và vôi, nhất là không thể thiếu vôi ? 
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần tích hợp ở bài Hợp Chất Của Kim Loại Kiềm Thổ ( Hoá Học 12)
Giải thích: Trong lá trầu có chứa tinh dầu, trong hạt cau có chứa một chất gọi là arecolin, chất này có tính độc. Không có vôi miếng trầu không thể chuyển sang màu đỏ, vôi là chất kiềm khi tác dụng với arecolin làm chất này chuyển thành arecaidin không độc mà có tác dụng gây hưng phấn, ấm áp làm cho da mặt hồng hào, môi đỏ thắm, chống cảm cúm, diệt khuẩn làm sạch miệng, làm chặt chân răng.
Câu 6: Tại sao khi nấu nước giếng ở một số vùng, lâu ngày thấy xuất hiện lớp cặn ở đáy ấm? Cách tẩy lớp cặn này như thế nào?
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho bài “Hợp chất kim loại kiềm và kiềm thổ” (Hoá học 12). Mục đích là cung cấp cho học sinh một số vấn đề có trong đời sống từ đó có thể giải thích được bản chất vấn đề nhằm kích thích sự hưng phấn trong học tập. Đây là hiện tượng mà học sinh có thể quan sát và thực hiện được dễ dàng
Giải thích: Trong tự nhiên, nước ở một số vùng là nước cứng tạm thời - là nước có chứa các muối axit như: Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. 
Khi nấu nước lâu ngày thấy xảy ra phương trình hóa học:
Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
Do CaCO3 và MgCO3 là chất kết tủa nên lâu ngày sẽ đóng cặn. Để tẩy lớp cặn này thì dùng giấm (dung dịch CH3COOH 5%) cho vào ấm đun sôi để nguội khoảng một đêm rồi rửa sạch..
Câu 7: Tại sao khi đi gần các sông, hồ bẩn vào ngày nắng nóng, người ta ngửi thấy mùi khai ?
Áp dụng: Đây là hiện tượng thường gặp quanh hồ, ao, nhất là vào mùa khô, nắng nóng. Giáo viên có thể nêu vấn đề trong bài: Hóa học và môi trường (Hoá Học lớp 12)
Giải thích: Khi nước sông, hồ bị ô nhiễm nặng bởi các chất hữu cơ giàu đạm như nước tiểu, phân hữu cơ, rác thải hữu cơ thì lượng urê trong các chất hữu cơ này sinh ra nhiều. Dưới tác dụng của men ureaza của các vi sinh vật, urê bị phân hủy tiếp thành CO2 và amoniac NH3 theo phản ứng:	
	(NH2)2CO + H2O → CO2 + 2NH3
NH3 sinh ra hòa tan trong nước sông, hồ dưới dạng một cân bằng động. Như vậy khi trời nắng (nhiệt độ cao), NH3 sinh ra do các phản ứng phân hủy urê chứa trong nước sẽ không hòa tan vào nước mà bị tách ra bay vào không khí làm cho không khí xung quanh sông, hồ có mùi khai khó chịu.
Câu 8: Tại sao khi đánh phèn chua vào nước thì nước lại trở nên trong ?
Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi trên cho phần liên hệ thực tế trong bài: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM- Hóa Học 12
Giải thích: Công thức hóa học của phèn chua là muối sunfat kép của nhôm và kali ở dạng tinh thể ngậm 24 phân tử nước: K2SO4.Al2(SO4)324H2O. Do khi đánh phèn trong nước phèn tan ra tạo kết tủa Al(OH)3, chính kết tủa keo này đã dính kết các hạt đất nhỏ lơ lửng trong nước đục thành các hạt đất to hơn, nặng và chìm xuống làm nước trong. Nên trong dân gian có câu:
“ Anh đừng bắc bậc làm cao
Phèn chua em đánh nước nào cũng trong”
Phèn chua rất có ích cho việc xử lí nước đục ở các vùng lũ để có nước trong dùng cho tắm, giặc. Vì cục phèn chua trong và sáng cho nên đông y còn gọi là minh phàn( minh là trong trắng, phàn là phèn).
Câu 9: “Hiệu ứng nhà kính” là gì?
Áp dụng: Ngày nay hiện tượng “Hiệu ứng nhà kính” trở thành một vấn đề có ảnh hưởng mang tính toàn cầu. Mục đích vấn đề giúp học sinh biết được nguyên nhân và tác hại của hiệu ứng nhà kính nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường. Giáo viên có thể đặt vấn đề này khi dạy tích hợp môi trường ở bài “ Hoá Học với Môi Truờng” (Hoá học 12)
Giải thích: Khí cacbonic CO2 trong khí quyển chỉ hấp thụ một phần những tia hồng ngoại(tức là những bức xạ nhiệt) của Mặt Trời và để cho những tia có bước sóng từ 50000 đến 100000 Å đi qua dễ dàng đến mặt đất. Nhưng những bức xạ nhiệt phát ra ngược lại từ mặt đất có bước sóng trên 140000 Å bị khí CO2 hấp thụ mạnh và phát trở lại Trái Đất làm cho Trái Đất ấm lên. Theo tính toán của các nhà khoa học thì nếu hàm lượng CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi so với hiện tại thì nhiệt độ ở mặt đất tăng lên 4oC.
Về mặt hấp thụ bức xạ, lớp CO2 ở trong khí quyển tương đương với lớp thủy tinh của các nhà kính dùng để trồng cây, trồng hoa ở xứ lạnh. Do đó hiện tượng làm cho Trái Đất ấm lên bởi khí CO2 được gọi là hiệu ứng nhà kính.
Câu 10: Hiện tượng tạo hang động và thạch nhũ ở vườn quốc gia Phong Nha - Kẽ Bàng với những hình dạng phong phú đa dạng được hình thành như thế nào?
Áp dụng: Đây là một hiện tượng thường gặp trong các hang động núi đá, cụ thể là Phong Nha Kẽ Bàng (Quảng Bình). Học sinh sẽ biết được quá trình hình thành các hang động với những hình dạng phong phú là do thiên nhiên kiến tạo dựa trên các quá trình biến đổi hóa học. Dựa vào tính chất của Canxi cacbonat giáo viên có thể đề cập vấn đề trên ở bài: HỢP CHẤT KIM LOẠI KIỀM THỔ
Giải thích: Ở các vùng núi đá vôi, thành phần chủ yếu là CaCO3. Khi trời mưa trong không khí có CO2 tạo thành môi trường axit nên làm tan được đá vôi. Những giọt mưa rơi xuống sẽ bào mòn đá thành những hình dạng đa dạng: 
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
 Theo thời gian tạo thành các hang động. Khi nước có chứa Ca(HCO3)2 ở đá thay đổi về nhiệt độ và áp suất nên khi giọt nước nhỏ từ từ có cân bằng:
 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
Như vậy lớp CaCO3 dần dần lưu lại ngày càng nhiều, dày tạo thành những hình thù đa dạng.
Câu 11: Vì sao ngày nay không dùng xăng pha chì ?
Áp dụng: Hiện nay nhà nước ta nghiêm cấm các doanh nghiệp kinh doanh xăng dầu sử dụng xăng pha chì. Để hiểu được vì sao thì không ít người hiểu được vấn đề này. Thông qua nội dung bài:Hóa học và môi trường, giáo viên có thể đặt câu hỏi này cho học sinh thảo luận rồi giải thích cho học sinh biết được tác hại của việc pha chế vào xăng nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.
Giải thích: Xăng pha chì có nghĩa là trong xăng có pha thêm một ít Tetraetyl chì (C2H5)4Pb, có tác dụng làm tăng khả năng chịu nén của nhiên liệu dẫn đến tiết kiệm khoảng 30% lượng xăng sử dụng. Nhưng khi cháy trong động cơ thì chì oxit sinh ra sẽ bám vào các ống xả, thành xilanh, nên thực tế còn trộn vào xăng chất 1,2 - đibrometan CH2Br – CH2Br để chì oxit chuyển thành muối PbBr2 dễ bay hơi thoát ra khỏi xilanh, ống xả và thải vào không khí gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người. Từ những điều gây hại trên mà hiện nay ở nước ta không còn dùng xăng pha chì nữa.
Câu 12: Vì sao cồn có khả năng sát khuẩn?
Áp dụng: Trong y tế việc dùng cồn để sát khuẩn trước khi tiêm và rửa vết thương trở nên thông dụng. Nhưng để giải thích được ý cồn có khả năng sát khuẩn thì không phải ai cũng giải thích được. Trong bài giảng, nếu học sinh được giáo viên giải thích thì sẽ rất hứng thú về hóa học có những ứng dụng rất thực tế và sẽ thêm yêu hóa học. Giáo viên có thể đề cập ở phần tích hợp “ Hóa học với cuộc sống” ( Hoá Học 12)
Giải thích: Cồn là dung dịch rượu etylic (C2H5OH) có khả năng thẩm thấu cao, có thể xuyên qua màng tế bào đi sâu vào bên trong gây đông tụ protein làm cho tế bào chết. Thực tế là cồn 75o có khả năng sát trùng là cao nhất. Nếu cồn lớn hơn 75o thì nồng độ cồn quá cao làm cho protein trên bề mặt vi khuẩn đông cứng nhanh hình thành lớp vỏ cứng ngăn không cho cồn thắm vào bên trong nên vi khuẩn không chết. Nếu nồng độ nhỏ hơn 75o thì hiệu quả sát trùng kém.
 Câu 13: Vì sao ăn đường glucozơ lại cảm thấy đầu lưỡi mát lạnh?
Áp dụng: Đây là một hiện tượng thường gặp trong tự nhiên. Giáo viên đưa vấn đề này vào phần tính chất của glucozơ ở bài: GLUCOZƠ ( Hoá Học 12)
Giải thích: Vì glucozơ tạo một dung dịch đường trên lưỡi, sự phân bố các phân tử đường trong quá trình hòa tan là quá trình thu nhiệt, do đó ta cảm thấy đầu lưỡi mát lạnh.
Người viết :  Trương Văn Bùi- GV môn Hóa Học
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10,11,12- 
Nguyễn Xuân Trường ( tổng chủ biên) - ( Nhà xuất bản Giáo Dục)
[2] SÁCH GIÁO VIÊN HÓA HỌC 10,11,12.
Nguyễn Xuân Trường ( tổng chủ biên) - ( Nhà xuất bản Giáo dục)
[3] 385 CÂU HỎI VÀ ĐÁP VỀ HÓA HỌC VỚI ĐỜI SỐNG
Nguyễn Xuân Trường ( Nhà xuất bản Giáo dục, 2006)