Bài 1. Nhập môn Hóa học
A/ Câu hỏi đầu bài
Mở đầu trang 6 Hóa học 10: Hầu hết mọi thứ xung quanh chúng ta đều liên quan đến hóa học. Hóa học nghiên cứu về những vấn đề gì? Hóa học có vai trò như thế nào trong đời sống và sản xuất? Làm thế nào để có phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học một cách hiệu quả?
Trả lời:
- Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của chất cũng như ứng dụng của chúng.
- Hóa học có vai trò quan trọng trong đời sống, sản xuất và nghiên cứu khoa học. Cụ thể:
+ Các chất hóa học có trong mọi thứ xung quanh ta như: lương thực – thực phẩm;
nhiên liệu; nguyên liệu, vật liệu để sản xuất; các loại thuốc chữa bệnh.
+ Mỗi năm, hàng triệu tấn hóa chất cơ bản được sản xuất để phục vụ nhu cầu của đời sống và công nghiệp.
+ Các nhà hóa học có đóng góp rất lớn cho việc chế tạo ra những vật liệu mới phục vụ nhu cầu của con người …
- Để có phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học một cách hiệu quả học sinh cần:
+ Ôn tập và nghiên cứu bài học trước khi đến lớp;
+ Rèn luyện tư duy hóa học; luyện thói quen tìm tòi, khám phá; quan sát và liên kết giữa các sự vật hiện tượng trong đời sống.
+ Ghi chép kiến thức, sử dụng thẻ, sơ đồ tư duy để ghi nhớ;
+ Luyện tập thường xuyên thông qua các bài luyện tập; thực hành thí nghiệm … + Hình thành, nuôi dưỡng hứng thú, say mê, chủ động trong việc học tập. Rèn luyện kĩ năng tra cứu, mở rộng kiến thức từ các nguồn tài liệu khác nhau phù hợp với bài học và lứa tuổi.
+ Nắm vững phương pháp và các bước nghiên cứu hóa học.
B/ Câu hỏi giữa bài
1. Đối tượng nghiên cứu của Hóa học
Hình thành kiến thức mới 1 trang 6 Hóa học 10: Quan sát Hình 1.1, hãy chỉ ra các đơn chất và hợp chất. Viết công thức hóa học của chúng.
Trả lời:
Các đơn chất, hợp chất có trong hình 1.1 và công thức hóa học của chúng được thể hiện trong bảng sau:
Đơn chất a) Nhôm (aluminium) Công thức hóa học: Al b) Nitrogen Công thức hóa học: N2
Hợp chất c) Nước Công thức hóa học: H2O
d) Muối ăn Công thức hóa học: NaCl
Hình thành kiến thức mới 2 trang 6 Hóa học 10: Quan sát Hình 1.2, cho biết ba thể của bromine tương ứng với mỗi hình (a) và (b). Sắp xếp theo thứ tự tăng dần mức độ trật tự trong cấu trúc của ba thể này.
Trả lời:
Ba thể của bromine: thể rắn, thể lỏng, thể khí (hơi)
Thứ tự tăng dần mức độ trật tự trong cấu trúc của các thể theo thứ tự: thể khí, thể lỏng, thể rắn.
Chú ý: Mọi chất đều được tạo nên từ các “hạt” vô cùng nhỏ.
+ Trong chất khí, các “hạt” cách xa nhau và có thể chuyển động tự do;
+ Trong chất lỏng, các “hạt” ở gần nhau hơn, chúng có thể đổi vị trí cho nhau, nhưng không chuyển động tự do như trong chất khí.
+ Trong chất rắn, các “hạt” được sắp xếp chặt chẽ khiến chúng không thể chuyển động tự do.
Hình thành kiến thức mới 3 trang 7 Hóa học 10: Quan sát Hình 1.3, cho biết trong các quá trình (a), (b), đâu là quá trình biến đổi vật lí, quá trình biến đổi hóa học. Giải thích.
Trả lời:
Hình 1.3 (a): Quá trình thăng hoa của iodine là quá trình biến đổi vật lí vì đây chỉ là quá trình chuyển thể của chất (từ thể rắn sang thể khí) không có sự tạo thành chất mới.
Hình 1.3 (b) Nhúng đinh sắt vào dung dịch copper sulfate là quá trình biến đổi hóa học vì có sự tạo thành chất mới.
Hiện tượng: dung dịch đổi màu, có chất rắn màu nâu đỏ bám vào đinh sắt.
Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.
Luyện tập trang 7 Hóa học 10: Khi đốt nến (được làm bằng paraffin), nến chảy ra ở dạng lỏng, thấm vào bấc, cháy trong không khí, sinh ra khí carbon dioxide và hơi nước. Cho biết giai đoạn nào diễn ra hiện tượng biến đổi vật lí, giai đoạn nào diễn ra hiện tượng biến đổi hóa học. Giải thích.
Trả lời:
- Giai đoạn diễn ra hiện tượng biến đổi vật lí: Nến chảy ra ở dạng lỏng, thấm vào bấc vì đây chỉ là sự biến đổi trạng thái (chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng) không có sự tạo thành chất mới.
- Giai đoạn diễn ra hiện tượng biến đổi hóa học: Nến cháy trong không khí sinh ra khí carbon dioxide và hơi nước vì có sự hình thành chất mới đó là carbon dioxide và hơi nước.
2. Vai trò của Hóa học trong đời sống và sản xuất
Hình thành kiến thức mới 4 trang 7 Hóa học 10: Quan sát các Hình từ 1.4 đến 1.10, cho biết hóa học có ứng dụng trong những lĩnh vực nào của đời sống và sản xuất.
Trả lời:
Hóa học có vai trò vô cùng quan trọng với đời sống và sản xuất.
Từ các hình 1.4 – 1.10, hóa học có ứng dụng trong các lĩnh vực sau: Nhiên liệu, xây dựng, y học, mỹ phẩm – chất tẩy rửa, phân bón – thuốc bảo vệ thực vật, nghiên cứu khoa học …
Hình thành kiến thức mới 5 trang 8 Hóa học 10: Nêu vai trò của hóa học trong mỗi ứng dụng được mô tả ở các hình bên.
Trả lời:
- Hình 1.4: Nghiên cứu về hóa học tạo ra các nhiên liệu như xăng, dầu diesel, … dùng cho động cơ đốt trong. Hiểu biết về nhiên liệu giúp ta lựa chọn được các nhiên liệu phù hợp cho từng loại động cơ, từng quá trình sản xuất.
- Hình 1.5: Nghiên cứu về hóa học để sản xuất vật liệu xây dựng như sắt, thép, xi măng, gạch … , tạo ra nhiều vật liệu mới, bền, chắc, tính năng cao cho xây dựng.
- Hình 1.6 và 1.7: Nghiên cứu về hóa học để sản xuất thuốc chữa bệnh, chỉ y khoa,
… Hóa học giúp tìm và sản xuất ra các loại thuốc có hiệu quả cao hơn, ít độc tính hơn và rẻ tiền hơn.
- Hình 1.8: Nghiên cứu về hóa học để sản xuất các loại mỹ phẩm khác nhau như kem dưỡng, toner, nước tẩy trang, kem chống nắng, … Nghiên cứu để tạo ra những chất màu sắc đẹp, an toàn, lưu hương lâu hơn …
- Hình 1.9: Nghiên cứu về hóa học để sản xuất các loại phân bón như ure, NPK, …
- Hình 1.10: Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để tạo ra các công trình phục vụ đời sống và sản xuất…
Luyện tập trang 8 Hóa học 10: Kể tên một vài ứng dụng khác của hóa học trong đời sống.
Trả lời:
Các ứng dụng khác của hóa học trong đời sống:
+ Hóa học phóng xạ nghiên cứu và sử dụng sự phân rã hạt nhân cho các quá trình sinh hóa, lí hóa …
+ Hóa học về chất tẩy rửa: Xà phòng, bột giặt, chất tẩy rửa chén, bát, nhà vệ sinh,
… là những ví dụ về việc sử dụng các chất tẩy rửa trong đời sống.
+ Hóa học về môi trường: Những vấn đề về phòng chống và xử lý ô nhiễm môi trường ngày trở lên quen thuộc. Những kiến thức về hóa học sẽ giúp giữ gìn môi trường sống trong, sạch, đẹp và an toàn hơn.
+ …
Vận dụng trang 9 Hóa học 10: Từ sáng sớm thức dậy cho đến tối đi ngủ, em sử dụng rất nhiều chất trong việc sinh hoạt cá nhân, ăn uống, học tập, … Hãy liệt kê những chất đã sử dụng hằng ngày mà em biết. Nếu thiếu đi những chất ấy thì cuộc sống sẽ bất tiện như thế nào?
Trả lời:
- Những chất hằng ngày sử dụng mà em biết: oxygen, nước (H2O), tinh bột, chất béo, chất đạm, vitamin và các khoáng chất (như iodine, calcium, phosphorus, …) … - Khi thiếu các chất này thì cơ thể sẽ bị bệnh tật, suy yếu và thậm chí là tử vong (không tồn tại sự sống).
Ví dụ:
+ Oxygen duy trì sự sống cho cơ thể, con người có thể nhịn ăn vài ngày nhưng không thể nhịn thở vài giờ.
+ Iodine là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển thể chất, tinh thần giúp điều hòa, chuyển hóa năng lượng. Nếu thiếu iodine có nguy cơ gây bệnh bướu cổ, chậm phát triển trí tuệ, chậm lớn ở trẻ em, …
+ …
3. Phương pháp học tập hóa học
Hình thành kiến thức mới 6 trang 9 Hóa học 10: Nêu ý nghĩa của các hoạt động có trong Hình 1.11 đối với việc học tập môn Hóa học.
Trả lời:
Các hoạt động có trong hình 1.11:
- Ôn tập và nghiên cứu bài học trước khi đến lớp.
- Rèn luyện tư duy hóa học.
- Ghi chép.
- Luyện tập thường xuyên.
- Thực hành thí nghiệm.
- Sử dụng thẻ ghi nhớ.
- Hoạt động tham quan, trải nghiệm.
- Sử dụng sơ đồ tư duy.
⇒ Để học tốt môn Hóa học, học sinh cần có phương pháp học tập đúng đắn. Thông qua việc thực hiện các hoạt động có trong hình 1.11 sẽ giúp học sinh học tốt môn Hóa học.
Hình thành kiến thức mới 7 trang 9 Hóa học 10: Hãy cho biết các hoạt động trong Hình 1.11 tương ứng với phương pháp học tập hóa học nào.
Trả lời:
- Phương pháp tìm hiểu lí thuyết:
+ Ôn tập và nghiên cứu bài học trước khi đến lớp + Ghi chép
- Phương pháp học tập thông qua thực hành thí nghiệm:
+ Thực hành thí nghiệm
- Phương pháp luyện tập, ôn tập:
+ Rèn luyện tư duy hóa học + Luyện tập thường xuyên + Sử dụng thẻ ghi nhớ + Sử dụng sơ đồ tư duy
- Phương pháp học tập trải nghiệm:
+ Hoạt động tham quan, trải nghiệm
Luyện tập trang 9 Hóa học 10: Dựa vào các tiêu chí khác nhau, em hãy lập sơ đồ để phân loại các chất sau: oxygen, ethanol, iron(III) oxide, acetic acid, sucrose.
Trả lời:
Vận dụng trang 9 Hóa học 10: Em cùng các bạn trong nhóm hãy tự tạo thẻ ghi nhớ để ghi nhớ một số nguyên tố trong 20 nguyên tố hóa học đầu tiên của bảng tuần hoàn.
Trả lời:
Các em tự làm theo nhóm.
Gợi ý: Học sinh có thể tham khảo một số mẫu thẻ sau:
4. Phương pháp nghiên cứu Hóa học
Hình thành kiến thức mới 8 trang 10 Hóa học 10: Cho biết 3 phương pháp nghiên cứu hóa học được sử dụng độc lập hay bổ trợ lẫn nhau trong quá trình nghiên cứu.
Trả lời:
Ba phương pháp nghiên cứu Hóa học:
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
- Phương pháp nghiên cứu ứng dụng.
Các phương pháp này bổ trợ lẫn nhau trong suốt quá trình nghiên cứu.
Hình thành kiến thức mới 9 trang 10 Hóa học 10: Hãy cho biết trong đề tài
“nghiên cứu thành phần hóa học và bước đầu ứng dụng tinh dầu tràm trà trong sản xuất nước súc miệng”, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp nghiên cứu nào?
Trả lời:
Trong đề tài trên, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
+ Từ thành phần hóa học và ứng dụng của tinh dầu tràm trà làm nước súc miệng qua các công trình khoa học trên các tạp chí đã xuất bản dự đoán tinh dầu tràm trà có khả năng kháng khuẩn.
+ Thực hiện thí nghiệm chiết suất tinh dầu và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm nước súc miệng từ tinh dầu tràm trà để chứng minh dự đoán trên.
Luyện tập trang 11 Hóa học 10: Hãy chỉ rõ các bước nghiên cứu trong Hình 1.12 tương ứng với những bước nào trong phương pháp nghiên cứu hóa học.
Trả lời:
Bước (1) trong hình 1.12 ứng với bước xác định vấn đề nghiên cứu.
Bước (2) trong hình 1.12 ứng với bước nêu giả thuyết khoa học.
Bước (3), (4) trong hình 1.12 ứng với bước thực hiện nghiên cứu (lý thuyết, thực nghiệm, ứng dụng).
Vận dụng trang 11 Hóa học 10: Mưa acid là một thuật ngữ chung chỉ sự tích lũy của các chất gây ô nhiễm, có khả năng chuyển hóa trong nước mưa tạo nên môi trường acid. Các chất gây ô nhiễm chủ yếu là khí SO2 và NOx thải ra từ các quá trình sản xuất trong đời sống, đặc biệt là quá trình đốt cháy than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác. Hiện tượng này gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người, động – thực vật và có thể làm thay đổi thành phần của nước các sông, hồ, giết chết các loài cá và những sinh vật khác, đồng thời hủy hoại các công trình kiến trúc. Theo
em, việc nghiên cứu để tìm ra giải pháp nhằm giảm thiểu tác hại của mưa acid thuộc phương pháp nghiên cứu lí thuyết, thực nghiệm, hay ứng dụng.
Trả lời:
Việc nghiên cứu để tìm ra giải pháp nhằm giảm thiểu tác hại của mưa acid thuộc phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
Chú ý: Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm là nghiên cứu các vấn đề dựa trên kết quả thí nghiệm, khảo sát, thu thập số liệu, phân tích, định lượng …
Bài tập
Bài tập 1 trang 12 Hóa học 10: Nội dung nào dưới đây không phải là đối tượng nghiên cứu của hóa học?
A. Thành phần, cấu trúc của chất.
B. Tính chất và sự biến đổi của chất.
C. Ứng dụng của chất.
D. Sự lớn lên và sinh sản của tế bào.
Trả lời:
Đáp án D
Sự lớn lên và sinh sản của tế bào là đối tượng nghiên cứu của sinh học.
Bài tập 2 trang 12 Hóa học 10: Qua tìm hiểu thực tế, em hãy thiết kế một poster về vai trò của hóa học đối với lĩnh vực y học.
Trả lời:
Các em tự thiết kế poster. Các em có thể thiết kế trên giấy hoặc dùng các phần mềm thiết kế như canva, …
Gợi ý: Học sinh có thể tham khảo mẫu sau:
Bài tập 3 trang 12 Hóa học 10: Cho các bước trong phương pháp nghiên cứu hóa học: Nêu giả thuyết khoa học; Viết báo cáo: thảo luận kết quả và kết luận vấn đề;
Thực hiện nghiên cứu; Xác định vấn đề nghiên cứu. Hãy sắp xếp các bước trên vào sơ đồ dưới đây theo thứ tự để có quy trình nghiên cứu phù hợp.
Trả lời:
Trình tự nghiên cứu:
(1) Xác định vấn đề nghiên cứu.
(2) Nêu giả thuyết khoa học.
(3) Thực hiện nghiên cứu.
(4) Viết báo cáo: Thảo luận kết quả và kết luận vấn đề.
