Giải chuyên đề học tập Hoá học 10 CTST bài 9: Thực hành thí nghiệm hoá học ảo

1. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀN THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC ẢO

2. THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC ẢO BẰNG PHẦM MỀN YENKA

Câu hỏi 1. Từ giao diện của phần mềm (Hình 9.1), nêu những thành phần chính của các vùng trên giao diện phần mềm. Kho các bài thí nghiệm (open – online hay open – local) có vai trò gì cho người sử dụng?

Câu hỏi 2. Tìm hiểu cách sử dụng các thanh công cụ trong phần mềm Yenka. 

Câu hỏi 3. Từ các bước sử dụng thẻ Open – local, hãy thực hiện mô phỏng thí nghiệm “Định nghĩa tốc độ phản ứng" (Definition of reaction rate) trong mục “Tốc độ phản ứng" (Reaction Rates). 

Câu hỏi luyện tập

Sử dụng thẻ Open – local để mô phỏng thí nghiệm “Acid and base”. Phân tích và lí giải kết quả của thí nghiệm. 

Câu hỏi 4. Từ kết quả thí nghiệm “Surface area and rate” hãy cho biết: 

a) Mục đích sử dụng các quả bóng có màu khác nhau trong thí nghiệm?

b) Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm nào nhanh nhất, ở ống nghiệm nào chậm nhất?

c) Diện tích bề mặt ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng? 

Câu hỏi 5. Chọn hoá chất, dụng cụ và thực hiện thí nghiệm điều chế khí sulfur dioxide từ sulfur và oxygen. 

Câu hỏi luyện tập Sử dụng thẻ New để mô phỏng thí nghiệm copper (II) oxide tác dụng với 10 mL dung dịch hydrochloric acid 1 M. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng giữa các chất. 

Câu hỏi 1. 

Phần 1: New: Sử dụng hoá chất, thiết bị và dụng cụ để tự thiết kế thí nghiệm.

Phần 2: Open – online: Kho các bài thí nghiệm mở trực tuyến.

Phần 3: Open – local: Kho các bài thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn có hướng dẫn.

Câu hỏi 2. 

• Tính năng chính của phòng thí nghiệm ảo Yenka
• Công nghệ truyền thông và máy tính (Computing): Giới thiệu lập trình theo cách thức mới, hấp dẫn hơn, cho phép người dùng điều khiển nhân vật hoạt hình 3D bằng cách sử dụng lệnh sơ đồ đơn giản. Toán học (Mathematics): Cho phép tạo mô hình toán học 3D một cách dễ dàng để chứng minh các số 1 thống kê, xác suất, hình học và toạ độ.
• Khoa học (Sciene): Phòng thí nghiệm ảo của Yenka vô cùng lí tưởng cho các bài giảng khoa học, chứng minh các khái niệm đầy an toàn, mô phỏng chính xác.
• Công nghệ (Technology): Cho phép kiểm tra các dự án điện tử, các chương trình PIC, PICAE và tạo giao diện PCB 3D.
• Sau khi chọn tính năng, chọn môn học (Chemistry). Chọn: New; Open – online hay Open – local. Tìm thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn có hướng dẫn hay tự thiết kế thí nghiệm.

Câu hỏi 3

Khởi động.

Mở Kho các bài thí nghiệm có hướng dẫn Open – local. 

Chọn Reaction Rates Definition of reaction rate.

Lấy hoá chất cho vào ống nghiệm. Nếu muốn hiển thị chuyển động các ion, nguyên tử, phân tử chọn vào biểu tượng bên cạnh ống nghiệm phản ứng. Nhấn  để bắt đầu phản ứng. Kết quả như hình dưới

Trước phản ứng

Sau phản ứng

Câu hỏi luyện tập

Sử dụng thẻ Open – local chọn  “Acid and base” và làm theo hướng dẫn ở phía dưới thí nghiệm.

Giải thích: Do khi cho HCl vào NaOH thì xảy ra phản ứng

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Câu hỏi 4.

a) Sử dụng các quả bóng có màu khác nhau trong thí nghiệm để dễ phân biệt các ống nghiệm với kích thước hạt khác nhau.

b) Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm (1) nhanh nhất kích thước nhỏ nhất, ở ống nghiệm (3) chậm nhất với kích thước lớn nhất.

c) Diện tích bề mặt càng lớn tốc độ phản ứng càng nhanh.

Câu hỏi 5.

Chọn hoá chất

- Lấy oxygen:  Vào Chemicals → Gas → Oxygen

- Lấy sulfur: Vào Chemicals → Miscellaneous → Powders  → Sulfur

Chọn dụng cụ:

Giá đỡ và đèn Bunsen: Vào Equipment → Apparatus → Bunsen burner (đèn khí), stand (giá đỡ),

Chọn bình tam giác (bình erlen): Vào Equipment → Glassware → Standard → Erlenmeyer flask

Chọn nút cao su 1 ống dẫn khí: Vào Equipment → Stoppers  →  Large  → One tube

Chọn khay đựng hoá chất:  Vào  Presentation → Tray

Thực hiện thí nghiệm điều chế khí sulfur dioxide từ sulfur và oxygen. 

Câu hỏi luyện tập

Bước 1: Nhấp chuột vào thẻ New, chọn Presentation → rồi kéo ra màn hình làm việc, gõ tên thí nghiệm “Copper (II) oxide tác dụng với dung dịch hydrochloric acid ”. Sau đó chọn (khay để hoá chất, dụng cụ).

Bước 2: Lấy hoá chất

• Chọn copper (II) oxide: Nhấp chuột vào thẻ Chemicals → Metals → Powders & Liquids → copper (II) oxide, rồi kéo vào vùng làm thí nghiệm. Nếu thí nghiệm nhiều hoá chất và dụng cụ nên cho vào khay.
• Chọn dung dịch hydrochloric acid, nhấn vào thẻ Chemicals → acids → hydrochloric acid, thả sang màn hình hoặc vào khay.
• Nhấp vào các thông số về nồng độ và thể tích để điều chỉnh cho phù hợp với thí nghiệm. Chọn nồng độ 1 M và thể tích là 10 cm3.

Bước 3: Lấy dụng cụ

Chọn ống nghiệm: Nhấp chuột vào thẻ Glassware → Standard → Test tube (ống nghiệm).

Chọn nút: Nhấp chuột vào thẻ Equipment → Stoppers → Large → One tube.

Equipment → Apparatus → Bunsen burner (đèn khí), stand (giá đỡ), tap (vòi nước).

Bước 4: Nhấp nút Play / Pause trên thanh công cụ. Cho hydrochloric acid vào ống nghiệm, chọn tiếp copper (II) oxide và kéo vào ống nghiệm đã có acid. Đun bằng đèn khí có giá đỡ. 

3. THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC ẢO BẰNG PHẦN MỀM PhET

Câu hỏi luyện tập: Thực hành thí nghiệm “Dung dịch acid - base" bằng phần mềm PhET.

a) Hiển thị các dung dịch dưới dạng phân tử hoặc đồ thị.

b) Thực hiện thí nghiệm với các dụng cụ khác nhau được cung cấp trong mô phỏng.

c) Ghi lại kết quả của thí nghiệm.

d) Nhận xét về giá trị pH của dung dịch acid – base.

Câu hỏi luyện tập: 

Bước 1: Bấm vào hình tam giác sẽ xuất hiện bảng mức độ thể hiện khác nhau, chọn "Giới thiệu" hay "Dung dịch của tôi".

Bước 2: Sau đó hiện màn hình hiển thị thí nghiệm, chọn dung dịch cần đo là acid hay base. Sử dụng pH meter/bảng màu pH để đo pH của dung dịch, ví dụ “Môi trường acid", thay đổi nồng độ dung dịch để thu được các kết quả đo. Quan sát và ghi lại kết quả.

Bước 3: Hiển thị kết quả dưới dạng phân tử hay đồ thị. Thay đổi môi trường base, lặp lại cách đo, ghi kết quả đo được. 

Bước 4: Nhận xét về giá trị pH của dung dịch acid – base. Đưa ra kết luận về giá trị đo được của các dung dịch, sắp xếp theo thứ tự tăng dần giá trị pH. Có thể hiển thị kết quả dưới dạng phân tử hay đồ thị.