Đối tượng nghiên cứu hóa học, vai trò của hóa học trong đời sống sản xuất và cách học? Hóa 10 bài mở đầu KNTT

Vậy Đối tượng nghiên cứu hóa học là gì? vai trò của hóa học trong đời sống sản xuất ra sao? phương pháp học tập nghiên cứu môn hóa học như thế nào? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

I. Đối tượng nghiên cứu hóa học

- Hóa học nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi của các chất và các hiện tượng kèm theo.

- Hóa học có mối liên hệ chặt chẽ với các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu về chất và vật thể như vật lí, sinh học và địa chất.

- Đối tượng nghiên cứu của hóa học bao gồm các chất hữu cơ, các chất vô cơ, các loại vật liệu tự nhiên và nhân tạo.

- Hóa học được chia thành các chuyên ngành như: Hóa lí, hóa học vô cơ, hóa học hữu cơ, hóa học phân tích, hóa sinh, khoa học vật liệu, hóa dược, công nghệ hóa học, …

II. Vai trò của hóa học trong đời sống và sản xuất

- Hóa học có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống và sản xuất. Ví dụ:

+ Ngành công nghiệp hóa học sản xuất các chất từ đơn giản đến phức tạp để phục vụ nhu cầu của đời sống và công nghiệp như: phân bón hóa học; chất dẻo …

+ 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; …

+ Hóa học phóng xạ nghiên cứu và sử dụng sự phân rã hạt nhân cho các quá trình hóa lí, sinh hóa …

+ Các nhà hóa học có đóng góp rất lớn cho việc chế tạo các vật liệu mới giúp tăng hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời.

- Những thách thức mới về khoa học công nghệ đang là động lực thúc đẩy hóa học tự phát triển và cùng phát triển với các lĩnh vực khác.

III. Phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học

1. Phương pháp học tập môn Hóa học

- Khi học tập môn Hóa học, học sinh cần thực hiện các hoạt động tìm kiếm thông tin, xử lý thông tin và nắm vững những thông tin cần thiết qua sách giáo khoa. Cụ thể:

+ Xuất phát từ mục tiêu học tập, học sinh tìm hiểu kiến thức qua sách giáo khoa: nội dung học tập, quan sát thí nghiệm, dự đoán kết quả, liên hệ thực tiễn …

+ Xử lí các thông tin đã có để đưa ra các giải thích, dự đoán và kết luận cần thiết, trả lời câu hỏi, giải bài tập.

+ Ghi nhớ các kiến thức cốt lõi, làm cơ sở cho việc học tập hay nghiên cứu.

+ Vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã học vào các tình huống trong thực tiễn.

- Để học tốt môn Hóa học, học sinh cần nắm vững và vận dụng các kiến thức đã học, đồng thời chú ý rèn các kĩ năng thực hiện thí nghiệm, phát hiện, giải quyết vấn đề và sáng tạo:

+ Biết làm thí nghiệm hóa học an toàn và thành công. Biết quan sát, ghi chép, mô tả và giải thích các hiện tượng không chỉ trong phòng thí nghiệm mà cả trong tự nhiên và thực tế cuộc sống.

+ Rèn luyện thói quen tìm tòi, khám phá, tư duy và hành động, suy luận và sáng tạo, quan sát và liên kết giữa các hiện tượng, sự vật trong cuộc sống.

+ Hình thành, nuôi dưỡng sự hứng thú, say mê và 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.

2. Phương pháp nghiên cứu hóa học

Quy trình nghiên cứu hóa học cần thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Quan sát và đặt câu hỏi

Quan sát các hiện tượng hóa học và đặt câu hỏi về bản chất hóa học của hiện tượng hay một vấn đề cần giải quyết.

Bước 2: Đặt ra giả thuyết khoa học

Đưa ra một hay một số giả thuyết giải thích cho hiện tượng quan sát được (có thể cần tham khảo thêm từ sách giáo khoa hoặc các tài liệu khác, kể cả qua Internet)

Bước 3: Lập kế hoạch thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết khoa học

- Các dụng cụ và hóa chất cần sử dụng; số người tham gia nhóm thí nghiệm; phân công công việc cho mỗi thành viên trong nhóm.

- Lập kế hoạch chi tiết các công việc để thực hiện thí nghiệm.

Bước 4: Tiến hành thí nghiệm

Thực hiện thí nghiệm như kế hoạch đã lập ở bước 3 và ghi chép lại các kết quả thí nghiệm.

Bước 5: Phân tích kết quả thí nghiệm

Có thể trình bày các kết quả thí nghiệm thành bảng, biểu, đồ thị hoặc thực hiện các tính toán cần thiết để phân tích kết quả thí nghiệm.

Bước 6: So sánh kết quả với giả thuyết

So sánh kết quả thí nghiệm với các giả thuyết đã đặt ra ban đầu. Đưa ra kết luận giả thuyết nào là hợp lí, phù hợp với kết quả thí nghiệm, giả thuyết nào không phù hợp.

Bước 7: Báo cáo kết quả

Ghi lại vào báo cáo thí nghiệm hoặc trình bày trước giáo viên và các bạn trong lớp về tiến trình thí nghiệm, kết quả thí nghiệm và kết luận.

Ví dụ: Để 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 thực hiện theo các bước sau:

+ Nghiên cứu 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 được xuất bản.

+ Đặt giả thuyết tinh dầu tràm trà có khả năng kháng khuẩn.

+ Thí nghiệm chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.

+ Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm nước súc miệng tràm trà.

Chú ý:

- Phương pháp mô hình được sử dụng để mô tả, mô phỏng cấu tạo của các hạt quá nhỏ không quan sát được bằng mắt thường như phân tử, nguyên tử và các hạt nhỏ hơn.

- Phương pháp thực nghiệm đóng vai trò cốt lõi của nghiên cứu hóa học. Các giả thuyết và mô hình hóa đều phải được kiểm chứng từ thực nghiệm và từ thực nghiệm người ta có thể mô hình hóa thành quy luật.