Giáo án Dạy học theo Dự án Bài Cacbon Hóa học 11 Sáng kiến cấp tỉnh

Giáo án Dạy học theo Dự án Bài Cacbon Hóa học 11 Bài tập ngoại khóa về làm mặt nạ Nha đam Than hoạt tính. Sáng kiến kinh nghiệm cấp tỉnh năm 2021. Giáo án Dạy học theo Dự án Bài Cacbon Hóa học 11 Sáng kiến kinh nghiệm cấp tỉnh năm 2021.

DẠY HỌC THEO DỰ ÁN BÀI CACBON Thời lượng: tiết lớp + tiết ngoại khóa I MỤC TIÊU Kiến thức: Nêu được: Vị trí cacbon bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử cacbon Tính chất vật lí (cấu trúc tinh thể, độ cứng, độ dẫn điện) ứng dụng số dạng thù hình cacbon Cập nhật số thơng tin cacbon tự nhiên qua tài liệu, hình ảnh Cacbon có tính phi kim yếu (oxi hố hiđro kim loại canxi), tính khử (khử oxi, oxit kim loại nhiều hợp chất oxi hố) Vai trị quan trọng cacbon đời sống, kĩ thuật q trình chuyển hố dạng thù hình cacbon Kĩ - Viết cấu hình electron nguyên tử cacbon - Dự đốn tính chất hố học cacbon, biết kiểm tra dự đoán kết luận tính chất cacbon - Biết thực số thí nghiệm để nghiên cứu tính chất hố học cacbon - Viết phương trình hố học minh hoạ tính chất hố học cacbon xác định vai trò cacbon phản ứng - Vận dụng tính chất vật lí hoá học cacbon để giải tập giản thích số tượng thường gặp đời sống kĩ thuật - Biết sử dụng dạng thù hình cacbon mục đích khác - Đọc sách giáo khoa tài liệu để thu thập xử lí thơng tin rút kết luận Phát triển lực - Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học - Năng lực thực hành hóa học: thơng qua việc làm thí nghiệm, chế tạo sản phẩm - Năng lực tính tốn - Năng lực giải vấn đề thơng qua mơn hóa học: dự đốn tính chất cacbon - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn - Năng lực hợp tác, làm việc nhóm Phẩm chất - Tạo cho HS niềm yêu thích, say mê học tập mơn hóa học - Hình thành học sinh tính tự chủ, chủ động tìm tịi khám phá, khả kết hợp nhóm, khả phân tích tổng hợp giải vấn đề - Giáo dục tình yêu thiên nhiên nguồn tài nguyên thiên nhiên Biết cách sử dụng bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên đất nước - Giáo dục đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, thói quen làm việc khoa học, tuân thủ quy định an toàn học tập nghiên cứu lao động sản xuất - HS có ý thức sử dụng hóa chất an tồn thí nghiệm, đời sống Có ý thức bảo vệ môi trường II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Sách giáo khoa hoá học 11 - Dụng cụ thiết kế mơ hình tinh thể kim cương, than chì: hạt vịng, ống hút, keo nến, máy bắn keo - Máy tính, máy chiếu - Phiếu học tập Học sinh - Đọc trước nội dung đọc sách giáo khoa - Chuẩn bị số mẫu vật có thành phần cacbon (than gỗ, than chì, muội than, than hoạt tính ) - Tìm kiếm kiến thức liên quan đến học - Chuẩn bị nội dung phiếu học tập số theo yêu cầu GV tiết trước BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC Loại câu hỏi/ Nhận biết Thông hiểu Vận dụng tập Câu hỏi/ cao -Vị trí, cấu - Tính chất hóa hình học cacbon, trình phản ứng, kiến thức liên elelctron xác định tính xác định tính mơn (vật lí- ngun tử chất dựa vào số chất cacbon hóa học-địa - Tính chất oxi hóa phản lý) để giải ứng thích độ cứng vật lí, ứng - Viết phương Vận dụng dụng cacbon Vận dụng kim tập cương, ảnh định tính hưởng mơi trường khai thác sử dụng mức nhiên liệu hóa thạch Bài tập Tính khối Cách tính lượng Giải tốn đốt Làm định lượng, số chất dựa vào lượng cháy cacbon, tập tính khử mol chất, cơng thức tính tốn lượng cacbon, thể tích khí hóa học chất phản ứng, kết hợp đktc lượng chất thu tốn tính khử C với tính chất loại hợp chất học Bài tập thực hành/ thí nghiệm Mơ tả Giải thích Giải thích nhận biết tượng số tượng thí nghiệm thí nghiệm thực tượng - Giải thích tiễn: (sự khác thí nghiệm số kinh nghiệm tính đơn giản, dân gian, chất kim ứng dụng số vấn đề thực cương, than chì cacbon tiễn (đốt than, than hoạt đời mặt nạ phịng tính, điện cực sống độc, ngộ độc than chì sử sưởi ấm dụng bình than, xử điện phân) lý mùi cơm khê, xử lý khóa áo ) TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HOC TIẾT 1: TÌM HIỂU VỊ TRÍ NGUN TỐ, TÍNH CHẤT HĨA HỌC, ỨNG DỤNG CỦA CACBON HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU - GV tổ chức cho HS quan sát theo dõi tiểu phẩm nhỏ Một số học sinh phân công vào vai diễn thành viên gia đình: Kim cương – Than chì – Than gỗ TIỂU PHẨM: ANH EM Giới thiệu địa nhà: (Vị trí C bảng tuần hoàn) Anh em: người – Kim cương, Than chì, Than hoạt tính Đặc điểm tính cách người: Tính chất vật lí dạng thù hình Sở thích người: Ứng dụng dạng thù hình Sở thích chung: Tính chất hóa học Tổ chức kiện, hoạt động dựa tính chất cacbon: - Anh chàng có tên kim cương đẹp, lấp lánh, nhiều người thích, làm cửa hàng trang sức, kiếm nhiều tiền - Than chì thích vẽ (bút chì) - Than hoạt tính thích chế trang để bán tranh thủ kiếm tiền mùa dịch bệnh (khả hấp phụ) Học sinh sáng tạo thêm tình tiết kịch HS theo dõi nêu điều học từ nội dung HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí cấu hình electron ngun tử Học sinh thực tìm hiểu nội dung vị trí cấu hình electron ngun tử Cacbon sở phiếu học tập số chuẩn bị nhà - GV cho ký hiệu: - Học sinh viết cấu hình electron nguyên tử, cho biết vị trí (chu kỳ, nhóm), dự đốn số oxi hóa thường gặp cacbon, số oxi hóa bền, bền - Giáo viên cho học sinh hoạt động nhóm để chia sẻ, bổ sung cho kết HĐ cá nhân - Giáo viên dự kiến số khó khăn, vướng mắc HS giải pháp hỗ trợ: + HS gặp khó khăn trả lời câu hỏi dự đoán số oxi hóa cacbon; số oxi hóa bền, bền => GV hướng dẫn dựa phân bố electron phân lớp lớp electron Giáo viên chốt kiến thức: I Vị trí cấu hình electron nguyên tử: - Vị trí: => 1s22s22p2 => C thuộc số 6, chu kỳ 2, nhóm IVA - Các số oxi hóa thường gặp: - 4; 0; +2; +4 Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí cacbon Giáo viên cung cấp số hình ảnh, video, flash động mơ cấu trúc dạng thù hình thường gặp cacbon (kim cương, than chì) HS quan sát, thảo luận hồn thành phiếu học tập số 2: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Dạng tờn tại Tính chất vật lí Kim cương Than chì Than cốc Than gỗ Than hoạt tính Than muội Ứng dụng - HS thảo luận nhóm, hoàn thành các thông tin phiếu học tập số 2, so sánh thông tin sgk => kết luận II Tính chất vật lí ứng dụng - Nguyên tố C có số dạng thù hình kim cương, than chì, fuleren - Kim cương: Tinh thể nguyên tử (mỗi nguyên tử C lk với nguyên tử C lân cận liên kết cộng hóa trị bền), Trong suốt, không màu, không dẫn điện,dẫn nhiệt kém, cứng lại rịn - Than chì: Cấu trúc lớp, màu xám đen, có ánh kim, dẫn nhiệt dẫn điện, dùng làm điện cực Trò chơi nhỏ: Hoạt động nhóm Giáo viên đưa số hình ảnh ứng dụng cacbon, nhóm nhanh tay xếp ứng dụng phù hợp cho dạng thù hình: Kim cương, than chì, cacbon vơ định hình Thời gian thực hiện: phút Một số hình ảnh gợi ý: HOẠT ĐỘNG BỔ TRỢ: Thực hành chế tạo dạng thù hình cacbon HS thiết kế chế tạo mơ hình cấu trúc kim cương, than chì Nguyên liệu lựa chọn: hạt vòng, ống hút, keo nến Dụng cụ: máy bắn keo Dưới hình ảnh số mơ hình học sinh: Mơ hình tinh thể kim cương Mơ hình tinh thể than chì Nhiệm vụ nhà: Tìm hiểu tính chất cacbon Giáo viên đưa hệ thống câu hỏi gợi ý - Cacbon có tính chất hóa học đặc trưng? Tại sao? - Vì C (than) thường dùng làm nhiên liệu? - Tìm hiểu hình thành than đá? Nguồn lượng có vô tận không? Những nguy và ảnh hưởng từ việc khai thác và sử dụng than - Quá trình khai thác than gây nguy gì? Cách khắc phục? - Sử dụng than làm nhiên liệu nhiều ảnh hưởng đến người mơi trường? Cách hạn chế tác động nó? - Tại than đá chất thành đống lại bốc cháy được? Làm để ngăn ngừa tượng này? Học sinh thực nhiệm vụ theo đơn vị tổ Mỗi tổ tìm kiếm thơng tin trình bày giấy A0 sử dụng phần mềm powperpoint Mỗi tổ cử đại diện thuyết trình thơng tin nhóm vào tiết học sau TIẾT 2: TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA CACBON Các nhóm trưng bày sản phẩm nhóm Giáo viên mời đại diện nhóm lên thuyết trình Các nhóm khác lắng nghe phần trình bày nhóm bạn, sau đặt câu hỏi trao đổi Ngồi câu hỏi học sinh chủ động đưa ra, giáo viên xây dựng thêm hệ thống số câu hỏi: - Trong các dạng tồn tại của cacbon, dạng tồn hoạt động hoá học mạnh nhất.? - Dựa vào đâu để dự đốn tính chất hố học cacbon? (Từ vị trí cấu tạo nguyên tử cacbon) - GV phát phiếu học tập số 3: PHIẾU HỌC TẬP SỐ + Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa cacbon với oxi, nêu ứng dụng của phản ứng, liên hệ với vấn đề môi trường 10 + Hoàn thành các phương trình hóa học sau (không sử dụng sgk): C + H2 → ? C + Al → ? C + HNO3 → C + H2SO4 đặc → + Ghi rõ sự thay đổi số oxi hóa của cacbon mỗi phản ứng để chứng minh tính khử, tính oxi hóa của cacbon - HS HĐ nhóm, thảo luận hoàn thành câu trả lời, so sánh với phương trình hóa học sgk, kết luận vào vở; GV cho nhóm bốc thăm chọn người lên bảng trình bày sản phẩm - HS HĐ nhóm đến 10 thành viên, trình bày sản phẩm vào bảng phụ, GV cho nhóm cử đại diện trình bày sản phẩm; các nhóm khác góp ý kiến, bổ sung GV phân tích, nhận xét, chốt kiến thức Giáo viên chốt kiến thức: + Cacbon vô định hình hoạt động mặt hố học + Ở nhiệt độ thường cacbon trơ, đun nóng phản ứng với nhiều chất + Trong phản ứng oxi hố - khử, cacbon tăng hay giảm số oxi hố, nên thể tính khử tính oxi hố Tuy nhiên tính khử tính chất chủ yếu cacbon Tính khử a, Tác dụng với oxi Phản ứng toả nhiều nhiệt, nhiệt độ cao: Do sản phẩm đốt cacbon khơng khí, ngồi CO cịn có khí CO b, Tác dụng với hợp chất 11 Ở nhiệt độ cao, cacbon khử nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxi hoá khác HNO3, H2SO4 đặc, KClO3… VD: - Đánh giá kết hoạt động: Dựa việc ghi chép học sinh Tính oxi hóa a, Tác dụng với hiđro Ở nhiệt độ cao có chất xúc tác: (metan) b, Tác dụng với kim loại Ở nhiệt độ cao, C tác dụng với số kim loại tạo thành cacbua kim loại: VD: Nhôm cacbua Giáo viên lưu ý: Ca + 2C  CaC2 (canxi cacbua) Trong hợp chất CaC2, C có số oxi hóa -1 HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP  Ở HĐ GV cho HS HĐ cá nhân chủ yếu, bên cạnh cho HS HĐ cặp đơi trao đổi nhóm nhỏ để chia sẻ kết giải câu hỏi/bài tập phiếu học tập số  HĐ chung lớp: GV mời số HS lên trình bày kết quả/lời giải, HS khác góp ý, bổ sung GV giúp HS nhận chỗ sai sót cần chỉnh sửa chuẩn hóa kiến thức/phương pháp giải tập Cho HS hoàn thành câu hỏi tập phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1: Cấu trúc tinh thể kim cương là: A cấu trúc lớp B cấu trúc tứ diện C cấu tạo hình cầu rỗng D cấu tạo xốp 12 Câu 2: Để phòng bị nhiễm độc người ta sữ dụng mặt nạ phòng độc chứa hóa chất sau đây: A MnO2 B MgO C CaO D Than hoạt tính Câu 3: Số Oxi hóa cao cacbon thể hợp chất sau : A CH4 B CO C CO2 D Al4C3 Câu 4: Cacbon phản ứng với tất chất dãy sau ? A Na2O, NaOH, HCl B Al, HNO3 đặc, KClO3 C Ba(OH)2, Na2CO3, CaCO3 D NH4Cl, KOH, AgNO3 Câu 5: Tính oxi hố cacbon thể phản ứng sau đây: A 2C + Ca CaC2 B C + 2CuO C C + CO2 2CO D C + H2O 2Cu + CO2 CO + H2 Câu 6: Tính khử cacbon thể phản ứng phản ứng sau : A 2C + Ca CaC2 B C + 2H2 CH4 C C + CO2 2CO D 3C + 4Al Al4C3 Câu 7: Trong số phản ứng hoá học sau: (1) SiO2 + 2C Si + 2CO (2) C + 2H2 (3) CO2 + C 2CO (4) Fe2O3 + 3C (5) Ca + 2C CaC2 (6) C + H2O (7) 4Al + 3C CH4 Al4C3 Nhóm phản ứng cacbon thể tính khử A (1); (2); (3); (6) B (4); (5); (6); (7) C (1); (3); (5); (7) D (1); (3); (4); (6) Câu 8: Cho phương trình hố học sau: (a) C + O2 CO2 (b) 3C + 4Al (c) C + 2CuO (d) C + 2H2 Al4C3 2Cu + CO2 CH4 (e) C + 4HNO3 đặc (f) C + CO2 CO2 + 4NO2 + 2H2O 2CO 13 2Fe + 3CO CO + H2 Các phản ứng hố học cacbon thể tính oxi hố A a, c, e B b, d, f C a, b, c D b, d HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG VÀ TÌM TỊI MỞ RỘNG - Giáo viên đưa số câu hỏi để học sinh tìm hiểu 1) Nêu số khống vật chứa cacbon: 2) Nêu ảnh hưởng từ việc khai thác sử dụng cacbon: 3) Các biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường ảnh hưởng từ việc khai thác sử dụng cacbon 4) Nêu phương pháp điều chế dạng thù hình cacbon? - HS nghiên cứu tài liệu, liên hệ với thực tiễn tìm hiểu thơng tin Mỗi học sinh tìm hiểu kiến thức, viết giấy chụp hình gửi cho giáo viên kiểm tra - Giáo viên dự kiến số khó khăn, vướng mắc HS giải pháp hỗ trợ: HS gặp khó khăn việc tưởng tượng q trình điều chế => GV hướng dẫn hs tìm kiếm thơng tin, clip internet nhằm tạo hứng thú cho học sinh HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA: LÀM MẶT NẠ NHA ĐAM - THAN HOẠT TÍNH u cầu: Mỗi nhóm làm sản phẩm mặt nạ Nha đam – than hoạt tính Chụp hình quay lại video trình thực Mang sản phẩm đến lớp để báo cáo vào tiết học sau Thuyết trình tiến trình thực hiện, lợi ích sản phẩm Các bước tiến hành I Sản xuất than hoạt tính Bước 1: Vo gạo cho thật sạch, để nước Bước 2: Cho gạo lên chảo bắt đầu rang gạo chuyển từ màu trắng thành màu nâu đen Bước 3: Gạo sau rang đem giã xay thành bột II Làm mặt nạ nha đam - than hoạt tính 14 Bước 1: Sơ chế nha đam => tách nha đam cho vào bát => xay nhuyễn nha đam => lọc nha đam xay để có gel nha đam Bước 2: Cho than hoạt tính, gelatin gel nha đam vào bát trộn Bột gelatin được bán siêu thị lớn siêu thị Big C, siêu thị Metro quầy thuốc tây Ngồi ra, có thể tự tạo gelatin từ bì lợn Bước 3: Cho tất hỗn hợp vừa trộn vào nồi đun khoảng 30s để hỗn hợp sệt lại Sau đun nóng hỗn hợp để nguội sử dụng Giáo viên hướng dẫn HS hoàn thành nhiệm vụ, báo cáo kết đánh giá 15 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP 1: CHUẨN BỊ BÀI CACBON Họ tên: ………………………… Lớp… 1) Viết cấu hình electron nguyên tử C: 2) Vị trí cacbon bảng hệ thống tuần hoàn…………………………… 3) Các số oxh cacbon: ………………………………………………… Các dạng thù hình cacbon: Kim cương Than chì Fuleren C vơ định hình Cấu trúc Tính chất 4) Viết PTHH minh họa tính khử cacbon: Viết PTHH minh họa tính oxi hóa cacbon: 16 5) Nêu ứng dụng điển hình cacbon: 6) Nêu số khoáng vật chứa cacbon: 7) Nêu ảnh hưởng từ việc khai thác sử dụng cacbon: 17 8) Các biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường ảnh hưởng từ việc khai thác sử dụng cacbon 9) Nêu phương pháp điều chế dạng thù hình cacbon? 18 19 PHIẾU HỌC TẬP SỐ Dạng tồn tại Tính chất vật lí Kim cương Than chì Than cớc Than gỗ Than hoạt tính Than muội 20 Ứng dụng ... qua mơn hóa học: dự đốn tính chất cacbon - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn - Năng lực hợp tác, làm việc nhóm Phẩm chất - Tạo cho HS niềm yêu thích, say mê học tập mơn hóa học -... trí (chu kỳ, nhóm), dự đốn số oxi hóa thường gặp cacbon, số oxi hóa bền, bền - Giáo viên cho học sinh hoạt động nhóm để chia sẻ, bổ sung cho kết HĐ cá nhân - Giáo viên dự kiến số khó khăn, vướng... BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Sách giáo khoa hoá học 11 - Dụng cụ thiết kế mơ hình tinh thể kim cương, than chì: hạt vòng, ống hút, keo nến, máy bắn keo - Máy tính, máy chiếu - Phiếu học