Đối với bộmôn hóa học, PPDH phải khai thác được các đặc thù của bộ môn như sử dụng thínghiệm, phương tiện trực quan và bài tập hóa học tạo ra các hình thức hoạt độngcủa học sinh m
Trang 1MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa i
Lời cam đoan ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục 1
Danh mục các từ viết tắt 3
MỞ ĐẦU 4
1 Lý do chọn đề tài 4
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 5
4 Giả thuyết khoa học 6
5 Nhiệm vụ nghiên cứu 6
6 Phương pháp nghiên cứu 6
7 Đóng góp của đề tài 6
8 Cấu trúc của luận văn 6
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC 7
1.1 Cơ sở lý luận 7
1.1.1 Bài tập hóa học 7
1.1.2 Cơ sở lí luận về bài tập nhận thức 10
1.1.3 Các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Hóa học 11
1.2 Cở sở thực tiễn 18
1.2.1 Thực trạng dạy học Hóa học ở trường THPT hiện nay 18
1.2.2 Thực trạng sử dụng bài tập Hóa học trong dạy bài mới ở trường THPT hiện nay 19
Chương 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN DẪN XUẤT HIĐROCACBON Ở CHƯƠNG TRÌNH 11 NÂNG CAO 21
2.1 Thiết kế và sử dụng bài tập Hóa học trong dạy bài mới ……… 21
2.1.1 Nguyên tắc xây dựng và đặc trưng của bài tập nhận thức……… 21
2.1.2 Quy trình xây dựng bài tập nhận thức trong dạy học hóa học 22
Trang 22.1.3 Các dạng bài tập nhận thức sử dụng trong dạy học phần dẫn xuất
Hidrocacbon ở chương trình 11 nâng cao 22
2.1.4 Sử dụng bài tập nhận thức trong quá trình dạy học 50
2.2 Thiết kế, sưu tầm và sử dụng bài tập Hóa học trong củng cố, ôn tập, luyện tập, nâng cao 52
2.2.1 Sử dụng bài tập trong củng cố, ôn tập, luyện tập 52
2.2.2 Một số kiến thức cần lưu ý khi giải bài tập phần dẫn xuất Hidrocacbon ở chương trình 11 nâng cao 52
2.2.3 Hệ thống bài tập sử dụng trong củng cố, ôn tập, luyện tập, nâng cao 58
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 66
3.2 Nhiệm vụ 66
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66
3.3.1 Kế hoạch 66
3.3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 67
3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 68
3.5 Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 68
3.6 Phân tích kết quả thực nghiệm 72
KẾT LUẬN 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Giáo án thực nghiệm P1 Phụ lục 2: Đề kiểm tra và đáp án P21 Phụ lục 3: Hệ thống bài tập sử dụng trong củng cố, ôn tập, luyện tập, nâng cao P26 Phụ lục 4: Phiếu điều tra và kết quả điều tra P65
Trang 3DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Viết đầy đủ
BTHH : Bài tập Hóa học
BTNT : Bài tập nhận thức CTCT : Công thức cấu tạoCTPT : Công thức phân tử
THPT : Trung học phổ thông
Trang 4MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Những tiến bộ ngày càng nhanh chóng của khoa học công nghệ và những thayđổi của nền kinh tế đặc biệt là ưu thế của công nghệ cao và nền kinh tế tri thức đãbiến đổi bản chất và nâng cao mức độ yêu cầu đối với giáo dục một cách mạnh mẽ.Giáo dục phải tập trung vào xây dựng và bồi dưỡng nhân cách con người Việt Namphù hợp với các yêu cầu trong giai đoạn mới, năng động, thích ứng với sự pháttriển, phù hợp với sự tiến bộ của xã hội, con người trong quá trình phát triển vừatiếp thu các giá trị vừa là người sáng tạo ra các giá trị mới cho xã hội
Trước những yêu cầu đó đòi hỏi phải đổi mới phương pháp dạy học (PPDH)theo định hướng lấy học sinh làm trung tâm, tăng cường mức hoạt động của họcsinh, các em phải là chủ thể của hoạt động đặc biệt là hoạt động tư duy Đối với bộmôn hóa học, PPDH phải khai thác được các đặc thù của bộ môn như sử dụng thínghiệm, phương tiện trực quan và bài tập hóa học tạo ra các hình thức hoạt độngcủa học sinh một các phong phú và đa dạng nhằm tăng mức độ hoạt động tự lực,chủ động, tích cực của học sinh và phát triển tư duy cho các em Trong các đặc thùtrên thì bài tập hóa học là phương tiện cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng cáckiến thức hóa học vào thực tế đời sống sản xuất và tập nghiên cứu khoa học Thôngqua bài tập hóa học học sinh biến những kiến thức trong bài giảng của thầy thànhkiến thức của chính mình, cũng cố kiến thức thường xuyên, hệ thống hóa các kiếnthức đã học, rèn luyện kỹ năng suy luận lôgic, làm thí nghiệm, kỹ năng tính toánhóa học…qua đó phát triển năng lực tư duy, năng lực nhận thức, rèn trí thông minhsáng tạo cho học sinh
Bài tập hóa học chứa đựng tiềm năng trí dục và đức dục to lớn nên việc sửdụng bài tập hóa học có hiệu quả sẽ góp phần quan trọng trong việc thực hiện mụcđích giáo dục Nhất là trong giai đoạn hiện nay, chúng ta đang thực hiện đổi mớisách giáo khoa thì bài tập hóa học ngoài tác dụng củng cố, luyện tập, hệ thống hóakiến thức còn phải giúp học sinh khám phá kiến thức mới nhằm phát triển khả năngtích cực, sáng tạo và độc lập của học sinh đồng thời giúp phát triển nhu cầu học vấn,nhu cầu bổ sung, mở rộng hiểu biết, nắm phương pháp để tiếp tục học thêm mãi
Trang 5Mặt khác qua thực tế giảng dạy chúng tôi nhận thấy có nhiều bài nếu dạy theolối truyền thống bằng phương pháp thuyết trình và đàm thoại thì không thể hoànthành bài trong thời gian quy định và việc tiếp thu kiến thức của học sinh cũng thụđộng nên độ bền kiến thức không cao Thay vào đó chúng ta có thể sử dụng các bàitập để nhấn mạnh nội dung trọng tâm làm cho bài dạy nhẹ nhàng hơn, học sinh cũnghứng thú học tập hơn.
Với những lý do trên, việc nghiên cứu về bài tập hóa học cần được chú ý.Ngày nay nguồn cung cấp bài tập rất đa dạng và phong phú nhưng việc biên soạn và
sử dụng bài tập hóa học có hiệu quả cho việc dạy và học ở trường trung học phổthông đặc biệt là phần hữu cơ lớp 11 thì chưa được chú ý Vì vậy chúng tôi chọn đề
tài: “Thiết kế và sử dụng hệ thống bài tập hóa học trong dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon ở chương trình 11 nâng cao”.
2 Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và sử dụng hệ thống bài tập Hóa học để dạy học chương 8: Dẫn xuấthalogen, ancol, phenol và chương 9: Anđehit, xeton, axit cacboxylic nhằm pháttriển năng lực nhận thức, phát triển tư duy, kỹ năng suy luận logic từ đó học sinh cócách học bằng suy luận
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu
Nghiên cứu quá trình dạy học hóa học trường trung học phổ thông.
Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống bài tập dạy học chương 8: Dẫn xuất halogen, ancol, phenol và
chương 9: Anđehit, xeton, axit cacboxylic
4 Giả thuyết khoa học
Nếu có hệ thống bài tập được biên soạn theo các dạng và phân loại theo mứcđộ nhận thức thì phát huy được tính tích cực, sáng tạo, độc lập của học sinh đồngthời tạo cho học sinh cách học tập tích cực góp phần nâng cao chất lượng dạy họcbộ môn Hóa học ở trường phổ thông
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận
- Nghiên cứu lý luận chung về bài tập hóa học, bài tập nhận thức và cácphương pháp dạy học tích cực trong dạy học Hóa học
Trang 6- Nghiên cứu phương pháp thiết kế và sử dụng bài tập Hóa học để dạy học bàimới, củng cố kiến thức và nâng cao kiến thức.
- Thiết kế một số giáo án có sử dụng bài tập vào dạy học chương 8: Dẫn xuấthalogen, ancol, phenol chương trình 11 nâng cao
5.2 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của đề tài
- Điều tra thực trạng dạy và học Hóa học ở trường THPT
- Điều tra cơ bản thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học bài mới.5.3 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học thôngqua hệ thống BTHH đã được thiết kế
6 Phương pháp nghiên cứu
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phương pháp phân tích, tổng hợp,
lý luận, mô hình hóa, chuyên gia )
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp điều tra, quan sát,phỏng vấn, thực nghiệm sư phạm, )
- Nhóm phương pháp toán học (phương pháp thống kê toán học trong nghiêncứu khoa học giáo dục, )
7 Đóng góp của đề tài
Hệ thống bài tập hóa học dạy học bài mới, ôn tập, luyện tập, nâng cao trongchương 8: Dẫn xuất halogen, ancol, phenol và chương 9: Anđehit, xeton, axit cacboxylic.Phương pháp sử dụng bài tập hóa học để dạy học chương 8: Dẫn xuất halogen,ancol, phenol và chương 9: Anđehit, xeton, axit cacboxylic
8 Cấu trúc của luận văn
Chương 1: Cở sở lí luận và thực tiễn
Chương 2: Thiết kế và sự dụng bài tập Hóa học trong dạy học phần dẫn xuấthiđrocacbon ở chương trình 11 nâng cao
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 7Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC 1.1 Cơ sở lý luận
1.1.1 Bài tập hóa học
1.1.1.1 Khái niệm
Bài tập là một dạng bài gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cảbài toán và câu hỏi mà trong khi hoàn thành chúng học sinh nắm được tri thức hay
kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng
1.1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học
Bài tập hóa học là phương tiện cơ bản để dạy học sinh tập vận dụng các kiếnthức hoá học vào thực tế đời sống sản xuất và tập nghiên cứu khoa học Phươngpháp luyện tập thông qua việc sử dụng bài tập là một trong các phương pháp quantrọng nhất để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Đối với học sinh, giải bài tập làmột phương pháp học tập tích cực Bài tập hóa học có những tác dụng giáo dục trídục và đức dục to lớn sau đây:
Giúp cho học sinh hiểu sâu hơn các khái niệm đã học.
Ví dụ 1: Lấy hai ví dụ để minh họa anđehit vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?
Ví dụ 2: Tại sao anđehit dễ bị oxi hóa (dd Br2, dd KMnO4, dd AgNO3 /NH3
mà xeton thì khó bị oxi hóa?
mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức.
Ngoài những kiến thức có trong sách vở thì giáo viên có thể đưa những bài tậpgiúp học sinh mở rộng hiểu biết, thường đó là ứng dụng cả những chất đã học, haykiến thức về quá trình nào đó Tất nhiên không bắt buộc học sinh phải thuộc, nhưngnếu học sinh biết cũng là điều tốt và làm cho học sinh cảm thấy hóa học không phải
là những khái niệm khó hiểu, khó nhớ mà rất thiết thực
Trang 8Ví dụ:
1 Vì sao cồn (rượu etylic) diệt được vi khuẩn?
2 Fomalin (còn gọi là fomon) là gì? Vì sao fomalin được dùng để ngâm xácđộng vật, thuộc da, tẩy uế ?
3 Tại sao ong đốt người ta lấy vôi bôi vào thì không đau?
xuyên và hệ thống hóa các kiến thức đã học.
Thể hiện rõ nhất cho tác dụng này thường là bài tập điều chế, viết phươngtrình phản ứng, hoàn thành sơ đồ phản ứng
Ví dụ: Viết các PTHH điều chế C2H5OH mà em biết?
CH3COOC2H5 + NaOH C2H5OH + CH3COONa
BTHH thúc đẩy thường xuyên sự rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo cần
thiết về hóa học.
Nói chung trong quá trình giải các bài tập, học sinh đã tự rèn luyện các kĩ năng
kĩ xảo cần thiết như lập CTHH, cân bằng PTHH, tính toán hóa học, làm thí nghiệm.Nhờ thường xuyên giải bài tập, lâu dần các em sẽ nắm vững lý thuyết, vận dụngthành thạo lý thuyết vào thực tế
BTHH giúp học sinh khám phá kiến thức mới nhằm phát triển khả năng tích cực, sáng tạo, độc lập của học sinh.
(Với R là gốc hiđrocacbon thơm)
Phản ứng trên nói lên được tính oxi hóa - khử không? Vì sao?
KT cũ: Cách xác định số oxi hóa
KT mới: Trong môi trường kiềm các anđehit sẽ oxi hóa - khử lẫn nhau tạothành muối và ancol tương ứng
Trang 9 BTHH tạo điều kiện để tư duy phát triển.
Khi giải một bài tập, học sinh bắt buộc phải suy lý hay quy nạp, hoặc diễndịch hoặc loại suy, quá trình đó tư duy học sinh được phát triển Thông qua việc giảibài tập có thể rèn luyện cho học sinh các loại tư duy: tư duy độc lập, tư duy logic, tưduy trừu tượng, tư duy hình tượng, tư duy biện chứng, tư duy đa hướng, tư duy phêphán, tư duy khái quát, tư duy sáng tạo,
Ví dụ: Tính tổng số ete thu được khi đun hỗn hợp n ancol đơn chức (xúc tác
Đun hỗn hợp 2 ancol thu được 3= 2.(2+1)/2 eteĐun hỗn hợp 3 ancol thu được 6= 3.(3+1)/2 eteĐun hỗn hợp n ancol thu được n.(n+1)/2 eteQua bài tập trên giáo viên rèn luyện được tư duy khái quát cho học simh
BTHH góp phần giáo dục tư tưởng cho học sinh
Qua giải bài tập rèn luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, tính cẩn thận, tínhtrung thực trong lao động, tính sáng tạo khi xử lý các vấn đề xảy ra Mặt khác rènluyện cho học sinh tính chính xác của khoa học và nâng cao lòng yêu thích bộ môn
Bài tập là phương tiện kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh
Qua cách trình bày cũng như kết quả của HS làm thì GV có thể biết khả nănghiểu bài hay thái độ học tập của HS từ đó phân loại và có biện pháp rèn luyện chotừng đối tượng HS
1.1.1.3 Phân loại BTHH
Có nhiều cách phân loại BTHH, giữa các cách phân loại không có ranh giới rõrệt, sau đây là một số cách phân loại thường gặp:
+ Dựa vào mức độ kiến thức: BT cơ bản, BT nâng cao
+ Dựa vào tính chất bài tập: BT định tính, BT định lượng
+ Dựa vào kiến thức trong chương trình: BT Phân loại theo từng chương, từng bài…
Trang 10+ Dựa vào mục đích dạy học: BT ôn tập, BT luyện tập, BT kiểm tra….
+ Dựa vào hoạt động của HS: BT lý thuyết, BT thực hành
+ Dựa vào cách trả lời: BT trắc nghiệm khách quan, BT tự luận
+ Dựa vào kiểu hay dạng bài tập có thể chia thành: BT xác định CTPT củahợp chất, BT xác định thành phần % của hỗn hợp, BT nhận biết, BT tách các chất rakhỏi hỗn hợp, BT điều chế…
* Phân loại BTHH theo ý kiến của người nghiên cứu : Dựa vào mục đích dạyhọc bài tập có thể chia bài tập thành 2 loại :
+ Bài tập dùng để cũng cố, ôn tập, luyện tâp: Trong đó học sinh sử dụng kiếnthức đã biết để vận dụng, để rèn luện kĩ năng
+ Bài tập dùng để nghiên cứu tài liệu mới hoặc ôn tập, luyện tập trong đó họcsinh sử dụng kiến thức đã biết để giải quyết bài tập và sau khi giải quyết bài tập, họcsinh có được kiến thức mới Đó là bài tập nhận thức
1.1.2 Cơ sở lí luận về bài tập nhận thức
1.1.2.1 Khái niệm bài tập nhận thức
Bài tập nhận thức là câu hỏi, bài tập hoặc bài toán mà chứa đựng vấn đề họctập, bằng những hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo để giải bài toán đó HSkhông chỉ hiểu được kiến thức mới mà cả cách thức tìm ra kiến thức mới, từ đó pháttriển tư duy, năng lực nhận thức của HS
Như vậy bài tập nhận thức ngoài những dấu hiệu chung của bài toán nó còn códấu hiệu riêng sau đây :
- Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và điều chưa biết
- Chứa đựng tình huống có vấn đề như tình huống nghịch lí, tình huống lựachọn, tìm nguyên nhân của các kết quả
- Chứa đựng cách thức hay quy trình giải quyết vấn đề là cơ sở để phát triểnnăng lực nhận thức của con người
Chính những mâu thuẫn và những khó khăn trong các bài tập nhận thức lànhững tình huống có vấn đề của HS, nó sẽ kích thích tư duy và hứng thú nhậnthức cho HS
Vai trò của giáo viên trong dạy học bằng BTNT là điều khiển học sinh tậpdượt phát hiện vấn đề nghiên cứu bằng cách tạo ra tình huống có vấn đề, gây chohọc sinh sự say mê, tự giác giải quyết vấn đề trong các tình huống đó
Trang 111.1.2.2 Sự khác nhau giữa bài tập thông thường và bài tập nhận thức
Bài tập thông thường Bài tập nhận thức
Nội dung
Hoàn thành một nhiệm vụ học tập,
tức là bài tập nhằm hoàn thiện một
đơn vị kiến thức, vận dụng một
quy luật, phương pháp giải bài tập
hoặc rèn luyện một kĩ năng nào
đó,… mà người học đã có đủ kiến
thức để giải quyết nhiệm vụ đặt ra
Hoàn thành một vấn đề học tập,tức là bài tập nhận thức chứa đựngtri thức mới, người học chưa có đủvốn kiến thức để giải quyết ngayđược mà phải trải qua một quátrình tích cực tìm tòi, sáng tạo mớigiải quyết được
Quy
trình giải
Đã có sẵn trình tự cách thức giải quyết
người học chỉ cần vận dụng đúng là
thu được kết qua mong muốn
Cách giải chưa có sẵn mà phảinghiên cứu để tìm ra cách giải mới
Kết quả
Học sinh nắm vững một kiến thức
nào đó, rèn luyện được một kĩ
năng, nhớ được cách áp dụng một
hay một phương pháp giải toán
nào đó,…
– Học sinh nắm được tri thức mới.– Quan trọng hơn cả là cách thứchay con đường tìm ra tri thức mới
Tính tích
cực
HS còn bị động trong việc giải
toán, chưa phát huy tính sáng tạo
Phát huy tính tích cực, chủ động,sáng tạo của HS
1.1.3 Các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Hóa học
1.1.3.1 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học Hóa học [5]
Dạy học tích cực bộ môn Hóa học dựa trên cơ sở quan niệm về tích cực hóahoạt động của HS và lấy HS làm trung tâm của quá trình dạy học Dạy học tích cựcbộ môn Hóa học được đặt ra do yêu cầu đổi mới mục tiêu giáo dục, đổi mới nộidụng môn học và đổi mới PPDH và có chú ý đến đổi mới phương pháp đánh giá kếtquả học tập của HS
* Sự đổi mới về mục tiêu
Do yêu cầu đổi mới đất nước theo hướng hiện đại, hòa nhập với cộng đồngquốc tế, nên mục tiêu giáo dục cần phải thay đổi để tạo những người lao động thíchứng với xã hội phát triển và thích ứng với bản thân người học Với yêu cầu đó mụctiêu giáo dục các cấp học đều chú ý đến việc hình thành các năng lực và kĩ năng cho
HS, bao gồm:
Trang 12Các năng lực: năng lực nhận thức, năng lực hành động, năng lực giải quyếtvấn đề, năng lực thích ứng, trong đó chú ý nhiều đến năng lực hành động
Các kĩ năng: quan sát, phân loại, ghi chép, mô tả, đề ra giả thuyết khoa học,giải quyết vấn đề, tiến hành thí nghiệm hóa học để HS tự phát hiện và giải quyếtvấn đề một cách chủ động, sáng tạo các vấn đề học tập và các vấn đề thực tế cuộcsống có liên quan tới hóa học
*Yêu cầu đổi mới hoạt động của giáo viên
Với yêu cầu hình thành năng lực nhận thức, năng lực hành động cho HS nênhoạt động dạy của giáo viên cũng phải thay đổi cho phù hợp Hoạt động dạy là quátrình GV thiết kế, tổ chức, điều khiển các hoạt động của HS để đạt được mục tiêucủa bài học, từng chương và từng phần của chương trình hóa học Các hoạt độngcủa GV hóa học bao gồm:
- Thiết kế kế hoạch giờ dạy
- Tổ chức các hoạt động tìm tòi, phát hiện tri thức, hình thành kĩ năng hóa họccho HS trên lớp
- Định hướng, điều chỉnh các hành động học tập của HS để đạt hiệu quả hơnnhư: tổng kết, làm chính xác hóa các khái niệm, các kết luận, bổ sung, thông báothêm một số thông tin mà HS không thể tự tìm tòi được qua các hoạt động trên lớp,nêu ra các vấn đề để HS tự tìm tòi qua tài liệu tham khảo
- Thiết kế và thực hiện hoặc hướng dẫn thực hiện thí nghiệm hóa học
- Lựa chọn thiết kế các hoạt động tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thưc hóahọc để giải quyết những vấn đề có liên quan đến hóa học trong đời sống và sản xuất
* Yêu cầu đổi mới hoạt động học tập của học sinh.
Để đảm bảo sự thống nhất giữa hoạt động dạy của GV và hoạt động học của
HS theo hướng dạy học tích cực thì hoạt động học của HS bao gồm:
- Tự nghiên cứu để phát hiện vấn đề hoặc nắm bắt được vấn đề do GV nêu ra
- Hoạt động cá nhân hoặc hợp tác theo nhóm nhỏ với đối tượng nghiên cứu để tìmtòi, giải quyết các vấn đề đã phát hiện hoặc do GV nêu ra Các hoạt động này có thể là:+ Trên cơ sở lý thuyết đã biết, HS phán đoán, suy luận, dự đoán lý thuyết vềđối tượng nghiên cứu
+ Làm thí nghiệm, quan sát, mô tả, vận dụng kiến thức giải thích hiện tượng
và rút ra kết luận
Trang 13+ Đề ra giả thuyết khoa học, làm thí nghiệm hoặc lập luận để xác nhận giảthuyết đúng và rút ra kết luận về kiến thức cần thu nhận.
+ Nghiên cứu tài liệu để trả lời các câu hỏi, giải bài toán hóa học (theo cácphiếu học tập), vận dụng kiến thức hóa học để giải thích các hiện tượng hóa học xảy
ra trong đời sống, sản xuất
+ Thảo luận nhóm tìm phương hướng giải quyết vấn đề và thực hiện kế hoạchrút ra kết luận và báo cáo kết quả trước tập thể lớp
- Tham gia vào quá trình đánh giá việc nắm vững kiến thức của bản thân vàcủa các bạn trong lớp có ý kiến nhận xét, đánh giá xác thực
Như vậy hoạt động của HS được chuyển đổi từ quá trình tiếp nhận kiến thứcmột cách thụ động sang quá trình HS tự học, tự nhận thức, tự khám phá, tìm tòi trithức hóa học một cách chủ động, tích cực Đây chính là quá trình tự phát hiện vàgiải quyết các vấn đề
* Yêu cầu đổi mới các hình thức tổ chức dạy học.
Khi thực hiện yêu cầu đổi mới hoạt động dạy, hoạt động học thì hình thức tổchức lớp học cũng phải đa dạng, phong phú hơn cho phù hợp với việc tìm tòi cánhân, hoạt động theo nhóm và toàn lớp
Việc học tập của HS không chỉ diễn ra trên lớp mà còn thực hiện trong cáchoạt động ở ngoài lớp, ngoài trường và ở nhà
Khi lựa chọn thiết kế các hình thức dạy học cần chú ý tạo ra môi trường họctập để đảm bảo được mối liên hệ tương tác giữa hoạt động dạy và hoạt động họcđảm bảo các hoạt động học tập có hiệu quả và chất lượng
* Sử dụng các phương tiện dạy học theo hướng tích cực.
- Sử dụng đa dạng, phong phú các phương tiện học tập: dụng cụ, hóa chất,bảng, biểu, mô hình, mẫu vật, máy vi tính, máy chiếu qua đầu, bảng trong, đĩa mềm,đĩa CD, TV
- Sử dụng phương tiện trực quan như là nguồn tri thức để HS tìm tòi phát hiệnnhững tri thức cần lĩnh hội
- Hạn chế sử dụng các phương tiện dạy học để chứng minh lời giảng
* Đổi mới PPDH theo hướng sử dụng một cách tổng hợp và linh hoạt cácPPDH đặc thù của bộ môn hóa học với các kĩ thuật thiết kế tính chất hoạt động dạyhọc Đó là các PPDH nêu vấn đề, sử dụng bài tập hóa học, sử dụng thí nghiệm hóahọc, sử dụng các phương tiện trực quan
Trang 141.1.3.2 Các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Hóa học
1 Đổi mới phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học
Trong dạy học hóa học, thí nghiệm hóa học được sử dụng chủ yếu là nguồnkiến thức để học sinh tìm tòi phát hiện những tri thức cần lĩnh hội Với yêu cầu đổimới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực thì cần hạn chế sử dụng thínghiệm cũng như các phương tiện trực quan để chứng minh cho lời giảng Các thínghiệm hóa học chủ yếu do học sinh thực hiện nhằm mục tiêu nghiên cứu hoặckiểm tra giả thuyết Các thí nghiệm do học sinh tự làm cũng cần hạn chế thí nghiệmchứng minh Các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên cần thực hiện theo hướngnghiên cứu
Trong dạy học, thí nghiệm hóa học được sử dụng theo các cách khác nhau đểđạt được mục đích dạy học tích cực theo các thí nghiệm như:
- Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên theo hướng nghiên cứu
- Thí nghiệm nghiên cứu do học sinh thực hiện
- Thí nghiệm kiểm chứng để kiểm tra những dự đoán, những suy đoán lý thuyết.-Thí nghiệm đối chứng nhằm giúp cho việc rút ra các kết luận một cách đầy đủchính xác hơn về một quy tắc, một khái niệm,
- Thí nghiệm nêu vấn đề
- Thí nghiệm nhằm giải quyết vấn đề, học tập, các bài tập thực nghiệm
Như vậy, việc sử dụng thí nghiệm được coi là tích cực khi thí nghiệm được coi
là nguồn tri thức để học sinh khai thác, tìm kiếm tri thức mới dưới nhiều hình thứckhác nhau Với dạng thí ngiệm chứng minh tính chất, dù là giáo viên biểu diễn hoặcnhóm học sinh thực hiện đều được đánh giá là ít tích cực nhất Hình thức thí nghiệmnghiên cứu do giáo viên biểu diễn hoặc do nhóm học sinh tiến hành đều được đánhgiá là có mức độ tích cực cao
2 Dạy học nêu vấn đề
* Định nghĩa tình huống có vấn đề
Sau đây chúng ta nêu một số định nghĩa điển hình:
Theo tâm lý học: bài toán ơrixtic có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức Mâuthuẫn này phải có tác dụng sao cho chủ thể tiếp nhận nó không phải như một mâuthuẫn bên ngoài, mà như một nhu cầu bên trong Lúc đó, chủ thể ở trạng thái tâm lýđộc đáo gọi là tình huống có vấn đề
Trang 15Đặc trưng cơ bản của “tình huống có vấn đề” theo Ôkon là những lúng túng về
lý thuyết và thực hành để giải quyết vấn đề đó, nó xuất hiện nhờ tính tích cựcnghiên cứu của chính người học “Tình huống có vấn đề là một hiện tượng chủquan, là một trạng thái tâm lí của chủ thể, trạng thái lúng túng xuất hiện trong quátrình nhận thức như một mâu thuẫn giữa chủ thể và khách thể nhận thức trong hoạtđộng con người”
Với mục đích nhấn mạnh vai trò của tình huống có vấn đề đối với hoạt động
tư duy sáng tạo, M.I.Macmutop định nghĩa: “Tình huống có vấn đề đó là trở ngại vềtrí tuệ của con người, xuất hiện khi học chưa biết cách giải thích hiện tượng, sựkiện, quá trình của thực tế, khi chưa có thể đạt tới mục đích bằng cách thức hànhđộng quen thuộc Tình huống có vấn đề là sự chứa đựng mâu thuẫn nhận thức và cótác dụng kích thích hoạt động học tập của học sinh
* Những cách thức xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học
- Cách thứ nhất (Tình huống nghịch lí – bế tắc)
Tình huống nghịch lí: Giáo viên đưa ra vấn đề mà mới nhìn thấy dường
như rất vô lí, trái ngược với những nguyên lía chung đã được công nhận
“ Tình huống này thường gặp ở các nhà khoa học có những phát minh lỗi lạckhi gặp những sự kiện, hiện tượng khoa học trái với lí thuyết đương thời Nhờnghịch lí đó mà phát minh mới ra đời”
Tình huống bế tắc
Cũng là tình huống (lí thuyết hoặc thực nghiệm) mà khi xem xét thì có mâuthuẫn và nếu dùng lí thuyết đã biết để giải thích thì sẽ gặp bế tắc, khi đó phải vậndụng lí thuyết hoặc quy luật khác để giải thích
- Cách thứ hai (Tình huống lựa chọn)
Là tình huống có vấn đề được tạo ra khi học sinh phải lựa chọn giữa hai haynhiều phương án giải quyết, và chỉ chọn lựa được một phương án duy nhất để đảm bảoviệc giải quyết nhiệm vụ đặt ra Đây là tình huống lựa chọn hoặc tình huống bác bỏ
- Cách thứ ba (Tình huống tại sao)
Là tình huống có vấn đề xuất hiện khi yêu cầu phải tìm kiếm nguyên nhân củamột kết quả, nguồn gốc của một hiện tượng, tìm lời giải đáp cho câu hỏi “tại sao ?”Đây là tình huống phổ biến, thường xuyên và rất hiệu nghiệm trong quá trìnhnhận thức nói chung và nhận thức hóa nói riêng Trong dạy học hóa học, chúng ta
Trang 16thường xuyên gặp tình huống “tại sao” Đó là tình huống được đặt ra khi cần giảithích những hiện tượng, những tính chất hóa học dựa vào đặc điểm thành phần vàcấu tạo của nguyên tố hay chất hóa học Loại tình huống này giúp học sinh tích lũyđược vốn kiến thức vừa có chiều rộng và chiều sâu.
* Dạy học sinh cách giải quyết vấn đề
Quy trình dạy học sinh giải quyết vấn đề học tập (Bài toán nhận thức) trongdạy học hóa học:
Trong quá trình dạy học hóa học, người giáo viên phải tổ chức quá trình giảiquyết các vấn đề học tập như thế nào để ở một mức độ nhất định nó giống như quátrình nghiên cứu khoa học: Ở mức độ nào đó, học sinh phải là “người nghiên cứu”đang tìm cách nhận ra và hiểu rõ vấn đề nảy sinh từ một tình huống cụ thể, xác địnhphương hướng và cách giải quyết, trong đó có việc tự đề ra giả thuyết, từ đó pháthiện ra kiến thức mới và biết ứng dụng kiến thức vừa thu được
Trong quy trình này có thể phân ra các bước cơ bản sau:
1 Đặt vấn đề Làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề
2 Phát hiện vấn đề
3 Xác định phương hướng giải quyết, đề xuất giả thuyết
4 Lập kế hoạch theo giả thuyết
5 Thực hiện kế hoạch giải
6 Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải và đánh giá
- Nếu xác nhận giả thuyết đúng thì chuyển sang bước khác
- Nếu phủ nhận giả thuyết thì quay lại bước 3, chọn giả thuyết khác
7 Kết luận về lời giải Giáo viên chỉnh lí, bổ sung và chỉ ra kiến thức cần lĩnh hội
8 Kiểm tra lại và ứng dụng kiến thức vừa thu được
3 Sử dụng bài tập hóa học
Ở bất kỳ công đoạn nào của quá trình dạy học đều có thể sử dụng bài tập.Khi dạy học bài mới cũng có thể sử dụng bài tập để vào bài, để tạo tình huống cóvấn đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để hình thành một khái niệm mới,
để củng cố bài, để hướng dẫn HS học bài ở nhà…Tuy nhiên cần lưu ý việc sử dụngbài tập sao cho có hiệu quả nhất (chương 2)
Trang 174 Dạy học hợp tác nhóm nhỏ
Lớp học được chia thành các nhóm nhỏ từ 4 đến 6 người Tùy mục đích vàyêu cầu của vấn đề học tập, các nhóm được chia ngẫu nhiên hoặc có chủ định, đượcduy trì ổn định hoặc thay đổi từng phần của tiết học, được giao cùng một nhiệm vụhoặc những nhiệm vụ khác nhau
Nhóm tự cử nhóm trưởng nếu thấy cần Trong nhóm có thể phân mỗi ngườimột việc Trong nhóm nhỏ, mỗi thành viên đều phải làm việc tích cực, không ỷ lạivào một vài người hiểu biết và năng động hơn
Các thành viên trong nhóm giúp đỡ lẫn nhau cùng tìm hiểu vấn đề nêu ra trongkhông khí thi đua với các nhóm khác Kết quả làm việc của mỗi nhóm sẽ đóng gópvào kết quả học tập chung của cả lớp Để trình bày kết quả làm việc của cả nhómtrước toàn lớp, nhóm có thể cử ra một một đại diện hoặc phân công mỗi thành viêntrình bày một phần nếu nhiệm vụ giao cho nhóm khá phức tạp
Cấu tạo của một tiết học (hoặc một buổi làm việc) theo nhóm có thể như sau:a.Làm việc chung cả lớp:
+ Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức
+ Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ
+ Hướng dẫn cách làm việc trong nhóm
b.Làm việc theo nhóm:
+ Phân công nhóm
+ Cá nhân làm việc độc lập rồi trao đổi thảo luận trong nhóm
+ Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm
c.Tổng kết trước lớp:
+ Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả
+ Thảo luận chung
+ Giáo viên tổng kết, đặt vấn đề tiếp theo
Phương pháp dạy học hợp tác cho phép các thành viên trong nhóm chia sẻ cácbăn khoăn, kinh nghiệm của bản thân cùng nhau xây dựng nhận thức mới bằngcách nói ra những điều đang nghĩ, mỗi người có thể nhận rõ trình độ hiểu biết củamình với chủ đề nêu ra thấy mình cần phải học hỏi thêm những gì Bài học trởthành quá trình học hỏi lẫn nhau chứ không phải là sự tiếp nhận thụ động từ giáoviên thành công của bài học phụ thuộc vào sự tham gia nhiệt tình của mọi thànhviên, phụ thuộc vào khả năng của người điều khiển
Trang 18Phương pháp này thường được sử dụng trong các lớp tập huấn mà học viênđến từ nhiều nguồn, hiểu biết của mỗi người về vấn đề nêu ra không đồng đều, cóthể bổ sung cho nhau Nó cũng được sử dụng trong trường phổ thông như mộtphương pháp trung gian giữa làm việc độc lập của từng học sinh với làm việc chungcủa cả lớp Tuy nhiên phương pháp này thường bị hạn chế bởi không gian chật hẹpcủa lớp học bởi thời gian hạn định của tiết học, bởi trình độ tổ chức của giáo viên.Sự thành công của phương pháp hoạt động nhóm thể hiện ở khả năng hợp tác giữa
các thành viên trong tâp thể, các thành viên tư duy tích cực để cả nhóm có kết quả tốt
Các PPDH tích cực rất đa dạng và phong phú, không có một phương pháp dạyhọc nào là toàn năng phù hợp với mọi mục tiêu và nội dung dạy học Mỗi PPDH cónhững ưu, nhược điểm và giới hạn sử dụng riêng Vì vậy việc phối hợp đa dạng cácPPDH là phương hướng quan trọng để phát huy tính tích cực và nâng cao chấtlượng dạy học đồng thời biết cải tiến các PPDH truyền thống như thuyết trình, đàmthoại và luyện tập để mang lại hiệu quả dạy học tối ưu nhất
1.2 Cở sở thực tiễn
1.2.1 Thực trạng dạy học Hóa học ở trường THPT hiện nay
* Thực trạng việc dạy
Qua trao đổi với GV giảng dạy môn hóa học THPT chúng tôi rút ra một sốnhận xét sau:
- Trên tinh thần dạy học tích cực GV hướng dẫn, điều khiển để HS tự tìm rakiến thức mới thì chỉ một số rất ít GV có đầu tư cho bài dạy có hệ thống câu hỏi phùhợp buộc HS đọc và làm việc với sách giáo khoa còn đa số GV vẫn sử dụng PPDHtruyền thống thầy đọc hoặc ghi lên bảng HS nghe và chép theo vì nhiều lý do lớpđông, thời gian lên lớp ít mà bài dạy thì dài, áp lực thi cử buộc GV phải thay đổicách dạy cho phù hợp trong đó lý do chính là GV thiếu tinh thần trách nhiệm trongviệc đổi mới PPDH
- Áp lực trong các kỳ thi đại học buộc giáo viên phải tìm cách làm sao để HScủa mình biết được các dạng bài sẽ thi vào đại học nên đa số GV dạy theo hướngcung cấp các kỹ năng giải nhanh bài tập trắc nghiệm nên số lượng câu hỏi đi sâuvào bản chất hóa học ngày càng giảm, nếu có thì cũng chỉ một vài câu sau khi họcxong bài mới với mục đích củng cố bài Như vậy việc dạy học hóa học ngày càngthiên về giải bài tập hơn là giải thích các hiện tượng trong thực tiễn và sản xuất cóliên quan đến hóa học
Trang 19- Điều kiện cơ sở vật chất vẫn còn thiếu thốn, chưa có phòng học riêng dànhcho bộ môn hóa học Đa số các trường có phòng thí nghiệm nhưng việc học tạiphòng thí nghiệm rất bất tiện do phòng rộng, GV khó quản lí lớp, GV phải nói tonên ảnh hưởng đáng kể đến tiết dạy có sử dụng thí nghiệm hóa học Vì vậy việc sửdụng thí nghiệm trong tiết dạy cũng hạn chế trừ những tiết thao giảng, hội giảng.
* Thực trạng việc học của HS
- Tình trạng học lệch trong HS ngày càng thể hiện rõ nét Những HS theo khối
A, B thì các em rất chú trọng môn hóa nên đã học thêm trước, ngược lại những HStheo các khối khác thì việc học rất thụ động chỉ học khi GV nhắc nhở Cùng một BTnhưng những em đã học trước thì nhìn qua là biết đáp án trong khi những em khácthì không tự giác giải, ngồi chờ GV chữa bài Tình trạng phân hóa trình độ trongmột lớp học ảnh hưởng rất lớn đến việc dạy của GV
- Mục tiêu của đa số HS là đậu đại học nên việc học của các em thiên về việclàm sao để giải bài tập trắc nghiệm một cách nhanh nhất Vì vậy hầu hết HS chỉ họcphương pháp giải bài tập mà không cần học PTHH
- Thi hoặc kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm tuy có những ưu điểm nhưngvẫn tồn tại yếu điểm là HS không học bài mà vẫn có thể đánh mò hoặc nhìn bài bạn.Như vậy tinh thần học tập của một số HS chưa cao Học vì điểm mà không phải vìsự tiến bộ của mình
- Ngày nay, thời gian học thêm chiếm gần hết quỹ thời gian của các em nênviệc tự học, tự nghiên cứu và giải bài tập ở nhà rất ít Vì vậy kiến thức các emkhông bền
1.2.2 Thực trạng sử dụng bài tập Hóa học trong dạy bài mới ở trường THPT hiện nay
Chúng tôi đã tiến hành điều tra tình hình sử dụng PPDH đối với GV ở 3trường THPT ở tỉnh Quảng Trị: THPT Đông Hà, THPT Lê Lợi, THPT Vĩnh Linh.Qua điều tra và phỏng vấn GV 3 trường THPT ở tỉnh Quảng Trị chúng tôi có một
số nhận xét về tình hình sử dụng BTHH như sau:
- PPDH chủ yếu được sử dụng là PPDH đàm thoại Bài tập Hóa học để dạyhọc bài mới đã và đang được vận dụng nhưng còn hạn chế Một số tiết luyện tập cóthao giảng thì GV ôn tập dưới dạng bài tập nhằm hệ thống lại kiến thức hoặc củng
cố kiến thức cho HS
Trang 20- BTNT hầu như chưa được sử dụng với lý do việc thiết kế những bài tập mấtrất nhiều thời gian, không có bài tập sẵn.
- Một số ít GV đã từng sử dụng BTHH trong tiết dạy bài mới đều thấy việc sửdụng bài tập cho hiệu quả cao, không khí học tập trong lớp cũng sôi nổi Việc HS
làm bài tập ngay tại lớp và ghi điểm tốt củng tạo ra được động lực học tập cho các em
- Đa số TN trên lớp do GV thực hiện nên chưa phát huy được hết khả năngcủa HS nhất là khả năng phát hiện vấn đề
- Hình thức chủ yếu được GV sử dụng khi nghiên cứu bài mới là cho HSnghiên cứu SGK, trong đó GV đặt ra các câu hỏi yêu cầu HS đọc SGK để trả lờimột ý nào đó Như vậy một tiết dạy GV phải đặt câu hỏi rất nhiều lần, điều này dẫnđến những câu hỏi vụn vặt, gây ra sự nhàm chán cho HS
Như vậy BTHH vừa là phương tiện vừa là phương pháp để phát huy tính tíchcực tự lực, sáng tạo của HS, góp phần vào đổi mới PPDH hiện nay nhưng việc sửdụng BTHH vào quá trình dạy học cần được chú ý hơn đặc biệt là BTNT Nếu mỗi
GV tự thiết kế BTNT dần dần chúng ta sẽ có hệ thống BTNT để việc sử dụng trởnên phổ biến, vấn đề tốn thời gian không còn là nỗi lo của GV nữa
2 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học Hóa học, các phương phápdạy học tích cực trong dạy học Hóa học và điều tra tình hình sử dụng các PPDH.Dựa trên thực trạng sử dụng các phương pháp dạy học, chiến lược phát triển giáodục THPT, từ đó thấy được sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học sao chophù hợp với những yêu cầu đòi hỏi của nền giáo dục nước nhà
Tất cả những vấn đề nêu trên là nền tảng cần thiết giúp chúng tôi đưa ra nhữngnội dung, những phương án tốt nhất trong dạy học nhằm tăng cường chất lượng,hiệu quả dạy học nói chung và dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon ở trường phổ
thông nói riêng Đó chính là nội dung chính của chương tiếp theo mà chúng tôi đề cập
Trang 21Chương 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC
TRONG DẠY HỌC PHẦN DẪN XUẤT HIĐROCACBON
Ở CHƯƠNG TRÌNH 11 NÂNG CAO 2.1.Thiết kế và sử dụng bài tập Hóa học trong dạy bài mới
2.1.1 Nguyên tắc xây dựng và đặc trưng của bài tập nhận thức.
1 Nguyên tắc xây dựng bài toán nhận thức
Việc xây dựng BTNT phải đảm bảo những nguyên tắc sau đây:
- Phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS
Khi xây dựng BTNT điều quan trọng nhất phải chứa đựng mâu thuẫn nhậnthức và các tình huống có vấn đề Mâu thuẫn nhận thức phải vừa sức, được HS tiếpnhận và trở thành mâu thuẫn chủ quan trong nhận thức, nó kích thích tính tích cực,tạo cho HS ham muốn tìm tòi, sáng tạo để giải quyết mâu thuẫn đó trong BTNT.Bài tập chứa các tình huống nghịch lí - bế tắc, tình huống lựa chọn, tình huống vìsao…bằng những thao tác tư duy HS tìm ra được mối quan hệ giữa cái đã biết vàcái cần tìm Nhờ những kinh nghiệm vốn có của HS và những sự tích cực tìm tòi,sáng tạo đó mà HS giải quyết được BTNT, kết quả là họ nắm được tri thức mới vềcái chưa biết nhờ đó mà tích lũy thêm được kinh nghiệm mới cho bản thân
- Đảm bảo nội dung khoa học của các kiến thức cần chuyển tới HS qua các BTNT
Hệ thống BTNT phải phản ánh được những nội dung cơ bản của cả chương,mục Mỗi BTNT khi thiết kế phải thể hiện được một hoặc một số đơn vị kiến thứcquan trọng cũng như mối liên hệ bên trong của các đơn vị kiến thức trong chươnghay mục đó
- Phản ánh được tính hệ thống, tính khái quát
BTNT phải thể hiện được logic hệ thống trong hoạt động tư duy và tính hệthống về nội dung tri thức khoa học Khi thiết kế BTNT phải xác định được vị trícủa nó ở đâu trong cả hệ thống BTNT, phải thể hiện được sự kế thừa, phát triểnnhững nội dung tri thức, lí thuyết chủ đạo đã học, phải thể hiện được tính khái quáttheo một mục đích sư phạm nhất định
2 Đặc trưng của bài tập nhận thức
Bài tập nhận thức có 3 đặc trưng cơ bản sau:
- Tri thức mới xuất phát từ kiến thức đã biết
Trang 22- Đòi hỏi người học phải tìm tòi, không mang tính tái hiện BTNT chứa đựngchướng ngại nhận thức mà người giải không thể dùng sự tái hiện hay hành độngquen thuộc để tìm ra lời giải mà phải thông qua quá trình tích cực tìm tòi, phát hiện
tức là không có lời giải được chuẩn bị sẵn.
- Vừa sức với người học
Mâu thuẫn nhận thức phải được cấu trúc lại một cách sư phạm để thực hiệnđược đồng thời hai mục đích, vừa sức và không có lời giải được chuẩn bị sẵn Cấutrúc đặc biệt này có tác dụng kích thích ham muốn tìm tòi phát hiện của HS
2.1.2 Quy trình xây dựng bài tập nhận thức trong dạy học hóa học
Từ những nghiên cứu lí luận về bài tập nhận thức, chúng tôi xin đưa ra quytrình chung xây dựng bài toán nhận thức trong dạy học Hoá học hữu cơ có thể tiếnhành qua 3 bước sau đây:
Bước 1 Xác định mục tiêu kiến thức của BTNT trong hệ thống (chương, bài,
mục) trong đó chỉ rõ kiến thức HS đã học và kiến thức cần hình thành.
Bước 2 Chọn các dữ kiện xuất phát (điều đã biết) phù hợp với trình độ HS để
tạo mâu thuẫn trong nhận thức hoặc tạo ra các tình huống có vấn đề của BTNT.
Bước 3 Sử dụng câu hỏi, bài tập cụ thể để xây dựng BTNT Xây dựng các giả
thiết và yêu cầu cho mỗi bài tập để khi thực hiện mỗi kết luận có thể lắp ráp dần các kiến thức theo một hệ thống logic nhằm lộ ra hệ thống kiến thức hoàn chỉnh trong mỗi bài tập.
2.1.3 Các dạng bài tập nhận thức sử dụng trong dạy học phần dẫn xuất Hidrocacbon ở chương trình 11 nâng cao
a) Bài tập nhận thức nghiên cứu bài mới
- Đặc điểm: Bài tập nhận thức nghiên cứu bài mới phải chứa đựng sự không
phù hợp giữa cái đã biết (kiến thức, kĩ năng đã có, ) và cái chưa biết (kiến thứcmới, mối liên hệ mới,…) Bằng sự tích cực tìm tòi, nghiên cứu để tìm ra mối liên hệgiữa chúng, từ đó chủ động đưa ra cách thức giải để tìm ra đáp số và chiếm lĩnhđược tri thức mới
- Kĩ thuật thiết kế BTNT
+ Xác định nguồn kiến thức đó thuộc khái niệm, tính chất hay cơ chế
+ Tách nhỏ các kiến thức ra thành các đơn vị, từ đó chọn yếu tố nào là giảthiết (điều đã cho) và yếu tố nào là yêu cầu cần tìm (cái chưa biết hay là kết luận)của bài toán đó
Trang 23+ Sử dụng các câu hỏi, bài tập, bài toán cụ thể,… để xây dựng BTNT, sao cho khithực hiện mỗi kết luận có thể lắp ráp dần các kiến thức theo một hệ thống logic nhằm lộ
ra kiến thức về một khái niệm, một tính chất hay một cơ chế mà nội dung của nó nằmgọn trong mỗi bài toán
Trong bài toán nhận thức nghiên cứu tài liệu mới cả giả thiết và kết luận đều lànhững vấn đề còn mới mẻ đối với học sinh Khi tiến hành thực hiện tìm lời giải HS phảidựa vào tài liệu SGK để nghiên cứu giả thiết, có khi phải dựa vào các bài tập phụ làmviệc trước với SGK mà GV chủ động đưa ra BTNT dạng này thường có một giả thiếtđặc trưng, sau khi nghiên cứu kỹ giả thiết HS mới tìm ra mối liên quan giữa dữ kiện đãcho với từng kết luận, nghiên cứu tiếp tài liệu để xác định được mối liên hệ bản chất bêntrong để tìm ra lời giải dẫn tới mỗi kết luận Đó chính là kiến thức mới
b) Bài tập nhận thức dùng để củng cố, hoàn thiện kiến thức
- Đặc điểm: Việc củng cố hoàn thiện kiến thức có thể tiến hành ngay trong tiết
giảng bài mới, kết thúc một bài, một chương…HS coi như đã có kiến thức cơ bản vềbài mới nhưng các kiến thức đó còn rời rạc, tản mạn, chưa thành hệ thống Lúc nàycái mới trong bài toán nhận thức để củng cố hoàn thiện kiến thức không phải là kiếnthức mới mà là tạo ra một mối liên hệ giữa các kiến thức mới đã tiếp thu, cách ápdụng kiến thức vừa học vào những tình huống mới,… BTNT lúc này cho phép thựchiện một mục đích dạy học rất quan trọng là: Khái quát hóa, hệ thống hóa kiến thức
đã học, rèn luyện các thao tác logic cơ bản ở mức cao hơn cho HS
- Kĩ thuật thiết kế BTNT dùng để củng cố, hoàn thiện kiến thức
Kĩ thuật thiết kế BTNT để củng cố, hoàn thiện kiến thức tương tự kĩ thuật thiết kếBTNT nghiên cứu tài liệu mới nhưng khác với bài toán nghiên cứu tài liệu mới ở chỗ: + Đưa ra nhiều dữ kiện mà mỗi dữ kiện có thể đi đến giải quyết 1 vấn đề cầntìm hoặc tất cả các dữ kiện đã cho đều nhằm mục đích tìm ra một kết luận
+ Các dữ kiện đã cho và những điều cần tìm đều là những nội dung kiến thức
mà HS đã biết nhưng chưa được hình thành trong tư duy của HS một cách có hệthống, nên khi giải HS buộc phải sử dụng các thao tác tư duy vốn có, vừa phải tạo
ra những thao tác tư duy mới để bộc lộ ra mối quan hệ logic giữa cái đã cho và cáicần tìm Như vậy BTNT dạng này giúp nâng cao nhận thức cho HS, đồng thời giúp
GV phát hiện ra những yếu kém cũng như năng lực thực sự của HS để kịp thời bổsung trong những tiết dạy sau
Trang 24+ Mức độ khái quát và hệ thống kiến thức có thể trong phạm vi một bài Mộtchương hoặc một phần nào đó ở mức cao hơn.
+ Để BTNT có hiệu quả cao, gây được sự kích thích tìm tòi phải chọn giả thiếtphù hợp với năng lực tư duy của HS từng khối, lớp
c) Bài tập nhận thức để nâng cao kiến thức, vận dụng sáng tạo
- Đặc điểm : Bài toán nhận thức phải mang tính khái quát cao, chứa đựng những
nét bản chất, mối liên hệ mới hoàn toàn so với mối liên hệ đã có, vận dụng trong nhữngđiều kiện có tính chất khác biệt, BTNT không chỉ chứa đựng tri thức mới mà cònchứa đựng cách thức mới để tiếp cận tri thức, từ đó phát triển tư duy sáng tạo cho HS
- Kĩ thuật: Kĩ thuật thiết kế BTNT để nâng cao kiến thức, vận dụng sáng tạo
giống như kĩ thuật thiết kế BTNT dùng để củng cố, hoàn thiện kiến thức Quantrọng nhất khi xây dựng BTNT dạng này đó là lựa chọn giả thiết và kết luận sao chocon đường đi từ giả thiết đến kết luận không chỉ dừng ở mức độ tái hiện, hệ thốngkiến thức đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo
2.1.3.1 Các BTNT sử dụng trong dạy học phần cấu trúc phân tử
Đặc điểm: Cấu trúc phân tử là cơ sở để dự đoán tính chất vật lí và tính chấthóa học của các chất nên GV cho HS nghiên cứu phần này trước khi dạy phần tínhchất vật lí và tính chất hóa học Tuy nhiên đây là phần kiến thức khó, trừu tượng.Kiến thức học sinh đã có là kiến thức phần liên kết hóa học đã học ở chương trìnhlớp 10, kiến thức phần đại cương hóa hữu cơ và phần hiđrocacbon vừa học Vì vậycách xây dựng BTNT dạng này chủ yếu dựa trên cơ sở kết hợp sử dụng các môhình, độ âm điện và các hiệu ứng cấu trúc (phần hiệu ứng cấu trúc HS không đượctrang bị nên GV phải cung cấp thêm cho HS khi cần thiết)
Bài 1: Đặc điểm cấu tạo của dẫn xuất halogen
Bước 1: Xác định mục tiêu kiến thức
KT đã học: CTCT của dẫn xuất halogen và mối quan hệ giữa hiệu độ âm điện
và liên kết hóa học
KT cần hình thành:
- Độ âm điện của halogen nói chung đều lớn hơn của cacbon vì thế liên kếtcacbon - halogen là liên kết CHT phân cực, halogen mang một phần điện tích âm, Cmang một phần điện tích dương
Trang 25- Liên kết cacbon - halogen là liên kết CHT phân cực nên khi tham gia phảnứng liên kết này có thể bị đứt Dự đoán khả năng phản ứng: dẫn xuất halogen cóthể tham gia phản ứng thế hoặc tách.
- Gốc hiđrocacbon có ảnh hưởng lớn đến khả năng phản ứng của các dẫnxuất halogen
Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề
1 Vì sao liên kết cacbon – halogen có khả năng phản ứng cao hơn những liênkết khác?
2 Vì sao độ bền liên kết cacbon – halogen phụ thuộc nhiều vào bản chất gốchiđrocacbon?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Ví dụ 1: Cho dẫn xuất halogen sau: – C – C – X
1 Vì sao liên kết cacbon – halogen có khả năng phản ứng cao hơn những liênkết khác trong dẫn xuất halogen?
2 Dự đoán khả năng phản ứng của dẫn xuất halogen?
3 So sánh độ bền kiên kết C – Cl trong các nhóm hợp chất sau? Giải thích?
C6H5Cl , CH2=CHCl (Nhóm 1)
CH3Cl, CH2=CH-CH2-CH2Cl (Nhóm 2)
C6H5CH2Cl, CH2=CH-CH2Cl (Nhóm 3)
Ví dụ 2: Áp dụng trong trường hợp HS có trình độ trung bình
1 Giải thích vì sao trong dẫn xuất halogen liên kết cacbon – halogen là liênkết CHT phân cực? Biễu diễn sự phân cực liên kết trong hợp chất metyl clorua?
2 Dự đoán khả năng phản ứng của dẫn xuất halogen?
Bài 2: Đặc điểm cấu tạo của ancol
Bước 1: Xác định mục tiêu kiến thức
Trang 26- Nguyên tử H trong nhóm -OH của ancol có tính linh động do nguyên tử O cóđộ âm điện lớn hơn H, nên liên kết O-H phân cực về phía O vì vậy nguyên tử H liênkết yếu với nguyên tử O, trở nên linh động Nhưng độ linh động yếu hơn trong axithữu cơ hoặc vô cơ chứa oxi vì trong axit độ phân cực liên kết –O-H lớn hơn.
Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề
- Khi tham gia phản ứng liên kết nào trong ancol có thể bị đứt C-C, C-H, C-Ohay O-H?
- Vì sao ancol không có tính axit?
Bước 3: Bài tập nhận thức
1 Biểu diễn và giải thích sự phân cực liên kết trong phân tử ancol?
2 Khi tham gia phản ứng ancol có thể bị đứt liên kết nào?
3 Giải thích tại sao nguyên tử H trong nhóm -OH của ancol có tính linh động
nhưng không có tính axit như những axit hữu cơ cũng như axit vô cơ chứa oxi?
Bài 3: Đặc điểm cấu tạo của phenol
Bước 1: Xác định mục tiêu kiến thức
KT đã học: Đặc điểm cấu tạo của ancol, công thức cấu tạo của phenol.
KT cần hình thành:
Ảnh hưởng qua lại của gốc phenyl (-C6H5) và nhóm -OH trong phân tử phenol:+ Gốc phenyl (-C6H5) hút cặp electron tự do của nguyên tử O, để cặp electron
đó xen phủ với các e π của vòng benzen Chiều chuyển dịch electron được biểu thịbằng mũi tên cong Sự chuyển dịch electron làm giảm mật độ electron trên nguyên
tử O, do đó làm tăng sự phân cực của liên kết –OH Kết quả là nguyên tử H trong
nhóm -OH của phenol trở nên linh động hơn
+ Nhóm –OH đẩy electron, sự chuyển dịch electron đã làm cho mật độelectron ở vòng benzen tăng lên nhất là ở các vị trí o và p, làm cho phản ứng thế dễdàng hơn benzen và đồng đẳng
+ Hiệu ứng liên hợp trong phenol làm cho liên kết C-O trở nên bền hơn so vớiancol, khả năng tham gia phản ứng cắt liên kết C-O khó khăn hơn ancol
Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề
- Đều chứa nhóm –OH nhưng độ linh động của nguyên tử H trong nhóm –OH
của ancol và phenol có như nhau không?
- So sánh khả năng phản ứng thế của phenol và benzen?
Trang 27- Liên kết C-O trong phenol có dễ dàng bị đứt như trong ancol không?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Các hiệu ứng trong ancol và phenol được mô tả như sau:
1 So sánh độ linh động của nguyên tử H trong nhóm –OH của ancol và phenol?
2 Trong phân tử phenol electron tập trung nhiều nhất ở các vị trí nào của nhân benzen?
3 Dự đoán khả năng phản ứng thế vào nhân thơm của phenol?
4 So sánh độ bền liên kết C-O trong ancol và phenol? Giải thích?
Bài 3: Đặc điểm cấu tạo của anđehit và xeton
Bước 1: Xác định mục tiêu kiến thức
KT đã học:
Liên kết hóa học và lai hóa
KT cần hình thành:
- Trong phân tử anđehit và xeton nguyên tử C của nhóm cacbonyl (C=O) ởtrạng thái lai hóa sp2 với góc hóa trị 1200 Hai nguyên tử C và O nối với nhau bằngmột một liên kết б và một liên kết π
- Liên kết C=O phân cực về phía O vì O có độ âm điện lớn hơn C
- So sánh liên kết C=O và C=C
+ Liên kết C=O: có liên kết π do tương tác obital p của C-sp2 với obital p của O-sp2,chiều dài liên kết 1,2 A o , năng lượng 180 kcal/mol, mô men lưỡng cực lớn μ = 2,7D.+ Liên kết C=C: có liên kết π do tương tác của 2 obital p của C-sp2 với nhau,chiều dài liên kết 1,33 A o , năng lượng 147 kcal/mol, liên kết C=C không phân cực
- Dự đoán khả năng xảy ra phản ứng hóa học: Nhóm cacbonyl quyết địnhtính chất hóa học của anđehit và xeton, cụ thể:
+ Nhóm C=O có tính chất không no và phân cực nên tham gia phản ứng cộng.+ Liên kết C=O trong anđehit kém bền hơn trong xeton (do trong xeton điệntích dương trên C được giải tỏa với 2 nhóm ankyl) nên anđehit dễ bị oxi hóa cònxeton khó bị oxi hóa
Trang 28Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề
- Đều là liên kết đôi nhưng liên kết C=C và liên kết C=O có gì khác nhau?
- Trên cơ sở cấu tạo dự đoán tính chất hóa học của anđehit và xeton?
Bước 3: Bài tập nhận thức
a.Cấu trúc của nhóm cabonyl
b Mô hình phân tử HCHO
c Mô hình phân tử CH 3 COCH 3
Dựa vào cấu trúc nhóm cacbonyl hãy cho biết:
1 Trạng thái lai hóa của nguyên tử C trong nhóm cacbonyl?
2 So sánh liên kết C=O và C=C từ đó cho biết khả năng phản ứng của các liên kết?
3 Dự đoán tính chất hóa học của anđehit và xeton?
Bài 4: Đặc điểm cấu tạo của axit
Bước 1: Xác định mục tiêu kiến thức
KT đã học
- Lớp 9 HS đã được học CH3COOH có tính axit do trong phân tử có nhóm COOH
- Tính chất hóa học của axit: Tính axit (dd axit làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng
với dd NaOH, CuO, Zn, Na2CO3), tác dụng với C2H5OH tạo este
KT cần hình thành:
- Liên kết –OH phân cực về phía oxi, nhóm C=O là nhóm hút e mạnh làm choliên kết –OH trong nhóm axit càng phân cực hơn nên nguyên tử H trong nhóm –COOHlinh động axit cacboxylic có tính axit Khi hòa tan vào nước tạo ra ion H3O+
RCOOH + H2O RCOO- + H3O+
- Dự đoán tính chất hóa học của axit: Ngoài tính chất đặc trưng của nhóm chứccòn có tính chất của gốc hiđrocacbon Gốc hiđrocacbon không no có phản ứngcộng, trùng hợp, oxi hóa…Gốc hiđrocacbon no hoặc thơm có phản ứng thế
Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức
- Đều chứa liên kết C=O nhưng anđehit và xeton không có tính axit?
- Gốc hiđrocacbon có ảnh hưởng đến tính chất hóa học của axit không?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Xét axit cacboxylic RCOOH
1 Hãy biểu biễn các hiệu ứng trong nhóm –COOH của axit trên?
2 Giải thích tính axit của dd axit cacboxylic?
Trang 293.Tính chất hóa học của axit phụ thuộc nhiều vào gốc hiđrocacbon? Dự đoántính chất của axit khi R là gốc hiđrocacbon no, không no, thơm?
2.1.3.2 Các bài tập sử dụng trong dạy học phần tính chất vật lý
Đặc điểm: Tính chất vật lí của các chất thực ra quan trọng không kém gì tính
chất hóa học Tính chất vật lí tham gia quyết định khả năng ứng dụng của một chất,tính chất vật lí giúp học sinh giải các bài tập kiểu nhận biết và tách biệt đúng vớithực tế hóa học, biết về tính chất vật lí giúp học sinh xử lí tốt các tình huống trongthực tế Giả thiết để xây dựng BTNT là bảng số liệu thực nghiệm, mẫu vật, thínghiệm vật lí và những điều học sinh đã được quan sát trong thực tế cuộc sống
Bài 1 Tính chất vật lí của dẫn xuất halogen
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Kiến thức cũ có liên quan:
- Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp
- Những chất có cấu tạo phân tử càng giống nhau thì càng dễ tan trong nhau.
Kiến thức cần hình thành:
- Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào bản chất halogen và mạch cacbon
- Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo chiều tăng của khối lượngphân tử vì lực hút giữa các phân tử tăng dần
- Phân tử dẫn xuất halogen tính phân cực kém vì vậy dẫn xuất halogen khôngtan trong nước mà tan trong dung môi không phân cực như hiđrocacbon, ete
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn
- Học sinh nghiên cứu bảng các giá trị nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi củamột số chất và nhận thấy :
+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của dẫn xuất halogen tăng theo phân tử khối + Đều là dẫn xuất monohalogenua nhưng các chất ở trạng thái khí: CH3F ,
CH3Cl, CH3Br còn CH3I ở trạng thái lỏng ở điều kiện thường
- Vì sao dẫn xuất halogen kỵ nước, ưa dầu mỡ.
Trang 30a Nhận xét sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất trên?Giải thích?
b Cho biết trạng thái ở điều kiện thường của các chất trên?
Bài 2: Tính chất vật lí của ancol
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Kiến thức cũ có liên quan:
- Những chất có cấu tạo phân tử càng giống nhau thì càng dễ tan trong nhau.
Kiến thức cần hình thành:
- Nhìn chung nhiệt độ sôi của các ancol đơn chức phụ thuộc vào phân tử khối.Nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của khối lượng phân tử vì lực hút giữa cácphân tử tăng dần
- Gốc hiđrocacbon có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ sôi của các ancol vì ảnhhưởng đến độ phân cực của liên kết -OH Liên kết -OH càng phân cực nhiệt độ sôicàng cao
- Phân tử ancol tan tốt trong nước, độ tan phụ thuộc vào gốc hiđrocacbon, gốchiđrocacbon càng lớn tính kỵ nước càng cao
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn
Vì sao dẫn xuất halogen không tan trong nước mà ancol tan được trong nước?
Vì sao đều chứa nhóm OH nhưng độ tan của các ancol trong nước khác nhau?
Vì sao các ancol có phân tử khối khác nhau lại có nhiệt độ sôi khác nhau?
Vì sao các ancol đồng phân có nhiệt độ sôi khác nhau?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Tham khảo bảng 8.3
Trang 31Bảng hằng số vật lí của một số ancol
2 Vì sao khi số nguyên tử C tăng lên (từ C4 trở đi) độ tan giảm?
3 Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các ancolđồng phân của C4H9OH? Giải thích?
Bài 3: Liên kết hiđro
Tham khảo bảng 8.4 (SGK)
2 Liên kết hiđro là liên kết giữa nguyên tử H ling động (H liên kết với O, N,F) với nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn (O, N, F) và được biểu diễn bằngdấu “ ” Trong các hợp chất trên, chất nào có liên kết hiđro? Hãy biểu diễn?
3 Hãy cho biết liên kết hiđro ảnh hưởng như thế nào đến nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi và độ tan trong nước?
Bài 4: Tính chất vật lí của phenol
Giải thích một số tính chất vật lí của phenol:
1.Tại sao C6H5OH ít tan trong nước lạnh, trên 660C tan vô hạn?
Trang 322 Dung dịch C6H5OH và C2H5OH có những dạng liên kết hiđro nào? Dạngnào bền? Giải thích
3 Tại sao nếu để lâu phenol chuyển thành màu hồng và đen dần?
4 Cho các giá trị nhiệt độ sôi ( 0C): 100; 78,3; 182 và các chất phenol, etanol,nước Hãy điền các giá trị nhiệt độ sôi vào các chất cho phù hợp Giải thích?
Bài 5: Tính chất vật lí của anđehit – xeton
1 HCHO, CH3COCH3 tan rất tốt trong nước, hãy giải thích?
Chất C 3 H 8 C 3 H 6 CH 3 CH 2 CHO CH 3 COCH 3 CH 3 CH 2 CH 2 OH
Nhận xét nhiệt độ sôi của anđehit và xeton so với hiđrocacbon và ancol cócùng số nguyên tử C? Giải thích?
Bài 5: Tính chất vật lí của axit cacboxylic
1 Giữa các phân tử axit cacboxylic có thể tạo ra những kiểu liên kết hiđronào? Biểu diễn liên kết hiđro giữa các phân tử CH3COOH?
2 So sánh độ bền liên kết hiđro giữa các phân tử ancol và giữa các phân tửaxit cacboxylic Dự đoán nhiệt độ sôi của axit cacboxylic và ancol có cùng sốnguyên tử cacbon?
2.1.3.3 Các bài tập sử dụng trong dạy học phần tính chất hóa học
Đặc điểm: Tính chất hóa học được HS nghiên cứu sau phần cấu trúc phân tử,
HS dự đoán tính chất hóa học từ cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ, các tính chất dựđoán này được kiểm chứng bằng thực nghiệm Vì vậy, để giúp HS chủ động tiếp thukiến thức mới, thao tác dạy học và phương pháp dạy học chủ yếu được sử dụng gồm:
1 GV biểu diễn thí nghiệm, HS quan sát, rút ra nhận xét
2 HS làm thí nghiệm và rút ra nhận xét
3 GV mô tả thí nghiệm, HS rút ra nhận xét
4 GV hướng dẫn HS phân tích số liệu thực nghiệm, từ đó rút ra nhận xét
5 Cho biết các PTHH, HS rút ra nhận xét và quy luật phản ứng
6 GV hướng dẫn HS so sánh, khái quát hóa từ đó rút ra nhận xét
Bài 1: Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH.
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Trang 33Kiến thức cũ có liên quan: HS biết khái niệm phản ứng thế và cấu tạo của dẫn xuất halogen
Kiến thức cần hình thành:
- Liên kết C-X phân cực nên dẫn xuất halogen có khả năng tham gia phản ứngthế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH
- Phản ứng thế nguyên tử halogen trong dẫn xuất halogen phụ thuộc rất nhiềuvào bản chất của gốc hiđrocacbon Các dẫn xuất halogen được chia làm 3 loại:Loại 1: Ankyl halogenua (các hợp chất có khả năng phản ứng trung bình)Loại 2: Anlyl halogenua (RCH=CH-CH2X, các hợp chất có khả năng phảnứng cao)
Loại 3: Phenyl halogenua (halogen đính trực tiếp với vòng benzen, các hợpchất có khả năng phản ứng kém)
Khả năng phản ứng: Loại 2 > Loại 1 > Loại 3
Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề.
- Phản ứng thế của dẫn xuất halogen xảy ra trong điều kiện nào?
- Gốc hiđrocacbon ảnh hưởng như thế nào đến khả năng phản ứng thế của dẫnxuất halogen?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Tiến hành các thí nghiệm với 3 chất lỏng: CH3-CH2-CH2-Cl, CH2=CH-CH2-Cl,
C6H5Cl, Các thí nghiệm và kết quả thí nghiệm như sau:
CH3-CH2-CH2-Cl
CH2=CH-CH2-Cl
Trang 34-1 Nhận xét điều kiện phản ứng của 3 chất trên?
2 Để chứng minh các phản ứng xảy ra người ta nhỏ dd AgNO3 vào dd sauphản ứng? Hãy viết các PTHH cho các phản ứng trên?
3 Đun C6H5Cl với dd NaOH đặm đặc ở 3000C, 200atm thì xảy ra phản ứng.Hãy viết PTHH cho phản ứng trên?
4 Ba chất lỏng trên đại diện cho 3 loại dẫn xuất halogen: Ankyl halogenua,anlyl halogenua, phenyl halogenua Hãy so sánh khả năng phản ứng của 3 loại dẫnxuất trên?
Bài 2: Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH.
Tiến hành thí nghiệm song song với 3 chất lỏng đại diện cho ankyl halogenua,anlyl halogenua và phenyl halogenua. Các tiến hành và kết quả thí nghiệm như sau (bảng 8.1 sgk):
Dẫn xuất halogen
đã rửa sạch Cl
-Lắc với nước, gạnlấy lớp nước, axithóa bằng HNO3,nhỏ vào đó ddAgNO3
Đun sôi với nước,gạn lấy lớp nước,axit hóa bằngHNO3, nhỏ vào đó
dd AgNO3
Đun sôi với ddNaOH, gạn lấy lớpnước, axit hóabằng HNO3, nhỏvào đó dd AgNO3
Trang 351 Hãy viết các PTHH (ghi đầy đủ điều kiện phản ứng) của 3 chất trên?
2 Vì sao phải axit hóa bằng HNO3?
3 So sánh điều kiện phản ứng của ankyl halogenua, anlyl halogenua và phenylhalogenua?
4 Phenyl clorua chỉ phản ứng với dd NaOH đặm đặc ở 3000C, 200atm Hãyviết PTHH cho phản ứng trên?
Bài 3: Phản ứng tách hiđro halogenua
Đun sôi dd gồm C2H5Br và KOH trong C2H5OH thấy xuất hiện khí A và dd B.Sục khí A vào dd Br2 thấy dd Br2 mất màu đồng thời tạo ra những giọt chất lỏngkhông tan trong nước (C2H4Br2)
1 Viết PTHH của phản ứng trên?
2 Phản ứng trên thuộc loại phản ứng gì? Điều kiện xảy ra phản ứng?
3 Viết PTHH tổng quát với ankyl halogenua?
Bài 4: Phản ứng tách hiđro halogenua – Quy tắc Zai-xép
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Kiến thức cũ có liên quan:
- Khái niệm phản ứng tách và bậc C
- Cách suy luận từ % sản phẩm đến hướng chiếm ưu thế của một phản ứng
(tương tự phản ứng thế halogen vào ankan, cộng HX vào anken)
Kiến thức cần hình thành:
- Phản ứng tách các dẫn xuất halogen bậc 1 thường chỉ tạo 1 olefin Trong khi
đó các dẫn xuất bậc 2 hoặc bậc 3 có thể tham gia phản ứng tách theo 2 hoặc 3hướng khác nhau tạo 2 hoặc 3 olefin đồng phân, một trong những sản phẩm đó sẽchiếm ưu thế hơn
- Hướng chính của phản ứng tách tuân theo quy tắc Zai-xép
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn
Vì sao C2H5Br, C3H7Br khi tham gia phản ứng tách chỉ tạo một sản phẩm, còn2-brombutan thì thu được 2 sản phẩm tách?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Cho dữ kiện thực nghiệm sau:
CH3-CH=CH-CH3 (81%) + HBr
CH3-CHBr-CH2-CH3
CH2=CH-CH2-CH3 (19%) + HBr
KOH,ancol,t 0
Trang 361 Vì sao C2H5Br, C3H7Br khi tham gia phản ứng tách chỉ tạo một sản phẩm,còn 2-brombutan thì thu được 2 sản phẩm tách?
2 Trong ứng tách hiđro halogenua phản ứng xảy ra theo hướng nào sẽ chiếm
ưu thế hơn?
3 So sánh điều kiện phản ứng tách hiđro halogenua và phản ứng thế nguyên tửhalogen của dẫn xuất halogen?
Bài 5: Quy tắc Zai-xép.
Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
1 Khi nào phản ứng tách HBr tạo thành 2 sản phẩm?
2 Theo quy tắc zai-xép thì sản phẩm nào là sản phẩm chính?
Bài 6: Phản ứng thế H của nhóm –OH (ancol)
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Kiến thức cũ có liên quan:
- Phản ứng Na + H2O
- Đặc điểm liên kết –O-H trong ancol là liên kết CHT phân cực về phía O nên
H linh động, do đó ancol dễ tham gia phản ứng thế
- Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi muối
Kiến thức cần hình thành:
- Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ancolat và giải phóng H2
2ROH + 2Na 2 RONa + H2
- Natri ancolat bị thủy phân hoàn toàn
RONa + H2O ROH + NaOH (Tính axit ancol < H2O)
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn
Tiến hành thí nghiệm cho Na tác dụng lần lượt với H2O và ancol
- Vì sao tốc độ phản ứng của H2O lớn hơn ancol?
- Vì sao sản phẩm của phản ứng ancol với Na tan trong nước cho dd làmphenolphtalein hóa hồng?
Trang 37Bước 3: Bài tập nhận thức
Tiến hành 2 thí nghiệm sau:
TN1: Na + nước dư
TN2: Na + ancol etylic dư
1 Nêu hiện tượng quan sát được, viết PTHH của các phản ứng?
2 So sánh khả năng phản ứng của nước và ancol etylic với Na từ đó cho biết độlinh động của nguyên tử H trong ancol và trong nước
3 Chưng cất đuổi hết ancol etylic dư ở thí nghiệm 2, lấy chất rắn hòa tan vào nước
- Quan sát chất rắn tan?
- Cho phenolphtalein vào dd thu được Nêu và giải thích hiện tượng bằng PTHH?
- So sánh tính axit của ancol và nước?
4 Viết PTHH dạng tổng quát của các phản ứng trên (với ancol ROH)?
Bài 7: Phản ứng riêng của glixerol
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Đây là một tính chất hoàn toàn mới đối với HS, do đó khi làm BT này GV cho
HS tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng đồng thời tham khảo SGK để biếtPTHH của các phản ứng
Kiến thức cần hình thành:
- Poli ancol có ít nhất 2 nhóm -OH kề nhau tác dụng với Cu(OH)2 tạo dungdịch màu xanh đặc trưng Phản ứng này dùng để phân biệt poli ancol có ít nhất 2nhóm -OH kề nhau với những ancol khác
- Cách viết PTHH của ancol có ít nhất 2 nhóm -OH kề nhau tác dụng với Cu(OH)2.
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn (Từ thực nghiệm).
Vì sao etanol và propan-1,3-điol không hòa tan được Cu(OH)2 mà glixerol vàetylen glicol hòa tan được?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Tiến hành 4 thí nghiệm sau:
TN1: Etanol + Cu(OH)2 TN3: Propan-1,3-diol + Cu(OH)2
TN2: Glixerol + Cu(OH)2 TN4: Etylen glicol + Cu(OH)2
1 Quan sát hiện tượng xảy ra và viết PTHH cho các phản ứng?
2 Vì sao etanol và propan-1,3-điol không phản ứng?
3 Những ancol tác dụng với Cu(OH)2 có đặc điểm chung gì?
Trang 38Bài 8: Phản ứng tách nước của ancol
Bước 1 Mục tiêu kiến thức.
Kiến thức cũ có liên quan:
- Phản ứng tách của dẫn xuất ankyl halogenua và quy tắc Zai-xép
- Phản ứng thế -OH bằng -OR (tạo ete)
Kiến thức cần hình thành:
- Tương tự ankyl halogenua, ancol no đơn chức, mạch hở bị đề hiđrat hóatheo sơ đồ chung:
R-CH2-CHOH-R’ R-CH=CH-R’ + H2O
Hoặc CnH2n+1+OH CnH2n + H2O
- Phản ứng tách nước từ ancol tuân theo quy tắc Zai-xép
- Có sự tranh chấp giữa phản ứng tách và phản ứng thế Phản ứng tách cần nhiệtđộ cao hơn phản ứng thế do năng lượng hoạt hóa của phản ứng tách lớn hơn 1,5 – 2,0kcal/mol
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn
- Vì sao phản ứng tách cần nhiệt độ cao hơn phản ứng thế?
- Đều là phản ứng tách nước khi đun với H2SO4đặc nhưng t0 > 1700C tạo anken,
t = 1300C tạo ete?
Bước 3: Bài tập nhận thức
Đun ancol etylic với H2SO4 đặc ở nhiệt độ thích hợp xảy ra phản ứng tách và thế
CH3-CH2OH
C2HOC2H5 + H2O
1 Vì sao phản ứng tách cần nhiệt độ cao hơn phản ứng thế?
2 Đun hỗn hợp butan-2-ol với H2SO4 đặc, 1700C thu được bao nhiêu anken?Theo quy tắc Zai-xép đâu là sản phẩm chính?
3 Viết PTHH dạng tổng quát khi thực hiện phản ứng đề hiđrat hóa ancol no,đơn chức, mạch hở?
Bài 9: Tính axit của phenol
Bước 1 Mục tiêu kiến thức
Kiến thức cũ có liên quan:
- Cấu trúc phân tử của ancol và phenol
H2SO4đặc
t 0 > 170 0 C
t = 130 0 C
+ C2H5OH