Tích hợp kiến thức các môn vật lý, toán học, sinh vật và giáo dục công dân vào giảng dạy bài “ANCOL” môn hóa học 11

SỞ GD & ĐT BẮC NINH Trường THPT Yên Phong số 2. Địa chỉ: Yên Trung, Yên Phong, Thanh Hóa BÀI GIẢNG TÍCH HỢP KIẾN THỨC LIÊN MÔN MÔN HÓA HỌC LỚP 11 THÔNG TIN VỀ GIÁO VIÊN Họ và tên: Hoàng Ngọc Hiền Sinh ngày: 23 tháng 5 năm 1982 PHỤ LỤC III PHIẾU MÔ TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC DỰ THI CỦA GIÁO VIÊN 1. Tên hồ sơ dạy học: TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MÔN VẬT LÝ, TOÁN HỌC, SINH VẬT VÀ GIÁO DỤC CÔNG DÂN VÀO GIẢNG DẠY BÀI “ANCOL” MÔN HÓA HỌC 11 2. Mục tiêu dạy học: Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp rất nhiều hiện tượng liên quan đến kiến thức hóa học. Một trong những chất tác động rất lớn đến các đời sống của con người đó là “Ancol Êtylic”. Để góp phần vào việc giúp các em học sinh hiểu được tính chất, CTCT, ứng dụng và sản xuất ancol ancol như thế nào … Tôi đã đề ra một số giải pháp vận kiến thức các môn học toán, lý, sinh, giáo dục công dân để giải quyết tốt các vấn đề liên quan đến bài ancol. a. Kiến thức: Biết được: - CTPT, CTCT, đặc điểm cấu tạo. - Tính chất hoá học: tác dụng kim loại kiềm, tác dụng Cu(OH)2, phản ứng tách nước - Ứng dụng: Làm nguyên liệu, dung môi trong công nghiệp. - Phương pháp điều chế ancol Êtylic từ tinh bột, đường hoặc từ Êtylen. b. Kỹ năng: - Quan sát mô hình phân tử, thí nghiệm, mẫu vật, hình ảnh rút ra được nhận xét về đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất hoá học. - Viết các PTHH dạng CTPT và CTCT thu gọn. - Tính khối lượng Ancol tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng có sử dụng độ ancol và hiệu suất quá trình - Giúp các em rèn tốt khả năng tư duy, thảo luận nhóm, thu thập thông tin, phân tích các kênh hình, kênh chữ, liên hệ thực tế. - Biết vận dụng kiến thức liên môn trong giải quyết vấn đề. c. Thái độ: - Học sinh cần có năng lực vận dụng những kiến thức liên môn sau để giải quyết các vấn đề bài học đặt ra: + Môn vật lý: Biết cách sử dụng ống đong để đong 1 thể tích ancol cho trước. Độ tan của ancol, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của ancol. + Môn toán học: Biết vận dụng những kiến thức toán học để biến đổi các công thức tính toán về độ ancol, những công thức chuyển đổi giữa các đại lượng để thực hiện 1 bài toán hóa, xác định công thức của ancol + Môn sinh học: Biết được các tác hại của ancol đối với sức khỏa con người. + Môn GDCD: Giải thích vấn đề bảo vệ môi trường trong sản xuất, tận dụng những phế phẩm của quá trình sản xuất ancol để sản xuất những sản phẩm khác. - Nghiêm túc, hợp tác tốt, linh hoạt trong các hoạt động vận dụng kiến thức liên môn trong việc lĩnh hội kiến thức. 3. Đối tượng dạy học của bài học. - Số lượng học sinh: 45 em học sinh khối 11 của trường THPT Yên Phong 2. - Đặc điểm của học sinh: Lớp thường * Dự án mà tôi thực hiện là môn hóa học 11, đối với môn này có 1 số thuận lợi sau: - Thứ nhất: các em học sinh lớp 11 đã tiếp cận và làm quen với kiến thức chương trình bậc THCS và THPT nói chung và môn hóa học nói riêng nên các em không còn bỡ ngỡ, lạ lẫm với những hình thức kiểm tra đánh giá mà giáo viên đề ra. - Thứ hai: Đối với kiến thức bài “ ancol” các em đã học ở bài trước các kiến thức liên quan đến Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ; Tính chất của chất.. - Thứ 3: Đối với các môn học khác cũng vậy như môn vật lý, sinh học, toán học.. các em cũng được tìm hiểu kiến thức liên quan đến môn hóa học trong đó có kiến thức về cách xây dựng 1 công thức tính toán, cách biến đổi các đại lượng trong 1 công thức, cấu tạo cơ thể người, cách đong thể tích chất lỏng bằng ống đong. Vì vậy khi cần tích hợp kiến thức của một môn học nào đó vào vào bộ môn hóa học để giải quyết vấn đề trong bài học các em không cảm thấy bỡ ngỡ. Như vậy việc tích hợp được kiến thức của các môn học này để giải quyết vấn đề trong môn hóa học một cách rất thuận lợi. 4. Ý nghĩa của dự án: - Đối với thực tiễn dạy học: + Nắm được tính hóa học của ancol + Nắm được ứng dụng và cách điều chế ancol. - Đối với thực tiễn đời sống: + Học sinh hiểu được ý nghĩa về độ ancol trên các nhãn chai ancol. + Biết cách pha chế ancol theo độ ancol cho trước bằng ancol kế. + Biết được lợi ích của ancol và tác hại khi uống nhiều ancol. + Biết cách sản xuất ancol từ những sản phẩm của ngành sản xuất nông nghiệp. 5. Thiết bị dạy học, học liệu: - Giáo viên: + Máy chiếu, ancol kế, ống đong, 1 số nhãn của các chai ancol, ancol Êtylic, đèn cồn, diêm, kim loại Natri, mô hình phân tử ancol êtylic, bát sứ, ống nghiệm, kẹp gỗ, panh sắt. + Chèn 1 số hình ảnh về ứng dụng và điều chế ancol Êtylic. - Học sinh: Nghiên cứu kĩ nội dung bài học 6. Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học. Đối với bài “ancol” giáo viên thực hiện theo các bước sau: CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Mục tiêu: Biết được:- Tính chất hoá học. Quan sát mô hình phân tử, thí nghiệm, mẫu vật, hình ảnh rút ra được nhận xét về tính chất hoá học.Viết các PTHH dạng CTPT và CTCT thu gọn. Phân biệt Ancol Êtylic với glixerol. Vận dụng công thức toán học để tính khối lượng Ancol tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng có sử dụng độ rượu và hiệu suất quá trình hay tính số ete tạo thành khi tách nước từ nhiều phân tử ancol Phương pháp: Làm thí nghiêm, hoạt động nhóm, làm việc cá nhân. Hoạt Hoạt động của giáo viên – Nội dung động Hoạt học sinh - GV cho HS quan sát hiện động 1 tượng đèn cồn cháy - GV nêu câu hỏi và dẫn dắt vào bài + Tại sao đèn cồn lại có thể cháy được lâu? + Tại sao trong phòng thí * Vào bài nghiệm người ta dùng đèn cồn mà không dùng đèn dầu để đốt? GV hỏi: IV/ Tính chất hoá học + So sánh độ âm điện của C và O, O và H? * Cấu tạo + Liên kết C–O, O –H là liên kết gì? + Phân cực về nguyên tố nào? + Trung tâm phản ứng ? TL: δ+ δC–C - nguyên tử O mang độ âm điện lớn hơn nguyên tử Cvà H δ+ O H (3) ( 2) ( 1) H có 3 trung tâm pư - Liên kết cộng hoá trị phân cực mạnh về phía O - Vì có sự phân cực trong liên kết C – O và liên - GV bổ sung: kết O – H ancol có khả năng thay thế H của nhóm - OH, và thay thế– OH hay pư tách - GV giới thiệu: chỉ xét các Hoạt ancol no mach hở - GV làm tn cho HS quan động 2 sát hiện tượng rượu etylic * Các tính chất 1/ PƯ thế H của nhóm OH tác dụng với natri dư và a) Tính chất chung của ancol yêu cầu HS nhận xét hiện + HT: Mẩu Na tan ra và có khí bay lên tượng, so sánh và viết + PTPƯ: PTPƯ, và gọi tên sp? VD1: - GV nhận xét: - Pư của 2C2H5OH +2Na 2C2H5ONa +H2↑ nước với Na mãnh liệt hơn so với của ancol, Na pư êm VD2: dịu trong ancol Natri etylat C3H5(OH)3 + 3Na C3H5(ONa)3 + 3/2 H2↑ Natriglixerat - GV: cho glixerol tác dụng với Na, yêu cầu HS nhận xét về số chức pư với tỉ lệ glixerol và Na khác nhau thì thu được sản phẩm khác nhau, từ đó yêu cầu HS viết PTPƯ với tỉ lệ tối đa? - GV: như vậy các ancol no mạch hở(đơn chức,đa PTTQ: chức) đều có khả năng tác 2R(OH)n +2nNa2R(ONa)n+ nH2↑ dụng với Na tức là khả n≥1 Natri ancolat năng thay thế H của nhóm -OH với Na - GV yêu cầu HS viết Hoạt PTTQ của ancol với Na - GV tiến hành thí nghiệm b) Tính chất đặc trưng của glixerol động 3 giữa Cu(OH)2 với rượu etylic và glixerin(quy trình PT: đkt SGK), yêu cầu HS quan sát 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O hiện tượng TN và nhận xét, đưa ra dự đoán. đồng(II) glixerat(dd màu xanh lam) +TN1: Không có hiện hay: tượng 2C3H8O3 +Cu(OH)2 → + TN2: Cu(OH)2 tan ra tạo dung dịch màu xanh lam + HS dự đoán đã có pư xảy ra giữa Cu(OH)2 với glixerol. - GV giải thích và đưa đkt (C3H7O3)2Cu +2 H2O dd màu xanh lam phản ứng giữa glixerin và Cu(OH)2: + Do sự tương tác của các nhóm OH liền kề nhau CH2 – OH - đây là pư để phân biệt ancol đa chức có các CH – O – H + HO – Cu – nhóm - OH liền kề với ancol đơn chức và các OH chất hữu cơ khác CH2 – OH HO – CH2 + H – O – CH  ? HO – CH2 - GV hỏi HS: pư có kèm theo hiện tượng? Hoạt 2. Phản ứng thế nhóm OH động 4 - GV yêu cầu HS viết ptpư a, Phản ứng với axit vô cơ của ancol etylic với HCl ? VD: ( đã được học bài trước) C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O Viết PTTQ của ancol với axit HA Etylclorua PTTQ: R – OH + HX →R – X +H2O b. Phản ứng với ancol VD: H2SO4 đ - GV yêu cầu HS nghiên cứu tr 183 SGK: nhận xét C2H5 –OH + H–O –C2H5 140oC và giải thích C2H5 – O – C2H5 + H2O - có pư xảy ra - GV mô tả cách tạo sp - GV hỏi : nếu tách hỗn hợp 2 ancol CH3OH, C2H5OH  hỗn hợp mấy đietylete * PTTQ: H2SO4 đ ROH + R’OH ROR’+ H2O 140oC 3. Phản ứng tách nước VD1: (ete) H2SO4đ ete? PTPƯ(nháp)? - Yêu cầu HS khái quát thành PTTQ CH2 – CH2 CH2 = CH2 + H2O etilen H 180o C OH Ancol etylic - GV nhắc lại cho HS tính chất tách HX của dx - Phản ứng tách nước của ancol tuân theo quy halogen từ đó GV hướng tắc tách Zaixep dẫn HS vận dụng tương tự VD2: viết ptpư tách H2O ancol bậc1 etylic (GV gợi ý: coi OH bậc2 CH3 –CH –CH2 –CH3 tương tự halogen X trong dx halogen) OH - GV nhấn mạnh cho HS CH3 – CH= CH– CH3+ H2O về điều kiện pư:so sánh đk 2 pư tách cho HS (nhiệt H2SO4,đ but-2-en (sp chính) độ) -GV chú ý: 1800C CH2= CH– CH2 –CH3 +H2O - GV yêu cầu HS xác định sp tách của butan- 2-ol but-1-en (sp phụ) PTTQ: - GV yêu cầu HS viết PTTQ pư tách nước tạo anken của ancol Hoạt H2SO4,đ CnH2n+1OH CnH2n + H2O 180oC (n≥2) 4. PƯ oxi hóa động 5 - GV: các ancol có bậc a. PƯ oxi hoá không hoàn toàn khác nhau bị oxi hoá [O] không hoàn toàn sẽ cho các * Ancol bậc I → anđehit sản phẩm khác nhau: - VD1: to + GV hướng dẫn viết sp, CH3CH2OH + CuO và nói sp tạo thành thuộc CH3CHO + Cu + H2O loại sản phẩm nào(từ đó Anđehit axetic hoàn thành đề mục) - PTTQ: to RCH2OH + CuO RCHO + Cu + H2O [O] - PTTQ? * Ancol bậc II → xeton - VD2: to CH3CH(OH)CH3 + CuO CH3CCH3 + Cu + H2O O - PTTQ? Axeton - PTTQ: to R-CH-R’ + CuO R-C-R’+ Cu +H2O OH - GV bổ sung thêm: O (R,R’- gốc hidrocacbon) - GV yêu cầu HS lấy ví dụ pư đốt cháy của ancol etylic với oxi? GV thông báo đây là pư toả rất nhiều nhiệt - Ancol bậc III rất khó bị oxi hoá mà bị gãy mạch cacbon  nhiều sp khác nhau b) PƯ oxi hoá hoàn toàn - VD: to - GV yêu cầu HS rút ra C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3H2O phản ứng đốt cháy tổng (∆H < O) quát của ancol no, đơn - TQ: chức CnH2n+1OH + 3n/2O2 n - Nhận xét tỉ lệ CO2 và to nCO2+ (n+1)H2O n - NX: n H2O > nCO2 H2O * Chú ý: + khi đốt cháy rượu mà có - GV quay lại vấn đề 1 đặt n ra lúc đầu giờ, hướng dẫn CnH2n+2 – x (OH)x hay CnH2n+2Ox (đk: n ≥x≥1) HS giải đáp câu hỏi tại sao + H2O > n n CO2  đó là rượu no, mạch hở ancol = n H2O – n CO2 n đèn cồn lại duy trì sự cháy lâu? CO2 + số nguyên tử C ancol = n - GV giải thích: Do bấc ancol của cồn được cấu tạo bởi nhiều sợi vải nhỏ li ti, chúng ta có thể hình dung sợi vải đó như là những ống mao dẫn, chính vì vậy cồn có thể dẫn từ dưới lên trên với một lượng nhất định và ổn định. Khi bắt lửa, do cồn chính là rượu etylic gần như là tinh khiết nên xảy ra phản ứng cháy và toả nhiệt rất mạnh Chính vì vậy mà đèn cồn cháy được lâu. Điều chế - Ứng dụng Mục tiêu: - Biết được ứng dụng của ancol. - Vận dụng kiến thức sinh học để biết được lợi ích của ancol và tác hại của ancol đối với cơ thể nếu như uống nhiều ancol. - Biết được phương pháp điều chế ancol Êtylic từ tinh bột, đường hoặc từ Êtylen. - Vận dụng kiến thức môn giáo dục công dân trong việc giáo dục bảo vệ môi trường. V. Điều chế và ứng dụng 1. Điều chế - GV: các em đã học a)PP tổng hợp ankenpư nào có thể tổng hợp được rượu từ anken? * Tổng hợp ancol etylic H2SO4, loãng,300oC  tổng hợp ancol etylic từ anken tương ứng? CH2=CH2 + H2O CH3-CH2-OH - GV bổ sung pư thuỷ phân dẫn xuất halogen(đã được biết đến trong bài dx halogen) * Tổng hợp Glixerol từ propilen Cl2 CH2=CH–CH3 CH2 =CH-CH2 450oC Cl - GV yêu cầu HS nghiên cứu sơ đồ và nêu tên các Cl2 + H2O NaOH CH2 –CH –CH2 loại pư?(yêu cầu HS về nhà viết các ptpư ) - GV hỏi HS các em có Cl OH Cl CH2 –CH –CH2 biết cách nấu rượu trong đời sống hàng ngày như OH OH OH thế nào không? Glixerol - GV giới thiệu cách nấu rượu trong đời sống, dẫn b) PP sinh hoá dắt phản ứng lên men tinh enzim bột và cho HS tham khảo hình ảnh (nếu có), từ đó HS sẽ thấy được các phản (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6(glucozơ) enzim ứng điều chế gần gũi hơn, dễ nhớ hơn C6H12O6 2C2H5OH +2CO2 2. Ứng dụng - GV cho HS xem các hình a. Ứng dụng của etanol ảnh SGK và hỏi ứng dụng - Nhiên liệu động cơ của etenol? - Dung môi - Rượu uống - Mỹ phẩm, phẩm nhuộm - GV nói thêm về ứng dụng - Dược phẩm trong dược phẩm b. Ứng dụng của metanol - Làm dung môi - Làm nguyên liệu tổng hợp - GV chú ý cho HS: -GV giúp HS giải quyết vấn đề thứ 2 lúc đầu giờ : Sản phẩm khi đốt cháy cồn là sản phẩm sạch nên được dung trong phòng thí nghiệm, trong khi dầu đốt cháy sản phẩm không chỉ có CO2 và H2O mà còn lẫn các chất khác ví dụ như muội than, sản phẩm không sạch nên không dùng trong phòng thí nghiệm. - GV vận dụng kiến thức môn giáo dục công dân trong việc giáo dục bảo vệ môi trường. HS vận dụng kiến thức môn GDCD để giải thích vấn đề bảo vệ môi trường trong sản xuất, tận dụng những phế phẩm của quá trình sản xuất ancol để sản xuất những sản phẩm khác. - Chú ý:Metanol rất độc(…) - GV tổng kết (nhấn mạnh cho HS về pư thế và tách nước của ancol đặc biệt chú ý điều kiện, và pư phân biệt ancol đa chức và ancol đơn chức, pư oxi hoá và 1 số ứng dụng….) - GV giao gt về nhà và đặt 1 câu hỏi + Tại sao lại có ngộ độc rượu? Yêu cầu HS đọc tài liệu tr188 SGK 7. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập: Kiểm tra 10 phút: Câu 1: Nêu tính chất hóa học của ancol Êtylic. Viết PTHH minh họa. Câu 2: Nêu ứng dụng và cách sản xuất ancol Êtylic. 8. Các sản phẩm của học sinh: Kết quả bài làm của học sinh: Giỏi Khá TB Yếu 10/45 20/45 15/45 0/45 Từ kết quả học tập của các em tôi nhận thấy việc kết hợp kiến thức liên môn vào một môn học nào đó là một việc làm hết sức cần thiết, có hiệu quả rõ rệt đối với học sinh. Giúp các em học sinh không những giỏi một môn mà cần biết cách kết hợp kiến thức các môn học lại với nhau để trở thành một con người phát triển toàn diện. Đồng thời việc thực hiện những dự án này sẽ giúp người giáo viên dạy bộ môn không ngừng trau rồi kiến thức của các môn học khác để dạy bộ môn của mình tốt hơn, đạt kết quả cao hơn [...]... sản xuất ancol Êtylic 8 Các sản phẩm của học sinh: Kết quả bài làm của học sinh: Giỏi Khá TB Yếu 10/45 20/45 15/45 0/45 Từ kết quả học tập của các em tôi nhận thấy việc kết hợp kiến thức liên môn vào một môn học nào đó là một việc làm hết sức cần thiết, có hiệu quả rõ rệt đối với học sinh Giúp các em học sinh không những giỏi một môn mà cần biết cách kết hợp kiến thức các môn học lại với nhau để trở... sạch nên được dung trong phòng thí nghiệm, trong khi dầu đốt cháy sản phẩm không chỉ có CO2 và H2O mà còn lẫn các chất khác ví dụ như muội than, sản phẩm không sạch nên không dùng trong phòng thí nghiệm - GV vận dụng kiến thức môn giáo dục công dân trong việc giáo dục bảo vệ môi trường HS vận dụng kiến thức môn GDCD để giải thích vấn đề bảo vệ môi trường trong sản xuất, tận dụng những phế phẩm của... HS về pư thế và tách nước của ancol đặc biệt chú ý điều kiện, và pư phân biệt ancol đa chức và ancol đơn chức, pư oxi hoá và 1 số ứng dụng….) - GV giao gt về nhà và đặt 1 câu hỏi + Tại sao lại có ngộ độc rượu? Yêu cầu HS đọc tài liệu tr188 SGK 7 Kiểm tra đánh giá kết quả học tập: Kiểm tra 10 phút: Câu 1: Nêu tính chất hóa học của ancol Êtylic Viết PTHH minh họa Câu 2: Nêu ứng dụng và cách sản xuất...- GV: các em đã học a)PP tổng hợp ankenpư nào có thể tổng hợp được rượu từ anken? * Tổng hợp ancol etylic H2SO4, loãng,300oC  tổng hợp ancol etylic từ anken tương ứng? CH2=CH2 + H2O CH3-CH2-OH - GV bổ sung pư thuỷ phân dẫn xuất halogen(đã được biết đến trong bài dx halogen) * Tổng hợp Glixerol từ propilen Cl2 CH2=CH–CH3 CH2 =CH-CH2 450oC Cl - GV yêu cầu HS nghiên cứu sơ đồ và nêu tên các Cl2 +... cần biết cách kết hợp kiến thức các môn học lại với nhau để trở thành một con người phát triển toàn diện Đồng thời việc thực hiện những dự án này sẽ giúp người giáo viên dạy bộ môn không ngừng trau rồi kiến thức của các môn học khác để dạy bộ môn của mình tốt hơn, đạt kết quả cao hơn ... H2O NaOH CH2 –CH –CH2 loại pư?(yêu cầu HS về nhà viết các ptpư ) - GV hỏi HS các em có Cl OH Cl CH2 –CH –CH2 biết cách nấu rượu trong đời sống hàng ngày như OH OH OH thế nào không? Glixerol - GV giới thiệu cách nấu rượu trong đời sống, dẫn b) PP sinh hoá dắt phản ứng lên men tinh enzim bột và cho HS tham khảo hình ảnh (nếu có), từ đó HS sẽ thấy được các phản (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6(glucozơ) enzim ứng... chế gần gũi hơn, dễ nhớ hơn C6H12O6 2C2H5OH +2CO2 2 Ứng dụng - GV cho HS xem các hình a Ứng dụng của etanol ảnh SGK và hỏi ứng dụng - Nhiên liệu động cơ của etenol? - Dung môi - Rượu uống - Mỹ phẩm, phẩm nhuộm - GV nói thêm về ứng dụng - Dược phẩm trong dược phẩm b Ứng dụng của metanol - Làm dung môi - Làm nguyên liệu tổng hợp - GV chú ý cho HS: -GV giúp HS giải quyết vấn đề thứ 2 lúc đầu giờ : Sản ... TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC DỰ THI CỦA GIÁO VIÊN Tên hồ sơ dạy học: TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MÔN VẬT LÝ, TOÁN HỌC, SINH VẬT VÀ GIÁO DỤC CÔNG DÂN VÀO GIẢNG DẠY BÀI “ANCOL” MÔN HÓA HỌC 11 Mục tiêu dạy học: Trong... lỏng ống đong Vì cần tích hợp kiến thức môn học vào vào môn hóa học để giải vấn đề học em không cảm thấy bỡ ngỡ Như việc tích hợp kiến thức môn học để giải vấn đề môn hóa học cách thuận lợi Ý nghĩa... vật lý, sinh học, toán học em tìm hiểu kiến thức liên quan đến môn hóa học có kiến thức cách xây dựng công thức tính toán, cách biến đổi đại lượng công thức, cấu tạo thể người, cách đong thể tích