Sử Dụng Tình Huống Có Vấn Đề Trong Dạy Hóa Học Chương Đại Cương Kim Loại Lớp 12 THPT

Huongdanvn.com –Có 1000 sáng kiến kinh nghiệm hay BM 01-Bia SKKN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT chuyên LƯƠNG THẾ VINH Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HĨA HỌC CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT Người thực hiện: Nguyễn Thị Vân Anh Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học mơn: Hóa học Phương pháp giáo dục   Lĩnh vực khác:  Có đính kèm:  Mơ hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác BM02-LLKHSKKN SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Nguyễn Thị Vân Anh Ngày tháng năm sinh: 22/05/1987 Nam, nữ: nữ Địa chỉ: B22 tổ 30B KP3, P Bình Đa, TP Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai Điện thoại: (CQ)/ 0616 526 153 (NR); Fax: ĐTDĐ: 0987 978 153 E-mail: nguyenvananh225@yahoo.com Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chun mơn, nghiệp vụ) cao nhất: cử nhân - Năm nhận bằng: 2009 - Chuyên ngành đào tạo: Sư phạm Hóa III.KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: giảng dạy mơn Hóa THPT Số năm có kinh nghiệm: - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: NHỮNG SAI SÓT HAY MẮC PHẢI KHI RA ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN BM03-TMSKKN Tên sáng kiến kinh nghiệm: SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin nay, lượng kiến thức nhân loại vô tận, chúng ta phải thay đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực, người học chuyển dần từ vai trò bị động sang chủ động, tích cực tiếp thu kiến thức Tinh thần được nêu Luật Giáo dục 2005: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.” Do đó, cách tốt rèn luyện cho học sinh cách học nhồi nhét kiến thức Trong phương pháp dạy học tích cực nay, dạy học nêu vấn đề phương pháp có thể phát huy tính chủ động, sáng tạo, tích cực học sinh Bằng cách sử dụng tình có vấn đề, học sinh sẽ chủ động chiếm lĩnh tri thức trình tìm hướng giải vấn đề Từ hình thành em nhân cách người lao động mới biết tự chủ có lực giải vấn đề sống đặt Trong thực tế có nhiều nghiên cứu dạy học tình có vấn đề, nhiên dạy học hóa học, tình có vấn đề vẫn chưa được khai thác triệt để (các thí nghiệm vẫn mang nặng tính chất biểu diễn minh họa, truyền đạt kiến thức mới vẫn mang nặng tính chất thơng báo, …) Từ lí chọn đề tài: “SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HĨA HỌC CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT” với mong muốn nghiên cứu sâu tính ưu việt khả vận dụng tình có vấn đề dạy học theo hướng phát huy tính tích cực học sinh, rèn luyện cho học sinh khả phát giải vấn đề, từng bước tự nghiên cứu giành lấy tri thức khoa học, đồng thời nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT nói riêng chất lượng giáo dục nói chung II THỰC TRẠNG Thuận lợi - Hóa học, môn học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm Với đặc thù vậy, hóa học đòi hỏi học sinh nhiều lực tư duy, phân tích, phán đốn khả tìm tòi sáng tạo để nắm vững kiến thức, từ rèn luyện kỹ phát triển thành kỹ xảo Sử dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề dạy học hóa học có thể tăng cường phát huy được chủ động, sáng tạo, tích cực nhận thức học sinh mức độ cao, có thể giúp học sinh từng bước tự nghiên cứu, có nhiệm vụ nhu cầu giành lấy kiến thức mới mơn hóa học - Hầu hết giáo viên đồng tình dạy học nêu vấn đề giúp tăng cường khả quan sát, phân tích, sáng tạo học sinh, phát huy tính tích cực học tập học sinh, từng bước rèn luyện cho học sinh khả tự học, chuyển từ lối học thụ động sang chủ động giành lấy kiến thức thông qua việc giải vấn đề - Dạy học nêu vấn đề giúp rèn luyện cho học sinh khả phát giải vấn đề Những tình có vấn đề hấp dẫn sẽ làm học sinh hứng thú, say mê môn học hơn, giúp học thêm sinh động Nếu áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề đạt kết tốt sẽ giúp nâng cao khả sáng tạo giáo viên Khó khăn - Tỉ lệ sử dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề vẫn thấp giáo viên gặp nhiều khó khăn sử dụng Khó khăn lớn đối với giáo viên học sinh quen với phương pháp dạy học truyền thống nên thụ động, lười suy nghĩ giải vấn đề Khó khăn xây dựng tình hấp dẫn, gắn liền với thực tế, mới thu hút được học sinh Vì nội dung học dài nên giáo viên khơng có điều kiện cho HS giải tình phức tạp lớp, giáo viên có thể sử dụng phương pháp DHNVĐ số có nội dung khơng q dài khơng có thể khơng theo kịp tiến độ chương trình - Trong lại thiếu phương tiện trực quan để tạo THCVĐ máy chiếu, máy vi tính, thiết bị thí nghiệm, tranh ảnh, hình vẽ, … Tốn nhiều thời gian chuẩn bị, suy nghĩ để thiết kế tình huống, thiếu tài liệu tham khảo DHNVĐ Ngồi giáo viên chưa có kinh nghiệm dẫn dắt học sinh vào vấn đề hút Bên cạnh đó, lớp học q đơng dẫn đến khó thiết kế tình huống, khó quản lí lớp sử dụng DHNVĐ, trình độ học sinh lại khơng đồng trình độ học sinh khơng cao gây nhiều khó khăn cho giáo viên Số liệu thống kê Bảng Mức độ sử dụng phương pháp dạy học tích cực Phương pháp dạy học Phương pháp trực quan Bài tập hóa học Dạy học nêu vấn đề Phương pháp grap dạy học Dạy học theo hoạt động Dạy học cộng tác nhóm nhỏ Không sử dụng 0% 0% 0% 21 21,65% 0% 12 12,37% Đôi 74 76,29% 4,12% 51 52,58% 63 64,95% 47 48,45% 53 54,64% Thường xuyên 20 20,62% 24 24,74% 29 29,9% 13 13,4% 40 41,24% 26 26,8% Rất thường xuyên 3,09% 69 71,14% 17 17,52% 0% 10 10,31% 6,19% - Trong PPDH tích cực, có phương pháp sử dụng tập hóa học được sử dụng thường xuyên (thường xuyên 24,74%, thường xuyên 71,14%) Còn DHNVĐ được GV chú ý vẫn mức độ thấp Đa số GV sử dụng phương pháp DHNVĐ (52,58%), số ít GV thường xuyên (17,52%) Còn PPDH tích cực khác được sử dụng Bảng Mức độ cần thiết việc sử dụng THCVĐ dạy môn Hóa THPT STT Mức độ cần thiết Khơng cần thiết Bình thường Cần thiết Rất cần thiết Số GV 13 61 23 % 0% 13,4% 62,89% 23,71% Hầu hết GV cho việc sử dụng THCVĐ dạy học hóa học trường THPT cần thiết 62,89%, cần thiết 23,71% Bảng Khó khăn gặp phải sử dụng THCVĐ Các khó khăn Tốn nhiều thời gian suy nghĩ thiết kế tình Thiếu tài liệu tham khảo Khó xây dựng tình hấp dẫn, gắn với thực tế Thiếu phương tiện trực quan để tạo THCVĐ Chưa có kinh nghiệm dẫn dắt học sinh vào vấn đề Khơng có điều kiện cho HS giải tình phức tạp lớp HS thụ động, lười suy nghĩ giải vấn đề Mức độ 45 46,39% 29 29,9% 19 19,59% 23 23,71% 33 40,02% 4,12% 12 12,37% 13 13,4% 7,22% 19 19,59% 17 17,53% 17 17,53% 15 15,46% 21 21,65% 17 17,53% 5,15% 25 23 25,77% 23,71% 9,28% 13 13,4% TB 22 3,15 22,68% 9,28% 37 3,00 38,14% 2,06% 29 21 3,31 29,9% 21,65% 35 11 3,23 36,08% 11,34% 21 2,79 21,65% 7,21% 29 29,9% 15 3,25 15,47% 21 23 31 3,56 21,65% 23,71% 31,96% Bảng Các ưu điểm DHNVĐ ST T Ưu điểm Số GV % Phát huy tính tích cực học tập HS 84 86,6% Rèn luyện cho HS khả phát giải vấn đề 76 78,35% Tăng cường khả quan sát, phân tích, sáng tạo HS 85 87,63% HS chủ động giành lấy kiến thức thông qua việc giải vấn đề 79 81,44% HS hứng thú, say mê môn học 75 77,32% Giờ học thêm sinh động 71 73,2% Nâng cao khả sáng tạo GV 69 71,13% Từng bước rèn luyện cho HS khả tự học 83 85,57% III.NỘI DUNG ĐỀ TÀI CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu • Trên giới có nhiều nhà khoa học, nhà giáo dục nghiên cứu phương pháp M I Mackmutov, Xcatlin, Machiuskin, … • Năm 1974, giáo sư Nguyễn Ngọc Quang, lí luận dạy học Hóa học giới thiệu DHNVĐ xu hướng nâng cao cường độ dạy học • Năm 1995, GS Vũ Văn Tảo tổng luận: “Dạy học giải vấn đề: hướng đổi mới mục tiêu phương pháp đào tạo” cho “giải vấn đề ý tương xuất giáo dục đại, cách phổ biến có tính hấp dẫn vòng thập kỉ nay” • Trong “Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên GV THPT” chu kì III năm 20042007, TS Lê Trọng Tín xem DHNVĐ PPDH tích cực mà người GV cần tăng cường sử dụng để phát huy tính tích cực, tư cho HS • Trong năm gần đây, dạy học THCVĐ được nghiên cứu nhiều giảng dạy hóa học qua số luận án, luận văn khóa luận 1.2 Dạy học nêu vấn đề 1.2.1 Định nghĩa • Tình có vấn đề: - Tác giả Nguyễn Xn Khoái khẳng định: “THCVĐ phải phản ánh được mâu thuẫn biện chứng kiến thức mới với kiến thức cũ, mâu th̃n chất bên trong, khơng phải mâu th̃n hình thức bên ngồi” - GS Nguyễn Ngọc Quang: “THCVĐ tình mà mâu thuẫn khách quan toán nhận thức được HS chấp nhận vấn đề học tập mà họ cần có thể giải được” - Nhìn chung, THCVĐ có thể được hiểu tình gợi cho người học khó khăn lí luận hay thực tiễn mà họ thấy cần thiết phải vượt qua có khả vượt qua khơng phải tức thời mà cần phải có q trình tư tích cực, vận dụng, liên hệ tri thức cũ liên quan - Một tình được gọi có vấn đề phải thoả mãn điều kiện sau: + Tồn vấn đề + Gợi nhu cầu nhận thức + Gợi niềm tin vào khả thân • Dạy học nêu vấn đề: Có nhiều cách gọi khác chất hồn tồn giống nhau, chúng tơi chấp nhận dùng thuật ngữ “dạy học nêu vấn đề” định nghĩa sau: - DHNVĐ PPDH mà GV người tạo THCVĐ, tổ chức điều khiển HS phát vấn đề, HS tích cực, chủ động, tự giác giải vấn đề thơng qua lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo nhằm đạt mục tiêu dạy học - DHNVĐ PPDH phức hợp, tức gồm nhiều PPDH liên kết với nhau, phương pháp xây dựng THCVĐ giữ vai trò trọng tâm, chủ đạo, gắn bó với PPDH khác thành phương pháp toàn vẹn - DHNVĐ cách tiếp cận tổng thể giáo dục góc độ chương trình học lẫn trình học; tăng cường kỹ giải vấn đề, khả tự học kỹ làm việc nhóm; q trình học có tính hệ thống trình giải vấn đề thử thách có thể gặp đời sống 1.2.2 Bản chất dạy học nêu vấn đề Bản chất DHNVĐ tạo nên chuỗi THCVĐ điều khiển hoạt động người học nhằm tự lực giải vấn đề học tập: - Một hệ thống THCVĐ theo trật tự logic chặt chẽ gắn với nội dung - HS được đặt vào THCVĐ được thơng báo dưới dạng có sẵn - HS tích cực, chủ động, tự giác tham gia hoạt động học, tự tìm tri thức khơng phải được GV giảng cách thụ động, HS chủ thể sáng tạo - HS được học nội dung học tập mà được học đường cách thức tiến hành dẫn đến kết 1.2.3 Cơ chế phát sinh THCVĐ - “Bài toán hệ thống thông tin xác định, bao gồm điều kiện yêu cầu luôn không phù hợp (mâu thuẫn) với nhau, dẫn tới nhu cầu phải khắc phục cách biến đổi chúng” - Bản thân tốn có vấn đề trơ thành đối tượng hoạt động chừng làm xuất ý thức HS mâu thuẫn nhận thức, nhu cầu bên muốn giải mâu thuẫn Khi đó, HS chấp nhận mâu thuẫn toán thành mâu thuẫn nhu cầu bên thân mình, HS biến thành chủ thể hoạt động nhận thức Các mâu th̃n khách quan tốn có vấn đề “chuyển” “cấy” vào ý thức HS thành chủ quan, từ xuất hoạt động nhận thức gồm thành tố: chủ thể - HS đối tượng - toán Hai thành tố tương tác với nhau, thâm nhập vào nhau, tồn sinh hệ thống 1.2.4 Các mức độ dạy học nêu vấn đề Việc xác định mức độ DHNVĐ tùy thuộc vào mức độ tham gia HS xây dựng giải vấn đề học tập: - Mức độ 1: GV thực toàn bước DHNVĐ, HS tiếp thu thụ động Đây chính phương pháp thuyết trình nêu vấn đề - Mức độ 2: GV HS thự quy trình: GV đặt vấn đề phát biểu vấn đề, bước hệ thống câu hỏi để HS suy nghĩ giải đáp Đây hình thức đàm thoại nêu vấn đề - Mức độ 3: GV định hướng, điều khiển HS tự lực thực tồn quy trình dạy học nêu vấn đề Mức độ tương đương với PPNC nêu vấn đề 1.3 Tình có vấn đề 1.3.1 Phân loại tình có vấn đề  Tình khơng phù hợp, nghịch lý  Tình lựa chọn  Tình ứng dụng  Tình 1.3.2 Ngun tắc xây dựng tình có vấn đề dạy học hóa học Các nguyên tắc xây dựng THCVĐ sơ quan trọng để thiết kế THCVĐ Vì vậy, chúng tơi xin được đề xuất 10 nguyên tắc xây dựng THCVĐ sau: THCVĐ phải gắn với nội dung học, phần nội dung, phải phản ánh đúng trọng tâm để hướng hoạt động GV HS vào nội dung quan trọng THCVĐ phải có nội dung chính xác, khoa học, tình đã, có thể xảy thực tế, không nên đưa vào tình phi thực tế THCVĐ phải kịch tính, có tác dụng kích thích trí tò mò gây hứng thú cho HS, để có thể tạo được động học tập, nhu cầu nhận thức cho HS THCVĐ phải phù hợp với trình độ từng đối tượng HS, phải vừa sức để HS có thể nhận thức, hiểu giải được vấn đề 10 THCVĐ phải có liên hệ kiến thức cũ kiến thức mới, để làm xuất mâu thuẫn biết chưa biết THCVĐ nên được minh họa, biểu diễn, chứng minh, giải thích phương tiện trực quan (tranh ảnh, hình vẽ, mơ hình, thí nghiệm, ….) THCVĐ phải mang tính khả thi, đảm bảo điều kiện đưa đến giải pháp hợp lý, khoa học, dễ chấp nhận THCVĐ phải được trình bày súc tích ngắn gọn, trình tự logic, dễ hiểu bật để học sinh tập trung chú ý hiểu đúng vấn đề cần giải Mỗi THCVĐ cần phải có tên gọi cụ thể, tên gọi gắn với nội dung THCVĐ, phản ánh trọng tâm vấn đề HS cần giải Tên THCVĐ thường câu hỏi 1.3.3 Quy trình xây dựng tình có vấn đề Để xây dựng THCVĐ dạy học hóa học, chúng tơi đề xuất quy trình gồm bước sau: - Bước 1: Xác định mục tiêu dạy - Bước 2: Xác định đơn vị kiến thức dạy, lựa chọn đơn vị kiến thức có thể thiết kế THCVĐ - Bước 3: Thiết kế tình cho từng đơn vị kiến thức chọn - Bước 4: Kiểm tra xem tình xây dựng có phù hợp với mục đích, nội dung dạy trình độ học tập học sinh hay khơng - Bước 5: Chỉnh sửa hoàn thiện 1.3.4 Quy trình dạy học sinh giải vấn đề học tập Tùy vào hoạt động tìm tòi HS giải vấn đề mà sẽ có bước giải vấn đề khác Chúng ta có thể phân bước sau: Đặt vấn đề, làm xuất tình có vấn đề Phát biểu vấn đề Xác định phương hướng giải quyết, đề xuất giả thuyết Lập kế hoạch giải theo giả thuyết Thực kế hoạch giải Đánh giá việc thực kế hoạch giải Kết luận lời giải Kiểm tra ứng dụng kiến thức vừa thu được 11  Một số tình đơn giản, GV có thể thu gọn thành bước đơn giản để HS vận dụng nhiều sẽ chóng thành thạo nâng dần lên: - Bước 1: Đặt vấn đề - Bước 2: Giải vấn đề - Bước 3: Kết luận vấn đề  Chú ý thứ hai: Vì GV hướng dẫn, giúp HS xác định phương hướng, nêu giả thuyết theo hướng đúng nên chúng lược bỏ bước 6, việc lập kế hoạch thực kế hoạch giải đôi với nên có thể ghép chung Vì hệ thống THCVĐ sau đây, chúng thiết kế theo quy trình bước THIẾT KẾ HỆ THỐNG TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT 2.1 Cấu trúc nội dung phương pháp dạy học chương Bài 19: Kim loại hợp kim Bài 20: Dãy điện hóa kim loại Bài 21: Luyện tập: Tính chất kim loại Bài 22: Sự điện phân Bài 23: Sự ăn mòn kim loại Bài 25: Luyện tập: Sự điện phân – Sự ăn mòn kim loại – Điều chế kim loại Bài 24: Điều chế kim loại Bài 26: Bài thực hành 3: Dãy điện hóa kim loại Điều chế kim loại Bài 27: Bài thực hành 4: Ăn mòn kim loại Chống ăn mòn kim loại Hình 2.1 Cấu trúc nội dung chương - Nội dung lí thuyết chủ đạo tìm hiểu kim loại, cần sử dụng phương pháp suy diễn từ vị trí nguyên tố kim loại bảng tuần hoàn, suy cấu tạo ngun tử, sau dự đốn tính chất hóa học kim loại, tiếp đến kiểm chứng thực nghiệm phương trình hóa học 12 - Tăng cường sử dụng phương pháp DHNVĐ: tìm tòi để phát vận dụng định luật, lí thuyết biết để bác bỏ giả thuyết sai, khẳng định giả thuyết đúng, từ hình thành kiến thức mới, khái niệm mới - Tăng cường sử dụng phương pháp kiến tạo hợp tác nhóm nhỏ - Tăng cường hoạt động độc lập HS dưới hướng dẫn, tổ chức GV nghiên cứu SGK, làm thí nghiệm, … 2.2 Thiết kế hệ thống tình có vấn đề 2.2.1 Giới thiệu khái quát hệ thống THCVĐ chương Đại cương kim loại Dựa vào lý luận nguyên tắc trên, chúng tơi xây dựng hệ thống gồm có 14 THCVĐ, để dạy chương Đại cương kim loại phần hóa vơ lớp 12 THPT Bảng 2.1 Danh mục THCVĐ chương Đại cương kim loại Tên Tên THCVĐ Bài 19: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM (4TH) TH 1: Tại đồng được dùng làm dây dẫn điện nhà, nhơm làm dây cáp dẫn điện khơng? TH 2: Tính chất hợp kim có khác với kim loại tạo nên nó? TH 3: Tại có khác tính chất vật lí hợp kim với kim loại tạo nên nó? Bài 20: DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI (4TH) Bài 22: SỰ ĐIỆN PHÂN (3TH) Bài 23: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI (6 TH) TH 4: Bằng cách có thể xác định được điện cực điện cực chuẩn? TH 5: Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử nào? TH 6: Tại Zn phản ứng với dung dịch HCl, nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 bọt H2 nhanh nhiều hơn? TH 7: Điện phân dd CuSO4 với điện cực trơ được sản phẩm gì? TH 8: Tại điện phân dd H2SO4, KOH, Na2SO4 với điện cực trơ thu được sản phẩm? TH 9: Tại tượng xảy điện phân dd CuSO với anot đồng không giống với anot graphit? TH 10: Tại nối với Cu Zn bị ăn mòn nhanh chóng dung dịch chất điện li? TH 11: Sắt khơng khí ẩm bị ăn mòn theo kiểu gì? TH 12: Đề nghị phương pháp chống ăn mòn kim loại TH 13: Các đồ vật sắt tráng thiếc, kẽm bị sây sát sâu tới lớp sắt sắt có bị ăn mòn khơng? 13 TH 14: Một sợi dây phơi đồng nối tiếp với đoạn dây nhôm để lâu ngồi trời sẽ xảy tượng chỗ nối? 14 2.2.2 Hệ thống tình có vấn đề chương Đại cương kim loại Bài 19: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Tình 1: Tại đồng dùng làm dây dẫn điện nhà, nhơm làm dây cáp dẫn điện không? (TH ứng dụng) Bước 1: Đặt vấn đề - GV: Tính dẫn điện kim loại giảm theo thứ tự: Ag, Cu, Al, Fe, … Vậy bạc kim loại dẫn điện tốt Nhưng nhà mình, dây dẫn điện làm gì? - HS: Dây dẫn điện nhà đồng Bước 2: Phát biểu vấn đề - GV: Tại đồng được dùng làm dây dẫn điện nhà, nhơm có độ dẫn điện 2/3 đồng được dùng làm dây cáp dẫn điện không? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết: - Nếu dùng bạc khả dẫn điện tốt, có phù hợp với thực tế không? - Sử dụng đồng làm dây dẫn điện nhà có ưu điểm so với bạc? - Việc truyền tải điện khơng cần chú ý điều gì? Sử dụng nhơm làm cáp dẫn điện khơng có ưu điểm gì? Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết - Bạc dẫn điện tốt kim loại quý, giá thành cao, số lượng không nhiều, nên không sử dụng Ag làm dây dẫn điện nhà Cu có độ dẫn điện sau Ag, giá rẻ, sử dụng Cu làm dây dẫn điện phù hợp - Trong truyền tải điện khơng, dây dẫn thường lớn điện cao áp, việc chống đỡ dây cáp quan trọng Mặc dù độ dẫn điện 0,6 độ dẫn điện Cu Al lại nhẹ Cu lần, rẻ Cu dẫn điện tốt sau Cu (độ dẫn điện gấp lần Fe), nên Al được chọn làm vật liệu để sản xuất cáp dùng cho dây tải điện không ngày được thay đồng làm dây dẫn (hình 2.2) Hình 2.2 Cáp điện lõi nhơm truyền tải điện không Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội 15 - GV: Các kim loại Ag, Cu, Al, Fe có độ dẫn điện cao, tùy vào mục đích sử dụng mà kim loại sẽ có ứng dụng khác Ví dụ: sản phẩm điện điện tử bảng mạch in được làm từ sơn bạc, bàn phím máy tính sử dụng tiếp điểm bạc Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu - Yêu cầu HS tìm hiểu thêm ứng dụng làm dây dẫn điện kim loại khác: Fe, Au, … (hình 2.3) Hình 2.3 (a) Dây cáp thép mạ kẽm (b)Vàng làm thiết bị chuyển mạch điện thoại di động Tình 2: Tính chất hợp kim có khác so với kim loại thành phần? (TH lựa chọn) Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề - GV giới thiệu số hợp kim quen thuộc: thép hợp kim sắt cacbon Tiền xu loại 200 đồng có màu trắng bạc với thép mạ niken, loại 1.000 đồng có màu vàng đồng thau (thép mạ đồng vàng) Riêng loại 5.000 đồng được đúc hợp kim đồng, bạc, niken (CuAl6Ni92) nên có màu vàng ánh đỏ…(hình 2.4) Hình 2.4 a) Thép b) Các loại đồng xu Bước 2: Phát biểu vấn đề: - GV: Tính chất hóa học tính chất vật lí hợp kim tương tự hay khác tính chất kim loại đơn chất tham gia tạo thành hợp kim? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết - Tính chất hợp kim tương tự sẽ có tính chất giống đơn chất thành phần, khác sẽ khơng tính chất đơn chất thành phần 16 - Lấy hợp kim cụ thể để xác định tính chất hóa học, tính chất vật lí so sánh tính chất đơn chất thành phần Từ nhận xét Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết • Xác định tính chất hóa học: - HS chuẩn bị: Hóa chất: dây thép, dd HCl, bình đựng khí O 2, dd NaOH, dd HNO3 đặc Dụng cụ: đèn cồn, ống nghiệm, ống nhỏ giọt, giá đỡ, kẹp sắt - Tiến hành thí nghiệm: + TN 1, 2, 3: HS cho mẫu dây thép vào ống nghiệm, đánh số thứ tự + Lần lượt cho vào từng ống nghiệm trên: dd HCl, dd NaOH, dd HNO3 (đun nóng nhẹ) Quan sát Ghi tượng + TN 4: Đốt nóng mẫu dây thép cuối ngồi khơng khí cho nhanh vào bình chứa oxi Quan sát Ghi tượng - Tổng hợp tượng, đối chiếu với TCHH sắt để rút kết luận: TN1: dd HCl TN2: dd NaOH TN3: dd HNO3 TN4: đốt cháy Sắt Tan + có khí Khơng Tan, tạo dd nâu Cháy mãnh liệt khơng màu tượng đỏ, có khí nâu đỏ, tạo tia sáng hắc chói Thép Tan + có khí Khơng Tan, tạo dd nâu Cháy mãnh liệt khơng màu tượng đỏ, có khí nâu đỏ, tạo tia sáng hắc chói • Xác định tính chất vật lí: - HS tìm hiểu nhiệt độ nóng chảy, độ cứng, độ dẫn điện thép sắt: + Thép có độ cứng lớn sắt Đặc biệt loại thép đặc biệt cứng, bền + Thép có nhiệt độ nóng chảy độ dẫn điện kém sắt nguyên chất Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội - GV: Tính chất hợp kim phụ thuộc vào thành phần đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp kim Nhìn chung, hợp kim có nhiều TCHH tương tự TCVL tính học lại khác nhiều so với tính chất đơn chất Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu - GV yêu cầu HS cho biết tượng xảy cho mẩu hợp kim Al-Cu lần lượt tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch HNO3 đặc, nóng - GV yêu cầu HS cho ví dụ số hợp kim tính chất vật lí đặc biệt Tình 3: Tại có khác biệt tính chất vật lí hợp kim với kim loại thành phần? (TH nhân quả) Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề 17 - GV: Từ ví dụ số hợp kim tính chất vật lí đặc biệt nó: + Hợp kim khơng bị ăn mòn: Fe-Cr-Ni (thép inoc), … + Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe, … + Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn-Pb (thiếc hàn, tnc = 2100C), … - GV yêu cầu HS nhận xét chung TCVL hợp kim so với kim loại - HS: Hợp kim có tính chất vật lí chung kim loại như: tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim Tuy nhiên, hợp kim có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, nhiệt độ nóng chảy thấp so với kim loại thành phần lại có độ cứng cao Bước 2: Phát biểu vấn đề: - GV: Tạo có khác biệt TCVL hợp kim kim loại thành phần? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết: - Hợp kim có cấu tạo nào? Cấu tạo, thành phần hợp kim khác so với kim loại nguyên chất? Điều ảnh hương đến mật độ electron tự do, liên kết tinh thể, thành phần ion mạng nào? Ảnh hương đến TCVL sao? Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết GV hướng dẫn HS tìm hiểu cấu tạo hợp kim: - Hợp kim có cấu tạo giống kim loại hợp kim có liên kết kim loại cấu tạo mạng tinh thể Trong hợp kim có electron tự do, nguyên nhân tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo có ánh kim hợp kim - Khác với kim loại thành phần, hợp kim có liên kết cộng hóa trị, mật độ electron tự hợp kim giảm rõ rệt Do tính dẫn điện, dẫn nhiệt hợp kim giảm so với kim loại thành phần - Hợp kim có độ cứng cao có thay đổi cấu tạo mạng tinh thể, thay đổi thành phần ion mạng Nếu hợp kim được tạo bơi nhiều tinh thể hợp chất hóa học kim loại phi kim (Fe 3C), nguyên tử kim loại với (AuZn3…) độ cứng điện trơ hợp kim tăng rõ rệt - Vì cấu tạo mạng tinh thể thay đổi mật độ electron tự giảm xuống, làm liên kết kim loại giảm, nên nhiệt độ nóng chảy hợp kim giảm Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội - GV kết luận: Hợp kim có tính chất vật lí chung kim loại như: tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim Tuy nhiên, hợp kim có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, nhiệt độ nóng chảy thấp so với kim loại thành phần, có độ cứng cao Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu - GV: Bổ sung thông tin tính chất vật lí đặc biệt ứng dụng số hợp kim: 18 + Hợp kim Au-Cu cứng vàng, dùng đúc tiền, làm đồ trang sức, … + Hợp kim Pb-Sb cứng Pb nhiều, dùng đúc chữ in - GV mơ rộng: Trong thực tế, hợp kim hay kim loại được sử dụng nhiều hơn? Bài 20: DÃY ĐIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI Tình 4: Hóa chuyển hóa thành điện pin điện hóa nào? (TH nhân quả) Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề - GV chuẩn bị dụng cụ tiến hành thí nghiệm hình 5.3 SGK/115 - GV cho biết pin điện hóa Yêu cầu HS quan sát, nêu tượng - HS: Kim vôn kế bị lệch, đo được 1,10 V, chứng tỏ có dòng điện pin Điện cực Zn bị ăn mòn dần, có lớp đồng bám điện cực Cu, màu xanh cốc đựng dd CuSO4 nhạt dần chứng tỏ có phản ứng xảy hai điện cực Bước 2: Phát biểu vấn đề - GV: Tại điện cực xảy phản ứng mà pin suất dòng điện? Dạng lượng chuyển hóa thành điện năng? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết GV hướng dẫn HS xác định phương hướng cách trả lời câu hỏi sau: - Dòng điện gì? Sự xuất dòng điện pin chứng tỏ điều gì? - Điện cực Zn mòn dần, đồng thời điện cực Cu tăng dần, điện cực xảy phản ứng nào? Các phản ứng có ngun nhân phát sinh dòng điện? - Trường hợp có phải hóa chuyển hóa thành điện năng? Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết Đầu tiên, GV giới thiệu số khái niệm mới: Pin điện hóa, điện cực, suất điện động pin (E), suất điện động chuẩn pin (Eopin) GV hướng dẫn HS giải thích chế phát sinh dòng điện pin: - GV: Tại Zn bị ăn mòn? Lúc Zn đóng vai trò cực ? - HS: Ở Zn, nguyên tử kẽm để lại electron bề mặt điện cực tan vào dung dịch dưới dạng ion Zn 2+ Xảy oxi hóa Zn: Zn → Zn 2+ + 2e Do điện cực Zn bị ăn mòn Lá Zn trơ thành nguồn electron nên đóng vai trò cực âm, electron theo dây dẫn đến cực Cu (hình 2.5) - GV: Tại điện cực Cu xảy trình gì? Tại dung dịch muối Cu 2+ lại nhạt màu ? Lúc Cu đóng vai trò cực ? 19 - HS: Trong cốc đựng dd CuSO4, ion Cu2+ di chuyển đến Cu, chúng bị khử thành Cu bám cực đồng: Cu 2+ + 2e → Cu Nồng độ Cu2+ dd giảm dần, khiến cho màu xanh nhạt dần Cu đóng vai trò cực dương (hình 2.5) - GV: Các phản ứng điện cực có ngun nhân phát sinh dòng điện? - HS: Các phản ứng oxi hóa – khử điện cực làm phát sinh dòng electron chuyển dời có hướng từ Zn sang Cu nên phát sinh dòng điện pin Năng lượng hóa học phản ứng chủn hóa thành điện Hình 2.5 Các q trình xảy pin Zn-Cu pin hoạt động - GV tiếp tục đặt vấn đề: Cầu muối khơng có vai trò q trình phát sinh dòng điện Tại cấu tạo pin điện hóa lại có cầu muối? - GV chiếu HS xem mô phỏng di chuyển ion cầu muối pin hoạt động HS quan sát cho biết: nồng độ Zn 2+ cốc đựng dd ZnSO4 tăng dần, nồng độ Cu2+ cốc giảm dần Một lúc đó, dòng electron dây dẫn khơng còn, dòng điện tự ngắt Để trì dòng điện q trình hoạt động pin điện hóa, người ta dùng cầu muối để trung hòa điện tích dd: ion dương Na+ (K+) Zn2+ di chuyển qua cầu muối đến cốc đựng dd CuSO4 Ngược lại, ion âm SO42- NO3- di chuyển qua cầu muối đến dd ZnSO4 (hình 2.11) Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội - GV bổ sung: Ở mạch ngồi (dây dẫn), dòng electron từ cực Zn sang cực Cu dòng điện từ cực Cu sang cực Zn Vì điện cực Zn được gọi anot (nơi xảy oxi hóa), điện cực Cu được gọi catot (nơi xảy khử) - Phương trình hóa học phản ứng xảy pin điện hóa Zn – Cu: Cu2+ + Zn → Zn2+ + Cu - GV kết luận vấn đề: + Trong pin điện hóa Zn-Cu xảy phản ứng oxi hóa khử: Cu2+ (chất oxi 20 hóa mạnh hơn) oxi hóa Zn (chất khử mạnh hơn) nên có biến đổi nồng độ ion Cu2+ Zn2+ trình hoạt động pin + Năng lượng hóa học phản ứng oxi hóa – khử pin điện hóa sinh dòng điện chiều Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu GV yêu cầu HS: - chuẩn bị dụng cụ làm thí nghiệm với pin Fe-Cu - quan sát tượng hai điện cực, xác định anot, catot - viết pthh phản ứng xảy điện cực pin Tình 5: Xác định chiều phản ứng oxi hóa–khử nào? (TH ứng dụng) Bước 1+2: Đặt vấn đề + phát biểu vấn đề - GV: Khi biết điện cực chuẩn cặp oxi hóa-khử kim loại, cách nhanh có thể xác định được chiều phản ứng oxi hóa-khử xảy ra? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết: - GV hướng dẫn HS phân tích phản ứng cặp oxi hóa – khử Cu2+/Cu (E0 = +0,34 V) Ag+/Ag (E0 = +0,80 V) qua câu hỏi sau: + Ion có tính oxi hóa mạnh hơn? Kim loại có tính khử mạnh hơn? + Cặp oxi hóa-khử kim loại điện cực chuẩn lớn hơn? - Từ câu trả lời HS, GV cho HS tìm hiểu chiều xảy phản ứng cặp oxi hóa-khử theo chất phản ứng oxi hóa khử - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK tìm hiểu quy tắc α Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết - Học sinh dựa vào giá trị E0 cặp oxi hóa – khử, trả lời: + Ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu ion Ag+, Cu có tính khử mạnh Ag + Cặp oxi hóa–khử Cu2+/Cu điện cực chuẩn nhỏ cặp Ag+/Ag + Kim loại cặp oxi hóa-khử điện cực chuẩn nhỏ khử được kim loại cặp oxi hóa-khử điện cực chuẩn lớn dung dịch muối: Cu + 2Ag+  Cu2+ + 2Ag + Hoặc cation kim loại cặp oxi hóa-khử điện cực lớn oxi hóa được kim loại cặp oxi hóa-khử điện cực nhỏ - HS: Có thể xác định nhanh chiều phản ứng oxi hóa-khử dựa vào quy tắc α chất oxi yếu chất oxi hóa mạnh tạo thành chất khử mạnh chất khử yếu 21 E0 nhỏ Ví dụ: 2+ Cu Cu E0 lớn + Ag Ag E0 = +0,34 V E0 = +0,80 V Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội - GV kết luận: Để xác định đúng chiều phản ứng oxi hóa – khử nhanh chóng, người ta dùng quy tắc α Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu - GV yêu cầu HS vận dụng quy tắc α để xác định nhanh chiều phản ứng cặp oxi hóa-khử sau: Zn2+/Zn (E0 = - 0,76 V) Pb2+/Pb (E0 = - 0,13 V) Tình 6: Tại Zn tác dụng với dd HCl, nhỏ thêm vài giọt dd CuSO4 bọt khí H2 nhiều nhanh hơn? (TH ứng dụng) Bước 1: Đặt vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ vấn đề - GV chia nhóm, yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm, quan sát nêu tượng - Các nhóm HS tiến hành thí nghiệm: rót vào ống nghiệm, ống khoảng ml dung dịch H2SO4 loãng cho vào ống nghiệm mẩu Zn nhỏ - HS quan sát tượng: Tốc độ thoát khí ống nghiệm - HS tiếp tục nhỏ vào hai ống nghiệm vài giọt dung dịch CuSO4 - HS quan sát tượng: Bọt khí H thoát ống nghiệm vừa nhỏ CuSO nhiều nhanh so với ống nghiệm lại (hình 2.6) Hình 2.6 a) Zn tác dụng với HCl b) Zn tác dụng với HCl có mặt CuSO4 Bước 2: Phát biểu vấn đề: - GV: Tại nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 bọt khí H2 nhiều nhanh hơn? Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết: - Sự nhường nhận electron diễn nào? Khí H sinh từ đâu chưa thêm sau thêm vài giọt CuSO4? Tốc độ phản ứng thay đổi nào? Bước 4: Lập kế hoạch giải thực giải theo giả thuyết 22 - Khi chưa thêm dung dịch CuSO4, nguyên tử Zn nhường electron trực tiếp cho ion H+ tiếp xúc với Zn Khí H2 được tạo thành bám bề mặt Zn sẽ cản trơ nhường electron nguyên tử Zn khác không thể tiếp xúc với ion H+ dung dịch Vì khí H2 ít chậm - Khi thêm vài giọt dd CuSO4, xảy phản ứng: Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+ - Cu sinh bám bề mặt Zn tạo thành hai cực thiết lập pin điện hóa Lúc này, Zn đóng vai trò cực âm, Cu cực dương Các nguyên tử Zn nhường electron, electron di chuyển sang cực Cu, ion H + nhận electron tạo thành khí H2 Khí H2 bám Cu nên không cản trơ tiếp xúc dung dịch Zn tốc độ khí H2 lúc nhanh nhiều Bước 5: Kết luận lời giải GV chỉnh lí, bổ sung kiến thức cần lĩnh hội - GV kết luận vấn đề: Ban đầu nhường nhận electron xảy trực tiếp Zn H+ Khi thêm CuSO4, nhường nhận electron xảy điện cực Hệ hoạt động pin điện hóa Zn tác dụng với dung dịch axit nhanh Bước 6: Kiểm tra lại áp dụng kiến thức vừa thu - GV yêu cầu nhóm HS tiến hành thí nghiệm: nhúng sắt vào dung dịch HCl, sau nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 - HS tiến hành thí nghiệm, quan sát, nêu giải thích tượng Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/UiItH1 Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/UiItH1 Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/UiItH1 Tổng Hợp Đề Tài Sáng Kiến Kinh Nghiệm Sư Phạm>> https://goo.gl/GEBWuN 23 ... Từ lí chọn đề tài: “SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT với mong muốn nghiên cứu sâu tính ưu việt khả vận dụng tình có vấn đề dạy học theo hướng... nghiệm: SỬ DỤNG TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HÓA HỌC CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI LỚP 12 THPT I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin nay, lượng kiến thức nhân loại vô... quy trình dạy học nêu vấn đề Mức độ tương đương với PPNC nêu vấn đề 1.3 Tình có vấn đề 1.3.1 Phân loại tình có vấn đề  Tình khơng phù hợp, nghịch lý  Tình lựa chọn  Tình ứng dụng  Tình 1.3.2