Phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua dạy học bài tập hóa học chương ancol phenol lớp 11 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI LÊ THỊ KIM LUYẾN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG ANCOL-PHENOL LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI LÊ THỊ KIM LUYẾN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY BÀI TẬP HĨA HỌC CHƯƠNG ANCOL-PHENOL LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận Phương pháp dạy học mơn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Anh Tuấn HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Phát triển lực tư cho học sinh thơng qua dạy tập hóa học chương Ancol- phenol lớp 11 trung học phổ thông” hồn thành nhờ giúp đỡ tận tình nhiều quý thầy, cô Em đặc biệt cảm ơn TS.Vũ Anh Tuấn, giảng viên Khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội người trực tiếp hướng dẫn đề tài từ hình thành ý tưởng lúc hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Trường ĐHSP Hà Nội Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học thầy giáo, cô giáo, cán công nhân viên tận tình giảng dạy tạo điều kiện cho em trình học tập trường Em chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Tổ mơn hóa học em học sinh Trường THPT Nguyễn Văn Cừ - Từ Sơn Trường THPT Lý Thái Tổ - Bắc Ninh tạo điều kiện thuận lợi cho em trình thực nghiệm sư phạm trường Cuối cho em xin kính chúc tất thầy có thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc, may mắn sống nghiệp chọn Bắc Ninh, ngày 25 tháng 11 năm 2017 Tác giả Lê Thị Kim Luyến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả Lê Thị Kim Luyến MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG LỜI CẢM ƠN + LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ + DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Định hướng đổi giáo dục phổ thông 1.1.1 Một số quan điểm đạo đổi giáo dục trung học 1.1.2 Những định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thơng 1.1.3 Đổi phương pháp dạy học trường trung học 1.2 Năng lực phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Đặc điểm cấu trúc lực 1.2.3 Các lực chung chuyên biệt cần hình thành phát triển cho học sinh dạy học hóa học 11 1.3 Tư vấn đề phát triển tư cho học sinh 13 1.3.1 Tư gì? 13 1.3.2 Những đặc điểm tư 13 1.3.3 Những phẩm chất tư 14 1.3.4 Các thao tác tư phương pháp logic 14 1.3.5 Những hình thức tư 15 1.3.6 Đánh giá trình độ phát triển tư học sinh 16 1.3.7 Tư khoa học tự nhiên tư hóa học 19 1.4 Phát triển lực tư 20 1.4.1 Khái niệm lực tư 20 1.4.2 Cấu trúc lực tư 1.4.3 Biểu lực tư 1.4.4 Vấn đề phát triển lực tư hóa học cho học sinh 23 1.5 Bài tập hóa học dạy học hóa học 24 1.5.1 Khái niệm tập hóa học 24 1.5.2 Ý nghĩa tác dụng tập hóa học 24 1.5.3 Phân loại tập hóa học 25 1.5.4 Quan hệ BTHH với việc phát triển tư 27 1.6 Thực trạng dạy học chương Ancol–Phenol trường phổ thơng 27 1.6.1 Mục đích điều tra 27 1.6.2 Đối tượng điều tra 28 1.6.3 Phương pháp điều tra 28 1.6.4 Kết điều tra 28 1.6.5 Đánh giá kết điều tra 33 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN NẰNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY BÀI TẬP CHƯƠNG ANCOL- PHENOL 35 SÁCH GIÁO KHOA HĨA HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 2.1 Vị trí, Mục tiêu chương Ancol – Phenol chương trình giáo dục phổ thơng 2.1.1 Vị trí chương Ancol - Phenol 35 2.1.2 Mục tiêu 35 2.2 Phân loại tập hóa học Hướng dẫn cách giải theo mức độ phát triển lực tư cho học sinh 36 2.2.1 Câu hỏi tập định tính 36 2.2.2 Câu hỏi tập định lượng 50 2.3 Cách dạy học tập chương “Ancol – Phenol” 61 2.3.1 Dạy học tập lên lớp truyền thụ kiến thức 61 2.3.2 Dạy học tập luyện tập, thực hành 62 2.3.3 Sử dụng tập kiểm tra, đánh giá 63 2.4 Thiết kế công cụ đánh giá lực tư 64 2.4.1 Yêu cầu công cụ đánh giá lực 64 2.4.2 Thiết kế công cụ đánh giá lực tư chương AncolPhenol 64 2.5 Giáo án sử dụng tập phát triển lực tư cho học sinh Chương Ancol – Phenol – Sách giáo khoa hóa học 11 THPT 2.5.1 Giáo án 42: Luyện tập Ancol - Phenol 69 69 2.5.2 Giáo án 41: Phenol (trong phần phụ lục) 2.6 Đề kiểm tra để Thực nghiệm sư phạm 73 2.6.1 Đề kiểm tra 15 phút 73 2.6.2 Đề kiểm tra 45 phút 74 76 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 76 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 76 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 76 3.2 Đối tượng địa bàn thực nghiệm sư phạm 76 3.3 Tiến trình nội dung thực nghiệm sư phạm 77 3.3.1 Chọn lớp thực nghiệm lớp đối chứng 77 3.3.2 Trao đổi với GV dạy thực nghiệm 77 3.3.3 Tiến hành thực nghiệm 78 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 79 3.5 Xử lý kết thực nghiệm sư phạm 80 3.5.1 Xử lý theo thống kê toán học 80 3.5.2 Xử lý theo phần mềm 87 3.6 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 88 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 97 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTHH Bài tập hóa học DH Dạy học DHHH Dạy học hóa học ĐC Đối chứng ĐHSP Đại học sư phạm GD Giáo dục GV Giáo viên GQVĐ Giải vấn đề HS Học sinh KTTTĐ Kiểm tra trước tác động KTSTĐ Kiểm tra sau tác động NL Năng lực NXB Nhà xuất PTNL Phát triển lực PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PTTQ Phương tiện trực quan QĐDH Quan điểm dạy học TNSP Thực nghiệm sư phạm TNSP Thực nghiệm sư phạm TD Tư THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm SGK Sách giáo khoa DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Các thành phần cấu trúc lực hành động Hình 1.2: Các thành phần cấu trúc lực DHHH Hình 1.3 Các mức độ phát triển lực tư theo thang Bloom Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn đường lũy tích kiểm tra số Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn đường lũy tích kiểm tra số Hình 3.3 Đồ thị kết phân loại học tập HS (Bài KT số 1) Hình 3.4 Đồ thị phân loại kết học tập HS (Bài KT số 2) - Hóa chất dụng cụ + Hóa chất: dung dịch C6H5OH, dung dịch NaOH, dung dịch Na2CO3, dung dịch HCl, dung dịch Br2, dung dịch HNO3 + Dụng cụ: Ống nghiệm, ống dẫn khí, giá đỡ ống nghiệm…  Dự kiến trình tự nội dung ghi bảng trình chiếu slide Microsoft Powerpoint  Xác định nội dung củng cố sau học III Phương pháp dạy học hình thức tổ chức  Dạy học theo lí thuyết kiến tạo: phenol có tác dụng với dung dịch NaOH, tinh axit phenol, phản ứng H vòng benzen   Phương pháp đàm thoại, phương pháp trực quan, dạy học nêu vấn đề Tổ chức hoạt động nhóm IV Tổ chức hoạt động dạy học Bước 1: Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Bước 2: Kiểm tra cũ: GVkiểm tra cũ học sinh thơng qua trò chơi chữ Nội dung ô chữ kiến thức HS học trước như: Phản ứng hữu cơ, hiđrocacbon thơm, ancol Câu hỏi: Dùng cho hàng ngang Thứ (12 chữ cái) Nguyên nhân làm ancol C 2H5OH có nhiệt độ sôi cao nhiều so với C3H8 Thứ (6 chữ cái) Tên thay C2H5OH Thứ (10 chữ cái) Tên gọi phản ứng đốt cháy hợp chất hữu Thứ (6 chữ cái) Qui tắc tách nước tạo thành sản phẩm ancol Thứ (8 chữ cái) Tên gọi nhóm –OH Thứ (6 chữ cái) Phương pháp điều chế ancol etylic Đáp án: Từ khóa chữ gồm chữ cái, tên gọi hợp chất hữu có nhiều ứng dụng thực tiễn  PHENOL Bước 3: GV nêu vấn đề cần giải học: Phenol có nhóm chức gì? Cấu tạo nào? Tính chất vật lí phenol có điểm cần lưu ý? Phenol có tính chất hóa học nào? Ngun nhân phenol lại có tính chất đó? Trong cơng nghiệp, phenol điều chế nào? Phương pháp dùng chủ yếu? Bước 4: GV tổ chức cho HS giải vấn đề nêu Hoạt động GV HS Nội dung Bài 41 PHENOL I ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI Hoạt động 1: Tìm hiểu khái Định nghĩa niệm phân loại phenol Phenol: nhóm –OH liên kết trực tiếp với (Nghiên cứu SGK bổ sung) GV viết CTCT số nguyên tử cacbon vòng benzen Ancol thơm: nhóm -OH liên kết với nguyên tử cacbon mạch nhánh vòng benzen ancol thơm CTCT Chú ý: Phenol tên riêng số phenol GV yêu cầu HS xác định chất ancol GV thơng báo chất thuộc loại C6H5OH Đó phenol đơn giản tiêu biểu cho phenol Phân loại OH OH phenol HS so sánh ancol thơm (I) CH3 (II) OH OH OH (III) (IV) OH phenol, từ rút khái niệm phenol HS phân loại phenol monophenol poliphenol Monophenol: phân tử phenol có nhóm OH Poliphenol: phân tử phenol có nhiều nhóm OH (I): phenol (II): 2-metylphenol (o-crezol) (III): 1,2-đihidroxibenzen (catechol) (IV): 1,3-đihidroxibenzen (rezoxinol) Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo phenol HS nghiên cứu SGK bổ II PHENOL Cấu tạo CTPT: C6H6O sung CTCT : C6H5OH hay OH Hoạt động 3: Nghiên cứu tính chất vật lí phenol HS quan sát giá trị số vật Tính chất vật lí lí số phenol trả - Ở điều kiện thường, phenol chất rắn (t o nc o = 43 C), không màu lời câu hỏi: C6H5OH chất rắn hay chất - Nhiệt độ sôi phenol cao ancol etylic khối lượng mol phân tử lớn lỏng nhiệt độ thường? có liên kết hiđro So sánh nhiệt độ sôi C6H5OH C6H5 O C2H5OH? H Giải thích? H δ+ δ - O H C6H5 O HS làm thí nghiệm: Hòa tan phenol rắn H 2O C2H5OH, từ rút kết luận Dựa vào SGK, HS bổ sung số tính chât vật lí phenol? Hoạt động 4: Khảo sát tính chất hóa học phenol HS nêu điểm giống khác cấu tạo phenol ancol  dự đoán phenol có phản ứng nguyên tử hiđro O C6H5 H H O C6H5 o - Tan nước lạnh, tan vô hạn 66 C, tan tốt etanol - Dễ hút ẩm bị oxi hóa oxi khơng khí - Độc, tiếp xúc với da gây bỏng Tính chất hóa học a Phản ứng nguyên tử H nhóm – OH - Tác dụng với Na (có H2 sinh ra) C6H5OH + Na  C6H5ONa+1/2H2 natriphenolat - Tác dụng với dung dịch NaOH nhóm –OH giống ancol  C6H5OH+NaOH  C6H5ONa + H2O phenol tác dụng với kim  Phenol có tính axit (khơng làm q tím hóa đỏ) loại kiềm Hoạt động 5: Nghiên cứu phản ứng nguyên tử H nhóm –OH HS viết phương trình Kết luận: Phenol axit mạnh ancol, GV đ ặ t vấ n nhiên axit yếu yếu đ ề : Phenol nấc thứ axit cacbonic có tác dụng với dung dịch NaOH không? C6H5ONa + H2O + CO2  C6H5OH(rắn) + NaHCO3 HS trả lời HS kiểm nghiệm xác nhận b Phản ứng nguyên tử H vòng câu trả lời hay sai benzen cách hoàn thành - Phản ứng với nước Br2 OH phiếu học tập số HS trình bày kết GV theo dõi, nhận xét GV đ ặ t vấn đ ề: Tinh axit phenol mạnh hay yếu? HS trả lời Br OH Br + + 3Br2 3HBr Br 2,4,6-tribromphenol (màu trắng) Phản ứng dùng để nhận biết phenol  Nhận xét HS kiểm nghiệm câu trả lời Phản ứng vào nhân thơm phenol dễ hay sai thí nghiệm benzen, điều kiện êm dịu phiếu học tập số HS trình bày kết GV nhận xét, bổ sung Hoạt động 6: Nghiên cứu phản ứng H vòng ưu tiên vào vị trí -ortho, -para - Phản ứng với dung dịch HNO3/H2SO4 đặc benzen GV đ ặ t vấ n đ ề : Phenol OH O2 N OH NO2 + + có tác dụng với dung 3HNO3 3H2O H2SO4 NO2 dịch brom không? HS trả lời 2,4,6-trinitrophenol (màu vàng) Nhận xét: Phenol có tính axit mạnh HS kiểm nghiệm câu trả lời ancol, phản ứng với dung dịch brom dễ δ hay sai thí nghiệm phiếu học tập số δ- O + H benzen HS trình bày kết - Nhóm -C6H5 làm tăng tính phân cực liên kết O-H  nguyên tử H nhóm – GV nhận xét, bổ sung OH phenol linh động HS so sánh khả phản ứng ancol benzen phenol với - Nhóm –OH làm tăng mật độ e vòng brom benzen vị trí (o-, p-)  Phenol HS trình bày kết thảo luận dễ tham gia phản ứng benzen nhóm đồng đẳng, ưu tiên vào vị trí o-, GV thơng báo phenol tác dụng p- vòng với HNO3/H2SO4 đặc thu kết tủa có màu - Liên kết C-O bền vững so với ancol  phenol khơng có phản ứng vàng 2,4,6nhóm trinitrophenol –OH gốc axit ancol HS viết phương trình Điều chế Từ cumen: CH2=CHCH3 C6H6 GV đặt vấn đề: Tại phenol có tính axit mạnh ancol? Tại phenol phản ứng với brom dễ benzen? H3PO4 C6H5CH(CH3)2 O2, kk C6H5C(CH3)2 O + H O- H C6H5OH + CH3-C-CH3 O Từ benzen: C6H6  C6H5Cl  C6H5ONa  phenol GV: Do ảnh hưởng qua lại Từ nhự a t h a n đ nguyên tử, nhóm Ứng dụng nguyên tử phân tử - Sản xuất dược phẩm: thuốc ho, thuốc giảm phenol Cụ thể:  … Hoạt động 7: Tìm hiểu phương pháp điều chế HS nghiên cứu SGK bổ đau - Sản xuất hóa chất: chất diệt cỏ 2,4-D, chất diệt nấm mốc (nitrophenol) - Sản xuất phẩm nhuộm, thuốc nổ (2,4,6trinitrophenol), nhựa ure - fomanđehit, nhựa phenol -fomanđehit sung Hoạt động 8: Tìm hiểu ứng dụng phenol HS nghiên cứu SGK bổ sung Bước 5: Củng cố (2’) - Phenol có tính axit mạnh ancol ảnh hưởng vòng benzen tới nhóm OH, nhiên axit yếu yếu nấc thứ axit cacbonic - Phenol phản ứng với dung dịch brom dễ benzen ảnh hưởng nhóm – OH tới vòng benzen Bước 6: Bài tập nhà + dặn dò  Bài tập nhà: 1,2,3,4,5,6 SGK trang 193 2.6.3 Đáp án Hướng dẫn giải Đề kiểm tra Đề kiểm tra 15 phút Câu 10 ĐA A C D C C C C D B C Câu ĐA A B C C C C Đề kiểm tra 45 phút A Trắc nghiệm khách quan B Trắc nghiệm tự luận a) CH2=CHCH2CH3 + H2 O H    CH3  CH CH  CH3 | OH CH3  CH CH  CH + KCl | OH b) CH3CHClCH2CH3 + KOH  Cl | C H OH c) CH  C CH + KOH  2 5  CH = C2 CH + KCl+ H O 3 | CH | CH Dùng Na nhận phenol, etylen glicol metanol: C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2 H2↑ CH3OH + Na → CH3ONa + 1/2 H2↑ C2H4(OH)2 + 2Na → C2H4(ONa)2 + H2↑  Nhận phenol nước brom C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH↓ + 3HBr  Nhận etylen glicol Cu(OH)2: 2C2H4(OH)2 + Cu(OH)2  [C2H4(OH)O]2Cu + 2H2O số mol H2 = PV 1 0, 481  RT 0, 082 (273  20) Đặt công thức ancol ROH  Phản ứng với Na: = 0,02; Br2 = 0,03 ROH + Na → RONa + 1/2 H2↑ CH3C6H4OH + Na → CH3C6H4ONa + 1/2 H2↑ 0,04 0,02  Chỉ có đồng đẳng phenol phản ứng với nước brom: CH3C6H4OH + 3Br2 → CH3C6HBr3OH + 3HBr 0,01 0,03 Theo PTHH: số mol ancol = 0,04  0,01 = 0,03 Ta có: (R + 17)  0,03 + 108  0,01 = 2,82  R = 58 ứng với C3H5 Cấu tạo ancol: CH2=CH CH2OH với khối lượng = 003 58 = 1,74 g chiếm 61,7% Cấu tạo đồng đẳng phenol meta-metylphenol ; khối lượng chiếm 38,3% ... triển lực tư cho học sinh thơng qua dạy tập hóa học chương ancol – phenol lớp 11 THPT Chương 2: Phát triển lực tư cho học sinh thông qua dạy tập chương Ancol Phenol lớp hóa học 11 THPT Chương. .. đề phát triển lực tư hóa học cho học sinh 23 1.5 Bài tập hóa học dạy học hóa học 24 1.5.1 Khái niệm tập hóa học 24 1.5.2 Ý nghĩa tác dụng tập hóa học 24 1.5.3 Phân loại tập hóa học 25 1.5.4 Quan... tra 33 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN NẰNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY BÀI TẬP CHƯƠNG ANCOL- PHENOL 35 SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 2.1 Vị trí, Mục tiêu chương Ancol – Phenol chương