Phát triển tư duy và rèn luyện kiến thức kĩ năng thực hành hóa học cho học sinh thông qua chương trình sách giáo khoa hóa học lớp 12 nâng cao theo hướng dạy học tích cực

ĐẠI HOC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SƢ PHẠM LÊ THANH HÀ PHÁT TRIỂN TƢ DUY VÀ RÈN LUYỆN KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO KHOA HĨA HỌC LỚP 12 NÂNG CAO THEO HƢỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2009 ĐẠI HOC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SƢ PHẠM LÊ THANH HÀ PHÁT TRIỂN TƢ DUY VÀ RÈN LUYỆN KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO KHOA HĨA HỌC LỚP 12 NÂNG CAO THEO HƢỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học ( Bộ mơn Hóa học) Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS ĐẶNG THỊ OANH HÀ NỘI – 2009 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích đề tài Khách thể đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Những đóng góp đề tài NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài 1.1 Phương hướng đổi phương pháp dạy học hoá học trường THPT Error! Bookmark not defined 1.1.1 Phương hướng đổi phương pháp dạy hoạ hoá học trường THPT Error! Bookmark not defined 1.1.2 Phương pháp dạy học hố học theo hướng dạy học tích cực Error! Bookmark not defined 1.1.3 Tư phát triển tư dạy học hoá học.Error! Bookmark not defined 1.2 Thí nghiệm hố học dạy học hố học trường phổ thông Error! Bookmark not defined 1.2.1 Vai trò, ý nghĩa TNHH dạy học hoá họcError! Bookmark not defined 1.2.2 Phân loại, yêu cầu sư phạm việc sử dụng TN dạy học hoá học Error! Bookmark not defined 1.2.3 Rèn luyện kĩ thực hành hoá học dạy học trường THPT Error! Bookmark not defined 1.2.4 Thực trạng sử dụng TN hoá học trường phổ thôngError! Bookmark not defined 1.2.5 Sử dụng TN hố học theo hướng dạy học tích cựcError! Bookmark not defined 1.2.6 Sử dụng tập thực nghiệm dạy học hóa học theo hướng dạy học tích cực Error! Bookmark not defined Chương 2: Một số biện pháp rèn luyện kiến thức - kĩ thí nghiệm cho học sinh THPT theo hướng dạy học tích cực 2.1 Xác định hệ thống kiến thức kĩ thí nghiệm hóa học cho học sinh lớp 12- Nâng cao Error! Bookmark not defined 2.1.1 Kiến thức kĩ sử dụng hóa chất Error! Bookmark not defined 2.1.2 Kiến thức kĩ sử dụng dụng cụ TNError! defined 2.1.3 Kiến thức kĩ tiến hành TN 2.1.4 Kiến thức kĩ sử dụng TN 2.1.5 Kiến thức kĩ quan sát, mô tả TNError! defined 2.1.6 Kiến thức kĩ vận dụng kiến thức hóa học giải thích tượng 2.2 Hệ thống thí nghiệm hóa học chương trình SGK Hố học 12- Nâng cao Error! Bookmark not defined 2.3.Phát triển tư rèn luyện kiến thức kĩ thực hành hố học cho học sinh thơng qua chương trình SGK 12 - Nâng cao theo hướng dạy học tích cực Error! Bookmark not defined 2.3.1 Tăng cường sử dụng TN dạy học hố học theo hướng dạy học tích cực Error! Bookmark not defined 2.3.2 Tăng cường sử dụng tập thực nghiệm nhằm củng cố lí thuyết, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành cho HS Error! Bookmark not defined 2.3.3 Tăng cường sử dụng TN tập thực nghiệm kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ HS.Error! Bookmark not defined 2.3.4 Một số giáo án minh họa Error! Bookmark not defined Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined 3.1.1 Mục đích Error! Bookmark not defined 3.1.2 Nhiệm vụ Error! Bookmark not defined 3.2 Phương pháp thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.2.1 Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.2.2 Chọn lớp thực nghiệm GV dạy 3.2.3 Cách tiến hành 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 3.5 Xử lí kết thực nghiệm sư phạm 3.5.1 Lập bảng phân phối : tần suất, tần suất luỹ tíchError! Bookmark not defined 3.5.2 Vẽ đồ thị đường luỹ tích theo bảng phân phối tần suất luỹ tích Error! Bookmark not defined 3.5.3 Tính tham số đặc trưng thống kê Error! Bookmark not defined 3.6 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 PHỤ LỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GV : giáo viên HS : học sinh TN : thí nghiệm PTN : phịng thí nghiệm TNTH : thí nghiệm thực hành TNHH : thí nghiệm hố học TNGV: thí nghiệm giáo viên TNHS: thí nghiệm học sinh PPDH : phương pháp dạy học PPNC: phương pháp nghiên cứu PPKC: phương pháp kiểm chứng PPĐC: phương pháp đối chứng PP : phương pháp pthh: phương trình hố học ptpư: phương trình phản ứng pư: phản ứng TCHH: tính chất hố học BTHH: tập hóa học dd : dung dịch KL: kim loại XH : xã hội GD : giáo dục THPT : trung học phổ thông MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu giáo dục phổ thông giúp học sinh phát triển toàn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ kĩ nhằm hình thành tƣ cách ngƣời Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tƣ cách trách nhiệm công dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên vào sống lao động tham gia xây dựng bảo vệ Tổ quốc Hố học mơn khoa học tự nhiên đƣợc đƣa vào giảng dạy chƣơng trình giáo dục phổ thơng Hố học mơn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm cung cấp cho học sinh tri thức khoa học phổ thông chất, biến đổi chất, mối liên hệ qua lại cơng nghệ hố học, mơi trƣờng ngƣời Những tri thức cần thiết , giúp học sinh có nhận thức khoa học giới vật chất, góp phần phát triển tiềm lực trí tuệ, lực hành động cho học sinh Đặc biệt thí nghiệm hố học giữ vai trị quan trọng phát triển lực nhận thức, phát triển tƣ có tính giáo dục lớn q trình dạy học Một mục tiêu dạy học hoá học nhà trƣờng việc cung cấp lý thuyết mơn cịn phải tạo điều kiện cho học sinh phát triển tƣ kĩ thực hành hố học để từ có khả vận dụng kiến thức khoa học vào thực tế sản xuất, đáp ứng yêu cầu giáo dục kĩ thuật tổng hợp hƣớng nghiệp cho học sinh phổ thông trƣờng nhƣ tiếp tục tự học theo học cấp học cao Điều 28 Luật giáo dục (2005) nƣớc ta rõ: “Phƣơng 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 dƣỡng phƣơng pháp tự học, 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” Theo hƣớng thí nghiệm hố học đƣợc sử dụng chủ yếu nhƣ nguồn kiến thức để học sinh tìm tịi, phát thu nhận kiến thức Dạy học theo hƣớng dạy học tích cực ý nhiều đến việc hình thành lực hành động học sinh Do đó, thí nghiệm hố học cần phải đƣợc sử dụng nhiều dạy học hố học theo hƣớng dạy học tích cực Một -4- vấn đề đặt làm để sử dụng thí nghiệm hố học có hiệu qua phát triển đƣợc lực nhận thức, lực tƣ duy, rèn luyện kiến thức, kĩ cho học sinh nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học hoá học trƣờng THPT Để góp phần giải vấn đề trên, lựa chọn đề tài: “ Phát triển tư rèn luyện kiến thức kĩ thực hành hố học cho học sinh thơng qua chương trình hố học 12- Nâng cao theo hướng dạy học tích cực” Mục tiêu đề tài Việc nghiên cứu đề tài nhằm mục đích: Nghiên cứu sử dụng hệ thống thí nghiệm, tập thực nghiệm chƣơng trình hố học 12 - Nâng cao vào việc phát triển tƣ rèn luyện kiến thức kĩ thực hành hoá học cho học sinh theo hƣớng dạy học tích cực nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học mơn hố học Đối tƣợng khách thể nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Q trình dạy học mơn Hóa học trƣờng THPT lớp 12 – Nâng cao 3.2 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống kiến thức kỹ thí nghiệm hố học (chƣơng trình Hố học 12 - Nâng cao) Nhiệm vụ đề tài + Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn đề tài: - Sự đổi phƣơng pháp dạy học hóa học theo hƣớng dạy học tích cực - Vai trị, ý nghĩa thí nghiệm hố học dạy học hóa học phƣơng pháp sử dụng thí nghiệm hố học theo hƣớng dạy học tích cực - Thực trạng việc sử dụng thí nghiệm hố học trƣờng THPT thành phố Hải Phịng (chƣơng trình Hố học 12 – Nâng cao) làm sở thực tiễn cho nhiệm vụ nghiên cứu + Xác định hệ thống kiến thức kỹ thí nghiệm hố học học sinh lớp 12 – Nâng cao - 5- + Đề xuất cách sử dụng hệ thống thí nghiệm, tập thực nghiệm chƣơng trình hố học 12-ban nâng cao vào việc phát triển tƣ rèn luyện kiến thức kĩ thực hành hoá học cho học sinh + Thực nghiệm sƣ phạm: Nhằm kiểm tra, đánh giá hiệu đề xuất đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng kết hợp nhóm phƣơng pháp - Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu, phân tích tài liệu có liên quan đến đề tài - Nhóm phƣơng pháp thực tiễn: Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với GV, - Nhóm phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: Nhằm kiểm chứng kết nghiên cứu khả thực thực tế Áp dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm sƣ phạm Giả thiết khoa học Nếu giáo viên hệ thống, phân loại tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm với tập thực nghiệm dạy học Hoá học kiểm tra đánh giá theo hƣớng dạy học tích cực phát triển đƣợc tƣ rèn luyện đƣợc kiến thức kĩ thực hành Hố học cho học sinh Những đóng góp đề tài - Lựa chọn hệ thống kiến thức kỹ thí nghiệm đề xuất cách sử dụng có hiệu hệ thống thí nghiệm chƣơng trình Hố học 12 – Nâng cao theo hƣớng dạy học tích cực - Lựa chọn, xây dựng hệ thống tập thực nghiệm đề xuất phƣơng pháp sử dụng chúng nhằm rèn luyện kiến thức - kĩ thí nghiệm cho học sinh lớp 12 – Nâng cao Cấu trúc luận văn Lời cảm ơn Mục lục -6- Kí hiệu viết tắt Phần 1: MỞ ĐẦU Phần 2: NỘI DUNG Chƣơng 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài Chƣơng 2: Phát triển tƣ rèn luyện kiến thức kĩ thực hành Hoá học cho học sinh thơng qua chƣơng trình Hố học 12 - Nâng cao theo hƣớng dạy học tích cực Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm Phần 3: KẾT LUẬN Phụ lục Tài liệu tham khảo -7-  CaCO3 CaO + CO2 – Q a.Để thu nhiều vôi ta cần tác động vào hệ yếu tố nào? Trong sản xuất vôi, người ta dùng biện pháp để đạt hiệu suất cao? b.Nung đá vôi chứa 8% tạp chất Tính khối lượng vơi sống thu hiệu suất phản ứng 95% Bài 39: Phân tích mẫu nước, người ta thu kết sau: có 0,01 mol Na+ ; 0,01 mol Mg2+; 0,05 mol HCO3- 0,02 mol Cl- a.Hỏi nước thuộc loại nước cứng tạm thời hay vĩnh cửu? Giải thích b.Đun sơi nước hồi lâu, số mol ion bao nhiêu? Nước có cịn cứng khơng? c.Có thể dùng hố chất sau : axit clohiđric, canxi hiđroxit , natri cacbonat để làm mềm nước loại nước đó? Viết phương trình phản ứng Bài 40: Độ cứng tạm thời nước máy milimol lít Tính số gam muối canxi hiđrocacbonat magie hiđrocacbonat mét khối nước, biết để làm kết tủa hết ion canxi magie có lít nước cần 0,59 gam canxi hiđroxit Bài 41: Có giống khác cho khí cacbonic dung dịch axit clohiđric loãng tác dụng với dung dịch muối natri aluminat? Viết phương trình phản ứng xảy Bài 42: Có mẫu boxit dùng để sản xuất nhơm có lẫn tạp chất sắt (III) oxit,silic đioxit Làm để từ mẫu điều chế nhôm tinh khiết? Viết phương trình phản ứng dùng VII MỘT SỐ BÀI TẬP DÙNG HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Bài 1: Quan sát hình vẽ cho biết nhỏ dd AgNO3 vào dd HCl vị trí kim cân thay đổi nào? AgNO3 HCl 30 Bài 2: Hãy xác định cơng thức hóa học thích hợp A, B, C, D TN hình vẽ sau: A+B C D Nêu tượng TN viết PTHH Bài 3: Quan sát hình vẽ mơ tả TN nhiệt phân muối NaHCO3 cho biết ống nghiệm đựng muối NaHCO3 lắp miệng nghiêng xuống? -Xác định chất A, B dụng cụ Nêu tượng xảy ống nghiệm đựng chất B A B Bài 4: Quan sát dụng cụ TN CO2 tác dụng với NaOH rắn cho biết khóa K hình vẽ có tác dụng gì? Dấu hiệu nhận biết pư xảy ra? K CO2 H2O NaOH rắn 31 Từ quan sát hình vẽ HS trả lời câu hỏi sau pư kết thúc mở khóa K, nước Bài 5: Quan sát hình vẽ cho biết cho đá vơi vào dd HCl vị trí kim cân thay đổi nào? HCl CaCO3 Kim cân dịch chuyển bên phải pư sinh khí CO2 bay khỏi cốc Bài 6: Từ sơ đồ chuyển hóa NaCl sau, cho biết ứng dụng NaCl NaHCO3 Na2CO3 NaClO Bài 7: Nếu dùng sắt sunfua có lẫn sắt kim loại để điều chế hiđrosunfua có tạp chất hiđrosunfua? Có thể nhận tạp chất nào? Hãy vẽ hình cụ thể thí nghiệm đó? Đáp án: 32 Bài 8: Hình vẽ minh hoạ cho phản ứng hố học nhơm brom Hãy giải thích ống nghiệm phải nút kín nút cao su ống nghiệm phải có ống dẫn khí dẫn vào dung dịch rượu hay nước? Bài 9: Người ta lắp thiết bị thí nghiệm hình vẽ sau 33 a Hãy xác định cơng thức hố học thích hợp A, B, K, D, E thí nghiệm hình vẽ Viết phương trinh phản ứng Biết A, B chất rắn, K chất khí , D dung dịch E kết tủa b Tại kết thúc thí nghiệm người ta phải rút ống dẫn khí khỏi dung dịch D tắt đèn mà không làm ngược lại VIII MỘT SỐ GIÁO ÁN MINH HOẠ Tiết 37 Bài : MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM I Mục tiêu học: học sinh nắm Tính chất hố học phương pháp điều chế NaOH điện phân, hiểu trình hố học xảy điện cực, viết sơ đồ phương trình điện phân Những tính chất hoá học muối NaHCO3, Na2CO3; ứng dụng chúng AI Tổ chức hoạt động dạy học: NỘI DUNG BÀI HỌC I.Natrihidroxit: NaOH 34 GV: Cho HS quan sát lọ chứa NaOH rắn Tính chất: - NaOH chất rắn không màu, HS: quan sát cho biết màu sắc, trạng dễ hút ẩm, dễ nóng chảy, tan nhiều thái tồn GV: Biểu diễn TN hoà tan NaOH vào nước NaOH bazơ mạnh, phân - nước, cho học sinh cầm ống nghiệm, nhận li hoàn toàn thành ion tan xét tượng nước Hỏi: NaOH bazơ mạnh hay yếu, NaOH Tác dụng với dung dịch axit, nước phân li cho ion nào, viết pư? oxit axit, muối dung dịch bazơ? Và hoàn thành phưong VD: NaOH + HCl trình phản ứng sau đây? CO2 + NaOH Hỏi : Hãy cho biết tính chất NaOH + Cu(NO3)2 HOẠT ĐỘNG 2 Ứng dụng điều chế: a) ứng dụng: có nhiều ứng dụng Hỏi: Trong thực tế em biết NaOH có quan trọng cơng nghiệp: sx ứng dụng ? nhơm , xà phịng b) Điều chế: điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn GV: NaOH điều chế phương pháp điện phân dung dịch muối NaCl sơ đồ: GV: Treo sơ đồ thùng điện phân dung địch (NaCl, H2O) NaCl mô tả catot Na+, H2O H2O 2H2O + 2e HS: Viết trình xảy điện cực 2Cl- viết phản ứng điện phân Ptđp: 2NaCl + 2H2O +2NaOH + Cl2 II.Natrihidro HOẠT ĐÔNG GV: NaHCO3 bền nhiệt độ thường, bị phân huỷ nhiệt độ cao 35 natricacbonat: Muối natrihidrocacbonat: NaHCO3 a) - Tính chất: chất rắn màu trắng tan NaHCO3 chất lưỡng tính ? nước, bị phân huỷ nhiệt độ cao 2NaHCO3 +H2O bền, tác dụng với axit mạnh NaHCO3 +HCl H2O HCO3 - +H+ H2O - Là muối axit nên pư với HS: Quan sát lọ chứa Na2CO3 nhận xét dung dịch bazơ VD: NaHCO3 + NaOH→ Na2CO3 + H 2O HCO3 ứng dụng : sgk b) - +OH- → CO3 Natricacbonat: Na2CO3 a) - Tính chất: Là chất rắn màu trắng dễ tan mơi trường ? sao? pH lớn hay nhỏ nước, to nc = 850oC , không ? phân huỷ nhiệt độ cao - Là muối axit yếu nên pư với axit mạnh Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 +H2O 36 CO3- + 2H+ → CO2 + H2O 2-  ion CO3 nhận proton, nên có tính bazơ b) Ứng dụng: sgk HOẠT ĐỘNG 5: Củng cố: tập 1,2,5 / sgk Bài 30: KIM LOẠI KIỀM THỔ Mục tiêu học: I Về kiến thức: HS biết: vị trí, cấu hình e, lượng ion hố, số oxi hoá kim loại a) kiềm thổ, số ứng dụng kim loại kiềm thổ HS hiểu: b) - Tính chất vật lí: tonc tos tưong đối thấp, khối lượng riêng nhỏ - Tính chất hố học đặc trưng kim loại kiềm thổ tính khử mạnh  yếu Kim loại kiềm, tính khử tăng dần từ Be Ba Phương pháp điều chế kim loại kiềm thổ điện phân nóng chảy muối clorua Về kĩ năng: Biết thực thao tác tư duy: vị trí, CTNT Viết ptpư hố học AI  tính chất  pp điều chế Chuẩn bị: Bảng tuần hoàn, sơ đồ điện phân nc MgCl2 Đèn cồn, cốc, kẹp gỗ, dây Mg, H2O, dd CuSO4 III Tổ chức hoạt động dạy học I Vị trí KLKTtrong bảng tuần 37 BTH? Bao gồm nguyên tố nào? hồn: Thuộc nhóm Iia , gồm: Be, Mg, - GV: treo BTH Ca, Sr, Ba Ra(px)  - Trong chu kì đứng sau KLK cấu tạo KLK thổ: HS: viết cấu hình e Mg, Ca hình e ngồi TQ - ngun tố s Hỏi: cho biết KLKT có e hố trị - Cấu hình e ngồi TQ: ns2 - Xu hướng nhương 2e tạo ion M2+ nằm phân lớp nào? xu hướng KLKT pư hoá học Vd Mg  HOẠT ĐỘNG [Ne] GV: Hãy quan sát vào bảng số liệu Tính chất vật lí: AI - Tonc tos tương đối thấp - Kim loại thuộc nhóm IIA có độ cứng cao KLK mềm nhơm kim loại nhẹ, có d