luận văn thạc sĩ phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh thông qua dạy học thí nghiệm chương este lipit hóa học 12 trung học phổ thông​

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐINH MỘNG THẢO PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HĨA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƢƠNG ESTE LIPIT HÓA HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HĨA HỌC HÀ NỘI – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐINH MỘNG THẢO PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HĨA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƢƠNG ESTE LIPIT HĨA HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Hoàng Thu Hà HÀ NỘI - 2020 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, ngồi nỗ lực thân, tơi cịn nhận đƣợc hƣớng dẫn, bảo thầy cô, giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo trƣờng Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện cho đƣợc học tập nâng cao kiến thức Đặc biệt, xin gửi lời tri ân sâu sắc đến giáo viên hƣớng dẫn – TS Hồng Thu Hà, dành thời gian, cơng sức, tận tình dẫn giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô, em học sinh trƣờng THPT Khoa học Giáo dục hỗ trợ tơi q trình thực khảo sát thực nghiệm sƣ phạm Cuối cùng, xin trân trọng cảm ơn gia đình bạn bè ln động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng nhƣng luận văn cịn nhiều hạn chế Tơi mong nhận đƣợc đóng góp, bảo thầy cơ, đồng nghiệp để hoàn thiện luận văn Hà Nội, ngày 13 tháng 11 năm 2020 Tác giả Đinh Mộng Thảo i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CTCT Công thức cấu tạo DHHH Dạy học hóa học GD Giáo dục GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực NLTN Năng lực thực nghiệm NLTNHH Năng lực thực nghiệm hóa học PPDH Phƣơng pháp dạy học PTHH Phƣơng trình hóa học PTN Phịng thí nghiệm TN Thí nghiệm TNHH Thí nghiệm hóa học ii DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Cấu trúc NL theo nguồn lực hợp thành………….………… Sơ đồ 1.2 Cấu trúc NLTNHH………………………………………… 13 Sơ đồ 2.1 Hệ thống kiến thức chƣơng Este – Lipit…………………………37 Bảng 2.1 Hệ thống TN chƣơng Este – Lipit…………………………… .46 Bảng 2.2 Các tiêu chí báo mức độ đánh giá NLTNHH HS…… 84 Bảng 2.3 Bảng kiểm quan sát đánh giá NLTNHH HS…………………85 Bảng 3.1 Kết bảng kiểm quan sát NLTNHH GV HS………… 90 Bảng 3.2 Kết kiểm tra số 1…………………………………………91 Bảng 3.3 Các giá trị đặc trƣng kiểm tra số 1……………………………92 Bảng 3.4 Kết kiểm tra số 2…………………………………………92 Bảng 3.5 Các giá trị đặc trƣng kiểm tra số 2……………………………93 Bảng 3.6 Kết kiểm tra số 3……………………………………… 94 Bảng 3.7 Các giá trị đặc trƣng kiểm tra số 2……………………………94 iii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1.1 Mức độ sử dụng TN dạy hóa học……………… 22 Biểu đồ 1.2 Các hình thức sử dụng TN…………………………………… 23 Biểu đồ 1.3 Hiệu việc sử dụng TN…………………………………23 Biểu đồ 1.4 Sự cần thiết việc phát triển NLTN cho HS……………… 24 Biểu đồ 1.5 Mức độ sử dụng TN nhằm phát triển NLTNHH cho HS…… 24 Biểu đồ 1.6 Đánh giá NLTNHH HS……………………………………25 Biểu đồ 1.7 Mức NLTNHH HS……………………………………… 26 Biểu đồ 1.8 Những kỹ cần trang bị cho HS để phát triển NLTNHH…26 Biểu đồ 1.9 Khó khăn sử dụng TN nhằm phát triển NLTNHH cho HS……………………………………………………………………………27 Biểu đồ 1.10 Biện pháp phát triển NLTNHH cho HS.…………………… 28 Biểu đồ 1.11 Mức độ hứng thú với tiết học có sử dụng TNHH)……………29 Biểu đồ 1.12 Cách học hiệu TNHH………… ………………… 29 Biểu đồ 1.13 Mức độ HS đƣợc trực tiếp tiến hành TN học hóa học………………………………………………………………………… 30 Biểu đồ 1.14 Mức độ HS đƣợc trực tiếp tiến hành TN PTN hóa học………30 Biểu đồ 1.15 Phƣơng pháp sử dụng TN mà HS thích………………………31 Biểu đồ 1.16 Tác dụng TN học hóa học…………………… 31 Biểu đồ 1.17 Sự cần thiết việc phát triển NLTNHH……………………32 Biểu đồ 1.18 Mức độ kỹ HS…………………………………33 Biểu đồ 3.1 Đƣờng lũy tích kiểm tra số 1……………………………….92 Biểu đồ 3.2 Đƣờng lũy tích kiểm tra số 2…………………… 93 Biểu đồ 3.3 Đƣờng lũy tích kiểm tra số 3……………………………….95 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu 4.2 Đối tượng nghiên cứu Câu hỏi giả thuyết nghiên cứu 5.1 Câu hỏi nghiên cứu 5.2 Giả thuyết nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 6.3 Phương pháp xử lí thống kê Phạm vi giới hạn nghiên cứu Dự kiến đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1.2 Năng lực cần hình thành phát triển cho học sinh trung học phổ thông 1.2.1 Khái niệm chung lực v 1.2.2 Cấu trúc lực .9 1.2.3 Các lực chung lực đặc thù cần phát triển cho học sinh dạy học hóa học .10 1.3 Năng lực thực nghiệm hóa học 12 1.3.1 Khái niệm lực thực nghiệm hóa học 12 1.3.2 Cấu trúc lực thực nghiệm hóa học 12 1.3.3 Các biểu lực thực nghiệm hóa học 13 1.3.4 Biện pháp phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông 14 1.3.5 Đánh giá phát triển lực thực nghiệm hóa học học sinh trung học phổ thông 14 1.4 Sử dụng thí nghiệm hóa học dạy học nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh 16 1.4.1 Vai trị thí nghiệm chương trình mơn hố học phổ thơng 16 1.4.2.Phân loại yêu cầu sư phạm việc sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học Error! Bookmark not defined 1.4.3 Phương pháp sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh 18 1.5 Thực trạng việc sử dụng thí nghiệm để phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh .21 1.5.1 Mục đích điều tra 21 1.5.2 Nội dung phương pháp điều tra 21 1.5.3 Kết đánh giá 22 Tiểu kết chƣơng 34 CHƢƠNG BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HĨA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƢƠNG ESTE – LIPIT HĨA HỌC 12 .35 vi 2.1 Đặc điểm chung chƣơng Este - Lipit 35 2.1.1 Đặc điểm, vị trí chương Este - Lipit 35 2.1.2 Mục tiêu dạy học chương Este – Lipit 35 2.1.3 Cấu trúc nội dung chương Este - Lipit 36 2.2 Phân tích nội dung kiến thức thí nghiệm chƣơng Este - Lipit 39 2.3 Lựa chọn nội dung thí nghiệm, xây dựng hệ thống thí nghiệm nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thơng 42 2.3.1 Một số nguyên tắc lựa chọn – sử dụng thí nghiệm hóa học phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thơng 42 2.3.2 Quy trình xây dựng thí nghiệm hóa học nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông 44 2.3.3 Hệ thống thí nghiệm số lưu ý sử dụng dạy học chương Este - Lipit 46 2.4 Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thơng 60 2.4.1 Sử dụng thí nghiệm nghiên cứu 60 2.4.2 Sử dụng thí nghiệm thực hành 62 2.4.3 Hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm nhà 64 2.4.4 Cải tiến thí nghiệm theo hướng đơn giản để tất học sinh thực .64 2.4.5 Kế hoạch dạy học minh họa 65 2.5 Thiết kế công cụ kiểm tra, đánh giá lực thực nghiệm hóa học học sinh 80 2.5.1 Cơ sở để thiết kế cơng cụ đánh giá lực thực nghiệm hóa học .80 2.5.2 Thiết kế cơng cụ đánh giá thực thực nghiệm hóa học .81 Tiểu kết chƣơng 86 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 87 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 87 3.2 Nhiệm vụ nội dung thực nghiệm sƣ phạm 87 C Ống thứ chất lỏng chia thành hai lớp, ống thứ hai chất lỏng đồng D Ống thứ chất lỏng đồng nhất, ống thứ hai chất lỏng chia thành hai lớp Câu 6: Đun nóng hỗn hợp axit axetic ancol etylic (có H2SO4 đặc làm xúc tác) xảy phản ứng: A Este hóa C Tách nƣớc Câu 7: Este X phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng tạo ancol metylic natri axetat Công thức X A CH3COOC2H5 C HCOOCH3 Câu 8: Cho CH3COOC2H5 phản ứng với dung dịch NaOH đung nóng , sản phẩm thu đƣợc là: A CH3OH CH3COONa C C2H5OH CH3COONa Câu 9: Để xà phịng hóa 17,4 gam este no, đơn chức , mạch hở cần 300 mL dung dịch NaOH 0,5 M Công thức phân tử este A C5H10O2 B C6H12O2 C C5H12O2 D C7H14O2 Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam este đơn chức X thu đƣợc 3,36 lit khí CO2 đktc 2,7 gam nƣớc Xà phịng hóa X thu đƣợc ancol metylic Cơng thức cấu tạo X A C C HCOOCH3 Câu Đáp án Đề kiểm tra 15 phút số Câu 1: Chất béo trieste A glixerol axit B ancol axit béo C glixerol axit vô D glixerol axit béo Câu 2: Phát biểu sau không A chất béo nhẹ nƣớc B chất béo tan tốt xăng C dầu ăn dầu hỏa có thành phần nguyên tố D chất béo đƣợc gọi triglixerit A phản ứng thủy phân chất béo môi trƣờng kiềm đƣợc gọi phản ứng xà phịng hóa B phản ứng thủy phân chất béo môi trƣờng axit phản ứng khơng thuận nghịch C chuyển hóa dầu thành bơ phản ứng hidro hóa D thủy phân chất béo thu đƣợc sản phẩm chứa glixerol Câu 4: Có thể sử dụng hóa chất sau để nhận biết chất béo bão hòa chất béo chƣa bão hòa D dd H2SO4 đặc A phản ứng cộng hidro vào chất béo B oxi hóa chậm oxi khơng khí C phản ứng thủy phân với H2O khơng khí D xảy phản ứng xà phịng hóa Câu 6: Khối lƣơng hidro cần để hidro hóa hồn toàn 8,84 g glixerol trioleat (C3H5(OOCC17H33)3) A 0,06 g B 0,02 g C 0,16 g D 26,52 g Câu 7: Cho triolein vào ơng nghiệm chƣa hóa chất riêng biệt: Na, glixerol, dung dịch Br2, dung dịch NaOH, Cu(OH)2 Trong điều kiện thích hợp, số phản ứng hóa học xảy A B C D Câu 8: Cho phát biểu: Chất béo trieste gilixerol monoaxitcacboxylic mạch dài, khơng phân nhánh, có số chẵn ngun tử cacbon Lipit bao gồm chất béo, photpholipit, sáp, steroid,… Chất béo chất lỏng Chất béo thành phần dầu, mỡ thực vật, động vật Thủy phân chất béo môi trƣờng axit môi trƣờng kiềm thu đƣợc sản phẩm muối axit béo Xà phịng hóa chất béo thu đƣợc muối axit béo etilen glycol Số phát biểu A.2 B.4 C.3 D.5 Câu 9: Để chuyển hóa số laoij dầu thực vật thành bơ trạng thái rắn, ngƣời ta tiến hành A làm lạnh B phản ứng xà phịng hóa C cạn nhiệt độ cao D hidro hóa (Ni,to) Câu 10: Trong chất béo chứa lƣợng nhỏ axit béo tự Số miligam KOH để trung hòa hết axit tự có g chất béo gọi số axit chất béo Để trung hòa hết 5,6 g chất béo cần 6,0 mL dung dịch KOH 0,1M Chỉ số axit mẫu chất béo A B C D Câu Đáp án D Ma trận đề kiểm tra 45 phút Nội dung kiểm tra Khái Nhận - Nhận niệm, đồng diện đƣợc đẳng, đồng este, phân, danh chất béo pháp Số câu Số điểm Tỉ lệ chất vật lý, Tính tính chất hóa học Số câu Số điểm Tỉ lệ chế, dụng Số câu Số điểm Tỉ lệ Tổng câu Tổng điểm Tỉ lệ Đề kiểm tra 45 phút Câu 1: Công thức chung este no, đơn chức, mạch hở A CnH2nO2 (n≥2) C CnH2n+2O2 (n≥2) Câu 2: Chất sau este A HCOOCH3 Câu 3: Chất béo trieste glixerol với A axit axetic C axit béo Câu 4: Phản ứng thủy phân este mơi trƣờng kiềm cịn gọi A phản ứng este hóa C phản ứng trung hòa Câu 5: Thủy phân este no, đơn chức, mạch hở môi trƣờng kiềm thu đƣợc A muối nƣớc C ancol nƣớc Câu 6: Trong chất sau, chất có nhiệt độ sơi thấp A C2H5OH Câu 7: Trong phịng thí nghiệm có lọ hóa chất có dán tên etyl axetat, ancol etylic, axit axetic metyl fomat tờ đề can có ghi nhiệt độ sơi 77oC, 32oC, 117,9oC, 78,3oC Có phƣơng án điền nhiệt độ sơi tƣơng ứng đƣợc trình bày nhƣ bảng sau: Chất Phƣơng án Phƣơng án A (1) B (2) C (4) D (3) Câu 8: Phát biểu sau sai A Chất béo dạng lỏng rắn điều kiện thƣờng B Chất béo không tan nƣớc nhẹ nƣớc C Triolein có khả tham gia phản ứng cộng hidro D Chất béo bị thủy phân đun nóng dung dịch kiềm Câu 9: Cho vào ống nghiệm, ống mL etyl axetat, sau thêm vào ống nghiệm thứ mL dung dịch H 2SO4 20%, thêm vào ống nghiệm thứ hai 2mL dung dịch NaOH 30% Lắc ống nghiệm Lắp ống sinh hàn đồng thời đun sôi nhẹ Sau 10 phút, ống thứ chất lỏng phân thành lớp, ống thứ hai chất lỏng trở nên đồng A Ống thứ khơng xảy phản ứng cịn ống thứ hai xảy phản ứng B Ống thứ xảy phản ứng thuận nghịch, sản phẩm có chứa este, ống thứ hai xảy phản ứng hoàn toàn, sản phẩm không chứa este C Ống thứ xảy phản ứng cịn ống thứ hai khơng xảy phản ứng D Ống thứ xảy phản ứng hoàn toàn, sản phẩm không chứa este, ống thứ hai xảy phản ứng thuận nghịch, sản phẩm có chứa este Câu 10: Poli (vinyl axetat) polime đƣợc điều chế phản ứng trùng hợp A CH3COO-CH=CH2 B CH2=CH-COO-CH3 C C2H5COOCH=CH2 D CH2=CH-COO-C2H5 Câu 11 Thủy este X môi trƣờng axit, thu đƣợc axit axetic ancol etylic Công thức cấu tạo X D dd AgNO3/NH3 A C2H3COOC2H5 B CH3COOCH3 C CH3COOC2H5 D C2H5COOCH3 Câu 12: Có lọ không nhãn, lọ chứa mỡ lợn dạng lỏng, lọ chứa dầu dừa Có thể nhận biết hai chất lỏng A q tím B dd NaOH C dd iot Câu 13 Cho 0,1 mol tristearin phản ứng hoàn toàn với lƣợng dƣ dung dịch NaOH, thu đƣợc m gam glixerol Giá trị m A 27,6 Câu 14: Thủy phân 8,8 gam etyl axetat 200 mL dung dịch NaOH 0,2M Sau phản ứng xảy hồn tồn, cạn dung dịch, thu đƣợc m gam chất rắn khan Giá trị m A 8,20 B 8,56 C 3,28 D 10,40 Câu 15: Este X có tỉ khối so với He 21,5 Cho 17,2 gam X tác dụng với dung dịch NaOH dƣ, thu đƣợc dung dịch chứa 16,4 gam muối Công thức X A CH3COOC2H3 B C2H3COOCH3 C HCOOC3H5 D CH3COOC2H5 Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu dơn chức X thu đƣợc 4,48 lít khí CO2 (đktc) 3,6 gam nƣớc Nếu cho 4,4 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến phản ứng xảy hoàn toàn thu đƣợc 4,8 gam muối axit hữu Y chất hữu Z Tên gọi X A metyl propiponat B etyl propionate C isopropyl axetat D etyl axetat Câu 17: Điều chế etyl axetat phòng thí nghiệm đƣợc mơ tả theo hình vẽ: Phát biểu sau sai A etyl axetat sinh thể khí nên cần dùng nƣớc đá để ngƣng tụ B sau đun nóng hỗn hợp phản ứng thời gian ngửi thấy mùi thơm đặc trƣng C phản ứng điều chế etyl axetat phản ứng thuận nghịch D thay H2SO4 đặc HCl đặc Câu 18: Để tăng hiệu suất tổng hợp etyl axetat, dùng biện pháp sau A Dùng dƣ axit axetic B Giảm nồng độ chất phản ứng C Dùng H2SO4 đặc xúc tác D Cả biện pháp A C Câu 19 Cho hợp chất hữu X chứa C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam X, hấp thụ toàn sản phẩm thu đƣợc vào bình đựng 500mL dung dịch Ca(OH)2 0,2M có gam kết tủa, phần nƣớc lọc có khối lƣợng lớn dung dịch Ca(OH)2 ban đầu 1,24 gam Biết M X