DẠY học CHUYÊN đề KIM LOẠI THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO dục STEM HƯỚNG dẫn học SINH CHẾ tạo bộ DỤNG cụ điện PHÂN từ các vật LIỆU tái CHẾ GIẢI QUYẾT một số TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ KIM LOẠI THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM- HƯỚNG DẪN HỌC SINH CHẾ TẠO BỘ DỤNG CỤ ĐIỆN PHÂN TỪ CÁC VẬT LIỆU TÁI CHẾ GIẢI QUYẾT MỘT SỐ TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN Người thực hiện: Trịnh Thị Hạnh Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Hóa học THANH HOÁ NĂM 2021 MỤC LỤC A MỞ ĐẦU…………………………………………………………………1 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI………………………………………………….1 II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU…………………………………………….2 III.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU………………………………………… IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………….4 B NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM……………………………5 I CƠ SỞ LÝ LUẬN……………………………………………………… II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ……………………………………………… III TỔ CHỨC THỰC HIỆN…………………………………………….6 III.1 KIẾN THỨC LIÊN QUAN VÀ MỤC TIÊU……………………… III.2 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC……………………………………… III.3 NỘI DUNG KIẾN THỨC……………………………………………7 III.4 HƯỚNG DẪN HỌC SINH CHẾ TẠO BÌNH ĐIỆN PHÂN…… 15 III.5 SỬ DỤNG BỘ DỤNG CỤ ĐIỆN PHÂN ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN………………………………………………………… 19 IV HIỆU QUẢ SÁNG KIẾN ………………………………………….23 V KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT……………………………………………24 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn A MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thế giới bước vào cách mạng công nghiệp lần thứ tư Việt Nam đứng Nguồn lao động giản đơn Việt Nam bị đe dọa, địi hỏi nguồn lao động trẻ, có tri thức, có lực thực tiễn sáng tạo Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đặt thách thức ngành giáo dục phải thay đổi cách dạy học cho phù hợp Nếu nhà giáo cung cấp, truyền dạy thông tin tri thức mơn khoa học ngày nay, người máy thông minh làm tốt nhà giáo Công việc dạy học nhà giáo ngày khác trước nhiều Mọi kiến thức, hiểu biết học sinh khơng hình thành qua sách vở, qua internet mà phải bổ sung qua hoạt động trải nghiệm, biết học hỏi lẫn nhau, biết vận dụng kiến thức học vào sống Thông qua dạy lớp hoạt động giáo dục nhà trường, nhà giáo giúp học sinh biết tự học cách sáng tạo Giáo dục kỉ XXI dựa sở xây dựng xã hội học tập với trụ cột : - Học để biết (cốt lõi hiểu) - Học để làm (trên sở hiểu) - Học để sống với (trên sở hiểu nhau) - Học để làm người (trên sở hiểu thân) Như dạy học dạy tri thức, kĩ thái độ để đời học tập suốt đời, thích nghi tham gia cách chủ động, sáng tạo vào giới phong phú, biến đổi phụ thuộc lẫn Hơn chiến lược phát triển giáo dục đào tạo thời kì cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước ghi rõ báo cáo trị Đại hội đại biểu Toàn quốc lần thứ XI Đảng nêu rõ: “Đổi bản, toàn diện giáo dục theo hướng chuẩn hóa, đại hóa, xã hội hóa; đổi chương trình, nội dung, phương pháp dạy học; đổi chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên cán quản lý giáo dục, đào tạo Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kỹ thực hành” Luật Giáo dục, điều 24 / / 2005 ghi: "Phương pháp giáo dục phổ thông 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, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" Có thể nói cốt lõi đổi dạy học hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển lực không ý tích cực hóa học sinh hoạt động trí tuệ mà ý rèn luyện lực giải THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn vấn đề gắn với tình sống nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập nhóm, đổi quan hệ giáo viên học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển lực xã hội Để thực hóa định hướng đổi này, nhà nghiên cứu đề xuất nhiều biện pháp đổi khác nhau: từ việc cải tiến phương pháp dạy học truyền thống thuyết trình, đàm thoại… đến phương pháp phương pháp dạy học nêu giải vấn đề, phương pháp dự án, phương pháp đàm thoại gợi mở, phương pháp dạy học nhóm, kỹ thuật dạy học đại… nhằm phát huy tính tích cực, động, sáng tạo người học, hình thành lực chung lực đặc thù mơn Hóa học cho người học Dạy cho người học cách học, cách suy nghĩ, cách giải vấn đề cách thông minh, độc lập sáng tạo Do đó, đổi cách dạy cách học tất yếu Người thầy thời đại người hướng dẫn, giúp đỡ học trò khám phá, chiếm lĩnh tri thức niềm vui hứng thú hai “Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục STEM – hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn” sáng kiến dạy học đáp ứng yêu cầu cấp thiết giáo dục nay, mang lại hiệu học tập cao, phát huy lực học sinh Phương pháp giáo dục STEM giúp người học phát triển lực tư duy, lực sáng tạo Đặc biệt giúp học sinh biết vận dụng lí thuyết với thực hành, tư với hành động, nhà trường xã hội để giải vấn đề đời sống II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Tại giáo dục STEM lại quan trọng? Một thống kê Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014, việc làm liên quan đến khoa học kỹ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình ngành nghề khác Trong đó, việc làm STEM có tốc độ tăng trưởng gấp lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình ngành khác tính từ năm 1950 đến 2007 Với phát triển khoa học kỹ thuật nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày lớn, đòi hỏi ngành giáo dục phải có thay đổi để đáp ứng nhu cầu xã hội Giáo dục STEM tạo người đáp ứng nhu cầu cơng việc kỷ mới, có tác động lớn đến thay đổi nên kinh tế đổi Chỉ thị 16/CT-TTg (04/5/2017) thủ tướng phủ làm rõ: “Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu cơng nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tọa khoa học, công nghệ kĩ thuật toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng… Chúng ta cần phải khai thác điểm mạnh Giáo dục STEM dạy học nhà trường phổ thơng, có tính đến hồn cảnh thực tế đất nước trình độ lực đội ngũ cán quản lý giáo dục; lực, điều kiện sống làm việc giáo viên; sở vật chất nhà trường; điều kiện kinh tế-xã hội địa phương, Những điểm mạnh giáo dục STEM kể đến: Thứ nhất: Giáo dục STEM phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) thông qua thực hành, ứng dụng Thay dạy bốn mơn học đối tượng tách biệt rời rạc, STEM kết hợp chúng thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn Giáo dục STEM phá khoảng cách hàn lâm thực tiễn, tạo người có lực làm việc “tức thì” mơi trường làm việc có tính sáng tạo cao với cơng việc địi hỏi trí óc kỷ 21 Điều phù hợp với cách tiếp cận tích hợp Chương trình GDPT Vì thế, tư tưởng giáo dục STEM cần khai thác đưa vào mạnh mẽ Chương trình GDPT Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành phát triển lực giải vấn đề cho người học Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học Để giải vấn đề đó, học sinh phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thí nghiệm, cơng nghệ) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt Các kiến thức kỹ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh không hiểu biết ngun lý mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Tư tưởng giáo dục STEM cần khai thác đưa vào mạnh mẽ Chương trình GDPT Thứ ba: Giáo dục STEM đề cao phong cách học tập cho người học, phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò nhà phát minh, người học phải hiểu thực chất kiến thức trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Sự thẩm thấu kiến thức theo cách định hướng mà giáo dục cần tiếp cận Tuy vậy, thấy phương thức dạy học không dễ dàng giới không riêng điều kiện Chính tơi tìm tịi áp dụng giáo dục STEM vào dạy học hóa học chuyên đề “Điều chế kim loại” – hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn với mong muốn tìm phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức dạy học, phù hợp, hiệu cao để phát huy tối đa lực học sinh nhằm nâng cao hứng thú học tập mơn hóa, nâng cao lực thực hành học sinh với mục đích nâng cao chất lượng dạy học, định hướng tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu công nghệ sản xuất thị 16/CT-TTg (04/5/2017) thủ tướng phủ III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU STEM chương trình giảng dạy dựa ý tưởng trang bị cho người học kiến thức, kĩ liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học - theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) người học áp dụng để giải vấn đề sống hàng ngày Có thể nhìn thành tố Giáo dục STEM góc nhìn phát triển lực người học Chẳng hạn, yếu tố “Kỹ thuật” Giáo dục STEM tạo lực kỹ thuật người học thể qua khả giải vấn đề nảy sinh thực tiễn đời sống cách thiết kế đối tượng, hệ thống xây dựng quy trình sản xuất để tạo chúng Hiểu cách đơn giản học sinh trang bị kỹ lực kỹ thuật có khả sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp, kết hợp để biết cách làm cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) nhằm có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi học sinh cịn có khả nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Một phương pháp dạy học mang lại hiệu cao cho giáo dục STEM phương pháp “Học qua hành” giúp học sinh có kiến thức từ kinh nghiệm thực hành từ lý thuyết Bằng cách xây dựng giảng theo chủ đề dựa thực hành, học sinh hiểu sâu lý thuyết, nguyên lý thông qua hoạt động thực tế Chính hoạt động thực tế giúp học sinh nhớ kiến thức lâu hơn, sâu Học sinh THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tịi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào hoạt động thực hành sau truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, giáo viên khơng cịn người truyền đạt kiến thức mà người hướng dẫn để học sinh tự xây dựng kiến thức cho B NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I CƠ SỞ LÝ LUẬN STEM môn học mà học sinh học kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật tốn học cách tích hợp Thơng thường, môn học STEM thiết kế dạng chủ đề học sinh học kiến thức tích hợp dựa chủ đề Ví dụ, học chủ đề hệ mặt trời, học sinh không đơn học khoa học để nghiên cứu xem hệ mặt trời gồm thành phần hay đặc điểm chúng mà học ý tưởng phát kính thiên văn (tức tìm hiểu Cơng nghệ), học giá đỡ cho kính thiên văn (liên quan đến mơn Kỹ thuật), hay học cách tính tỷ lệ khoảng cách ngơi hay bán kính ngơi (chính mơn Tốn học) Mơn học Robotics mơn học điển hình cho giáo dục STEM II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ Trước có sáng kiến, giáo viên vận dụng số phương pháp dạy học tích cực, đổi hình thức tổ chức dạy học nhiên hiệu mang lại chưa cao Cần thiết phải lựa chọn phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức dạy học, phù hợp, hiệu cao để phát huy tối đa lực học sinh - Phương pháp dạy học: Giáo viên sử dụng phương pháp dạy học truyền thống, đồng thời kết hợp số phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực việc vận dụng chưa mang lại hiệu cao Khi dạy Bài 21 SGK Hoá học lớp 12 “Điều chế kim loại” phần kiến thức “phương pháp điện phân’’ giáo viên vận dụng số phương pháp dạy học tích cực: dạy học theo nhóm nhỏ, sử dụng kĩ thuật mảnh ghép, phương pháp đàm thoại gợi mở, kĩ thuật phòng tranh… Các phương pháp này, bước đầu tạo hứng thú cho học sinh phát triển số lực học sinh Tuy nhiên nhiều lực học sinh chưa kích thích phát triển Đặc biệt, học, giáo viên đóng vai trị người truyền thụ kiến thức, trung tâm trình dạy học; học sinh chủ yếu lắng nghe, tiếp thu kiến thức cách thụ động quy định sẵn, thể lực thân Vì vậy, cần thiết phải lựa chọn phương pháp hiệu để phát huy đầy đủ lực học sinh - Phương tiện dạy học: Trong trình dạy học, giáo viên biết khai thác tốt kênh hình kênh chữ sách giáo khoa kết hợp với thí nghiệm minh hoạ Đồng thời sử dụng phương tiện công nghệ thông tin, chủ yếu THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Powerpoint, sử dụng video minh họa… để tăng tính trực quan, kích thích tư học sinh Tuy nhiên, học sinh dừng lại quan sát tư Việc dạy học hiệu học sinh trực tiếp chế tạo dụng cụ phục vụ cho việc nghiên cứu học - Thái độ học tập học sinh: Còn nhiều học sinh chưa hứng thú học, biểu hiện: có nhiều học sinh lắng nghe kiến thức, ghi chép thụ động, khơng có hào hứng, không thắc mắc, đặt câu hỏi nội dung chưa hiểu rõ; học sinh chưa tích cực tham gia xây dựng học lớp… Về nhà, khơng tìm hiểu kiến thức liên quan, làm tập theo kiểu đối phó - Kiến thức đạt được: Học sinh nắm kiến thức lí thuyết, nội dung mở rộng, vận dụng, mang tính cập nhật, thời sự;… nhiều học sinh chưa nắm Học sinh, chủ yếu rèn luyện kĩ năng: nghe, quan sát, đọc chọn lọc ý từ sách giáo khoa, vận dụng kiến thức viết phương trình hố học, tính tốn theo phương trình… Học sinh chưa khám phá hết lực thân, chưa chủ động việc học tập, khả sáng tạo vận dụng kiến thức để giải tình thực tiễn sống cịn hạn chế III TỔ CHỨC THỰC HIỆN III.1 Kiến thức liên quan mục tiêu chuyên đề a Kiến thức liên quan Tính chất kim loại, phản ứng oxi hóa – khử, hợp chất cacbon… b Mục tiêu * Kiến thức Hiểu được: - Nguyên tắc chung phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn) * Kĩ - Lựa chọn phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp - Học sinh hình thành kĩ quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ để rút nhận xét phương pháp điều chế kim loại - Viết phương trình hóa học điều chế kim loại cụ thể - Vận dụng kiến thức liên mơn (tốn học, hóa học, vật lí) để tính khối lượng nguyên liệu sản xuất lượng kim loại cho trước - Vận dụng kiến thức có từ học lựa chọn vật liệu, dụng cụ chế tạo dụng cụ điện phân * Thái độ - Có niềm tin vào khoa học, ham học hỏi, hứng thú tìm hiểu giải thích THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn tượng vật lý, hoá học đời sống - Tạo điều kiện cho học sinh tìm hiểu chế tạo dụng cụ mơn qua giúp học sinh hứng thú với mơn hóa học - Tăng thêm tình yêu quê hương đất nước, nâng cao trách nhiệm với cộng đồng, ý thức giữ gìn bảo vệ môi trường sống * Phát triển lực - Năng lực sáng tạo - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học - Năng lực thực hành hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống - Năng lực giải vấn đề thông qua mơn hóa học * Trọng tâm Các phương pháp điều chế kim loại – hướng dẫn học sinh tự tạo dụng cụ điện phân vật liệu tái chế ứng dụng dụng cụ điện phân vào thực tế III.2 Phương pháp dạy học Phương pháp đàm thoại gợi mở, nêu tình có vấn đề, phương pháp giáo dục STEM III.3 Nội dung kiến thức I Nguyên tắc Trong tự nhiên, có số kim loại vàng, platin,… tồn dạng tự do, hầu hết kim loại lại tồn dạng hợp chất Trong hợp chất kim loại tồn dạng ion dương Mn+ Vậy: Nguyên tắc điều chế kim loại khử ion kim loại thành nguyên tử Mn+ +ne � M II Phương pháp Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học kim loại mà người ta chọn phương pháp điều chế phù hợp Làm rõ mối quan hệ mức độ hoạt động hóa học kim loại phương pháp điều chế Điều chế kim loại, tức chuyển ion Mn+ thành kim loại M Kim loại có tính khử mạnh, ion kim loại có tính oxi hóa yếu, nghĩa khó bị khử trở lại thành kim loại Do việc chọ phương pháp điều chế kim loại phụ thuộc vào tính oxi hóa mạnh hay yếu ion kim loại Phương pháp nhiệt luyện Những kim loại có độ hoạt động trung bình Zn, Fe, Sn, Pb,… thường điều chế phương pháp nhiệt luyện THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Cơ sở phương pháp khử ion kim loại có hợp chất nhiệt độ cao chất khử mạnh C, CO, H2 kim loại Al, kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ Phương pháp dùng để sản xuất kim loại công nghiệp Chất khử hay sử dụng cơng nghiệp cacbon Thí dụ: t Fe2O3 + 3CO �� � 2Fe + CO2 Trường hợp quặng sunfua kim loại, Cu2S, ZnS, FeS2,… phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại Sau khử oxit kim loại chất khử thích hợp Thí dụ với ZnS: Nung quặng với khí oxi dư t 2ZnS + 3O2 �� � 2ZnO + 2SO2 Khử ZnO C nhiệt độ cao t ZnO + C �� � Zn + CO Đối với kim loại khó nóng chảy Cr, người ta dùng Al làm chất khử (phương pháp nhiệt nhôm): t 2Al + Cr2O3 �� � 2Cr + Al2O3 Với kim loại hoạt động Hg, Ag cần đốt cháy quặng thu kim loại mà không cần phải khử tác nhân khác: t HgS + O2 �� � Hg + SO2 Các phản ứng dùng kim loại kiềm kim loại kiềm thổ làm chất khử phải thực mơi trường khí trơ chân khơng: t Na + TiCl4 �� � Ti + NaCl t V2O5 + 5Ca ��� 2V + CaO t 2CrCl3 + 3Mg �� � 2Cr + 3MgCl2 Để đơn giản, giới thiệu chất khử C, CO, H2, Al khử oxit kim loại thành kim loại Phương pháp thủy luyện Phương pháp thủy luyện (còn gọi phương pháp ướt) dùng để điều chế kim loại có tính khử yếu, Cu, Hg, Ag, Au,… Cơ sở phương pháp dùng dung dịch thích hợp, dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,… để hòa tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần khơng tan có quặng Sau ion kim loại dung dịch khử kim loại có tính khử mạnh hơn, Fe, Zn,… Thí dụ: Dùng Fe để khử ion Cu2+ dung dịch muối đồng Fe + CuSO4 � FeSO4 + Cu Fe + Cu2+ � Fe2+ + Cu 0 0 0 0 THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn ion Cl-, OH-(H2O) anot Ion số chúng phóng điện điện cực Cơ sở để giải đề dựa vào giá trị oxi hóa – khử cặp Trong trình điện phân, catot diễn khử Vì có nhiều dạng oxi hóa trước hết dạng oxi hóa cặp lớn bị khử trước Ngược lại anot diễn oxi hóa dạng khử cặp oxi hóa – khử nhỏ trước Khả phóng điện cation catot: Ở catot xảy q trình khử sau đây: Mn+ + ne → M 2H+(axit) + 2e → H2 Hoặc ion hiđro nước bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OHDạng oxi hóa cặp lớn dễ bị khử Theo dãy oxi hóa – khử khả bị khử ion kim loại sau: Các cation từ Zn 2+ đến cuối dãy Hg2+, Cu2+, Fe3+, Ag+…dễ bị khử thứ tự tăng dần Từ Al3+ đến ion đầu dãy Na+, Ca2+, K+…không bị khử dung dịch Các ion H+ axit dễ bị khử ion H+ nước Khả phóng điện anion anot: Ở anot xảy q trình oxi hóa anion gốc axit Cl -, S2-…hoặc ion OH- bazơ kiềm nước 2Cl- → Cl2 + 2.1e 4OH- → O2 + 2H2O + 4e Hoặc ion OH- nước bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Dạng khử cặp oxi hóa – khử nhỏ dễ bị oxi hóa Theo dãy oxi hóa – khử khả bị oxi hóa anion sau: Các anion gốc axit không chứa oxi dễ bị oxi hóa theo thứ tự: RCOO- < Cl- < Br- < I- < S2-… 232Các anion gốc axit NO3 , SO , PO , CO , ClO …khơng bị oxi hóa Riêng ion OH- kiềm nước khó bị oxi hóa ion S2-, I-, Br-, Cl-… Nếu điện phân không dùng anot trơ graphit, platin (Pt) mà dùng kim loại Ni, Cu, Ag…thì kim loại dễ bị oxi hóa anion oxi hóa – khử chúng thấp hơn, chúng tan vào dung dịch (anot tan) Một số ví dụ: - Điện phân dung dịch CuCl2 với anot trơ biểu diễn sơ đồ: � CuCl2 �� � Anot (+) Catot (–) �� 2+ � Cu � Cl2 + 2.1e Cu + 2e �� 2Cl- �� THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 12 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn � Cu + Cl2 Phương trình điện phân là: CuCl2 �� - Điện phân dung dịch K2SO4 với anot trơ biểu diễn sơ đồ: � K2SO4 �� � Anot (+) Catot (–) �� + H 2O , SO 2-4 H2O, K (H2O) � H2 + 2OH� O2 + 4H+ + 4e 2H2O + 2e �� 2H2O �� � 2H2 + O2 Phương trình điện phân là: 2H2O �� - Điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ có màng ngăn biểu diễn sơ đồ: � NaCl �� � Anot (+) Catot (–) �� + H2O, Na (H2O) Cl-, H2O � H2 + 2OH� Cl2 + 2.1e 2H2O + 2e �� 2Cl- �� Phương trình điện phân là: CMN � 2NaOH + H2 + Cl2 2NaCl + 2H2O ��� Nếu màng ngăn thì: � NaCl + NaClO + H2O Cl2 + 2NaOH �� nên phương trình điện phân là: KMN � NaClO + H2 NaCl + H2O ��� - Điện phân dung dịch NiSO4 với anot trơ biểu diễn sơ đồ: � NiSO4 �� � Anot (+) Catot (–) �� 2+ H O , SO 2-4 Ni , H2O (H2O) � Ni � O2 + 4H+ + 4e Ni2+ + 2e �� 2H2O �� Phương trình điện phân là: � 2Ni + 2H2SO4 + O2 2NiSO4 + 2H2O �� - Điện phân dung dịch NiSO4 với anot Cu biểu diễn sơ đồ: � NiSO4 �� � Cu (+) Catot (–) �� 2+ Ni , H2O (H2O) H2O, SO42� Ni � Cu2+ + 2e Ni2+ + 2e �� Cu �� � CuSO4 + Ni Phương trình điện phân là: NiSO4 + Cu �� - Điện phân dung dịch CuSO4 với anot Cu (như hình vẽ sau đây): Hình 3: Sơ đồ điện phân dung dịch CuSO4 THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 13 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn � Cu (Giảm nồng độ ion Cu2+ bên nhánh trái *Ở catot (–): Cu2+(dd) + 2e �� ống chữ U) � Cu2+(dd) + 2e (Tăng nồng độ ion Cu2+ bên nhánh trái *Ở anot (+): Cu(r) �� ống chữ U anot bị hịa tan.) Phương trình điện phân là: � Cu2+(dd) + Cu(r) Cu(r) + Cu2+(dd) �� - Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl 3, CuCl2 HCl với anot trơ biểu diễn sơ đồ: � FeCl3, CuCl2, HCl �� � Anot (+) Catot (–) �� 3+ 2+ + Fe , Cu , H , H2O Cl-, H2O � Fe2+ � Cl2 + 2.1e Fe3+ + 1e �� 2Cl- �� 2+ � Cu Cu + 2e �� + � H2 2H + 2e �� 2+ � Fe Fe + 2e �� Quá trình điện phân xảy điện cực là: � 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 �� � Cu + Cl2 CuCl2 �� � H2 + Cl2 2HCl �� � Fe + Cl2 FeCl2 �� Định luật Faraday: Khối lượng chất giải phóng điện cực tỉ lệ với điện lượng qua dung dịch đương lượng chất Công thức tính khối lượng chất giải phóng điện cực: AIt m= nF Trong m: khối lượng chất giải phóng điện cực (gam) A: khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực n: số electron mà nguyên tử ion cho nhận I: cường độ dòng điện (A) t: thời gian điện phân (s) F: số Faraday điện tích mol electron hay điện lượng cần thiết để mol electron chuyển dời mạch catot anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol-1) A : đương lượng gam hóa học n It Biểu thức liên hệ: Q = I.t = 96500.ne � ne = F THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 14 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn (ne số mol electron trao đổi điện cực) -VD: Điện phân 100 ml dung dịch NaCl với điện cực trơ có màng ngăn với cường độ dịng điện I = 1,93A Dung dịch thu sau điện phân có pH = 12 Biết thể tích dung dịch khơng đổi, clo khơng hịa tan nước hiệu suất điện phân 100% Xác định thời gian tiến hành điện phân � [OH-]  10-2 �� � n OH  10-3 M pH = 12 �� � H2 + 2OHTại catot (–) xảy phản ứng: 2H2O + 2e �� -3 n e F 10 96500 -3     50(s) � t ne 10 mol �� I 1,93 10-3 2.96500 m.n.F -3 m    = 50(s) � H � t �� 10 gam �� A.I 2.1,93 III.4 Hướng dẫn học sinh chế tạo bình điện phân III.4.1 Nghiên cứu thực tiễn Bộ dụng cụ điện phân đáp ứng số nhu cầu học tập sinh hoạt như: - Trong q trình học tập trường phổ thơng có khơng tập lý thuyết, tập thực hành có liên quan đến q trình điện phân - Bộ dụng cụ điện phân giúp người học nghiên cứu sơ qua trình mạ điện - Trong trình mạ điện, vật cần mạ gắn với cực âm catot, kim loại mạ gắn với cực dương anot nguồn điện dung dịch điện môi Cực dương nguồn điện hút electron e- q trình oxi hóa giải phóng ion kim loại dương, tác dụng lực tĩnh điện ion dương di chuyển cực âm, chúng nhận lại e- q trình ơxi hóa khử hình thành lớp kim loại bám bề mặt vật mạ Độ dày lớp mạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện thời gian mạ Ví dụ: mạ đồng dung dịch CuSO4 cực dương xảy trình: Cu → Cu2+ + 2e Cu2+ + SO42- → CuSO4 (dễ tan dung dịch) cực âm xảy trình: Cu2+ + 2e → Cu Kim loại mạ thường vàng, bạc, đồng, niken dùng việc sản xuất đồ trang sức, linh kiện điện tử, tế bào nhiên liệu, đồ gia dụng không gỉ, - Sử dụng dụng cụ điện phân khắc phục phần khó khăn tình trạng trang , đồ dùng học tập hạn chế - Trong sinh hoạt nước Giaven hóa chất thường xuyên sử dụng Dung dịch Giaven thường dùng với nhiều mục đích như: Dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy, sát trùng tẩy uế nhà vệ sinh khu vực bị ô nhiễm khác - THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 15 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn làm nguồn nước Đặc biệt số nơi sau lũ rút nguồn nước bị ô nhiễm cần phải làm nước Giaven Nhiều khu vực đời sống kinh tế cịn khó khăn, nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt cao nên nhiều gia đình có thói quen tích trữ nước Giaven, bảo quản gây ảnh hưởng đến sức khỏe làm giảm hoạt tính hóa chất Do có sẵn dụng cụ sản xuất nước Giaven tốt nhiều so với trình dự trữ… Từ sở lý luận thực tiễn hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ nguồn nguyên liệu đơn giản, rẻ tiền, sẵn có với mục đích: - Phục vụ q trình dạy học hóa học trường phổ thơng, khơi dậy khả tìm tịi sáng tạo, nâng cao lực thực hành hóa học học sinh - Sử dụng dụng cụ điện phân có hiệu dạy học phục vụ đời sống như: Điều chế nước Giaven thử hoạt tính dung dịch thu trình làm nước, tẩy trắng giấy vải sợi… - Biểu diễn số thí nghiệm thực hành dạy học hóa học trường phổ thơng - Chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giúp giảm bớt gánh nặng rác thải – vấn đề lớn mà toàn giới phải đối mặt, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường em học sinh III.4.2 Nghiên cứu lí thuyết Tìm hiểu tài liệu thơng tin có liên quan đến đề tài như: - Tìm hiểu lý thuyết trình điện phân - Tìm hiểu cấu tạo số điện phân - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động số điện phân - Một số nguồn nguyên liệu chế tạo số sẵn có - Nước Giaven ứng dụng III.4.3 Nghiên cứu thực nghiệm - Quy trình chế tạo dụng cụ điện phân từ vật dụng đơn giản - Thử khả hoạt động dụng cụ thông qua số thí nghiệm đơn giản - Xác định định lượng sản phẩm tạo thành từ dụng cụ điện phân so với tính tốn lý thuyết - Thử hoạt tính sản phẩm thu sau điện phân - Phương pháp kiểm tra hiệu vấn trực tiếp sử dụng dụng cụ III.4.4 Chế tạo dụng cụ điện phân đơn giản a Nguyên liệu THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 16 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn - Bộ sạc điện thoại di động Hai điện cực than chì từ lõi pin thỏ Hộp nhựa làm bình điện phân Nút cao su làm đế điện cực Một nhựa mỏng giấy bóng kính làm màng ngăn Dây dẫn điện, Băng dính điện, Cơng tắc điện., Máy đo pH, Đồng hồ bấm Bình định mức (chai nhựa loại lít) b Sơ đồ cấu tạo: Hình 4: Sơ đồ cấu tạo dụng cụ điện phân c Các bước chế tạo dụng cụ điện phân: Từ nguồn nguyên liệu sẵn có nêu dụng cụ điện phân chế tạo qua bước sau: Bước 1: Chế tạo bình điện phân từ vật liệu sẵn có: - Chuẩn bị bình điện phân: Sử dụng hộp nhựa khoan thủng phía đáy làm bình điện phân Hình 5: Hộp nhựa dùng làm bình điện phân tự chế - Gắn đế cho bình điện phân: Chuẩn bị bốn nút cao su làm đế gắn vào bốn góc bình điện phân hình Hình 6: Gắn đế cho bình điện phân THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 17 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn - Tạo màng ngăn bình điện phân: Gắn kẹp màng ngăn nhựa chuẩn bị vào bình điện phân Hình 7: Chế tạo màng ngăn cho bình điện phân Bước 2: Chế tạo dụng cụ dẫn điện: - Nối sạc điện thoại, dây dẫn công tắc hình Hình 8: Ghép nối sạc điện thoại, dây dẫn công tắc - Nối dây dẫn với điện cực than chì thu dụng cụ hình Hình 9: Ghép nối dây dẫn điện cực Bước 3: Ghép nối bình điện phân với dụng cụ dẫn điện: Nối điện cực than chì vào bình điện phân ta thu dụng cụ điện phân THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 18 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Hình 10: Bộ dụng cụ điện phân tự chế Bộ sạc điện thoại di động Hai điện cực than chì từ lõi pin thỏ Hộp nhựa bảo quản thực phẩm làm bình điện phân Nút cao su làm đế điện cực Một nhựa mỏng giấy bóng kính làm màng ngăn Dây dẫn điện Công tắc điện * Chú ý: - Trong trình thực keo dán sử dụng loại keo dán nhựa Không sử dụng keo dán không chịu nước - Phần dây dẫn tiếp xúc với điện cực phải nằm bên ngồi bình điện phân - Các điện cực sau q trình điện phân bị oxi hóa bị kim loại sinh bám vào nên để giảm sai số trình kiểm chứng thực nghiệm cần thay điện cực - Có thể thay sạc điện thoại di động khác sạc bình ac – quy để có cường độ điện phân theo ý muốn để phục vụ nghiên cứu vấn đề thực nghiệm khác Nhận xét: Từ vật liệu đơn giản, rẻ tiền chế tạo bình điện phân dung dịch sử dụng cho mục đích học tập, nghiên cứu điều chế số hóa chất phục vụ sinh hoạt người d Nguyên lý hoạt động Khi cắm phích điện dụng cụ điện phân vào nguồn điện xoay chiều Thông qua mạch chỉnh lưu (bộ sạc điện thoại), điện áp đặt vào 220V chuyển thành điện áp chiều 3,7V với cường độ dòng điện 1A đến điện cực anot catot làm than chì Khi cho chất điện li (dung dịch nóng chảy) vào bình điện phân Dưới tác dụng dịng điện chiều, q trình điện phân xảy sau: Tại bề mặt catot xảy trình khử cation: Mn+ + n.e → M Tại bề mặt anot xảy q trình oxi hóa anion: Xm- → X + m.e THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 19 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn III.5 Sử dụng dụng cụ điện phân giải số vấn đề thực tiễn Trong tập hóa học định lượng điện phân dạy học hóa học Bài tập 1: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 0,025M với điện cực trơ cường độ dòng điện 1A Khi catot bắt đầu có bọt khí dừng điện phân Xác định thời gian điện phân pH dung dịch * Tính tốn lí thuyết n Cu  0,025.0,2 = 0,005(mol) Tại catot: Cu 2+ + 2e � Cu 0,005(mol) 0,01(mol) It Fn e 96500.0,01 ne = � t= = = 965(s) F I Phương trình điện phân: CuSO + H 2O � Cu + H 2SO + O2 0,005(mol) 0,005(mol) 2+ n H = 0,005.2 = 0,01 � pH = 2,0 * Kiểm chứng thực nghiệm - Pha dung dịch CuSO4 0,025M: Cân khoảng 4,00 gam CuSO4 rắn, khan cho vào bình định mức lít (hoặc chai nhựa có dung tích lít) Thêm H2O vào bình đến lít dung dịch ta có lít dung dịch CuSO4 0,025M - Điện phân dung dịch CuSO4 0,025M pha chế dụng cụ điện phân sau lần thu kết sau Thời gian đo được: 965 � 60 giây Đo pH máy đo pH: 2,0 � 0,1 Nguyên nhân: Hóa chất pha chế, lần lấy có sai số, dụng cụ thí nghiệm, dịng điện khơng ổn định, số q trình phụ xảy khác thí nghiệm * Nhận xét: Kết từ tính tốn lý thuyết so với thực nghiệm dụng cụ điện phân chấp nhận + THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 20 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Hình 12: Kết thực nghiệm trình điện phân dung dịch CuSO4 Từ tốn tính khối lượng Cu sinh dùng để mạ diện tích vật liệu cho trước Ví dụ để mạ lượng đồng nắp bút nhơm cần thể tích 0,035 cm3 Từ khối lượng riêng Cu 8,9 g/cm3, ta tính thể tích Cu bao phủ: m 0,005.64 VCu = = �0,036(cm ) D 8,9 VCu sinh �VCu cần mạ nắp bút Như mạ đồng tồn nắp bút nhơm q trình điện phân 200ml CuSO4 0,025M * Nhận xét: Kết từ tính tốn lý thuyết so với thực nghiệm dụng cụ điện phân chấp nhận Điều chế thử hoạt tính dung dịch nước Giaven a Điều chế dung dịch nước Giaven Bài tập 2: Điện phân hoàn toàn 800ml dung dịch NaCl 0,2M có d = 1,25 g/ml bình điện phân tự chế với cường độ dòng điện 5A coi khơng đổi suốt q trình điện phân Nếu hiệu suất q trình điện phân 90% Tính nồng độ dung dịch thu Xác định thời gian điện phân Trên sở ví dụ tơi xác định khả vận hành dụng cụ điện phân tốt với hiệu suất điện phân cao * Tính tốn lí thuyết Có thể xác định nồng độ NaClO thời gian điện phân sau: Khối lượng dung dịch trước điện phân: Lý thuyết: mdung dịch trước điện phân = 1,25 800 = 1000(g) Số mol NaCl trước điện phân: 0,2 0,8 = 0,16 (mol) Vì hiệu suất trình điện phân là: 90% nên số mol NaCl bị điện phân là: n NaCl = 0,16 0,9 = 0,144 (mol) Phương trình phản ứng: NaCl + H 2O 0,16 DPDD ��� � KMN NaClO + H 0 0,144(mol) 0,144(mol) 0,144(mol) 0,144 CM (NaClO) = = 0,18M (xét tương đối coi thể tích dd thay đổi k đáng kể) 0,8 mdung dịch sau điện phân = 1000 – 0,144.2 = 999,712 gam THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 21 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn 0,144.74,5 100% �0,01% 999,712 Thời gian điện phân tính theo phương trình: m.n.F 0,144.2.2.96500 t= = �5558 giây �1,544 Áp dụng: A.I 2.5 Trong thực tế nước Giaven bán thị trường có nồng độ sử dụng sau: Nước Giaven để tẩy sàn nồng độ 12 – 15% Nước Giaven tẩy vải nồng độ – 6% Nước Giaven diệt khuẩn, làm môi trường lỏng nồng độ 30% Nước giaven dùng khử khuẩn nước uống nồng độ 0,01 – 0,025% Trên sở tốn tùy theo mục đích sử dụng tính tồn nồng độ nước Giaven cho phù hợp C%(NaClO) = Hình 13: Điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn Ví dụ: để ngâm rửa rau củ khử khuẩn nước uống cần lấy khoảng thìa cà phê (khoảng 11,7 gam) muối ăn cho vào bình nhựa lít Đổ đầy nước vào bình ta thu dung dịch NaCl nồng độ xấp xỉ 0,2M Lấy lít dung dịch muối ăn cho vào dụng cụ điện phân tiến hành điện phân khoảng 1h30 phút thu dung dịch nước Giaven theo yêu cầu Dung dịch nước Giaven thu có màu vàng có mùi clo đặc trưng b Thử hoạt tính dung dịch nước Giaven Thí nghiệm: Nhỏ vài giọt nước màu (nước diệp lục dung dịch mực viết,…) vào dung dịch nước Giaven vừa điều chế đưa ánh sáng Hiện tượng: Ban đầu dung dịch có màu xanh (Hình 5.3a) Sau thời gian ngắn nước màu bị (Hình 5.3b) Giải thích: - Trong khơng khí có CO2 H2O xảy phản ứng sau: NaClO + CO2 + H2O � NaHCO3 + HClO THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 22 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn 1 - HClO (với Cl ) có tính oxi hóa mạnh nên có tính tẩy màu Ngồi HClO cịn có khả sát trùng, tẩy uế Hình 14a: Trước phản ứng màu Hình 14b: Sau phản ứng màu Một số dụng cụ điện phân học sinh tự chế Với hướng dẫn tôi, học sinh lớp dạy tự chế tạo dụng cụ điện phân hình: 5.5a; 5.5b; 5.5c Bộ dụng cụ lớp 12c2 dụng cụ lớp 12c3 dụng cụ lớp 12c5 IV HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN: Qua dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục STEM – hướng dẫn học sinh chế tạo bình điện phân từ vật liệu tái chế mà thực hiện, tơi nhận thấy hiệu tích cực việc học từ phía học sinh thể rõ Học sinh có nhiều hội tổng hợp kiến thức học để chế tạo dụng cụ điện phân cách chủ động hứng thú Qua phát huy tính sáng tạo, niềm đam mê nghiên cứu khoa học giáo dục hướng nghiệp kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Thông qua dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục STEM – chế tạo bình điện phân từ vật liệu tái chế em có thêm nhiều kĩ như: làm việc nhóm, lập kế hoạch, thực hành hóa học, vận dụng kiến thức hóa học vào sống … để hoàn thành mục tiêu Được trực tiếp tạo dụng cụ phục vụ nghiên cứu học em học sinh THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 23 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn thấy u thích mơn hóa hơn, chủ động việc lĩnh hội kiến thức.Thơng qua việc chế tạo bình điện phân từ vật liệu tái chế hộp nhựa bảo quản thực phẩm, sạc điện thoại, lõi pin thỏ… nguyên liệu dễ kiếm giúp tiết kiệm chi phí qua giáo dục em học sinh vấn đề rác thải gây ô nhiễm môi trường, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường em Dụng cụ điện phân chế tạo từ vật dụng sẵn có sinh hoạt có khả điều chế lượng nhỏ nước Giaven phục vụ cho số nhu cầu sinh hoạt hộ gia đình như: Dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy Sát trùng tẩy uế nhà vệ sinh khu vực bị nhiễm khác Làm nguồn nước Ngồi sản phẩm giúp giáo viên học sinh vùng khó khăn tự chế tạo dụng cụ dạy học hóa học V KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT Dạy học theo định hướng giáo dục Stem dự án mà GD& ĐT thử nghiệm Để dạy học theo hình thức này, việc thay đổi nội dung, cấu trúc SGK cần thiết Mặt khác nhà trường cần trang bị nhiều loại máy chiếu, máy tính thiết bị hỗ trợ khác phục vụ cho trình dạy học Trong trình soạn giáo án, giáo viên cần xác định nội dung xác phải đảm bảo nội dung kiến thức học Trên dự án mà thử nghiệm trường THPT Thạch Thành Rất mong đóng góp ý kiến Hội đồng khoa học Sở Giáo Dục Đào Tạo để SKKN tơi hồn thiện Xin chân thành cảm ơn ! Thanh Hóa, ngày 17 tháng 05 năm 2021 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Tôi xin cam đoan SKKN ĐƠN VỊ viết, không chép nội dung người khác Người viết Trịnh Thị Hạnh THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 24 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Hóa học 8, 10, 12 bản, NXB Giáo dục Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ môn Hóa học lớp 12, NXB Giáo dục Sách giáo viên Hóa học 12, NXB Giáo dục Tài liệu tập huấn Dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh, mơn Hóa học THPT, NXB Hà Nội Sử dụng thí nghiệm hướng dẫn học sinh tự lực nghiên cứu tượng điện phân dạy học hố học trường phổ thơng, Tạp chí Hố học ứng dụng số (10)/2011, trg 36-40, Hoàng Thị Chiên, Nguyễn Mậu Đức, Lê Huy Hoàng Lý thuyết phương pháp giải tập điện phân, Lưu Vũ Diễm Hằng Hóa lí, Trần Văn Nhân (tập 4) Dùng nước Giaven, Báo Sức khỏe & đời sống Giáo trình Điện hóa học, Nhà xuất bách khoa Hà Nội 10 Giáo trình hóa phân tích, Dịch: TS Trần Thị Ngọc Lan, NXB: Kagakudojin (Nhật) 11 Giáo trình Điện hóa học, TS Trần Thị Ngọc Lan, NXB: Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 12 Giáo trình Cơ sở lý thuyết hóa học - Phần 2: Nhiệt động hóa học, Động hóa học, Điện hóa học, Nguyễn Hạnh 13 Nguồn Internet THPT Thạch Thànht GV: Trịnh Thị Hạnh 25 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SKKN Đà ĐƯỢC HỘI ĐỒNG CẤP SỞ GD & ĐT CÔNG NHẬN STT Tên SKKN Năm học Phát huy tính tích cực, chủ 2018-2019 động sáng tạo, giáo dục kĩ sống tạo hứng thú học tập mơn hóa học thơng qua OXI-OZON phương pháp tích hợp THPT Thạch Thànht Cấp đánh giá Xếp xếp loại loại Sở GD&ĐT Thanh Hóa C GV: Trịnh Thị Hạnh 26 ... 19 Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn III.5 Sử dụng dụng cụ điện phân giải. .. đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn Hình 10: Bộ dụng cụ điện phân tự chế Bộ sạc điện thoại... Hạnh Dạy học chuyên đề điều chế kim loại theo định hướng giáo dục Stem- hướng dẫn học sinh chế tạo dụng cụ điện phân từ vật liệu tái chế giải số tình thực tiễn tượng vật lý, hố học đời sống - Tạo