Sử dụng hệ thống bài tập tích hợp các môn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 12 trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực học sinh

PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việc đổi bản, toàn diện giáo dục phổ thông theo Nghị số 29-NQ/TW với mục tiêu “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học Dạy học tích hợp định hướng nội dung phương pháp dạy học, GV tổ chức hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác nhằm giải nhiệm vụ học tập Thơng qua hình thành kiến thức mới, kĩ mới, phát triển lực cần thiết, lực giải vấn đề Trong số mơn học trường phổ thơng, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí mơn học có nhiều nội dung liên môn, xuyên môn, nội môn Việc tích hợp mơn khoa học tự nhiên nói thành chủ đề dạy học tự chọn dễ dàng thực được, thành hệ thống câu hỏi tích hợp môn khoa học tự nhiên dạy học Hóa học Thực trạng giáo dục phổ thơng Việt Nam cho thấy đặc điểm giáo dục định hướng nội dung, trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo mơn học qui định chương trình dạy học Những nội dung mơn học tích hợp thành chuyên đề tự chọn cho lĩnh vực dạy học Người dạy trọng việc trang bị cho HS hệ thống tri thức khoa học khách quan nhiều lĩnh vực khác nhau, chưa trọng đầy đủ đến chủ thể người học đến khả ứng dụng tri thức học tình thực tiễn Xuất phát từ lí chúng tơi chọn đề tài: “Sử dụng hệ thống tập tích hợp mơn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 trung học phổ thông theo định hướng phát triển lực học sinh” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất hệ thống tập tích hợp môn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 THPT, góp phần đáp ứng nhu cầu giảng dạy GV nhu cầu học tập HS Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận đổi phương pháp dạy học hóa học theo hướng tích hợp - Nghiên cứu tác dụng tích hợp dạy học hóa học - Xây dựng hệ thống tập tích hợp mơn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 THPT - Đề xuất hệ thống tập tích hợp liên mơn hóa học với môn khoa học tự nhiên - Điều tra thực tiễn dạy học theo hướng tích hợp liên mơn Đóng góp đề tài - Về sở lí luận: Nghiên cứu sở dạy học tích hợp khái niệm liên quan - Về thực tiễn: Đề xuất hệ thống tập tích hợp mơn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 THPT - Vận dụng hệ thống tập tích hợp tình dạy học cụ thể PHẦN II NỘI DUNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Quan điểm tích hợp 1.1.1 Khái niệm tích hợp Tích hợp hoạt động mà cần phải kết hợp, liên hệ, huy động yếu tố, nội dung gần giống nhau, có liên quan với nhiều lĩnh vực để giải quyết, làm sáng tỏ vấn đề lúc đạt nhiều mục tiêu khác Dạy học tích hợp quan niệm dạy học nhằm hình thành HS lực giải hiệu tình thực tiễn dựa huy động nội dung, kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác Điều có nghĩa đảm bảo để HS biết cách vận dụng kiến thức học nhà trường vào hồn cảnh lạ, khó khăn, bất ngờ, qua trở thành người cơng dân có trách nhiệm, người lao động có lực 1.1.2 Các hoạt động tích hợp dạy học 1.1.2.1 Tích hợp đa mơn 1.1.2.2 Tích hợp liên mơn 1.1.2.3 Tích hợp xun mơn 1.1.2.4 Tích hợp nội mơn 1.2 Mối quan hệ Hóa học môn khoa học tự nhiên khác Mối liên hệ liên mơn Hố học với mơn học khác phản ánh mối liên hệ tác động qua lại Hoá học với khoa học tự nhiên vào nội dung phương pháp dạy học Hố học nhằm đảm bảo hình thành hiểu biết quán toàn diện tự nhiên 1.3 Dạy học theo định hướng phát triển lực 1.3.1 Khái niệm lực Năng lực thuộc tính tâm lý riêng cá nhân, nhờ thuộc tính mà người hoàn thành tốt đẹp loạt hoạt động đó, bỏ sức lao động đạt kết cao 1.3.2 Các lực chung 1.3.2.1 Nhóm lực làm chủ phát triển thân * Năng lực tự học * Năng lực giải vấn đề * Năng lực tư * Năng lực tự quản lí 1.3.2.2 Nhóm lực quan hệ xã hội * Năng lực giao tiếp * Năng lực hợp tác 1.3.2.3 Nhóm lực công cụ * Năng lực sử dụng công nghệ thông tin ICT * Năng lực sử dụng ngôn ngữ * Năng lực tính tốn 1.3.3 Các lực chun biệt 1.3.3.1 Năng lực tư hóa học Trực quan sinh động Tư trừu tượng Thực tiễn 1.3.3.2 Năng lực thực hành thí nghiệm 1.3.3.3 Năng lực thực tiễn 1.4 Vận dụng quan điểm DHTH môn khoa học tự nhiên dạy học hóa học theo định hướng tiếp cận lực HS 1.4.1 Nguyên tắc 1.4.1.1 Không phải phép cộng túy môn học 1.4.1.2 Không ôm đồm, chồng chéo kiến thức 1.4.1.3 Dễ trước, khó sau 1.4.1.4 Ưu tiên phát triển lực cho học sinh 1.4.1.5 Luôn trả lời câu hỏi “học sinh hưởng lợi tích hợp?” 1.4.2 Tổ chức thực 1.4.2.1 Điều kiện cần đủ để dạy học tích hợp đạt hiệu a) Cơ sở vật chất - Về khuôn viên trường học đủ rộng theo quy định Phòng học, bàn ghế, ánh sáng, đảm bảo đạt yêu cầu - Có đầy đủ phịng thực hành thí nghiệm trang bị đầy đủ theo danh mục tối thiểu Bộ GD ĐT - Có hệ thống phòng chức như: Phòng sinh hoạt tổ chun mơn, phịng nghe nhìn, phịng sinh hoạt tập thể, phòng đọc, phòng thư viện, phòng y tế Đảm bảo chất lượng - Có hệ thống sân chơi, bãi tập, khuôn viên trải ngiệm sáng tạo cho HS - Cơ cấu phân bố HS lớp học có sĩ số phù hợp, phân hóa đối tượng HS theo lực học tập b) Chuẩn bị GV HS * Đối với GV - Giáo viên cần thay đổi hệ thống quan niệm, chuyển từ dạy học truyền thống sang DHTH - Giáo viên cần bồi dưỡng thêm kiến thức liên ngành, bổ sung kiến thức giao thoa môn học chuyên môn nghiệp vụ - Giáo viên cần phải trở thành thành viên tích cực cộng đồng học tập - Giáo viên cần phải có đầy đủ kỹ việc hỗ trợ nhóm nhỏ học tập - Xây dựng kế hoạch, nội dung, chủ đề, dạng dạy áp dụng DHTH, biên soạn hệ thống tập tích hợp sử dụng cho q trình DHTH - Giáo viên cần xác định việc chuyển đổi thức đánh giá HS từ phương thức đánh giá truyền thống sang thức đánh giá dùng cho DHTH đề thi, chấm thi, đánh giá kiểm tra tiến HS - Giáo viên nhà quản trị hội đồng nhà trường cần phải định hướng để nguồn lực cần thiết hỗ trợ liên tục cung cấp cho GV - Giáo viên có trách nhiệm, kế hoạch thực chiến lược tuyên truyền cộng đồng phụ huynh mơ hình giáo dục đổi phương pháp theo DHTH tiếp cận lực HS sử dụng * Đối với HS - Học sinh cần thay đổi quan niệm truyền thống sang DHTH - Học sinh cần có vốn kiến thức vững vàng mơn học tìm mối liên hệ hữu mơn học đó, vận dụng kiến thức vào giải vấn đề cụ thể - Học sinh cần có nhìn tổng thể giới xung quanh, tìm hướng khác mà giải vấn đề, đưa nội dung vấn đề áp dụng vào thực tiển sống - Học sinh cần phải có kỹ năng, lực việc hỗ trợ nhóm lực giao tiếp, lực tự quản lí, lực hợp tác.v.v - Tăng cường sưu tầm, giải tập theo hướng tích hợp liên mơn - Học sinh cần làm quen với việc đánh giá, kiểm tra, thi cử theo hướng tích hợp - Hình thành ký sống tích cực cho thân, cho cộng đồng xung quanh - Có trách nhiệm tuyên truyền sâu rộng nội dung, kiến thức, ứng dụng thiết thực vấn đề sử dụng sống ngày Tìm giải pháp hữu hiệu nhằm phát huy tính tích cực hạn chế tiêu cực vấn đề đề cập đến 1.4.2.2 Quy trình thực Bước 1: Đối với cấp quản lý, nhà hoạch định chiến lược + Trước hết cần đào tạo bồi dưỡng đội ngũ chuyên gia DHTH, bồi dưỡng nâng cao lực cho đội ngũ GV để đáp ứng yêu cầu học tập tích hợp + Thiết kế lại chương trình đào tạo GV trường sư phạm từ mục tiêu đến nội dung, phương pháp để chuẩn bị lực cho đội ngũ GV thực chương trình DHTH + Thiết kế lại nội dung chương trình SGK mơn học theo hướng tích hợp Đổi cách thức tổ chức quản lý nhà trường, cách kiểm tra đánh giá theo hướng tích hợp + Đưa tiêu chí sở vất chất, thiết bị dạy học tối thiểu cần thiết để sở giáo dục thực đổi phương pháp dạy học theo hướng tích hợp mơn học + Tiếp tục khai thác nghiên cứu thử nghiệm nội dung tích hợp theo phương án khác để triển khai cách phù hợp cho thực tiễn Việt Nam Bước 2: Đối với sở giáo dục + Đẩy mạnh công tác bồi dưỡng, đào tạo hệ thống GV có đủ trình độ, năng lực đáp ứng yêu cầu thực chương trình DHTH + Rà sốt lại kế hoạc dạy học (phân phối chương trình), chuẩn kiến thức kỷ để xây dựng nội dung, chủ đề tích hợp cụ thể + Tăng cường đầu tư sở vật chất đáp ứng DHTH + Chỉ đạo, đôn đốc, kiểm tra chất lượng buổi sinh hoạt tổ nhóm chun mơn bàn DHTH + Tham gia quản lí, đạo, giám sát, tra, kiểm tra việc đánh giá lực học sinh theo định hướng phát triển lực + Có ý kiến phản hồi, góp ý với nhà quản lý giáo dục cấp cao hạn chế, bất cập đơn vị triển khai thực chương trình DHTH Bước 3: Đối với GV + Tăng cường công tác tự học, tự bồi dưỡng nâng cao lực, trình độ chun mơn nghiệp vụ + Khơng ngừng trao đổi học hỏi kinh nghiệm, kiến thức lĩnh vực khác từ đồng nghiệp, từ tài liệu tham khảo hay trang mạng + Từng bước đổi phương pháp dạy học theo hướng DHTH + Cùng với nhà trường xây dựng chương trình đánh giá lực học sinh theo hướng DHTH + Khích lệ sáng tạo làm đồ dùng, mơ hình, chương trình phục vụ cho DHTH Bước 4: Đối với học sinh + Hình thành thói quen học tập theo phương pháp cho HS + Thành lập tổ nhóm HS theo lực sẵn có thân, xây dựng kế hoạch, nội quy hoạt động nhóm + Bầu trưởng nhóm, ban cán theo giỏi chung theo giỏi, đánh giá nhóm + Rèn luyện kỷ như: Kĩ hợp tác, kĩ sử dụng ngôn ngữ, kĩ tự quản lý, kĩ giao tiếp, kĩ tính tốn, kĩ sống.v.v Bước 5: Tổng kết đánh giá, rút kinh nghiệm + Sau chủ đề, dạy thực theo hướng DHTH tổ, nhóm chun mơn họp phân tích, đánh giá hiệu quả, đúc rút kinh nghiệm + Sau học kỳ, năm học nhà trường, sở giáo dục cần đánh giá hiệu quả, đúc rút kinh nghiệm tổ, nhóm chun mơn triển khai DHTH + Tổ chức hội nghị tổng kết toàn trường công tác DHTH năm học qua II SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC MƠN KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG TIẾP CẬN NĂNG LỰC HỌC SINH 2.1 Cơ sở nguyên tắc biên soạn hệ thống tập tích hợp - Dựa sở kiến thức hóa học chương trình hóa học phổ thơng - Dựa vào ứng dụng, trình sản xuất, đời sống lao động sản xuất, tượng thiên nhiên, có kiến thức liên quan đến nội dung học chương trình hóa học lớp 12 - Có ngữ cảnh xác định, tình sống có liên quan đến hóa học, khoa học liên ngành cơng nghệ 2.2 Quy trình thiết kế hệ thống tập tích hợp mơn khoa học tự nhiên theo định hướng phát triển lực HS 2.2.1 Lựa chọn đơn vị kiến thức Cần lựa chọn đơn vị kiến thức khơng có ý nghĩa đơn mặt hóa học mà cịn gắn liền với thực tiễn, với đời sống cá nhân cộng đồng (như: mưa axit, ăn mịn kim loại, nhiễm mơi trường khơng khí ), phát huy lực khoa học, lực phát giải vấn đề, HS khơng q khó, q trừu tượng, làm chất hóa học, 2.2.2 Xác định mục tiêu giáo dục đơn vị kiến thức để đánh giá lực học tập HS qua tập tích hợp Đơn vị kiến thức lựa chọn thiết kế tập theo hướng gắn với môn khoa học tự nhiên khác cần thực mục tiêu giáo dục định hướng phát triển lực bao gồm (kiến thức, kĩ năng, thái độ - tình cảm) mơn hóa học nói riêng mục tiêu giáo dục trường THPT nói chung - Hệ thống kiến thức khoa học gồm phương pháp nhận thức - Hệ thống kĩ năng, kĩ xảo - Khả vận dụng kiến thức vào thực tế - Thái độ, tình cảm nghề nghiệp, xã hội 2.2.3 Thiết kế hệ thống tập theo mục tiêu • Xây dựng tập tương tự tập có Khi tập có nhiều tác dụng HS, ta dựa vào tập để tạo tập khác tương tự theo cách như: - Giữ nguyên tượng chất tham gia phản ứng, thay đổi lượng chất - Giữ nguyên tượng thay đổi chất tham gia phản ứng - Thay đổi tượng phản ứng chất phản ứng, giữ lại dạng PTHH - Từ tốn ban đầu, ta đảo cách hỏi giá trị đại lượng cho như: khối lượng, số mol, thể tích, nồng độ, - Thay số liệu chữ để tính tổng tổng quát - Chọn chi tiết hay tập để phối hợp lại thành • Xây dựng tập hồn tồn Thơng thường, có hai cách xây dựng tập là: - Dựa vào tính chất hóa học quy luật tương tác chất để đặt tập - Lấy ý tưởng, nội dung, tình hay quan trọng nhiều bài, thay đổi nội dung, cách hỏi, số liệu, để phối hợp lại thành 2.2.4 Kiểm tra thử Thử nghiệm áp dụng tập hóa học thiết kế đối tượng HS thực nghiệm để kiểm tra hệ thống tập thiết kế tính xác, khoa học, thực tế kiến thức hóa học, tốn học độ khó, độ phân biệt, tính khả thi, khả áp dụng tập 2.2.5 Chỉnh sửa Thay đổi, chỉnh sửa nội dung, số liệu, tình tập sau cho kiểm tra thử cho hệ thống tập có tính xác, khoa học mặt kiến thức, kĩ năng, có giá trị mặt thực tế, phù hợp với đối tượng HS, với mục tiêu kiểm tra - đánh giá, mục tiêu giáo dục mơn hóa học trường THPT 2.2.6 Hoàn thiện hệ thống tập Sắp xếp, hoàn thiện hệ thống tập cách khoa học 2.3 Xây dựng hệ thống tập tích hợp 2.3.1 Xác định địa tích hợp kiến thức liên mơn SGK hóa học lớp 12 Chương/Bài CHƯƠNG 1: ESTE LIPIT Bài 1: ESTE Bài 2: LIPIT Môn học tích hợp Nội dung tích hợp Sinh học Mơn hóa học: biết đặc Hóa học điểm cấu tạo phân tử, danh pháp Vật lí (gốc - chức) este Môn sinh học: este thiên nhiên, ứng dụng số este tiêu biểu Mơn vật lí: giải thích este khơng tan nước có nhiệt độ sôi thấp axit đồng phân Sinh học 10, Mơn hóa học: Khái niệm – cacbohiđrat phân loại lipit Khái niệm chất lipit béo, tính chất vật lí, tính chất GD bảo vệ mơi hố học (tính chất chung Kiểu tích hợp Liên môn, đa môn Liên môn, đa môn, nội môn trường este phản ứng hiđro hoá chất béo lỏng), ứng dụng chất béo Mơn sinh học: Cách chuyển hố chất béo lỏng thành chất béo rắn, phản ứng oxi hố chất béo oxi khơng khí Phân biệt dầu ăn mỡ bơi trơn thành phần hố học Biết cách sử dụng, bảo quản số chất béo an toàn, hiệu Bài 3: KHÁI Sinh học Khái niệm, thành phần NIỆM VỀ XÀ Hóa học xà phịng chất giặt rửa PHỊNG VÀ GD bảo vệ môi tổng hợp CHẤT GIẶT trường Phương pháp sản xuất xà phòng; RỬA TỔNG Phương pháp chủ yếu sản xuất HỢP chất giặt rửa tổng hợp Nguyên nhân tạo nên đặc tính giặt rửa xà phòng chất giặt rửa tổng hợp Sử dụng hợp lí, an tồn xà phịng chất giặt rửa tổng hợp đời sống Tính khối lượng xà phịng sản xuất theo hiệu suất phản ứng CHƯƠNG 2: Sinh học 10, Khái niệm, phân loại CACBOHIĐ – cacbohiđrat cacbohiđrat RAT lipit Công thức cấu tạo dạng mạch Bài 5: Sinh học 10, hở, tính chất vật lí (trạng thái, GLUCOZƠ 22 – Dinh dưỡng, màu, mùi, nhiệt độ nóng chảy, chuyển hóa vật độ tan), ứng dụng glucozơ chất Tính chất hóa học glucozơ: lượng vi sinh Tính chất ancol đa chức; vật; 23 – Quá anđehit đơn chức; phản ứng lên trình tổng hợp men rượu phân giải chất Sinh học: Hô hấp lên men vi sinh vật Viết công thức cấu tạo Hóa học dạng mạch hở glucozơ, fructozơ Dự đốn tính chất hóa học Liên mơn, đa môn, nội môn Liên môn, đa môn, nội môn Bài 6: SACCAROZ Ơ – TINH BỘT VÀ XENLULOZ Ơ Bài 8: THỰC HÀNH ĐIỀU CHẾ, TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA ESTE VÀ Viết PTHH chứng minh tính chất hoá học glucozơ Phân biệt dung dịch glucozơ với glixerol phương pháp hố học Tính khối lượng glucozơ phản ứng Sinh học – 10 Công thức phân tử, đặc điểm cấu Hóa học tạo, tính chất vật lí (trạng thái, Sinh học 11, màu, mùi, vị, độ tan), tính chất – Quang hợp hóa học saccarozơ, (thủy thực vật phân môi trường axit), quy trình sản xuất đường trắng (saccarozơ) cơng nghiệp Cơng thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí, (trạng thái, màu, độ tan) Tính chất hóa học tinh bột xenlulozơ: Tính chất chung (thuỷ phân), tính chất riêng (phản ứng hồ tinh bột với iot, phản ứng xenlulozơ với axit HNO3); ứng dụng Quan sát mẫu vật thật, mơ hình phân tử, làm thí nghiệm rút nhận xét Viết PTHH minh họa cho tính chất hố học Phân biệt dung dịch: saccarozơ, glucozơ, glixerol phương pháp hoá học Tính khối lượng glucozơ thu từ phản ứng thuỷ phân chất theo hiệu suất Hóa học Mục đích, cách tiến hành, kĩ Các vấn đề mơi thuật thực thí nghiệm trường Sử dụng dụng cụ hố chất để An tồn làm tiến hành an tồn, thành cơng thí nghiệm thí nghiệm Quan sát, nêu tượng thí Liên mơn, đa mơn, nội môn Liên môn, đa môn, nội môn CACBOHIĐ RAT CHƯƠNG 3: AMIN – AMINOAXIT - PROTEIN Bài 9: AMIN Sinh học Hóa học GD bảo vệ mơi trường An toàn vệ sinh thực phẩm Bài 10: Sinh học AMINOAXIT Hóa học GD bảo vệ mơi trường, vấn đề thực tiễn nghiệm, giải thích viết phương trình hố học, rút nhận xét Viết tường trình thí nghiệm Khái niệm, phân loại, cách gọi tên (theo danh pháp thay gốc - chức) Đặc điểm cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (trạng thái, màu, mùi, độ tan) amin Tính chất hóa học điển hình amin tính bazơ, anilin có phản ứng với brom nước Viết công thức cấu tạo amin đơn chức, xác định bậc amin theo cơng thức cấu tạo Quan sát mơ hình, thí nghiệm, rút nhận xét cấu tạo tính chất Dự đốn tính chất hóa học amin anilin Viết PTHH minh họa tính chất Phân biệt anilin phenol phương pháp hố học Xác định cơng thức phân tử theo số liệu cho Định nghĩa, đặc điểm cấu tạo phân tử, ứng dụng quan trọng amino axit Tính chất hóa học amino axit (tính lưỡng tính; phản ứng este hoá; phản ứng trùng ngưng  - amino axit) Dự đốn tính lưỡng tính amino axit, kiểm tra dự đoán kết luận Viết PTHH chứng minh tính chất amino axit Phân biệt dung dịch amino axit với dung dịch chất hữu khác 10 Liên môn, đa môn, nội môn Liên môn, đa môn, nội môn Khi nước chảy theo Ca(HCO3)2, theo ngun lí dịch chuyển cân cân chuyển dịch theo phía phải Kết sau thời gian nước làm cho đá bị bào mòn dần Trong tự nhiên, nước số vùng nước cứng tạm thời - nước có chứa muối axit như: Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Khi nấu nước lâu ngày thấy xảy PTHH: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O Do CaCO3 MgCO3 chất kết tủa nên lâu ngày đóng cặn Để tẩy lớp cặn dùng giấm (dung dịch CH3COOH 5%) cho vào ấm đun sôi để nguội khoảng đêm rửa Phân tích lực học sinh đạt Bài tập hướng đến hình thành phát triển lực cho HS như: - HS vận dụng ngơn ngữ hóa học tình mới: khái niệm nước cứng hóa học, vận dụng phản ứng axit – bazơ tình thực tiễn Bài Động Phong Nha – Kẻ Bàng tỉnh Quảng Bình di sản thiên nhiên giới Việt Nam Những thạch nhũ tuyệt đẹp động Phong Nha – Kẻ Bàng góp phần thu hút hàng triệu lượt du khách nước quốc tế đến với Quảng Bình năm Cùng với Phong Nha – Kẻ Bàng, đất nước ta cịn có hang động đá vôi tuyệt đẹp động Hương tích Mỹ Đức – Hà Nội, hang Bồ nơng vịnh Hạ Long – Quảng Ninh, Bằng hiểu biết hóa học, giải thích q trình hình thành thạch nhũ hang động đá vôi? Tại sâu vào hang động ta thấy khó thở? Hướng dẫn: Trong hang động đá vơi, tác dụng CO H2O, đá vôi bị chuyển hóa dần thành Ca(HCO3)2 tan nước → CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 Khi tiếp xúc với khơng khí, Ca(HCO3→ )2 dễ bị phân hủy theo phản ứng : Ca(HCO3)2 CaCO3↓ + H2O + CO2 Quá trình xảy chậm, trải qua thời gian hàng triệu năm, thạch nhũ dần hình thành từ hang đá xuống, Mặt khác, nước chứa Ca(HCO 3)2 rơi xuống phía phân hủy, nên hình thành thạch nhũ mọc từ phía lên Khi sâu vào hang lưu thơng khơng khí kém, tỉ khối cao làm nên CO2 tích tụ lớn, nên làm giảm nồng độ O2 Vì nên ta cảm thấy khó thở Phân tích kiến thức tích hợp lực học sinh đạt được: Để giải tập này, HS cần vận dụng tính chất hóa học muối canxi cacbonat canxi hiđrocacbonat, tính chất vật lí khí cacbonic tác dụng sinh học Bài Hiện Việt Nam có đến 70% cư dân sống nghề nơng Chúng ta tự hào nước xuất gạo, hồ tiêu, cà phê, cá tra, cá basa hàng đầu giới Nông dân thường sử dụng vôi để làm giảm độ chua đất nông nghiệp Tại đất chua người ta thường bón vơi, dựa vào kiến thức hóa học, giải thích? 40 Giải thích đất có xu hướng bị chua hóa, dù có bón vơi sau số vụ đất lại bị chua? Hướng dẫn: Đất chua đất có chứa nhiều ion H+ dạng tự dạng tiềm tàng (có thể sinh ion kim loại Al3+, Fe3+, Fe2+, thủy phân tạo thành) Khi bón vơi trung hòa H + làm kết tủa ion kim loại đó, làm giảm độ chua đất Trong thực tế dùng bón vơi cho ruộng CaCO 3, CaO, Ca(OH)2, quặng đolomit CaCO3.MgCO3 Đất bị chua nhiều nguyên nhân, mưa axit, hay ta bón lân, đạm Tuy nhiên nguyên nhân dẫn đến xu hướng chua hóa đất q trình rễ hấp thụ chất dinh dưỡng đất (dưới dạng dễ tan khó tan) Đối với chất khó tan, rễ tiết dung dịch có tính axit để hịa tan chúng Qúa trình hấp thụ ion kim loại (như K+, Ca2+, ) trình trao đổi ion với ion H+ Do đất bị chua Phân tích kiến thức tích hợp lực học sinh đạt được: Nông nghiệp ngành ứng dụng nhiều Hóa học, tập giúp HS giải thích giải vấn đề thường xuyên đặt cải tạo đất trồng Để giải tập này, HS cần vận dụng kiến thức tổng hợp, từ việc xác định nguyên nhân gây độ chua đất (có thể có theo suy luận từ kiến thức học) trình hấp thu dinh dưỡng trồng Bài tập nhằm cung cấp thêm số kiến thức đất cho HS Bài Nhôm ứng dụng Nhôm (tiếng Latinh alumen, alum) tên ngun tố hóa học bảng tuần hồn ngun tố hóa học có kí hiệu Al Nhôm nguyên tố phổ biến thư (sau oxi silic) kim loại phổ biến vỏ Trái đất (chiếm khoảng 8% khối lớp rắn Trái đất) Kim loại nhơm tìm thấy dạng hợp chất 270 loại khoáng vật khác Quặng chứa nhơm quặng boxit Nhơm kim loại có tỉ trọng thấp có tượng thụ động nên có khả chống ăn mịn Các thành phần cấu trúc làm từ nhôm hợp kim có ứng dụng quan trọng cơng nghiệp hàng không vũ trụ, lĩnh vực giao thông vận tải vật liệu cấu trúc Câu hỏi Sử dụng đồ dùng nhơm có ảnh hưởng khơng? Hướng dẫn: Nhơm kim loại có hại cho thể người già Bệnh lú lẫn bệnh khác người già, nguyên nhân thể bị lão hóa cịn đầu độc vơ tình đồ nấu ăn, đồ dựng nhôm Tế bào thần kinh não người già mắc bệnh có chứa nhiều ion nhôm Al3+, dùng đồ nhôm thời gian dài làm tăng hội ion nhôm xâm nhập vào thể, làm nguy đến toàn hệ thống thần kinh não Sử dụng đồ nhôm phải biết cách bảo quản, không nên đựng thức ăn đồ nhôm không nên ăn thức ăn để đồ nhôm qua đêm, không nên dùng đồ nhôm để đựng rau trộn trứng gà giấm… Câu hỏi Giải thích tượng: “Một nồi nhơm mua sáng lấp lánh bạc, cần dùng nấu nước sôi, bên nồi nhơm, chổ có nước biến thành màu xám đen?” 41 Hướng dẫn: Mới xem lạ nồi nhơm mới, ngồi nước khơng tiếp xúc với khác, nước lại làm cho nồi đen? Bình thường trơng bên ngồi nước khơng có vấn đề gì, thực tế nước có hịa tan nhiều chất, thường gặp muối canxi, magie sắt Các nguồn nước chứa lượng muối sắt nhiều khác nhau, loại nước chứa nhiều sắt “là thủ phạm” làm cho nồi nhơm có màu đen Vì nhơm có tính khử mạnh sắt nên nhơm đẩy sắt khỏi muối thay ion sắt, ion sắt bị khử bám vào bề mặt nhôm, nồi nhôm bị đen: Để hồn thành điều phải có điều kiện: Lượng muối sắt nước phải đủ lớn; Thời gian đun sôi phải đủ lâu; Nồi nhôm phải nồi Câu hỏi Tại đánh phèn chua vào nước nước lại trở nên trong? Hướng dẫn: Cơng thức hóa học phèn chua muối sunfat kép nhôm kali dạng tinh thể ngậm 24 phân tử nước: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Do đánh phèn nước phèn tan tạo kết tủa Al(OH) 3, kết tủa keo dính kết hạt đất nhỏ lơ lửng nước đục thành hạt đất to hơn, nặng chìm xuống làm nước Nên dân gian có câu: “Anh đừng bắc bậc làm cao Phèn chua em đánh nước trong” Phèn chua có ích cho việc xử lí nước đục vùng lũ để có nước dùng cho tắm, giặt Vì cục phèn chua sáng đơng y cịn gọi minh phàn (minh trắng, phàn phèn) Phân tích lực học sinh đạt qua tập nhôm Bài tập hướng đến hình thành phát triển lực cho HS như: - Năng lực phát giải vấn đề thơng qua mơn hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống: làm nước đục, sử dụng nồi nhôm cho an toàn, hợp vệ sinh, Chủ đề 7: CROM, SẮT ĐỒNG VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Bài Ag – Bạc, ứng dụng bạc Câu hỏi Vì ta hay dùng bạc để “đánh gió” bị bệnh cảm? Hướng dẫn: Khi bị bệnh cảm, thể người tích tụ lượng khí H 2S tương đối cao Chính lượng H2S làm cho thể mệt mỏi Khi ta dùng Ag để đánh gió Ag tác dụng với khí H 2S Do đó, lượng H2S thể giảm dần hết bệnh Miếng Ag sau đánh gió có màu đen xám: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ + 2H2O (đen) Câu hỏi Mùa xuân năm 327 BC (trước công nguyên), danh tướng Hy Lạp Alêch-xan-đơ Mac-xê-đoan (Alecxander) dẫn quân vượt biên giới Ấn Độ Nhưng kháng cự mạnh mẽ người dân địa, binh lính Hy Lạp cịn mắc bệnh đường ruột Quân lính bị mệt mỏi đến cực độ kiệt sức bệnh tật khơng chịu đựng loạn buộc ông phải rút quân 42 Theo tài liệu lưu truyền lại nhà sử học rõ ràng cấp huy đạo quân bị mắc bệnh nhiều so với binh sĩ khác họ phải chịu cảnh sống tương tự Nguyên nhân tượng bí ẩn phát sau 2250 năm Đó binh lính uống nước cốc thiếc sĩ quan uống nước đựng cốc bạc Tại dùng cốc bạc, cấp huy quân đội lại bị mắc bệnh đường ruột binh lính hành quân ấy? Tại nhà quý tộc châu Âu từ cổ xưa sử dụng đồ ăn thìa, nĩa, cốc bạc? Hướng dẫn: Bạc hồ tan vào nước ít, dung dịch chứa lượng nhỏ ion Ag+ nước có tính chất kì lạ diệt vi khuẩn có hại có sẵn nước gây nên bệnh đường ruột Vì cấp sĩ quan đội quân dùng cốc Ag để uống nước nên hầu hết vi khuẩn có hại bị tiêu diệt Trong thiếc khơng có tính sát trùng Chính mà Ai Cập, người ta áp miếng bạc lên vết thương để sát trùng, hay người Mông Cổ đựng thức ăn đồ bạc Ag có tính sát khuẩn mạnh Tuy bạc tan vào nước thành Ag+ với lượng nhỏ đủ làm chỗ nước Câu hỏi Tại dùng đồ dùng bạc đựng thức ăn, thức ăn lâu bị ôi? Hướng dẫn: Khi bạc gặp nước có lượng nhỏ vào nước thành ion Ion bạc có tác dụng diệt khuẩn mạnh Chỉ cần 1/5 tỉ gam bạc lit nước đủ diệt vi khuẩn nên giữ cho thức ăn lâu ôi thiu Phân tích lực học sinh đạt qua tập - Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn: ứng dụng bạc sống, đánh cảm, diệt khuẩn, có ứng dụng bạc sử dụng cơng nghệ nano bạc an tồn thực phẩm, nước uống, Bài Chắc bạn biết Myanma có ngơi chùa mà mái dát tồn vàng Chắc phải tốn vàng Thực tế khơng tốn nhiều vàng tính chất đặc biệt mềm dẻo vàng Một gam vàng kéo thành sợi dài 3,0 km, vàng dát mỏng tới 0,0001mm, nghĩa mảnh sợi tóc người 500 lần Một số kim loại chuyển tiếp Cu, Ag có tính dẻo cao Chúng có đặc điểm chung? Đố bạn biết chúng lại có tính chất đặc biệt mềm dẻo vậy? Hướng dẫn: Tính dẻo dai có khơng hai vàng kim loại kết cấu tạo electron đặc biệt vàng Có lẽ kim loại tồn đồng thời hai cấu hình electron nguyên tử: 5d106s1 5d96s2 , chúng có lượng gần nhau, electron nhảy dễ dàng từ obitan sang obitan khác làm cho hệ electron kim loại trở nên linh động, Đây nguyên nhân "bôi trơn tốt electron" gây tính dẻo dai đặc biệt vàng Một số kim loại chuyển tiếp Cu, Ag vậy, tính mềm dẻo đồng, bạc vàng mà thơi 43 Phân tích lực học sinh đạt qua tập: Kiến thức để giải tập HS không làm rõ chương trình, nhiên HS suy luận dựa dẫn dắt cách đề Để giải tập này, HS cần hiểu rõ cấu hình electron kim loại Chủ đề 8: HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ, XÃ HỘI, MÔI TRƯỜNG Bài Nêu hiểu biết em hiệu ứng môi trường: mưa axit, hiệu ứng nhà kính Những tác nhân hố học gây ra, nguồn phát thải tác nhân đó? Chúng ta cần phải làm gì? Hướng dẫn: Mưa axit: tượng nước mưa có tính axít với giá trị pH thấp (pH từ 5,5 trở xuống) Tác hại: gây tính ăn mịn mạnh, làm chết sinh vật, gây bệnh tật Tác nhân chính: SO 2, NOx Nguyên nhân: khí thải SO2, NOx bị oxi hố khí có ánh sáng mơi trường tạo thành axit mạnh hoà tan nước mưa H 2SO4, HNO3 Nguồn tác nhân: đốt nhiên liệu hoá thạch, đặc biệt than đá, công nghiệp luyện kim, động đốt trong,… Giải pháp: tiết kiệm lượng, thay thé nhiên liệu hố thạch nhiên liệu hơn, xử lí khí thải trước xả vào mơi trường Hiệu ứng nhà kính: Khí cacbonic CO2 khí hấp thụ phần tia hồng ngoại (tức xạ nhiệt) Mặt Trời tia có bước sóng từ 50000 đến 100000 Å qua dễ dàng đến mặt đất Nhưng xạ nhiệt phát ngược lại từ mặt đất có bước sóng 140000 Å bị khí CO hấp thụ mạnh phát trở lại Trái Đất làm cho Trái Đất ấm lên Theo tính tốn nhà khoa học hàm lượng CO2 khí tăng lên gấp đơi so với nhiệt độ mặt đất tăng lên 4oC Về mặt hấp thụ xạ, lớp CO khí tương đương với lớp thủy tinh nhà kính dùng để trồng cây, trồng hoa xứ lạnh Do tượng làm cho Trái Đất ấm lên khí CO2 gọi hiệu ứng nhà kính + Tác hại: băng tan làm tăng mực nước biển, thay đổi cân sinh thái vùng, thay đổi dòng hải lưu làm biến đổi khí hậu, … + Tác nhân: CO2, CH4,… + Ngun nhân: khí nhà kính có khả cho tia tử ngoại tia trông thấy qua, phản xạ tia nhiệt (hồng ngoại) từ Trái Đất khơng cho vào vũ trụ + Giải pháp: giảm phát thải CO2 (bằng nhiều biện pháp), trồng xanh trì cân CO2 Bài a) Liệt kê nguồn phát thải chất ô nhiễm sau mà em biết: CO, CO2, NOx b) Khí sau gây tượng mưa axit: CO2, SO2, NO2, HCl, NH3, CO, H2S, N2? Hướng dẫn: a) CO, CO2: đốt nhiên liệu hoá thạch (dầu xăng, gas, than đá), nhiên liệu chứa cacbon nói chung để chạy động cơ, lò cao luyện kim, lò nung sản xuất vật liệu xây dựng,… NOx: động đốt trong, lò đốt nhiệt độ cao,… 44 b) CO2, SO2, NO2, HCl, H2S Bài a) Khi sử dụng than để nấu, nung gạch gói, nung vơi lại gây nhiễm môi trường Hãy nêu biện pháp chống ô nhiễm môi trường giải thích? b) Trong khí sau, khí gây nhiễm mơi trường: HCl, NO, CO 2, NO2, SO2, NH3, N2? c) Tại nước mưa mùa hè thường có tính ăn mịn mạnh mùa khác? Hướng dẫn: a) Khi sử dụng than để nấu, nung gạch ngói, nung vơi, sinh khí CO, CO khí có hại cho mơi trường, →nên làm ô nhiễm môi trường: C + O2 →CO2 CO2 + C 2CO b) HCl, NO, CO2, NO2, SO2, NH3 c) Tính ăn mịn mạnh nước mưa mùa hè: có nhiều sấm chớp, gây phản ứng tạo thành HNO3 – axit mạnh Các phương trình phản ứng: 3000 C  → N2 + O 2NO 2NO + O2 → NO2 4NO2 + H2O + O2 → HNO3 Xây dựng tập dựa trên: sở lí luận mơi trường, nội dung giáo dục mơi trường mơn hố học, thiết kế tập, khai thác yếu tố môi trường chương,… từ để cung cấp cho HS kiến thức sở mơi trường, q trình biến đổi biện pháp bảo vệ môi trường, thái độ, hành vi tích cực trước mơi trường chung Bài Xung quanh nhà máy sản xuất gang, thép, phân lân, gạch ngói,…cây cối thường xanh tươi, nguồn nước bị nhiễm Điều giải thích nào? Hướng dẫn: Việc gây ô nhiễm môi trường đất, nước, khơng khí nguồn chất thải dạng khí thải, nước thải, chất rắn thải,… - Những chất thải dạng khí độc như: SO 2, H2S, CO2, CO, HCl, Cl2…có thể tác dụng trực tiếp nguyên nhân gây mưa axit làm hại cho - Nguồn nước thải có chứa kim loại nặng, gốc nitrat, clorua, sunfat,… có hại sinh vật sống nước thực vật - Những chất thải rắn xỉ than số chất hóa học làm cho đất bị nhiễm, khơng thuận lợi cho phát triển Do để bảo vệ môi trường nhà máy cần xậy dựng theo chu trình khép kín, đảm bảo khử phần lớn chất độc hại trước thải môi trường Bài Cho 1,6g Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 đặc, dư thu khí X màu nâu đỏ a) Thể tích khí X đktc là: A 13,44 lít B 6,72 lít C 1,12 lít D 3,36 lít Hướng dẫn: Phương án C. t → ↑ Cu + 4HNO3 đặc Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O Cu Theo phương trình theo giả thiết n = 1,6/64 = 0,025 (mol) 45 nNO2 Cu → v NO2 = n = 0,05 (mol) = 22,4 0,05 = 1,12 (lít) b) Khi làm thí nghiệm trên, biện pháp xử lí tốt để chống nhiễm khơng khí (khí màu nâu đỏ NO2 gây nhiễm mơi trường) A Nút ống nghiệm tẩm cồn B Nút ống nghiệm tẩm giấm C Nút ống nghiệm tẩm nước D Nút ống nghiệm tẩm kiềm Hướng dẫn: Phương án D NO2 bị kiềm hấp thụ theo phương trình: → NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O Bài Khi cho đồng kim loại tác dụng với axit nitric đặc, dùng bơng tẩm chất sau để khử nitơ đioxit? A HCl B NaOH C Cu(OH)2 D Fe(OH)3 Hướng dẫn: Phương án B Cu(OH)2, Fe(OH)3 bazơ khơng tan khơng có phản ứng xảy ra, cịn HCl axit khơng phản ứng với oxit axit Bài Amoni coi độc tố cá nồng độ nhỏ 0,01 mg/l, từ 0,2 – 0,5 mg/l gây độc cấp tính Amoni hợp phần thường thấy loại thuốc tẩy rửa kính, nồng độ nõ thường cao Đối với mẫu amoni lỗng, xác định hàm lượng amoniac thuốc tẩy kính cách chuẩn độ amoniac – bazơ yếu axit mạnh Lấy mẫu nước (100ml) chuẩn độ dung dịch HCl 0,02M với thị bromcresol lục, lần 20 ml, kết trung bình cho ta V(HCl)= 42,11 ml Tính hàm lượng amoniac thuốc tẩy kính Xác định xem nước dùng sinh hoạt không? Biết tiêu chuẩn cho phép → NH3 nước 0,5mg/l Hướng dẫn: Phương trình chuẩn độ: NH3 + HCl NH4Cl Ta ⇒ có phương trình: 0,02.CNH3 = 0,04211.0,02 CNH3 = 0,04211 M ⇒ Hàm lượng NH3 nước là: 0,04211 17,03061 = 0,71715 (g/l) = 717,15 (mg/l) >> 0,5 mg/l Nước bị ô nhiễm amoniac mức cho phép, không dùng sinh hoạt Bài Để loại bỏ ion amoni nước thải, trước tiên người ta phải kiềm hóa dung dịch nước thải natri hidroxit đến pH = 11 sau cho chảy từ xuống tháp nạp đầy vịng đệm sứ, cịn khơng khí thổi ngược từ lên Phương pháp loại bỏ khoảng 95% lượng amoni nước thải a) Giải thích cách loại bỏ amoni nói trên, viết PTHH? b) Kết phân tích mẫu nước thải ban đầu xác định sau Tiêu chuẩn hàm lượng Hàm lượng amoni Mẫu nước thải amoni cho phép (mg/l) nước thải (mg/l) Nhà máy phân đạm 1,0 18 Bãi chôn lấp rác 1,0 160 46 Sau xử lí theo phương pháp mẫu nước đạt tiêu chuẩn để thải mơi trường chưa? Hướng dẫn: a) Kiềm hóa amoni để chuyển thành amoniac, sau oxi hóa oxi khơng khí Phương pháp ngược dòng đệm sứ nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc amoniac với oxi khơng khí.→ NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O (2) b) Phương pháp xử lí loại bỏ 95% amoni Lượng amoni cịn lại là: Loại nước thải nhà máy phân đạm: 18.5% = 0,9 (mg/l) < 1,0 (mg/l) : đạt tiêu chuẩn cho phép Loại nước thải bãi chôn lấp rác: 160.5% = (mg/l) > 1,0 (mg/l) : chưa đạt tiêu chuẩn cho phép Bài Cho hỗn hợp Fe, Cu vào bình chứa 200ml dung dịch H2SO4 lỗng dư thu 2,24 lít khí (đktc), dung dịch A chất khơng tan B Để oxi hố hỗn hợp sản phẩm cịn lại bình, người ta phải thêm vào vừa đủ 10,1 gam KNO Sau phản ứng xảy ra, người ta thu khí khơng màu hố nâu ngồi khơng khí dung dịch C Để trung hoà lượng axit dư dung dịch C cần thêm vào 200ml dung dịch NaOH 1M a) Tính khối lượng hỗn hợp kim loại thể tích khí khơng màu (đktc) b) Tính nồng độ mol/l dung dịch axit H2SO4 dùng c) Trong phản ứng phản ứng tạo sản phẩm gây ô nhiễm môi trường, làm để tiến hành thí nghiệm tránh ảnh → hưởng đó? ↑ Hướng dẫn: Fe + H2SO4 FeSO→ + H2 + → Chất rắn không tan B: 3Cu + 2NO→ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O + 8H Phản ứngH trung hoà: 2NaOH + HKNO Na2SO4 + 2H2O 2SO4 Cu n = 2,24/22,4 = 0,1 (mol); nFe =Cu10,1/101= 0,1 (mol) → n = 0,15 (mol) a) Khối lượng hỗn hợp kim loại: m + m = 0,1 x 56 + 0,15 x 64 =15,2 (g) VNO = 0,1 x 22,4 =2,24 (lít) ⇒ b) CM H2SO4 dùng: 0,1 + 0,1 = 0,2 mol CM = 0,2/0,2= 1M c) Phản ứng oxi hố chất cịn lại sau→phản ứng hỗn hợp kim loại tạo khí NO theo phương trình: 3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Phân tích kiến thức tích hợp lực học sinh đạt qua tập: Thông qua tập HS tìm hiểu đầy đủ mơi trường, tìm hiểu thành phần hố học đất, nước, khơng khí vai trị chúng người, số chu trình tự nhiên (chu trình nước, cacbon, nitơ,…), thành phần khí quyển, nắm vững ý nghĩa có tính chất sống cịn mặt hố học, sinh học, địa lí đất, nước, khơng khí đời sống người nói riêng sinh vật nói chung Từ giải thích tượng hố học thường gặp sống mơi trường đất, nước, khơng khí,…tạo nhu cầu học hỏi, tìm hiểu hố học vật, tượng sống, hình thành thói quen khoa học sống, giữ gìn sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên 47 2.4 Sử dụng tập có liên quan đến nội dung tích hợp giảng dạy 2.4.1 Sử dụng tập khởi động dạy Bài tập tích hợp sử dụng nghiên cứu kiến thức thường tập sử dụng tình có vấn đề Với kiến thức củ môn học môn học, người học thường chưa giải giải phần tập Tuy nhiên, sử dụng, GV cần chọn lựa số tập tích hợp chủ yếu mức 2, giới hạn mức có nội dung gần gũi với kinh nghiệm sống HS đạt hiệu cao Một thí nghiệm sử dụng tập tích hợp để HS nghiên cứu, tìm hiểu kiến thức Ví dụ: Vì khơng nên ăn hoa sau bữa ăn? Trái có loại đường đơn monosaccarit số loại axit kết hợp với axit dày tạo axit tactaric, axit xitric làm cho dày đầy Một số loại hoa có hàm lượng tanin pectin cao, chúng kết hợp với dịch vị, chất xơ protein thức ăn, dễ tạo thành hạt rắn, khó tiêu hóa Những hạt hình thành sỏi dày, ruột Nên ăn hoa sau bữa ăn khoảng 1−3 2.4.2 Sử dụng tập nghiên cứu tài liệu Tiết nghiên cứu tài liệu tiết học HS tiếp thu mà họ chưa biết từ trước chưa biết cách rõ ràng, xác Ở tiết học HS tiếp thu nội dung kiến thức khái niệm, định luật, tính chất lí hố, ứng dụng chất, phản ứng hố học, có cách hiểu biết kiến thức học, thấy rõ phạm vi giới hạn áp dụng kiến thức biết a) Sử dụng tập hoá học nêu giải vấn đề Hiện dạy học nêu vấn đề phương pháp dạy học tích cực có hiệu cao việc hoạt động hoá người học, phát triển người tự chủ sáng tạo, để giải tốt tình có vấn đề phương pháp tối ưu sử dụng tập Ví dụ 1: Khi quan sát sơ đồ thiết bị tổng hợp NH3, HS có câu hỏi: - Tại ống dẫn khí lại có cấu tạo vịng quanh tháp phản ứng mà khơng thẳng Chu trình sản xuất khép kín có ý nghĩa môi trường không? - Tại phải nén khí N2, H2 NH3 để tạo NH3 thể lỏng Như tập có tính chất nêu vấn đề: làm cho HS phải vận dụng tính chất chất học để giải vấn đề Những vấn đề nêu nhằm kích thích tính tị mị, tư tích cực HS Để giải vấn đề đặt trên, thông thường người ta đưa tập để HS tự giải vấn đề Sau đưa vấn đề dạng câu hỏi thực tiễn, HS tự giải vấn đề rút cho nhận xét b) Sử dụng tập hoá học việc củng cố kiến thức kĩ 48 Đối với tiết nghiên cứu tài liệu mới, kiến thức kĩ hình thành chưa vững không củng cố Ví dụ 1: Khi dạy hóa học vấn đề môi trường, sau học xong loại phân bón, thành phần hố học phân bón GVcó thể đưa tập để HS hiểu thêm ảnh hưởng phân bón pH đất, bón phân cần phải lựa chọn phù hợp với mơi trường đất Khi bón phân hố học cho đất người ta ý đến ảnh hưởng đến pH đất, làm cho đất kiềm hay chua gây nhiễm mơi trường đất Khi bón phân hố học cho đất, loại sau không ảnh hưởng đến pH đất? A NH4NO3 B (NH2)2CO C NH4Cl D Cả A, B, C GV hướng dẫn cách làm: GV: Thang pH phân chia theo môi trường nào? Khơng ảnh hưởng đến pH phải nấc thang nào? HS: pH = 7, pH > 7, pH < 7; pH = mơi trường trung tính, bình thường GV: Các muối muối có thành phần loại muối nào? Xét môi trường ⇒ muối phương trình điện li chọn câu trả lời Câu trả lời đúng: B Ví dụ 2: Khi GV dạy “Các bon hợp chất bon” Sau GV dạy xong phần điều chế khí CO GV đưa tập sau: Vì khí than ướt, khí lị gas có chứa CO độc người ta điều chế từ than để làm nhiên liệu khí? GV hướng dẫn cách làm sau: GV: Khi đốt → than có phản → ứng xảy ra? Tạo thành sản phẩm nào? HS: C + O2 CO2 ; CO2 + C 2CO GV: Đối với nhiên liệu khí có phản ứng xảy ra? So sánh sản phẩm nhiên liệu nhận xét? → → HS: 2CO + O2 CO2 ; H2 + O2 H2 O Như đốt than có thêm lượng khí CO sinh độc hại cịn sử dụng nhiên liệu khí phản ứng cháy xảy hồn tồn khơng có CO GV: Với ý nghĩa đó, nhiên rị rỉ lượng nhiên liệu khí lại nguy hại với mơi trường phải có ý thức sử dụng nguồn khí đốt cẩn thận thường xun kiểm tra độ kín bình chứa khí Như qua tập trên, khơng HS nắm vững phương pháp điều chế CO tính chất C hợp chất C mà hiểu biết thêm ý nghĩa sử dụng nguồn nhiên liệu đốt, tác động đến môi trường sử dụng nhiên liệu đời sống, sinh hoạt 2.4.3 Sử dụng tập luyện tập ôn tập Các tập sử dụng tiết học này, phần lớn tập có tính chất tổng hợp nhằm mục đích củng cố giúp HS nắm kiến thức kĩ học Bài tập tích hợp sử dụng cho kiểu khơng giới hạn mức độ nhận thức HS Bài tập tích hợp đủ mức từ đến cần sử dụng nhiều tập tích hợp 49 mức Các tập tích hợp khơng nhằm tái kiến thức cho HS mà quan trọng cần giúp cho HS biết sử dụng linh hoạt, phối hợp kiến thức với cách nhuần nhuyễn giải tập tích hợp Từ việc giải tập tích hợp HS nhớ, hiểu kiến thức học bước đầu biết vận dụng kiến thức học để giải tình thực tiễn Bài tập tích hợp thích hợp cho kiểu làm tập nhà HS có nhiều thời gian để suy ngẫm, trao đổi với với người có kinh nghiệm thực tiễn vấn đề nêu tập Bài tập tích hợp khơng phải q khó HS phần lớn chưa quen sử dụng kiến thức hố học để xử lí vấn đề thực tiễn Vì cần đưa dần tập tích hợp vào dạy học theo tăng dần tăng dần số lượng tập, mức độ khó tập đa dạng nội dung tập Ví dụ 1: Làng đá Non Nước khu du lịch Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng địa điểm thăm quan tiếng thu hút lượng lớn du khách nước Khi đến đây, du khách xem tất giai đoạn (cưa, xẻ, đục, đẽo đá, mài giũa, đánh bóng tượng) để làm sản phẩm thủ công mĩ nghệ từ đá (tượng Phật, hươu nai, mỹ nhân ngư…) Trong q trình mài giũa, đánh bóng tượng, người thợ hoà axit sunfuric vào nước đổ trực tiếp lên tượng, rút ngắn thời gian công sức cách đáng kể Nước axit tràn xuống sân chảy đường a) Theo em, việc sử dụng axit có ảnh hưởng đến môi trường? b) Em đề nghị cách làm giảm lượng axit sunfuric thải mơi trường cho hộ dân làng nghề đó? Ví dụ 2: Muối khai thác từ nước biển, mỏ muối, hồ muối thường có lẫn nhiều tạp MgClăn CaCl CaSO chất như, , , , Làm cho muối có vị đắng chát dễ bị chảy nước gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng muối nên Na cần2 CO loại3 bỏ Một BaCl2những phương pháp loại NaOH bỏ tạp chất muối ăn dùng hỗn hợp , , tác dụng với dung dịch CaCO CaSO nước muối để loại tạp chất dạng chất kết tủa: , Mg(OH)2, Một mẫu muối thô thu phương pháp bay NaCl nước biển vùng Bà2 Nà - Ninh CaSO Thuận MgCl có thànhCaCl phần khối lượng sau: 96,525% ; 0,190% ; 1,224% ; H 2O 0,010% ; 0,951% Na CO3 NaOH a) Viết phương trình phản ứng xảy dùng hỗn hợp A gồm , , BaCl để loại bỏ tạp chất mẫu muối b) Tính lượng khối lượng hỗn hợp A cần dùng để loại bỏ hết tạp chất có muối có thành phần Ví dụ 3: Sau học 45 - Hóa học vấn đề mơi trường GV đưa tập có tính chất tổng hợp mà nội dung liên quan với thực tiễn, môi trường đất a) Các muối sau sử dụng làm phân bón? 50 NH4Cl, NH4H2PO4, (NH4)2SO4, (NH4)2CO3, (NH4)2HPO4, NH4NO3, KCl, KNO 3, K2SO4, NaNO3, Ca(NO3)2, AgNO3, CaSO4, Ca(H2PO4)2, K2CO3, Ca3(PO4) GV gợi ý làm sau: GV: Những muối sử dụng làm phân bón phải có nguyên tố nào? HS: Chứa nguyên tố N, P, K GV: Điều kiện đủ để muối làm phân bón gì? HS: Các muối phải tan bón cho cây, khơng độc hại cho trồng chứa ngun tố nhóm ngun tố khơng cần thiết GV: Vậy muối số muối sử dụng làm phân bón hố học HS: NH4Cl, NH4H2PO4, (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4, NH4NO3, KCl, KNO 3, Ca(H2PO4)2, NaNO3 b) Khi bón loại phân đạm NH4NO3, (NH4)2SO4, độ chua đất tăng lên vì: A NO3-, SO42- , gốc axit mạnh B Ion NH4+ bị thuỷ phân cho H+ H3O+ C Ion NH4+ dễ phản ứng với kiềm cho NH3 D Lượng đạm loại phân cao GV gợi ý: Thành phần muối tạo bazơ axit nào? HS: muối tạo bazơ yếu axit mạnh nên tham gia phản ứng thuỷ phân làm cho⇒môi trường có tính axit Phương án câu B Ví dụ 4: Những loại hợp chất nitơ dùng làm phân bón, ảnh hưởng đến mơi trường đất? GV gợi ý làm sau: GV: Cây trồng hấp thụ nitơ dạng nào? HS: NO3-, NH4+ GV: Như muối nitơ làm phân bón? HS: Muối amoni muối nitrat GV: Ngồi cịn cần có điều kiện nữa? HS: Các thành phần muối không gây độc hại cho trồng (các nguyên tố kim loại nặng, nhóm ngun tố khơng cần thiết cho trồng), bón phù hợp với mơi trường đất, đất chua phải khử chua trước GV: Hãy cho số ví dụ hợp chất nitơ dùng làm phân bón? HS: NH4NO3, NH4Cl, KNO3 Như vậy: tập có tính chất tổng hợp, khơng củng cố lại kiến thức cho HS mà cịn có tác dụng hệ thống hoá kiến thức, giúp HS nắm kiến thức một chương 2.4.4 Sử dụng tập tiết thực hành Tiết thực hành thường trường trung học phổ thông tiết GV làm thí nghiệm cho HS quan sát, HS tiến hành thí nghiệm hướng dẫn GV mơn Sử dụng tập có nội dung liên quan với môi trường HS kiểm chứng lại lí thuyết mà cịn rèn luyện cho HS thao tác kĩ tiến 51 hành thí nghiệm an tồn, hiệu quả, biết phân tích yếu tố ảnh hưởng đến môi trường tác động đến sức khoẻ từ lựa chọn biện pháp xử lí Ví dụ 1: Đối với thực hành tính chất hố học axit nitric đặc lỗng GVcó thể lồng ghép nội dung liên quan đến ý thức giữ gìn mơi trường cách tiến hành thí nghiệm sau: Khi làm thí nghiệm HNO3 đặc nóng, lỗng Cu cần tiến hành để đảm bảo an tồn khơng ảnh hưởng đến mơi trường? Viết phương trình phản ứng xảy GV hướng dẫn thao tác tiến hành: Hướng dẫn: Khi làm thí nghiệm cần lấy lượng hố chất cần thiết khơng q 1/3 ống nghiệm, phản ứng có khí độc cần làm tủ hút nơi thống khí, miệng ống nghiệm cần nút tẩm dung dịch kiềm NaOH Phương trình phản ứng:  t0 → ↑ Fe + 6HNO3 đặc  Fe(NO + 3H2O t0 3)3 + 3NO2 ↑ → Cu + 4HNO3 đặc  + 2H2O t0 ↑2 → Cu(NO3)2 + 2NO P + 5HNO3 đặc  H PO + 5NO↑2 + H2O t → ↑4 S + 4HNO3 đặc SO2 + 4NO2 + 2H2O Khí sinh bị hấp → thụ dung dịch kiềm theo phương trình: 2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O Ví dụ 2: Đối với thực hành phân bón hố học, GV lồng ghép nội dung thí nghiệm với ứng dụng thực tiễn, mơi trường sau: Các loại phân bón sau, trồng hấp thụ nguyên tố dinh dưỡng dạng nào, loại phân bón ảnh hưởng đến pH đất: NH 4NO3, NH4Cl, (NH2)2CO, KNO3? Hãy làm thí nghiệm để chứng minh? GV hướng dẫn cách thực sau: GV: Thực chất nội dung tập gì? HS: Xác định tồn ion dung dịch, môi trường dung dịch GV: Để xác định có mặt ion dung dịch NH 4NO3 ta phải dùng loại hoá chất nào? HS: Dung dịch NaOH, Cu H 2SO4đ GV: Em tiến hành thí nghiệm viết phương trình phản ứng xảy ra? GV: Để xác định có mặt ion dung dịch NH 4Cl ta dùng loại hố chất gì? HS: Dung dịch NaOH, Dung dịch AgNO GV: Hãy tiến hành thí nghiệm để chứng minh? GV: Để chứng minh có mặt ion dung dịch (NH 2)2CO ta phải lựa chọn loại hố chất gì? HS: Dung dịch NaOH, BaCl GV: Thực phản ứng viết phương trình hố học xảy GV: Để chứng minh có mặt ion dung dịch KNO ta phải lựa chọn hố chất gì? 52 HS: Cu H 2SO4đ GV: Thực phản ứng viết phương trình xảy GV: Để xác định môi trường muối ta cần tiến hành nào? HS: Pha muối nước cất sau dùng giấy đo pH để xác định môi trường dung dịch GV: Thực thao tác cho biết môi trường dung dịch 2.3.5 Kiểm tra đánh giá Mục đích việc kiểm tra, đánh giá kiểm tra việc thực mục tiêu môn học Đánh giá phải đối chiếu với mục tiêu lớp, chương, nhằm thu thông tin phản hồi giúp đánh giá kết học tập HS đạt mục tiêu đề hay chưa Từ kết kiểm tra, đánh giá, GV có hướng điều chỉnh thích hợp nội dung, phương pháp dạy học nhằm thu kết tốt hơn, HS có điều chỉnh thích hợp phương pháp học tập để có kết cao tức nhớ, hiểu vận dụng kiến thức tốt Vì thời gian kiểm tra hữu hạn nên GV cần chọn số lượng tập thực tiễn độ khó phù hợp với trình độ, lực HS lớp Trong q trình thực nghiệm chúng tơi sử dụng tập có nội dung liên quan đến môi trường tiết kiểm tra đánh giá, sau số ví dụ Ví dụ: Khi học xong phần kim loại Người ta dùng thùng nhơm để đựng axit sau đây? A HNO3 lỗng, nóng C HNO3 đặc, nguội B HNO3 lỗng, nguội D HNO3 đặc nóng Axit HNO3 không màu, để lâu chuyển sang màu vàng nâu A HNO3 có tính axit mạnh B HNO3 có tính oxi hố mạnh C HNO3 tác dụng với H2S có mặt khơng khí tạo S NO2 D HNO3 bền, tự phân huỷ tạo NO2 tan axit Khi cho đồng kim loại tác dụng với axit nitric đặc, dùng tẩm chất sau để khử nitơđioxit? A HCl B NaOH C Cu(OH)2 D Fe(OH)3 Hiện tượng xảy cho mảnh Cu vào dung dịch NaNO3 HCl lỗng A Khơng có tượng xảy B Dung dịch có màu xanh, khí hiđro khơng màu bay C Dung dịch có màu xanh, khí màu nâu đỏ bay D Dung dịch có màu xanh, có khí khơng màu hố nâu khơng khí bay Trong ví dụ trên, số yêu cầu HS nhớ hiểu kiến thức học (mức 1-2) Bài số yêu cầu mức độ nhận cao (mức 2-3) Bài số có nhiều mức độ: từ mức 1-4 Đối với đề kiểm tra đánh giá tốt kiến thức HS có khả vận dụng kiến thức gặp tình thực tiễn PHẦN III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Những kết đạt 53 Biên soạn sử dụng hệ thống tập tích hơp mơn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 đáp ứng mục đích nghiên cứu: - Giúp HS nắm kiến thức lí thuyết, phân loại, xây dựng phương pháp giải nhằm phát triển lực tư duy, lực sáng tạo cho HS - Góp phần nâng cao tính hứng thú học tập, khả tiếp thu, lĩnh hội kiến thức HS - Đã GV dạy hố học trường hưởng ứng nhiệt tình - Phát triển tính tích cực – chủ động – sáng tạo người học - Nâng cao chất lượng, hiệu trình dạy học trường THPT Với kết đạt trên, nhận thấy giả thiết khoa học đề tài chấp nhận Một số đề xuất + Các nhà nghiên cứu biên soạn SGK cần đưa số chủ đề tích hợp liên mơn cốt lõi đồng thời cần tiến hành rà soát phân tích chương trình SGK hành mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí nhằm giúp GV nhận thấy điểm tương đồng mối quan hệ mật thiết mặt kiến thức lĩnh vực nói + Cần có kế hoạch đồng đào tạo bồi dưỡng cho GV cấp học dạy học tích hợp đồng thời tiến hành triển khai tập huấn, rèn luyện kĩ năng, tổ chức thực hành soạn giáo án dạy học thử nghiệm chủ đề + Cần tăng cường trang bị sở vật chất, phịng thí nghiệm thực hành, phịng nghe nhìn cho trường THPT, để phục vụ cho cơng tác giảng dạy có hiệu + Đưa vấn đề dạy học tích hợp vào buổi sinh hoạt chuyên môn để tạo điều kiện cho GV trao đổi kiến thức, kinh nghiệm dạy học, tìm điểm chung lĩnh vực kiến thức để thiết kế chủ đề tích hợp liên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học cách cụ thể hướng Trên nghiên cứu ban đầu đề tài này, thời gian có hạn, kinh nghiệm trình độ thân cịn hạn chế nên khơng thể tránh thiếu sót ngồi ý muốn Tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý báu thầy, cô bạn đồng nghiệp để đề tài phát triển ứng dụng tốt TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2014), Công văn số 4188/BGDĐT-GDTrH ngày 7/8/2014 việc hướng dẫn thi Vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn thi Dạy học theo chủ đề tự chọn 54 ... Nghiên cứu sở dạy học tích hợp khái niệm liên quan - Về thực tiễn: Đề xuất hệ thống tập tích hợp mơn khoa học tự nhiên dạy học hóa học lớp 12 THPT - Vận dụng hệ thống tập tích hợp tình dạy học cụ thể... chun mơn triển khai DHTH + Tổ chức hội nghị tổng kết toàn trường công tác DHTH năm học qua II SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC MƠN KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG... Năng lực tự học * Năng lực giải vấn đề * Năng lực tư * Năng lực tự quản lí 1.3.2.2 Nhóm lực quan hệ xã hội * Năng lực giao tiếp * Năng lực hợp tác 1.3.2.3 Nhóm lực công cụ * Năng lực sử dụng