Phát triển tư duy độc lập sáng tạo cho học sinh qua việc vận dụng lý thuyết chủ đạo để dạy học chương halogen chương trình hóa học lớp 10 nâng cao

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA PHẠM THỊ SANG Đề tài: PHÁT TRIỂN TƢ DUY ĐỘC LẬP, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH QUA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT CHỦ ĐẠO ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG HALOGEN – CHƢƠNG TRÌNH HĨA HỌC LỚP 10 NÂNG CAO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƢ PHẠM Đà Nẵng, 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Đề tài: PHÁT TRIỂN TƢ DUY ĐỘC LẬP, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH QUA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT CHỦ ĐẠO ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG HALOGEN – CHƢƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10 NÂNG CAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƢ PHẠM Sinh viên thực : Phạm Thị Sang Lớp : 12SHH Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Phan Văn An Đà Nẵng - 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HĨA NHIỆM VỤ KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Thị Sang Lớp:12SHH Tên đề tài khoá luận “Phát triển tƣ độc lập, sáng tạo cho học sinh qua việc vận dụng lý thuyết chủ đạo để dạy học chƣơng Halogen - chƣơng trình hóa học lớp 10 nâng cao” Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận thực trạng việc sử dụng phương pháp dạy học để nâng cao tính độc lập, sáng tạo cho học sinh trường THPT, vị trí, tầm quan trọng thuyết định luật giảng dạy hóa học phổ thơng - Xây dựng hướng vận dụng cụ thể, giáo án theo định hướng phát triển tư độc lập cho học sinh sở vận dụng lý thuyết chủ đạo để dạy chương Halogen-hoá học lớp 10 nâng cao Giáo viên hƣớng dẫn: ThS Phan Văn An Ngày giao đề tài: 10/2015 Ngày hoàn thành đề tài: 04/2016 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS Lê Tự Hải Th.S Phan Văn An Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày 29 tháng 04 năm 2016 Kết điểm đánh giá: ……… CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng, đặc biệt thầy cô khoa Hóa học trường với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập tai trường Và em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Văn An nhiệt tình hướng dẫn em hồn thành khố luận Do hạn chế thời gian trình độ lí luận, kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, để em học thêm nhiều kinh nghiệm MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Điểm đề tài .3 NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Quá trình nhận thức hình thức tƣ 1.1.1 Quá trình nhận thức 1.1.2 Các hình thức tư trừu tượng .6 1.2 Tƣ phát triển tƣ giảng dạy môn hóa học trƣờng phổ thơng 1.2.1 Tư gì? .8 1.2.2 Những đặc điểm tư 1.2.3 Những phẩm chất tư 11 1.2.4 Các thao tác tư hình thành phán đốn 12 1.2.5 Quá trình tư 14 1.3 Đánh giá trình độ phát triển tƣ học sinh 17 1.3.1 Phát triển lực nhận thức 17 1.3.2 Tư độc lập sáng tạo .18 1.3.3 Đánh giá trình độ phát triển tư học sinh Việt Nam 18 1.4 Thực trạng việc sử dụng phƣơng pháp dạy học để phát triển tƣ độc lập sáng tạo cho học sinh .19 CHƢƠNG SỬ DỤNG LÝ THUYẾT CHỦ ĐẠO ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG HALOGEN - CHƢƠNG TRÌNH HĨA HỌC LỚP 10 (NÂNG CAO) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TRONG TƢ DUY CỦA HỌC SINH 21 2.1 Những vấn đề chƣơng halogen hóa học lớp 10 trƣờng trung học phổ thông 21 2.1.1 Vị trí, mục tiêu chương .21 2.1.2 Nội dung cấu trúc chương trình hóa học lớp 10 trường trung học phổ thơng chương trình nâng cao .22 2.2 Vai trị, vị trí tầm quan trọng học thuyết định luật chƣơng trình phổ thơng .25 2.2.1 Vai trị, vị trí tầm quan trọng học thuyết .25 2.2.2 Vai trị, vị trí tầm quan trọng định luật chương trình hóa học phổ thơng 30 2.3 Một số nguyên tắc chung dạy học thuyết định luật hóa học .33 2.4 Dạy học nguyên tố chất hóa học sau nghiên cứu lý thuyết chủ đạo 35 2.4.1 Mục tiêu dạy chất trường trung học phổ thông 35 2.4.2 Sử dụng phương pháp kỹ thuật dạy học .37 2.5 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy học nguyên tố chƣơng Halogen - chƣơng trình lớp 10 nâng cao 39 2.5.1 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “Khái quát nhóm halogen” 39 2.5.2 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “Clo” 40 2.5.3 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “Flo” .42 2.5.4 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “Brom” 42 2.5.5 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “ Iot” 43 2.5.6 Một số giáo án minh họa 43 2.6 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy học chất hóa học chƣơng Halogen - chƣơng trình lớp 10 nâng cao 57 2.6.1 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “ Hiđro clorua - Axit clohiric” 57 2.6.2 Vận dụng kiến thức chủ đạo để dạy “ Hợp chất có oxi clo” 59 2.6.3 Một số giáo án minh họa 60 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 76 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .76 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .76 3.3 Chọn đối tƣợng địa bàn thực nghiệm sƣ phạm 76 3.4 Phƣơng pháp thực nghiệm 77 3.5 Giáo án đề kiểm tra thực nghiệm sƣ phạm (phụ lục) 77 3.6 Kết thực nghiệm xử lý kết thực nghiệm .77 3.6.1 Kết kiểm tra lần trường THPT Chu Văn An- Quảng Nam (TN1ĐC1) THPT Hoàng Hoa Thám-Đà Nẵng (TN2- ĐC2) 77 3.6.2 Kết kiểm tra lần trường THPT Chu Văn An - Quảng Nam THPT Hoàng Hoa Thám - Đà Nẵng 79 3.6.3 Nhận xét chung .81 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU TRONG KHĨA LUẬN - Cơng thức cấu tạo: CTCT - Nhiệt độ: t0 - Công thức phân tử: CTPT - Phịng thí nghiệm: PTN - Dung dịch: dd - Phương trình hố học: PTHH - Điện phân nóng chảy: đpnc - Phương trình phản ứng: PTPU - Học sinh: HS - Sách giáo khoa: SGK - Giáo viên: GV - Trả lời: TL DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng Trang Bảng 3.1 Tổng hợp điểm kiểm tra lần trường 77 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Tổng hợp phân loại kết thực nghiệm lần học sinh trường Tổng hợp điểm kiểm tra lần trường Tổng hợp phân loại kết thực nghiệm lần học sinh trường 78 79 80 DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Số Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Tên đồ thị Biểu đồ phân loại học sinh trường THPT Chu Văn An (TN1-ĐC1) qua kiểm tra lần Biểu đồ phân loại học sinh trường THPT Hoàng Hoa Thám (TN2-ĐC2) qua kiểm tra lần Biểu đồ phân loại học sinh trường THPT Chu Văn An (TN1-ĐC1) qua kiểm tra lần Biểu đồ phân loại học sinh trường THPT Hoàng Hoa Thám (TN2-ĐC2) qua kiểm tra lần Trang 78 79 80 81 Kiểm tra cũ: Nêu tính chất hóa học Brom viết PTHH chứng minh tính chất hóa học Vào mới: Đặt vấn đề: GV cho HS quan sát gói muối Iot đặt câu hỏi: Theo em, nấu ăn ngày phải dùng muối Iot? Chúng có ý nghĩa tầm quan trọng vào học hôm nay- Iot Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Hoạt động 1: Trạng thái tự nhiên Điều chế - GV: Hàm lượng - Ít số Bài 36: IOT Iot vỏ Trái đất Halogen I Trạng thái tự nhiên chiếm tỉ lệ nào? - Iot có Điều chế: Iot có đâu tự nước biển nhiên? Trạng thái tự nhiên: - Có nhiều rong - Iot có nước biển biển - GV: Vai trị Iot đối - Nếu thiếu Iot bị - Iot có tuyến với sức khỏe người? bệnh bướu cổ giáp người, - GV bổ sung thêm với lượng nhỏ bệnh bướu cổ có vai trị quan thiếu Iot làm não bị hư trọng: thiếu Iot bị hỏng nên người ta trở bệnh bướu cổ nên đần độn, chậm chạp, điếc câm, liệt chi Thiếu Iot cịn gây bệnh bướu cổ hàng loạt rối loạn khác, đặc biệt nguy hiểm bà mẹ trẻ em Và quan trọng uống Điều chế: viên Iot đề phịng - Ngun tắc: Oxi hóa I- ảnh hưởng thành I2 phóng xạ hạt nhân - Chất oxi hóa - GV yêu cầu HS: Dựa - Nguyên liệu: rong dùng clo vào SGK em cho biển biết nguyên liệu 2NaI + Cl2  2NaCl + I2 - Nguyên tắc: Oxi hóa nguyên tắc điều chế Iot I- thành I2 công nghiệp?(Vận dụng thuyết electron) - GV viết PT điều chế Iot từ NaI Cl2 Hoạt động 2: Tính chất Ứng dụng - GV yêu cầu HS - Iot tinh thể màu đen II Tính chất.Ứng dụng nghiên cứu SGK nêu tím sáng kim Tính chất: trạng thái, màu sắc loại a Tính chất vật lý: đơn chất Iot - Iot tinh thể màu đen GV: Lưu ý Iot có tím sáng kim tính chất vật lý đặc loại biệt Tính chất - Iot tan nước khác tan nhiều so với Halogen mà dung mơi hữu tìm hiểu trước * Chú ý: Hiện tượng đun nóng nhẹ Iot thăng hoa Iot khơng nóng chảy mà biến thành màu tím Hiện tượng gọi tượng thăng hoa - GV: Iot tạo với hồ tinh bột chất màu xanh - GV hỏi HS: Iot có - Iot có tính oxi hóa b.Tính chất hóa học: tính chất hóa học mạnh giống với * Tính oxi hố: giống -Tác dụng với nhiều kim khác với halogen khác halogen khác? Tại sao? loại (khi có t0 xúc - GV: Phản ứng hố - Phản ứng thể tính tác) học thể tính oxi hố iot là: tác 2Al + 3I2 → 2AlI3 oxi hoá iot dụng với kim loại, tác - Oxi hóa hiđro (ở - GV: Viết PTHH phản dụng với hidro nhiệt độ cao xúc tác): ứng iot tác dụng 2Al + 3I2 → 2AlI3 với nhôm hidro H2 + I2 → HI - GV: Cho biết phản - Iot có khả tác ứng iot với hidro dụng với hidro điều có khác với phản kiện nhiệt độ xúc tác ứng halogen thích hợp Phản ứng khác với hidro thường xảy nhiệt độ - GV giải thích hình áp suất cao H2 + I2 → HI thành phân tử HI (Vận dụng lý thuyết phản ứng hóa học) - GV: Hãy dẫn phản - Iot có tính oxi hóa - Iot có tính oxi hóa ứng hoá học để chứng clo iot nên clo iot clo iot nên clo iot có minh: tính oxi hố yếu oxi hóa muối thể oxi hóa muối iotua brom iotua thành iot thành iot 2KI + Br2 → 2KBr + I2 2KI + Br2 → 2KBr + I2 - GV: Iot tạo với hồ - Iot tạo với hồ tinh bột hồ tinh bột hồ tinh bột tinh bột chất có màu chất có màu xanh Vì xanh dung dịch Iot dùng Dùng hồ tinh bột để làm thuốc thử nhận biết nhận biết iot ngược lại hồ tinh bột ngược lại - GV: Cồn iot gì? - Dung dịch Iot 5% Ứng dụng: Tác dụng cồn iot ancol etylic Cồn - Sản xuất dược phẩm gì? Iot dùng để: - Sát trùng vết thương + Sản xuất dược phẩm - Phòng bệnh bướu cổ + Sát trùng vết thương - Trộn thêm vào chất tẩy + Phòng bệnh bướu cổ rửa + Trộn thêm vào chất tẩy rửa - Nhận xét: Iot có nhiều ứng dụng đời sống Cần thấy rõ tầm quan trọng iot sống, đặc biệt vấn đề sức khoẻ Hoạt động 3: Một số hợp chất Iot - GV: Viết công thức HS: TL III Một số hợp chất phân tử, công thức cấu CTPT: HI iot: tạo hợp chất iot với CTCT: H-I Hiđro iotua axit hidro Vì có CTCT Vì I có 7e lớp ngồi iothiđric: đó? (Vận dụng thuyết nên Iot góp chung - HI bền với nhiệt dễ electron) 1e với H để cấu hình lớp bị phân hu đủ 8e liên 2HI H + I2 kết cộng hóa trị GV: Hiđro iotua tan - HI tan nhiều nước vào nước tạo thành tạo thành dung dịch axit dung dịch axit HS: TL iothidric iothiđric Hãy so sánh HI có tính axit mạnh HF < HCl < HBr < HI tính chất hố học sau axit iothiđric với axit clohiđric tính axit tính khử - GV vận dụng lý thuyết điện ly để giải thích tính axit HF < HCl < HBr < HI: từ Flo đến Iot bán kính nguyên tử tăng, độ xen phủ electron nguyên tử H halogen giảm, vùng xen phủ nằm khoảng cách xa hạt nhân nguyên tử halogen bị chặn mạnh số lớp electron trung gian tăng  lượng liên kết H-X giảm  khả tách H+ halogen tan vào H2O tăng tính axit tăng - GV: Hoàn thành - HS : Lên bảng - HI cịn có tính khử PTHH sau cho 8HI + H2SO4→ 4I2 + mạnh HBr Nó biết vai trò iotua H2S + 4H2O khử H2SO4đ thành H2S, phản ứng: 2HI + FeCl3 → 2FeCl2 khử sắt (III) thành sắt (II) HI + H2SO4 đặc  HI đóng vai trị chất 8HI + H2SO4 → 4I2 + HI + FeCl3  khử H2S + 4H2O 2HI + FeCl3 → 2FeCl2 + - GV: Dựa vào bảng - Hầu hết muối tính tan cho biết tính iotua tan trừ AgI I2 + HCl 2.Một số hợp chất khác: tan muối iotua PbI2 khơng tan có màu Hầu hết muối iotua - GV: Iot Halogen vàng tan trừ AgI PbI2 khơng tan có màu vàng mạnh nên muối tan bị oxi hóa halogen mạnh - Viết PTHH cho - HS: Lên bảng Muối iotua bị clo brom NaI tác dụng với Cl2 Cl2 + 2NaI -> 2NaCl+ I2 oxi hoá Br2 Br2 + 2NaI ->2NaBr+ I2 Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2 - GV: giới thiệu cho - Iot tạo nhiều Br2 + 2NaI -> 2NaBr + I2 HS số hợp chất oxit axit có oxi chứa oxi iot Trong hợp chất Iot tạo nhiều oxit oxit F2O, axit HI, HIO3, iot có số oxi hố dương axit có oxi Trong muối KI, KIO3 Xác hợp chất iot có số oxi định số oxi hoá rút hoá dương nhận xét Củng cố: - Củng cố lại kiến thức trọng tâm - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: (Vận dụng đ nh luật tuần hồn) Vì từ Flo đến Iot tính oxi hóa giảm? Giải thích: Vì nhóm theo chiều từ xuống; bán kính nguyên tử giảm dần; lực hút tĩnh điện hạt nhân electron lớp giảm dần Tính oxi hóa phụ thuộc vào khả hút electron Flo có bán kính ngun tử nhỏ nên khả hút electron lớn nên theo chiều từ Flo đến Iot; tính oxi hóa giảm dần Dặn dò: - Học bài, làm tập - Đọc trước Giáo án thực nghiệm “Luyện tập chƣơng 5” I Chuẩn kiến thức kĩ năng: Kiến thức: Biết được: - Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng flo, brom, iot - Thành phần phân tử, tên gọi, tính chất bản, số ứng dụng, điều chế số hợp chất flo, brom, iot Hiểu được: - Tính chất hố học flo, brom, iot tính oxi hố mạnh giảm dần từ F2 đến Cl2, Br2, I2 Ngun nhân tính oxi hố giảm dần từ flo đến iot Kĩ năng: - Dự đoán, kiểm tra kết luận tính chất hố học flo, brom, iot - Quan sát thí nghiệm, hình ảnh rút nhận xét tính chất hố học - Viết PTHH chứng minh tính chất hố học flo, brom, iot tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot - Giải số tập có nội dung liên quan đến tính chất, ứng dụng Tình cảm, thái độ: - Tích cực học tập tìm tri thức mới, u thích mơn hóa học - Thái độ học tập nghiêm túc - Thái độ ý thức bảo vệ mối trường II Trọng tâm: Tính chất hóa học halogen III Phương pháp: Đàm thoại kết hợp khéo léo với thuyết trình IV Chuẩn bị: Chuẩn bị giáo viên - Tóm tắt lý thuyết số tập - Giáo án Chuẩn bị học sinh - Ôn tập lý thuyết chương Halogen V Tiến trình lên lớp: Ổn định lớp: Kiểm tra cũ: Vào mới: Đặt vấn đề: Để củng cố lý thuyết, vận dụng vào tập, hôm học luyện tập nhóm halogen để vận dụng làm số dạng tập liên quan Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt động Nội dung A Kiến thức cần nắm - GV yêu cầu HS lên HS lên bảng viết cấu I Cấu tạo ngun tử tính bảng viết cấu hình hình electron nhận chất đơn chất halogen electron Cl, F, Br, I xét giống Cấu hình electron nguyên rút nhận xét khác tử -GV nhận xét câu trả 9F : 1s22s22p5 lời HS 17Cl : 1s22s22p63s23p5 35Br:1s 2s22p63s23p63d104s2 4p5 2 6 10 53I:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s p6 4d105s2 5p5 Giống nhau: lớp ngồi ngun tố halogen có electron cấu hình electron lớp ngồi có dạng ns2np5 Khác nhau: Từ flo đến iot lớp xa hạt nhân hơn, lực hút hạt nhân lớp electron lớp yếu Ở Flo khơng có phân lớp d cịn halogen khác có phân lớp d cịn trống Độ âm điện: Hoạt động 2: Yêu cầu học sinh tra Nhận xét: Flo có độ âm Các halogen có độ âm điện bảng độ âm điện điện lớn học sinh rút nhận halogen khác có độ Iot xét âm điện lớn độ âm lớn giảm dần từ Flo đến điện giảm dần từ Flo đến Iot Hoạt động 3: 3.Tính chất hóa học: -Yêu cầu HS lấy ví dụ HS lấy ví dụ - Halogen phi kim tính oxi hóa mạnh HS giải thích ngun có tính oxi hóa mạnh halogen: phản nhân tính oxi hóa mạnh -Tính oxi hóa ứng với phi kim, kim halogen dựa halogen giảm dần từ Flo loại hợp chất Giải kiến thức học đến Iot thích halogen có thuyết electron - Flo khơng thể tính tính oxi hóa mạnh khử (khơng có số oxi hóa (Vận dụng thuyết dương) cịn halogen electron) khác tính khử - GV nhắc lại số tính khử tăng dần từ Clo biến đổi tính chất đến Iot halogen (tính khử tính oxi hóa) Giải thích ngun nhân có biến đổi (Vận dụng thuyết electron) Hoạt động II.Hợp chất halogen -Yêu cầu HS nêu - Học sinh giải thích 1.Hiđro halogenua axit biến đổi tính oxi hóa từ tính oxi hóa mạnh halogen hiđric Flo đến Iot halogen nêu - Ở nhiệt độ thường (Vận dụng thuyết biến đổi tính oxi hóa halogen chất khí, electron) halogen chúng dễ tan nước tạo -Yêu cầu HS nêu tính -Nêu tính chất chung dung dịch axit chất chung HX HX dung dịch halogenhiđric dung dịch HX HX - GV u cầu HS giải - HS giải thích -HF axit yếu có đặc tính thích tính axit tính axit tăng dần từ mịn thủy tinh HI, HBr, tăng dần từ HF đến HI HF đến HI HCl axit mạnh (Vận dụng lý thuyết tính axit tăng dần: điện ly) HF