Nghiên cứu xây dựng sách điện tử hỗ trợ dạy và học môn Điện hóa học chương trình trung học phổ thông chuyên

Một số vấn đề về dạy và học 1. Quá trình dạy học

Người tự học phải biết lựa chọn, phân loại, hệ thống hóa tài liệu, tìm ra những điểm quan trọng nhất của tài liệu đã đọc, đã nghe, biết cách ghi chéo những điều cần thiết, biết tra cứu trong thư viện, biết tổng quan,… Học sinh biết tự học còn có khả năng hoạt động trong các nhóm ngoại khóa, nhóm thực nghiệm, thực hiện các bài tập chuyên môn. ỞViệt Nam, theo đề án của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2008, sẽ phấn đấu xây dựng và phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống, với nhiệm vụ chủ lực là phát hiện những học sinh có tư chất thông minh, khá giỏi nhiều môn học sau đó bồi dưỡng các em trở thành những học sinh có tình yêu đất nước, ý thức tự lực, có nền tảng kiến thức vững vàng, có phương pháp tự học, tự nghiên cứu, có sức khỏe tốt và tiếp tục đào tạo các em trở thành nhân tài đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kì hội nhập quốc tế.

Cơ sở lý luận về sách điện tử (e-book)

So với sách in truyền thống, sách điện tử có khả năng để cung cấp cho người sử dụng những lợi ích chính sau đây: duyệt web, tìm kiếm từ khóa trong một cuốn sách và qua một bộ sưu tập sách, giao di ện tìm kiếm tùy biến, chiết xuất, so sánh, đánh giá sự phù hợp và chất lượng thông tin được trình bày. Họ cũng có thể kết hợp tính năng khác như siêu liên kết, đánh dấu, chú thích, tô màu chữ, gạch chân; liên kết với các phần khác của cuốn sách hoặc các nguồn lực bên ngoài như từ điển; liên kết với các đối tượng đa phương tiện phức tạp bao gồm các file phim và flash.

Analysis (phân tích tình huống để đề ra chiến lược phù hợp)

- Chi phí tiềm tàng: Trong môi trường học thuật, sử dụng các trang web dựa trên nền sách điện tử, chẳng hạn như sách giáo khoa điện tử, có thể dẫn đến giá thành in ấn tăng lên. Thiết kế sách điện tử hỗ trợ cho hoạt động tự học hóa học của HS phổ thông như là một công cụ tự học thích hợp từ đó nâng cao hiệu quả tự học thông qua những kiến thức minh họa một cách sinh động, hấp dẫn.

Design (thiết kế nội dung cơ bản)

- Chi phí đọc sách điện tử trực tiếp có thể tốn kém cho người sử dụng. Ngoài ra, khi GV ứng dụng ICT trong dạy học hóa học có thể sử dụng sách điện tử như một tài liệu.

Development (phát triển các quá trình)

Implementation (triển khai thực hiện)

Evaluation (lượng giá)

Adobe Flash (Macromedia Flash), hay còn gọi một cách đơn giản là flash, được dùng để chỉ chương trình sáng tạo đa phương tiện (multimedia) lẫn phần mềm dùng để hiển thị chúng Macromedia Flash Player. Flash là công cụ để phát triển các ứng dụng như thiết kế các phần mềm mô phỏng. Sử dụng ngôn ngữ lập trình ActionScript để tạo các tương tác, các hoạt cảnh trong phim. Điểm mạnh của flash là có thể nhúng các file âm thanh, hình ảnh động. Người lập trình có thể chủ động lập các điều hướng cho chương trình. Flash cũng có thể xuất bản đa dạng các kiểu html, exe, jpg, …để phù hợp với cấc ứng dụng của người sử dụng trên web, CD, …. Màn hình làm việc của Adobe Flash CS5 Professional Ưu điểm lớn nhất của flash – với đồ họa vectơ – là kích thước file rất nhỏ. Thuận tiện cho việc truyền tải dữ liệu qua Internet. Adobe dreamweaver CS5 Professional. Dreamweaver là công cụ để thiết kế và phát triển web rất hiệu quả của Macromedia, cho phép xây dựng những trang web có giao diện tuyệt vời. Vì Dreamweaver rất dễ sử dụng nên nó tạo ra môi trường rất linh hoạt trong thiết kế web. Sẽ rất hữu ích nếu sử dụng thành thạo các ngôn ngữ lập trình web, nhưng với Dreamweaver, vẫn có thể tạo được các website hấp dẫn mà không cần biết nhiều về HTML, JavaScript…Với Dreamweaver ta có thể:. - Xây dựng trang chủ của E-book và các trang liên kết khác. - Tạo các liên kết từ trang này đến các trang khác. - Dễ dàng nhúng các sản phẩm của các chương trình thiết kế web khác như Flash, Fireworks, Shockwave, Generator, Authorwave …. - Tạo kiểu, bố trí nội dung trang. - Cho phép người sử dụng chỉnh sửa trực tiếp HTML. Với Quick Tag Editor bạn có thể nhanh chóng bổ sung hoặc xóa bỏ một HTML mà không phải thoát khỏi cửa sổ tài liệu. Chế độ soạn thảo trang web bằng HTML giúp chúng ta có thể thiết kế trang trực tiếp bằng ngôn ngữ HTML. - Dreamweaver còn hỗ trợ các HTML Styles và Cascading Style Sheet giúp chúng ta định dạng trang web nhằm tăng tính hấp dẫn khi duyệt các trang web này. Một số phần mềm tiện ích khác. a) Phần mềm viết và vẽ công thức cấu tạo. - ChemDraw Ultra 9.0: dùng để vẽ công thức cấu tạo (dạng 2D) của các chất vô cơ và h ữu cơ, từ công thức có thể biết tên chất hoặc ngược lại, có thể viết tên gọi của chất, sau đó ChemDraw có thể tự vẽ công thức cấu tạo của chất. b) Phần mềm chụp ảnh màn hình chuyên nghiệp với SnagIt 9. SnagIt là ph ần mềm chụp màn hình đã t ừng đoạt nhiều giải thưởng. Sử dụng SnagIt bạn có thể chọn và chụp bất cứ thứ gì xuất hiện trên màn hình của bạn và sau đó có thể dễ dàng chèn chữ, mũi tên hoặc hiệu ứng và lưu ảnh chụp. thành 1 file rồi chia sẻ nó ngay lập tức bằng e-mail hoặc IM. Hoặc bạn có thể chụp và chia s ẻ 1 phần của 1 ứng dụng đang trên PC của bạn. Chương trình tự động lưu lại thành 1 trong 23 định dạng file hoặc gửi tới máy in, e-mail hoặc tới clipboard. Sử dụng trình chỉnh sửa được tích hợp trong SnagIt để chỉnh sửa, ghi chú và tối ưu hóa b ức ảnh của bạn rồi dùng Catalog Browser để sắp xếp những file ảnh. Ứng dụng này nâng cao thành phẩm của bạn trong khi có thể tạo nhanh những file trình diễn và file văn bản hoàn thiện. c) Cyberlink power director 8-phần mềm biên tập video.

SỐ OXI HểA

Với các phân tử cộng hóa trị, liên kết cộng hóa trị được chuyển thành liên kết "hóa trị phân cực" bằng cách nhường toàn bộ electron hóa trị cho nguyên tử có độ âm điện cao hơn. Hai nguyên tắc này có thể dùng để tính số oxi hóa của một atom trong một phân tử hay ion, nếu tất cả các số oxi hóa còn lại đã biết.

QUÁ TRèNH OXI HểA VÀ KHỬ THEO SỰ THAY ĐỔI SỐ OXI HểA

Phương trình trên cho thấy phản ứng của clo với dung dich natri hidroxit lạnh.

THẾ ĐIỆN CỰC

Nhưng kim loại trong sợi dây này có thể cũng phản ứng với nước, sinh ra một thế điện cực khác. Giá tri đọc được trên vôn kế sẽ là sự chênh lệch thế của hai thế điện cực, không phải là sức điện động đúng của kim loại thứ nhất trong trạng thái cân bằng với ion dương của nó trong nước.

DÃY ĐIỆN HểA

Một cation kim loại, Mz+, mà nằm ở rất thấp trong dãy điện hóa (đồng nghĩa với thế điện cực chuẩn có giá trị dương rất lớn) thì. Kim loại 'cao hơn' trong dãy điện hóa sẽ khử (đồng nghĩa với cho electron) cho cation của bất kì kim loại nào dưới nó.

PIN ĐIỆN

Do đó, một kim loại 'cao hơn' trong dãy sẽ thay thế bất kì kim loại nào thấp hơn nó trong dãy trong dung dịch. (d) Phương trình cho phản ứng trong pin là:. Quy trình dưới đây tạo ra sức điện động tiêu chuẩn chính xác. Viết ra thế điện cực chuẩn của hai điên cực. Nếu phản ứng đang theo hướng trái ngược với hướng thể hiện trong thế điện cực tiêu chuẩn, thì kí hiệu của sức điện động phải được viết nghich lại:. Sau đó kết hợp hai phương trình và hai sức điện động:. standard cell reaction standard cell voltage or e.m.f. Tiếp theo, từ trái sang phải lần lượt là:. III kí hiệu cho ion dương của điện cực còn lại. IV kí hiệu cho kim loại của cực dương. a) Phương trình cho phản ứng trong pin là gì?. b) Sức điện động tiêu chuẩn của pin điện là gì?.

THẾ OXI HểA KHỬ TIấU CHUẨN

Hai thế có thể được cộng với nhau để thiết lập một sức điện động tiêu chuẩn của pin (e.m.f) hoặc một thế pin tiêu chuẩn cho phản ứng oxi hóa khư. Phương trình oxi hóa khư được tạo từ hai thế oxi hóa khư tiêu chuẩn:. Phương trình thứ nhất không đổi, nhưng phương trình thứ hai được viết ngược lại để tạo thành hai bán phương trình cho phản ứng oxi hóa khử:. sign of voltage reversed). Sử dụng thế oxi hóa khử tiêu chuẩn cho ở trang web để dự đoán phản ứng nào có thể xảy ra giữa axit nitric (HNO 3) và dung dịch kali pecmanganat (KMnO4).

DÃY OXI HểA – KHỬ

Ghi chú: Đây là trường hợp ngược của bán phản ứng trong Bảng thế oxi hóa khử, nên kí hiệu sức điện động được viết ngược lại. Khi các điện cực oxi hóa khử tiêu chuẩn được sắp xếp theo sức điện động, dãy oxi hóa khử được thiết lập.

THẾ OXI HểA KHỬ VÀ PIN ĐIỆN

Bất kì chất khử có thể khử tất cả các chất oxi hóa dưới nó trong dãy oxi hóa khử. Bất kì chất oxi hóa có thể oxi hóa tất cả các chất khử trên nó trong dãy oxi hóa.

ỨNG DỤNG CỦA PIN TRONG ĐỜI SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Khí hidro (nhiên liệu) và khí oxi (chất oxi hóa) vượt qua điện cực platin hòa tan vào trong dung dich NaOH. Pin nhiên liệu khác so với các pin truyền thống ở chỗ chất phản ứng được cung cấp liên tục, và sản phẩm được lấy ra một cách liên tục.

ĐIỆN PHÂN

-Trong dung dịch, cation của kim loại hoạt động (với thế điện cực có giá trị âm lớn) sẽ không bị khử. Do đó, khi dung dịch của kim loại ở nhóm I và nhóm II bị điện phân, khí hidro được hình thành ở catot. -Quá trình khử luôn luôn diễn ra ở catot vì các ion nhận electron. -Anion của quá trình oxi hóa bị oxi hóa bằng cách nhường electron. Do đó, khi axit clo hidric bị điện phân với điện cực cacbon, ion clo bị oxi hóa ở anode tạo ra khí clo:. - Trong dung dịch chứa nước, một số ion không bị oxi hóa. Ví dụ khi điện phân dung dịch axit sunfuric, sử dụng các điện cực platin, ion SO42- không bị oxi hóa ở anod, thay vào đó, khí oxi đượ hình thành từ nước:. - Các anod có thể bi hòa tan trong chất điện li. - Quá trình oxi hóa luôn xảy ra ở anod vì các atom hoặc các ion nhận electron. Trong một hỗn hợp các cation, cation của kim loại có thế điện cực tiêu chuẩn dương nhất thì sẽ bi khư trước tiên. Thứ tự của kim loại/ion kim loại trong dãy điện hóa là:. Trong hỗn hợp các anion, anion với thế oxi hóa khư tiêu chuẩn âm nhất bi oxi hóa đầu tiên. Anion này bi oxi hóa dễ nhất. bi oxi hóa. Khối lượng chất bi mất đi ở điện cực trong quá trình điện phân tỉ lệ với lượng điện năng trao đổi. Khối lượng kim loại sẽ sinh ra ở catot,. a) Cường độ dòng điện tăng gấp đôi, nên khối lượng kim loại được tăng gấp đôi. Vì điện tích gấp đôi, khối lượng kim loại cũng tăng gấp đôi. c) Sự thay đổi duy nhất trong thí nghiệm này là nhiệt độ. Hằng số Avogadro (L) có thể tìm được từ kết quả của một thiết bi điện phân, dùng mối tương quan ở trên.

CHIẾT KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN

Trong đó, HS nên bắt đầu làm từ phần trắc nghiệm và tự luận với các dạng bài tập cơ bản; rồi mới chuyển sang giải các đề thi IChO và đề thi học sinh giỏi, Olympic các nước ở mức độ nâng cao hơn. - Chú ý trong quá trình học phần “Lí thuyết” , HS nên có ý th ức tự trau dồi khả năng tiếng Anh để bước sang ph ần “Bài tập”, nếu nhận thấy khó khăn thì có thể nhận hỗ trợ thông qua giao diện tiếng Việt.

Mục đích thực nghiệm

Đối tượng thực nghiệm

Nội dung thực nghiệm

Tiến hành thực nghiệm

Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm

Sau khi nghiên cứu xây dựng sách điện, tácử giả đã tiến hành thực nghiệm sư ph ạm, nhưng do thời gian thực nghiệm và s ố lượng GV, HS đư ợc khảo sát còn hạn chế, nên chưa đủ khẳng định một cách chắc chắn hiệu quả của. Với những kết quả bước đầu, chúng tôi có thể kết luận việc tổ chức dạy - học với sách điện tử gópần phnâng cao chất lượng học tập của học sinh, đáp ứng mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.