Thiết kế hệ thống mô phỏng cơ chế phản ứng hóa hữu cơ ở trường cao đẳng sư phạm nhằm hỗ trợ giảng dạy
MỤC LỤC
Phần mềm Macromedia Flash [17]
Giới thiệu
Toolbox (hộp công cụ). Công cụ Selection Công cụ Subselection. Công cụ Free Transform Công cụ Fill Transform. Công cụ Line Công cụ Lasso. Công cụ Pen Công cụ Text. Công cụ Oval Công cụ Rectangle. Công cụ Pencil Công cụ Brush. Công cụ Ink Bottle Công cụ Paint Bucket. Công cụ Eyedropper Công cụ Eraser. Công cụ Hand Công cụ Zoom. Màu nét vẽ Màu tô. Màu mặc định Chuyển đổi màu. Màu nét vẽ Ô tùy chọn. Giao diện hộp thoại toolbox. 1) Công cụ Selection (mũi tên): Sử dụng công cụ này để chọn đối tượng. Công cụ Pen sẽ vẽ các đường cong Bezier (là những đường cong với các nút kiểm soát mà bạn có thể dùng để kiểm soát đường cong). 4) Công cụ Oval: Sử dụng công cụ này để vẽ các đối tượng hình ôval. Giữ phím Shift để vẽ các đường tròn. 5) Công cụ Pencil (bút chì): Sử dụng công cụ này để vẽ từng điểm hoặc các đường tự do. 6) Công cụ Free Transform (biến đổi tự do): Sử dụng công cụ này để thay đổi hình dạng của đối tượng. 7) Công cụ Ink Bottle (hộp mực): Sử dụng công cụ này để bổ sung hoặc sửa đổi màu của một đường. 8) Công cụ Eyedropper (ống nhỏ mắt): Sử dụng công cụ này để chọn màu từ một đối tượng, để bạn có thể chọn được cùng một màu cho các hình vẽ của mình. 9) Công cụ Hand (bàn tay): Sử dụng công cụ này để kéo stage (và tất cả các đối tượng) tới các vị trí khác. Điều này có thể sẽ rất hữu dụng nếu bạn phóng quá lớn và không thấy được toàn bộ stage và bạn muốn làm việc với các phần khác nhau của stage. 10) Màu vẽ: Nhấp vào biểu tượng này để mở hộp chọn màu, bạn có thể chọn màu dùng cho nét vẽ từ hộp này. 11) Màu tô: Nhấp vào biểu tượng này để chọn hộp màu tô hoặc một màu gradient dùng để tô phía trong các đối tượng đã được vẽ. 12) Các màu mặc định: Nhấp vào biểu tượng này để chuyển màu nét vẽ thành màu đen và màu tô thành màu trắng. 13) Không màu: Nhấp vào đây để thay đổi màu vẽ hoặc màu tô hiện tại (phụ thuộc vào màu đang được chọn) thành không màu.
Các loại biến hình
Để định giá trị các phép biến đổi của chuyển động loại này ta lần lượt chọn và định lại các thuộc tính trên thanh Properties. - Chọn keyframe cuối cùng của chuyển động Shape rồi lần lượt kéo và đặt vào các vị trí cạnh của đối tượng như mong muốn (các vòng tròn có màu xanh).
ĐẠI CƯƠNG (24 tiết gồm 19 tiết lý thuyết + 5 tiết bài tập) 1. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ
Biết vận dụng những kiến thức tiếp thu được ở học phần này vào việc nắm bắt nội dung của các tài liệu liên quan ở THCS, trên cơ sở đó tránh được những sai phạm về nội dung khoa học và phương pháp tư duy. Có ý chí và khả năng tự bồi dưỡng để nâng cao trình độ về hóa học hữu cơ và các môn học có liên quan, tiến tới đạt trình độ đại học và có thể cao hơn nữa.
DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIĐROCACBON – HỢP CHẤT CƠ NGUYÊN TỐ (10 tiết gồm 7 tiết lý thuyết + 3 tiết bài tập)
Có khả năng giải các loại bài tập về dẫn xuất của hiđrocacbon, nhất là các bài tập có liên quan trực tiếp với các kiến thức thuộc chương trình hóa học hữu cơ THCS. Biết vận dụng những kiến thức tiếp thu được ở học phần này vào việc đào sâu và mở rộng nội dung của những bài liên quan ở THCS; trên cơ sở đó tránh được những sai phạm về nội dung khoa học và phương pháp tư duy.
HỢP CHẤT CHỨA NITƠ
Hợp chất màu azo và phẩm nhuộm
Triglixerit: cấu trúc, tính chất vật lý, tính chất hóa học (thủy phân, hiđro hóa, oxi hóa); các chỉ số hóa học của chất béo. Khái niệm về xà phòng và các chất giặt rửa tổng hợp: cấu tạo, tính chất giặt rửa.
HỢP CHẤT DỊ VềNG (6 tiết gồm 4 tiết lý thuyết + 2 tiết bài tập) 1. Mở đầu về dị vòng
Sơ lược về ancaloit
- Một số phản ứng hóa hữu cơ ở trường Cao đẳng Sư phạm [18], [19], [20], [21], [22], [24], [30]
Nội dung của học phần này mang tính cơ bản, tương đối hiện đại và gắn với thực tiễn giảng dạy hóa học hữu cơ ở trường phổ thông (các lớp 9, 11 và 12) cũng như thực tiễn sản xuất (tecpen, tinh dầu, công nghiệp hóa chất, bảo vệ môi trường, v.v…) ở Việt Nam. Nội dung cơ bản của hầu hết các chương trong chương trình học phần này đều có liên quan trực tiếp với nội dung chương trình hóa học hữu cơ ở THCS và THPT.
Cơ chế S N 2
Xét về ảnh hưởng không gian cũng như độ ổn định của trạng thái chuyển tiếp trong phản ứng SN2; Y- tấn công C+ từ phía không có X thuận lợi hơn từ phía có X. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ, tính chất của chất phản ứng và tác nhân phản ứng.
Cơ chế S N 1
- Phản ứng tách tạo liên kết bội cacbon - cacbon
- Phản ứng cộng và thế của hợp chất cacbonyl 1. Phản ứng cộng nucleophin A N vào nhóm C=O
- Phản ứng thế ở nhân thơm
Trạng thái chuyển tiếp tạo ra từ kiểu tách cis (syn) có 2 nhóm cùng bản chất điện X, Y ở gần nhau làm cho tương tác đẩy giữa các nhóm này mạnh, do đó Ea lớn, trạng thái chuyển tiếp không bền. Vì thế phản ứng cộng AE xảy ra theo kiểu cộng trans là chủ yếu, nhất là khi tạo được cacbocation vòng 3 cạnh thì phản ứng có tính đặc thù lập thể là cộng trans. Phản ứng cộng Br2 vào anken, khi Br+ tấn công anken tạo ion bromoni là vòng 3 cạnh án ngữ một phía nên bắt buộc tác nhân Y- phải vào phía đối diện.
Cho etylen tác dụng với Br2 có mặt các muối NaCl, NaNO3 và CH3OH thu được một hỗn hợp sản phẩm gồm CH2BrCH2Br, CH2BrCH2Cl, CH2BrCH2ONO2 và CH2BrCH2OCH3.
THIẾT KẾ CÁC MÔ PHỎNG CƠ CHẾ PHẢN ỨNG HểA HỮU CƠ Ở TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM
CƠ CHẾ S N 1
– dễtham gia phảnứng SN2 vì ttctđượcổn định hóa nhờ hiệu ứng +C của nối đôi hoặc vòng benzen. • Lực nucleophin được biểu thị một cách định lượng bằng số nucleophin, lí hiệu là Nu (tương tựkb đối với bazơ). • Khi tăngđộphân cực của dung môi, tốcđộ phảnứng tăng hay giảm tùy thuộcđiện tích ởtrạng thái chuyển tiếp tập trung hơn hay phân tán hơn so với hệcác chấtđầu.
CƠ CHẾ E 2
• Trạng thái chuyển tiếp tạo ra từkiểu tách trans (anti) có hai nhóm cùng bản chấtđiện X, Y ởxa nhau nên tránhđược tương tácđẩy. • Trạng thái chuyển tiếp tạo ra từkiểu tách cis (syn) có hai nhóm X, Y gần nhau làm cho tương tácđẩy giữa các nhóm này mạnh, do đó Ea lớn, trạng thái chuyển tiếp không bền. • Mặt khác, trạng thái chuyển tiếp anti có các nhóm thế ởvịtríđối xứng nhau từngđôi một nên orbital.
CƠ CHẾ E 1
• Nhóm X tách ra cùng với H liên kết với C có bậc cao nhất (tạo ra nối đôi có nhiều nhóm thếnhất). • Nếu nhóm thếkhông mangđiện tích dương và không có nhóm thế lớn (Cl, Br,.) thì X sẽtách ra cùng với H ởC ởbậc cao nhất.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
- Đối tượng thực nghiệm
- Kết quả thực nghiệm
- Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 1. Kết quả về mặt định tính
- Thực hiện cùng một bài dạy theo hai phương pháp khác nhau: Lớp đối chứng – dạy theo phương pháp diễn giảng truyền thống; Lớp thực nghiệm – dạy bằng giáo án điện tử có sử dụng các mô phỏng cơ chế phản ứng đã thiết kế. Đối với mỗi tiết dạy ở lớp thực nghiệm hoặc đối chứng, chúng tôi đều tham dự và ghi nhận lại các nội dung đã tiến hành của giảng viên; thái độ, sự tập trung, hứng thú của sinh viên khi tiếp thu bài học. Cuối cùng, khi so sánh sự khác biệt giữa hai nhóm thực nghiệm và đối chứng, ta sử dụng phép thử Student để kết luận sự khác nhau về kết quả học tập giữa hai nhóm thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa.
Như vậy, việc dạy học cơ chế phản ứng bằng các mô phỏng trên phần mềm Flash đã có tác dụng phát triển năng lực nhận thức của sinh viên, góp phần giảm tỉ lệ sinh viên kém và tăng tỉ lệ sinh viên khá giỏi.
PHIẾU ĐIỀU TRA THÔNG TIN GIẢNG VIÊN
Thầy (cô) nhận xét thái độ tiếp thu của sinh viên đối với kiến thức về cơ chế phản ứng như thế nào?. Thầy (cô) thường sử dụng phương pháp dạy học nào trong bài giảng về cơ chế phản ứng Hóa hữu cơ?. Thầy (cô) thường sử dụng phần mềm powerpoint, các phần mềm hóa học và đồ họa trong giảng dạy như thế nào?.
Thầy (cô) có cảm thấy việc sử dụng các mô phỏng cơ chế phản ứng hỗ trợ cho việc giảng dạy bằng giáo án điện tử là cần thiết không?.
PHIẾU ĐIỀU TRA THÔNG TIN SINH VIÊN
Thầy (cô) có thường xuyên sử dụng phần mềm powerpoint, các chương trình hóa học và đồ họa khi giảng dạy các bài về cơ chế phản ứng không?. Phản ứng xảy ra theo cơ chế E1, do hiệu ứng lập thể của nhóm (CH3)3C – gây ra nên sản phẩm (2) được hình thành thuận lợi hơn về mặt năng lượng. Phản ứng xảy ra theo cơ chế E2, do hiệu ứng lập thể của nhóm (CH3)3C – gây ra nên sản phẩm (2) được hình thành thuận lợi hơn về mặt năng lượng.
Phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc, do hiệu ứng lập thể của nhóm (CH3)3C – gây ra nên sản phẩm (2) được hình thành thuận lợi hơn về mặt năng lượng.