2.1.1. Cấu trúc và nội dung các chương [33]
Phần Hóa hữu cơ lớp 11 ban cơ bản được chia làm 6 chương (từ chương 4 đến chương 9) Chương 4: Đại cương về hoá hữu cơ
Nội dung của chương cung cấp các kiến thức cơ sở lí thuyết dùng cho việc nghiên cứu các loại chất hữu cơ cơ bản được nghiên cứu trong chương trình như: Khái niệm chất hữu cơ và hoá học hữu cơ, đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ, phương pháp tách biệt và tinh chế chất hữu cơ, phân loại gọi tên hợp chất hữu cơ, phân tích nguyên tố, công thức phân tử, cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ, phản ứng hữu cơ. Đây là các khái niệm cơ bản ban đầu về hoá hữu cơ theo quan điểm của thuyết cấu tạo hoá học và cấu tạo chất hữu cơ. Các khái niệm cơ bản được trình bày chuẩn xác theo quan điểm hiện đại giúp học sinh có cơ sở nghiên cứu sâu cấu trúc không gian của các chất hữu cơ nhằm tìm hiểu khả năng phản ứng và ứng dụng của chúng.
Các hợp chất hữu cơ được nghiên cứu dựa theo sự phân loại các nhóm chất như: Chương 5: Hiđrocacbon no
Chương 6: An ken - Ankađien – Akin
Chương 7: Aren - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
Nội dung kiến thức trong ba chương này nghiên cứu các loại hiđrocacbon cụ thể. Các loại hiđrocacbon được nghiên cứu theo trình tự: Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp -> Cấu trúc phân tử ->Tính chất vật lí ->Tính chất hoá học -> Điều chế và ứng dụng. Các nội dung kiến thức trong từng phần đều được nghiên cứu trên cơ sở lí thuyết chủ đạo và kiến thức phần đại cương hoá hữu cơ. Cấu trúc phân tử của các chất tiêu biểu được nghiên cứu kĩ cùng với cơ chế của các phản ứng đặc trưng cho từng loại hiđrocacbon (phản ứng thế, phản ứng cộng hợp). Công nghiệp chế hoá dầu mỏ được nghiên cứu đầy đủ giúp học sinh hiểu đúng về tầm quan trọng của công nghiệp hoá dầu đối với nền kinh tế quốc dân.
Chương 8: Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic
Nội dung kiến thức trong hai chương này nghiên cứu về dẫn xuất halogen và các dẫn xuất chứa oxi của hiđrocacbon. Các chất trong các dãy đồng đẳng cũng được nghiên cứu theo trình tự tương tự với hiđrocacbon, các tính chất được dự đoán trên cơ sở phân tích câu trúc phân tử, nhóm chức của loại hợp chất. Các phản ứng đặc trưng được đề cập từ cơ chế đến các qui tắc chi phối quá trình diễn biến của phản ứng và giải thích chúng trên cơ sở lí thuyết cấu tạo chất hữu cơ. Sự nghiên cứu về các dãy chất hữu cơ (hiđrocacbon và dẫn xuất) sâu sắc, toàn diện và đi sâu vào bản chất của các quá trình biến đổi hoá học của chúng. Quá trình nghiên cứu này giúp cho học sinh có được phương pháp suy luận khoa học đi từ sự phân tích cấu trúc phân tử các loại chất hữu cơ để dự đoán tính chất của chúng và vận dụng kiến thức cơ sở lí thuyết cấu tạo chất hữu cơ để giải thích các tính chất hoá học đặc trưng của chúng.
2.1.2. Phương pháp dạy học [28]
Chương 4: Đại cương về hoá hữu cơ
GV nên chuẩn bị kĩ thí nghiệm phân tích định tính, định lượng thành phần các nguyên tố trong HCHC.
Các ví dụ về HCHC nên cố gắng lấy những ví dụ sát với thực tế để HS dễ tiếp thu. Sưu tầm các dạng bài tập để giúp HS làm quen với các kiểu bài tập xác định CTPT HCHC.
Chương 5: Hiđrocacbon no
Chương 6: An ken - Ankađien – Akin
Chương 7: Aren - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
Phần danh pháp, GV cần cho HS nắm được những quy tắc gọi tên. GV giúp HS nắm được dàn bài cơ bản khi nghiên cứu HCHC.
GV hướng dẫn cụ và kiểm tra thường xuyên các phần: CTPT chung, đồng đẳng, đồng phân, cách gọi tên, phương trình phản ứng thể hiện tính chất hóa học.
GV hướng dẫn HS vận dụng lí thuyết chung để suy luận kiến thức mới và so sánh với phần hidrocacbon no.
GV lưu ý HS về điều kiện phản ứng là một trong các yếu tố quan trọng trong tính chất hóa học của hiđrocacbon thơm.
Chương 8: Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic
GV cần tạo điều kiện cho HS tích cực tham gia xây dựng bài, chủ động tiếp nhận kiến thức mới bằng cách tổ chức các hoạt động theo nhóm.
Tăng cường sử dụng tranh, mô hình lắp ghép để HS dễ hình dung việc viết CTCT các đồng phân theo quan điểm thay thế các nguyên tử - nhóm nguyên tử có cùng hóa trị.
GV vận dụng các kiến thức về quan hệ cấu tạo – tính chất để xét các chất. GV không nên mở rộng sang các dãy đồng đẳng của đa chức, chỉ nên giới thiệu vài ancol đa chức, andehit đa chức, axit đa chức tiêu biểu có ứng dụng.
2.2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG SĐTD PHẦN HOÁ HỮU CƠ LỚP 11 DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HS TRUNG BÌNH, YẾU LỚP 11 DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HS TRUNG BÌNH, YẾU
2.2.1. Các quy tắc thiết kế SĐTD
2.2.1.1. Nhấn mạnh, gây chú ý
Đây là một quy tắc quan trọng vì có tác dụng tăng trí nhớ và đẩy mạnh sáng tạo. Muốn đạt hiệu quả nhấn mạnh tối ưu.
Chúng ta cần:
- Dùng một hình ảnh trung tâm hoặc từ ngữ có màu sắc, kích cỡ thật lôi cuốn. - Dùng hình ảnh ở mọi nơi trong SĐTD nhằm tăng cường khả năng hình dung. - Thay đổi kích cỡ ảnh, chữ in: thay đổi kích cỡ là cách tốt nhất để chỉ tầm quan trọng tương đối giữa các thành phần.
- Cách nhánh có tổ chức, thích hợp để dễ dàng khai triển, đẹp mắt, bố cục rõ ràng.
2.2.1.2. Liên kết
- Dùng mũi tên để chỉ các mối liên hệ cùng nhánh hoặc khác nhánh. Dùng mũi tên sẽ nhanh chóng tìm thấy các mối liên hệ giữa các vùng trong SĐTD.
- Dùng màu sắc: màu sắc là một trong những công cụ tăng cường tri nhớ và sáng tạo hiệu quả nhất.
- Dùng kí hiệu: giúp tiết kiệm thời gian.
2.2.1.3. Mạch lạc
- Mỗi khúc chỉ có một từ khóa.
- Chữ viết rõ ràng giúp não dễ chụp ảnh hơn.
- Vạch liên kết nối liền nhau và các nhánh chính luôn nối với hình ảnh trung tâm. - Ảnh vẽ rõ ràng trông đẹp mắt và hấp dẫn hơn đồng thời giúp tư duy mạch lạc.
2.2.1.4. Tạo phong cách riêng
Mỗi người đều là những cá thể độc đáo. SĐTD phải phản ánh được lối tư duy độc đáo trong bộ não mỗi người.
2.2.1.5. Phù hợp với trình độ và khả năng tư duy cuả HS
- Kiến thức nằm trong chương trình, bám sát chuẩn kiến thức.
- Mở rộng kiến thức thực tiễn nhưng không làm nặng thêm, gây quá tải. - Phù hợp với HS trung bình, yếu.
2.2.2. Các bước thiết kế SĐTD Bước 1: Vẽ chủ đề ở trung tâm Bước 1: Vẽ chủ đề ở trung tâm
Bước đầu tiên trong việc tạo ra một SĐTD là vẽ chủ đề ở trung tâm một mảnh giấy (đặt nằm ngang).
Quy tắc vẽ:
• Vẽ chủ đề ở trung tâm để từ đó phát triển ra các ý khác. • Có thể sử dụng tự do tất cả các màu sắc tùy thích.
• Chủ đề cần được làm nổi bật cho dễ nhớ (không nên đóng khung hoặc che chắn mất hình vẽ của chủ đề).
• Có thể bổ sung thêm từ ngữ vào hình vẽ chủ đề nếu chủ đề không rõ ràng.
Bước 2: Vẽ thêm các tiêu đề phụ vào chủ đề trung tâm
Quy tắc vẽ:
• Tiêu đề phụ nên được vẽ gắn liền với trung tâm.
• Tiêu đề phụ nên được viết bằng chữ in hoa nằm trên các nhánh dày để làm nổi bật.
• Tiêu đề phụ nên được vẽ chéo góc (chứ không nằm ngang) để nhiều nhánh phụ khác có thể được vẽ tỏa ra một cách dễ dàng.
Bước 3: Trong từng tiêu đề phụ, vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ
• Nên tận dụng các từ khóa và hình ảnh.
• Bất cứ lúc nào có thể, hãy dùng biểu tượng, cách viết tắt để tiết kiệm không gian và thời gian. Hãy phát huy và sáng tạo thêm nhiều cách viết tắt cho riêng mình.
• Mỗi từ khóa nên được vẽ trên một đoạn gấp khúc riêng trên nhánh. Trên mỗi khúc nên chỉ có tối đa một từ khóa. Việc này giúp cho nhiều từ khóa mới và những ý khác được nối thêm vào các từ khóa sẵn có một cách dễ dàng (bằng cách vẽ nối ra từ một khúc).
• Tất cả các nhánh của một ý nên tỏa ra từ một điểm.
• Tất cả các nhánh tỏa ra từ một điểm (cùng một ý) nên có cùng một màu. • Chỉ thay đổi màu sắc khi đi từ một ý chính ra đến các ý phụ cụ thể hơn.
Bước 4:Hãy để trí tưởng tượng bay bổng. Chúng ta có thể thêm nhiều hình ảnh nhằm giúp các ý quan trọng thêm nổi bật cũng như giúp chúng ta ghi nhớ tốt hơn.
2.2.3. Hệ thống SĐTD phần hóa hữu cơ lớp 11
2.2.3.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống SĐTD phần hóa hữu cơ lớp 11
Dựa vào cấu trúc, nội dung, phương pháp dạy các chương kết hợp nghiên cứu phần mềm, chúng tôi đã thiết kế được 17 SĐTD. Cụ thể như sau:
• Chương 4 “Đại cương về hóa học hữu cơ” có 4 sơ đồ - SĐTD bài “Mở đầu về hóa hữu cơ”.
- SĐTD về phân tích định tính và định lượng các nguyên tố. - SĐTD bài “CTPT HCHC”.
- SĐTD bài “Cấu trúc phân tử HCHC”. • Chương 5 “Hidrocacbon no” có 2 sơ đồ
- SĐTD bài “Ankan”. - SĐTD bài “Xicloankan”.
• Chương 6 “Hidrocacbon không no” có 3 sơ đồ - SĐTD bài “Anken”.
- SĐTD bài “Ankađien”. - SĐTD bài “Ankin”.
• Chương 7 “Hidrocacbon thơm. Nguồn hidrocacbon thiên nhiên. Hệ thống hóa về hidrocacbon” có 1 sơ đồ
- SĐTD bài “Benzen”.
• Chương 8 “Dẫn xuất halogen-ancol-phenol” có 3 sơ đồ - SĐTD bài “Ancol (phần sơ lược)”.
- SĐTD bài “Ancol (phần tính chất hóa học)”. - SĐTD bài “Phenol”.
• Chương 9 “Andehit-xeton-axit cacboxylic” có 4 sơ đồ - SĐTD bài “Andehit”.
- SĐTD bài “Xeton”.
- SĐTD bài “Axit cacboxylic (phần sơ lược)”.
- SĐTD bài “Axit cacboxylic (phần tính chất - điều chế)”.
2.2.3.2.SĐTD chương 4 “Đại cương về hóa học hữu cơ”
2.2.3.3.SĐTD chương 5 “Hidrocacbon no”
2.2.3.4.SĐTD chương 6 “Hidrocacbon không no”
2.2.3.5.SĐTD chương 7 “Hidrocacbon thơm. Nguồn hidrocacbon thiên nhiên. Hệ thống về hidrocacbon”
2.2.3.6.SĐTD chương 8 “Dẫn xuất halogen – ancol - phenol”
2.2.3.7.SĐTD chương 9 “Andehit – xeton – axit cacboxylic”
Hình 2.14. SĐTD bài “Andehit”
Hình 2.16. SĐTDbài“Axit cacboxylic (phần sơ lược)”
2.2.4. Sử dụng hệ thống SĐTD phần hóa hữu cơ lớp 11
- Trước hết GV cho HS làm quen với BĐTD, giới thiệu về nguồn gốc, ý nghĩa hay tác dụng của việc sử dụng BĐTD trong học tập môn hóa học.
- GVđưa ra một BĐTD vẽ trên máy tính hoặc là vẽ trên giấy, sau đó yêu cầu HS diễn giải thuyết trình về nội dung của BĐTD theo cách hiểu riêng của mình.
- GV hướng dẫn và gợi mở cho HS bằng hệ thống câu hỏi ứng với mỗi bài, hoặc sử dụng hệ thống câu hỏi làm phương tiện để HS tự học theo SĐTD của GV.
- Trong quá trình dạy học hóa học không có một phương pháp nào được coi là vạn năng, mỗi phương pháp có thể được sử dụng hiệu quả với từng mục đích khác nhau. GV nên sử dụng kết hợp với một số phương pháp dạy học khác như phương pháp trực quan, phương pháp thảo luận nhóm…Như vậy sẽ nâng cao hiệu quảdạy học và hiệu quả của việc sử dụng BĐTD.
Sau đây là hệ thống câu hỏi gợi mở ứng với mỗi SĐTD mà chúng tôi đã thiết kế.
2.2.5.1. SĐTD bài “ Mở đầu về hóa hữu cơ”
Hệ thống câu hỏi Câu trả lời
-Nội dung bài mở đầu về hóa hữu cơ chia làm mấy phần?
-Trình bày khái niệm HCHC? -Nhiệm vụ của hóa học hữu cơ là gì?
-Có bao nhiêu cách phân loại HCHC? Nêu ví dụ minh họa.
-Trình bày đặc điểm chung về cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học của các HCHC?
-So sánh sự khác nhau giữa phân tích định tính và phân tích định lượng về: mục đích, nguyên tắc, phương pháp tiến hành.
- Nêu các biểu thức định lượng C, H, N, O.
Trả lời
Hình 2.2. Phân tích định tính và định lượng các nguyên tố trong HCHC
2.2.5.2. SĐTD bài “ CTPT HCHC”
Hệ thống câu hỏi Câu trả lời
-Bài học có mấy ý chính? Mỗi ý chính có những nội dung nào là quan trọng, cần nắm?
- Giữa C2H4 và CH2, công thức nào là CTĐGN, công thức nào là CTPT? Vì sao? -Có 2 ý chính: +Tìm hiểu về CT ĐGN: định nghĩa và cách thiết lập CT ĐGN. + Tìm hiểu về CTPT : định nghĩa và cách thiết lập CTPT. -CT ĐGN là CH2 vì tỉ lệ số nguyên tử C:H=1:2 là tối giản. -CTPT là C2H4 vì tỉ lệ số nguyên tử C:H=2:4 là chưa tối giản (còn đơn giản được cho 2).
-Nêu các bước thiết lập CT ĐGN
-Nêu cách tìm phân tử khối dựa vào tỉ khối,, tỉ lệ thể tích, công thức.
-Nêu cách tìm n dựa vào M.
VA=kVB⇔ nA=knB
dA/B= MA : MB
M= m : n
-Ta có: (CTĐGN).n=Mphân tử HCHC
2.2.5.3. SĐTD bài “Cấu trúc phân tử HCHC”
Hệ thống câu hỏi Câu trả lời
-Nội dung bài học gồm bao nhiêu ý chính?
-Khái niệm CTCT, có mấy loại CTCT, nêu ví dụ mỗi loại CTCT?
-4 ý chính: tìm hiểu CTCT; thuyết cấu tạo hóa học; đồng đẳng, đồng phân, và liên kết hóa học.
-Trình bày nội dung thuyết cấu tạo hóa học theo 3 ý lớn, mỗi ý lớn nêu ví dụ cụ thể.
-Thế nào là đồng đẳng, đồng phân? Nêu ví dụ.
-Có bao nhiêu loại liên kết hóa học?
-Đồng đẳng: hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm -CH2-; có tính chất hoá học tương tự nhau. Vd: CH2=CH2 ; CH2=CH-CH3 -Đồng phân: những hợp chất khác nhau; có cùng CTPT. Vd: CH2=CH-CH2-CH3 và CH3-CH=CH- CH3 có cùng CTPT là C4H8. 2.2.5.4. SĐTD bài “Ankan”
Hệ thống câu hỏi Câu trả lời
-Cấu trúc bài ankan có mấy phần lớn?
-Nêu CT chung các chất thuộc dãy đồng đẳng metan.
-Điều kiện để có đồng phân là gì?đồng phân của ankan thuộc loại
-5 phần lớn: đồng đẳng, đồng phân, danh pháp; tính chất vật lí, điều chế; ứng dụng và tính chất hóa học.
đồng phân nào? (gợi ý: đồng phân mạch C,đồng phân nhóm chức…) -Nêu nguyên tắc gọi tên thay thế của ankan (theo IUPAC).
-GV cho bài tập, yêu cầu HS vận dụng.
-Nêu các chất thuộc dãy đồng đẳng ankan ở thể khí?
- Có bao nhiêu phương trình điều chế metan trong phòng thí nghiệm? Viết phương trình phản ứng, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có).
-Nêu một vài ứng dụng của ankan trong đời sống hàng ngày?
-Ankan có mấy tính chất hóa học cơ bản?
-GV cho HS vận dụng viết phương trình phản ứng, giải thích nó thuộc loại phản ứng nào của ankan, trình bày cách viết.
Vd:
propan + Cl2 Propan + O2
Propan tách 1mol H2 Propan cracking
-GV đặt câu hỏi mở rộng: phân biệt sự khác nhau giữa phản ứng oxi hóa hoàn toàn và phản ứng oxi hóa không hoàn toàn. Nêu ví dụ.
-Oxi hoá hoàn toàn: sản phẩm là CO2 và H2O; oxi hoá không hoàn toàn:sản phẩm không xác định, tuỳ vào điều kiện phản ứng.
2.2.5.5. SĐTD bài “Ankađien”
Hệ thống câu hỏi Câu trả lời
-Phân biệt anken và ankađien trong CTCT, CTTQ.
-Thế nào là ankađien liên hợp? Nêu 2