I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
a) HS biết
- Cấu trúc electron của benzen.
- Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của ankylbenzen.
- Tính chất vật lý, tính chất hóa học của benzen và ankylbenzen.
b) HS hiểu
Sự liên quan giữa cấu trúc phân tử và tính chất hóa học của benzen và ankylbenzen.
c) HS vận dụng
- Viết phương trình phản ứng thế của theo đúng qui tắc.
- Viết phương trình phản ứng điều chế benzen và ankylbenzen.
2. Kĩ năng
- Dự đoán tính chất hóa học dựa vào cấu trúc phân tử của chất.
- Viết các phương trình phản ứng thể hiện tính chất và điều chế benzen và các ankylbenzen.
- Tự thiết kế SĐTD học tập của bản thân.
3. Tình cảm thái độ
Benzen là hợp chất thơm có nhiều ứng dụng rất gần gũi trong thực tế cuộc sống. Qua bài học, HS một lần nữa thấy sự thiết thực của hóa học và càng cảm thấy yêu thích bộ môn Hóa học hơn.
4. Trọng tâm bài học
−Cấu trúc phân tử của benzen và một số chất trong dãy đồng đẳng. −Tính chất hoá học benzen và toluen.
103
1. GV
Giáo án, SĐTD, video thí nghiệm hỗ trợ bài học.
2. HS
Đọc trước bài mới, chuẩn bị mỗi em một tờ giấy A4.
III.PHƯƠNG PHÁP
Dạy học phát huy tính tích cực của người học, dạy học sử dụng công nghệ thông tin, dạy học sử dụng các phương pháp ghi nhớ (câu chuyện kể hóa học, bài thơ hóa học) và SĐTD.
IV. VÀO BÀI 1. Ổn định lớp 2. Vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA
GV VÀ HS NỘI DUNG Hoạt động 1:
Mở đầu bài dạy: Kể câu chuyện về Kenkule, người đã phát hiện ra công thức cấu tạo của benzen.
- GV yêu cầu HS lấy tờ giấy A4 và những cây bút màu ra. Đặt tờ giấy A4 nằm ngang, vẽ từ khóa “BENZEN VÀ ANKYLBENZEN”. - GV yêu cầu HS vẽ 2 nhánh lớn đầu tiên với từ khóa “CẤU TRÚC PHÂN TỬ”,
I. CẤU TRÚC, ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP 1. Cấu trúc phân tử của benzene
104 “ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP”. -GV yêu cầu HS quan sát SĐTD và mô hình phân tử benzen trên màn hình trình chiếu của bài học rồi rút ra nhận xét.
-GV yêu cầu HS cho biết trạng thái lai hóa của các nguyên tử C trong vòng benzen, vẽ nhánh con vào nhánh CẤU TRÚC PHÂN TỬ.
-GV giới thiệu cho HS 2 cách viết CTCT của benzen, yêu cầu HS vẽ vào nhánh con của nhánh CẤU TRÚC PHÂN TỬ. Hoạt động 2: - Trên nhánh “ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP” vẽ thêm 3 nhánh con “ĐỒNG ĐẲNG”, “ĐỒNG PHÂN”, “DANH PHÁP”. 2. Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp
105
- GV cho ví dụ về một số HC thơm, yêu cầu HS đưa ra CTTQ của dãy đồng đẳng của benzen, yêu cầu HS vẽ vào nhánh ĐỒNG ĐẲNG.
- GV giới thiệu cho HS cách đọc tên hệ
thống của
ankylbenzen, yêu cầu HS vẽ thêm nhánh TÊN ANKYL + BENZEN vào nhánh DANH PHÁP. - GV lưu ý cho HS cách đọc tên của trường hợp có 2 nhóm thế trên vòng benzen, yêu cầu HS vẽ vào nhánh DANH PHÁP. - GV hướng dẫn HS đọc tên của chất (1) và (3). - GV yêu cầu HS đọc tên của chất (2), (4) và (5). - GV yêu cầu HS vẽ thêm nhánh chứa các hợp chất từ 1 5 và
Tên gọi một số ankylbenzen
Tên quốc tế
106 tên gọi. - GV hướng dẫn HS cách viết đồng phân. - GV lưu ý cho HS cách đọc tên gốc phenyl và benzyl. Hoạt động 3: - GV yêu cầu một HS đọc phần tính chất vật lý của ankylbenzen trong SGK. - GV yêu cầu HS thêm những ý chính trên nhánh TÍNH CHẤT VẬT LÝ. (2) metylbenzen (3) 1,2-dimetylbenzen (4) 1,3-dimetylbenzen (5) 1,4-dimetylbenzen II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
107
2.4.4. Bài: ANCOL: TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
a. HS biết
Phương pháp điều chế và ứng dụng của ancol.
b. HS hiểu
Nguyên nhân các tính chất hóa học của ancol.
c. HS vận dụng
- Viết phương trình phản ứng minh họa tính chất của ancol. - Nhận biết các ancol có nhóm –OH liền kề nhau.
2. Kĩ năng
- Viết phương trình phản ứng thể hiện tính chất của ancol.
- Giải thích các hiện tượng thí nghiệm.
3. Tình cảm thái độ
HS yêu thích môn Hóa học hơn do những điều lý thú của nó qua những thí nghiệm minh họa đầy hấp dẫn.
4. Trọng tâm
Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng.
108
Đàm thoại, dạy học nêu vấn đề dạy học sử dụng thí nghiệm hóa học và PPDH sử dụng các phương pháp ghi nhớ (thí nghiệm hóa học vui, kiến thức hóa học hàng ngày và câu chuyện kể hóa học).
III.CHUẨN BỊ 1. GV
- Dụng cụ: Ống nghiệm, cặp ống nghiệm, đèn cồn, bộ giá thí nghiệm.
- Hóa chất: ancol etylic, glixerol, sợ dây đồng, natri, benzen, amoniac và axit clohidric.
2. HS
Ôn tập kiến thức phần bài ancol đã được học.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp 2. Vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV-HS NỘI DUNG BÀI HỌC Hoạt động 1: GV yêu cầu HS nhắc lại
đặc điểm cấu tạo của ancol. Từ đó HS vận dụng để suy ra tính chất hóa học của ancol.
Hoạt động 2: GV thực hiện thí nghiệm cho ancol etylic tác dụng với natri. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, GV nhỏ vào hỗn hợp vài giọt phenolphtalein. GV yêu cầu HS giải thích hiện tượng phản ứng và viết PTPU.
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC Cấu tạo phân tử ancol:
C C O H
Sự phân cực của các liên kết C-O và O-H các phản ứng xảy ra chủ yếu ở nhóm –OH. Gồm:
+ Phản ứng thế H trong nhóm –OH. + Phản ứng thế cả nhóm –OH.
+ Phản ứng thế H ở gốc hiđrocacbon. Ngoài ra, ancol có phản ứng oxi hóa.
1. Phản ứng thế H của gốc –OH
a. Phản ứng chung của ancol
Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng khí H2.
2ROH + 2Na → 2RONa + H2↑ Natri ancolat
109
Hoạt động 3: GV thực hiện thí nghiệm của glixerol với Cu(OH)2 (GV điều chế Cu(OH)2).
Hoạt động 4: GV giới thiệu cho HS phản ứng của ancol isoamylic với axit sunfuric đặc, lạnh trong axit nitric đặc. Kết luận?
Hoạt động 5: GV yêu cầu HS xem SGK và nhận xét hai phản ứng tách nước liên phân tử và nội phân tử, rút ra nhận xét. GV hướng dẫn HS cách tách theo qui tắc Zaixép.
Hoạt động 6: GV thực hiện thí nghiệm “Đèn không ngọn”. (Thí nghiệm hóa học vui)
- GV yêu cầu HS giải thích hiện tượng. - GV hướng dẫn HS viết PTPU.
- GV thực hiện thí nghiệm “Lửa và khói” (Thí nghiệm hóa học vui) để
- Natri ancolat: bị thủy phân hoàn toàn môi trường kiềm.
RONa + HOH → 2ROH + NaOH
b.Phản ứng riêng của glixerol
Glixerol phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra phức màu xanh đặc trưng.
2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2↓ → [C3H5(OH)2O]2Cu + H2O
đồng (II) glixerat
Phản ứng dùng để nhận biết các ancol có nhiều nhóm –OH đính trên các nguyên tử C kề nhau.
2. Phản ứng thế nhóm –OH ancol
Ancol tác dụng với các axit mạnh như axit sunfuric đặc, lạnh trong axit nitric đặc hay với axit halogenhidric, nhóm OH ancol bị thế bởi gốc axit:
ROH + HA → RA + H2O
3. Phản ứng tách nước
+ Tách nước liên phân tử
C2H5OH + C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O 1400
+ Tách nước nội phân tử
C2H5OH CH2=CH2 + H2O 1700
b) Phản ứng oxi hóa
- Ancol bậc 1 bị oxi hóa tạo ra anđehit. - Ancol bậc 2 bị oxi hóa tạo ra xeton. - Ancol bậc 3 bị oxi hóa mạnh thì đứt mạch C.
- Ancol bị oxi hóa hoàn toàn tạo ra CO2 và
H2SO4đặc
110 minh họa phản ứng cháy của ancol.
Hoạt động 7: GV yêu cầu HS nêu một số phương pháp điều chế rượu trong đời sống.
GV yêu cầu HS nhắc lại phản ứng điều chế ancol etylic từ etilen.
Hoạt động 8:GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Cồn khô là chất gì? Hãy nêu những ứng dụng của rượu mà em biết? Rượu có phải là một chất gây nghiện không?
(Kiến thức hóa học hàng ngày)
GV lưu ý tính độc của ancol metylic.
H2O.
IV- ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG 1. Điều chế
a. Sản xuất ancol etylic
+ Từ etilen:
CH2= CH2 + HOH C2H5OH (Xúc tác: H+) + Từ tinh bột: lên men
(C6H10O5)n + n H2O nCenzim 6H12O6
enzim
C6H12O6 C2 2H5OH + CO2 2
b. Sản xuất metanol
+ Oxi hóa không hoàn toàn metan
CH4 + O2 CH3OH 2 Cu 2 200 , 100 at0 + Từ CO và H2 CO + H2 2 CHZnO, CrO3 3OH 400 , 200at0 2. Ứng dụng Ancol etylic (SGK) Ancol metylic (SGK)
111
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM 3.1.1. Mục đích thực nghiệm
Đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng SĐTD và các phương pháp ghi nhớ vào dạy học lý thuyết hóa học hữu cơ lớp 11 THPT ban nâng cao từ đó đánh giá chất lượng của SĐTD đã thiết kế.
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm
- Lựa chọn nội dung và địa bàn thực nghiệm sư phạm.
- Biên soạn phiếu điều tra, phiếu tham khảo ý kiến (đối với thực nghiệm định tính). - Biên soạn tài liệu thực nghiệm theo nội dung và phương pháp đã đề ra trong khóa luận. - Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của tài liệu thực nghiệm sư phạm và PPDH.
- Chấm điểm kiểm tra, thu thập số liệu, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. - Sử dụng toán thống kê để xác định các giá trị định lượng.
- Kết luận và đề xuất.
3.2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 3.2.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
Tìm kiếm, đọc, tổng hợp, phân tích các tài liệu có liên quan đến đề tài.
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
a) Chọn địa bàn và đối tượng thực nghiệm
Do hạn chế về thời gian cũng như điều kiện thực nghiệm nên chúng tôi chỉ tiến hành thực nghiệm trên đối tượng là các HS hai lớp 11A5, 11A18 cùng với các GV môn Hóa học tại trường THPT Mạc Đĩnh Chi, quận 6, TP. HCM và các sinh viên lớp hóa 4A trường ĐH Sư phạm TP. HCM.
Địa bàn và đối tượng thực nghiệm sư phạm cụ thể được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.1. Địa bàn và đối tượng thực nghiệm sư phạm
TRƯỜNG LỚP TN LỚP ĐC GV THỰC HIỆN
LỚP SỐ HS LỚP SỐ HS THPT
112
Các lớp được chọn thực nghiệm và lớp ĐC tương đương nhau về số HS và trình độ cũng như khả năng học tập.
b) Chọn bài, xây dựng giáo án, lên lớp, thiết kế phiếu tham khảo ý kiến, phiếu điều tra Chúng tôi đã tiến hành trao đổi với GV trực tiếp giảng dạy và tham khảo các GV của tổ bộ môn về các việc sau:
+ Lựa chọn giáo án trong dạy học.
Bài BENZEN VÀ ANKYLBENZEN - Lớp 11 chương trình nâng cao.
Bài ANCOL:TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG - Lớp 11 chương trình nâng cao.
+ Xây dựng giáo án trong dạy học.
- Lớp ĐC: 11A18 sử dụng giáo án dạy học thông thường.
- Lớp TN: 11A5 sử dụng giáo án dạy học có tích hợp SĐTD và các phương pháp ghi nhớ.
Bảng 3.2. Giáo án tiến hành thực nghiệm
BÀI LỚP GIÁO ÁN
BENZEN VÀ ANKYLBENZEN
11A5
- Tiết 1: Giáo án tích hợp SĐTD. - Tiết 2: Giáo án điện tử tích hợp các phương pháp ghi nhớ.
11A18
Giáo án dạy học thông thường, không tích hợp SĐTD và các phương pháp ghi nhớ cho cả 2 tiết.
ANCOL: TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG 11A5 Giáo án sử dụng SĐTD kết hợp các phương pháp ghi nhớ. 11A18
Giáo án dạy học thông thường, không tích hợp SĐTD và các phương pháp ghi nhớ
+ Tiến hành giảng dạy ở giáo án đã thiết kế ở cặp lớp ĐC và lớp TN. + Xây dựng các bài kiểm tra 15’ sau khi dạy xong mỗi bài học.
Thiết kế phiếu tham khảo ý kiến giành cho GV và phiếu điều tra dành cho HS. c) Tiến hành kiểm tra, điều tra, thu thập và xử lí kết quả thực nghiệm
113
Kiểm tra 15 phút vào cuối buổi học ở lớp TN và lớp ĐC để đánh giá tính hiệu quả, khả thi của giờ dạy có sử dụng SĐTD cùng các phương pháp ghi nhớ ở lớp TN so với giờ dạy bình thường ở lớp ĐC.
- Kiểm tra 15’ sau khi dạy xong bài BENZEN VÀ ANKYLBENZEN.
- Kiểm tra 15’ sau khi dạy xong bài ANCOL: TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG.
Điều tra ý kiến GV và HS: Phát phiếu điều tra cho HS, phiếu tham khảo ý kiến cho GV và các sinh viên lớp hóa 4A.
Thu thập kết quả thực nghiệm. Xử lí kết quả thực nghiệm. d) Kết luận
Qua kết quả thực nghiệm rút ra kết luận về các nội dung đã tiến hành thực nghiệm.
3.2.3. Phương pháp toán học để xử lí số liệu
• Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy: là một bảng liệt kê tất cả các đơn vị điểm số trên cột (hàng) thứ nhất, số HS có mỗi đơn vị điểm ấy được liệt kê ở một cột (hàng) thứ hai gọi là tần số, tần suất ở cột (hàng) thứ ba và tần suất tích lũy ở hàng thứ tư. Trong đó:
- Tần suất là tỉ lệ tần số của một phân chia nào đó trong tập hợp mẫu được nghiên cứu. Dựa vào tần suất để so sánh, đánh giá kết quả các dấu hiệu thu thập được. Công thức tính tần suất:
Với: ni là tần số (số lần xuất hiện) của xi; n là tổng số cá thể trong tập hợp mẫu. - Tần suất tích lũy: cho biết phần trăm số HS đạt điểm xitrở xuống.
• Đồ thị đường tích lũy: là đồ thị biểu diễn mức độ phân bố điểm của lớp TN và lớp ĐC giúp thuận lợi cho việc so sánh kết quả giữa lớp TN và lớp ĐC.
• Điểm trung bình cộng: điểm trung bình cộng của mỗi lớp được tính bằng cách cộng tất cả các điểm số của cả lớp lại và chia cho số bài làm của HS
𝑋𝑋� = 𝑛𝑛 � 𝑛𝑛1 𝑖𝑖𝑥𝑥𝑖𝑖
𝑘𝑘 𝑖𝑖=1
114 Trong đó:
ni: là tần số của giá trị xi( tức là số HS đạt được điểm của xi, i từ 110) n: tổng số bài làm của HS
• Phương sai S2 và độ lệch chuẩn S: là các thông số đo mức độ phân tán của các số liệu xung quanh giá trị trung bình cộng.
Ý nghĩa:
- Giá trị của phương sai cho biết mức độ phân tán của các giá trị riêng của dấu hiệu xung quanh giá trị trung bình cộng. Nếu phương sai nhỏ thì mức độ phân tán nhỏ, ngược lại phương sai lớn thì mức độ phân tán cao.
- Độ lệch chuẩn là sai lệch bình phương trung bình giữa các giá trị khảo sát bất kì với giá trị trung bình của dãy phân phối.
• Độ biến thiên là tỉ số giữa độ lệch chuẩn và giá trị trung bình. Độ biến thiên càng nhỏ thì độ phân tán càng ít.
Công thức tính độ biến thiên: Công thức tính sai số tiêu chuẩn:
Giá trị trung bình dao động trong khoảng
Để so sánh kết quả học tập của hai lớp TN và ĐC sẽ có hai trường hợp:
+ Nếu giá trị trung bình bằng nhau thì phải tính độ lệch chuẩn. Lớp nào có độ lệch chuẩn bé hơn thì có kết quả tốt hơn.
+ Nếu giá trị trung bình không bằng nhau thì phải tính độ biến thiên V. Lớp nào có độ biến thiên nhỏ thì kết quả tốt hơn.
3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.3.1. Kết quả về mặt định tính 3.3.1. Kết quả về mặt định tính
Đối với HS
Chúng tôi đã phát ra 45 phiếu thăm dò và thu lại 45 phiếu. Dựa trên kết quả thống kê từ 45 phiếu thu lại được, chúng tôi có kết quả như sau:
𝑆𝑆 = �𝑆𝑆2 𝑉𝑉 = 𝑆𝑆 𝑋𝑋� 𝑚𝑚 = 𝑆𝑆 √𝑛𝑛 𝑋𝑋� ± 𝑚𝑚 𝑆𝑆2 = ∑ 𝑓𝑓𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − 𝑥𝑥̅)2 𝑛𝑛 − 1
115
Bảng 3.3. Kết quả điều tra trên đối tượng HS - Đánh giá về SĐTD (%)