2.1.1.1. Vị trí
Trong SGK hóa học lớp 11 nâng cao, chương “Nhóm nitơ” là chương thứ 2 được nghiên cứu sau chương về lí thuyết chủ đạo “Sự điện li”.
2.1.1.2. Mục tiêu
Kiến thức
HS biết:
- Tính chất hóa học cơ bản của nitơ, photpho.
- Tính chất vật lí, hóa học của một số hợp chất: NH3, NO, NO2, HNO3, P2O5, H3PO4. Phương pháp điều chế và ứng dụng của các đơn chất và một số hợp chất của nitơ, photpho.
HS hiểu:
- Sự liên quan giữa vị trí của nitơ và photpho trong bảng tuần hoàn với cấu tạo nguyên tử, phân tử của chúng.
Kĩ năng
Rèn kỹ năng:
- Vận dụng những kiến thức đã học về cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, độ âm điện, số oxi hoá, phản ứng oxi hoá khử, thuyết điện li, khái niệm axit – bazơ để giải thích một số tính chất của đơn chất và hợp chất nitơ, photpho.
-Viết phương trình hóa học dạng phân tử, ion thu gọn, phương trình phản ứng oxi hóa khử biểu diễn tính chất hóa học của nitơ, photpho và các hợp chất quan trọng của chúng.
- Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hóa học. -Giải bài tập định tính và định lượng có liên quan tới kiến thức của chương.
- Vận dụng kiến thức hóa học giải thích một số hiện tượng thực tế.
Giáo dục tình cảm, thái độ
- Tin tưởng vào phương pháp nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ.
- Có ý thức gắn lí thuyết với thực tiễn để nâng cao chất lượng cuộc sống. - Có ý thức bảo vệ môi trường sống.
2.1.2. Nội dung của chương “Nhóm nitơ”
Tổng số tiết : 13 tiết (10 tiết lý thuyết, 2 tiết luyện tập, 1 tiết thực hành) Với hệ thống các bài sau:
Bài 9. Khái quát nhóm nitơ Bài 10. Nitơ
Bài 11. Amoniac và muối amoni Bài 12. Axit nitric và muối nitrat
Bài 13. Luyện tập tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ Bài 14. Photpho
Bài 15. Axit photphoric và muối photphat Bài 16. Phân bón hoá học
Bài 17. Luyện tập tính chất của photpho và các hợp chất của photpho
Bài 18.Thực hành Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho. Phân biệt một số loại phân bón hóa học
2.1.3. Một số nội dung mới và khó
2.1.3.1. Những nội dung mới của chương “Nhóm nitơ” SGK lớp 11 nâng cao so với sách cơ bản
- Khái quát về nhóm nitơ.
- Phản ứng tạo phức của NH3 và phản ứng oxi hóa NH3 bằng CuO.
- Phản ứng oxi hóa photpho bằng một số hợp chất HNO3 đặc, KClO3, KNO3, K2Cr2O7. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vận dụng triệt để hơn các kiến thức về sự biến đổi số oxi hóa của nguyên tố trong các đơn chất, hợp chất để giải thích tính chất hóa học của chúng. Lí thuyết về cân bằng hóa học, sự phân li axit, bazơ, hằng số phân li axit, bazơ được đưa ra nhiều hơn.
2.1.3.2. Một số lưu ý về nội dung SGK nâng cao
- Cần nhấn mạnh sự khác nhau về cấu tạo và độ bền của phân tử nitơ và phân tử photpho.
- Ở nguyên tử nitơ không có khả năng kích thích cặp electron đã ghép ở phân lớp 2s đã chuyển sang obitan 3s của lớp thứ 3,vì vậy trong các hợp chất nitơ có hóa trị ba. Trong khi các nguyên tố khác trong nhóm có thể có hóa trị năm trong các hợp chất.
- Trước đây người ta cho rằng tính bazơ là do NH3 kết hợp với H2O tạo thành phân tử NH4OH, nhưng thực tế không có bằng chứng chứng minh sự tồn tại của phân tử này.
- Khả năng kết hợp của NH3 với H2O, với axit tạo thành ion NH4+ và với ion kim loại như Zn2+, Cu2+, Ag+… tạo thành cation phức (gọi chung là amoniacat kim loại) [Zn(NH3)4]2+, [Cu(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+… là do sự tạo thành liên kết cho - nhận (gọi là liên kết phối trí) giữa cặp electron chưa sử dụng của nguyên tử N trong phân tử NH3 và obitan còn trống của ion kim loại.
- Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi đun nhẹ phân hủy thành amoniac.
- Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa khi bị nhiệt phân sẽ sinh ra sản phẩm khác nhau của nitơ do xảy ra tương tác oxi hóa khử.
Lưu ý: Với muối (NH4)2SO4:
o
t
(NH ) SO4 2 4NH3NH HSO4 4
Tiếp tục đun nóng thêm, muối NH4HSO4 sẽ bị phân hủy:
o
t
NH HSO4 4 N2 NH3 SO2 H O2
3 3 6
- Trong môi trường axit, ion NO3 có khả năng oxi hóa giống như HNO3. - Trong môi trường kiềm mạnh lấy dư, ion NO3bị Al (hoặc Zn) khử đến NH3.
Al OH NO3 H O2 AlO2 NH3
8 5 3 2 8 3
- Một trong những điểm cần nhấn mạnh của muối photphat là phản ứng thủy phân.
+ Trong số các muối photphat trung hòa tan, muối của kim loại kiềm thủy phân mạnh trong dung dịch cho môi trường bazơ.
+ Muối hidrophotphat bị thủy phân yếu hơn:
Quá trình thủy phân này xảy ra mạnh hơn so với quá trình phân li axit:
Nên dung dịch có môi trường bazơ yếu.
+ Muối đihiđrophotphat bị thủy phân yếu hơn nữa:
Quá trình thủy phân này xảy ra kém hơn so với quá trình phân li axit
Nên dung dịch có môi trường axit yếu.
2.1.4. Phương pháp dạy học chương “Nhóm nitơ”
2.1.4.1. Sử dụng phương pháp diễn dịch (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi nghiên cứu nhóm nitơ, do HS đã được học đầy đủ các lí thuyết chủ đạo (cấu tạo nguyên tử, hệ thống tuần hoàn, liên kết hóa học, sự điện li, khái niệm axit, bazơ, muối). Vì vậy cần dùng phương pháp suy diễn hay diễn dịch. Sự suy lí diễn dịch được tiến hành trong mối quan hệ:
+ Từ đặc điểm cấu tạo nguyên tử (cấu hình electron) suy ra dạng liên kết hóa học trong phân tử, hoặc từ cấu tạo phân tử, xác định các dạng liên kết và số oxi hóa. Từ đó yêu cầu HS dự đoán tính chất của các đơn chất và hợp chất.
+ Dùng thí nghiệm hóa học hoặc phương trình hóa học để kiểm chứng khẳng định những dự đoán là đúng đắn.
+ Từ tính chất suy ra: Cách bảo quản, ứng dụng, điều chế, trạng thái tự nhiên.
Ví dụ: Khi nghiên cứu bài amoniac.
- Dựa vào cấu tạo của NH3, giải thích tính bazơ của NH3.
- Dựa vào lí thuyết axit – bazơ của Bronsted viết phương trình điện li của NH3 trong nước.
- Dùng những hóa chất đã có, yêu cầu HS hãy chứng minh điều dự đoán của mình.
2.1.4.2. Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp minh họa và kiểm chứng
Các thí nghiệm biểu diễn của GV trong chương này chủ yếu được tiến hành theo phương pháp minh họa, kiểm chứng để khẳng định những dự đoán về tính chất dựa trên cấu tạo của đơn chất hoặc hợp chất của nitơ, photpho là đúng đắn.
Ví dụ:
GV giới thiệu mục đích thí nghiệm: Hãy xác minh xem axit nitric có khả năng oxi hóa một số kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại ( như Cu, Ag...) hay không?
GV thảo luận với HS định làm thí nghiêm gì? Làm như thế nào? HS tiến hành thí nghiệm và tự rút ra kiến thức cần học.
Phương pháp dạy học này có tác dụng phát huy tính tích cực, rèn kỹ năng vận dụng kiến thức đã học, phát triển tư duy của HS.
2.1.4.3. Sử dụng bài tập có thao tác tư duy so sánh đối chiếu
Trong dạy học hóa học, khi hình thành kiến thức mới, GV thường so sánh với kiến thức đã học trước, để giúp HS dễ tiếp thu và hiểu sâu kiến thức mới.
Ví dụ 1: Khi hình thành kiến thức mới về axit nitric, GV có thể so sánh với axit sunfuric đặc.
Ví dụ 2: Khi dạy bài photpho, giáo viên có thể đưa câu hỏi so sánh khả năng hoạt động của nitơ – photpho, của photpho trắng và photpho đỏ.
Photpho có độ âm điện bé hơn nitơ. Nhưng tại sao ở nhiệt độ thường photpho hoạt động mạnh hơn nitơ?
Em hãy so sánh khả năng hoạt động của photpho trắng và photpho đỏ? Giải thích?
2.1.4.4. Phương pháp học tập hợp tác theo nhóm nhỏ
Thông qua phương pháp trên, GV đã hoạt động hóa người học. Mặt khác người học chủ động tiếp thu kiến thức, kĩ năng. Có thể trao đổi hỗ trợ nhau trong quá trình khám phá kiến thức mới. Có thể tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau về kiến thức đúng hay sai.
2.1.4.5. Lồng ghép giáo dục môi trường vào nội dung bài học
Trong chương này có rất nhiều nội dung giáo dục môi trường như bài phân bón hóa học (bón phân hợp lí và vấn đề ô nhiễm môi trường đất), axit nitric (mưa axit, khói mù quang hóa,…) do đó GV có thể khéo léo lồng ghép vào bài dạy những lợi ích cũng như tác hại của các chất để nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho các em.
2.2. Vị trí, nội dung và phương pháp dạy học chương “Nhóm cacbon”
2.2.1. Vị trí, mục tiêu của chương “Nhóm cacbon”
2.2.1.1. Vị trí
Trong SGK hóa học lớp 11 nâng cao, chương “Nhóm cacbon” là chương thứ 3 được nghiên cứu sau chương về lí thuyết chủ đạo “ Sự điện li” và chương 2 “Nhóm nitơ”.
2.2.1.2. Mục tiêu
Kiến thức (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HS hiểu:
- Cấu tạo nguyên tử và vị trí của các nguyên tố nhóm cacbon trong BTH. - Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng của đơn chất và một số hợp chất của cacbon và silic.
- Phương pháp điều chế đơn chất và một số hợp chất của cacbon và silic.
Kĩ năng
Tiếp tục hình thành và củng cố các kĩ năng: + Quan sát, tổng hợp, phân tích và dự đoán.
+ Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng tự nhiên.
+ Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến kiến thức của chương.
Tình cảm, thái độ
Thông qua nội dung kiến thức của chương, giáo dục cho HS tình cảm biết yêu quý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, có ý thức giữ gìn bảo vệ môi trường đất, không khí.
2.2.2. Nội dung của chương “Nhóm cacbon”
Tổng số tiết : 6 tiết (5 tiết lý thuyết, 1 tiết luyện tập) Với hệ thống các bài sau:
Bài 19. Khái quát về nhóm cacbon Bài 20. Cacbon
Bài 21. Hợp chất của cacbon Bài 22. Silic và hợp chất của silic Bài 23. Công nghiệp silicat
Bài 24. Luyện tập tính chất của cacbon , silic và hợp chất của chúng
2.2.3. Một số nội dung mới và khó
- Đối với cacbon:
+ Do khác nhau không nhiều về năng lượng giữa các phân lớp 2s và 2p, nên khi tham gia phản ứng hóa học cặp electron 2s được tách ra và chuyển lên phân lớp 2p. Khi đó ở lớp ngoài cùng xuất hiện 4 elctron độc thân và với sự lai hóa của 4 electron độc thân này mà nguyên tử cacbon có thể tạo thành 4 liên kết cộng hóa trị tương đương, hướng đến 4 đỉnh của hình tứ diện.
+ Nét nổi bật của cacbon là khả năng các nguyên tử của nó tạo thành những mạch cacbon dài một chiều, hai chiều, ba chiều.
+ Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử C và nguyên tử O đều có hai electron độc thân ở phân lớp 2p nên giữa chúng có thể tạo thành 2 liên kết cộng hóa trị. Nếu chỉ có liên kết đôi như vậy thì phân tử CO là phân tử có cực mạnh, vì oxi có độ âm điện
(3,5) lớn hơn độ âm điện của cacbon (2,5). Trên thực tế, phân tử CO lại gần như không có cực (momen lưỡng cực của CO là 0,118 D). Mặt khác, CO có năng lượng liên kết rất lớn (1070 kJ/mol). Bởi vậy, người ta cho rằng nguyên nhân làm giảm độ phân cực của CO là do nguyên tử O đưa ra một cặp electron để tạo thành liên kết cho – nhận với obitan 2p còn trống của nguyên tử cacbon. Khi đó giữa hai nguyên tử C và O hình thành liên kết ba:
+ CO không tác dụng với nước và với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường, do tính bền cao của liên kết ba trong phân tử. Với ý nghĩa này, người ta nói CO là oxit không tạo muối. Nhưng ở nhiệt độ cao các tương tác sau đây xảy ra:
Về hình thức người ta coi CO là anhidrit của axit formic HCOOH.
+ Mặc dù không phải là chất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng như các khí khác, nhưng khí CO2 có liên quan mật thiết với môi trường. Khí CO2 trong khí quyển chỉ hấp thụ một phần những tia hồng ngoại (tức những bức xạ nhiệt của mặt trời và để cho phần còn lại (những tia có bước sóng từ 5.000 nm đến 10.000 nm) đi qua dễ dàng đến Trái Đất. Nhưng những bức xạ nhiệt phát ngược lại từ mặt đất (các tia có bước sóng trên 14.000 nm) bị khí CO2 hấp thụ mạnh và phát trở lại Trái Đất làm cho Trái đất nóng lên. Hiệu ứng trên gọi là hiệu ứng nhà kính.
+ Trong nước, muối cacbonat tan đều dễ bị thủy phân cho môi trường bazơ. Ví dụ:
Nấc thủy phân thứ hai xảy ra không đáng kể (thực tế coi như không xảy ra). Dung dịch nước của Na2CO3 có pH ≈10.
Khi tan trong nước, muối hiđrocacbonat cũng bị thủy phân, nhưng mức thủy phân rất yếu.
Dung dịch muối này có pH ≈8.
- Đối với silic: Do có phân lớp d còn trống nên các liên kết tạo bởi Si không hoàn toàn là liên kết cộng hóa trị thuần túy (p-p). Ở một số hợp chất, các obitan d còn trống có năng lượng không quá cao có thể xen phủ với một số obitan p tạo thành liên kết kép p - làm thay đổi trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm.
2.2.4. Phương pháp dạy học chương “Nhóm cacbon”
Vì là chương nghiên cứu các chất cụ thể nên cũng sử dụng các phương pháp dạy học giống chương 2. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khai thác các kiến thức sẵn có của HS về cấu tạo nguyên tử, phân tử, liên kết hóa học, sự biến đổi tuần hoàn tính chất các đơn chất và hợp chất trong bảng tuần hoàn,... để phát hiện giải thích tính chất của chất.
- Các thí nghiệm thường dùng để chứng minh cho tính chất đã được dự đoán. Vì vậy cần đảm bảo tính khoa học, chính xác và thành công.
- Cần liên hệ thực tế: Hiện tượng hiệu ứng nhà kính, sản xuất sođa, gốm, sứ, thủy tinh, xi măng ở Việt Nam để bài giảng hấp dẫn phong phú.
2.3. Nguyên tắc thiết kế sách giáo khoa điện tử
SGK điện tử phải đảm bảo các nguyên tắc sau:
- Hướng vào mục tiêu của từng bài, từng chương, chú ý các nội dung quan trọng làm nổi bật phần trọng tâm.
- Đầy đủ kiến thức quan trọng cần thiết, bám sát chương trình SGK phổ thông và có phát triển thêm.
- Cung cấp đầy đủ các phương pháp giải bài tập trọng tâm của chương.
- Hệ thống bài tập phong phú đa dạng, có bài tập khó cho HS khá giỏi, bài tập dễ cho HS yếu kém.
- Đảm bảo tính vừa sức, phù hợp với trình độ người sử dụng. - Phù hợp với trình độ vi tính HS và điều kiện cụ thể.
- Đa dạng về hình thức.
- Thiết kế khoa học, đảm bảo tính hợp lí, logic. Truy cập dễ dàng thuận tiện vào các mục cần thiết.
- Giao diện đẹp, thân thiện.
- Thu hút sự chú ý và làm tăng hứng thú học tập của HS, nâng cao khả năng tự học, giúp HS hiểu bài và tiếp thu bài nhanh hơn.
2.4. Cấu trúc và nội dung sách giáo khoa điện tử 24.1. Cấu trúc sách giáo khoa điện tử 24.1. Cấu trúc sách giáo khoa điện tử
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc SGK điện tử
Phương thức hoạt động :
- Khi mở chương trình, file home.swf sẽ hoạt động mang nội dung giới thiệu về chủ đề của SGK điện tử.
- Khi người xem nhấn tùy ý 01 trong 07 nút có sẵn (GIÁO KHOA, PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP, BÀI TẬP, HÓA HỌC VUI, Trợ giúp, Liên hệ, Bảng tuần hoàn), chương trình sẽ lấy nội dung của file swf, html tương ứng với nút