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
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.
- 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 được nhấn để thể hiện ra màn hình.
- Trong file sgk_mucluc.swf đã thiết lập sẵn các lệnh để thể hiện nội dung các file bai09.swf đến bai24.swf tương ứng với bài 09 đến bài 24.
- Trong file baitap.swf cũng đã thiết lập sẵn các lệnh để thể hiện nội dung các file html được thiết kế sẵn.
- Tương tự cho các file hoahocvui.swf và pp_giaibaitap.swf.
- Đối với các nút phụ (lienhe, trogiup, tuanhoan), cũng đã thiết lập sẵn để thể hiện các file html
2.4.2. Nội dung sách giáo khoa điện tử
2.4.2.1. Trang chủ
a. Ý tưởng thiết kế
Trang chủ là nơi mà các nội dung quan trọng nhất cần được liên kết với nhau một cách hợp lý và khoa học nhằm mục đích tạo mọi điều kiện dễ dàng cho người sử dụng nhanh chóng tra cứu được các nội dung cần xem. Bên cạnh đó trang chủ cần được thể hiện một cách sinh động và đẹp mắt để người xem không có cảm giác nhàm chán, đây cũng chính là ưu điểm của SGK điện tử mà SGK thường không có được.
1/ Banner giới thiệu tựa đề SGK điện tử và người biên soạn. 2/ Menu chứa 4 mục chính gồm các nội dung sau:
Giáo khoa: Giới thiệu hệ thống các bài trong chương 2 “Nhóm nitơ” và chương 3 “Nhóm cacbon”. Các bài được thiết kế giống nội dung trình bày trong SGK. Mỗi một bài có lý thuyết, tư liệu. Ở phần lí thuyết có hình ảnh minh họa, phim và mô phỏng thí nghiệm rất sinh động gây hứng thú học tập cho học sinh. Ở phần tư liệu có các kiến thức cuộc sống liên quan đến nội dung bài học giúp các em hiểu sâu hơn và thấy rõ vai trò của hóa học trong cuộc sống.
Phương pháp giải bài tập: Trang này cung cấp cho các em phương pháp giải bài tập của từng chương. Có nội dung từng phương pháp, bài tập mẫu và bài tập tự luyện có gợi ý giúp các em rèn luyện kĩ năng giải toán hóa học.
Bài tập: Sau khi đã xem xong phần lí thuyết ở trang Giáo khoa, rèn luyện kĩ năng giải toán trong trang phương pháp giải bài tập, HS có thể vận dụng kiến thức, kĩ năng để làm các bài tập trắc nghiệm. Mỗi câu hỏi đều có đáp án, giúp HS có thể kiểm tra bài làm dễ dàng và nhanh chóng. Cuối cùng HS có thể kiểm tra kiến thức đã lĩnh hội được bằng cách hoàn thành các đề kiểm tra trắc nghiệm. Sau
khi làm xong máy sẽ tự chấm điểm giúp cho HS tự đánh giá được kết quả học tập của mình.
Hóa học vui: Gồm đố vui hóa học, ảo thuật hóa học và game giúp HS vừa học vừa giải trí với những kiến thức bổ ích, hấp dẫn.
3/ Nội dung giới thiệu: Lời mở đầu giới thiệu e-book. 4/ Menu chứa 3 mục phụ gồm các nội dung sau:
Liên hệ: Cung cấp họ tên và địa chỉ liên lạc của người thiết kế e-book. Trợ giúp: Giới thiệu cấu trúc và hướng dẫn cách sử dụng e-book. Bảng tuần hoàn: Giúp các em tra cứu dễ dàng khi sử dụng.
b. Thể hiện ý tưởng bằng Adobe Photoshop CS3 và Adobe flash CS3 + ActionScript 2.0 (ngôn ngữ kịch bản)
Trình tự các bước thiết kế:
- Thiết kế giao diện tổng thể bằng Photoshop.
- Thiết kế banner bằng Photoshop (hình ảnh) và Flash CS3 (chuyển động).
Dùng Photoshop chuẩn bị các hình ảnh cần thiết để sử dụng như hình nền, các hình text tựa đề.
Trên các layer chèn các hình ảnh đã chuẩn bị vào và sử dụng các kỹ thuật của Flash như MotionTween và Mask Layer để tạo được các hiệu ứng như mong muốn.
- Thiết kế menu các nút bấm bằng Photoshop (hình ảnh) và Flash CS3.
Chèn hình nút bấm “Giáo khoa” vào Flash, nhấp chuột phải vào hình chọn “Covert to symbol” chọn loại symbol là MovieClip và đặt tên là bt_mc_sgk, sau đó kéo symbol bt_mc_sgk vừa tạo trong Library ra Stage, đặt đúng vị trí cần hiển thị và đặt tên instance name là “bt_sgk”.
Tạo 1 MovieClip có kích thước 900x368px, có tên là loader và có instance name là loaderM.
Thực hiện các thao tác tương tự cho các nút còn lại và thay đổi tên instance name của movieclip loader lần lượt như sau “loaderM2”, “loaderM3”, “loaderM4”.
Viết mã lệnh vào các nút để tải được nội dung các file SWF vào movieclip loaderM như sau:
* Nút “GIÁO KHOA”
loaderM.loadMovie("sgk_mucluc.swf");
loaderM2.unloadMovie("pp_giaibaitap.swf"); loaderM3.unloadMovie("baitap.swf");
loaderM4.unloadMovie("hoahocvui.swf"); * Nút “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP”
loaderM2.loadMovie("pp_giaibaitap.swf"); loaderM.unloadMovie("sgk_mucluc.swf"); loaderM3.unloadMovie("baitap.swf"); loaderM4.unloadMovie("hoahocvui.swf"); *Nút “BÀI TẬP” loaderM3.loadMovie("baitap.swf"); loaderM.unloadMovie("sgk_mucluc.swf");
loaderM2.unloadMovie("pp_giaibaitap.swf"); loaderM4.unloadMovie("hoahocvui.swf"); *Nút “HÓA HỌC VUI” loaderM4.loadMovie("hoahocvui.swf"); loaderM.unloadMovie("sgk_mucluc.swf"); loaderM3.unloadMovie("baitap.swf"); loaderM2.unloadMovie("pp_giaibaitap.swf"); *Nút “Liên hệ” bt_lienhe.onRollOver = function () { lienhe._alpha = 100;}; bt_lienhe.onRollOut = function () {lienhe._alpha = 0;}; *Nút “Trợ giúp” trogiup.onPress = function(){getURL("trogiup.html","_blank");} *Nút “Bảng tuần hoàn” bangtuanhoan.onPress = function(){getURL("bangtuanhoan.html","_blank");}
2.4.2.2. Trang “GIÁO KHOA” a. Ý tưởng thiết kế
Trang “GIÁO KHOA” có chức năng liệt kê tất cả các bài học sẽ có trong SGK nhằm mục đích cho người xem nắm bắt được nội dung toàn bộ SGK một cách tổng quát nhất. Nhiệm vụ chính của trang “GIÁO KHOA” là chuyển đổi nhanh chóng nội dung của các bài có trong SGK qua sự tương tác của người sử dụng. Nếu có nhiều nội dung tựa bài so với màn hình thể hiện, sẽ có chức năng “scroll” màn hình để thấy được nội dung các bài bên dưới.
b. Thể hiện ý tưởng bằng Adobe Photoshop CS3 và Adobe flash CS3 + ActionScript2.0 (ngôn ngữ kịch bản)
Trình tự các bước thiết kế:
- Thiết kế giao diện tổng thể bằng Photoshop.
- Thiết kế các chức năng trang “GIÁO KHOA” bằng Flash. - Trong Flash tạo các layer tương ứng như hình mô tả.
- Action Layer dùng để viết các mã lệnh điều khiển.
- Layer “msk” dùng để chứa 01 movieclip có instance name là “msk” kích thước 835x360, có chức năng chỉ cho phép xem nội dung trong vùng kích thước này, vùng nội dung bên ngoài kích thước này sẽ không thấy được.
- Layer “content” chứa 1 movieclip có instance name là “content” chứa nội dung (là các tựa bài trong sách giáo khoa).
- Layer “scroller” chứa 01 movieclip có instance name là “scroller” chức năng giúp người dùng điều khiển nội dung bên trong lên xuống tùy theo nhu cầu xem nội dung.
- Layer “scroller_bg ” chứa hình nền có chiều dài giới hạn cho việc kéo xuống của người dùng.
- Vào frame 1 của Action Layer sử dụng đoạn code sau để điều khiển các thành phần làm việc đúng chức năng và trùng khớp với nhau.
- Sử dụng lệnh loadMovie cho các nút nhấn là tiêu đề các bài để hiện nội dung các file SWF đã được thiết kế sẵn (bai09.swf đến bai24.swf) và lệnh unloadMovie để làm ẩn nội dung của file “sgk_mucluc.swf”.
2.4.2.3. Trang “Nội dung sách giáo khoa” a. Ý tưởng thiết kế
Trang “Nội dung” có chức năng và nhiệm vụ thể hiện nội dung của bài theo các mục lớn tương ứng với SGK, nội dung các mục lớn này có thể nhanh chóng chuyển đổi với nhau nhờ hệ thống menu bên trái, SGK có bao nhiêu bài thì sẽ có bấy nhiêu trang “Nội dung” tương ứng đi kèm. Trong trang nội dung gồm phần lý thuyết, tư liệu. Phần lý thuyết được soạn thảo dựa vào nội dung của SGK nhưng có thêm nhiều hình ảnh minh hoạ phong phú, phim thí nghiệm sinh động, các mô phỏng flash hấp dẫn, tăng tính trực quan và hứng thú cho các em. Phần tư liệu là các kiến thức cuộc sống liên quan đến nội dung bài học. Khi xem sẽ mở ra một trang html mới chứa nội dung phim ảnh.
Lấy “Bài 11: Amoniac và Muối Amoni” làm mẫu, trang này được trình bày thiết kế như sau :
b. Thể hiện ý tưởng bằng Adobe Photoshop CS3 và Adobe flash CS3 + ActionScript2.0 (ngôn ngữ kịch bản)
Trình tự các bước thiết kế:
- Thiết kế các chức năng trang “Nộidung” bài 11 bằng Flash. - Trong Flash tạo các layer tương ứng như hình mô tả:
+ Action Layer dùng để viết các mã lệnh điều khiển.
+ Frame Name dùng để đánh dấu frame từ “f1” đến “f9” , tùy theo nội dung của các mục lớn trong từng bài sẽ có số frame tương ứng, cụ thể trong trường hợp bài này ta có 09 nội dung cần thể hiện nên cần 09 frame khác nhau, mỗi frame mang một nội dung đã được định trước đặt tại layer “content”.
+ Layer “tieude” dùng để chứa các tiêu đề “A: Amoniac” & “B: Muối Amoni”. + Layer “button” chứa 09 button ở menu bên trái, có ten instance name lần lượt là “bt1” đến “bt9”.
+ Layer “line”chứa hình đường phân cách giữa phần menu trái và nội dung. + Layer “content” chứa 08 movieclip đều có instance name là “content” chứa 08 nội dung khác nhau, nội dung bao gồm hình ảnh, văn bản, phim và các file flash minh họa cho bài học.
+ Vào frame 1 của Action Layer sử dụng đoạn code sau để điều khiển khi nhấn các nút bên menu trái sẽ đến được frame nội dung mong muốn.