I – BỐI CẢNH VÀ VẤN ĐỀ CẦN TÌM HIỂU
Dựa vào độ mặn của nước ta có thể phân loại như sau:
Nước ngọt Nước lợ Nước mặn
Độ mặn < 0,5 gam/lít Độ mặn từ 0,5 đến 30 gam/lít
Độ mặn > 30 gam/lít
Vậy hãy thiết kế công cụ đơn giản để kiểm tra độ mặn của các nguồn nước xung quanh.
II – MỤC TIÊU
Sau khi hoàn thành bài thực hành, HS có khả năng:
a) Kiến thức:
- liệt kê được một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. - nêu được một số phương pháp bảo quản táo lâu bị thâm.
b) Kĩ năng:
- Phân tích và thiết kế được quy trình tiến hành ThN khảo sát ảnh hướng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng của quá trình thâm của táo.
- Tiến hành thành công được ThN khảo sát ảnh hướng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng của quá trình thâm của táo.
- Thành thạo một số thao tác ThN đơn giản.
- Rèn luyện thái độ và đạo đức làm việc khoa học (đảm bảo an toàn khi thực hiện ThN, trung thực với kết quả ThN …).
- Đam mê, hứng thú và chủ động tích cực tìm tòi khám phá kiến thức thông qua hoạt động thực hành ThN.
Bên cạnh đó, bài thực hành cho định hướng phát triển năng lực cho HS:
- Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học.
III – CHUẨN BỊ 1. Dụng cụ:
- Chuẩn bị cho mỗi nhóm một bộ dụng cụ bao gồm:
+ 1 khay đựng dụng cụ ThN.
+ 1 cân điện tử (1 số thập phân – đơn vị đo nhỏ nhất: 0,1 gam). + kéo.
+ các cốc thủy tinh có các kích thước khác nhau: 1000ml, 500ml ….
+ ống đong.
2. Hóa chất:
- Chuẩn bị các hóa chất cần thiết bao gồm: + muối ăn.
IV – TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
Đối tượng tham gia hoạt động: Thành viên CLB Hóa học (thuộc lớp 10 và 11). Hình thức tổ chức thực hành: Theo nhóm (4HS / nhóm)
Thời điểm trải nghiệm: Đầu năm học hoặc sau khi học lý thuyết về muối clorua.
Quy trình thực hành: Quy trình thiết kế kĩ thuật
Thời gian và địa điểm: PTN Hóa học – 90 phút (2 tiết học)
TT Hoạt động Nội dung HS cần hoàn thành 1 Xác định mục tiêu Mục 1 của báo cáo thực hành thí
2
Phác thảo ý tưởng
(định hướng phát triển biểu hiện 1 và 2)
Mục 3 của báo cáo thực hành thí nghiệm.
3
Thực hiện ý tưởng
(định hướng phát triển biểu hiện 3 và 4)
Mục 4 của báo cáo thực hành thí nghiệm.
4
Thử nghiệm kết quả
(định hướng phát triển biểu hiện 4 và 5)
Mục 5 của báo cáo thực hành thí nghiệm.
Mô tả chi tiết các hoạt động:
HOẠT ĐỘNG 1: Xác định mục tiêu
- GV nêu vấn đề gợi mở cho HS: Trên bề mặt Trái Đất có ba phần tư là nước. Vậy chúng ta có cần lo lắng về vấn đề thiếu nước để sử dụng hay không!?
- HS tranh luận, bày tỏ ý kiến về vấn đề.
Độ mặn của nước được xác định là tổng khối lượng chất tan trong một đơn vị thể tích nước. Đơn vị đo có thể là: gam/lít.
Dựa vào độ mặn của nước ta có thể phân loại như sau:
Nước ngọt Nước lợ Nước mặn
Độ mặn < 1,0 gam/lít Độ mặn từ 1,0 đến 10 gam/lít
Độ mặn > 10 gam/lít
Tuy trên bề mặt Trái Đất có ba phần tư là nước nhưng chủ yếu là nước mặn, trong khi đó, con người chỉ có thể sử dụng nước ngọt trong ăn uống và sinh hoạt. Vậy làm thể nào để xác định độ mặn của nước và phân loại nước dựa vào độ mặn của nước.
- GV giao nhiệm vụ cho HS và xác định một số yêu cầu cơ bản: + Giới hạn đo của dụng cụ 10 gam/lít
+ Độ chia nhỏ nhất 1 gam / lít.
HOẠT ĐỘNG 2: Phác thảo ý tưởng
- HS thảo luận nhóm để phác thảo ý tượng thực hiện (có thể kết hợp tham khảo internet).
GV có thể gợi ý hỗ trợ cho HS vận dụng định luật Ác-si-met để giải quyết vấn đề.
nồng độ của dung dịch hay không?
* HS có thể đưa ra nhiều các giả thuyết khoa học khác nhau như:
1) Nồng độ của dung dịch càng cao, lực đẩy Ác-si-mét càng lớn.
2) Nồng độ của dung dịch càng cao, lực đẩy Ác-si-mét càng bé.
3) Nồng độ của dung dịch không có ảnh hưởng đến lực đẩy Ác-si-mét.
+ Yếu tố cố định: thể tích mẫu nước, vật nổi (khối lượng, kích thước)
+ Yếu tố cần xác định: nồng độ (gam/lít) của tổng các chất tan trong dung dịch.
+ Yếu tố trực tiếp theo dõi: phần thể tích chìm trong dung dịch của vật nổi.
+ Mối liên hệ giữa yếu tố cần xác định và yếu tố trực tiếp theo dõi: nồng độ của các chất tan trong dung dịch cần lớn thì phần thể tích chìm trong dung dịch của vật nổi càng ít.
- HS dựa trên các yếu tố trên và dụng cụ, hóa chất đã được chuẩn bị để thiết kế một quy trình tiến hành ThN phù hợp và khả thi.
- GV chọn ngẫu nhiên ở mỗi nhóm một đại diện trình bày quy trình ThN đã thiết kế.
(Các nhóm sử dụng giấy A3 để trình bày).
- GV và các nhóm theo dõi, đặt câu hỏi thảo luận về cho quy trình của nhóm báo cáo. GV nhận xét, góp ý định hướng HS.
Nếu các nhóm HS không thể thiết kế được ý tưởng thực hiện riêng của nhóm thì GV có thể gợi mở cho HS hình thành ý tưởng sau:
1. Bước 1: Cân 30 gam muối ăn cho vào cốc thủy tinh, sau đó thêm 600ml nước cất vào cốc và khuấy đều (dung dịch mẫu – nồng độ 25 gam/ml).
2. Bước 2: Từ dung dịch mẫu đã pha, pha tiếp 8 cốc dung dịch khác theo tỉ lệ sau:
Cốc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
dd mẫu
(ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Thêm nước cất để thể tích dung dịch trong các cốc đều là 500 ml. Khuấy đều. Nồng độ
(gam/ml) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3. Bước 3: Chuẩn bị một ly nhựa (thể tích lớn hơn 500ml), một chai nhựa (có tiết nhỏ nhỏ, bỏ được vào ly nhựa và có chứa bi ve hoặc đá, sỏi đến khoảng 1/5 chai).
4. Bước 4: Cho 500 ml nước cất vào ly nhựa rồi thả chai nhựa vào để kiểm tra xem chai nhựa có chìm dưới đáy ly hay không (nếu chưa thì có thể bỏ thêm bi, đá, sỏi vào chai).
5. Bước 5: Lần lượt cho dung dịch trong các cốc vào ly nhựa, sau đó cho chai nhựa vào ly, dùng bút bi để đánh dấu mực nước so với chai.
(có thể thay đổi khối lượng bi, đá, sỏi trong chai để khoảng cách giữa các vật rõ hơn).
HOẠT ĐỘNG 3: Thực hiện ý tưởng
- HS tiến hành thực hiện khảo sát và sản phẩm theo ý tưởng đã phác thảo.
- Mỗi HS đều phải thực hiện báo cáo kết quả kết quả khảo sát. - GV theo dõi, giải đáp và hỗ trợ HS khi cần thiết.
HOẠT ĐỘNG 4: Thử nghiệm và báo cáo sản phẩm
- GV gọi một số HS (ở các nhóm khác nhau) trình bày báo cáo kết quả khảo sát và giới thiệu sản phẩm.
- GV pha sẵn một số dung dịch với nồng độ khác nhau và một số mẫu nước thực tế (nước vòi, nước sông …) cho các nhóm thử nghiệm sản phẩm.
- GV cho HS chia sẻ cảm nhận, bài học kinh nghiệm sau khi thực hành ThN và tổng kết bài thực hành.
* GV thu lại các báo cáo thực hành để tiến hành theo dõi, đánh giá và nhận xét góp ý cho HS.
Tiểu kết chương 2
Trong chương 2, chúng tôi đã phân tích cấu trúc, đặc điểm, mục tiêu và nội dung thực hành ThN của chương trình Hóa học lớp 10 (cơ bản). Kết hợp với những cơ sở lý luận đã nghiên cứu, chúng tôi đề xuất quy trình thành lập CLB Hóa học ở trường THPT, đề xuất các nguyên tắc và quy trình thiết kế hoạt động thực hành ThN cho CLB Hóa học nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS.
Bên cạnh đó, để đánh giá sự phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS, chúng tôi tiến hành xây dựng khung năng lực và thang đo năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên, từ đó thiết kế công cụ phù hợp để đánh giá năng lực này.
Cuối cùng, chúng tôi đã thiết kế 4 hoạt động thực hành ThN theo hướng gắn kết với thực tiễn cuộc sống cho CLB Hóa học dựa trên các nguyên tắc và quy trình đã đề xuất.
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM