8. Bố cục của luận văn/cấu trúc luận văn
2.1. Phân tích đặc điểm, cấu trúc chƣơng “Chất rắn và chất lỏng sự chuyển
- Vật lý 10 THPT
2.1.1. Đặc điểm chương
Nếu ta phân chƣơng “Chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” thành 3 phần kiến thức: phần kiến thức về cấu tạo chất rắn và chất lỏng, phần kiến thức về tính chất vật lý về chất rắn và chất lỏng, phần kiến thức về sự chuyển thể thì ta có thể thấy rằng các phần kiến thức đó đƣợc phát triển từ THCS đến THPT.
Nhƣ vậy khi học chƣơng “ Chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” HS đã có kiến thức cơ bản về chƣơng này ở trung học cơ sở. Vấn đề đặt ra cho GV là phải cũng cố kiến thức cho HS đã học, đồng thời bổ sung thêm một số kiến thức mới giúp HS hiểu đƣợc sự vật, hiện tƣợng một cách sâu sắc hơn
Nhƣ vậy ta thấy chƣơng “ Chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” là một chƣơng nặng về định tính, các kiến thức đƣợc tiếp cận theo khía cạnh vi mô và vĩ mô, kiến thức trong chƣơng cung cấp thêm thông tin về cấu tạo, tính chất vật lí của chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể cho HS. Khi HS tiếp cận chƣơng này đòi hỏi phải sử dụng các thao tác tƣ duy, phải lập luận có căn cứ để nắm bắt và vận dụng kiến thức. Muốn nhƣ vậy thì GV cần phải sáng tạo trong việc tổ chức các TÌNH HUỐNG học tập để HS hứng thú tham gia vào bài học. Chính vì thế việc sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA có thể xem là một giải pháp tốt vì các bài tập theo định hƣớng PISA sẽ giúp phát huy vai trò của học sinh trong quá trình học và giúp HS rèn luyện kỹ năng tƣ duy của mình. Các vấn đề đƣợc đề cập trong chƣơng:[1]
- Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình - Biến dạng cơ của vật rắn
- Sự nở vì nhiệt của vât rắn
- Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng - Sự chuyển thể của các chất
- Độ ẩm của không khí
2.1.2. Cấu trúc chương
Chƣơng "Chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể" có thể chia làm 3 phần chính: chất rắn, chất lỏng, sự chuyển thể. Cấu trúc logic của chƣơng có thể đƣợc mô tả theo các sơ đồ sau:[1]
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Chất rắn và chất lỏn sự chuyển thể” – VL10 Cụ thể nhƣ sau: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể Chất rắn Chất lỏng Sự chuyển thể Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định Biến dạng cơ của vật rắn Sự nở vì nhiệt của vật rắn Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng Sự chuyển thể của các chất Độ ẩm của không khí Chất rắn Chất rắn kết tinh Chất rắn đơn tinh thể -Có cấu trúc tinh thể -Có nhiệt độ nóng chảy xác định Chất rắn vô định hình
-Không có cấu trúc tinh thể
-Không có nhiệt độ nóng chảy xác định Chất rắn đa tinh thể
Có tính đẳng hƣớng Có tính dị hƣớng Có tính đẳng hƣớng
Biến dạng cơ và nở vì nhiệt của vật rắn
Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng
Sự chuyển thể của các chất
Biến dạng cơ của vật rắn Biến dạng cơ
Biến dạng đàn hồi
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
Biến dạng
không đàn hồi Δl =αlNở dài 0Δt
Nở khối
ΔV = βV0Δt, với β =3α
-Định luật Húc: hay ; Lực đàn hồi:Fđh =
Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng Hiện tƣợng căng bề mặt
Lực căng bề mặt f =σl Hiện tƣợng dính ƣớt, không dính ƣớt
Hiện tƣợng mao dẫn
Hiện tƣợng mức chất lỏng bên trong các ống có đƣờng kính nhỏ luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tƣợng mao dẫn
Độ ẩm của không khí
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ cấu trúc logic cụ thể từng nội dung có trong chương
2.2. Xây dựng các dạng bài tập theo định hƣớng PISA
TÌNH HUỐNG 1: VAI TRÒ CỦA MUỐI ĂN VỚI CƠ THỂ
Muối ăn có màu trắng, có dạng khối lập phƣơng, có nhiều trong tự nhiên ở trong nƣớc biển hay mỏ muối, sản xuất thành từng cánh đồng khai thác muối ven biển bằng cách dẫn nƣớc biển vào đồng rồi cho bay hơi nƣớc để tạo thành muối.
Muối là một khoáng chất thiết yếu, không chỉ giúp đồ ăn ngon hơn mà còn đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa của cơ thể.[15]
Hình 2.1. Diêm dân thu hoạch muối
Câu 1. Sau khi học xong bài “ Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình” . Hãy cho
biết cấu trúc của muối ăn? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [a1] vì HS nhận biết được cấu trúc tinh thể của muối ăn từ kiến thức lý thuyết đã họctừ bài 34) Độ ẩm của không khí Độ ẩm tuyệt đối a( g/m3 ) Độ ẩm cực đại A(g/m3 ) Chất rắn vô định hình Độ ẩm tỉ đối f = .100% hay f = .100%
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
Muối ăn có dạng khối lập phƣơng, do chúng có trúc tinh thể đƣợc gọi là chất rắn kết tinh.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ
Chỉ nói muối ăn có dạng khối lập phƣơng, chƣa nói đến cấu trúc tinh thể •Mã 0: trả lời sai
•Mã 9: không trả lời (hoặc bỏ giấy trắng).
Câu 2. Em hãy cho biết quy trình làm muối ăn? Tại sao muối ăn lại có các hạt to nhỏ
khác nhau? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [a1], [a2] vì HS trình bày được quy trình làm muối của người dân thông qua internet cũng như báo, đài, nhìn thực tế… ; quá trình hình thành tinh thể của muối ăn từ kiến thức lý thuyết đã học từ bài 34)
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
1.Bản chất của quá trình sản xuất muối biển là thực hiện phản ứng tách NaCl với nƣớc và các loại muối khác trong nƣớc biển. Phƣơng pháp phơi cát đƣợc các diêm dân dùng cát làm chất trung gian cho sự kết tinh muối.
Quy trình sản xuất muối sạch trên cát gồm 3 công đoạn chính: cấp nƣớc biển, sản xuất cát mặn và lọc chạt, kết tinh muối.
Để lấy đƣợc nƣớc biển ngƣời dân sẽ lợi dụng lúc thủy triều lên cao và trƣớc đó họ đã làm sẵn những hệ thống dẫn nƣớc vào đồi cát, cống dẫn nƣớc phải đƣợc đặt ở nơi nƣớc biển có nồng độ muối cao. Sau đó dƣới ánh nắng mặt trời nƣớc sẽ bị bốc hơi làm muối kết tụ lại trên bề mặt hạt cát.
Ngƣời dân sẽ thu đƣợc một hợp chất gọi là nƣớc chạt từ hệ thống đã lắng đọng và tiếp tục phơi nắng đến khi đã khô nƣớc, tốc độ bay hơi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và nền sân phơi. Bề mặt bốc hơi rộng thì nƣớc bốc hơi nhanh, nền sân phơi hấp thụ nhiệt càng lớn thì bốc hơi càng mạnh. Sau giai đoạn bay hơi, hạt muối lúc này đã đƣợc kết tinh ngƣời dân tiến hành nạo muối thu hoạch là kết thúc quy trình sản xuất muối.
2.Muối ăn có các hạt hạt to nhỏ khác nhau là do quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh chậm khác nhau.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ: Trả lời được 1 trong 2 ý trên
•Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng).
Câu 3.Hãy cho biết vai trò của muối trong đời sống? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [a5] vì HS giải thích được vai trò của muối ăn đối với đời sống)
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
Natri và Clo, thành phần chủ yếu của muối là 2 nguyên tố có vai trò hết sức quan trọng trong cân bằng thể dịch trong cơ thể, sự tồn tại và hoạt động bình thƣờng của tất cả các tế bào, hoạt động chức năng của tất cả các cơ quan và bộ phận trong cơ thể.
Nồng độ muối cũng nhƣ nhiều nguyên tố hóa học khác đƣợc giữ ở mức tƣơng đối cân bằng nhờ vào hoạt động của hệ thần kinh, nội tiết, tiết niệu và tiêu hóa.
Muối iốt còn cung cấp iốt cho cơ thể, giúp làm giảm nguy cơ mắc bệnh bƣớu cổ, giúp trẻ phát triển trí tuệ một cách đầy đủ. Nếu bị thiếu muối ít, cơ thể sẽ tự thích ứng bằng cách làm giảm đào thải natri qua nƣớc tiểu và mồ hôi. Đồng thời cơ thể cũng sẽ có cảm giác thèm ăn mặn hơn nên sẽ sớm có đƣợc lƣợng muối cần thiết trong cơ thể.
Thiếu muối nặng thì có thể dẫn tới chuột rút, hoa mắt, chóng mặt, có thể dẫn tới hôn mê và tử vong. Thiếu muối nặng thƣờng gặp ở những ngƣời ra quá nhiều mồ hôi do tập thể thao hoặc bị tiêu chảy nặng mà không đƣợc bù nƣớc và muối hợp lý.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ: Trả lời 2 trong 3 ý trên •Mã 0: trả lời sai
•Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng).
Câu 4. Vì sao khi bị đau họng chúng ta thƣờng súc miệng bằng nƣớc muối ấm? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [b5] vì HS biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu)
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
Khi bạn bị đau họng, thức ăn hay thậm chí là nƣớc uống đều giống nhƣ mặt giấy nhám chà xát vào cổ họng, chúng làm bạn cảm thấy đau đớn nhiều lần nhƣ thế trong ngày. Những lúc đó, súc miệng bằng nƣớc muối ấm giúp cổ họng bạn cảm thấy dịu hơn, dễ chịu hơn. Đó là nhờ nƣớc muối tạo ra một rào chắn bằng muối vững chắc, lấy đi rất nhiều chất dịch từ các mô ở trong vùng họng, đẩy theo virus ra ngoài.
Cảm giác nhẹ dịu vùng họng còn nhờ nƣớc muối trung hòa bớt loại axit vốn gây ra sự kích thích ở cổ họng. Muối loãng còn hỗ trợ sát trùng và kháng khuẩn cho vết thƣơng vùng cổ họng.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ Trả lời 2 trong 3 ý trên •Mã 0: trả lời sai
•Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng).
Câu 5. Tại sao chúng ta thƣờng ngâm rau sống trong nƣớc muối trong khoảng 15 phút
trƣớc khi ăn? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [b5] vì HS biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu)
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
Chúng ta thƣờng rửa rau sống bằng nƣớc muối bởi: trong rau sống khi chƣa đƣợc rửa sạch ngâm bằng nƣớc muối có chứa nhiều vi khuẩn. Khi ta ngâm nƣớc muối tức là nồng độ nƣớc muối cao hơn nồng độ trong rau sống. Theo cơ chế thẩm thấu và thẩm tách thì nƣớc muối sẽ từ bên ngoài đi vào bên trong làm cho vi khuẩn từ trong rau sống sẽ đi ra. khi vi khuẩn đi ra ngoài gặp môi trƣờng Muối cơ thể chƣa có khả năng thích nghi kịp thời dẫn tới vi khuẩn bị chết. Ta loại bỏ đƣợc vi khuẩn ra khỏi rau sống.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ
Chỉ trả lời là để diệt khuẩn, chƣa nói cơ chế diệt khuẩn •Mã 0: trả lời sai
•Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng).
Câu 6. Vì sao khi ƣớp bai lạnh ngƣời ta thƣờng rắc thêm một ít muối ăn? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [b5] vì HS biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu trên phiếu học tập của mình)
Trả lời
Mã hóa: 2, 1, 0, 9
•Mã 2: trả lời đúng đầy đủ
Vì khi rắc muối lên nƣớc đá muối sẽ tan và tạo thành dung dịch muối, vì dung dịch có nhiệt độ đông đặc thấp hơn dung môi, kết quả nƣớc đá tan và hạ nhiệt độ xuống dƣới 00C ( có thể xuống đến âm 250C) nên bia nhanh lạnh hơn.
•Mã 1: trả lời chưa đầy đủ
Chỉ nói đƣợc nhiệt độ đông đặc của nƣớc muối thấp hơn nhiều so với nƣớc nguyên chất.
•Mã 0: trả lời sai
TÌNH HUỐNG 2: THỦY TINH
Câu Kiến thức Kiểu câu
hỏi Mã hóa Năng lực hƣớng đến
1 Sự nóng chảy Đóng 0,1,2,9 NL nhận thức kiến thức VL – mức vận dụng, liên tƣởng 2 Sự phản ứng Đóng 0,1,2,9 NL tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ VL – mức dự Đoán 3 Sự giản nở Mở 0,1,2,9 NL tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ VL – mức dự Đoán
Hiện nay thủy tinh đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống của con ngƣời. Vì thủy tinh là một vật liệu cứng và không hoạt hóa nên nó là một vật liệu rất có ích. Rất nhiều đồ dùng trong nhà đƣợc làm từ thủy tinh nhƣ cốc, chén, bát, đĩa, đèn,… cho đến các dụng cụ trang trí, sử dụng trong phòng thí nghiệm để làm đũa thủy tinh, ống nghiệm, bình cầu, bình tam giác,…
Câu 1: Thủy tinh thông thƣờng có nhiệt độ nóng chảy xác định hay không xác định?
( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [a1] vì HS nhận biết được thủy tinh không có nhiệt độ nóng chảy xác định từ kiến thức lý thuyết đã học từ bài 34)
Trả lời
Mã hóa 2, 1, 0, 9
•Mã 2: Trả lời đúng hoàn toàn.
Thủy tinh thông thƣờng có nhiệt độ nóng chảy không xác định vì nó là chất vô định hình. Khi đun nóng, nó mềm dần rồi mới chảy ra, vì vậy có thể tạo ra những đồ vật hay đồ dùng có hình dạng nhƣ ý muốn.
•Mã 1: Trả lời có ý đúng
•Mã 0: Trả lời sai hoàn toàn
•Mã 9: Không trả lời.
Câu 2: Làm thế nào để khắc đƣợc thủy tinh tạo ra những hình ảnh đẹp? ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [b5] vì HS trình bày được quá trình và kết quả tìm hiểu của mình)
Trả lời
Mã hóa 2, 1, 0, 9
•Mã 2: Trả lời đúng hoàn toàn.
Muốn khắc thủy tinh, ngƣời ta nhúng vào sáp nóng chảy, lấy ra cho nguội, dùng vật nhọn tạo thành hình, chữ,… cần khắc. Khi khắc, lớp sáp mất đi rồi nhỏ dung dịch HF vào thủy tinh sẽ bị ăn mòn ở những nơi đã bị cạo đi lớp sáp.
Nếu không có bột HF, ta có thể thay thế bằng dung dịch H2SO4 đặc và bột CaF2. •Mã 1: Trả lời có ý đúng
•Mã 0: Trả lời sai hoàn toàn
•Mã 9: Không trả lời.
Câu 3: Tại sao rót nƣớc nóng vào cốc thủy tinh dày dễ vỡ hơn là rót vào cốc thủy tinh
mỏng? Để tránh cốc thủy tinh bị nứt khi rót nƣớc sôi vào ngƣời ta cần làm gì? Giải thích. ( Câu hỏi này giúp học sinh hình thành được năng lực [a5] vì HS giải thích được sự nở vì nhiệt của các vật rắn)
Trả lời
Mã hóa 2, 1, 0, 9
Mã 2: Trả lời đúng hoàn toàn.
Thủy tinh truyền nhiệt kém, vì vậy khi rót nƣớc vào ly thủy tinh dày thì lớp ngoài tiếp xúc nhiệt lâu hơn lớp trong dẫn đến sự giản nở vì nhiệt không đồng đều, làm cho cốc bị vỡ. Còn cốc thủy tinh mỏng thì sự giản nở về nhiệt đồng đều hơn nên thƣờng ít bị vỡ hơn.
Để tránh cốc thủy tinh bị nứt khi rót nƣớc sôi vào ngƣời ta thƣờng bỏ thêm chiếc thìa nhôm vào cốc nƣớc khi rót nƣớc vì nguyên nhân đó là: Nhôm là chất thu nhiệt và giữ nhiệt tốt, sẽ hấp thụ bớt nhiệt của nƣớc làm cốc không bị thay đổi nhiệt độ nhiều, độ giản nở không quá cao
•Mã 1: Trả lời có ý đúng
•Mã 0: Trả lời sai hoàn toàn
•Mã 9: Không trả lời.
TÌNH HUỐNG 3: NƢỚC – TIẾT KIỆM NƢỚC BẰNG ỐNG NHỎ GIỌT
Nƣớc là một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có công thức hóa học là H2O. Với các tính chất lý hóa đặc biệt (ví dụ nhƣ tính lƣỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thƣờng của khối lƣợng riêng), nƣớc là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. 70% diện tích bề mặt của Trái Đất đƣợc nƣớc che phủ nhƣng chỉ 0,3% tổng lƣợng nƣớc trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nƣớc uống.
Nƣớc là nguồn tài nguyên thiết yếu phục vụ cho đời sống và sản uất. Mọi ngành nghề, từ nông nghiệp, phát điện và sản xuất công nghiệp cho tới du lịch đều phải dựa vào nƣớc để duy trì và phát triển. Đó là lý do vì sao con ngƣời, các