2.1.1.XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ “KHÔNG KHÍ XUNG QUANH TA”
Dựa vào các bƣớc xây dựng chủ đề chủ đề tích hợp xuyên môn đã trình bày ở chƣơng 1, chúng tôi xây dựng chủ đề “KHÔNG KHÍ XUNG QUANH TA” nhƣ sau:
Bƣớc 1.Lựa chọn chủ đề, xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề. Không khí là một dạng vật chất vô cùng gần gũi với đời sống, nó có mặt ở khắp nơi trên Trái Đất. Mặt khác, ô nhiễm môi trƣờng không khí cũng đang là vấn đề cấp bách đối với mỗi quốc gia hiện nay. Ô nhiễm môi trƣờng không khí tác động tiêu cực đến tình hình sức khỏe con ngƣời, biến đổi khí hậu và hệ sinh thái tự nhiên. Từ đây có thể giáo dục ý thức trách nhiệm công dân trong việc bảo vệ bầu không khí chung. Vì vậy, tôi lựa chọn chủ đề “Không khí xung quanh chúng ta”. Không khí là một nội dung xuất hiện trong hầu hết các môn Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí. Nội dung chủ đề đƣợc trình bày ở Hình 2.1.
Bƣớc 2.Xây dựng mục tiêu dạy học chủ đề.
Tên chủ đề Mục tiêu dạy học
KHÔNG KHÍ XUNG QUANH TA
1. Về kiến thức: Khai thác đƣợc các văn bản khoa học để tìm hiểu
về các thành phần của không khí, vai trò của không khí và các đặc tính của không khí.
2. Về kỹ năng:
- Tiến hành đƣợc thí nghiệm và quan sát thí nghiệm để nhận biết các thành phần chính của không khí gồm oxi duy trì sự cháy và nitơ không duy trì sự cháy.
- Tiến hành đƣợc thí nghiệm, phân tích và lập luận để nhận biết đƣợc tác dung “giữ nhiệt” của bể kính và khí CO2, từ đó hiểu đƣợc cơ chế gây hiệu ứng nhà kính.
- Có hành động cụ thể bảo vệ môi trƣờng.
3. Về thái độ: Có thái độ thân thiện với môi trƣờng, ý thức đƣợc trách nhiệm cá nhân và cộng đồng để bảo vệ bầu khí quyển trong lành.
Bƣớc 3.Xây dựng các nội dung dạy học chủ đề.
Xem ở mục 2.3. Nội dung chủ đề “KHÔNG KHÍ XUNG QUANH TA”.
Bƣớc 4.Lập kế hoạch dạy học.
Thời gian dự kiến: 7 buổi. Xây dựng các hoạt động dạy học từng nội dung của chủ đề:
Địa chỉ các nội dung dạy học nhƣ sau:
NỘI DUNG 1. SỰ TỒN TẠI CỦA KHÔNG KHÍ ... 20 NỘI DUNG 2. THÀNH PHẦN CỦA KHÔNG KHÍ ... 28 NỘI DUNG 3. KHÔNG KHÍ VÀ QUÁ TRÌNH HÔ HẤP CỦA SINH VẬT ... 33
NỘI DUNG 4. KHÔNG KHÍ VÀ SỰ CHÁY ... 41
NỘI DUNG 5. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. MÁI NHÀ CHUNG MÀU XANH ... 45 NỘI DUNG 1. SỰ TỒN TẠI CỦA KHÔNG KHÍ
Mục tiêu:
- Làm đƣợc thí nghiệm để nhận biết đƣợc sự tồn tại của không khí;
- Thực hiện đƣợc thí nghiệm chứng minh không khí có khối lƣợng và nêu và giải thích đƣợc các ví dụ không khí gây ra áp suất.
Địa chỉ các hoạt động:
Hoạt động 1. Nhận biết sự tồn tại của không khí ... 21 Hoạt động 2. Nhận biết các đặc tính của không khí: không khí có khối lƣợng và gây ra áp suất. ... 23 HOẠT ĐỘNG 1. NHẬN BIẾT SỰ TỒN TẠI CỦA KHÔNG KHÍ
Vấn đề đặt ra: Không khí rất cần cho sự sống. Vậy không khí có ở đâu? Bằng
cách nào để nhận biết có không khí xung quanh chúng ta?
Yêu cầu HS thực hiện thảo luận nhóm và trả lời vào phiếu học tập số 1.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Bằng cách nào để nhận biết có không khí xung quanh chúng ta? (làm thế nào, với cái gì, ở đâu).
... ... ...
- Sau khi thảo luận để đƣa ra các giải pháp, HS tiến hành công việc nhận biết có không khí, HS có thể lấy các túi nilon hoặc các quả bóng bay, ghi tên HS và vị trí tại đó HS “thu nhận” không khí, sau đó trình bày vào vở điều họ đã thực hiện.
- GV cho học sinh quan sát bao ni lông căng phồng, yêu cầu HS làm việc theo nhóm 4 ngƣời và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 2.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
HS trả lời các câu hỏi:
Câu 1. Tại sao túi ni lông căng phồng?
Câu 2. Làm sao để biết “Trong bao ni lông căng phồng có
gì?”. Hãy đề xuất thí nghiệm kiểm chứng.
- GV có thể gợi ý cho HS cách làm thí nghiệm kiểm chứng: Dùng kim (mũi bút) đâm thủng túi ni lông căng phồng, đặt tay vào lỗ thủng học sinh cảm nhận có một luồn không khí mát bay ra từ lỗ thủng.
GV gọi HS nhận xét và đi đến kết luận 1: “Xung quanh
mọi vật đều có không khí”.
- GV cho HS quan sát các mẫu thật. Xung quanh mọi vật đều có không khí. Vậy quan sát cái chai, hay hòn gạch, miếng bọt biển, xung quanh chúng có gì?
Yêu cầu HS thực hiện phiếu học tập số 3 theo nhóm.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
HS trả lời các câu hỏi:
Câu 1. Trong chai rỗng có gì?
Câu 2. Những chỗ rỗng bên trong hòn gạch có gì? Câu 3. Những chỗ rỗng bên trong miếng bọt biển có gì? Câu 4. Em hãy đề xuất các thí nghiệm kiểm chứng.
- GV có thể gợi ý các thí nghiệm kiểm chứng: +Thí nghiệm 1: Đặt chai rỗng vào trong chậu nƣớc, quan sát thấy có bọt khí nổi lên chứng tỏ phần rỗng trong chai có không khí.
+Thí nghiệm 2: Đặt miếng bọt biển vào trong chậu nƣớc dùng tay nén miếng bọt biển, quan sát thấy có bọt khí nổi lên chứng tỏ những chỗ rỗng bên trong miếng bọt biển có không khí.
+ Thí nghiệm 3: Đặt viên gạch xây vào trong chậu nƣớc, quan sát tháy có bọt khí nổi lên, chứng tỏ những chỗ rỗng trong viên gạch có chứa không khí.
- Các nhóm rút ra kết luận 2: “Những chỗ rỗng bên trong vật đều có không khí” - Các nhóm tổng kết: Không khí có ở xung quanh chúng ta. Khi hít vào, không khí đi vào trong cơ thể; khi thở ra, không khí đi ra khỏi cơ thể. Chúng ta có thể đựng không khí vào trong cái túi, cái túi phồng lên, điều đó cho thấy có không khí bên trong. Gió là do không khí chuyển động.
- GV rút ra kết luận: “Không khí có ở xung quanh mọi vật, kể cả bên trong
những vật rỗng”.
Yêu cầu HS làm việc cá nhân thực hiện phiếu học tập số 4
Câu 1. Tìm ví dụ chứng tỏ không khí có ở xung quanh ta và không khí có trong
từng chỗ rỗng của mọi vật.
Câu 2. HS quan sát các quả bóng, cái bơm tiêm, cái bơm xe đạp và cho các em trả
lời các câu hỏi:
+ Trong các quả bóng có gì?
+ Trong cái bơm tiêm có gì? Điều đó chứng tỏ không khí có ở đâu?
+ Khi bơm xe em thấy có hiện tƣợng gì xảy ra đối với ruột xe? Điều đó chứng tỏ điều gì?
HOẠT ĐỘNG 2. NHẬN BIẾT CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KHÔNG KHÍ: KHÔNG KHÍ CÓ KHỐI LƢỢNG VÀ GÂY RA ÁP SUẤT
Thí nghiệm 1: Không khí có khối lƣợng.
- GV giới thiệu: Không khí là vật chất, vì vậy nó có khối lƣợng.
- HS làm việc cá nhân, sau đó làm việc nhóm để đƣa ra các phƣơng án chứng tỏ không khí có khối lƣợng.
- Gợi ý phƣơng án thí nghiệm: Cân bóng đã bơm căng, sau đó xì bớt hơi (không khí) trong bóng. Quan sát kim của cân hoặc so sánh chỉ số trƣớc và sau khi bỏ bớt không khí.
Thí nghiệm 2: Không khí có gây ra áp suất.
- GV thông báo: Vì không khí cũng có khối lƣợng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao quanh Trái Đất. Áp suất này đƣợc gọi là áp suất khí quyển.
-Để chứng tỏ không khí gây ra áp suất, ta có thể thực hiện:
Phương án 1.
- Vật liệu: cốc, chậu nƣớc, bìa cứng.
- Tiến hành: Đổ đầy nƣớc vào một chiếc cốc thủy tinh. Đặt lên miệng cốc một tấm bìa cứng. Dùng tay giữ tấm bìa rồi úp nƣớc cốc nƣớc lại. Bỏ tay khỏi tấm bìa, tấm bìa không bị rơi ra.
HS làm việc cá nhân để thực hiện phiếu học tập sô 5.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5
Từ thí nghiệm, hãy tiến hành giải thích: Tại sao khi lộn ngƣợc nhanh một cốc nƣớc đầy đƣợc đậy kín bằng một tờ giấy không thấm nƣớc thì nƣớc không chảy ra ngoài?
- GV gợi ý trả lời: Khi lộn ngƣợc một cốc nƣớc đầy đƣợc đậy kín bằng một tờ giấy không thấm nƣớc thì nƣớc không chảy ra ngoài. Vì lúc này áp suất khí quyển tác dụng vào mặt dƣới của tờ giấy cân bằng với áp suất cột nƣớc trong cốc tác dụng vào mặt trên của tờ giấy nên nƣớc không chảy ra ngoài.
Phương án 2. Thổi bong bóng. - Vật liệu: một vài cái bong bóng
- Tiến hành: thổi một vài cái bong bóng
- GV yêu cầu HS thổi bong bóng, sau đó cho biết, khi chúng ta thổi, bong bóng căng phồng, sở dĩ nhƣ vậy là do không khí gây áp suất lên mặt trong bong bóng làm bong bóng căng phồng. Bởi vì lẽ đó, khi chúng ta tiếp tục thổi thì đến một lúc nào đó, bong bóng sẽ tự nổ.
- Rút ra kết luận: Không khí gây ra áp suất.
HS làm việc theo nhóm để giải quyết phiếu học tập số 6
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 6
Cắm một ống thủy tinh ngập trong nƣớc, rồi lấy ngón tay bịt kín đầu phía trên và kéo ống ra khỏi nƣớc.
Câu 1. Nƣớc có chảy ra khỏi ống hay không? Tại sao?
Câu 2. Nếu bỏ ngón tay bịt đầu trên của ống ra thì xảy ra hiện
Câu 1. Nƣớc không chảy ra khỏi ống vì áp lực của không khí tác dụng vào
nƣớc từ dƣới lên lớn hơn trọng lƣợng của cột nƣớc (áp lực của không khí bằng trọng lƣợng của cột nƣớc cao 10,37 m).
Câu 2. Nếu bỏ ngón tay bịt đầu trên của ống ra thì nƣớc sẽ chảy ra khỏi ống vì
khi bỏ ngón tay bịt đầu trên của ống thì khí trong ống thông với khí quyển, áp suất khí trong ống cộng với áp suất cột nƣớc trong ống lớn hơn áp suất khí quyển, bởi vậy làm nƣớc chảy từ trong ống ra.
HS làm việc cá nhân thực hiện phiếu học tập số 7
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 7
Năm 1654, Ghê-rích (1602-1678), Thị trƣởng thành phố Mác-đơ-buốc của Đức đã làm thí nghiệm sau:
Ông lấy hai bán cầu bằng đồng rỗng, đƣờng kính khoảng 30cm, mép đƣợc mãi nhẵn, úp chặt vào nhau sao cho không khí không lọt vào đƣợc. Sau đó ông dùng máy bơm rút không khí bên trong quả cầu ra ngoài qua một van gắn vào một bán cầu rồi đóng khóa van lại. Ngƣời ta phải dùng hai đàn ngựa, mỗi đàn tám con mà cũng không kéo đƣợc hai bán cầu rời ra. Hãy giải thích tại sao?
- GV gợi ý trả lời: Vì khi rút hết không khí trong quả cầu ra thì áp suất trong quả cầu bằng 0, trong khi đó vỏ quả cầu chịu tác dụng của áp suất khí quyển từ mọi phía làm 2 bán cầu ép chặt với nhau.
HS làm việc cá nhân thực hiện phiếu học tập số 8.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 8
Câu 1. Hút bớt không khí trong một vỏ hộp đựng sữa bằng giấy, ta thấy vỏ hộp bị
Câu 2. Tƣơng tự hãy giải thích các trƣờng hợp sau:
- Bẻ một đầu ống thuốc tiêm, thuốc không chảy ra đƣợc, bẻ 2 đầu, thuốc chảy ra dễ dàng.
Câu 3. Đọc và khai thác văn bản
- Khí quyển là gì?
- Áp suất khí quyển là gì?
- Áp suất khí quyển tồn tại những đâu? - GV gợi ý trả lời:
Câu 1. Khi hút bớt không khí trong vỏ hộp ra thì áp suất của không khí trong
hộp nhỏ hơn áp suất ở ngoài nên vỏ hộp chịu tác dụng của áp suất không khí từ ngoài vào làm vỏ hộp bị bẹp theo mọi phía.
Câu 2. Tác dụng của lỗ nhỏ trên ấm trà: Để không khí từ bên ngoài vào bên
trong ấm trà. Lúc này, khi rót nƣớc trà thì nƣớc trà sẽ chảy xuống nhanh hơn. Nƣớc trà chảy xuống nhanh hơn nhờ hai áp suất đó là áp suất của nƣớc và áp suất khí quyển.
- GV giới thiệu thêm: Áp suất khí quyển tác dụng lên mọi vật trên Trái Đất theo mọi phƣơng. Khi lên cao, áp suất khí quyển giảm. Ở áp suất thấp, lƣợng oxi trong máu giảm, ảnh hƣởng đến sự sống của con ngƣời và động vật. Khi xuống các hầm sâu, áp suất khí quyển tăng gây ra các áp lực chèn ép lên các phế nang của phổi và màng nhĩ, ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.
Từ đó ta có biện pháp để bảo vệ sức khỏe thì cần tránh thay đổi áp suất đột ngột, tại những nơi áp suất quá cao hoặc quá thấp cần mang theo bình oxi.
NỘI DUNG 2. THÀNH PHẦN CỦA KHÔNG KHÍ Mục tiêu: - Nêu đƣợc một số thành phần chính của không khí. - Vẽ đƣợc biểu đồ thể hiện thành phần phần trăm các thành phần đó trong không khí. - Thực hiện đƣợc một số thí nghiệm để chứng minh đƣợc trong không khí có hơi nƣớc, vi sinh vật và bụi bẩn.
- Thực hiện đƣợc thí nghiệm để xác định tỉ lệ phần trăm khí oxi trong không khí.
Địa chỉ các hoạt động:
Hoạt động 1. Tìm hiểu quan niệm ban đầu của học sinh về các thành phần của không khí. ... 28 Hoạt động 2. Xác định tỉ lệ phần trăm của khí oxi trong không khí ... 28 Hoạt động 3. Ngoài khí oxi và nitơ, không khí còn chứa những chất gì khác? ... 30 HOẠT ĐỘNG 1. TÌM HIỂU QUAN NIỆM BAN ĐẦU CỦA HỌC SINH VỀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA KHÔNG KHÍ.
- Yêu cầu HS liệt kê các vật chất có trong không khí (Theo em, trong không khí xung quanh ta có thể chứa những vật chất gì?).
- Dự đoán câu trả lời của HS: các khí oxi, nitơ, cacbonic, hiđro, hơi nƣớc, bụi bẩn…
HOẠT ĐỘNG 2. XÁC ĐỊNH TỈ LỆ PHẦN TRĂM CỦA KHÍ OXI TRONG KHÔNG KHÍ
Vấn đề đặt ra: Làm thế nào để xác định đƣợc sự có mặt của khí oxi trong không
khí và hơn nữa, đo đƣợc tỉ lệ phần trăm của khí oxi trong không khí?
Thí nghiệm 1: Xác định sự có mặt của oxi trong không khí.
- Yêu cầu HS thiết kế thí nghiệm chứng mình sự có mặt của khí oxi trong không khí. - GV gợi ý thí nghiệm:
+ Lấy 2 cây nến giống nhau, đốt cháy cả 2 cây. Dùng bình thủy tinh chụp lên 1 trong 2 cây, cây kia để bình thƣờng.
Yêu cầu HS quan sát hiện tƣợng xảy ra.
+ Hiện tƣợng: Cây nến bên ngoài vẫn cháy trong khi cây nến bên trong bình thủy tinh cháy đƣợc một khoảng thời gian ngắn rồi tắt hẳn.
- Yêu cầu HS giải thích hiện tƣợng, từ đó rút ra đƣợc kết luận có thể phát hiện khí oxi nhờ sự cháy hay trong không khí có oxi.
Thí nghiệm 2: Xác định tỉ lệ phần trăm của khí oxi trong không khí. - Dụng cụ thí nghiệm:
Hình 2.3. Thí nghiệm xác định tỉ lệ phần trăm của khí oxi trong không khí.
+ Ống thủy tinh hình trị có chia vạch 6 phân bằng nhau;
+ Chậu thủy tinh cỡ bé;
+ Muôi sắt có gắn sẵn nút cao su; + Các mẫu nến nhỏ;
+ Dung dịch nƣớc vôi trong có nhỏ vài giọt phenolphtalein để dung dịch có màu hồng nhạt dễ quan sát.
- Tiến hành thí nghiệm:
GV tiến hành thí nghiệm và yêu cầu HS quan sát, nhận xét, điền vào phiếu học tập.
Bƣớc 1:
+ Dùng ống thủy tinh chia thành 6 phần bằng nhau. Đặt ống thủy tinh vào trong chậu nƣớc.
+ Cho nƣớc vôi trong từ từ vào chậu và ống thủy tinh sao cho