trong phịng thí nghiệm.
Để thu được methane ta dùng cách dời nước.
HS dự đốn kết quả sau đó kiểm chứng kết quả bằng cách xem hình 2.4
Nhận thấy ban đầu hỗn hợp có màu vàng của khí clo sau dần mất màu. Khi cho mẩu quỳ tím vào quỳ tím chuyển sang màu hồng. - HS nhận diện được vấn đề thực tiễn. - HS phân tích làm rõ nội dung của vấn đề. - Đề xuất được giả thuyết khoa học.
Hình 2.4. Methane tác dụng với khí clo khí clo
GV tiến hành thí nghiệm sục khí methane vào dung dịch KMnO4 1%, dung dịch brom. Quan sát màu của dung dịch KMnO4, dung dịch brom sau phản ứng. như hình vẽ
Hình 2.5. Điều chế và thử tính chất của methane chất của methane
Tiếp tục GV làm thí nghiệm:
Hiện tượng quan sát được Ở thí nghiệm sục khí methane vào dung dịch brom thấy dung dịch chuyển từ màu nâu đỏ sang khơng màu chứng tỏ có phản ứng xảy ra.
Ở thí nghiệm sục khí methane vào dung dịch KMnO4 1% thấy dung dịch KMnO4 1% không đổi màu chứng tỏ khơng có phản ứng xảy ra.
HS quan sát thí nghiệm các hiện tượng xảy ra và giải thích.
Cho mẩu diêm đang cháy tiến lại gần đầu ống dẫn khí rồi đưa một mẩu sứ trắng vào ngọn lửa methane đang cháy.
Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm và nhận xét hiện tượng:
- Khí methane cháy cho ngọn lửa màu gì ?
Và giải thích: Vì sao khi đưa chén sứ vào ngọn lửa của methane đang cháy thì thấy có hơi nước đọng lại và có chất màu đen bám vào chén sứ?
Câu hỏi thảo luận:
+ Người ta điều chế methane và các đồng đẳng bằng phương pháp nào khác nữa không?
+ Cho biết sản phẩm tạo thành giữa propane với clo và brom với tỷ lệ 1:1 ( ánh sáng). Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra, cho biết sản phẩm chính và gọi tên sản phẩm chính.
+ Giải thích tại sao khi ngọn nến cháy bình thường khơng có khói nhưng khi cho 1 miếng kim loại lên trên ngọn lửa lại có khói đen bám vào miếng kim loại?
Viết các phương trình hóa học của phản ứng. - Huy động được các kiến thức liên quan và thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn. - HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn.
NỘI DUNG 5: BIOGAS- NHIÊN LIỆU XANH
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Biểu hiện NL VDKT vào
thực tiễn
Hoạt động 1: Tìm hiểu lợi ích và tác hại của biogas
Nhóm 1 trình bày về mơ hình sử dụng biogas từ đó đưa ra câu hỏi thảo luận cho các nhóm cịn lại.
Nhóm 1 trình bày mơ hình sử dụng biogas, ngun lí để sinh ra khí biogas Hình 2.6. Mơ hình sử dụng biogas Phiếu học tập số 1 - Khí Biogas là gì ? - Ngun lí để sinh ra khí Biogas ? - Thành phần cấu tạo và TCVL, TCHH của khí biogas. - Các hộ chăn nuôi sản xuất biogas từ nguồn nào?
- Kể tên những lợi ích khi các hộ chăn nuôi áp dụng công nghệ biogas? - HS nhận diện được vấn đề thực tiễn, nhận ra được những mâu thuẫn phát sinh từ vấn đề, có thể đặt được câu hỏi có vấn đề. - Huy động được các kiến thức liên quan và thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn.
Hội thảo khoa học và cơng nghệ “Tìm hiểu về quy trình xây dựng, xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm biogas và sử dụng đúng kĩ thuật” GV yêu cầu nhóm 2 trình bày nội dung tìm hiểu của nhóm mình.
Nhóm 2 thuyết trình về nội dung đã tìm hiểu và đưa ra câu hỏi cho các nhóm khác tỏng phiếu học tập số 2
Phiếu học tập số 2
- Trình bày hệ thống lắp đặt hầm biogas.
- Hãy giới thiệu quy trình vận hành biogas.
- Nguyên liệu để các hộ gia đình sản xuất khí biogas? Chất thải sau khi sản xuất ra khí biogas được xử lí thế nào? + Vai trị của khí biogas trong bảo vệ mơi trường.
+ Ưu điểm và hạn chế của việc sử dụng khí biogas.
- HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn. - HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát... để nghiên cứu sâu vấn đề. Hoạt động 3: Đề ra các giải pháp Methane là khí nhà kính quan trọng thứ hai, sau khí cacbonic gây tác động trực tiếp đến sự biến đổi khí hậu của trái đất. Ảnh hưởng đến trái đất như khí quyển nóng lên, dâng cao mực nước biển, gia tăng hạn hán, lũ lụt... Em hãy đề ra các giải pháp để giảm thiểu khí nhà kính và ô nhiễm môi trường.
Mỗi nhóm đóng vai trị một
HS dựa vào kiến thức đã học và thực tiễn đưa ra các biện pháp để giảm thiểu khí nhà kính và ơ nhiễm mơi trường:
+ Hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch đồng thời tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế thân thiện với môi trường như năng lượng gió, mặt trời,, thủy triều, địa nhiệt...
+ Cần có các biện pháp xử lý ô nhiễm khơng khí muốn vậy phải
- HS giải quyết vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức đã học khám phá. - Đề xuất các ý tưởng mới về vấn đề đó hoặc các vấn đề thực tiễn liên quan.
trong các nhân vật trên và có từ 2-3 phút để nêu lên quan điểm của mình: các nhóm khác sẽ đưa ra câu hỏi hoặc phản biện nếu có. Sau khi thảo luận, cả lớp đưa ra quyết định về việc có nên hay khơng nên đầu tư vào năng lượng tái tạo khơng? Qua đó, thiết kế một tờ quảng cáo về lợi ích của việc sử dụng biogas để thuyết phục các công ty đầu tư.
nghiên cứu các biện pháp chuyển CO2 thành chất khác, giảm lượng các khí metane, halogen, clo, flo,... thải ra mơi trường.
+ Tích cực trồng nhiều cây xanh để giảm thải lượng ô nhiễm mơi trường gây hiệu ứng nhà kính.
NỘI DUNG 6: NGUỒN NHIÊN LIỆU HIỆN ĐẠI
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Biểu hiện NL VDKT vào
thực tiễn
Hoạt động 1: Tìm hiểu về dầu mỏ
GV yêu cầu nhóm 3 “Trung tâm nghiên cứu dầu mỏ “Dầu mỏ - Nguồn năng lượng tối ưu của loài người”.
Nhóm 3 cử đại diện báo cáo trong 5 phút trình bày về phần tìm hiểu của nhóm mình. Trong bài báo cáo làm rõ các vấn đề trong phiếu học tập số 3.
Phiếu học tập số 3
- Quy trình khai thác dầu mỏ được diễn ra như thế nào? - Đối với nền kinh tế nước ta thì dầu mỏ có vai trị như thế nào?
- Ở Việt Nam và các nước
- HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn. - HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát... để nghiên
Sau khi nhóm 3 thuyết trình các nhóm khác nhận xét và bổ sung ý kiến để hoàn thiện nội dung về dầu mỏ trong phiếu học tập.
trên thế giới dầu mỏ được phân bố như thế nào?
Hãy trình bày ảnh hưởng của dầu mỏ đến môi trường và đưa ra các biện pháp khắc phục.
- Vai trò của dầu mỏ đối với đời sống kinh tế - xã hội?
cứu sâu vấn đề.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về khí thiên nhiên
GV u cầu nhóm 4 cử đại diện đóng vai là chuyên gia dầu khí Việt Nam trình bày bài báo cáo “Tình hình khai thác và sử dụng khí thiên nhiên ở nước ta”.
Nhóm 4 cử đại diện của nhóm mình lên trình bày báo cáo làm rõ các vấn đề trong phiếu học tập số 4.
Phiếu học tập số 4
- Khí thiên nhiên được hình thành như thế nào?
- Khí thiên nhiên được khai thác bằng cách nào?
- Ở Việt Nam và các nước trên thế giới tình hình khai thác khí thiên nhiên như thế nào?
- Khí thiên nhiên có những ứng dụng gì quan trọng đối với đời sống.
- Để tiết kiệm và hiệu quả ta nên sử khí thiên nhiên như
GV: + Đánh giá hoạt động nhóm. + Tổng kết. + Rút kinh nghiệm. thế nào? Các nhóm hồn thành đánh giá trong nhóm, rút kinh nghiệm cho nhiệm vụ sau.
2.3.2 Chủ đề: Alkane và những ứng dụng thực tiễn
2.3.2.1 Lí do chọn đề tài
Alkane nguồn nguyên liệu không thể thiếu cho trong cuộc sống hiện đại.
Từ C1 đến C10 alkane có rất nhiều ứng dụng khác nhau chính vì vậy chúng tơi muốn cho học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng của các alkane.
2.3.2.2 Cơ sở tích hợp
Sau khi học sinh đã học xong các bài sau trong chương trình lớp 10 và 11
STT Môn học Tên bài Chương – lớp
1 Hóa học Bài 33: Alkane đồng đẳng, đồng phân và danh pháp Chương 5: Hiđrocacbon no Lớp 11 (Nâng cao) Bài 34: Alkane: cấu trúc phân tử và
tính chất vật lí
Bài 35: Alkane: tính chất hóa học, nguồn gốc, ứng dụng.
Bài 38: Thực hành phân tích định tính: điều chế và tính chất của metan
2 Sinh học
Bài 22: Dinh dưỡng chuyển hóa vật
chất và năng lượng ở vi sinh vật. Chương 1: Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật Lớp 11 (Nâng cao) Bài 26: Chuyển hóa vật chất ở động
vật.
Bài 27: Chuyển hóa vật chất ở thực vật.
3 Địa lí
Bài 32: Địa lí các ngành cơng nghiệp Chương 8:
Địa lí cơng nghiệp Lớp 10 (Cơ bản)
2.3.2.3 Nội dung tích hợp
Học sinh lớp 11, thời gian dự kiến: 2 tiết
2.3.2.4 Mục tiêu dạy học
1- Kiến thức
- Biết được ứng dụng của từng nhóm alkane.
- Biết cách sử dụng các alkane từ những thuộc tính đã học trong các bài. - Giải thích được tại sao với từng loại alkane lại có ứng dụng như vậy. 2- Kỹ năng
- Giải thích được các hiện tượng thực tế và rút ra nhận xét. - Giải được các bài tập liên về alkane.
- Rèn luyện kĩ năng nghiên cứu khoa học và thực hành hóa học. - Rèn luyện ý thức và kỹ năng hợp tác làm việc nhóm.
- Rèn luyện kỹ năng công nghệ thông tin, thẩm mỹ và tính sáng tạo.
- Rèn luyện khả năng trình bày báo cáo trước tập thể một cách mạch lạc, tự tin, thuyết phục.
- Giải được các bài tập liên quan đến alkane. 3 - Thái độ
- Thái độ tích cực, chủ động, nhiệt tình, tự giác tham gia các hoạt động.
- Các em đam mê và yêu thích mơn Hóa học hơn, vì những ứng dụng cơ bản nhưng cần thiết trong cuộc sống
- Xây dựng ý thức bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. 4 - Năng lực hướng đến
Ngoài việc phát triển các NL chung và NL mơn học Hóa học, tập trung phát triển NL VDKTHH vào thực tiễn cho HS:
- Phân tích các cơng việc cần thực hiện để hồn thành nhiệm vụ của nhóm; - Theo dõi tiến độ hoàn thành các nhiệm vụ được giao khi hoạt động theo nhóm.
- Lắng nghe, chia sẻ ý kiến của các thành viên trong nhóm; rút kinh nghiệm và góp ý cho thành viên trong nhóm.
2.3.2.5 Phương pháp dạy học
- PPDH dự án kết hợp sử dụng các phương tiện dạy học, làm thí nghiệm nghiên cứu, hợp tác nhóm.
2.3.2.6 Nội dung chủ đề
Alkane có những ứng dụng rất lớn trong thực tiễn, hình 2.7 đưa ra sơ đồ những ứng dụng ấy.
Tiến trình dạy học được thực hiện theo các hoạt động:
Hình 2.7. Alkane và những ứng dụng thực tiễn
Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Giao nhiệm vụ cho HS trước buổi học 2 tuần. Các nhiệm vụ giao cho HS theo nhóm, hình thức theo một dự án.
- GV chia lớp thành 5 nhóm với các hoạt động đã phân công chuẩn bị ở nhà: + Nhóm 1: Tìm hiểu về sản xuất ure (phân đạm).
+ Nhóm 2: Tìm hiểu về sản xuất khí dùng trong bật lửa. + Nhóm 3: Tìm hiểu về sản xuất khí gas.
+ Nhóm 4: Tìm hiểu về sản xuất xăng. + Nhóm 5: Tìm hiểu về sản xuất nến.
- SGK hóa học 11, địa lý 10, sinh học 11, vật lí 10. - Giáo án, máy vi tính, máy chiếu, internet.
- Bút dạ, giấy khổ A0 HS thảo luận nhóm. - Chuẩn bị các thí nghiệm
2. Học sinh
- Chuẩn bị trước nhiệm vụ được giao ở nhà theo nhóm.
- Chuẩn bị các đồ dùng phục cho quá trình tìm hiểu chủ đề học tập.
Tiến trình thực hiện Hoạt động của GV Hoạt động của HS Biểu hiện NL VDKT vào thực tiễn
Hoạt động 1: TÌM HIỂU VỀ SẢN XUẤT UREA (PHÂN ĐẠM)
Gv yêu cầu nhóm 1 lên trình bày sản phẩm tìm hiểu của nhóm mình trong vịng 10 phút
Nhóm 1 của đại diện lên trình bày
Hình 2.8. Nhà máy đạm Phú Mỹ
Nhà máy sản xuất Đạm Phú Mỹ trực thuộc Tổng Cơng ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí (PVFCCo) được đặt tại Khu cơng nghiệp Phú Mỹ 1, thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Với diện tích 63 hecta với số vốn đầu tư 397 triệu USD sử dụng công nghệ
- HS nhận diện được vấn đề thực tiễn, nhận ra được những mâu thuẫn phát sinh từ vấn đề, có thể đặt được câu hỏi có vấn đề. - Huy động được các kiến thức liên quan
của hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch) để sản xuất amoniac và công nghệ của hãng Snamproghetti (Italy) để sản xuất phân đạm urê.
Nhà máy được thiết kế với công suất 2.200 tấn Urê/ngày (tương đương khoảng 740.000 tấn/năm), 1.350 tấn amoniac/ngày (tương đương khoảng 450.000 tấn/năm).
Nguyên liệu chính của nhà máy là khí đồng hành từ mỏ dầu Bạch Hổ và các mỏ trong bể Cửu Long, ngồi ra có thể sử dụng khí thiên nhiên từ các bể khác thuộc thềm lục địa phía Nam. Mỗi năm nhà máy tiêu thụ hết 450 triệu m3 khí.
Sản phẩm chính của Nhà máy là Urê hạt trong, và Amoniac lỏng, với chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn Quốc tế.
Cơng nghệ sản xuất phân đạm , nói đơn giản là : lấy khí thiên nhiên kết hợp với khơng khí ( oxi và nitơ ) và hơi nước là có thể làm ra Ure! Nhưng các nhà khoa học đã phải công phu nghiên cứu, thử nghiệm nhiều q trình phản ứng hóa học và xúc tác suốt 100 năm qua mới đạt được trình độ công nghệ như ngày nay.
Nhà máy có 2 xưởng sản xuất chính là Xưởng Ammoniac và Xưởng Ure. Công nghệ sản xuất Ammoniac mua của hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch), công nghệ sản xuất Ure mua của hãng Snam Proggeti (Italy) là những công nghệ tiên tiến hàng đầu thế giới.
Công nghệ sản xuất Ammoniac của Haldor
và thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn. - HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn. - HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát... để nghiên cứu sâu vấn đề.
Topsoe có thể tóm lược qua mấy bước sau đây:
Bước 1: Làm sạch khí nguyên liệu. Tại đây, khí thiên nhiên có chứa tạp chất được khử lưu huỳnh tới 0,05ppm (phần triệu) thể tích trong lị phản ứng với xúc tác và qua tháp hấp thụ H2S.
Bước 2: Quá trình Reforming sơ cấp: Khí thiên nhiên sạch cùng hơi nước được đun nóng lên 5330C, áp suất 35 bar, rồi đưa vào lò phản ứng có xúc tác để chuyển hóa thành hỗn hợp CO, CO2 và H2.
Bước 3: Quá trình Reforming thứ cấp: nhằm chuyển hóa hồn tồn lượng Metane còn dư sau phản ứng Reforming sơ cấp, trong điều kiện: Xúc tác: niken, nhiệt độ khoảng 700 -900 0C, áp suất : 33 bar, thành khí CO, CO2 và hơi nước
Bước 4: Chuyển hóa khí CO với xúc tác: Fe3O4