2.3. Thiết kế giáo án sử dụng phƣơng pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng
2.3.1. Giáo án dạy học sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột
* Giáo án 1:
BÀI 31 (TIẾT 47): TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức, kĩ năng
a. Kiến thức
- HS trình bày đƣợc hệ thống kiến thức cơ bản ban đầu về một số khái niệm và tính chất nhƣ:
- Chỉ ra đƣợc hiđro là chất khí tan rất ít trong nƣớc.
- Chỉ ra đƣợc cách thử độ tinh khiết của khí hiđro trƣớc khi làm thí nghiệm
- Trình bày đƣợc cách tiến hành thí nghiệm hiđro tác dụng với oxi, viết đƣợc PTHH của phản ứng.
- HS so sánh đƣợc tỉ khối của hiđro so với khơng khí từ đó rút ra kết luận hiđro là chất khí nhẹ hơn so với khơng khí.
- So sánh đƣợc tỉ khối của hiđro so với một số chất khí khác từ đó suy ra hiđro là chất khí nhẹ nhất trong các chất khí.
- Giải thích đƣợc tại sao khi đốt hỗn hợp khí H2 và O2 lại gây ra tiêng nổ.
- Trình bày đƣợc cách để nhận biết dịng khí H2 là tinh khiết để khi đốt không gây ra tiếng nổ mạnh.
- HS thực hiện đƣợc cách đơn giản để tạo ra một quả bóng bay bay đƣợc trong không trung.
- HS tính tốn đƣợc lƣợng nƣớc thu đƣợc hoặc lƣợng khí H2 và O2 tham gia phản ứng.
- HS giải thích đƣợc tại sao quả bóng bay bơm khí H2 thì bay đƣợc cịn thổi khí cacbonic hoặc bơm O2 thì khơng bay đƣợc.
b. Kĩ năng
- Tiếp tục rèn cho HS kĩ năng đọc tên các chất tham gia phản ứng và sản phẩm tạo thành, kĩ năng cân bằng PTHH.
- Rèn kĩ năng giải quyết các vấn đề trong học tập
- Rèn kĩ năng làm thí nghiệm, kĩ năng quan sát và nêu đƣợc hiện tƣợng xảy ra trong các thí nghiệm.
- Kĩ năng nhanh nhạy trong các tình huống gặp phải ngồi thực tiễn.
2. Phát triển phẩm chất và năng lực a. Các phẩm chất (thái độ)
- Trung thực, tự trọng trong khi làm thí nghiệm, trong học tập. - Tự lập, tự tin, tự chủ, có tinh thần vƣợt khó.
- Có trách nhiệm với bản thân, cộng đồng và môi trƣờng tự nhiên. - Có ý thức trách nhiệm khi hoạt động trong nhóm, tổ.
b. Các năng lực
+ Các năng lực chung
- Năng lực tự học: HS tự đặt ra câu hỏi liên quan đến các vấn đề cần tìm hiểu trong bài học, tự đọc SGK để tìm thơng tin, tự sửa chữa sai sót vào vở của mình.
- Năng lực GQVĐ: Từ các câu hỏi đặt ra HS tiến hành các thí nghiệm để rút ra tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2.
- Năng lực tự quản lý: HS thảo luận nhóm tự quản lí nhóm của mình để giải quyết các vấn đề đã đặt ra.
- Năng lực giao tiếp: HS giao tiếp trong nhóm của mình, cách giải thích các hiện tƣợng thí nghiệm quan sát đƣợc.
- Năng lực hợp tác: Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm, trong tổ.
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ: HS đọc đúng CTHH, tên gọi của các chất trong bài và một số thuật ngữ khác…
- Năng lực sử dụng CNTT: HS tìm hiểu trên internet về “Nguồn năng lƣợng của tƣơng lai”.
+ Các năng lực đặc thù
- Năng lực thực hành: HS tiến hành đƣợc các thí nghiệm, nhận xét đƣợc hiện tƣợng quan sát đƣợc và rút ra đƣợc tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2.
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống: HS giải thích đƣợc một số hiện tƣợng liên quan hay gặp trong đời sống: Tại sao khơng để quả bóng bay đƣợc bơm H2 gần bếp ga, đèn dầu hoặc đốt; Tại sao H2 đƣợc sử dụng làm nhiên liệu trực tiếp cho động cơ (tàu con thoi, tàu Apollo của NASA)….
II. CHUẨN BỊ
1. Phƣơng pháp dạy học
- Phƣơng pháp hoạt động nhóm.
- Phƣơng pháp bàn tay nặn bột ( Phƣơng pháp DH chính). - Phƣơng pháp vấn đáp tìm tịi.
2. Chuẩn bị
+ Giáo viên:
- Hóa chất: 1 lọ đựng đầy khí H2, 1 quả bóng bay bơm H2 và 1 quả bóng bay thổi khí CO2, 1 lọ đầy khí O2, Zn viên, Al lá, axit HCl.
- Dụng cụ: Bình kíp, kẹp gỗ, ống hút, cốc thủy tinh, ống dẫn khí, diêm, đèn cồn… - Máy tính, máy chiếu
- Giáo án, SGK. + Học sinh:
- Ơn lại kiến thức về tính chất của oxi - Đọc trƣớc nội dung bài học ở nhà
- Tra cứu trên internet: “Hiđro, nguồn nhiên liệu tƣơng lai’’
III. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Kiểm tra bài cũ
- Thực hiện trong tiết học
2. Giới thiệu bài
Hiđro là nguồn nhiên liệu sạch và dồi dào. Thế kỉ XXI là thế kỉ mở đầu của thời đại kinh tế dựa vào nhiên liệu hiđro. Vậy hiđro có những tính chất gì cơ và các em cùng tìm hiểu bài hơm nay.
3. Nội dung bài giảng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Tìm hiểu về tính chất của hiđro
Pha 1: ( Hoạt động 1) Đề xuất tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề
- GV: Đƣa ra tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề:
+ Em biết gì về tính chất vật lí của hiđro? + Hiđro có thể tác dụng được với những chất gì? - HS: + Phân tích tình huống, xác định vấn đề: - HS phân tích đƣợc: Ngồi KHHH, NTK và CTPT của khí hiđro thì hiđro cịn có những tính chất nào? Ứng dụng gì?
Thu thập thơng tin liên quan:
- Thu thập các thông tin từ SGK và mạng internet: Các tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng của hiđro.
viết hoặc vẽ các ý kiến cá nhân về vấn đề GV nêu ra vào vở nháp. Thảo luận nhóm thống nhất ý kiến.
Pha 2: ( Hoạt động 2) Bộc lộ biểu tượng ban đầu của HS
- GV: Quan sát cách ghi vở của HS
- GV: Yêu cầu HS trình bày quan điểm của mình về vấn đề nêu trên?
- GV: Ghi nhanh lên bảng các ý kiến. Hƣớng dẫn HS so sánh các ý kiến hình thành lên các nhóm biểu tƣợng ban đầu (GV đánh số các nội dung).
1. KHHH của nguyên tố hiđro là H, NTK = 2. Có CTPT là H2
3. Hiđro là chất khí, nhẹ hơn khơng khí 4. Khí H2 cháy đƣợc
5. Khí H2 dùng để bơm khinh khí cầu, bóng bay, dùng để hàn cắt kim loại….
- GV: Gọi các nhóm khác có thể bổ sung thêm các hiểu biết khác. Ví dụ:
6. Tác dụng đƣợc với oxit kim loại
7. Dùng làm nhiên liệu cho ô tô, tàu vũ trụ,…
8. Hiđro là khí khơng màu, khơng mùi. - GV: Khéo léo hƣớng dẫn sắp xếp cho HS dễ hiểu: Những nội dung 1 và 2 là hiểu biết về KHHH của nguyên tố hiđro và CTPT của đơn chất hiđro, NTK, PTK.
Nội dung 3,8 thuộc tính chất vật lí; 4,6 thuộc tính chất hóa học; 5,7 là ứng dụng của hiđro. - GV: Chốt lại các vấn đề cần tìm hiểu về hiđro:
+ Đề xuất các giả thuyết khoa học khác nhau:
Ví dụ: . KHHH của nguyên tố hiđro là H, NTK = 1.
. Hiđro là chất khí, có CTPT là H2 . Khí H2 cháy đƣợc, nhẹ hơn khơng khí
. Khí H2 dùng để bơm khinh khí cầu, bóng bay, dùng để hàn cắt kim loại….
- HS: Đại diện trình bày ý kiến.
1. Tính chất vật lí 2. Tính chất hóa học 3. Ứng dụng
- GV: Thông báo: Ở tiết học này chúng ta sẽ tìm hiểu về phần tính chất vật lí và 1 phần tính chất hóa học của hiđro: Tính chất hiđro cháy đƣợc cịn phần ứng dụng và tính chất tác dụng đƣợc với oxit kim loại thì tiết sau chúng ta sẽ tìm hiểu tiếp.
Pha 3: ( Hoạt động 3) Đề xuất câu hỏi và phương án thí nghiệm tìm tịi nghiên cứu
- GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm đề xuất câu hỏi liên quan đến các nội dung trên? (Yêu cầu thảo luận nhóm trong 3 phút).
- GV: Chỉnh sửa lại các câu hỏi cho chính xác với nội dung bài học.
- GV: Có thể bổ sung thêm ý: Khi thực hiện phản ứng cháy của với cần chú ý điều gì? - GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm: Đề xuất ra các giải pháp để trả lời cho các câu hỏi trên.
- GV: Yêu cầu HS báo cáo.
- GV: Định hƣớng cho HS lựa chọn phƣơng
+ Lập kế hoạch và phương án giải quyết vấn đề:
Ví dụ:
- Khí hiđro có những tính chất vật lí gì? (mùi, màu sắc, trạng thái, tính tan trong nƣớc, tỉ khối so với khơng khí).
- H2 cháy trong oxi nhƣ thế nào? Có gì khác so với cháy ngồi khơng khí?
- Sản phẩm của phản ứng cháy của H2 với O2 là gì?
. HS: Thảo luận đƣa ra phƣơng pháp:
+ Đọc SGK + Làm thí nghiệm
án phù hợp và tối ƣu nhất để trả lời các câu hỏi trên.
+ Làm các thí nghiệm để tìm hiểu về tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2.
+ Đọc SGK để tham khảo kiến thức. - GV: Thơng báo: Với các dụng cụ:
+ Hóa chất: 1 lọ đựng đầy khí H2, 1 quả bóng bay bơm H2 và 1 quả bóng bay thổi khí CO2, 1 lọ đầy khí O2, Zn viên, Al, axit HCl. + Dụng cụ: Bình kíp, kẹp gỗ, ống hút, cốc thủy tinh, ống dẫn khí, diêm…
Em hãy đề xuất cách tiến hành thí nghiệm để tiến hành TN tìm hiểu về tính chất vật lí và tính chất hóa học cháy trong O2 của H2. GV: Chiếu nội dung phiếu học tập.
Bảng kết quả nghiên cứu tìm tịi
Các câu hỏi đề xuất TN đề xuất Cách làm thí nghiệm Hiện tƣợng quan sát đƣợc PTHH Kết luận - GV: Hƣớng HS lựa chọn những TN dễ làm, an toàn, trả lời đƣợc câu hỏi đặt ra. Có thể tiến hành các thí nghiệm sau:
+ TN1: Quan sát màu sắc, trạng thái, dùng tay phẩy khí vào mũi ngửi mùi của H2.
+ TN2: Xác định tỉ khối của H2 so với khơng khí bằng cách thả cho 2 quả bóng bay: Một quả bơm H2, một quả thổi khí CO2 bay không cần giữ.
- HS: Đề xuất các thí nghiệm nghiên cứu
- HS:Thảo luận nhóm ghi ra phiếu học tập sau đó cử đại diện nhóm báo cáo.
- HS: Đề xuất cách làm thí nghiệm vào phiếu nghiên cứu tìm tịi.
Ví dụ:
+ TN1: Quan sát màu sắc, trạng thái của H2 trong lọ thủy tinh, dùng tay phẩy khí H2 vào mũi. Nhận xét màu sắc, trạng thái, mùi của khí H2.
+ TN3: Đốt dịng khí H2 cháy trong khí O2 và ngồi khơng khí.
- GV: Yêu cầu HS các nhóm đề xuất cách làm thí nghiệm vào phiếu nghiên cứu tìm tịi. - GV: Chú ý HS: Sử dụng hóa chất tiết kiệm, an tồn, sử dụng diêm, đèn cồn xong phải tắt đi ngay….
Pha 4 ( Hoạt động 4): Tiến hành thí nghiệm tìm tịi - nghiên cứu
- GV: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm
- GV: Theo dõi, giúp đỡ HS, hƣớng dẫn cho các nhóm yếu nắp dụng cụ, lấy hóa chất… - GV? Trong q trình làm thí nghiệm, trƣớc khí đốt khí H2 trong khí oxi ta phải làm gì?
- Tại sao phải thử độ tinh khiết của H2 trƣớc khi đốt?
- GV: Bổ sung: Khi điều chế H2 có thể để khí H2 thốt ra một lúc rồi mới tiến hành thí nghiệm.
- GV: Giải thích thêm về tỉ lệ hỗn hợp nổ H2 và O2.
- GV? So sánh phản ứng cháy của H2 ngoài khơng khí với trong lọ chứa khí O2?
- GV: Yêu cầu HS nhận xét câu trả lời của bạn.
+ Thực hiện kế hoạch GQVĐ:
- HS: Làm thí nghiệm + nghiên cứu SGK + quan sát hiện tƣợng thí nghiệm vào các mục còn lại vào phiếu học tập.
- HS: Ta phải thử độ tinh khiết của khí H2: Bằng cách thu khí H2 vào 1 ống nghiệm lấy tay bịt miệng ống nghiệm lại sau đó cho gần vào ngọn lửa đèn cồn nếu tiếng nổ nhỏ thì H2 đã tinh khiết.
- HS: H2 không tinh khiết khi đốt sẽ bị nổ.
- HS: Trả lời: H2 cháy ngồi khơng khí ngọn lửa cháy nhỏ màu xanh còn cháy trong oxi ngọn lửa to hơn.
- GV: Yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả - GV: Hƣớng dẫn HS so sánh với suy nghĩ ban đầu của mình để khắc sâu kiến thức. - GV: Cung cấp thơng tin: 1 lít nƣớc ở 150C hịa tan đƣợc 20ml khí H2. Vậy tính tan trong nƣớc của H2 nhƣ thế nào?
- GV: Yêu cầu HS chốt lại các kiến thức cần nhớ.
- GV: Lƣu ý HS: Trong phản ứng của H2 và O2 trƣớc khi đốt cần thử độ tinh khiết của khí H2.
- GV: Chiều bài tập 1- Bài tập 3 phần bài
tập: Đọc thông tin sau:
Tối ngày 16/2/2016, một chùm bóng bay bơm khí hiđro phát nổ tại một điểm vui chơi ngoài trời ở TP Đồng Hới (Quảng Bình) khiến 9 người bị thương. Một người chứng kiến sự việc kể có nam thanh niên dùng bật lửa để đốt dây cột bóng bay nhằm lấy bóng thì cả chùm phát nổ, gây cảnh hỗn loạn, nhiều người vứt xe máy ôtô bỏ chạy. Tuy các nạn nhân đều may mắn sống sót song hậu quả của vụ nổ này vô cùng nặng nề: 1 người bỏng độ 3,5 người bỏng độ 2 và 3 người còn
+ Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới:
Đánh giá các kết quả thu thập được, suy ngẫm và rút ra kết luận:
- HS: Đại diện một số nhóm báo cáo kết quả Nhóm khác nhận xét hồn thiện kiến thức.
- HS: H2 tan rất ít trong nƣớc. - HS: Tự đối chiếu lại, tự bổ sung vào vở.
- HS: Chốt lại kiến thức vào vở. + Tính chất vật lí: H2 là chất khí khơng màu, khơng mùi, tan rất ít trong nƣớc, nhẹ hơn khơng khí. + Tác dụng với oxi tạo nƣớc ở nhiệt độ cao.
- HS:
+ Tìm hiểu, khám phá vấn đề:
- HS phân tích vấn đề trong hóa học và thực tiễn: Tại sao khi ngƣời thanh niên bật lửa để đốt dây cột bóng bay lại làm cho bóng bay phát nổ
- HS: Phát hiện ra vấn đề: Khi có lửa quả bóng bay bơm hiđro sẽ phát nổ, kèm theo cháy.
+ Đề xuất, lựa chọn giải pháp:
- Thu thập một số thông tin liên quan đến vấn đề: Khi bơm bóng bay bên trong quả bóng cịn lẫn 1 ít
lại đều chịu thương tích khơng nhẹ. (Theo Vietnam.net).
- GV? Em hãy cho biết tại sao chùm bóng bay lại phát nổ?
- GV: Có thể bổ sung thêm nếu cần.
khơng khí (Có chứa O2). Khi H2 cháy tỏa nhiều nhiệt, gây nổ…Từ đó đƣa ra giải pháp giải pháp phù hợp nhất: Tính chất cháy đƣợc trong khơng khí của H2, phản ứng cháy tỏa nhiều nhiệt.
+ Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp GQVĐ:
HS nghiên cứu lại tính chất hóa học của H2 để giải thích: Khi bơm bóng khí H2 vào bên trong bóng bay vẫn cịn lẫn khơng khí (khơng khí có chứa O2), khí có lửa hỗn hợp này gây cháy, nổ: Vì hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và tỏa rất nhiều nhiệt. Nhiệt này làm cho thể tích hơi nƣớc tạo thành sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần, do đó làm chấn động mạnh khơng khí gây ra tiếng nổ.
+ Đánh giá và điều chỉnh về giải pháp GQVĐ
HS kết luận đƣợc:
Sức công phá khi một quả bóng phát nổ có thể không lớn, nhƣng khi cả chùm cùng nổ một lúc, hậu quả sẽ thật khơn lƣờng. Vì vậy hết sức cẩn thận khí sử dụng bóng bay