- Việc sử dụng các bài tập hố học cĩ nội dung gắn với thực tiễn ở
2.1.2. Đặc điểm về nội dung kiến thức và cấu trúc phần hố học hữu cơ
Trong chƣơng trình hố học phổ thơng các kiến thức về hố học hữu cơ đƣợc sắp xếp trong chƣơng trình hố học lớp 9 THCS và chƣơng trình hố học lớp 11, 12 trƣờng THPT.
1. Nội dung kiến thức phần hố học hữu cơ đƣợc xây dựng và nghiên cứu trên cơ sở các quan điểm lí thuyết hiện đại, đầy đủ, phong phú và tồn diện. Hệ thống lí thuyết này đủ để cho học sinh suy lí, dự đốn lí thuyết, giải thích tính chất dựa vào sự phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử của hợp chất hữu cơ.
Các quan điểm của lí thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hố học, thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ cung cấp cơ sở lí thuyết giúp học sinh hiểu đƣợc đặc điểm cấu trúc phân tử các chất hữu cơ cơ bản, giải thích khả năng liên kết thành các mạch của nguyên tố cacbon. Sự lai hố obitan nguyên tử và các dạng lai hố cơ bản, sự hình thành các dạng liên kết hố học đặc biệt là liên kết cộng hố trị trong phân tử hợp chất hữu cơ, liên kết hiđro giữa các phân tử là cơ sở giúp học sinh hiểu đƣợc tính chất vật lí của một số loại hợp chất hữu cơ (tính tan, nhiệt độ nĩng chảy, nhiệt độ sơi…), lí do hình thành 4 liên kết trong phân tử metan là nhƣ nhau, mạch cacbon trong phân tử hợp chất hữu cơ là đƣờng gấp khúc, sự phân bố các nguyên tử trong
phân tử khơng cùng nằm trên một mặt phẳng và cĩ sự quay tƣơng đối tự do của các nguyên tử, nhĩm nguyên tử quanh trục liên kết tạo ra vơ số cấu dạng khác nhau…Từ đặc điểm của liên kết cộng hố trị, các kiểu phân cắt dạng liên kết này để tạo ra sản phẩm trung gian là gốc tự do, cacbocation rất kém bền là cơ sở để HS hiểu đƣợc đặc điểm phản ứng hữu cơ (xảy ra chậm, theo nhiều hƣớng, tạo nhiều sản phẩm), cơ chế của các dạng phản ứng hữu cơ cơ bản (thế, cộng, tách...), quy tắc chi phối phản ứng thế, cộng, tách, xác định đƣợc sản phẩm chính, phụ trong quá trình nghiên cứu các loại chất hữu cơ cụ thể.
Trong phần hố hữu cơ, ngơn ngữ hố học đƣợc trình bày cụ thể theo danh pháp IUPAC (tên gốc - chức, tên thay thế) đảm bảo đƣợc tính nhất quán, logic trong tồn bộ chƣơng trình và tính khoa học hiện đại, hồ nhập với hệ thống danh pháp hố học quốc tế ở mức độ phổ thơng.
Các phƣơng pháp nghiên cứu hố học hữu cơ đƣợc trang bị ở mức độ cơ bản về các phƣơng pháp thực nghiệm: chƣng cất, chiết, kết tinh trong điều chế, tách chất hữu cơ và vận dụng chúng trong thực hành, giải các dạng bài tập lập cơng thức hợp chất hữu cơ dựa vào các dữ kiện thực nghiệm.
Sự vận dụng các kiến thức lí thuyết trong việc nghiên cứu các chất hữu cơ cụ thể để làm rõ mối quan hệ qua lại giữa đặc điểm cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ với tính chất của chúng và vận dụng để giải thích các kiến thức, hiện tƣợng thực tế cĩ liên quan.
2. Nội dung kiến thức đảm bảo tính phổ thơng, cơ bản hiện đại, tồn diện và thực tiễn, phản ánh đƣợc sự phát triển mạnh mẽ của hố học hữu cơ trong thập niên cuối thế kỉ XX.
Tính cơ bản, hiện đại của chƣơng trình đƣợc thể hiện ở nội dung các kiến thức lí thuyết. Hệ thống kiến thức này đã cho phép vận dụng các thành tựu của cơ học lƣợng tử vào việc nghiên cứu bản chất, đặc điểm liên kết
trong hợp chất hữu cơ (sự xen phủ các obitan tạo ra các dạng liên kết đơn, đơi, ba, hệ liên hợp, hệ thơm, liên kết hiđro…), cấu trúc hố học của hợp chất hữu cơ. Cấu trúc phân tử của các hợp chất hữu cơ đƣợc trình bày ở mức độ chi tiết, đầy đủ để làm cơ sở cho việc giải thích tính chất lí học, hố học của chất, ví dụ nhƣ cấu trúc dạng mạch vịng của glucozơ, saccarozơ, mạch phân tử xoắn lị xo của amilozơ, amilopectin…là cơ sở giải thích các tính chất của các loại cacbohidrat.
Tính khoa học hiện đại và thực tiễn của nội dung nghiên cứu đƣợc thể hiện rõ nét qua sự trình bày chuẩn xác, đảm bảo tính chính xác khoa học của các định nghĩa, khái niệm, qui tắc…đƣợc đƣa vào trong chƣơng trình SGK. Các kiến thức về cơng nghệ sản xuất chất hữu cơ thể hiện đƣợc phƣơng pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại, các cơng nghệ, qui trình sản xuất, chất xúc tác mới đƣợc áp dụng trong thực tiễn để tạo ra các sản phẩm cĩ giá thành hạ, chất lƣợng cao hơn đã thay thế cho các qui trình lạc hậu. Ví dụ:
- Sử dụng metan, etilen làm nguyên liệu tổng hợp các chất hữu cơ thay cho axetilen (đá vơi , than đá…).
- Kĩ thuật áp dụng trong cơng nghệ chế biến dầu mỏ
- Qui trình tổng hợp axit axetic từ ancol metylic và cacbon oxit. Tăng cƣờng các kiến thức thực tiễn trong nội dung học tập nhƣ: hợp chất thiên nhiên tecpen, chất tẩy rửa, vật liệu compozit, keo dán, chất dẻo, dẫn xuất halogen, axeton đã đƣợc bổ sung vào chƣơng trình. Vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng đƣợc lồng ghép trong các nội dung cụ thể và đƣợc cân nhắc tính tốn trong các qui trình sản xuất hố học.
Tính tồn diện của chƣơng trình đƣợc thể hiện ở hệ thống kiến thức về các loại chất hữu cơ đƣợc nghiên cứu trong chƣơng trình. Các loại hợp chất hữu cơ cơ bản, tiêu biểu đều đƣợc nghiên cứu và sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp về thành phần và cấu trúc phân tử: từ hiđrocacbon đến các
dẫn xuất của hiđrocacbon. Trong nghiên cứu các loại chất hữu cơ cĩ chú trọng đến các chất tiêu biểu cho từng dãy đồng đẳng.
Nhƣ vậy nội dung kiến thức phần hố học hữu cơ đã đƣợc chú trọng nhiều về tính khoa học, hiện đại hệ thống, tồn diện và thực tiễn, thể hiện đƣợc sự phát triển mạnh mẽ của hố học hữu cơ trong việc giải quyết các vấn đề cơ bản là tạo cơ sở vật chất phục vụ đời sống, kinh tế, xã hội trong nƣớc và trên thế giới.
3. Chƣơng trình phần hố học hữu cơ đƣợc xây dựng theo nguyên tắc đồng tâm, nghiên cứu hai lần, mang tính kế thừa và phát triển hồn chỉnh trên cơ sở lí thuyết chủ đạo của chƣơng trình.
Phần kiến thức hố học hữu cơ THCS nghiên cứu các chất cụ thể đại diện cho các chất hữu cơ cơ bản nhƣ : metan, etilen, axetilen, benzene, ancol etylic, axit axetic, chất béo, glucozơ, tinh bột… Các chất đƣợc nghiên cứu ở những nét cơ bản nhất về thành phần, cấu tạo phân tử, tính chất nhằm cung cấp cho học sinh khái niệm cơ bản, tồn diện về chất, chất hữu cơ, mối quan hệ thành phần, cấu tạo phân tử với tính chất các hợp chất hữu cơ.
Phần kiến thức hố học hữu cơ ở THPT đƣợc nghiên cứu ở lớp 11 và 12, các chất hữu cơ đƣợc nghiên cứu theo các loại hợp chất trên cơ sở lí thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hố học và kiến thức đại cƣơng về hố hữu cơ với mức độ khát quát cao. Sự nghiên cứu này mang tính kế thừa, phát triển, hồn thiện và khái quát các kiến thức đã cĩ ở THCS vì trong nghhiên cứu luơn cĩ sự giải thích, tìm hiểu bản chất các q trình biến đổi của các loại chất hữu cơ, làm rõ mối quan hệ biện chứng giữa thành phần, cấu trúc phân tử hợp chất với tính chất các chất, ảnh hƣởng qua lại giữa nguyên tử, nhĩm nguyên tử trong phân tử các hợp chất hữu cơ sự chuyển hố giữa các loại hợp chất, các quá trình tổng hợp hữu cơ và ứng dụng của chúng.
4. Hệ thống kiến thức đƣợc sắp xếp theo logic chặt chẽ mang tính kế thừa và phát triển, đảm bảo tính sƣ phạm, phù hợp với khả năng nhận thức của học sinh.
Các kiến thức ở THCS thì mang tính cụ thể, nghiên cứu các chất cụ thể, từ đơn giản đến phức tạp phù hợp với hoạt động tƣ duy cụ thể của học sinh THCS.
Ở THPT phần cơ sở lí thuyết đƣợc nghiên cứu trƣớc làm cơ sở cho sự dự đốn, phân tích, giải thích tính chất các chất và các quá trình hố học khi nghiên cứu từng loại chất cụ thể. Quá trình nghiên cứu các chất luơn cĩ sự suy diễn, khái quát hố, phù hợp với phƣơng pháp nhận thức và tƣ duy học tập ở nhịp độ nhanh của học sinh THPT.
Các kiến thức về chất hữu cơ đƣợc sắp xếp trong chƣơng trình mang tính kế thừa, phát triển và cĩ mối quan hệ di tính giữa các loại hợp chất hữu cơ:
Hiđrocacbon Dẫn xuất halogen Dẫn xuất chứa oxi Dẫn xuất chứa nitơ Polime.
Trong nghiên cứu các loại hợp chất luơn chú trọng đến các mối liên hệ giữa các loại hiđrocacbon, giữa các dẫn xuất cĩ oxi, giữa hiđrocacbon với các dẫn xuất của hiđrocacbon, các mối liên hệ này là cơ sở cho học sinh thiết lập sơ đồ tổng hợp các chất hữu cơ và cũng là cơ sở để ơn tập, hệ thống hố các kiến thức cơ bản nhất của chƣơng trình. Sự sắp xếp này làm cho mức độ khĩ khăn, phức tạp của nội dung kiến thức đƣợc tăng lên dần dần, tạo điều kiện cho giáo viên tổ chức các hoạt động học tập trong giờ học và phát triển tƣ duy, năng lực nhận thức cho học sinh. Sự nghiên cứu các chất hữu cơ đƣợc thực hiện ở dạng khái quát, các loại chất hữu cơ đƣợc biểu thị bằng cơng thức tổng quát, cơng thức chung, biểu diễn các quá trình biến đổi bằng phƣơng trình tổng quát, phƣơng pháp nhận thức đƣợc bắt đầu từ việc phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử suy luận về đặc
tính chung của loại chất và tính chất của chất cụ thể trong dãy đồng đẳng đĩ. Với các nét đặc thù về cấu trúc nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu các chất hữu cơ sẽ tạo điều kiện thuận lợi để giáo viên phát triển tƣ duy khái quát, hình thành phƣơng pháp học tập, nghiên cứu các chất hữu cơ cho học sinh. Những đặc điểm về nội dung, cấu trúc chƣơng trình phần hố học hữu cơ cịn là cơ sở cho việc lựa chọn phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học của giáo viên và phƣơng pháp học tập của học sinh trong các giờ học cụ thể.