SKKN PHẦN MỀM VẼ CÔNG THỨC HOÁ HỌC chemoffec

A. MỤC ĐÍCH, SỰ CẦN THIẾT I. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng là nhiệm vụ thường xuyên và lâu dài của ngành giáo dục. Hóa học là môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm vì vậy bài tập có vai trò khắc sâu phần lý thuyết đã học, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức. Đồng thời thông qua bài tập giúp học sinh củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất, rèn luyện kĩ năng giải bài tập, phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh, sáng tạo cho học sinh, nâng cao hứng thú học tập bộ môn. Bài tập còn là con đường đầu tiên để áp dụng chính xác kiến thức khoa học vào cuộc sống. Trong nhiều năm giảng dạy và làm công tác ôn thi THPT Quốc gia, ĐH- CĐ, bồi dưỡng học sinh giỏi tại trường THPT Mường Nhé, tôi nhận thấy nhiều học sinh rất sợ giải bài tập hoá học hoặc còn rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán, đặc biệt là các bài toán có liên quan đến kim loại sắt và hợp chất của sắt… thì học sinh thường giải theo một cách đơn thuần là thu được 1 loại muối quen thuộc mà không để ý đến các khả năng tạo ra hỗn hợp 2 muối và không có hướng giải quyết những bài toán về các hợp chất của sắt. Mặt khác loại Kim loại sắt là kim loại phổ biến hay xuất hiện trong các đề thi THPT Quốc gia, ĐH- CĐ và học sinh giỏi. Do đó việc đưa ra các phương pháp giải các dạng bài tập này là rất cần thiết cho các em học sinh. Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng đề tài: “ Phương pháp giải một số dạng toán về Sắt và Hợp chất của Sắt nằm trong chương trình hóa học phổ thông, nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học ở trường THPT Mường Nhé ” nhằm giúp cho các em HS khắc phục những sai lầm và biết cách giải các bài tập liên quan đến sắt và hợp chất của sắt một cách tự tin và hiệu quả. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊM CỨU CỦA ĐÊ TÀI. Đề tài nhằm mục đích làm rõ bản chất của loại bài tập có liên quan đến cặp oxi hóa – khử và hợp chất của sắt, qua đó giúp học sinh có một cách

MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài……….3

2 Lịch sử nghiên cứu……….4

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Cơ sở lý luận của đề tài 4

PHÀN III: THỰC TRẠNG CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1 Giới thiệu về ChemBioOffice ………5

2 Hướng dẫn cài đặt ChemBioOffice 14.0……… 5

3 Giới thiệu giao diện các phần mềm thuộc ChemBioOffice Ultra và các thanh công cụ……… 11

4 Ứng dụng của phần mềm trong giảng dạy bộ môn hóa học……….…….15

PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1 Dự kiến kết quả đạt được 17

2 Kết quả trước và sau khi ứng dụng ChemBioOffice 14.0 17

3 Bài học kinh nghiệm 17

4 Kết luận chung và kiến nghị 17

PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO

NỘI DUNG GIẢI PHÁP

A Mục đích, sự cần thiết

Phần mềm ChemBioOffice 2014 là phần mềm vẽ khoa học hàng đầu thếgiới dành cho các nhà hóa học và sinh học ChemBioDraw được nhiều người sửdụng vì nó mang lại nhiều tiện ích sau:

- Phần mềm ChemBioOffice được tích hợp khá đầy đủ các bản vẽ 3D vềcấu trúc phân tử của các hợp chất hóa học, sinh học và phản ứng hóa học do đóngười sử dụng chỉ việc gõ tên hợp chất hóa học, sinh học là có thể xem được kếtquả

- Ngoài các bản vẽ được ChemBioOffice tích hợp sẵn, người dùng còn cóthể tự thiết kế cấu trúc phân tử hợp chất hóa học, sinh học cho bản thân mình

- Phần mềm ChemBioOffice tiết kiệm được nhiều thời gian và tăng độchính xác cho việc dự đoán tính chất, tạo ra quang phổ, xây dựng danh phápIUPAC chính xác, và các tính toán phản ứng hóa học

Như vậy phần mềm ChemBioOffice là phần mềm vẽ cấu trúc phân tử cáchợp chất hóa học, sinh học và tính toán phản ứng hóa học Là một giáo viên hóahọc tôi thấy ChemBioOffice đã đáp ứng được các yêu cầu đặt ra như sau:

Thứ nhất: phần mềm ChemBioOffice cung cấp các bản vẽ 3D rất chínhxác, nên giúp cho giáo viên và học sinh quan sát được cấu trúc không gian củacác phân tử hợp chất hóa học Đặc biệt là cấu trúc phân tử của các hợp chất hữu

cơ mà bấy lâu nay các em học sinh vẫn còn xa lạ và khó hình dung về chúng.Thứ hai: tiết kiệm khá nhiều thời gian cho giáo viên trong việc soạn giảngcũng như thiết kế cấu trúc phân tử của các hợp chất hóa học

Thứ ba: tình hình thực tế của đơn vị trường THPT Mường Nhé nằm trênđịa bàn huyện vùng sâu, vùng xa nên học sinh rất khó hình dung được cấu trúcphân tử của các hợp chất hóa học và các tính toán có liên quan đến không gian3D (công tác ôn luyện học sinh giỏi)

Vì những lí do đã nêu ở trên tôi quyết định chọn để tài “Ứng dụng phần mềm ChemBioOffice trong giảng dạy hóa học nhằm nâng cao chất lượng

dạy và học ở trường THPT Mường Nhé” Nhằm giải quyết những vấn đề như

đã nêu

Ý nghĩa lí luận và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa lý luận: Đề tài khi hoàn thành sẽ trở thành một tài liệu tham khảo

đối với giáo viên Hóa học, Sinh học và học sinh trong việc soạn bài, thiết kế bàigiảng, quan sát, tính toán các đại lượng liên quan đến cấu trúc không gian 3D

Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài có thể được áp dụng vào thực tế Trường THPT

Mường Nhé và phạm vi rộng hơn là các trường THPT, THCS…

2 Mục đích nghiên cứu

Hướng dẫn sử dụng và ứng dụng một số tính năng của phần mềm

ChemBioOffice 2014 như viết viết công thức hóa học, biểu diễn mô hình cấutrúc phân tử dạng 2D và 3D của của các hợp chất hóa học nằm trong chươngtrình hóa học phổ thông, thiết kế mô hình thí nghiệm để phục vụ cho việc thiết

kế giáo án, trình chiếu của giáo viên Đồng thời là tài liệu tham khảo cho họcsinh nghiêm cứu về cấu trúc phân tử hợp chất hóa học đặc biệt là hóa học hữu

cơ, thiết kế mô hình thí nghiệm ảo

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Hướng dẫn khai thác các tính năng của chương trình ChemBioOffice

2014 để vẽ công thức cấu tạo, thiết kế mô hình về cấu trúc phân tử của các hợpchất hóa học hữu cơ và vô cơ, thiết kế các mô hình thí nghiệm

2 Lịch sử nghiên cứu

Chương trình ChemBioOffice đã có từ lâu và cũng đã được một số giảngviên, giáo viên đưa vào ứng dụng trong thực tiễn tại một số trường ĐH, THPT,THCS ở Việt Nam nhưng sự nghiên cứu khoa học một cách nghiêm túc và làm

đề tài về chương trình này không nhiều và giáo viên áp dụng chương trình nàyvào giảng dạy vẫn trưa nhiều Chính vì vậy tôi mạnh dạn viết lên những kinhnghiệm của bản thân mình và áp dụng chương trình này vào thực tế giảng dạy

PHẦN II: CỞ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

Dựa vào kinh nghiệm của bản thân khi nghiêm cứu và áp dụng phần mềmvào thực tế tôi xin đưa ra một số cơ sở lý luận của đề tài như sau:

Là một giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học thì công việc tạo ra các vănbản, các hình vẽ, các dụng cụ thí nghiệm hóa học, các công thức hóa học là việclàm luôn luôn cần thiết thì phần mềm này đã cung cấp đầy đủ như các phầnmềm hóa học khác

Đối tượng nghiêm cứu của môn hóa học là những thứ cần nhiều đến tưduy trừu tượng, và mắt thường khó có thể quan sát và hình dung được chúng,

thế nhưng phần mềm ChemBioOffice cung cấp đầy đủ các cấu tạo cơ bản về

nguyên tử các nguyên tố hóa học và các kiểu công thức hóa học khác nhau nhưcông thức Fisher, phối cảnh, Newman… để tiện cho các em học sinh quan sát

Việc tích hợp sẵn các cấu trúc phân tử của các hợp chất hóa học, phươngtrình hóa học, mô hình dụng cụ thí nghiệm hóa học… trong phần mềm làm chogiáo viên rất thuận tiện khi sử dụng và quan sát chúng mà không phải mất cônglàm hoặc thiết kế chúng

Các thông số của các phân tử hợp chất hóa học như độ dài liên kết, góc liênkết hóa học và các đại lượng về phản ứng hóa học cũng được cung cấp đầy đủ vàchính xác Điều này đã làm cho học sinh cảm thấy tin tưởng vào khoa học vàkhông cần phải đi tìm các thông số này từ các phép tính khá phức tạp, rườm rà

Trường THPT Mường Nhé là trường thuộc huyện vùng sâu, vùng xa nêncác em học sinh ít được tiếp xúc với thế giới 3D, do đó các em rất khó hìnhdung cấu trúc phân tử các hợp chất hóa học, nhưng phần mềm này đã đáp ứngđược việc quan sát không gian 3D của các em

Như vậy từ các cơ sở lý luận trên thì phần mềm ChemBioDraw góp phầnquan trọng trong việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong giảng dạy hóahọc nói chung và ở trường THPT Mường Nhé nói riêng

PHẦN III: THỰC TRẠNG CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1 Giới thiệu về ChemBioOffice

Phần mềm ChemBioOffice là bộ phần mềm được phát triển bởi trường

cho các nhà hóa học, sinh học và các nhà nghiêm cứu khoa học Phần mềm córất nhiều tính năng như viết công thức hóa học, phương trình hóa học, chuỗiphản ứng, đọc tên các hợp chất hóa học, và hỗ trợ cho nhiều phần mềm hóa học,chương trình soạn thảo văn bản khác.

Do phần mềm có rất nhiều tính năng nên trong đề tài này tôi chỉ nghiêmcứu và áp dụng một số tính năng cơ bản của phần mềm để phục vụ cho công tácgiảng dạy bộ môn hóa học nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy ở trường THPTMường Nhé như sau:

- Hướng dẫn cài đặt phần mềm

- Giới thiệu giao diện phần mềm và các thanh công cụ

- Ứng dụng của phần mềm trong giảng dạy bộ môn hóa học

2 Hướng dẫn cài đặt ChemBioOffice Ultra.v14.0.0.117

ChemBioOffice Ultra chạy trên các máy tính sử dụng Hệ điều hành sau:

Microsoft Windows 2003, Xp, 2000, NT, ME, 95 và 98 Hiện nay trên thị trường

đã có rất nhiều phiên bản khác nhau và đều có bản quyền Do kinh phí mua bảnquyền rất cao nên tôi hướng dẫn cài đặt và sử dụng ChemBioOfficeUltra v14.0.0.117 phiên bản Crack (việc làm này không được khuyến khích sửdụng)

Yêu cầu: máy tính phải ngắt kết nối internet và đã cài đặt ít nhất Net Framework 2

 Bước 1 : Giải nén file: [LinksVIP.Net] PerkinElmer ChemBioOffice

Ultra.v14.0.0.117.Incl.Keymaker-CORE.rar

 Bước 2: Cài đặt chương trình bằng cách vào thư mục setup, sau đó Crick đúp vào file: cbou140.exe

Hộp thoại ChemBioOffice Ultra xuất hiện:

Click Install Software để tiếp tục và hộp thoại ChemBioOffice Ultra 2014

wizard xuất hiện

Click Next để tiếp tục, hộp thoại ChemBioOffice Ultra 2014 wizard xuất hiện

lần 2 yêu cầu người sử dụng đọc quy định phần mềm bằng cách kéo thanh cuộnhết xuống dưới cùng cho tới khi hiện rõ 2 tùy chọn I accept the terms in theLicense Agreenment và I do not accept the terms in the License Agreenment

Chọn I accept the term in the License Agreement.

Click Next để tiếp tục.

Click Next để tiếp tục.

Click Next để tiếp tục.

Click Next để tiếp tục.

Click Install để tiếp tục Sau khi cài đặt các chương trình xong thì hộp thoại

CambridgeSoft Activation xuất hiện

 Bước 3: Crack chương trình bằng cách Mở file keygen.exe

Hộp thoại ChemBioOffice Ultra 14//CORE xuất hiện

Click Generate, sau đó copy lần lượt mã Serial Number, Activation Code

và điền các thông tin cá nhân bắt buộc (Name: họ và tên, Email address: địa chỉemail) vào hộp thoại CambridgeSoft Activation

Click Activate để tiếp tục Hộp thoại You have successfully activated this

product xuất hiện

Chọn OK, sau đó bật hộp thoại ChemBioOffice Ultra 2014 wizard và Click

Chọn: Star/All program/ChemBioOffice2014/ChemBioDraw Ultra 14.0 hoặcClick đúp vào biểu tượng trên màn hình

2.1.2 Màn hình làm việc của ChemBioDraw Ultra 14.0

2.1.3 Giới thiệu các thanh công cụ

Vẽ bảng biểu Mạch cacbon Xiclo propan Xiclo pentan Xiclo heptan Xiclo hexan dang ghế Xiclo pent-1,2-đien

Chọn vùng đối tượng Xóa liên kết

Công cụ xóa

Gõ văn bản hoặc ký hiệu nguyên tố

Vẽ đường cong tùy ý

Vẽ mũi tên trong p.trình hóa học

Vẽ Obitan nguyên tử

Vẽ các hình mẫu Các dấu ngoặc Các kí hiệu dùng trong hóa học

Các mẫu hình dựng sẵn Công cụ sắc ký

Công cụ truy vấn

Xiclo butan Xiclo hexan Xiclo Octan Xiclo hexan dang ghế Benzen

2.2 Phần mềm ChemBio3D Ultra 14.0

Phần mềm ChemBio3D Ultra 14.0 là phần mềm vẽ và cung cấp sẵn các loại

mô hình về cấu trúc phân tử của các hợp chất hóa học và sinh học dưới dạng 3D

Khi chọn xong chế độ mở cho chương trình Click OK

2.2.2 Màn hình làm việc của ChemBio3D Ultra 14.0

Màn hình soạn thảo 3D

2.2.3 Giới thiệu các thanh công cụ

Dùng để quay phân tử

Nhập văn vản hoặc gõ

ký hiệu nguyên tố, CTPT

Dùng

để xóa nguyên tử

Hiển thị phân

tử dưới dạng hình que, mô hình đặc

Hiển thị

2 phân

tử đối xứng nhau

Cho phân tử quay

Hiển thị trục tọa độ OXYZ

Hiển thị

kí hiệu các nguyên tử

Hiển thị số nguyên tử

2.4 Phần mềm ChemBioFinder for Office 14.0

Phần mềm ChemBioFinder for Office 14.0 là phần mềm soạn thảo và tìm kiếm sốliệu về cấu trúc phân tử hợp chất hóa học

2.4.1 Khởi động chương trình

Chọn: Star/All program/ChemBioOffice2014/ ChemBioFinder for Office 14.0hoặc Click đúp vào biểu tượng trên màn hình

2.4.2 Màn hình làm việc của ChemBioFinder for Office 14.0

3 Ứng dụng của phần mềm trong giảng dạy bộ môn hóa học.

3.1 Vẽ mô hình Obitan nguyên tử

3.1 1 Vẽ mô hình obitan nguyên tử s, p, d

- Ứng dụng cho bài “cấu tạo vỏ nguyên - hóa học lớp 10”

- Cách vẽ: Dùng công cụ orbitals trong phần mềm ChemBioDraw Ultra 14.0

để vẽ các orbital s, p, d và công cụ Marquee để di chuyển, phóng to, thu nhỏ môhình

3.1 2 Vẽ mô hình obitan lai hóa sp, sp2, sp3

- Ứng dụng cho bài “liên kết cộng hóa trị - hóa học lớp 10”

- Cách vẽ: Dùng công cụ orbitals trong phần mềm ChemBioDraw Ultra 14.0

để vẽ các orbital s, p, orbital lai hóa và công cụ Marquee để di chuyển, phóng to,thu nhỏ hoặc copy, paste mô hình sang Word, PowerPoint để phục vụ soạngiảng, dùng công cụ text để nhập văn bản, arrows để điền mũi tên

3.1 3 Vẽ mô hình xen phủ giữa các orbital nguyên tử để hình thành phân tử

- Ứng dụng cho bài “liên kết cộng hóa trị - hóa học lớp 10, anken, ankin,Benzen và đồng – hóa học lớp 11”

- Cách vẽ: Dùng công cụ orbitals trong phần mềm ChemBioDraw Ultra 14.0

để vẽ các orbital s, p, orbital lai hóa và công cụ Marquee để di chuyển, phóng to,thu nhỏ hoặc copy, paste mô hình sang Word, PowerPoint để phục vụ soạngiảng, dùng công cụ text để nhập văn bản, arrows để điền mũi tên

` ~

3.2 Vẽ cấu trúc phân tử hợp chất hóa học dạng 2D

- Ứng dụng cho tất cả các bài học nằm trong chương trình hóa học phổ thông.Đặc biệt các bài về chất trong hóa học hữu cơ

- Cách vẽ: Dùng công cụ vẽ các liên kết đơn , đôi, ba bằng công cụMultiple Bonds hoặc công thức cấu tạo cho sẵn như vòng Benzen, xiclo propan,

xiclo butan … và các nguyên tử, nhóm nguyên tử bằng công cụ Text từphần mềm ChemBioDraw Ultra 14.0

Ví dụ: Vẽ công thức phân tử Propan, Propen, Propin, Phenol, Axit Sunfuric

Muốn copy sang Word, PowerPoint bằng công cụ Lasso, Marquee đểchọn đối tượng cần copy sau đó dùng lệnh copy, paste bình thường như trongWord, PowerPoint

Ví dụ: Copy công thức hóa học của Phenol sang PowerPoint

Ngoài chức năng vẽ công thức cấu tạo hợp chất hóa học dưới dạng thu gọnhoặc khai triển thì chương trình ChemBioDraw Ultra 14.0 còn có thể vẽ cấu trúcphân tử hợp chất hóa học theo cách iểu diễn Fischer hoặc Newman Tuy nhiêntrong chương trình hóa học phổ thông cơ bản không sử dụng, nên tôi không giớithiệu.

3.3 Chuyển cấu trúc phân tử 2D sang 3D hoặc xem cấu trúc phân tử dạng 3D từ chất có sẵn trong phần mềm.

Tính năng vẽ cấu trúc phân tử hợp chất hóa học dạng 2D thì các phần mềmhóa học khác đều có Tuy nhiên điểm mạnh của phần mềm ChemBioOffice 14.0chuyển được dang 2D sang dạng 3D hoặc hiển thị ngay công thức 3D của phẩn

tử hợp chất hóa học từ phần mềm mà không phải mất công đi thiết kế

3.3.1 Chuyển cấu trúc phân tử 2D sang 3D

- Ứng dụng cho tất cả các bài học nằm trong chương trình hóa học phổ thông.Đặc biệt các bài về chất trong hóa học hữu cơ

- Cách chuyển: Từ chương trình ChemBioDraw Ultra 14.0 chọn phân tử hợpchất hóa học cần chuyển từ 2D sang 3D bằng công cụ Lasso, Marquee

Ví dụ; chuyển công thức Phenol từ công thức 2D vừa vẽ sang 3D.

Kết quả thu được như hình sau:

3.3.2 Hiển thị cấu trúc hợp chất hóa học 3D dưới dạng mô hình đặc, mô hình que

Với chương trình ChemBioDraw Ultra 14.0 tuy có hiển thị dưới dạng 3Dnhưng học sinh vẫn trưa xem đầy đủ và chi tiết những thông tin 3D như quan sátphía trước, phía sau, mô hình đặc (hình cầu), mô hình que của phân tử hợp chấthóa học

- Cách hiển thị: Từ cấu trúc 3D trong chương trình ChemBioDraw Ultra 14.0vừa thiết kế ở trên Click đúp vào cấu trúc 3D, cửa sổ chương trình ChemBio3DUltra xuất hiện, Click vào công cụ Display Mode: Space Filling để lựa chọn

mô hình cầu – que của phân tử

Ví dụ: Hiển thị phân tử phenol dưới dạng mô hình đặc (hình cầu)

- Ngoài cách hiển thị cấu trúc phân tử hợp chất hóa học dưới dạng mô hìnhcầu – que từ công thức tự thiết kế (tự vẽ) trên chương trình ChemBioDraw Ultra14.0, thì ChemBio3D Ultra 14.0 còn có thể hiển thị cấu trúc phân tử 3D trực tiếp

từ tên gọi IUPAC hoặc nhập công thức phân tử hợp chất hữu cơ đơn giản:

Ví dụ: Hiển thị cấu trúc 3D dạng mô hình cầu - que của phân tử tên gọiIUPAC là: Cis – but – 2 – en

Cách thực hiện: Khởi động chương trình ChemBio3D Ultra 14.0, chọn công

cụ Build from Text để nhập công thức hoặc tên gọi IUPAC (Cis- but – 2 –en),

Sau đó ấn phím Enter, cấu trúc phân tử 3D của Cis- but – 2 – en xuất hiện.Muốn hiển thị kí hiệu hóa học của từng nguyên tố hóa học trong phân tử Clickvào Atom Symbol (hoặc tổ hợp phím Ctrl + L)

- Muốn quan sát các góc nhìn, phía trước, phía sau hoặc xoay phân tử chọnRotate Tương tự như chương trình ChemBioDraw Ultra 14.0, muốn copy

mô hình 3D này sang Word, PowerPoint

Đặc biệt phần mềm tạo được sự chú ý và gây hứng thú cao học sinh trongviệc mô tả hay trình chiếu 2 đồng phân hình học (Cis-, Trans -) trong bài

“Anken – hóa học lớp 11”

Cách thực hiện: Dùng công cụ Select để chọn đối tượng để copy (chọn

mô hình phân tử) sau đó dùng lệnh copy (hoặc tổ hợp phím Ctrl +C) và lệnhPaste (hoặc tổ hợp phím (Ctrl + V) để chuyển sang PowerPoint: