bài dự thi dạy học theo chủ đề tích hợp vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy hoá học vô cơ

I- TÊN CHỦ ĐỀ DẠY HỌC “Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ THPT” II- MỤC TIÊU DẠY HỌC Nhằm góp phần đổi mới hình thức tổ chức dạy học, tăng cường hiệu quả sửdụng t

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT NHÂN CHÍNH

BÀI DỰ THI DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP

PHIẾU THÔNG TIN VỀ GIÁO VIÊN DỰ THI:

Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội

Trường THPT Nhân Chính

Địa chỉ: Phố Ngụy Như Kon Tum – Quận Thanh Xuân – TP Hà NộiĐiện Thoại: 0435583332

Email: c3nhanchinh@hanoiedu.vn

Thông tin về giáo viên dự thi:

Họ và tên: Nguyễn Thị Thiên Nga

Ngày sinh: 5/7/1969

Điện thoại: 0989198476

Email: simplelife1111@yahoo.com

I- TÊN CHỦ ĐỀ DẠY HỌC

“Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ

THPT”

II- MỤC TIÊU DẠY HỌC

Nhằm góp phần đổi mới hình thức tổ chức dạy học, tăng cường hiệu quả sửdụng thiết bị dạy học, trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa học, tôi nhận thấyviệc xây dựng cho học sinh những kiến thức, kĩ năng, thái độ đúng đắn đối với

bộ môn Hóa học và các môn học liên quan ở trường phổ thông trong bài giảng làthực sự cần thiết

Trong quá trình dạy học, việc vận dụng liên kết các đối tượng nghiên cứu,giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau (như kiếnthức các môn: Toán, Vật lí, Sinh học, Văn học, Công nghệ,…) trong cùng một

kế hoạch dạy học là mục đích của dạy học tích hợp, nó giúp cho học sinh hiểu

và nắm bắt kiến thức một cách chủ động và có hứng thú hơn

Liên hệ giữa các kiến thức lí thuyết môn Hoá học vô cơ và hữu cơ vào giảithích các hiện tượng đời sống, vận dụng vào sản xuất nhằm nâng cao năng suấtlao động và hiệu quả công việc, nâng cao chất lượng sống, giảm thiểu các chấtgây ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí), … và bảo vệ môi trường

Thực chất của việc sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình dạy họcchính là dạy học tích hợp nội dung để nhằm hướng đến mục đích:

+ Gắn kết đào tạo với lao động

+ Học đi đôi với hành, chú trọng năng lực hoạt động

+ Dạy học hướng đến hình thành các năng lực nghề nghiệp, đặc biệt nănglực hoạt động nghề

+ Khuyến kích học sinh học một cách toàn diện hơn (Không chỉ là kiếnthức chuyên môn mà còn học năng lực từ ứng dụng các kiến thức đó)

+ Nội dung dạy học có tính động hơn là dự trữ

+ Người học tích cực, chủ động, độc lập hơn,

Một bài học nữa mà học sinh sẽ đạt được là lợi ích và kĩ năng hoạt độngnhóm; việc phối hợp kiến thức của nhiều môn, kết hợp hoạt động của nhiềungười sẽ giúp học sinh đạt hiệu quả cao hơn trong học tập

Từ thực tế giảng dạy, tùy theo yêu cầu, nội dung của từng bài học, ngườigiáo viên có thể lựa chọn, vận dụng kiến thức liên môn cho việc giảng dạy mộtvấn đề cụ thể Tùy từng vấn đề trong bài dạy mà lựa chọn sử dụng kiến thức củahai hoặc nhiều môn học liên quan để sử dụng kết hợp trong bài giảng, nhằm đạt

3

mục đích cao nhất là học sinh hiểu bài, có thể vận dụng và vận dụng sáng tạonhững kiến thức, kĩ năng đó trong các tình huống khác nhau từ đó giúp học sinh

có thể vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống

Những ví dụ bài học được đề cập trong đề tài này của tôi là:

Cơ bản

Luyện tập: Thành phần nguyên tử

Cơ bản Cân bằng hóa học

Hóa học – Vật lí-Toán- Sinh

Cơ bản Amoniac và muối amoni

Hóa học - Toán - Vật lí - Kĩ thuật - Văn học

Cơ bản Phân bón hóa học

Hóa học - Sinh học - Công nghệ nông nghiệp

Cơ bản Sự ăn mòn kim loại

Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí

Cơ bản Điều chế kim loại

Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí

Cơ bản

Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kiềm thổ

và hợp chất của chúng

Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí

Yêu cầu về người học:

Học sinh cần có năng lực vận dụng sáng tạo những kiến thức liên môn như:Hoá - Toán - Vật lí - Sinh học - Văn - Công nghệ nông nghiệp, … để giải quyếtcác vấn đề bài học đặt ra

III- ĐỐI TƯỢNG DẠY HỌC CỦA BÀI HỌC

+ Đối tượng dạy học:

Trong phạm vi đề tài này, trọng tâm là áp dụng kiến thức hoá học vô cơ lớp

10, 11 và 12, có sử dụng các kĩ năng và kiến thức cơ bản của các môn học trên

Nghiên cứu đã tiến hành trên đối tượng:

+ Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình dạy học tích hợp phần hoá học vô cơ

IV- Ý NGHĨA CỦA BÀI HỌC

Giúp học sinh có cảm hứng học tập môn Hoá học và vận dụng vào đời sốngthực tiễn, định hướng lựa chọn công việc tương lai

V- THIẾT BỊ DẠY HỌC, HỌC LIỆU

Máy chiếu projector, bảng, phấn, các sơ đồ, hình vẽ thích hợp phục vụ cho bàigiảng

Sách giáo khoa lớp 10, 11, 12 (Cơ bản và nâng cao)

VI- HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VÀ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Dựa trên cơ sở

a Lí thuyết hoá học vô cơ các lớp 9, 10, 11, 12:

* Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng:

Các phản ứng đặc trưng của nitơ, amoniac, axit nitric, photpho, các oxit củanitơ, photpho, các hợp chất của nitơ, photpho, phân bón hoá học,…

* Đặc điểm của các phản ứng đặc trưng:

Phản ứng tổng hợp amoniac, phản ứng điều chế các chất như phân supephotphat đơn, photphat kép,…

b Các nguyên lí và định luật:

5

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê; Định luật bảo toàn khối lượng,Định luật bảo toàn nguyên tố, lí thuyết về phản ứng oxi hoá – khử, phản ứngnhiệt hoá học, cân bằng hoá học, tốc độ phản ứng,…

c Các công thức, các khái niệm hoá học, toán học, vật lí,… cơ bản.

2 Nội dung trọng tâm:

Kiến thức phần hoá học vô cơ chương VII lớp 10, chương II lớp 11 chươngtrình cơ bản và nâng cao

3 Nội dung

a Mục đích của các ví dụ và bài tập sau đây:

Trong nông nghiệp và công nghiệp, việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào sảnxuất làm tăng hiệu suất của phản ứng, giảm giá thành và bảo đảm an toàn tronglao động là việc làm rất cần thiết Tăng năng suất cây trồng, bảo vệ môi trường

và an toàn cho người sử dụng là mục đích của các nhà sản xuất

Nghiên cứu cân bằng hoá học (chương VII lớp 10, chương II lớp 11), kiếnthức đại cương kim loại (chương V, VI lớp 12) để vận dụng giải quyết các bàitập và lí thuyết trong các tiết dạy và luyện tập trên

Kiến thức hoá học: nguyên tố Ca, hình dạng của nguyên tử Ca (hình dung

như quả cầu rỗng), số Avogađro

Kiến thức toán học: Công thức tính thể tích hình cầu, cách tính thể tích

mol, thể tích thực của 1 mol Ca, tính bán kính nguyên tử Ca

Kiến thức lí học: khối lượng riêng (khối lượng của một chất trong một đơn

Cơ bản Tốc độ phản ứng hóa học Hóa học - Vật lí - Toán

Ví dụ 2: Khi xây dựng cho học sinh khái niệm về tốc độ phản ứng, giáo viên cho

học sinh quan sát hai thí nghiệm:

Vậy kiến thức liên quan ở đây là:

+ Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hoá học, dấu hiệu phản ứng, sự nhận biết

các sản phẩm (kết tủa màu vàng của S, màu trắng của BaSO4, bọt khí SO2 thoát

ra có mùi xốc, )

+ Kiến thức môn Vật lí: Tốc độ phản ứng tức thời và tốc độ phản ứng trung

bình, cách xác định và công thức tính Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phảnứng như: áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt, nồng độ, xúc tác và bản chất củachất

+ Kiến thức môn Toán: Quá trình tính toán độ biến thiên nồng độ các chất phản

ứng tại các thời điểm khác nhau

+ Kiến thức xã hội: Ý nghĩa thực tiễn trong cuộc sống đó là các yếu tố ảnh

hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống sản xuất, việctăng diện tích tiếp xúc bề mặt, tăng nồng độ chất, tăng nhiệt độ thích hợp, tăng

áp suất khí (như quá trình đun nấu ta dùng nối áp suất để nấu chín thực phẩmnhanh hơn, ) hoặc dùng xúc tác (như quá trình lên men rượu, quá trình sản xuất

NH3 cần xúc tác bột Fe, điều chế SO3 từ SO2 cần xúc tác V2O5, )

7

Cơ bản Cân bằng hóa học Hóa học - Vật lí - Toán - Sinh

Ví dụ 3 Cho cân bằng hoá học sau:

Kiến thức liên quan ở đây là:

+ Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hóa học, nguyên lí chuyển dịch cân bằng

Lơ Sa-tơ-li-ê,

+ Kiến thức môn Vật lí: Nhiệt tỏa trong phản ứng, các đại lượng vật lí: nhiệt độ,

áp suất, xúc tác cần thiết để cân bằng chuyển dịch

+ Kiến thức môn Toán: sử dụng các kĩ năng tính toán để xác định phía tăng

nhiệt, giảm nhiệt,

+ Kiến thức môn Sinh học: Khí SO2 gây hại với môi trường, vì vậy, khi tiếnhành quá trình sản xuất axit sunfuric cần thực hiện quy trình khép kín và dùngcác chất như dung dịch kiềm để khử lượng SO2 thoát ra môi trường

Ví dụ 4

Cho cân bằng hoá học: H2 (k) + I2 (k) ⇄ 2HI (k); H > 0

Cân bằng không bị chuyển dịch khi

A giảm áp suất chung của hệ B tăng nồng độ H2

C tăng nhiệt độ của hệ D giảm nồng độ HI.

Phân tích:

+ Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hóa học, nguyên lí chuyển dịch cân bằng

Lơ Sa-tơ-li-ê,

+ Kiến thức môn Vật lí: Nhiệt tỏa trong phản ứng, các đại lượng vật lí: nhiệt độ,

áp suất, , trạng thái của chất (ở thể khí),

+ Kiến thức môn Toán: Xác định và so sánh số mol các chất trước và sau phản

ứng

Kết quả học sinh sẽ xác định được:

- Các chất tham gia và tạo thành đều ở thể khí

- Tổng số mol khí trước và sau phản ứng không đổi

- Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng xác định được cân bằng của hệ phảnứng trên sẽ không bị chuyển dịch về phía nào khi thay đổi áp suất của hệ

Áp dụng trong bài giảng NH3 phần V.2 Điều chế NH3 trong công nghiệp

Khí amoniac được điều chế bằng phản ứng:

Để tăng hiệu suất của phản ứng tạo thành NH3, ta phải dùng các biện pháp kĩthuật nào sau đây?

A giảm áp suất, tăng nhiệt độ B giảm áp suất, giảm nhiệt độ.

C tăng áp suất, tăng nhiệt độ D tăng áp suất, giảm nhiệt độ

Phân tích:

Kiến thức hoá học: Sản xuất amoniac (một giai đoạn trong quá trình sản

xuất axit nitric, phân bón hoá học) sử dụng phản ứng giữa N2 và H2, đây là phảnứng thuận nghịch, cần phải kết hợp với các kiến thức các môn học khác đểnghiên cứu sao cho quá trình sản xuất thu được nhiều amoniac nhất, an toàn vàgiảm bớt các chi phí cho quá trình sản xuất (vì hiệu suất phản ứng thuận tối đachỉ 20 – 25%)

Kiến thức lí học: Phản ứng trên xảy ra giữa các chất khí, việc nén các khí ở

nhiệt độ thích hợp cần sử dụng các biện pháp chuyên môn để đạt được hiệu quả

Kiến thức toán học: Cần tính toán sự thay đổi về số mol hỗn hợp khí trước

và sau phản ứng, kết hợp với sự thay đổi nhiệt tỏa ra (chiều thuận) hay thu vào(chiều nghịch) để áp dụng

9

Kiến thức Sinh học và kĩ thuật nông nghiệp: Khí NH3 sử dụng trong quátrình sản xuất phân bón hoá học như phân đạm hai lá (kích thích sự phát triểncủa cây), đạm kali nitrat (giữ ấm cho cây),

+ Giảm nhiệt độ (kiến thức môn Hoá lí) của hệ để cân bằng chuyển dịch

sang phải (theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê), nhưng nên duytrì ở 4500C do N2 có liên kết ba trong phân tử nên khá trơ ở nhiệt độ thường, ở

nhiệt độ cao nó trở nên hoạt động (kiến thức hoá học).

+ Tăng áp suất (kiến thức môn Vật lí) của hệ do chiều thuận có 4 mol

(1 mol N2 và 3 mol H2 phản ứng), sản phẩm chỉ còn 2 mol NH3, có sự giảm số

mol (kiến thức toán học) nên khi tăng áp suất, cân bằng trên sẽ chuyển dịch

sang chiều thuận, có lợi cho việc tăng hiệu suất phản ứng

+ Sử dụng xúc tác bột Fe (dù không làm ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân

bằng) nhưng làm cho phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng (kiến thức hoá học), tiết kiệm được nhiên liệu và công lao động.

Ví dụ 6 (Áp dụng trong bài giảng NH3 phần cấu tạo của NH3)

Nhận định nào sai?

A Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp tứ giác

B Liên kết N–H trong phân tử NH3 là liên kết có cực, lệch về phía nguyên tử N

C Nguyên tử N trong phân tử NH3 còn một đôi electron tự do

D Trong phân tử NH3 có 3 liên kết σ

Phân tích:

Kiến thức hoá học: liên kết hoá học.

Kiến thức lí học: đôi electron tự do của nguyên tử nitơ.

Kiến thức toán học: hình chóp tứ giác.

Kiến thức hoá học: phản ứng điều chế NH3

Kiến thức lí học: thể tích khí tỉ lệ thuận với số mol khí ở cùng điều kiện.

Kiến thức toán học: tính hiệu suất phản ứng.

Chú ý tính thực tiễn của bài toán: hiệu suất thực tế cao nhất của phản ứng tạo NH3 là 25% (theo SGK).

Ví dụ 8.

Cho 2 lít N2 và 7 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng cóthể tích bằng 8,2 lít (thể tích các khí được đo ở cùng điều kiện) Hiệu suất phảnứng và thể tích của NH3 trong hỗn hợp thu được sau phản ứng là

Kiến thức lí học: thể tích khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất đã cho.

Kiến thức toán học: Tính hiệu suất phản ứng; tính đại lượng trung bình, Hướng dẫn:

Þ Đáp án A.

5.

Cơ bản Phân bón hóa học

Hóa học - Sinh học - Côngnghệ nông nghiệp,…

Kiến thức toán: công thức tính logarit.

Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp và sinh học: phân bón làm tăng độ chua

của đất

Hướng dẫn:

+ KCl, NaNO3 tạo bởi các axit mạnh và bazơ mạnh (hoặc tạo bởi các iontrung tính) nên dung dịch của chúng cho môi trường trung tính, pH = 7, vì vậykhông làm thay đổi pH của đất

+ K2CO3 tạo bởi bazơ mạnh và axit yếu (hoặc tạo bởi ion trung tính: K+ vàion bazơ: NO3 ) nên dung dịch này có pH > 7, làm giảm độ chua của đất

+ NH4NO3 có pH < 7 do đó làm tăng độ chua của đất

Þ Đáp án B

Ví dụ 11.

Một loại phân kali có thành phần chính là KCl (còn lại là các tạp chất khôngchứa kali) được sản xuất từ quặng xinvinit có độ dinh dưỡng 55% Phần trămkhối lượng của KCl trong loại phân kali đó là

A 87,18% B 65,75% C 88,52% D 95,51%.

Phân tích:

Kiến thức hoá học: quặng xinvinit, độ dinh dưỡng của phân kali được đánh

giá theo % về khối lượng của K2O tương ứng với lượng K có trong thành phầncủa nó

Kiến thức toán học: tính thành phần phần trăm về khối lượng.

Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp: phân bón, độ dinh dưỡng.

Kiến thức toán học: tính thành phần phần trăm về khối lượng.

Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp: phân bón, độ dinh dưỡng.

Hướng dẫn:

P2O5    Ca(H2PO4)2142g tương ứng với 234g40g    xg

Cơ bản Sự ăn mòn kim loại

Hóa học - Công nghệ côngnghiệp - Vật lí,…

Ví dụ 13.

Cơ chế của sự ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa:

13

Phân tích:

Kiến thức hoá học: các phản ứng oxi hóa khử; bản chất của kim loại, điều

kiện có sự ăn mòn điện hóa, chất điện li

Kiến thức toán học: cân bằng điện tích ion.

Kiến thức vật lí: sự chuyển dịch electron, sự chênh lệch điện thế khi có hai

tấm kim loại khác chất tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch chấtđiện li

Kiến thức công nghệ công nghiệp: các phương pháp bảo vệ kim loại khỏi

sự ăn mòn

Kiến thức xã hội: để tránh tổn thất cho nền kin tế quốc dân, hàng năm phải

sửa chữa, thay thế các chi tiết thiết bị máy móc, hoặc tổn thất do thiên tai, domôi trường, cần phải nghiên cứu ăn mòn kim loại để bảo vệ kim loại khỏi bị ănmòn

Hóa học - Công nghệcông nghiệp - Vật lí,…

Ví dụ 14.

Điện phân 150ml dung dịch AgNO31M với điện cực trơ trong t giờ, cường độdòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu đượcchất rắn X, dung dịch Y và khí Z Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứngkết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhấtcủa N+5) Giá trị của t là

Phân tích:

Kiến thức hoá học: Phản ứng điện phân dung dịch muối AgNO3

Kiến thức lí học: điện phân, dòng điện, công thức Farađay: A.I.t

Þ Chất rắn sau phản ứng có y mol Ag và z mol Fe dư

nAg ban đầu = x + y = 0,15 (mol)

nFe ban đầu = 3

8 x + 1

2y + z = 0,225 (mol)

mhỗn hợp kim loại = 108y + 56z = 14,5 (g)

x = 0,1 mol; y = 0,05 mol; z = 0,1625 mol

Ví dụ 15

Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 (với điện cực trơ) và phản ứng ăn mònđiện hoá xảy ra khi nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl có đặc điểm là:

A Phản ứng ở cực âm có sự tham gia của kim loại hoặc ion kim loại

B Phản ứng xảy ra luôn kèm theo sự phát sinh dòng điện

C Đều sinh ra Cu ở cực âm

D Phản ứng ở cực dương đều là sự oxi hoá Cl–

Phân tích:

Kiến thức hoá học: phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 (với điện cực trơ)

và phản ứng ăn mòn điện hoá

Kiến thức lí học: điện phân, pin điện.Hướng dẫn:

Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 có màng ngăn, tại catot xảy ra quá