SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT NHÂN CHÍNH
BÀI DỰ THI
DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP
ĐỀ TÀI:
“Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ
THPT”
Môn học chính: Hoá học
Các môn tích hợp: Toán, Vật lí, Sinh, Công nghệ nông nghiệp, Văn học
Hà Nội, tháng 12 năm 2014
1
2
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 Nội
Điện Thoại: 0435583332
Email:
Thông tin về giáo viên dự thi:
Họ và tên: Nguyễn Thị Thiên Nga
Ngày sinh: 5/7/1969
Điện thoại: 0989198476
Email:
3
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 sử
dụng thiết bị dạy học, trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa học, tôi nhận thấy
việc xây dựng cho học sinh những kiến thức, kĩ năng, thái độ đúng đắn đối với
có thể vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống.
4
Những ví dụ bài học được đề cập trong đề tài này của tôi là:
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng
1 3
10
Cơ bản
Luyện tập: Thành phần
nguyên tử.
Hóa học - Toán - Vật lí
2 36
10
Cơ bản
Tốc độ phản ứng hóa học
Hóa học - Vật lí – Toán
3 38
10
Cơ bản
Cân bằng hóa học
Hóa học – Vật lí-Toán- Sinh
4 8
11
Cơ bản
Amoniac và muối amoni
Hóa học - Toán - Vật lí - Kĩ
thuật - Văn học
5 12
11
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:
Lớp Ban Số học sinh Năm học Thực hiện
11A4 Cơ bản A 40 2011 - 2012 Đã thực hiện
5
11D4 Cơ bản 39 2011 - 2012 Đã thực hiện
12A4 Cơ bản A 40 2012 - 2013 Đã thực hiện
12D4 Cơ bản 39 2012 - 2013 Đã thực hiện
11A8 Cơ bản 39 2014 - 2015 Đã thực hiện
11A9 Cơ bản 36 2014 - 2015 Đã thực hiện
10A1 Cơ bản A 41 2014 - 2015 Đã thực hiện
10A3 Cơ bản A 40 2014 - 2015 Đang thực hiện
+ 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 sống
thực 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 bài
giảng.
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 của
nitơ, 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 supe
Ví dụ 1:
Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm
3
. Giả thiết rằng, trong tinh thể
canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại
là khe rỗng. Bán kính nguyên tử canxi tính theo lí thuyết là
A. 0,155nm. B. 0,196nm. C. 0,185nm. D. 0,168nm.
Phân tích:
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
vị thể tích)
Công thức:
m
D =
v
(g/cm
3
) hoặc (g/ml),…
Hướng dẫn:
Thể tích mol của Ca là:
M
V =
D
7
Thể tích thực của 1 mol Ca là: V
thực
=
2 36
10
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:
TN
1
: BaCl
2
+ H
2
SO
4
→
BaSO
4
↓ + HCl (1)
TN
2
: Na
2
S
2
O
3
+ H
2
SO
nhanh hơn, ) hoặc dùng xúc tác (như quá trình lên men rượu, quá trình sản xuất
NH
3
cần xúc tác bột Fe, điều chế SO
3
từ SO
2
cần xúc tác V
2
O
5
, ).
3.
8
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng:
3 38
10
Cơ bản
Cân bằng hóa học Hóa học - Vật lí - Toán - Sinh
Ví dụ 3. Cho cân bằng hoá học sau:
2SO
2
(k) + O
2
(k) ⇄ 2SO
3
(k).
Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H
2
(k) ⇄ 2HI (k); ∆H > 0.
Cân bằng không bị chuyển dịch khi
A. giảm áp suất chung của hệ. B. tăng nồng độ H
2
.
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,
9
+ 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 phản
ứng trên sẽ không bị chuyển dịch về phía nào khi thay đổi áp suất của hệ.
4.
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng
4 8
11
Cơ bản
Amoniac và muối amoni
Hóa học - Toán - Vật lí - Kĩ
thuật - Ngữ văn
và H
2
, đây là phản
ứng thuận nghịch, cần phải kết hợp với các kiến thức các môn học khác để
nghiên cứu sao cho quá trình sản xuất thu được nhiều amoniac nhất, an toàn và
giảm bớt các chi phí cho quá trình sản xuất (vì hiệu suất phản ứng thuận tối đa
chỉ 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.
10
Kiến thức Sinh học và kĩ thuật nông nghiệp: Khí NH
3
sử dụng trong quá
trình sản xuất phân bón hoá học như phân đạm hai lá (kích thích sự phát triển
của cây), đạm kali nitrat (giữ ấm cho cây),
Kết luận: Phản ứng N
2
+ 3H
2
0
450 C, bôt Fe, p
→
¬
2NH
3
; ΔH = –92kJ
Chiều thuận là phản ứng tỏa nhiệt (ΔH < 0) nên để thu được nhiều NH
3
có cấu tạo hình chóp tứ giác.
B. Liên kết N–H trong phân tử NH
3
là liên kết có cực, lệch về phía nguyên tử N.
C. Nguyên tử N trong phân tử NH
3
còn một đôi electron tự do.
D. Trong phân tử NH
3
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.
Ví dụ 7.
Để điều chế 4 lít NH
3
từ N
2
và H
2
với hiệu suất 25%, thì thể tích H
2
cần dùng ở
cùng điều kiện là
A. 12 lít. B. 6 lít. C. 8 lít. D. 24 lít.
Phân tích:
Kiến thức hoá học: phản ứng điều chế NH
3
2
0
t , p
→
¬
2NH
3
Cho: 2l 7l
Phản ứng: x 3x 2x
Sau phản ứng: 2 – x 7 – 3x 2x
Ta có: 2 – x + 7 – 3x + 2x = 8,2 ⇒ x = 0,4 ⇒
3
NH
V
= 2.0,4 = 0,8 (l)
= =
0,4
H .100%
2
20% ⇒ Đáp án C.
Ví dụ 9.
Hỗn hợp N
2
và H
2
có tỉ khối so với không khí bằng 0,293. Thành phần % về thể
tích của N
2
trong hỗn hợp là
A. 25%. B. 50%. C. 75%. D. 35%.
⇒ Đáp án A.
5.
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng
5 12
11
Cơ bản
Phân bón hóa học
Hóa học - Sinh học - Công
nghệ nông nghiệp,…
Ví dụ 10.
Phân bón nào sau đây làm tăng độ chua của đất?
A. KCl. B. NH
4
NO
3
. C. NaNO
3
. D. K
2
CO
3
.
Phân tích:
Kiến thức hoá học: pH của dung dịch muối, công thức tính pH = -lg [H
+
],
ý nghĩa của pH,
Kiến thức toán: công thức tính logarit.
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 K
2
O tương ứng với lượng K có trong thành phần
của nó.
Kiến thức toán học: tính thành phần phần trăm về khối lượng.
13
Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp: phân bón, độ dinh dưỡng.
Hướng dẫn:
2KCl
→
K
2
O
2.74,5g tương ứng với 94g K
2
O
x
→
55g
⇒ x = 87,18g KCl ⇒ Đáp án A.
Ví dụ 12.
Phân supe photphat kép có độ dinh dưỡng là 40,0%. Hàm lượng % của canxi
đihiđrophotphat trong phân bón này là:
A. 69,0. B. 65,9. C. 7,3. D. 73,1.
Phân tích:
Kiến thức hoá học: công thức của phân supe photphat kép (canxi
đihiđrophotphat).
2
là
65,9.100%
100
= 65,9%.
6.
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng
6 20
12
Cơ bản
Sự ăn mòn kim loại
Hóa học - Công nghệ công
nghiệp - Vật lí,…
Ví dụ 13.
Cơ chế của sự ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa:
14
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 chất
điện 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, do
môi trường, cần phải nghiên cứu ăn mòn kim loại để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn
Kiến thức lí học: điện phân, dòng điện, công thức Farađay:
A.I.t
m =
F.n
.
Kiến thức toán học: tính thời gian thực hiện điện phân.
Hướng dẫn:
Vì sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại, chứng tỏ có Fe dư, suy ra muối
thu được sau khi cho Fe vào là muối Fe
2+
.
Xét thí nghiệm 1: phản ứng điện phân:
2AgNO
3
+ H
2
O
dpdd (cmnx)
→
2Ag + 2HNO
3
+ ½O
2
(1)
x
→
x
→
x (mol)
Xét thí nghiệm 2: lọc bỏ kết tủa X (Ag), dung dịch cho 0,225 mol Fe vào:
→
y (mol)
Fe
dư
:
z mol.
⇒ Chất rắn sau phản ứng có y mol Ag và z mol Fe dư.
n
Ag ban đầu
= x + y = 0,15 (mol).
n
Fe ban đầu
=
3
8
x +
1
2
y + z = 0,225 (mol).
m
hỗn hợp kim loại
= 108y + 56z = 14,5 (g).
x = 0,1 mol; y = 0,05 mol; z = 0,1625 mol.
Từ công thức:
A.I.t
m =
F.n
⇒
e
2+
+ 2e
→
Cu
Phản ứng xảy ăn mòn điện hoá xảy ra khi nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung
dịch HCl:
Tại cực âm (anot) xảy ra quá trình oxi hoá kim loại Zn:
Zn
→
2e + Zn
2+
.
⇒ Đáp án A.
8.
STT Bài Lớp Tên bài học
Kiến thức liên môn
cần vận dụng
8 28
12
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
Ví dụ 16.
Phản ứng nào sau đây giải thích cho sự xâm thực núi đá vôi và sự tạo thành
thạch nhũ trong hang động?
A. CaCO
3
2
D. CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
→
Ca(HCO
3
)
2
Phân tích:
Kiến thức hoá học: Công thức của đá vôi, các phản ứng hoá học.
17
Kiến thức văn học: có thể dùng câu tục ngữ “nước chảy đá mòn” để giải
thích sự xâm thực núi đá vôi.
Hướng dẫn:
Trong dân gian, câu tục ngữ này nói lòng người có thể thay đổi khi có các
tác động bên ngoài, dù rất chậm.
Trong hoá học, câu tục ngữ trên có thể giải thích bằng phản ứng hoá học,
nước có hoà tan CO
2
có thể hoà tan núi đá vôi, dù phản ứng xảy ra rất chậm,
nhưng đó là quá trình bào mòn, xâm thực núi đá vôi. Phản ứng cũng chỉ ra
nguyên nhân của gây ra tính cứng của nước trong nước sinh hoạt, sản xuất.
Và đó là phản ứng thuận của hệ: CaCO
3
+ H
Kiến thức hoá học: thành phần của các loại đá vôi, vôi sống và thạch cao,
…
Kiến thức y học: bó bột khi gãy xương.
Kiến thức lí học: sự giãn nở thể tích và tính chất ăn khuôn.
Hướng dẫn:
Đáp án C.
Ví dụ 18.
Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Dung dịch đậm đặc của Na
2
SiO
3
và K
2
SiO
3
được gọi là thủy tinh lỏng.
B. Đám cháy magie có thể được dập tắt bằng cát khô.
C. CF
2
Cl
2
bị cấm sử dụng do khi thải ra khí quyển thì phá hủy tầng ozon.
D. Trong phòng thí nghiệm, N
2
được điều chế bằng cách đun nóng dung
dịch NH
4
NO
2
→
2MgO + C.
Vì vậy, người ta không dùng CO
2
để dập đám cháy magie hoặc nhôm.
⇒ Đáp án B.
VII- ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP
1- Bằng thực nghiệm sư phạm để so sánh chất lượng tiếp thu của học sinh
và khả năng vận dụng giữa lí thuyết và kiến thức thực tế.
2- Phương pháp điều tra bằng phiếu để lấy ý kiến của học sinh về vấn đề:
- So sánh kết quả học tập trên các đối tượng học sinh cụ thể.
- Các phương pháp nghiên cứu khác (phương pháp thống kê, phương pháp
quan sát…).
* Kế hoạch nghiên cứu:
Thời gian nghiên cứu: các năm học, từ năm 2011 đến 2015.
Lớp thực hiện
12
A4
(NC)
12
D4
(CB)
11A
8
(CB)
11A
9
(CB)
11A
4
* Kết luận:
Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ của đề tài, tôi đã giải quyết được một số
vấn đề lí luận và thực tiễn sau đây:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về sử dụng kiến thức liên môn phát triển tư duy
của học sinh trong quá trình dạy, học hoá học.
- Nghiên cứu cơ sở phân loại kiến thức lí thuyết và bài tập theo các mức độ
nhận thức và đã lựa chọn được cách phân loại kiến thức theo 4 mức độ phù hợp
với thực tế học sinh Trung học phổ thông hiện nay.
- Lựa chọn và xây dựng được các dạng bài tập, trong đó gồm các bài tập
trắc nghiệm khách quan và một số bài tập tự luận của phần nitơ, photpho, phần
bón hoá học, cân bằng hoá học, kim loại, hoá học với các vấn đề phát triển kinh
tế, xã hội và môi trường trong chương trình hoá học lớp 10, 11, 12 (chương trình
cơ bản và nâng cao).
- Nghiên cứu, đề xuất cách sử dụng phương pháp dạy tích hợp liên môn
trong khi thiết kế soạn giảng phần nitơ, photpho, phân bón hoá học, cân bằng
hoá học, kim loại và hợp chất, hoá học.
* Khuyến nghị
Phương pháp vận dụng linh hoạt các môn học khác như Toán, Vật lí, Sinh
học, Kĩ thuật nông nghiệp, … vận dụng vào các bài giảng thích hợp để tạo hiệu
quả cao.
Song, việc vận dụng kiến thức liên môn cần phù hợp với từng bài, từng vấn
đề sao cho có hiệu quả và chính xác nhất, tránh lan man, không đi sâu vào trọng
tâm của bài.
* Với những kết quả thực tế có được cho thấy những đóng góp nhất định của
đề tài trong việc giảng dạy nhằm gây hứng thú học tập tăng động lực học tập cho
học sinh, phát triển năng lực nhận thức và tư duy của học sinh (theo chương trình
cơ bản và nâng cao).
Trong khuôn khổ của đề tài, mới chỉ thực hiện trên hệ thống bài tập thuộc
phần Hoá học vô cơ Trung học phổ thông các nội dung: cân bằng hoá học (lớp
10), nitơ, photpho, phân bón hoá học (lớp 11), kim loại và hợp chất của chúng,
.
22