Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học stem bài Liên kết ion trong chương trình hoá học 10 theo định hướng stem bài học và stem trải nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm tập trung nghiên cứu một bài học cụ thể có sử dụng hình thức dạy học stem, đưa khái niệm dạy học stem gần hơn với các đối tượng học sinh và giáo viên, từ đó mọi người hiểu rõ hơn về phương pháp dạy học này và có những định hướng phù hợp trong quá trình giảng dạy của mình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học stem bài Liên kết ion trong chương trình hoá học 10 theo định hướng stem bài học và stem trải nghiệm

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC BÀI “LIÊN KẾT ION” TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM BÀI HỌC VÀ STEM TRẢI NGHIỆM LĨNH VỰC: HOÁ HỌC SĐT : 0974.271.382 NĂM HỌC 2022- 2023
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT THANH CHƯƠNG 1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC BÀI “LIÊN KẾT ION” TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM BÀI HỌC VÀ STEM TRẢI NGHIỆM GIÁO VIÊN: NGUYỄN THỊ YẾN – LÊ VĂN VINH LĨNH VỰC: HOÁ HỌC SĐT : 0974.271.382 NĂM HỌC 2022- 2023
2
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất. Hoá học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lí, sinh học, y dược và địa chất học. Những tiến bộ trong lĩnh vực hoá học gắn liền với sự phát triển của những phát hiện mới trong các lĩnh vực của các ngành sinh học, y học và vật lí. Hoá học đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội. Những thành tựu của hoá học được ứng dụng vào các ngành vật liệu, năng lượng, y dược, công nghệ sinh học, nông - lâm - ngư nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. Trong chương trình giáo dục phổ thông, Hoá học là môn học thuộc nhóm môn khoa học tự nhiên ở cấp trung học phổ thông, được học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân. Môn Hoá học giúp học sinh có được những tri thức cốt lõi về hoá học và ứng dụng những tri thức này vào cuộc sống, đồng thời có mối quan hệ với nhiều lĩnh vực giáo dục khác. Cùng với Toán học, Vật lí, Sinh học, Tin học và Công nghệ, môn Hoá học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nội dung môn Hoá học được thiết kế thành các chủ đề vừa bảo đảm củng cố các mạch nội dung, phát triển kiến thức và kĩ năng thực hành đã hình thành từ cấp học dưới, vừa giúp học sinh có hiểu biết sâu sắc hơn về các kiến thức cơ sở chung của hoá học, làm cơ sở để học tập, làm việc, nghiên cứu. Việc dạy học bộ môn Hoá học nói riêng và khoa học tự nhiên nói chung từ lâu đã được nhiều tổ chức giáo dục, phụ huynh và học sinh quan tâm. Vấn đề đặt ra là dạy thế nào để Hoá học thực sự là một môn khoa học thực nghiệm, từ trang sách đến cuộc sống không có quá nhiều khoảng cách; dạy thế nào để thực sự học đi đôi với hành. Môn Hoá học hình thành và phát triển ở học sinh năng lực hoá học – một biểu hiện đặc thù của năng lực khoa học tự nhiên với các thành phần: nhận thức hoá học; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học. Từ năm học 2022 – 2023, lớp 10 bắt đầu áp dụng sách giáo khoa mới của chương trình GDPT 2018, tuy nhiên nhìn chung, kiến thức lớp 10 khá hàn lâm, học sinh chủ yếu tiếp cận các định luật chung, các vấn đề hoá học đại cương nên việc triển khai dạy học theo định hướng stem gặp nhiều khó khăn. Thêm vào đó, tài liệu giúp giáo viên tham khảo theo định hướng chương trình mới cũng chưa nhiều, các cuộc thi stem đang chủ yếu ở mức độ stem trải nghiệm và stem kĩ thuật còn đòi hỏi nhiều thời gian, chỉ phù hợp với một 1
số đối tượng học sinh có năng lực hoá học, chưa thể áp dụng đại trà. Đa số các giáo viên đang từng bước bắt nhịp với việc đổi mới phương pháp dạy học để phù hợp với mục tiêu của chương trình, có thể nói chưa có nhiều kinh nghiệm về dạy học stem, một số còn rất lúng túng khi thực hiện. Nhằm mục đích thực hiện một số yêu cầu cần đạt về công tác dạy học đối với chương trình GDPT 2018 với bộ môn Hoá học 10, nhất là năng lực khám phá khoa học, hiểu biết về giới tự nhiên cũng như đẩy mạnh phong trào mỗi thầy cô giáo là tấm gương đi đầu đổi mới sáng tạo, góp phần thực hiện mục tiêu của chương trình, chúng tôi chọn đề tài “Dạy học stem bài “Liên kết ion” trong chương trình hoá học 10 theo định hướng stem bài học và stem trải nghiệm”. Điểm mới trong đề tài của chúng tôi là không nghiên cứu dàn trải, quy mô rộng mà tập trung nghiên cứu một bài học cụ thể có sử dụng hình thức dạy học stem, đưa khái niệm dạy học stem gần hơn với các đối tượng học sinh và giáo viên, từ đó mọi người hiểu rõ hơn về phương pháp dạy học này và có những định hướng phù hợp trong quá trình giảng dạy của mình. 2
PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ KHOA HỌC I.1. Cơ sở lí luận I.1.1. Một số vấn đề cơ bản về stem STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Đề cập đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục với các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học; chú trọng đến dạy học các môn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên môn, gắn với thực tiễn, hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học. Khi đề cập đến STEM, giáo dục STEM cần nhận thức và hành động theo hai cách hiểu: một là tư tưởng giáo dục, định hiowngs và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan đến STEM, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế; hai là tiếp cận liên môn với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập các môn STEM, vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, kết nối trường học với cộng đồng, định hướng hành động trải nghiệm học tập, hình thành và phát triển phẩm chất năng lực người học. Mục tiêu giáo dục STEM trong trường phổ thông là thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học trên tất cả các phương diện về chương trình, đội ngũ giáo viên, cơ sở vật chất, chính sách, nâng cao nhận thức của Nhà trường, xã hội về vai trò, ý nghĩa của các môn học liên quan đến STEM, thu hút sự quan tâm, nâng cao hứng thú và chất lượng học tập của học sinh với các môn học này; kết hợp với hoạt động giáo dục hướng nghiệp để định hướng phân luồng, nâng cao tỷ lệ học sinh có xu hướng lựa chọn nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM, đáp ứng yêu cầu về nguồn nhân lực cho sự nghiệp công nghiệp-hiện đại hoá và phát triển kinh tế xã hội của đất nước. I.1.2. Giáo dục stem trong chương trình GDPT 2018 đối với môn Hoá học Trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM vừa mang ý nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học. Môn Hoá học hình thành, phát triển ở học sinh năng lực hoá học, đồng thời góp phần cùng các môn học, hoạt động giáo dục khác hình thành, phát triển ở học sinh các năng lực chung, đặc biệt là thế giới quan khoa học; hứng thú học tập, nghiên cứu; tính trung thực; thái dộ tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân. Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học, giáo viên tạo điều kiện cho học sinh được đọc, tiếp cận, trình bày thông tin về những vấn đề thực tiễn cần đến kiến thức hoá học và đưa ra giải pháp. Giáo viên cần quan tâm rèn luyện các kĩ năng phát hiện vấn đề; lập kế hoạch nghiên cứu, 3
giải quyết vấn đề (thu thập, trình bày thông tin, xử lí thông tin để rút ra kết luận); đánh giá kết quả giải quyết vấn đề; nếu giải pháp khắc phục, cải tiến, đồng thời kết hợp với giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức, kĩ năng của môn Toán, Công Nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn. Có sự tương đồng về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học giữa dạy học Hoá học với dạy học STEM. Đó là chú trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm và định hướng sản phẩm. Đây cũng là cơ sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM. Giáo dục STEM trong môn Hoá học được thực hiện thông qua các bài học, mchj nội dung, chuyên đề học tập. Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM trong dạy học môn Hoá học sẽ tiếp tục được mở rộng thông qua dạy học các bài học liên môn giữa các môn học thuộc lĩnh vực STEM. I.1.3. Quy trình xây dựng bài dạy stem Tiến trình bài dạy STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật, nhưng các bước trong quy trình có thể không cần thực hiên một cách tuần tự mà có thể thực hiện song song, tương hỗ lẫn nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền có thể được tổ chức thực hiện đồng thời với việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mẫu có thể được thực hiện đồng thời với việc thử nghiệm và đánh giá. Trong đó bước này vừa là mục tiêu, vừa là điều kiện để thực hiện bước kia. Trong bài dạy STEM thường có hai sản phẩm học tập đặc trưng là bản thiết kế và sản phẩm chế tạo (sản phẩm STEM), bên cạnh những sản phẩm học tập thông thường như phiếu học tập đã hoàn thành, kết quả thảo luận trên bảng nhóm, bài trình chiếu, poster… Mỗi bài dạy STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động. Các hoạt động có thể được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo nội dung và phạm vi kiến thức của từng bài học. Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục tiêu, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động. Hoạt động 1: Xác định vấn đề Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề. Trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một vẫn đề cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế, giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tăng cường mức độ tự lực tuỳ thuộc từng đối tượng học sinh dưới sự hướng dẫn một cách linh hoạt của giáo viên. Khuyến khích học sinh hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Tổ chức cho học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); giáo viên 4
tổ chức góp ý, chú trọng việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học sinh Nắm rõ kiến thức mới và tiếp thục chỉnh sửa hoàn thiện trước khi tiến hành thử nghiệm trong quá trình chế tạo. Hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế mẫu ban đầu để đảm bảo mẫu thiết kế là khả thi. Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã được lựa chọn, thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh Tổ chức cho học sinh trình bày mẫu thiết kế đã hoàn thành, trao đổi, thảo luận và tiếp tục điều chỉnh để hoàn thiện mẫu. I.2. Cơ sở thực tiễn I.2.1. Khả năng triển khai bài “Liên kết ion” theo dạy học stem trong chương trình hoá học 10 Bài “Liên kết ion” là một bài học chứa đựng yếu tố cụ thể là các liên kết hoá học, không còn hàn lâm như các bài trước đó. Trong bài xuất hiện các vấn đề có thể áp dụng dạy học stem STEM. Trước đó, học sinh đã được học về cấu tạo nguyên tử, xu hướng nhường, nhận electron của nguyên tử để tạo thành các ion tương ứng. Mặt khác, đây là bài mở đầu cho chương liên kết hoá học, việc triển khai STEM cho bài này là tiền đề mở đường cho học sinh khám phá các bài tiếp theo. I.2.2. Khả năng tiếp nhận nhiệm vụ và triển khai vấn đề theo stem của học sinh lớp thực nghiệm Lớp chúng tôi thực nghiệm là một lớp theo phân luồng học khối A1 (tổ hợp chuyên đề các môn Toán, Vật lí, Tiếng Anh). Học sinh có tư duy các môn khoa học tự nhiên nhưng lại rất ngại môn Hoá học. Dạy học stem sẽ là cách làm cho các em thấy học Hoá mà như không phải học Hoá, từ đó kích thích khả năng tìm tòi, vận dụng các môn liên quan vào bài học, nhen nhóm thêm niềm yêu thích môn Hoá học, vượt qua cảm giác “ngại môn Hoá”. II. NỘI DUNG ĐÃ NGHIÊN CỨU II.1. Điều tra thực trạng II.1.1. Thực trạng về mức độ tiếp cận stem của giáo viên và học sinh + Đối với giáo viên Chúng tôi tiến hành khảo sát 47 giáo viên Hoá học trên địa bàn các trường THPT trong huyện về thực trạng tìm hiểu, nhận thức và áp dụng stem vào công tác giảng dạy thu thì 100% đều đã từng nghe nói đến stem trong đó hơn 51% là đã nắm được rất rõ còn 49% còn mơ hồ. + Đối với học sinh Chúng tôi cũng tiến hành khảo sát đối với 429 học sinh lớp 10 có chọn môn Hoá học năm học 2022-2023, là đối tượng các học sinh THPT đầu tiên áp dụng chương trình 2018 thì thấy gần 36% đã hiểu rõ và từng tham gia hoạt động stem, gần 34% đã tham gia nhưng chưa hiểu rõ, số còn lại mới chỉ nghe chứ chưa làm và đặc biệt có 30 em ((7%) chưa bao giừo nghe nói đến stem. 5
II.1.2. Đánh giá của giáo viên và học sinh về tính khả thi và cấp thiết của việc vận dụng dạy học stem vào bài “Liên kết ion” Để có được sự đánh giá về tính cấp thiết và tính khả thi của vận dụng stem vào dạy học bài “Liên kết ion”, chúng tôi tiến hành khảo sát giáo viên Hoá học và học sinh lớp 10 theo hình thức bảng hỏi qua google biểu mẫu. Bảng hỏi thiết kế 4 mức độ về tính cấp thiết gồm không cấp thiết, ít cấp thiết, cấp thiết và rất cấp thiết; đối với tính khả thi, chúng tôi thiết kế 4 mức: không khả thi, ít khả thi, khả thi và rất khả thi để hỏi về 3 vấn đề: một là vận dụng stem trong chương trình Hoá học 10 sách mới; hai là vận dụng stem thiết kế mô hình tinh thể NaCl; ba là vận dụng stem để trải nghiệm nuôi tinh thể alum. Với mức độ không cấp thiết hoặc không khả thi chúng tôi đo bằng 1 điểm, ít cấp thiết, ít khả thi 2 điểm, cấp thiết, khả thi 3 điểm, rất cấp thiết, rất khả thi là 4 điểm. Kết quả thu được tính ra giá trị trung bình dựa vào phần mềm excel như sau Về tính cấp thiết sử dụng stem nghiên cứu sgk Hoá 10 Giáo viên Mức độ không ít cấp thiết cấp thiết rất cấp Tổng cấp thiết thiết Số lựa chọn 1 3 27 16 47 Điểm 1 6 81 64 TB: 3,23 Học sinh Mức độ không ít cấp thiết cấp thiết rất cấp Tổng cấp thiết thiết Số lựa chọn 12 31 235 151 429 Điểm 12 62 705 604 TB: 3,22 Về tính khả thi của việc sử dụng stem trong nghiên cứu Hoá học 10 Giáo viên Mức độ không ít khả thi khả thi rất khả thi Tổng khả thi Số lựa chọn 1 3 27 16 47 Điểm 1 6 81 64 TB: 3,23 Học sinh Mức độ không ít khả thi khả thi rất khả thi Tổng khả thi Số lựa chọn 8 35 232 154 429 Điểm 8 70 696 616 TB: 3,24 Về sử dụng stem thiết kế mô hình tinh thể NaCl Mức độ không ít cấp thiết cấp thiết rất cấp Tổng cấp thiết thiết giáo viên Số lựa chọn 2 8 27 10 47 Điểm 2 16 81 40 TB: 3,0 học sinh 6
Số lựa chọn 12 33 234 150 429 Điểm 12 66 702 600 TB: 3,2 Mức độ không ít khả thi khả thi rất khả thi Tổng khả thi giáo viên Số lựa chọn 0 5 28 14 47 Điểm 0 10 84 56 TB: 3,2 học sinh Số lựa chọn 9 35 228 157 429 Điểm 9 70 684 628 TB: 3,24 Về sử dụng stem trải nghiệm: nuôi tinh thể Alum Mức độ không ít cấp thiết cấp thiết rất cấp Tổng cấp thiết thiết giáo viên Số lựa chọn 2 7 29 9 47 Điểm 2 14 87 36 TB: 3,0 học sinh Số lựa chọn 10 40 214 165 429 Điểm 10 120 642 660 TB: 3,3 Mức độ không ít khả thi khả thi rất khả thi Tổng khả thi giáo viên Số lựa chọn 1 3 30 13 47 Điểm 1 6 90 52 TB: 3,2 học sinh Số lựa chọn 10 40 214 165 429 Điểm 10 120 642 660 TB: 3,3 II.2. Đánh giá thực trạng II.2.1. Ưu điểm - Lý thuyết stem đã được phổ biến đến hầu hết các giáo viên và học sinh. Nhiều hình thức sinh hoạt stem đã được tổ chức theo đơn vị trường, huyện, tỉnh… - Các bài học của chương trình GDPT 2018 đã được triển khai dưới nhiều hình thức phong phú, đa dạng hơn, phát huy được tính tích cực chủ động của người học. - Mọi người đánh giá cao việc sử dụng stem vào dạy học, đặc biệt là các môn KHTN, thể hiện rõ tính cấp thiết và tính khả thi của việc vận dụng stem bài học và stem trải nghiệm. Cả giáo viên và học sinh đều cho rằng, sử dụng stem là cấp thiết và có tính khả thi, và khẳng định bài “Liên kết ion” hoàn toàn có tính khả thi khi sử dụng stem, và điều này cũng được đánh giá là cấp thiết trong quá trình thực hiện sách giáo khoa lớp 10 mới. 7
II.2.2. Nhược điểm - Còn một số vẫn thờ ơ với sự đổi mới của giáo dục, chưa quan tâm thích đáng đến sự vận động của ngành, của trường, chưa thực sự tìm hiểu nhưng phương thức dạy học mới để đáp ứng mục tiêu, yêu cầu mới của chương trình GDPT 2018. - Số giáo viên mới “chỉ nghe nói đến stem chứ chưa thật sự hiểu rõ” vẫn còn, có thể đó cũng là nguyên nhân mà một số học sinh còn xem stem như một hoạt động ở tầm cao mà mình không thích hợp với nó. - Số liệu khảo sát cho thấy sự đổi mới phương pháp giảng dạy, nhất là stem trong bài dạy còn chưa trở thành một hoạt động thường xuyên, quen thuộc. Các cuộc tập huấn mới chỉ khơi dậy được kiến thức lí thuyết về stem, trên thực tế, giáo viên vẫn còn nhiều người chưa sẵn sàng cho những thay đổi mang tính mới mẻ và tiến bộ mặc dù vẫn tin tưởng rằng đây là một phương án cấp thiết và mang tính khả thi. - Có sự thống nhất giữa kết quả khảo sát của học sinh và giáo viên, và nếu giáo viên thay đổi thì học sinh sẽ thay đổi, ngượcc lại, giáo viên thay đổi chậm sẽ không phù hợp với đòi hỏi của học sinh trong thời đại mới. II.3. Thiết kế kế hoạch dạy học stem bài “Liên kết ion” II.3.1. Kế hoạch tổng quát bài “Liên kết ion” BÀI 9: LIÊN KẾT ION (CTST) (2 tiết tại lớp + 1 tuần ở nhà) Tiết 1: Mục I Tiết 2: Phần còn lại Yêu cầu cần đạt trong chương trình GDPT 2018 – Trình bày được khái niệm và sự hình thành liên kết ion (nêu một số ví dụ điển hình tuân theo quy tắc octet). – Nêu được cấu tạo tinh thể NaCl. Giải thích được vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn trong điều kiện thường (dạng tinh thể ion). – Lắp được mô hình phân tử, tinh thể NaCl (theo mô hình có sẵn) 1. Về kiến thức: Trong bài học này, học sinh được học về liên kết ion 1. Về năng lực 1.1. Năng lực chung - Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về loại liên kết hóa học hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình khi chúng phản ứng với nhau. - Giao tiếp, hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt sự hình thành các loại ion và liên kết ion; hoạt động nhóm một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của giáo viên, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia thảo luận và thuyết trình. - Giải quyết vấn đề và sáng tạo: 1.2. Năng lực hóa học - Nhận thức hoá học: Trình bày được sự hình thành liên kết ion; nêu được cấu tạo tinh thể NaCl; Giải thích được vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn ở điều kiện thường; Thiết kế được mô hình tinh thể NaCl. 8
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học: khám phá, tìm hiểu những bí ẩn của tự nhiên (các tinh thể các chất khác nhau có hình dạng, màu sắc khác nhau, độ bền tinh thể khác nhau…) cũng như ứng dụng trong cuộc sống dựa trên kiến thức về liên kết ion - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng kiến thức để thiết kế được mô hình tinh thể NaCl, giải thích được một số hiện tượng các tinh thể trong tự nhiên có nhiệt độ nóng chảy cao… 3. Về phẩm chất - Chăm chỉ: Trung thực, cẩn thận, tỉ mỉ, kiên nhẫn khi tiến hành thí nghiệm và báo cáo kết quả thí nghiệm - Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập môn Hóa học II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Giáo án - Phiếu câu hỏi 2. Học sinh - Đọc lại các kiến thức đã học có liên quan ở các bài trước. - Mẫu tinh thể muối ăn - Xiên nhọn, đất nặn 2 màu khác nhau II. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tiết 1: (ngày dạy…) 1. Hoạt động 1: Khởi động 5 phút a. Mục tiêu - Tạo hứng thú và kích thích sự tò mò của học sinh vào chủ đề học tập. Học sinh tiếp nhận kiến thức chủ động, tích cực, hiệu quả. b. Nội dung: CÂU HỎI KHỞI ĐỘNG Câu 1: Các nguyên tử nhường hoặc nhận e có còn trung hòa về điện không? Chúng mang điện tích âm hay dương? Các phần tử mang điện này được gọi là gì? Câu 2: Dung dịch sodium chloride dẫn điện nhưng dung dịch glucozơ không dẫn điện. Đó là trong dung dịch sodium chloride có sự hiện diện của các phần tử mang điện là ion Na+ và ion Cl- . Ion là gì? c. Sản phẩm TRẢ LỜI CÂU HỎI KHỞI ĐỘNG Câu 1: - Các nguyên tử nhường hoặc nhận e sẽ không còn trung hòa về điện ( khi đó số p < e hoặc p > e). - Khi số p < e phần tử đó mang điện tích âm; số p > e phần tử đó mang điện tích dương - Các phần tử mang điện này gọi là ion 9
Câu 2: Dung dịch sodium chloride dẫn điện nhưng dung dịch glucozơ không dẫn điện. Đó là trong dung dịch sodium chloride có sự hiện diện của các phần tử mang điện là ion Na+ và ion Cl- . Ion là phần tử mang điện tích d. Tổ chức thực hiện (GV chiếu câu hỏi lên màn hình, chia nhóm (4 em), học sinh thảo luận trình bày vào giấy A1) HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Học sinh thực hiện câu hỏi 1,2 Gv cho hs thảo luận theo nhóm. Nhận nhiệm vụ Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS Suy nghĩ và trả lời câu hỏi Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Yêu cầu đại diện một nhóm báo cáo kết Báo cáo sản phẩm bằng cách quả dán lên bảng và trình bày Bước 4: Kết luận và nhận định Vậy sự tạo thành ion và sự hình thành liên kết giữa các ion như thế nào ta sẽ nghiên cứu bài học hôm nay để rõ vấn đề này 2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới (10 phút) 2.1 ION VÀ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION a. Mục tiêu - Hoạt động cá nhân một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV, đảm bảo các học sinh đều được tham gia và trình bày báo cáo; - Trình bày được sự tạo thành ion, ion đơn nguyên tử, ion đa nguyên tử. b. Nội dung PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: - Quan sát hình 9.1 nhận xét số electron trên lớp vỏ ngoài cùng của các ion, giải thích vì sao ion lại bền vững về mặt hóa học. Chúng có cấu hình giống với nguyên tử nào? - So sánh số e ở lớp vỏ với số proton trong hạt nhân của mỗi ion tạo thành suy ra cách tạo thành ion dương và ion âm. Câu 2: Trình bày sự tạo thành ion Na+, Mg2+, Cl-, O2-. Nêu cách tính điện tích ion? c. Sản phẩm 10
TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: Trong mỗi ion ở lớp vỏ ngoài cùng đều có 8e giống cấu hình e lớp ngoài cùng của khí hiếm nên bền vững về mặt hóa học. cấu hình ion Na+ giống cấu hình Ne; cấu hình ion O2- giống cấu hình Ne. Ion sodium (Na+): số p (11) > số e (10); ion oxygen (O2-): số p (8) < số e (10). - Nguyên tử nhận e tạo ion âm: X + ne → Xn- - Nguyên tử nhường e tạo ion dương: M → Mn+ + ne Câu 2: Na → Na+ + 1e; Mg → Mg2+ + 2e Cl + 1e → Cl- O + 2e → O2- Cách tính điện tích ion: Giá trị điện tích trên cation hoặc anion bằng số e mà nguyên tử đã nhường hoặc nhận. d. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành 4 nhóm, chiếu câu hỏi Nhận nhiệm vụ (nhóm 1,3: câu 1; lên màn hình nhóm 2, 4: câu 2) Yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập số 1 Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS Thảo luận và ghi câu trả lời vào PHT Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Báo cáo sản phẩm thảo luận của Yêu cầu đại diện một nhóm báo cáo nhóm kết quả PHT số 1 Bước 4: Kết luận và nhận định Nhận xét sản phẩm của nhóm khác Nhận xét và chốt kiến thức Kiến thức trọng tâm - Nguyên tử nhường hoặc nhận e tạo thành ion - Nguyên tử nhận e tạo thành ion âm (anion) : X + ne → Xn- - Nguyên tử nhường e tạo thành ion dương (cation) : M → Mn+ + ne - Giá trị điện tích trên cation hoặc anion bằng số e mà nguyên tử đã nhường hoặc nhận. 2.2 Hoạt động tìm hiểu về liên kết ion (15p) a. Mục tiêu - Tìm hiểu phản ứng của sodium với chlorine. - Quan sát thí nghiệm https://www.youtube.com/watch?v=prIfqJgCIlQ rút ra cách hình thành liên kết ion. 11
b. Nội dung PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Theo dõi video thí nghiệm (hoặc hình 9.2) giải thích từng bước trong quá trình hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl khi cho sodium tác dụng với chlorine. Câu 2: Viết quá trình tạo liên kết ion trong phân tử Na2O, MgO. Câu 3: Trong các nguyên tố kim loại và phi kim trên (câu 1,2), nguyên tử của nguyên tố nào có xu hướng tạo thành cation hoặc anion? Giải thích? Câu 4: Các ion Mg2+, Cl- có cấu hình giống nguyên tử nào? c. Sản phẩm TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: 2Na + Cl2 → [2Na+ + 2Cl-] → 2NaCl Câu 2: 4Na + O2 → [4Na+ + 2O2-] → 2Na2O 2Mg + O2 → [2Mg2+ + 2O2-] → 2MgO Câu 3: - Những nguyên tố kim loại do có độ âm điện nhỏ và nguyên tử thường có 1, 2, 3 e ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường e, tạo thành cation. - Những nguyên tố phi kim do có độ âm điện lớn và nguyên tử thường có 5,6 hoặc 7 e ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận e, tạo thành anion. Câu 4: ion Mg2+ có cấu hình giống nguyên tử Ne: 1s22s22p6 ion Cl- có cấu hình giống nguyên tử Ar: 1s22s22p63s23p6 d. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành 4 nhóm, chiếu câu hỏi Nhận nhiệm vụ (mỗi nhóm 1 câu) lên màn hình. Yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập số 2 Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS Thảo luận và ghi câu trả lời vào PHT Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Báo cáo sản phẩm thảo luận của Yêu cầu đại diện một nhóm báo cáo nhóm kết quả PHT số 2 Bước 4: Kết luận và nhận định Nhận xét sản phẩm của nhóm khác Nhận xét và chốt kiến thức Kiến thức trọng tâm - Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. - Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. 12
3. Hoạt động: Luyện tập (15p) a. Mục tiêu - Tái hiện và vận dụng những kiến thức đã học trong bài về sự hình thành liên kết ion. - Giải thích được vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn ở điều kiện thường. - Giải thích được cách hình thành liên kết hóa học của các hợp chất ion. b. Nội dung PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Hoàn thành các sơ đồ tạo ion sau: a. Li ¾¾ Li+ + ? ® b. Be ¾¾ ? + 2e ® c. Br + ? ¾¾ Br ® - d. O + 2e ¾¾ ? ® Câu 2: Viết cấu hình electron của các ion: K+, Mg2+, F-, S2-. Mỗi cấu hình đó giống với cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm nào? Câu 3: Vì sao một ion O2- kết hợp với hai ion Li+? Câu 4: Cho các ion: Mg2+, Na+, O2-, Cl-. Những ion nào có thể liên kết với nhau để tạo thành liên kết ion? Câu 5: Liên kết ion là loại liên kết hoá học được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các phần tử nào sau đây? A. Cation và anion . B. Các anion. C. Cation và các electron tự do. D. Electron và hạt nhân nguyên tử. Câu 6: Dãy các phân tử đều có liên kết ion là A. Cl2, Br2, I2. HCl. B. HCl, H2S, NaCl, N2O. C. BaCl2, Al2O3, KCl, Na2O. D. HCl, H3PO4, H2SO4. MgO. Câu 7: Điều nào sau đây đúng khi nói về ion S2-? A. Có chứa 18 proton B. Có chứa 18 electron C. Trung hòa về điện D. Được tạo thành khi phân tử sunfua nhận thêm 2 proton Câu 8: Điều nào dưới đây không đúng khi nói về hợp chất sodium oxide (Na2O)? A. Trong phân tử Na2O, các ion sodium Na+ và ion oxide O2- đều đạt cấu hình e bền vững của khí hiếm Neon. B. Phân tử Na2O tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa 2 ion Na+ và một ion O2- . C. Là chất rắn ở điều kiện thường. D. Không tan trong nước, chỉ tan trong dung môi không phân cực như benzene, cacbontetracloride. 13
c. Sản phẩm TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Hoàn thành các sơ đồ tạo ion sau: a. Li ¾¾ Li+ + 1e ® b. Be ¾¾ Be2+ + 2e ® c. Br + 1e ¾¾ Br- ® d. O + 2e ¾¾ O2- ® Câu 2: Ion Cấu hình e Cấu hình e giống K+ 1s22s22p63s23p6 Ar Mg2+ 1s22s22p6 Ne F- 1s22s22p6 Ne S2- 1s22s22p63s23p6 Ar Câu 3: Li + O + Li ¾¾ 2Li+ ® + O2- ¾¾ Li2O ® [He]2s1 [He]2s22p4 [He]2s1 [He] [Ne] - Nguyên tử Li có 1 e lớp ngoài cùng, để đạt được cấu hình của khí hiếm He, Li có xu hướng nhường đi 1 e để tạo ion Li+ - Nguyên tử O có 6 e lớp ngoài cùng, để đạt được cấu hình của khí hiếm Ne, O có xu hướng nhận 2e để tạo ion O2- - 2 nguyên tử Li, mỗi nguyên tử nhường 1 e cho oxi tạo ra 2 ion Li+. Nguyên tử O nhận 2 e từ hai nguyên tử Li tạo ion O2-. Hai ion Li+ liên kết với O2- nhờ lực hút tĩnh điện. Câu 4: Na + O + Na ¾¾ 2Na+ + O2- ¾¾ Na2O ® ® [Ne]3s1 [He]2s22p4 Ne]3s1 [Ne] [Ne] Mg + O ¾¾ Mg ® 2+ + O2- ¾¾ ® MgO [Ne]3s2 [He]2s22p4 [Ne] [Ne] Na + Cl ¾¾ Na+ ® + Cl- ¾¾ ® NaCl 1 2 5 [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne] [Ar] Cl + Mg + Cl ¾¾ Mg2+ + 2Cl- ¾¾ MgCl2 ® ® 2 5 1 [Ne]3s 3p [Ne]3s [Ne]3s 3p5 2 [Ne] [Ar] 2+ 2- - Þ Ion Mg kết hợp được với ion O , ion Cl Ion Na kết hợp được với ion O2-, ion Cl- + Câu 5: Liên kết ion là loại liên kết hoá học được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các phần tử nào sau đây? A. Cation và anion . B. Các anion. C. Cation và các electron tự do. D. Electron và hạt nhân nguyên tử. Vì : Liên kết ion được tạo thành giữa hai nguyên tử bằng lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu Câu 6: Dãy các phân tử đều có liên kết ion là A. Cl2, Br2, I2. HCl. B. HCl, H2S, NaCl, N2O. 14
C. BaCl2, Al2O3, KCl, Na2O. D. HCl, H3PO4, H2SO4. MgO. Vì: Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình Câu 7: Điều nào sau đây đúng khi nói về ion S2-? A. Có chứa 18 proton B. Có chứa 18 electron C. Trung hòa về điện D. Được tạo thành khi phân tử sunfua nhận thêm 2 proton Vì: S + 2e →S2- d. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành 6 nhóm, phát phiếu học Nhận nhiệm vụ tập cho từng học sinh Yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập số 3 Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS Thảo luận và ghi câu trả lời vào PHT Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Báo cáo sản phẩm thảo luận của Yêu cầu đại diện một nhóm báo cáo nhóm kết quả PHT số 3 Bước 4: Kết luận và nhận định Nhận xét sản phẩm của nhóm khác Nhận xét và chốt kiến thức Chuẩn bị cho tiết học tiếp theo: Yêu cầu học sinh nghiên cứu mô hình tinh thể NaCl, chuẩn bị các nguyên liệu để làm mô hình một ô mạng cơ sở của tinh thể NaCl tại lớp. Mỗi nhóm gồm 11 em làm một sản phẩm. II. TINH THỂ ION 4. Hoạt động 4: Tìm hiểu về tinh thể NaCl và khái niệm ô mạng tinh thể (20 phút) Học sinh tự thảo luận theo nhóm để hoàn thành bản kế hoạch thiết kế mô hình một ô mạng cơ sở của tinh thể NaCl. Tiến hành lắp ráp mô hình, hoàn thành phần thuyết trình giới thiệu về sản phẩm của nhóm. a. Mục tiêu: Hs nắm được tinh thể NaCl là đại diện cho các tinh thể ion. Các hợp chất ion đều tồn tại dạng tinh thể, trong đó các ion dương và ion được bố 15
trí xen kẽ một cách luân phiên, đều đặn. Về mặt cấu trúc, mỗi ion trong tinh thể sodium chloride được bao quanh bởi 6 ion lân cận mang điện tích trái dấu. b. Nội dung: Từ việc quan sát tinh thể NaCl ở hình 9,1 trong sgk, hs biết tinh thể NaCl là đại diện cho các tinh thể ion. Các hợp chất ion đều tồn tại dạng tinh thể, trong đó các ion dương và ion được bố trí xen kẽ một cách luân phiên, đều đặn. về mặt cấu trúc, mỗi ion trong tinh thể sodium chloride được bao quanh bởi 6 ion lân cận mang điện tích trái dấu. c. Sản phẩm KIẾN THỨC VỀ MÔ HÌNH TINH THỂ SODIUM CHLORIDE 1: a. Tinh thể NaCl có dạng hình khối lập phương. b. Các ion dương và ion âm được bố trí xen kẽ một cách luân phiên, đều đặn. c. Về mặt cấu trúc, mỗi ion trong tinh thể sodium chloride được bao quanh bởi 6 ion lân cận mang điện tích trái dấu. 2: Tinh thể ion là những cấu trúc hình khối phát triển từ các hợp chất ion và được giữ với nhau bằng lực hút tĩnh điện. 3. - Chọn nguyên liệu hợp lí - Một ô mạng tinh thể NaCl gồm 27 quả cầu ( 13 ion Na+ và 14 ion Cl- hoặc ngược lại) và 54 thanh nối. - Quả cầu biểu diễn Na+ có kích thước nhỏ hơn quả cầu biểu diễn Cl- và được tô màu khác nhau. Thanh nối biểu diễn liên kết. - Tinh thể hình lập phương. - Có sự phân công nhiệm vụ của các thành viên một cách hợp lí. d. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành 4 nhóm, mỗi nhóm 11 Nhận nhiệm vụ em. Yêu cầu học sinh hoàn thành kế hoạch để thiết kế mô hình tinh thể NaCl theo các kiến thức đã chuẩn bị ở nhà. Chuẩn bị thăm để các nhóm bốc thăm thuyết trình kế hoạch thiết kế mô hình ô mạng cơ sở của tinh thể NaCl Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Trình chiếu ngắn gọn bản kế hoạch Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS của nhóm mình đã chuẩn bị ở nhà Bước 3: Thảo luận kết quả Các nhóm thảo luận theo sự phân Yêu cầu nhóm 1 nhận xét nhóm 2, công của GV. nhóm 2 nhận xét nhóm 3, nhóm 3 nhận xét nhóm 4, nhóm 4 nhận xét nhóm 1. 16
Bước 4: Kết luận và nhận định Lắng nghe và hoàn thiện bản kế GV nhận xét bản kế hoạch và góp ý hoạch hoàn thiện để học sinh nắm bắt được nội dung chính, từ đó hoàn thiện mô hình 4. Hoạt động 5: Vận dụng lắp mô hình NaCl hoàn thiện (15p) a. Mục tiêu: học sinh liên hệ được các kiến thức đã học với thực tế để giải quyết bài toán thực tế. b. Nội dung: Các nhóm lắp được mô hình một ô mạng cơ sở của tinh thể NaCl Câu hỏi: Trong tinh thể NaCl, trung bình mỗi ô mạng cơ sở có bao nhiêu nguyên tử? Câu trả lời: Giả sử 8 nguyên tử ở 8 đỉnh đều là Na => mỗi đỉnh là đỉnh chung của 8 ô mạng Có 12 cạnh, trung điểm mỗi cạnh chứa nguyên tử Cl, mỗi cạnh này là cạnh chung của 4 ô mạng - Có 6 tâm của các mặt chứa Na, mỗi mặt là mặt đáy chung của 2 ô - Có 1 tâm của khối lập phương chứa Cl Vậy số nguyên tử Na trung bình là 8.1/8 + 6.1/2 = 3 nguyên tử Số nguyên tử Cl = 12.1/4 + 1 = 4 nguyên tử Số nguyên tử trong một ô mạng là 7 Tương tự nếu ở đỉnh là Cl- thì trung bình mỗi ô mạng sẽ có 4 nguyên tử Cl và 3 nguyên tử Na c. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành 4 nhóm như hoạt động Nhận nhiệm vụ 4 Yêu cầu học sinh lắp mô hình một ô mạng cơ sở của tinh thể NaCl, thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu câu hỏi vận dụng Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ - Các nhóm sau khi cùng nhau lắp Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS ráp mô hình một ô mạng cơ sở của GV chiếu câu hỏi lên màn hình, tinh thể NaCl trong 15 phút thì nộp GV kiểm tra kết quả và cho 1 nhóm có sản phẩm lên dãy bàn đầu tiên, kết quả đúng lên giải thích, nếu không nhận phiếu đánh giá sản phẩm theo 17