BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH   NGUYỄN VĂN MINH THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC THPT THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ HỌC SINH QUỐC TẾ PISA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC VINH – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH   NGUYỄN VĂN MINH THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC THPT THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ HỌC SINH QUỐC TẾ PISA Chuyên ngành: Lí luận Phương pháp dạy học mơn hóa học Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS CAO CỰ GIÁC VINH – 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS-TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học, khoa Hóa học trường Đại học Vinh giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để tơi nghiên cứu hồn thành tốt luận văn - Thầy giáo PGS-TS Lê Văn Năm cô giáo PGS-TS Phan Thị Hồng Tuyết dành nhiều thời gian đọc nhận xét cho luận văn - Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, ban chủ nhiệm khoa Hóa học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn lí luận phương pháp dạy học hóa học khoa Hóa học trường Đại học Vinh Đại học sư phạm Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt luận văn Tôi xin cảm ơn tất người thân gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Lệ Thủy, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Vinh, tháng 10 năm 2015 Nguyễn Văn Minh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HS: Học sinh GV: Giáo viên LL&PPDH: Lí luận phương pháp dạy học THPT: Trung học phổ thông TN: Thực nghiệm ĐC: Đối chứng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài CHƯƠNG 10 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 10 1.1 CHỦ TRƯƠNG ĐỔI MỚI TOÀN DIỆN NỀN GIÁO DỤC VIỆT NAM HIỆN NAY 10 1.1.1 Vài nét thực trạng dạy học trường THPT 10 1.1.2 Đổi yếu tố chương trình giáo dục phổ thơng 13 1.1.3 Đổi phương pháp dạy học trường trung học phổ thông .17 1.1.4 Đổi kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh 21 - Quy chuẩn theo mức độ phát triển lực người học 24 1.2 TỔNG QUAN VỀ PISA .30 1.2.1 Pisa gì? 30 1.2.2 Mục đích Pisa 31 1.2.3.Đặc điểm Pisa .31 1.2.4 Những lực đánh giá Pisa .32 1.2.5 Phân tích kết Pisa nước ta 33 1.3 ĐỀ THI VÀ MÃ HÓA TRONG PISA 34 1.3.3 Những ưu điểm tập Pisa việc đánh giá lực học sinh 35 1.4 THỰC TRẠNG CỦA VIỆC TÌM HIỂU, KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA TRONG DẠY HỌC .36 1.4.1.Thực trạng việc tìm hiểu, khai thác sử dụng tập tiếp cận Pisa36 1.4.2 Nguyên nhân thực trạng 39 1.4.3 Những thuận lợi khó khăn việc sử dụng tập theo chuẩn Pisa dạy học 40 1.4.3.1 Thuận lợi 40 1.4.3.2 Khó khăn 40 TIỂU KẾT CHƯƠNG .40 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ PISA 42 2.1 Đặc điểm tập Pisa 42 2.2 Quy trình thiết kế tập tiếp cận Pisa 42 2.3 Phân tích mẫu tập Pisa 43 2.4 Xây dựng hệ thống tập tiếp cận Pisa phục vụ cho công tác dạy học theo đinh hướng phát triển lực học sinh THPT 47 BÀI 1: NƯỚC MÁY .48 BÀI 2: IOT – NGUYÊN TỐ CẦN THIẾT CHO CUỘC SỐNG 49 BÀI 3: OXI – KHÍ DUY TRÌ SỰ SỐNG 51 BÀI 4: KHÍ OZON .53 BÀI 6: BẢO QUẢN TRÁI CÂY 58 BÀI 8: SO2 - KHÍ GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 61 BÀI 11: KHÍ CACBONIC 67 BÀI 12: HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH (THE GREEN HOUSE EFFECT) .69 BÀI 13: CO – KHÍ ĐỘC VƠ HÌNH 73 BÀI 15: NẤU ĂN NGOÀI TRỜI 79 BÀI 17: RƯỢU .83 BÀI 18: GIẤM ĂN .85 BÀI 19: QUANG HỢP 87 BÀI 20: CACBOHIĐRAT–HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÔNG THỂ THIẾU 88 BÀI 21: ĐÁM CHÁY NHÀ MÁY BỘT MÌ .90 BÀI 22: MUỐI NATRIBICACBONAT .92 BÀI 23: PHÁO HOA 93 BÀI 24: MUỐI ĂN .94 BÀI 25: HIỆN TƯỢNG BÀO MỊN ĐÁ VƠI, HÌNH THÀNH THẠCH NHŨ.96 BÀI 26: NƯỚC CỨNG 97 BÀI 29 SÂU RĂNG 103 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 107 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 107 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .107 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 108 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 108 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 108 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm .108 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 108 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 108 3.3.2 Lựa chọn giáo viên thực nghiệm 109 3.3.3.Tiến hành thực nghiệm 109 3.3.4 Thực chương trình thực nghiệm 109 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 109 3.4.1 Nhận xét lực học sinh tiến trình dạy học 109 3.4.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 111 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê .116 Các kết thu trình thực nghiệm sư phạm kết xử lý số liệu thống kê cho có đủ sở để khẳng định giả thuyết khoa học đề đắn việc vận dụng kết nghiên cứu đề tài vào giảng dạy trường THPT hoàn toàn khả thi 117 Các kết thực nghiệm khẳng định việc sử dụng tập hóa học tiếp cận Pisa vào dạy học hóa học THPT thực có tác dụng tốt đến phát triển lực học sinh cách toàn diện Cụ thể là: .117 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học, nghĩa từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng qua việc học Để đảm bảo điều đó, định phải thực thành cơng việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành lực phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết giáo dục từ nặng kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá lực vận dụng kiến thức giải vấn đề, coi trọng kiểm tra đánh giá kết học tập với kiểm tra đánh giá q trình học tập để tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Trước bối cảnh mà toàn nghành giáo dục nước ta chuẩn bị cho q trình đổi tồn diện chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông sau năm 2015, Bộ GD-ĐT chủ trương cần thiết phải đổi đồng phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá kết giáo dục theo định hướng phát triển lực người học Qua thực tiễn dạy học mơn Hóa học trường Trung học phổ thơng q trình học tập, nghiên cứu sau đại học, giáo viên tơi quan tâm đến chủ trương đổi tồn diện giáo dục nước ta Vì vậy, thân ln tìm tịi, tra cứu tài liệu, nghiên cứu, tìm hiểu xem đổi giáo dục theo hướng tiếp cận lực Và lập tức, tơi bị hút, thích thú tốn chương trình đánh giá học sinh quốc tế Pisa (Programme for International Student Assessment – Pisa) Từ mục tiêu, cách tiếp cận đến giải vấn đề toán PISA mẻ, đặc biệt, hấp dẫn, dần hình thành câu trả lời thú vị vấn đề mà lâu quan tâm Việc sử dụng tốn chương trình đánh giá học sinh quốc tế Pisa thực phương pháp học tập, kiểm tra đánh giá tiên tiến giới, tiếp cận với mục tiêu đổi toàn diện giáo dục theo định hướng phát triển lực nước ta Vậy, không nghiên cứu, học tập xây dựng cho hệ thống tập tương tự chương trình Pisa để sử dụng trình dạy học nay? Từ lý đó, chúng tơi tâm thực Luận văn thạc sĩ với đề tài: “Thiết kế hệ thống tập hóa học THPT theo hướng tiếp cận chương trình đánh giá học sinh quốc tế Pisa ” TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Ngọc An Câu hỏi tập trắc nghiệm – NXB Giáo dục, 2009 Nguyễn Thạc Cát Từ điển Hóa học phổ thơng – NXB Giáo dục Việt Nam 2009 Dương Văn Đảm Hóa học quanh ta – NXB Giáo dục 2006 Nguyễn Thanh Danh Môi trường - ô Nhiễm không khí (tập 2)- NXB Đồng Nai 2006 Nguyễn Thanh Danh Môi trường: Tại ô nhiễm đất ô nhiễm nước (tập 3) NXB Đồng Nai 2009 Vũ Đăng Độ Hóa học nhiễm mơi trường - NXB giáo dục 2002 Cao Cự Giác Hỏi đáp Hóa học phổ thơng – NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2014 Cao Cự Giác Những viên kim cương Hóa học – NXB Đại học sư phạm 2011 Cao Cự Giác Giáo trình bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trung học phổ thơng – NXB Đại học Vinh 2014 10 Lê Thị Mỹ Hà Tài liệu tập huấn Pisa 2015 dạng câu hỏi OECD phát hành lĩnh vực khoa học, 2014 11 Lê Thị Mỹ Hà "Chương trình đánh giá quốc tế PISA Việt Nam - Cơ hội thách thức" Tạp chí Khoa học Giáo dục (Số 64, trang 17 – 21) 12 Lê Thị Mỹ Hà "Chương trình đánh giá quốc tế PISA Việt Nam " Tạp chí Thơng tin Khoa học xã hội (Số 346, trang 28 – 36) 13 Phạm Thị Hằng Giáo dục môi trường qua hình ảnh- NXB Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh 2003 119 14 Nguyễn Thị Phương Hoa “Chương trình đánh giá HS quốc tế (PISA) (Mục đích, tiến trình thực hiện, kết chính)” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội (Số 25) 15 Khanh Khanh Pisa khóa kiểm tra chuyên sâu Lịch sử - Địa lý - Khoa học tự nhiên - NXB Phụ nữ 2009 16 Khanh Khanh Pisa khóa kiểm tra cấp tốc - NXB Phụ nữ 2009 17 Lê Văn Khoa Khoa học môi trường - NXB Giáo dục 2007 18 Nguyễn Văn Mậu (Biên dịch), Trần Thị Thanh Liêm (Hiệu đính) Khoa học mơi trường – NXB giáo dục Việt Nam 2012 19.Trần Quốc Sơn Tài liệu giáo khoa chuyên hoá học 11-12, NXB Giáo dục 2008 20 Phạm Văn Thưởng, Đặng Đình Bạch Cơ sở Hố học mơi trường - NXB Khoa học kỹ thuật 1999 21 Lê Xuân Trọng (Chủ biên) – Từ Ngọc Ánh – Lê Mậu Quyền – Phan Quang Thái Sách giáo khoa hóa học lớp 10 Nâng Cao – NXB Giáo dục 2006 22 Lê Xuân Trọng (Chủ biên) – Nguyễn Hữu Đĩnh – Lê Chí Kiên – Lê Mậu Quyền Sách giáo khoa hóa học lớp 11 Nâng Cao – NXB Giáo dục 2006 23 Lê Xuân Trọng (Chủ biên) – Nguyễn Hữu Đĩnh – Từ Vọng Nghi – Đỗ Đình Rãng – Cao Thị Thặng Sách giáo khoa hóa học lớp 12 Nâng Cao – NXB Giáo dục 2006 24 Nguyễn Xuân Trường Hóa học vui – NXB Hà Nội 2010 25 Nguyễn Xuân Trường Hóa học với thực tiễn đời sống – NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2009 26 Vũ Anh Tuấn- Vụ giáo dục trung học – Bộ giáo dục đào tạo Pisa Pisa với nội dung Hóa học 27 Nguyễn Đức Vận Hỏi đáp Hóa học vơ trung học phổ thông – NXB giáo dục Việt Nam 2009 28 Nam Việt Những câu hỏi kỳ thú giới Hóa học – NXB Thời Đại 2010 29 M V Zueva Phát triển học sinh giảng dạy hoá học (Dương Tất Tốn, Nguyễn Thế Trường dịch), NXB Giáo dục 1982 30 Vụ giáo dục trung học – Bộ giáo dục đào tạo Tài liệu tập huấn Xây dựng chuyên đề dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực học sinh, 2014 31 Viện Hóa học Hồng gia Australia Đề thi Hóa học Quốc gia Australia, Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong -Thành phố Hồ Chí Minh dịch 120 PHỤ LỤC 121 Phụ lục 1: Các mẫu phiếu điều tra PHIẾU THĂM DỊ Ý KIẾN ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN Kính chào thầy, cô Trên tay thầy, cô tờ phiếu thăm dị ý kiến kì thi Pisa giáo viên THPT Với mục đích nghiên cứu thực trạng tình hình tiếp cận kì thi Pisa quốc tế, mong muốn hỗ trợ, hợp tác q thầy Kính mong q thầy cho biết ý kiến vấn đề sau: Câu hỏi 1: Đánh giá thực trạng đề kiểm tra hóa học nay? A Rất hay, đánh giá lực học sinh B Mang nặng tính hàn lâm, thiếu đánh giá kiến thức vận dụng thực tế C Chưa kiểm tra lực vận dụng học sinh Câu hỏi 2: Theo q thầy (cơ) có cần thiết phải đổi cách giảng dạy cách kiểm tra đánh giá không? A Không B Có C Nên quay cách kiểm tra cách 20 năm Câu hỏi 3: Q thầy (cơ) có tìm hiểu kì thi quốc tế Pisa nào? A Chưa nghe nói kì thi Pisa B Có nghe nói qua phương tiện truyền thơng chưa tìm hiểu C Đã tìm hiểu, nghiên cứu kì thi Pisa qua mạng Internet, sách 122 D Đã nghiên cứu, thiết kế, sử dụng số tập tiếp cận Pisa vào giảng dạy Câu hỏi 4: Quý thầy cố đánh giá cách đề kì thi Pisa nào? A Khơng có ý kiến chưa tìm hiểu B Rất tốt, đánh giá lực học sinh C Không tốt, không đánh giá lực học sinh Câu hỏi 5: Theo thầy (cơ), có nên học hỏi để vận dụng cách đề kì thi Pisa vào trình dạy học khơng? A Khơng biết chưa tìm hiểu B Khơng nên học sinh bỡ ngỡ dẫn đến hiệu học tập khơng cao C Có phù hợp với xu hướng đổi giáo dục nước ta nói riêng giới nói chung -Hết - PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN ĐỐI VỚI HỌC SINH Các em học sinh thân mến! Trên tay các em tờ phiếu thăm dị ý kiến kì thi Pisa học sinh THPT Với mục đích nghiên cứu thực trạng tình hình tiếp cận kì thi Pisa quốc tế, mong muốn hỗ trợ, hợp tác em Các em cho ý kiến vấn đề sau: Câu hỏi 1: Em đánh thực trạng đề kiểm tra hóa học nay? A Rất hay, đánh giá lực học sinh B Mang nặng tính hàn lâm, thiếu đánh giá kiến thức vận dụng thực tế C Chưa kiểm tra lực vận dụng học sinh Câu hỏi 2: Quý thầy (cơ) có tìm hiểu kì thi Pisa quốc tế nào? A Chưa nghe nói kì thi Pisa B Có nghe nói qua phương tiện truyền thơng chưa tìm hiểu C Đã tìm hiểu, nghiên cứu kì thi Pisa qua mạng Internet, sách D Đã thầy cô giới thiệu cho làm số tập theo chuẩn Pisa E Đã tự tìm tịi, sưu tầm giải số tập theo chuẩn Pisa Câu hỏi 3: Em có đánh giá kì thi Pisa? A Bình thường B Rất khoa học C Lạc hậu 123 D Khơng có ý kiến chưa tìm hiểu Câu hỏi 4: Em có muốn thầy (cơ) sử dụng câu hỏi theo chuẩn Pisa vào trình giảng dạy kiểm tra khơng? A Khơng có ý kiến chưa tìm hiểu B Thích C Khơng thích -Hết - Phụ lục 2: Giáo án Giáo án bài: OZON VÀ HIĐRO PEOXIT LỚP 10NC (GIÁO ÁN THƯỜNG) I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức Học sinh biết:  Ozon dạng thù hình oxi, điều kiện tạo thành ozon  Tính chất vật lý ozon, ozon tự nhiên ứng dụng ozon  Tính chất vật lý ứng dụng hiđro peoxit Học sinh hiểu:  Cấu tạo phân tử, tính chất oxi hố mạnh ozon  Cấu tạo phân tử, tính chất oxi hố tính khử hiđro peoxit Về kỹ  Dự đốn tính chất, kiểm tra kết luận tính chất hóa học ozon, hiđro peoxit  Viết phương trình hóa học minh họa tính chất ozon hiđro peoxit  Giải số tập: tính thể tích khí ozon tạo thành, khối lượng hiđro peoxit tham gia phản ứng, tập khác có nội dung liên quan Thái độ  Giáo dục đức tính cẩn thận xác sử dụng hóa chất, tiến hành thí nghiệm  Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường 124  Giáo dục niềm say mê tìm tịi, nghiên cứu khoa học, lịng u thích mơn hóa học II CHUẨN BỊ Hố chất H2O2, dung dịch KI, dung dịch KMnO4, dung dịch H2SO4 lỗng, hồ tinh bột, quỳ tím Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm III TỔ CHỨC DẠY HỌC Kiểm tra cũ: Nêu tính chất hoá học oxi viết PTHH điều chế oxi phịng thí nghiệm Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử ozon - Giới thiệu: Oxi ozon hai dạng thù hình nguyên tố oxi - GV yêu cầu HS viết CT cấu tạo phân tử ozon HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH I.OZON: 1.Cấu tạo phân tử ozon: - CTPT: O3 - CTCT: O O - GV u cầu cho biết có liên kết có phân tử ozon? - GV yêu cầu HS trình bày ozon hình thành O Nguyên tử oxi trung tâm tạo liên kết cho nhận liên kết đôi với hai nguyên tử oxi lại Ozon tạo thành ảnh hưởng tia cực tím phóng điện dơng UV 3O2 → 2O3 Hoạt động 2: Tính chất ozon - GV yêu cầu HS nghiên cứu sgk nêu tính chất vật lí ozon? - GV giới thiệu: tầng cao khí (cách mặt đất khoảng 25km), ozon tạo nên tia tử ngoại có bước sóng nằm khoảng 1600 km Tính chất ozon a) Tính chất vật lí: - Chất khí có mùi đặc trưng, màu xanh nhạt - Tan nước nhiều oxi 16 lần b) Tính chất hố học: - Tính oxi hóa mạnh: + Ozon oxi hoá hầu hết kim loại( trừ 125 2400 km tác dụng đến O2: O2 + hv  2O O + O2  O3 - Sản phẩm trình phân huỷ ozon oxi nguyên tử, có tính oxi hố mạnh, mạnh oxi phân tử Vậy ozon có tính oxi hố mạnh hay yếu so với oxi? -Nhận xét, kết luận: O3 có tính oxi hố mạnh, mạnh O2 - GV yêu cầu HS lấy ví dụ chứng minh tính oxi hố ozon mạnh oxi? Hoạt động 3: Ứng dụng ozon Yêu cầu học sinh tham khảo sách giáo khoa nêu ứng dụng ozon Hoạt động 4: Cấu tạo hiđro peoxit - Hiđro peoxit hay cịn gọi nước oxi già có CTPT H2O2 Từ công thức phân tử viết công thức cấu tạo hidro peoxit - GV yêu cầu HS cho biết liên kết phân cực liên kết không phân cực? Hoạt động 5: Tính chất hiđro peoxit - GV cho HS xem lọ chứa H2O2 , nhận xét tính chất vật lí H2O2? - GV yêu cầu HS xác định số oxi hoá O H2O2, dự đoán H2O2 có tính chất gì? - GV HS làm TN: Thí nghiệm 1: Tính bền H2O2 Cho vào ống nghiệm khoảng 2ml H2O2 sau cho vào MnO2 Thí nghiệm 2: Tính oxi hố H2O2 Pt, Au) Ở điều kiện thường, O2 không oxi hoá Ag ozon oxi hoá Ag: 2Ag + O3 → Ag2O + O2 + Oxi không oxi hoá I- dd ozon oxi hoá I- thành I2 2KI + O3 + H2O → I2 + KOH + O2 → O3 có tính oxi hóa mạnh O2 Ứng dụng ozon - Làm khơng khí, khử trùng y tế - Tẩy trắng công nghiệp - Bảo vệ trái đất, ngăn ngừa tia tử ngoại II HIĐRO PEOXIT Công thức phân tử hiđro peoxit H O O H Liên kết H – O liên kết cht có cực Liên kết O – O liên kết cộng hoá trị khơng cực Tính chất hiđro peoxit a) Tính chất vật lí Là chất lỏng khơng màu nặng nước, tan nước tỉ lệ b) Tính chất hố học - Là chất bền dễ bị phân hủy thành H 2O O2 MnO H2O2  → H2 O + ½ O 2 - Do oxi H2O2 có số oxi hố -1 số oxi hoá trung gian nên H2O2 vừa thể tính khử vừa thể tính oxi hố + Tác dụng với chất khử: 126 Cho vào ống nghiệm 4ml H2O2 cho thêm 2ml KI Quan sát tượng Lấy ½ thể tích dd sau phản ứng cho vào hồ tinh bột Lấy ½ thể tích cịn lại cho phenolphtalein vào Thí nghiệm 3: Tính khử H2O2 Cho vào ống nghiệm 2ml KMnO4, vài giọt H2SO4 cho thêm 2ml H2O2 quan sát tượng Hoạt động 6: Ứng dụng hiđro peoxit -Yêu cầu học sinh tham khảo sách giáo khoa nêu ứng dụng H2O2 H2O2 + KNO2 → H2O + KNO3 H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH + Tác dụng với chất oxi hoá 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O Ứng dụng hiđro peoxit: Ứng dụng: + Làm chất tẩy trắng bột giấy, tơ sợi, lông, len, vải, tẩy trắng bột giặt + Làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ + Dùng làm chất khử trùng hạt giống nông nghiệp, chất bảo quản nước giải khát, chất sát trùng y khoa Củng cố: - Cho biết tính chất hố học đặc trưng O3? - Tại H2O2 vừa có tính oxi hố vừa có tính khử? Viết phương trình phản ứng minh họa? Hướng dẫn nhà: - Về nhà làm tập SGK - Ôn tập chuẩn bị làm kiểm tra lực Giáo án : OZON VÀ HIĐRO PEOXIT LỚP 10NC (GIÁO ÁN VẬN DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA) I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức Học sinh biết:  Ozon dạng thù hình oxi, điều kiện tạo thành ozon 127  Tính chất vật lý ozon, ozon tự nhiên ứng dụng ozon  Tính chất vật lý ứng dụng hiđro peoxit Học sinh hiểu:  Cấu tạo phân tử, tính chất oxi hố mạnh ozon  Cấu tạo phân tử, tính chất oxi hố tính khử hiđro peoxit Về kỹ  Dự đốn tính chất, kiểm tra kết luận tính chất hóa học ozon, hiđro peoxit  Viết phương trình hóa học minh họa tính chất ozon hiđro peoxit  Phát triển kĩ quan sát, tìm tịi, nghiên cứu khoa học  Giải số tập: tính thể tích khí ozon tạo thành, khối lượng hiđro peoxit tham gia phản ứng, tập khác có nội dung liên quan đến thực tiễn, vận dụng kiến thức vào giải thích vấn đề thực tiễn Thái độ  Giáo dục đức tính cẩn thận xác sử dụng hóa chất, tiến hành thí nghiệm  Giáo dục ý thức bảo vệ mơi trường  Giáo dục niềm say mê tìm tịi, nghiên cứu khoa học, lịng u thích mơn hóa học II CHUẨN BỊ Hố chất : dd H2O2, dd KI, dd KMnO4, dd H2SO4 loãng, hồ tinh bột, quỳ tím Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm III TỔ CHỨC DẠY HỌC Kiểm tra cũ: Tiến hành trình dạy Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN Hoạt động 1: GV nêu tình xuất phát: Tháng 10 năm 1985, nhà khoa học Anh phát thấy tầng khí ozon khơng trung Nam cực xuất "lỗ thủng" lớn, diện tích nước Mỹ Năm 1987, nhà khoa học Ðức lại phát tầng khí ozon vùng trời Bắc cực có tượng mỏng dần, có nghĩa tầng ozon Bắc cực bị thủng Tin 128 HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH • HS: suy nghĩ vấn đề giáo viên đưa nhanh chóng truyền khắp giới làm chấn động dư luận Vậy, ozon gì? Ozon có tính chất nào? Vì tầng ozon bị thủng lại gây chấn động dư luận vậy? Từ đó, giáo viên dẫn dắt vào Hoạt động 2: Cấu tạo tính chất ozon: - GV giới thiệu: Oxi ozon hai dạng thù hình nguyên tố oxi - GV yêu cầu HS viết công thức cấu tạo phân tử ozon Cho biết O3 hình thành tồn chủ yếu đâu? Vì O3 bảo vệ Trái Đất? I OZON: * HS: lên bảng viết CTCT O3: 1.Cấu tạo phân tử ozon: - CTPT: O3 - CTCT: O O O Nguyên tử oxi trung tâm tạo liên kết cho nhận liên kết đơi với hai ngun tử oxi cịn lại * HS: nêu trình hình thành O3 ảnh hưởng tia cực tím phóng điện dơng UV 3O2 → 2O3 - GV yêu cầu HS thảo luận nêu tính chất vật lý O3 giải thích O3 tan nhiều nước O2? - GV u cầu HS nêu tính chất hóa học O3, so sánh với O2 Giải thích - GV yêu cầu HS nêu ví dụ chứng minh tính oxi hố ozon mạnh 129 * HS: Ozon tồn chủ yếu tầng bình lưu, có khả hấp thụ tia cực tím nên bảo vệ Trái Đất Tính chất ozon * HS: Nêu tính chất vật lý O3 a) Tính chất vật lí: - Chất khí có mùi đặc trưng, màu xanh nhạt - Tan nước nhiều oxi 16 lần * HS: Giải thích O3 tan tốt nước O3 O3 phân cực O2 * HS: Nêu tính chất hóa học O3 b) Tính chất hố học: - Tính oxi hóa mạnh: + Ozon oxi hoá hầu hết kim loại( trừ oxi? Pt, Au) Ở điều kiện thường, O2 khơng oxi hố Ag ozon oxi hoá Ag: 2Ag + O3 → Ag2O + O2 + Oxi khơng oxi hố I- dd ozon oxi hoá I- thành I2 GV đưa số tính huống, yêu cầu HS giải thích: - Sau mưa giơng, ta cảm giác khí hậu lành mát mẻ Vì sao? - Thực tế, người ta dùng nước có O3 để bảo quản trái cây, rửa trái cây, dùng O3 để khử trùng nước, dùng O3 làm chất tẩy trắng Vì O3 sử dụng trường hợp trên? - Khi đứng gần máy photo hoạt động, ta cảm thấy có mùi hăng, mùi cá Vì sao? - Để phân biệt muối iot (có KI) muối thường, dung nước O3 hồ tinh bột Nêu cách tiến hành Từ đó, giáo viên yêu cầu HS nêu ứng dụng O3 2KI + O3 + H2O → I2 + KOH + O2 * HS nhận xét: O3 có tính oxi hóa mạnh O2 * HS: thảo luận giải thích số vấn đề thực tế mà giáo viên đưa ra: - Trong mưa giơng, có lượng O tạo thành, có tác dụng khử trùng diệt khuẩn nên làm khơng khí lành Hơn nửa, nước mưa rửa bụ bẩn khơng khí nguyên nhân - Nước O3 bảo quản trái cây, khử trùng nước, tẩy trắng O3 có tính oxi hóa mạnh - Phân biệt muối iot muối thường: hòa tan muối vào nước, cho tác dụng với nước O3, sau cho thêm hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh muối iot Hoạt động 3: Ứng dụng ozon Từ thực tế, giáo viên yêu cầu HS nêu ứng Ứng dụng ozon dụng O3 * HS: nêu ứng dụng ozon: - Làm khơng khí, khử trùng y tế Hoạt động 4: Công thức cấu tạo tính - Tẩy trắng cơng nghiệp chất H2O2 (nước oxi già) - Bảo vệ Trái Đất, ngăn ngừa tia tử - Giáo viên yêu cầu HS viết CTCT ngoại H2O2, xác định số oxi hóa O II HIĐRO PEOXIT H2O2 Từ đó, rút kết luận tính chất lý, * HS: viết CTCT H2O2 hóa H2O2 1.Cơng thức phân tử hidro peoxit 130 H O O H - GV chia nhóm học sinh, yêu cầu nhóm làm thí nghiệm, quan sát viết phương trình phản ứng Thí nghiệm 1: Tính bền H2O2 Cho vào ống nghiệm khoảng 2ml H2O2 sau cho vào MnO2 Thí nghiệm 2: Tính oxi hố H2O2 Cho vào ống nghiệm 4ml H2O2 cho thêm 2ml KI Quan sát tượng Lấy ½ thể tích dd sau phản ứng cho vào hồ tinh bột Lấy ½ thể tích cịn lại cho penolphtalein vào Thí nghiệm 3: Tính khử H2O2 Cho vào ống nghiệm 2ml KMnO4, vài giọt H2SO4 cho thêm 2ml H2O2 quan sát tượng *GV đưa vấn đề thực tế, yêu cầu học sinh giải quyết: + Thực tế, nước oxi già dùng để sát trùng vết thương Khi nhỏ vài giọt dung dịch H2O2 vào vết thương, chỗ vết thương sủi bọt khí mạnh Giải thích chỗ vết thương có bọt khí nhỏ H2O2 vào? +Vì nước oxi già có tác dụng sát trùng, diệt khuẩn, có tính tẩy màu? Hoạt động 6: 131 Liên kết H – O liên kết cht có cực Liên kết O – O liên kết cộng hố trị khơng cực * HS: xác định số oxi hóa rút nhận xét: H2O2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử Tính chất hidro peoxit * HS: nêu tính chất vật lý H2O2 a) Tính chất vật lí Là chất lỏng không màu nặng nước, tan nước tỉ lệ * HS: Tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn GV Từ kết luận tính chất hóa học H2O2 viết phương trình phản ứng b) Tính chất hố học - Là chất bền dễ bị phân hủy thành H2O O2 MnO H2O2  → H2 O + ½ O 2 - Do oxi H2O2 có số oxi hoá -1 số oxi hoá trung gian nên H2O2 vừa thể tính khử vừa thể tính oxi hố + Tác dụng với chất khử: H2O2 + KNO2 → H2O + KNO3 H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH + Tác dụng với chất oxi hoá 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O * HS: thảo luận giải thích vấn đề thực tế mà GV đưa ra: nhỏ H 2O2 vào vết thương, H2O2 phân hủy tạo O2 nên thấy xuất bọt khí GV: yêu cầu học sinh làm tập sau: H2O2 có ứng dụng sau đây? Khoanh trịn có khơng vào bảng sau: Ứng dụng Có khơng Chất sát trùng Có / Khơng y khoa Chất phụ gia thực Có / Khơng phẩm Chất tẩy trắng Có / Khơng Chất gây mê Có / Khơng Và phân hủy tạo O ngun tử, có tính oxi hóa mạnh nên nước oxi già có tính sát trùng diệt khuẩn Và tính oxi hóa mạnh nên nước oxi già oxi hóa chất màu, làm phá hủy chất màu Ứng dụng hiđro peoxit * HS: Làm tập nêu ứng dụng H2O2: + Làm chất tẩy trắng bột giấy, tơ sợi, lông, len, vải, tẩy trắng bột giặt + Làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ + Dùng làm chất khử trùng hạt giống nông nghiệp, chất bảo quản nước giải khát, chất sát trùng y khoa Củng cố: GV yêu cầu học sinh làm tập sau: Bài 1: Ozon (O3) dạng thù hình oxi, phân tử chứa ba ngun tử oxi thay hai thông thường Trong điều kiện nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn, ozon chất khí có màu xanh nhạt Ozon hóa lỏng màu xanh thẫm -112 °C, hóa rắn có màu xanh thẫm -193 °C Ozon có tính oxi hóa mạnh oxi, không bền, dễ dàng bị phân hủy thành oxi phân tử oxi nguyên tử Ozon có mùi hăng, cá Nó tồn với tỷ lệ nhỏ bầu khí Trái Đất Nó tạo thành từ O2 phóng tĩnh điện, tia cực tím, ví dụ tia chớp, tác động xạ điện từ trường cao lượng Ozon điều chế máy ôzôn phóng điện êm qua oxi hay qua khơng khí khơ, tinh khiết Trong thiên nhiên, ozon tạo thành có phóng điện khí (sấm, sét), ơxi hóa số chất nhựa thông 132 Câu hỏi 1: Trái bảo quản lâu môi trường vô trùng Trong thực tế, người ta sử dụng nước ozon để bảo quản trái Ứng dụng dựa vào tính chất sau đây? A Ozon trơ mặt hoá học B Ozon chất khí có mùi đặc trưng C Ozon chất có tính oxi hố mạnh D Ozon khơng tác dụng với nước ………………………………………………………………………………………… Câu hỏi 2: Trong nhà máy sản xuất rượu bia nước ngọt, nước nguyên liệu quan trọng, chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Nước khử trùng Clo thường có mùi khó chịu lượng Clo dư gây nên Do mà nhà máy sử dụng phương pháp khử trùng nước ozon để nước khơng có mùi lạ Ozon bơm vào nước với hàm lượng từ 0,5-5 g/m Lượng dư trì nước khoảng - 10 phút để diệt vi khuẩn cỡ lớn Tính khối lượng ozon cần dùng để khử trùng nước đủ sản xuất 400 lít rượu vang Biết để sản xuất lít rượu vang cần dùng hết lít nước Câu hỏi 3: Thực tế, sau mưa giơng, ta cảm thấy khơng khí trở nên lành, mát mẻ, dễ chịu Vì sao? Câu hỏi 4: Cho biết mệnh đề sau đây, mệnh đề đúng, mệnh đề sai? Khoanh tròn vào Đúng Sai cột thứ hai tương ứng với mệnh đề Ozon phân bố tầng đối lưu Đúng / Sai Trong khơng khí, ozon có hàm lượng nhiều oxi Đúng / Sai Ozon tập trung chủ yếu tầng bình lưu khí Ozon dạng thù hình oxi nên khơng có màu khơng có mùi tương tự oxi Đúng / Sai Nguyên nhân làm suy giảm tầng ozon hợp chất CFC Đúng / Sai Đúng / Sai Bài 2: Natripeoxit (Na2O2) tác dụng với nước sinh H 2O2 chất oxi hóa mạnh tẩy trắng quần áo Vì để tăng hiệu tẩy trắng bột giặt người ta thường cho thêm vào bột natripeoxit Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2 2H2O2 → 2H2O + O2 ↑ Vậy cách tốt để bảo quản bột giặt là: A Để nơi râm mát, khơ thống, đậy kín nắp B Để nơi khơ thống, khơng có nắp đậy 133 ... sinh - Tìm hiểu chương trình đánh giá học sinh quốc tế Pisa - Tìm hiểu cách thiết kế thiết kế hệ thống tập hóa học THPT theo hướng tiếp cận chương trình đánh giá học sinh quốc tế Pisa Khách thể...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH   NGUYỄN VĂN MINH THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC THPT THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ HỌC SINH QUỐC TẾ PISA Chuyên... viên học sinh 40 Đánh giá thuận lợi khó khăn việc sử dụng tập theo chuẩn Pisa dạy học nói chung dạy học hóa học nói riêng 41 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH