Giáo án STEM Hóa học Lớp 12 - Chủ đề: Chế tạo gương soi bỏ túi

Nội dung text: Giáo án STEM Hóa học Lớp 12 - Chủ đề: Chế tạo gương soi bỏ túi

1. CHỦ ĐỀ STEM HÓA HỌC 12 CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO GƯƠNG SOI BỎ TÚI * Lí do chọn chủ đề: Mỗi khi ra đường, phụ nữ thường mang theo bên mình túi xách bên trong gồm: son, phấn, giấy, và không thể thiếu một chiếc gương soi xinh xinh để ngắm, dặm son, phấn mọi lúc mọi nơi để tự tin hơn. Hầu hết các loại gương được cấu tạo gồm một lớp nền (thường là thủy tinh) và chất phủ phản chiếu ở phía sau của kính, do đó mà được bảo vệ khỏi sự ăn mòn. * Tình huống dạy học: Bằng kiến thức hóa học thông qua phản ứng với AgNO3/NH3, học sinh lựa chọn vật liệu và hóa chất để tự chế tạo cho mình một chiếc gương soi bỏ túi tiện lợi. Các bạn nam có thể chế tạo và dùng chiếc gương đó để tặng cho người mình yêu thương. * Nhiệm vụ chung/sản phẩm của chủ đề: Chế tạo ra chiếc gương có bề mặt tráng mịn, sáng đều, không có vết trầy xước, trang trí đẹp. VỊ TRÍ CHỦ ĐỀ TRONG CHƯƠNG TRÌNH Chương 2: Cabohidrat /Bài Glucozo/ Hóa học 12 Môn học chủ đạo Hóa học Nội Yêu cầu cần đạt dung - Nêu được trạng thái tự nhiên, viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozo. - Trình bày được tính chất hóa học cơ bản của Nội dung chủ yếu và glucozo yêu cầu cần đạt 1. - Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí Glucozo nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH)2, dung dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiêm và giải thích đươc tính chất hóa học của glucozo Kiến thức đã học - Hợp chất carbonyl (Andehit - Xeton) - Hoá học 11 - Phản ứng oxi - hoá khử (Hoá học 10) Các kiến thức được Kiến thức mới: tích hợp - Động học phân tử (Vật lí 12) - Khuếch tán - Thiết kế và trang trí (Công nghệ) Trên lớp: 1 tiết Thời gian thực hiện Phòng thí nghiệm: 2 tiết Ở nhà: 2 giờ (Tùy học sinh bố trí). Mục tiêu bài học chủ đề STEM 1. Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozo. 2. Trình bảy được tính chắt hóa học cơ bản của glucozo (phản ứng với Cu(OH)2, nước brom, dung dịch AgNO3/NH3, phản ứng lên men của glucozo). 3. Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH)2, dung
2. dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hóa học của glucozo. Viết đươc các PTHH 4. Thiết kế được bản vẽ gương soi bỏ túi, xây dựng được thí nghiệm, lựa chọn được nguyên vật liệu, xác định được các yếu tố ảnh hưởng, chế tạo sản phẩm, điều chỉnh. 5. Tích cực hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập. 6. Trình bày, bào vệ được ý kiến của minh, lắng nghe, nhận xét và phàn biện được ý kiên của người khác. 7.Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí đã cho. 8. Yêu thích khám phá, tim tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao; MA TRẬN CÁC PHA HOẠT ĐỘNG Pha hoạt Thời Phương pháp - Mục tiêu Học liệu động gian kĩ thuật dạy học 1. Xác định Nhận 5 phút Slide trình chiếu một nhiệm vụ làm nhiệm vụ Đàm thoại, trực đầu của sổ hình ảnh về gương gương soi bỏ túi làm gương quan tiết 1 soi soi bỏ túi - PHT 40 phút - Hoá chất: CuSO4, cuối của glucozo, dd NaOH, dd 2. Nghiên cứu tiết 1 và Làm việc nhóm, NH , dd AgNO kiến thức về 1,2,3, 4 3 3 thực hiện trực quan, tự học - Dụng cụ: Ống nghiệm, glucozo 1 giờ ở kẹp gỗ, bộ giá thí nhà nghiệm, đèn cồn, cốc chịu nhiệt. Khám phá khoa Wifi học. thảo luận Hoá chất: glucozo, dd 3. Đề xuất Tại nhà nhóm, tự học Triển NaOH, dd NH3, dd phương án thiết 1giờ và lãm, thảo luận toàn AgNO3 Dụng cụ: Ống kế, chế tạo, điều 1 tiết ở 4, ,5,6, 7, 8 lớp nghiệm, kẹp gỗ, bộ giá thí chỉnh và báo phòng thí nghiệm, đèn cồn, cốc chịu cáo sản phẩm nghiệm nhiệt. Sản phẩm, bài trình bày, các phiếu đánh giá TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG 1 - XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ Mục đích: Xác định rõ nhiệm vụ là làm việc theo nhóm tạo gương soi bỏ túi đảm bảo các tiêu chí đánh giá mà GV yêu cầu. Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động
3. Đặt câu hỏi: Có gia đình bạn nào không có gương Trả lời soi không? Đặt vấn đề: Công ty, khách sạn, gia đình đều có gương soi. Gương soi có nhiều lợi ích, một trong số Lắng nghe đó là giúp trang điểm, chỉnh trang trang phục. Mỗi khi ra đường, phụ nữ thường mang theo bên mình túi xách bên trong gồm: son, phấn, giấy, và không thể thiếu một chiếc gương soi xinh xinh để ngắm, dặm son, phấn mọi lúc mọi nơi để tự tin hơn. Hầu hết các loại gương được cấu tạo gồm một lớp nền (thường là thủy tinh) và chất phủ phản chiếu ở Giao phía sau của kính, do đó mà được bảo vệ khỏi sự nhiệm vụ ăn mòn. Vậy lớp phản chiếu đó là gì? Trả lời Vào bài: Đó chính là phản ứng tráng gương mà chúng ta đã nghiên cứu trong bài andehit thuộc môn Hoá học lớp 11. Tuy nhiên, trong công nghiệp không sử dụng andehit để làm gương soi hoặc ruột phích mà sử dụng một hoá chất khác đó là glucozo. Chiếu một số hình ảnh về gương soi bỏ túi. Yêu cầu HS tự làm chiếc gương soi bỏ túi đáp ứng các yêu cầu. Chia lớp thành các Chia nhóm, thảo luận từng yêu cầu đánh giá sản nhóm và thảo luận phẩm và thời gian thực hiện. Thông báo cụ thể các yêu cầu cấn thiết đối với sản Viết lại các yêu cầu của phẩm sản phẩm Tổng kết Bề mặt gương tráng mịn, sáng đểu, không có vết trầy xước, trang trí đẹp. HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN Mục đích: Qua hoạt động này HS sẽ: - Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozo. - Trình bày được tính chất hóa học cơ bản của glucozo (phản ứng với Cu(OH) 2, nước brom, dung dịch AgNO3/NH3, phản ứng lên men của glucozo). - Thực hiện được (hoặc quan sát) thí nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH) 2, dung dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hóa học của glucozo. Viết được các PTHH. Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Tính chất - Yêu cầu nghiên cứu SGK và cho biết: trạng vật lí, thái, màu sắc, mùi, vị, trạng thái tự nhiên của
4. trạng thái glucozo. tự nhiên. - Nhận xét và bổ sung thêm đặc điểm về t°nc, và Cấu tạo trạng thái tự nhiên: glucozo có nhiều trong quả chín và có trong máu người. - Liên hệ: Trong thực tế, khi làm xét nghiệm huyết học, sẽ cho biết chỉ số glucozo trong máu của mỗi người. Nếu chỉ số glucozo bình thường trong máu là (3.9-6.4 mmol/L), nếu vượt quá nồng độ cho phép sẽ dẫn tới các bệnh lý khác như bệnh tiểu đường. - Vậy cấu trúc phân tử glucozo có ảnh hường như thế nào đến các tính chất của glucozo. Chúng ta cùng nghiên cứu cấu trúc phân tử glucozo. - Giao cho mỗi nhóm 1 khay dụng cụ, hoá chất thí nghiệm và PHT. +Yêu cầu nhóm 1 và 2 làm thí nghiệm 1, nhóm 3 và 4 làm thí nghiệm 2, điền kết quả vào nội dung 1 trong PHT. Thời gian thực hiện 4 phút. Hướng dẫn, hỗ trợ HS làm thí nghiệm. Ngoài ra, các nhóm nếu làm xong thí nghiệm cùa mình, có Rút ra kết luận và lên thể quan sát nhóm khác làm thí nghiệm để nhận bảng viết CTCT. xét. Gọi 2 HS đại diện trình bày sản phẩm thí nghiệm của nhóm cho cả lóp quan sát. Từ các thí nghiệm, yêu cầu HS rút ra cấu tạo của glucozo. Nhận xét và giới thiệu thêm: Bằng thực nghiệm, khử hoàn toàn glucozo thu được hexan. vậy glucozo có cấu tạo mạch gì?. Ngoài ra, glucozo tạo este chứa 5 gốc CH3COO, chứng tỏ trong phân tử có 5 nhóm -OH. Yêu cầu HS rút ra kết luận và lên bảng viết CTCT. Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng glucozo đề tráng gương, ruột phích thông qua thí nghiệm nào vừa thực hiện? Nhấn mạnh để HS thực hiện nhiệm vụ làm chiếc gương soi bỏ túi * Kết luận: Đặc điểm cẩu trúc phân tử Glucozo: Cấu tạo: dạng mạch hở, không phân nhánh, 2 loại nhóm chức: (có 5 nhóm OH liền kề và 1 nhóm -CHO) Glucozo là hợp chất tạp chức.
5. CTCT: CH2OH[CHOH]4CHO Thông báo: ngoài CTCT dạng mạch hở, Glucozo còn tồn tai CTCT dạng mạch vòng. Phần này sẽ nghiên cứu ở nhà Hỏi: Vậy từ đặc điểm CTCT dạng mạch hở, yêu Trả lời dựa trên đặc điểm cầu HS nêu TCHH của glucozo. CTCT. 2. Tính chất Yêu cầu HS về nhà hoàn thành các nội dung còn Thực hiện PHT. hóa học lại trong phiếu học tập (PHT) để củng cố phần HS chú ý để vận dụng TCHH. làm bài tập Đánh giá: Dựa trên các biêu hiện hành vi sau: - Đánh giá việc tiến hành thí nghiệm - Đánh giá việc trình bày các phiếu học tập HOẠT ĐỘNG 3 – ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Mục đích: Các nhóm HS thảo luận để lựa chọn, thiết kê hình dạng mẫu; lựa chọn vật liệu nền (thủy tinh kim loại/nhựa ); bố trí thí nghiệm; sử dụng kiến thức vật lí ; hoá học đế nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm; sử dụng kiến thức công nghệ để thiết kế và trang trí hộp đựng chiếc gương. Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Thảo luận thiết kế hình dạng và lựa chọn vật liệu nền (thủy tinh, kim loại, nhựa ); bố trí Đề xuất thí nghiệm; nghiên cứu các phương án Phát phiếu hướng dẫn cho các nhóm (nếu yếu tố ảnh hưởng đến chất thiết kế, 1 giờ ở cần) lượng của sản phẩm; thiết kế nhà và trang trí hộp đựng chiếc gương, thử nghiệm chế tạo chiếc gương theo phương án thiết kế. PHIẾU HƯỚNG DẪN Cho vào đĩa petri một lượng dd AgNO3, sau đó thêm tiếp dung dịch amoniac cho đến khi kết tủa xuất hiện và tan vừa hết (không dùng dư) tạo dung dịch trong suốt. Thêm từ từ dd glucozo vào đĩa petri đó. Đặt nhẹ nhàng vào cốc bese đựng nước nóng (tránh cho nước trong cốc tràn vào đĩa petri)/hơ trên ngọn lừa đèn cồn. Sau khoảng 10 phút, lấy đĩa ra, bỏ phần chất lỏng trong đĩa, lau khô đĩa. Trang trí mặt sau của gương bằng gỗ/nhựa ., có thể thêm kim tuyến/ đèn led, Đánh giá: Dựa trên các biêu hiện hành vi sau : Dựa vào bản thiết kế HOẠT ĐỘNG 4: CHẾ TẠO SẢN PHẨM Mục đích: Chế tạo chiếc gương theo phương án thiêt kế. Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động
6. Chế tạo Đại diện nhóm nhận các dụng cụ, hóa chất để Nhận dụng cụ chế tạo sản phẩm, chế tạo gương soi bỏ túi 1 giờ ở PTN HOẠT ĐỘNG 5: BÁO CÁO SẢN PHẨM Mục đích: Báo cáo sản phẩm nhóm đã làm Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS 1. Thông Nêu quy định báo cáo Tiếp nhận yêu cầu, phân báo - Mỗi nhóm trình bày sản phẩm trong 7 công lên báo báo phút + Cách làm và nêu các khó khăn khi chế tạo, các kinh nghiệm, giải thích lý do thất bại (nếu có), định hướng phát triển sản phẩm nếu có. HS các nhóm khác theo dõi, phản biện và được ra các nhận xét, góp ý cho sản phẩm. Đặt các câu hỏi cho HS làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của gương. (Một số câu hỏi gợi ý: - Vì sao chọn vật liệu nên là thủy tinh? - Vì sao trong công nghiệp lại chọn glucozo làm nguyên liệu tráng gương mà không chọn andehit (trong khi, cùng khối lượng, fomandehit tạo ra lượng Ag nhiều hơn glucozo)? Vì sao các dụng cụ thủy tinh/đĩa petri cần phải thật sạch trước khi thực hiện tráng gương? - Vì sao không nên lắc các dụng cụ thủy tinh/đĩa petri sau khi cho dd glucozo vào? - Vì sao cần phải cho vào cốc chứa nước nóng/đun cách thủy/hơ trên ngọn lửa? - Vì sao đun cách thủy/cho vào cốc nước nóng thì sản phẩm sẽ đẹp hơn hơ trên ngọn lửa? Yêu cầu nhóm lên báo cáo Trình bày sản phẩm, trao 2. Báo cáo đổi và thảo luận Đánh giá sản phẩm theo phiếu đánh giá Cùng GV đánh giá cá nhản, GV nhận xét chung thái độ làm viêc, kết quả nhóm, nhóm bạn. 3. Tổng kết đạt được thông qua các phiếu đánh giá. Nhận xét, tổng kết bài học, yêu cầu các nhóm Dọn dẹp vệ sinh phòng thí dọn dẹp vệ sinh phòng thí nghiệm nghiệm
7. HỌC LIỆU PHIẾU HỌC TẬP Họ và tên: Nhóm: ; Lớp: Trường: Nghiên cứu SGK và hoàn thành nhiệm vụ sau: 1. Thực hiện thí nghiệm sau: Nhóm Thí nghiệm Yêu cầu TN1:. Glucozo tác dụng vói Nêu hiện tượng: Cu(OH)2 ở t° thường. . Cho 1ml dd NaOH vào ống . nghiệm chứa vài giọt dd CuSO . Gạn bỏ phần dung 1 và 2 4 dịch, giữ lại kết tủa. Cho thêm vào đó vài giọt dd glucozo. Lắc nhẹ ống nghiệm. Quan sát hiện tượng. TN2: Glucozo tác dụng với Nêu hiện tượng: AgNO3/NH3 . Cho vào ống nghiệm sạch . 1ml dung dịch AgNO3. Thêm tiếp từ từ từng giọt dung dịch NH3 đến khi vừa xuất hiện kết tủa lại tan hết 3 và 4 thì dừng lại (không cho quá dư NH3). Thêm tiếp dung dịch Glucozo vào ống nghiệm. Sau đó nhúng ống nghiệm vào cốc nước nóng hoặc hơ trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng? Từ các thí nghiệm trên dự đoán CTCT mạch hở Glucozo là: 2. Viết PTPƯ HH của các phản ứng hóa học xảy ra khi cho Glucozo tác dụng với: Nhóm Phản ứng 1. Cu(OH)2 ở điều kiện nhiệt độ thường (TN1) 1 và 2 2. dung dịch Br2
8. 0 3. dung dịch AgNO3/NH3, t (TN2) 3 và 4 0 4. H2, (Ni, t ) 5. Phản ứng lên men rượu Trong đk thích hợp tạo C H OH và khí CO Chung 2 5 2 3. Làm bài tập sau a. Trình bày cách phân biệt 4 ổng nghiệm mất nhãn chứa các dung dịch: glucozo, ancol etylic, glyxerol, axit axetic b. Đun nóng 37,5 gam dung dịch glucozo với lượng dung dịch AgNO3/NH3 thu được 6,48 gam bạc. Nồng độ % của dung dịch glucozo là bao nhiêu? 2. Nhật kí học tập NHẬT KÍ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO GƯƠNG SOI BỎ TÚI Trường Lớp Nhóm 2.1. Phân công vai trò, công việc và kế hoạch trong nhóm Đúng hạn/ Thành Vị trí, Nhiệm vụ Thời gian Không công/không họ tên đúng hạn thành công Trưởng nhóm Thư kí Thành viên 1 . 2.2. Quy trình thực hiện * Chuẩn bị: - Vật liệu: . - Hóa chất: .
9. - Dụng cụ: . - Tiến trình thí nghiệm: . * Chế tạo: - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng như: Độ sạch, nhiệt độ, - Thực hiện tiến trình thí nghiệm: . * Thử nghiệm: so sánh sản phẩm với gương thương mại về: tráng mịn, sáng đều, vết trầy xước, thẩm mỹ . . * Đánh giá, điều chỉnh: Nếu không đạt các tiêu chí yêu cầu thì điều chỉnh - Kinh nghiệm chế tạo sản phẩm, những điều chỉnh nếu có: . . 3. Phiếu đánh giá PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM GƯƠNG SOI BỎ TÚI Nhóm: STT TIÊU CHÍ ĐIỂM 1 Bản vẽ mô tả được cấu tạo của gương, cách bố trí thí nghiệm, vật liệu 40 sử dụng, giải thích được các yếu tố ảnh hưởng. 2 Lớp Ag được tạo ra nhờ phản ứng tráng gương glucozo 10 3 Lớp Ag tạo ra mịn, bám đều bề mặt gương (không bị rỗ) 40 4 Trang trí thẩm mỹ 5 5 Giá thành dưới 10 ngàn 5 Tổng 100