TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƯƠNG ESTE – LIPIT

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC

vectorstock.com/10212088

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƯƠNG ESTE – LIPIT HÓA HỌC 12 (VNU - UED) WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

CHƢƠNG 2. BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƢƠNG ESTE – LIPIT HÓA HỌC 12 2.1. Đặc điểm chung của chƣơng Este - Lipit 2.1.1. Đặc điểm, vị trí chương Este - Lipit Chƣơng trình môn hóa học đƣợc chia thành các chủ đề vừa đảm bảo củng cố các mạch nội dung, phát triển kiến thức và kĩ năng HS đã đƣợc học ở lớp dƣới, vừa giúp HS có thêm hiểu biết về các kiến thức cơ sở chung của hóa học, làm cơ sở cho việc học tập và nghiên cứu. Phần hóa học hữu cơ trong chƣơng trình hóa học lớp 12 bao gồm các chủ đề: Este – Lipit; Cacbohiđrat; Hợp chất chứa nitơ; Polime. Trong đó, phần Este – Lipit là phần đầu tiên, ngay sau khi học sinh đƣợc tìm hiểu về ancol và axit cacboxylic trong chƣơng trình hóa học lớp 11.

Dựa trên các kiến thức đã đƣợc học nhƣ: cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ, tính chất hóa học của ancol, tính chất hóa học của axit cacboxylic,… kết hợp với sự hiểu biết của HS cho phép HS nghiên cứu phần Este – Lipit một cách đầy đủ về khái niệm, tính chất, phƣơng pháp điều chế và ứng dụng của este, lipit. Nhƣ vậy, vị trí của phần Este – Lipit cho phép HS nghiên cứu, học tập thuận lợi dựa trên nền tảng kiến thức đã có, đồng thời, cung cấp cho HS những hiểu biết mới về este, lipit, góp phần hoàn thiện kiến thức về các hợp chất hữu cơ cho HS. 2.1.2. Mục tiêu dạy học của chương Este – Lipit Các yêu cầu cần đạt đƣợc trong chƣơng Este – Lipit: - Nêu đƣợc khái niệm về lipit, chất béo, axit béo, đặc điểm cấu tạo phân tử este.

- Viết đƣợc công thức cấu tạo và gọi đƣợc tên một số este đơn giản (số nguyên tử C trong phân tử ≤ 5) và thƣờng gặp.

- Trình bày đƣợc phƣơng pháp điều chế este và ứng dụng của một số este.

35

- Trình bày đƣợc đặc điểm về tính chất vật lí và tính chất hóa học cơ bản của este (phản ứng thủy phân) và của chất béo (phản ứng hidro hóa chất béo lỏng, phản ứng oxi hóa chất béo bởi oxi không khí).

- Trình bày đƣợc ứng dụng của chất béo và axit béo.

- Nêu đƣợc khái niệm, đặc điểm về cấu tạo và tính chất chất giặt rửa của xà phòng và chất giặt rửa tự nhiên, tổng hợp.

- Thực hiện đƣợc (quan sát video) thí nghiệm về phản ứng xà phòng hóa chất béo.

- Nêu đƣợc cách sử dụng hợp lí, an toàn xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp trong cuộc sống.

2.1.3. Cấu trúc nội dung chương Este - Lipit Kiến thức về este, lipit và chất giặt rửa đƣợc cung cấp cho HS trong chƣơng Este – Lipit. Đây là các chất có liên quan trực tiếp đến đời sống và rất gần gũi với HS (tinh dầu, nƣớc hoa, mỡ động vật, dầu thực vật, xà phòng, các loại bột giặt,…). Qua đó, HS thấy đƣợc mối liên hệ giữa hóa học với đời sống, đồng thời làm tăng sự hứng thú với môn học.

Nội dung của mỗi bài trong chƣơng Este – Lipit chứa đựng rất nhiều kiến thức mà học sinh đã đƣợc học trong chƣơng trình hóa học hữu cơ lớp 11.

Do đó, khả năng ôn tập, vận dụng kiến thức đã học vào vệc nghiên cứu kiến thức mới đƣợc huy động tối đa. Điều đó sẽ giúp học sinh chủ động hơn trong việc tìm kiếm, tiếp thu các kiến thức mới.

Hệ thống kiến thức của chƣơng Este – Lipit đƣợc thể hiện qua sơ đồ:

36

Sơ đồ 2.1. Hệ thống kiến thức chương Este - Lipit Bài 1. Este Khái niệm, danh pháp, tính chất và ứng dụng của este Bài 4. Luyện tập: Este và chất béo Bài 2. Lipit Khái niệm, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng

Bài 3. Khái niệm về xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp Khái niệm, quy trình sản xuất xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp; tác dụng tẩy rửa của xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp

Có thể điều chề este bẳng nhiều phƣơng pháp khác nhau: ancol tác dụng với axit, ancol tác dụng với clorua axit, ancol hoặc phenol tác dụng với anhidrit axit,…Trong giới hạn kiến thức của HS, SGK chỉ đƣa ví dụ cho HS công nhận và từ đó vận dụng để nhận dạng hợp chất este.

Phản ứng thủy phân của este trong môi trƣờng axit có tính thuận nghịch, mặc dù không đáng kể vì nƣớc thƣờng đƣợc lấy dƣ và khả năng phản ứng của axit cacboxylic với ancol chỉ xảy ra trong điều kiện ancol và axit nguyên chất. Phản ứng thủy phân este trong môi trƣờng kiềm, là phản ứng

37

một chiều và thƣờng xảy ra chậm, cần lắc hoặc khuấy để phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Từ cấu tạo của este, HS có thể suy luận về tính tan và nhiệt độ sôi của este so với ancol có khối lƣợng phân tử gần nhau và axit cacboxylic đồng phân.

Có một số este không no đƣợc dùng để điều chế polime (metyl metacrylat, vinyl axetat,…), GV có thể hƣớng dẫn HS viết các phản ứng trùng hợp các monome này để nhấn mạnh luận điểm: cấu tạo hóa học quyết định tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ.

Lipit là những hợp chất hữu cơ bao gồm dầu, mỡ và những este có tính chất tƣơng tự dầu, mỡ. Lipit đƣợc chia thành lipit đơn giản và lipit phức tạp.

Phần này HS đã có hiểu biết ở môn sinh học. Về cấu tạo, sáp là monoester, do đó tính chất hóa học của sáp chính là tính chất của các este đơn chức đã đƣợc học ở bài trƣớc. Steroit và photpholipit là những este phức tạp nên không đƣợc đề cập đến trong nội dung bài Lipit.

Lipit đơn giản là các este của ancol và axit béo, bao gồm sáp, triglixerit và steroid. Sáp có thành phần chính là các este của monoancol phân tử khối lớn với các axit béo có phân tử khối lớn. Phân tử các axit béo có số nguyên tử cacbon chẵn CH3[CH2]nCOO[CH2]mCH3 với n = 22 – 34, m = 15 – 35. Ở điều kiện thƣờng, sáp tồn tại ở thể rắn. Sáp đƣợc tìm thấy trong dịch tiết của động vật (sáp ong, sáp cá voi,…) hoặc trong các dạng dự trữ của một số thực vật.

Steroit là este của axit béo có phân tử khối lớn với các ancol đa vòng, đơn chức có phân tử khối lớn. Steroit là chất rắn không màu, không tan trong nƣớc, có trong mỡ dƣới da và trong máu.

Lipit phức tạp là các photpholipit (photphatit) gồm các đại diện: - Glixerophotphatit là các este hỗn tạp của glixerol với các axit béo có phân tử khối lớn và axit photphoric. Ví dụ: lexitin có mặt trong lòng đỏ trứng gà, xephalin có trong não, thận, gan, …

38

- Do yêu cầu của chƣơng trình chỉ giới thiệu kĩ về chất béo.

Lipit là loại thức ăn rất quan trọng đối với cơ thể ngƣời. Sự chuyển hóa lipit trong cơ thể diễn ra theo hai quá trình: đồng hóa và dị hóa. Quá trình chuyển hóa lipit thành các chất đơn giản kèm theo sự giải phóng năng lƣợng, cung cấp năng lƣợng cho cơ thể.

Bài Lipit đƣợc học ngay sau bài Este để HS có thể hiểu đƣợc tính chất của chất béo. Do đó, khi nắm đƣợc chất béo là trieste, HS sẽ dễ dàng hiểu đƣợc tính chất hóa học của chất béo cũng nhƣ viết đƣợc các PTHH minh họa cho tính chất hóa học của chất béo.

Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc kali của các axit béo với một phần các chất phụ gia (chất độn, chất tạo hƣơng, chất tẩy trắng…). Hàm lƣợng quy về axit béo khoảng 60 – 70 về khối lƣợng. Nguồn axit béo lấy chủ yếu từ dầu, mỡ động, thực vật. Ngày nay, ngƣời ta sản xuất xà phòng từ dầu mỏ theo sơ đồ: o ,t o , xt

2  RCOOH + R’COOH RCH2CH2R’ 

Sau khi trung hòa ta đƣợc các muối để làm xà phòng.

Xà phòng có hạn chế là dễ tạo thành các muối khó tan của canxi và magie khi giặt với nƣớc cứng. Ngày nay, ngƣời ta đã sản xuất các chất có tính năng giặt rửa nhƣ xà phòng, đó là các muối ankylsunfat, ankylsunfonat, ankylbenzensunfonat. Sau khi chế hóa với các phụ gia khác sẽ thu đƣợc xà phòng bột hay chất giặt rửa tổng hợp. Do yêu cầu của chƣơng trình, SGK không trình bày công nghệ sản xuất xà phòng, GV có thể yêu cầu học sinh sƣu tầm, tìm hiểu.

2.2. Phân tích nội dung kiến thức trong các thí nghiệm chƣơng Este – Lipit Các kiến thức thí nghiệm trong chƣơng Este – Lipit đƣợc khai thác ở các khía cạnh: tính chất vật lí, tính chất hóa học của este, điều chế este; tính

39

chất vật lí, tính chất hóa học của chất béo; xác định dầu ăn bị pha trộn; xác định chất béo có trong thực phẩm; các hoạt động ngoại khóa nhƣ điều chế tinh dầu, son môi hay xà phòng,…

Este đƣợc điều chế bằng nhiều cách khác nhau: ancol tác dụng với axit, ancol tác dụng với clorua axit, ancol hoặc phenol tác dụng với anhidrit axit,…

Tuy nhiên, do giới hạn chƣơng trình SGK, phản ứng điều chế este tập trung chủ yếu vào phản ứng giữa axit và ancol. Thí nghiệm điều chế este đƣợc tiến hành từ ancol và axit cacboxylic với xúc tác axit sunfuric đặc: RCOOH +

t°, H2SO4 ñaëc

R’OH

RCOOR’ + H2O

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch, xảy ra chậm, cần sự xúc tác của axit sunfuric đậm đặc và sự gia nhiệt. Muốn cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo thành este, cần tăng nồng độ các chất tham gia phản ứng (thƣờng tăng nồng độ ancol) hoặc tách lấy một sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách chƣng cất song song với việc tiến hành phản ứng.

Trong khi thực hiện phản ứng este, có thể yêu cầu HS nhận xét mùi của hỗn hợp phản ứng và quan sát hiện tƣợng để rút ra nhận xét về tính chất vật lí của este.

Phản ứng thủy phân este xảy ra đƣợc trong môi trƣờng axit và môi trƣờng kiềm. Phản ứng thủy phân este trong môi trƣờng axit là phản ứng thuận nghịch, trong khi đó phản ứng trong môi trƣờng kiềm xảy ra một chiều: ’

t°, H 2SO4

RCOOR + H2O t°

RCOOR’ + NaOH

RCOOH + R’OH RCOONa + R’OH

Phản ứng thủy phân este trong môi trƣờng kiềm xảy ra khá chậm, cần khuấy, lắc mạnh cho phản ứng xảy ra.

Một số loại este có mùi đặc trƣng của hoa quả nên đƣợc ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và mĩ phẩm, ví dụ: isoamyl axetat có mùi chuối chín,

40

genranyl axetat có mùi hoa hồng,… Các este này có thể tổng hợp bằng phƣơng pháp hóa học, ví dụ isoamyl axetat đƣợc điều chế từ ancol isoamylic và axit axetic: H3C

CH

CH2

CH2

OH

+

t°, H2SO4 H C 3

CH3COOH

C O

CH2

CH2 HC

O

CH3

CH3

+

H2O

CH3

Lipit là các este phức tạp, bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipit,…Chƣơng trình SGK chỉ tập trung đề cập đến chất béo.

Chất béo là trieste của glixerol và axit béo. Nhƣ vậy, chất béo cũng có tính chất hóa học của một este nói chung: phản ứng thủy phân trong môi trƣờng axit, phản ứng xà phòng hóa và phản ứng ở gốc hidrocacbon: (CH3[CH2]16COO)3C3H5 +3NaOH

t°

3 CH3[CH2]16COONa + C3H5(OH)3

H+, t°

(CH3[CH2]16COO)3C3H5 +3H2O

3 CH3[CH2]16COOH + C3H5(OH)3

Phản ứng thủy phân chất béo trong môi trƣờng kiềm đƣợc ứng dụng để sản xuất xà phòng. Có thể nấu xà phòng từ mỡ thực vật, dầu thực vật, thậm chí là cả dầu ăn đã qua sử dụng. Trong quá trình nấu có thể bổ sung thêm các loại tinh dầu để tạo mùi thơm và đặc biệt chú ý đến pH của xà phòng thành phẩm phải đạt đến ngƣỡng an toàn cho da.

Tất cả các loại chất béo đều nhẹ hơn nƣớc, không tan trong nƣớc nhƣng tan tốt trong dung môi hữu cơ. Điều này có thể dễ dàng kiểm chứng bằng thực nghiệm hoặc hiểu biết sẵn có của HS. Sử dụng dầu ăn bị pha trộn gây ra những hệ lụy không tốt đối với sức khỏe. Ngoài các cách nhận biết bằng màu, mùi vị của dầu ăn, còn có thể phát hiện dầu ăn bị pha trộn bằng phƣơng pháp hóa học nhƣ sau: - Để phát hiện dầu ăn bị pha trộn các chất có nguồn gốc tinh bột: nhỏ vài giọt dung dịch iot vào mẫu dầu ăn. Nếu thấy màu xanh lam xuất hiện thì dầu ăn chứa các chất tinh bột.

41

- Để phát hiện dầu ăn có lẫn dầu trẩu: lấy một ít dầu ăn cho vào ông nghiệm, thêm vài giọt axit sunfuric, đun cách thủy ở 60oC. Nếu dầu ăn có lẫn dầu trẩu thì hỗn hợp sẽ vảy lên nhƣ đám mây. Nếu dầu trẩu pha vao dầu ăn quá nhiều sẽ xuất hiện các mảng cục.

Có thể dễ dàng tách đƣợc chất béo từ nguồn động vật, thực vật. Chất béo có nguồn gốc động vật thƣờng tồn tại ở dạng rắn (mỡ lợn, mỡ bò, mỡ gà,…), đó chủ yếu là các chất béo bão hòa. Các chất béo có nguồn gốc thực vật là các chất béo chƣa bão hòa, thƣờng tồn tại ở dạng lỏng (dầu lạc, dầu dừa, dầu cọ,…). Để xác định chất béo đã bão hòa hay chƣa bão hòa, có thể dùng dung dịch iot nhỏ vào chất béo. Nếu hiện tƣợng đổi màu xảy ra thì chất béo là chất béo chƣa bão hòa, nếu dung dịch iot không bị đổi màu đó là chất béo bão hòa.

Muối panmitat và stearat của kim loại kiềm thổ thƣờng khó tan trong nƣớc, do đó làm hạn chế tính năng giặt rửa của xà phòng, vì vậy không nên dùng xà phòng với nƣớc cứng. Các muối của axit dodexylbenzensunfonic lại tan trong nƣớc cứng, do đó, chất giặt rửa tổng hợp có ƣu điểm hơn là có thể sử dụng đƣợc với nƣớc cứng. Có thể làm thí nghiệm để so sánh sự tạo bọt của xà phòng trong nƣớc cứng và nƣớc mềm, cũng nhƣ quan sát sự tạo thành các muối không tan của xà phòng trong nƣớc cứng.

2.3. Lựa chọn các nội dung thí nghiệm, xây dựng hệ thống thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông 2.3.1. Một số nguyên tắc khi lựa chọn – sử dụng thí nghiệm hóa học phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông Khi lựa chọn TN trong DHHH, GV cần phải tuân thủ một số nguyên tắc sau: Nguyên tắc 1: Nên lựa chọn các thí nghiệm an toàn, hạn chế tối đa độc hại với HS và GV. Nếu các hóa chất sử dụng trong TN là hóa chất độc hại thì 42

có thể tìm hóa chất thay thế hoặc sử dụng video TN hoặc TN ảo đảm bảo an toàn. Muốn vậy, GV phải nắm vững các quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm, tuân thủ các hƣớng dẫn và dự trù trƣớc các nguy hiểm có thể xảy ra.

Ví dụ: Khi thực hiện phản ứng este hóa, cần lựa chọn các hóa chất không có mùi khó chịu, hƣớng dẫn HS ngửi sản phẩm một cách khoa học, không nếm sản phẩm.

Nguyên tắc 2: GV nên lựa chọn các TN có khả năng thành công cao và chính xác khoa học. Để TN thành công, GV phải thực hiện đúng quy trình TN, có kĩ năng thành thục, chuẩn bị kĩ lƣỡng trƣớc khi tiến hành. Nếu TN không thành công phải tìm ra nguyên nhân và giải thích rõ ràng cho HS. Ví dụ: Khi thêm axit sunfuric đậm đặc để xúc tác cho phản ứng este hóa phải thêm từ từ, khéo léo để tránh tránh hỗn hợp phản ứng bị oxi hóa và sôi lên đột ngột.

Nguyên tắc 3: Các TN đƣợc lựa chọn cần gắn liền với kiến thức trọng tâm của bài, số TN thực hiện trên lớp trong một bài vừa phải, thời gian cho mỗi TN hợp lí, các TN đơn giản HS có thể thực hiện ở nhà.

Ví dụ: Phản ứng xà phòng hóa chất béo khá dễ thực hiện, nguyên liệu, hóa dễ kiếm. Do đó có thể cho HS thực hiện làm xà phòng ở nhà.

Nguyên tắc 4: Các TN đƣợc chọn có tính trực quan cao, hiện tƣợng dễ dàng quan sát. Nhƣ vậy, dụng cụ TN phải có kích thƣớc, hình đáng phù hợp, hóa chất hợp lí, có thể dùng phông màu để dễ quan sát và GV hƣớng dẫn HS quan sát.

Ví dụ: Khi thực hiện TN nhận biết chất béo đã bão hòa và chất béo chƣa bão hòa bằng dung dịch iot, nên lựa chọn chất béo có độ chƣa bão hòa cao để hiện tƣợng quan sát rõ ràng hơn.

Nguyên tắc 5: Các TN đƣợc lựa chọn cho HS biểu diễn trên lớp phải là các TN đơn giản, dễ thực hiện. Với những TN khó, kéo dài, GV nên hƣớng dẫn HS quan sát video hoăc thực hiện ở nhà.

43

Ví dụ: Phản ứng xà phòng hóa chất béo tốn khá nhiều thời gian, do đó GV nên hƣớng dẫn HS quan sát video.

Nguyên tắc 6: Các TN đƣợc chọn phải hấp dẫn, kích thích hứng thú học tập của HS, đồng thời đáp ứng các tiêu chí phát triển NLTNHH cho HS. Ví dụ: Trƣớc khi làm TN nhận biết dầu ăn bị pha trộn các chất tinh bột, GV có thể đặt ra tình huống làm thế nào để nhận biết dầu ăn bị pha các chất tinh bột để kích thích sự tò mò của HS. 2.3.2. Quy trình xây dựng thí nghiệm hóa học nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông Xây dựng TNHH nhằm phát triển NLTNHH cho HS phổ thông qua các bƣớc: Bước 1: Xác định mục tiêu, lựa chọn nội dung kiến thức có liên quan đến TN. Bước 2: Lựa chọn các TN đáp ứng các tiêu chí của NLTNHH. Bước 3: Tiến hành làm thử các TN đã chọn để xây dựng hƣớng dẫn cụ thể về dụng cụ, hóa chất trong điều kiện của trƣờng và thực tiễn cuộc sống, cải tiến TN nếu có thể.

Bước 4: Thiết kế câu hỏi, bài tập để phát triển và đánh giá NLTNHH cho HS. Ví dụ: Quy trình xây dựng TN điều chế este và tính chất của este Bƣớc 1: Mục đích TN: điều chế este và tìm hiểu tính chất vật lí của este.

Bƣớc 2: TN đáp ứng các tiêu chí của NLTNHH: sử dụng hóa chất, dụng cụ TN (các lấy hóa chất, lắp dụng cụ, giải thích đƣợc vai trò của các chất trong TN); thực hiện quy trình TN, báo cáo kết quả TN và rút ra kết luận về mặt kiến thức.

Bƣớc 3: Tiến hành TN trƣớc để xác định dụng cụ, hóa chất, các lƣu ý để TN thành công: 44

+ Dụng cụ: giá đỡ, ống nghiệm, nút cao su có gắn ống dẫn khí, 2 cốc thủy tinh, pipet. + Hóa chất: nƣớc nóng, axit metanoic, ancol etylic, H2SO4 đậm đặc, nƣớc lạnh. + Cách tiến hành: Lấy khoảng 2 mL axit metanoic và 2 mL ancol etylic cho vào ống nghiệm, thêm vào ống nghiệm mấy viên đá bọt. Cẩn thận thêm khoảng 10 giọt axit sunfuric đậm đặc vào hỗn hợp. Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có gắn ống dẫn khí, kẹp ống nghiệm vào giá. Hạ ống nghiệm xuống cốc thủy tinh, thêm khoảng 2/3 thể tích nƣớc nóng (khoảng 70oC), để hỗn hợp sôi khoảng 5 – 10 phút (nếu không thấy sôi cho thêm nƣớc nóng). Sau đó tháo ống nghiệm ra khỏi cốc nƣớc, để nguội rồi đổ hỗn hợp phản ứng ra cốc nƣớc lạnh. Nhận xét hiện tƣợng thu đƣợc, kiểm tra mùi sản phẩm tạo thành. + Lƣu ý: Đeo kính bảo hộ khi làm thí nghiệm, không nếm sản phẩm và ngửi sản phẩm đúng phƣơng pháp khoa học.

Bƣớc 4: Thiết kế câu hỏi, bài tập để phát triển và đánh giá NLTNHH cho HS.

Quan sát hình ảnh mô tả TN điều chế etyl axetat: 1. Viết PTHH của phản ứng.

2. Vai trò của axit sunfuric trong phản ứng?

3. Làm thế nào để nâng cao hiệu suất phản ứng?

45

2.3.3. Hệ thống thí nghiệm và một số lưu ý khi sử dụng trong dạy học chương Este - Lipit Chúng tôi đã lựa chọn và xây dựng hệ thống các TN trong chƣơng Este – Lipit, bao gồm các TN sau: Bảng 2.1. Hệ thống TN chương Este - Lipit STT

Thí nghiệm

1

Điều chế và thử tính chất vật lí của este

2

Tính chất vật lí của este

3

Thủy phân etyl axetat trong môi trƣờng axit và bazơ

4

Phản ứng xà phòng hóa chất béo

5

Xác định sự có mặt của chất béo trong thực phẩm

6

Nhũ tƣơng etanol

7

Phát hiện dầu ăn bị pha các chất tinh bột

8

Phát hiện dầu ăn bị pha dầu trẩu

9

Tính chất vật lí của chất béo

10

Nhận biết chất béo bão hòa và chất béo không bão hòa

11

Tổng hợp dầu chuối

12

Nấu xà phòng từ dầu, mỡ

13

Ảnh hƣởng của nƣớc cứng đến tác dụng tẩy rửa của xà phòng

14

Làm chất tẩy rửa từ rác thải nhà bếp

15

TN vui vẽ tranh bằng sữa

16

TN vui hạt tiêu chuyển động Tùy thuộc vào đối tƣợng HS, điều kiện cơ sở vật chất của trƣờng và thực tiễn

cuộc sống, tùy thuộc vào mục đích về nội dung, kĩ năng, năng lực cần phát triển cho HS mà GV lựa chọn hình thức sử dụng cho phù hợp.

Thí nghiệm 1: Điều chế và thử tính chất vật lí của este * Mục đích: Điều chế este và thử tính chất vật lí của este. * Dung cụ và hóa chất:

46

- Dụng cụ: giá đỡ, ống nghiệm, nút cao su có gắn ống dẫn khí, 2 cốc thủy tinh, pipet.

- Hóa chất: nƣớc nóng, axit metanoic, ancol etylic, H2SO4 đậm đặc, nƣớc lạnh. * Cách tiến hành: Lấy khoảng 2 ml axit metanoic và 2 ml ancol etylic cho vào ống nghiệm, thêm vào ống nghiệm mấy viên đá bọt. Cẩn thận thêm khoảng 10 giọt axit sunfuric đậm đặc vào hỗn hợp. Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có gắn ống dẫn khí, kẹp ống nghiệm vào giá. Hạ ống nghiệm xuống cốc thủy tinh, thêm khoảng 2/3 thể tích nƣớc nóng (khoảng 70oC), để hỗn hợp sôi khoảng 5 – 10 phút (nếu không thấy sôi cho thêm nƣớc nóng). Sau đó tháo ống nghiệm ra khỏi cốc nƣớc, để nguội rồi đổ hỗn hợp phản ứng ra cốc nƣớc lạnh. Nhận xét hiện tƣợng thu đƣợc, kiểm tra mùi sản phẩm tạo thành * Lưu ý: Đeo kính bảo hộ khi làm thí nghiệm, không nếm sản phẩm, thử mùi sản phẩm đúng phƣơng pháp khoa học. * Kết quả và giải thích: - Khi đổ hỗn hợp phản ứng ra cốc nƣớc lạnh, hỗn hợp chia thành hai lớp do phản ứng giữa etanol và axit metanoic tạo thành etyl fomat là este nhẹ hơn nƣớc, không tan trong nƣớc: H+, t°

C2H5OH + HCOOH

HCOOC2H5 + H2O

- Sản phẩm tạo thành thấy có mùi thơm đặc trƣng, đó là mùi của etyl fomat. * Các câu hỏi liên quan đến TN: 1. Vai trò của đá bọt và axit sunfuric?

2. Để nâng cao hiệu suất của phản ứng có thể sử dụng các phƣơng pháp nào?

Trả lời:

47

1. Đá bọt giúp hỗn hợp phản ứng không bị sôi mạnh. Axit sunfuric đóng vai trò là xúc tác cho phản ứng xảy ra nhanh hơn.

2. Một số biện pháp cải thiện tốc độ phản ứng este hóa: - Tăng nồng độ các chất tham gia phản ứng bằng cách lấy dƣ các chất phản ứng (thƣờng lấy dƣ axit vì dễ xử lý sau phản ứng).

- Chƣng cất lấy sản phẩm ra song song với thực hiện phản ứng.

Thí nghiệm 2: Tính chất vật lí của este * Mục đích: Khảo sát một số tính chất vật lí của este *Dụng cụ và hóa chất - Dụng cụ: 3 ống nghiệm, công tơ hút, pipet, giá để ống nghiệm.

- Hóa chất: nƣớc, etyl axetat. * Cách tiến hành: - Ngửi etyl axetat và nhận xét.

- Cho vào ống nghiệm 1mL nƣớc.

- Nhỏ vào ống nghiệm trên một ít etyl axetat, lắc đều và quan sát hiện tƣợng * Hiện tượng và giải thích Etyl axetat có mùi thơm đặc trƣng.

Hỗn hợp trong ống nghiệm chia thành 2 lớp. Etyl axetat không tan trong nƣớc và nổi lên trên do etyl axetat nhẹ hơn nƣớc, không tan trong nƣớc do không tạo đƣợc liên kết hidro với nƣớc.

Thí nghiệm 3: Thủy phân este trong môi trƣờng môi trƣờng axit và trong môi trƣờng bazo * Mục đích: Khảo sát sự thủy phân của este trong môi trƣờng axit và bazơ. * Dụng cụ và hóa chất: - Dụng cụ: đèn cồn, ống nghiệm, pippet, cốc thủy tinh.

- Hóa chất: etyl axetat, H2SO4 20%, NaOH 30%.

48

* Cách tiến hành: - Cho vào 2 ống nghiệm mỗi ống 2 mL etyl axetat.

- Thêm vào ống thứ nhất 1 mL H2SO4 20%, ống thứ hai 1 mL NaOH 30%.

- Lắc đều cả hai ống nghiệm và đun cách thủy trong cốc nƣớc nóng 60 -70oC trong khoảng 5 – 10 phút. * Hiện tượng và giải thích: - Khi cho H2SO4 vào ống thứ nhất, NaOH vào ống thứ hai, chất lỏng trong cả hai ống phân thành 2 lớp do etyl axetat không tan trong dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH. - Khi đun cách thủy cả hai ống một thời gian, chất lỏng trong ống thứ nhất vẫn phân thành 2 lớp, chất lỏng trong ống thứ hai trở nên đồng nhất. Đó là vì trong ống nghiệm thứ nhất xảy ra phản ứng: H+, t°

CH3COOC2H5 + H2O

CH3COOH + C2H5OH

Phản ứng thuận nghịch nên este vẫn còn, chất lỏng vẫn bị phân thành hai lớp.

Trong ống nghiệm thứ hai xảy ra phản ứng: CH3COOC2H5 + NaOH

CH3COONa + C2H5OH

Phản ứng xảy ra một chiều nên este đã bị thủy phân hòan toàn.

Thí nghiệm 4: Phản ứng xà phòng hóa chất béo * Mục đích: Nghiên cứu sự thủy phân chất béo trong môi trƣờng kiềm * Hóa chất, dụng cụ: - Hóa chất: dầu thực vật hoặc mỡ, dung dịch NaOH, NaCl bão hòa.

- Dụng cụ: bát sứ, đèn cồn, kiềng đun, đũa thủy tinh. * Cách tiến hành: Cho dầu ăn hoặc mỡ vào bát sứ chứa dung dịch NaOH, đun sôi nhẹ hỗn hợp trong khoảng 30 phút và khuấy đều. Để nguội hỗn hợp, thêm khoảng 10 mL dung dịch NaCl bão hòa vào, khuấy nhẹ sau đó để yên.

49

* Hiện tượng và giải thích: Cho dầu hoặc mỡ vào bát chứa dung dich NaOH thấy dầu, mỡ nổi lên trên do dầu, mỡ nhẹ hơn nƣớc. Sau khi đun sôi 30 phút và để nguội, thu đƣợc hỗn hợp đồng nhất do dầu (mỡ) đã phản ứng hết với NaOH. Khi thêm NaCl bão hòa vào hỗn hợp thu đƣợc, thấy chất rắn màu trắng nổi lên, đó là muối natri của axit béo. NaCl có tỉ khối lớn hơn xà phòng, mặt khác, muối natri của các axit béo không tan trong NaCl nên khi thêm NaCl vào hỗn hợp sau phản ứng, xà phòng sẽ nổi lên. * Câu hỏi liên quan đến TN: 1. Vai trò của NaCl bão hòa trong phản ứng xà phòng hóa?

2. Tại sao phải liên tục khuấy trong suốt quá trình đun nóng?

Trả lời: 1. Dung dịch NaCl bão hòa khi đƣợc thêm vào hỗn hợp sau phản ứng làm xà phòng nổi lên do NaCl có tỉ khối lớn hơn xà phòng, mặt khác, muối natri của các axit béo không tan trong NaCl. 2. Dầu hoặc mỡ không tan trong dung dịch NaOH nên phải khuấy liên tục để phản ứng giữa dầu và NaOH xảy ra.

Thí nghiệm 5: Xác định sự có mặt của chất béo trong thực phẩm * Mục đích: Xác định sự có mặt của chất béo trong một số mẫu thức ăn. * Nguyên liệu, dụng cụ: Giấy lọc, các mẫu thực phẩm: bơ, phô mai, khoai tây chiên, dừa, dầu oliu, dầu ăn, nguồn sáng bất kỳ. * Cách tiến hành: Nếu mẫu là chất lỏng, chỉ cần nhỏ một ít lên giấy lọc. Nếu mẫu là chất rắn, tiến hành nghiền mẫu và cho vào giấy bọc lại từ từ để giấy không rách, để yên 3 – 5 phút tháo giấy bọc ra, giơ trên nguồn sáng. * Kết quả: Nếu xuất hiện vết dầu trên giấy lọc thì mẫu thức ăn có chứa chất béo.

Thí nghiệm 6: Nhũ tƣơng etanol 50

* Mục đích: Xác định sự có mặt của chất béo bằng etanol * Hóa chất, dụng cụ: - Hóa chất: dầu dừa, etanol, nƣớc.

- Dụng cụ: pipet, ống nghiệm. * Cách tiến hành: Cho một vài giọt dầu dừa vào ống nghiệm. Thêm 2 mL etanol, lắc đều cho hỗn hợp đồng nhất. Thêm tiếp 5 mL nƣớc và ống nghiệm và lắc đều. * Hiện tượng và giải thích: Thêm etanol vào ống nghiệm chứa dầu dừa và lắc đều thu đƣợc hỗn hợp đồng nhất do dầu dừa tan trong etanol. Dầu dừa không tan trong nƣớc nên khi thêm nƣớc vào ống nghiệm, etanol bị pha loãng làm cho dầu bị tách ra tạo thành các hạt lơ lửng màu trắng đục. * Câu hỏi liên quan đến TN: Có thể dùng thí nghiệm này để nhận biết sự có mặt của chất béo trong thức ăn không? Nếu có hãy đề xuất các bƣớc tiến hành thí nghiệm?

Trả lời: Có thể dùng thí nghiệm này để xác định sự có mặt của chất béo trong thức ăn theo quy trình: - Mẫu thực phẩm đem ngâm trong cồn 90o khoảng 10 tiếng.

- Gạn lấy phần dung dịch ra cốc, lọ trong suốt, ống nghiệm.

- Thêm từ từ nƣớc và lắc đều. Nếu thấy hiện tƣợng dung dịch chuyển sang màu trắng đục thì trong mẫu thực phẩm có chứa chất béo.

Thí nghiệm 7: Phát hiện dầu ăn bị pha trộn các chất tinh bột * Mục đích: Phát hiện dầu ăn có bị pha trộn các chất tinh bột hay không. * Hóa chất, dụng cụ: - Hóa chất: Dầu ăn, dung dịch iot - Dụng cụ: Ống nghiệm, giá ống nghiệm, công tơ hút. * Cách tiến hành: 51

+ Cho một ít màu dầu ăn vào ống nghiệm + Nhỏ 1 – 2 giọt dung dịch iot vào ống nghiệm, lắc đều. * Hiện tượng và giải thích: Tinh bột tạo phức màu xanh lam với iot. Do đó, nếu có màu xanh lam xuất hiện chứng tỏ dầu ăn có bị pha trộn các chất tinh bột, nếu màu xanh không xuất hiện thì dầu ăn không bị pha các chất tinh bột.

Thí nghiệm 8: Phát hiện dầu ăn bị pha dầu trẩu *Mục đích: Phát hiện sự có mặt của dầu trẩu trong dầu ăn. * Hóa chất, dụng cụ: - Hóa chất: Dầu ăn, dung dịch H2SO4 đặc.

- Dụng cụ: Bếp điện, kẹp gỗ, ống nghiệm, pipet. * Cách tiến hành: + Cho vào ống nghiệm một ít dầu ăn. + Nhỏ vài giọt H2SO4 đặc vào. + Đun cách thủy ở 60oC trong 15 phút. * HIện tượng và giải thích: Dầu trẩu đƣợc ép từ quả trẩu, dùng để pha sơn mà không làm thức ăn vì trong hạt quả trẩu có chứa chất độc. Trong dầu trẩu chứa các axit béo nhƣ stearic, oleic, linoleic. Khi đun tới 60oC và có mặt H2SO4 đặc, sẽ xảy ra phản ứng trùng hợp, do đó hỗn hợp bị vẩy lên, thậm chí vón cục nếu lƣợng dầu trẩu lớn.

Thí nghiệm 9: Tính chất vật lí của chất béo * Mục đích: Khảo sát một số tính chất vật lí của chất béo. * Dụng cụ, hóa chất: - Dụng cụ: 3 ống nghiệm, công tơ hút, pipet, giá đựng ống nghiệm.

- Hóa chất: Clorofom, etanol, nƣớc, dầu ăn . * Cách tiến hành: - Cho vào 3 ống nghiệm: 52

Ống 1: 1mL nƣớc. Ống 2: 1mL etanol. Ống 3: 1mL clorofom.

- Nhỏ vào lần lƣợt các ống nghiệm trên mỗi ống một ít dầu ăn, lắc đều và quan sát hiện tƣợng. * Hiện tượng và giải thích: - Ống 1: Chất lỏng tách thành 2 lớp do dầu ăn nhẹ hơn nƣớc và không tan trong nƣớc nổi lên trên - Ống 2 và ống 3: Thu đƣợc hỗn hợp đồng nhất vì dầu ăn tan đƣợc trong etanol và clorofom.

Thí nghiệm 10: Nhận biết chất béo bão hòa và chƣa bão hòa * Mục đích: Khảo sát các mẫu dầu, mỡ xem loại nào có chƣa chất béo chƣa bão hòa. * Dụng cụ, hóa chất: - Dụng cụ: ống nghiệm, công tơ hút, giá để ống nghiệm.

- Hóa chất: dung dịch iot, mỡ lợn, dầu oliu, dầu dừa. * Cách tiến hành: - Cho vào các ống nghiệm: ống 1: một ít mỡ lợn, ống 2: một ít dầu oliu, ống 3: một ít dầu dừa.

- Nhỏ 1 – 2 giọt dung dịch iot vào các ống nghiệm và lắc đều. * Hiện tượng và giải thích: Ống 1: dung dịch iot không đổi màu vì mỡ lợn chứa chất béo bão hòa, không phản ứng với iot. Ống 2: dung dịch iot chuyển từ màu nâu sang không màu do dầu dừa và dầu oliu chƣa các chất béo chƣa bão hòa, trong phân tử còn chứa các liên kết đôi C = C, có phản ứng với iot. * Câu hỏi liên quan đến TN: 1. Có thể thay iot bằng hóa chất nào không?

53

2. Làm thế nào để so sánh hàm lƣợng chất béo không bão hòa chƣa trong các loại dầu khác nhau?

Trả lời: 1. Thay iot bằng brom vì brom cũng có phản ứng cộng vào các nối đôi và màu của brom cũng chuyển từ nâu đỏ sang không màu khi nhỏ vào dầu chứa chất béo chƣa bão hòa.

2. Để so sánh hàm lƣợng chất béo chƣa bão hòa trong các loại dầu bằng cách nhỏ từ từ từng giọt iot, lắc đều và đếm số giọt cho tới khi iot không bị đổi màu. Ghi lại số giọt iot đã nhỏ vào. Số giọt iot càng nhiều thì mẫu dầu đó càng chứa nhiều chất béo chƣa bão hòa.

Thí nghiệm 11: Tổng hợp dầu chuối * Mục đích: Khảo sát phản ứng este hóa. * Dụng cụ, hóa chất: - Dụng cụ: Bình cầu, ống sinh hàn, bếp điện, phễu chiết, bình tam giác, pipet, giá đỡ.

- Hóa chất: ancol isoamyl, axit axetic, axit sunfuric, NaHCO3 bão hòa, Na2SO4 khan. * Cách tiến hành: - Cho hỗn hợp gồm 15 mL ancol isoamyl và 10 mL axit axetic vào bình cầu 100 mL. Sau đó, cho từ từ từng giọt (lắc kỹ) cho đến khi hết 1 mL axit sunfuric đậm đặc, rồi thêm một ít đá bọt vào hỗn hợp trên. Gắn vào hệ thống đun hồi lƣu và đun sôi trong 45 phút. Kết thúc quá trình đun hồi lƣu, để bình phản ứng nguội (nhớ đậy vì este dễ bay hơi).

54

Sau đó, cho hỗn hợp vào cốc loại 250 mL (đƣợc ngâm trong chậu nƣớc đá), rồi thêm từ từ vào đó NaHCO3 bão hòa, vừa cho vừa khuấy đều cho đến khi hết bọt khi thoát ra. Tiếp theo rót dung dịch này vào bình chiết đợi đến khi tách hoàn toàn 2 lớp, sau đó loại bỏ lớp nƣớc ở dƣới, lấy lớp este ở trên, cho vào bình tam giác 50 mL rồi thêm vào đó 1g Na2SO4 khan. Lắc nhẹ bình tam giác để yên trong 10 phút. Dùng ống hút pasture hút sản phẩm. * Hiện tượng và giải thích: Sản phẩm thu đƣợc có mùi chuối, đó là isoamyl acetat: H3C

CH

CH2

CH2

OH

+

CH3COOH

t°, H2SO4 H C 3

C O

CH2

CH2 HC

O

CH3

CH3

+

H2O

CH3

* Câu hỏi liên quan đến TN: 1. Trong thí nghiệm trên, chất nào đƣợc lấy dƣ, vì sao?

2. Vai trò của NaHCO3 bão hòa và Na2SO4 khan?

Trả lời: 1. Axit axetic đƣợc lấy dƣ để năng cao hiệu suất của phản ứng vì axit axetic dễ bị loại bỏ sau khi kết thúc phản ứng.

2. NaHCO3 để trung hòa axit dƣ sau phản ứng. Na2SO4 để hút hết nƣớc ra khỏi sản phẩm.

Thí nghiệm 12. Nấu xà phòng từ dầu, mỡ * Mục đích: - Tự nấu xà phòng tại nhà - Thực hiện phản ứng xà phòng hóa chất béo * Nguyên liệu, dụng cụ: 55

- Nguyên liệu: 30g dầu dừa, 70g dầu oliu, 14g NaOH rắn, giấy thử pH, cồn 90o, nƣớc cất.

- Dụng cụ: Bát sứ, xoong, máy xay cầm tay, đũa thủy tinh, bông, khuôn, gang tay, khẩu trang, áo bảo hộ. * Cách tiến hành.

- Vệ sinh dụng cụ bằng cồn 90o dùng bông thấm cồn, lau sạch xoong, bát, đũa, máy xay.

- Đun cách thủy dầu dừa đến khi dầu tan chảy hoàn toàn (có thể dùng lò vi sóng nhƣng chú ý không để dầu sôi).

- Pha kiềm: Cho 33g nƣớc vào bát, thêm NaOH vào, khuấy đều cho tan hết NaOH. - Đổ dầu oliu vào với dầu dừa, trộn đều, nhỏ từ từ dug dịch NaOH vào hỗn hợp dầu, đồng thời khuấy đều cho đến khi hết kiềm. Tiếp tục khuấy mạnh 5 phút, sau đó dùng máy xay cầm tay khuấy hỗn hợp cho đến khi đặc lại.

- Đổ hỗn hợp ra khuôn, để yên 2 ngày.

- Thử pH của sản phẩm.

- Tiếp tục để sản phẩm trong 4 – 6 tuần để phản ứng xà phòng hóa tiếp tục xảy ra. Chỉ sử dụng khi pH của sản phẩm xấp xỉ 8. * Lưu ý: - Đeo kính, gang tay, mặc áo bảo hộ để đảm bảo an toàn.

- Khi pha kiềm, để yên bát trên bàn pha, không hít khói bay ra vì khi khuấy NaOH tan và tỏa nhiệt.

- Nếu bị xà phòng thô đổ lên da, hãy rửa nhiều lần với nƣớc.

Thí nghiệm 13: Ảnh hƣởng của nƣớc cứng đến khả năng giặt rửa của xà phòng * Mục đích thí nghiệm: Khảo sát ảnh hƣởng của nƣớc cứng đến khả năng giặt rửa của xà phòng. * Dụng cụ, hóa chất: 56

- Hóa chất: Xà phòng dạng lỏng, nƣớc cứng, nƣớc mềm.

- Dụng cụ: 2 bình tam giác 250 mL. * Cách tiến hành: + Cho vào 1 bình tam giác thứ nhất 150 mL nƣớc cứng và dán nhãn. + Cho vào 1 bình tam giác thứ hai 150 mL nƣớc mềm và dán nhãn. + Cho vào 2 bình nƣớc cùng 1 lƣợng xà phòng và lắc đều cho xà phòng tan hết để yên quan sát hiện tƣợng. * Hiện tượng và giải thích: Bình nƣớc mềm xuất hiện nhiều bọt hơn bình nƣớc cứng. Trong bình nƣớc cứng có xuất hiện kết tủa làm đục nƣớc , bình nƣớc mềm vẫn trong suốt.

Xà phòng chứa muối natri hoặc kali của axit béo có phân tử khối lớn.

Muối canxi và magie của các axit béo này không tan. Do đó, khi cho xà phòng vào nƣớc cứng sẽ tạo thành muối canxi, magie không tan, làm cho nƣớc bị vẩn đục. Nƣớc cứng cũng làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng. * Câu hỏi liên quan đến TN: 1. Làm thế nào để nhận biết nƣớc cứng bằng xà phòng?

2. Lƣu ý khi sử dụng xà phòng Trả lời: 1. Có thể sử dụng thí nghiệm trên để nhận biết nƣớc cứng: nhỏ xà phòng vào mẫu nƣớc, lắc đều. Nếu thấy có kết tủa thì đó là nƣớc cứng.

2. Không sử dụng xà phòng với nƣớc cứng vì sẽ làm xuất hiện cặn làm hỏng quần áo.

Thí nghiệm 12. Làm chất tẩy rửa từ rác thải nhà bếp * Mục đích: Tận dụng vỏ trái cây, rau củ để làm chất tẩy rửa thân thiện với da tay, góp phần bảo vệ môi trƣờng * Nguyên liệu, dụng cụ: - Nguyên liệu: đƣờng, phế phẩm thực vật, nƣớc theo tỉ lệ: 1:3:10.

- Dụng cụ: dao, kéo, bình chứa bằng nhựa có nắp kín.

57

* Cách tiến hành.

- Rửa sạch và cắt nhỏ phế phẩm thực vật.

- Cho lƣợng nƣớc cần thiết vào bình chứa, hòa tan đƣờng.

- Cho phế phẩm thực vật vào bình, đậy nắp kín lại, dán nhãn ghi ngày ủ.

- Để bình ủ ở nơi thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp, sau 3 tháng lấy ra sử dụng. dùng vải lọc bỏ bã.

- Thử pH của sản phẩm. * Lưu ý: - Không sử dụng bình chứa bằng thủy tinh hay kim loại. Kích thƣớc thùng chứa đảm bảo ít nhất 2 phần không khí/8 phần hỗn hợp.

- Phế phẩm mang đi ủ không chứa giấy, thủy tinh, kim loại, không chứa thức ăn đã nấu chín, dầu mỡ hoặc các phế phẩm có nguồn gốc động vật. Có thể cho thêm vỏ bƣởi để tạo mùi thơm.

- Màu sắc lí tƣởng của sản phẩm là màu nâu. Nếu có màu đen, mùi hôi thì cho thêm đƣờng vào, 1 tháng sau quá trình lên men sẽ bình thƣờng.

- Thỉnh thoảng nên mở thùng chứa để giải phóng bớt khí trong quá trình ủ.

- Có thể xuất hiện váng trắng hoặc nâu. Vớt bỏ các váng này.

Thí nghiệm 15: Vẽ tranh bằng sữa *Mục đích thí nghiệm: Tìm hiểu cơ chế giặt rửa của xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp. * Dụng cụ, hóa chất: 1 bát nhỏ, 1 hộp sữa tƣơi có đƣờng, bút lông, nƣớc rửa bát, phẩm màu. * Cách tiến hành: - Đổ ½ hộp sữa ra bát.

- Nhỏ lên bề mặt sữa các giọt màu khác nhau, chú ý nhỏ nhẹ nhàng để màu không bị chìm xuống.

58

- Nhúng đầu bút lông vào nƣớc rửa bát, sau đó đó nhúng đầu bút đã có nƣớc rửa bát lên bề mặt bát sữa * Hiện tượng và giải thích: Sữa và các giọt màu di chuyển khắp bề mặt sữa, bát sữa bao gồm chất béo, protein, cacbonhiđrat, khoáng chất, vitamin,…

Sữa chứa các chất béo không tan trong nƣớc, phẩm màu tan trong nƣớc, do đó khi nhỏ phẩm màu vào sữa, chúng không tan vào nhau.

Khi chất tẩy rửa đƣợc thêm vào sữa, chất tẩy rửa làm giảm sức căng bề mặt, làm cho các giọt phẩm màu di chuyển trên bề mặt sữa. Đồng thời, phần ƣa dầu trong phân tử xà phòng cũng liên kết với các chất béo trong sữa và thúc đẩy chúng, làm sữa chuyển dộng. Kết quả là ta thấy sự pha trộn màu sắc. Điều này tƣơng tự cơ chế làm sạch vết bẩn của xà phòng.

Thí nghiệm 16. Hạt tiêu chuyển động * Mục đích TN: Tìm hiểu hiện tƣợng làm giảm sức căng bề mặt của xà phòng. * Dụng cụ, hóa chất: bát, nƣớc, hạt tiêu xay, tăm bông, nƣớc rửa bát. * Cách tiến hành: - Cho nƣớc vào khoảng 2/3 bát.

- Nhẹ nhàng rắc hạt tiêu xay lên kín mặt nƣớc.

- Lấy tăm bông chạm nhẹ lên mặt nƣớc và quan sát.

- Nhúng tăm bông vào nƣớc rửa bát rồi nhúng nhẹ lên mặt nƣớc, quan sát hiện tƣợng. * Hiện tượng và giải thích: Khi rắc hạt tiêu lên mặt nƣớc, sức căng bề mặt của nƣớc giữ cho các hạt tiêu nổi trên bề mặt nƣớc. Chấm nhẹ tăm bông lên bề mặt nƣớc, các hạt tiêu không chuyển động do sức căng bề mặt của nƣớc vẫn đủ giữ các hạt tiêu đứng yên. Sau khi nhúng tăm bông vào nƣớc rửa bát rồi chạm nhẹ lên bề mặt

59

nƣớc, các hạt tiêu di chuyển ra xa tăm bông do nƣớc rửa bát đã làm giảm sức căng bề mặt của nƣớc, làm hạt tiêu chuyển động.

2.4. Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông 2.4.1. Sử dụng thí nghiệm khi nghiên cứu bài mới * Sử dụng TN theo phƣơng pháp nghiên cứu: Ví dụ: Thí nghiệm thủy phân este: Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- GV đặt vấn đề: Este bị thủy phân trong - HS lắng nghe. môi trƣờng axit hoặc bazo. Vậy phản ứng thủy phân este trong môi trƣờng axit và bazo khác nhau nhƣ thế nào?

- Cho HS quan sát video TN và giới - Lắng nghe và theo dõi video TN, nêu thiệu dụng cụ, hóa chất, cách tiến hành hiện tƣợng: TN, yêu cầu HS quan sát và nêu hiện + Khi cho H2SO4 vào ống thứ nhất, tƣợng:

NaOH vào ống thứ hai, chất lỏng trong

+ Dụng cụ và hóa chất:

cả hai ống phân thành 2 lớp do etyl

Dụng cụ: đèn cồn, ống nghiệm, pipet, axetat không tan trong dung dịch H2SO4 cốc thủy tinh.

Hóa chất: etyl axetat,

và dung dịch NaOH. H2SO4 20%, + Khi đun cách thủy cả hai ống khoảng một thời gian, chất lỏng trong ống thứ

NaOH 30%.

+ Cách tiến hành: Cho vào 2 ống nhất vẫn phân thành 2 lớp, chất lỏng nghiệm mỗi ống 2 mL etyl axetat, sau đó trong ống thứ hai trở nên đồng nhất. thêm vào ống thứ nhất 1 mL H2SO4 20%, ống thứ hai 1 mL NaOH 30%. Lắc đều cả hai ống nghiệm và đun cách thủy trong cốc nƣớc nóng 60 – 70oC trong

60

khoảng 5 – 10 phút.

- Hƣớng dẫn HS rút ra kết luận:

- Trả lời câu hỏi:

+ Tại sao có hiện tƣợng phân lớp ở ống + Ống nghiệm thứ nhất có hiện tƣợng phân lớp là do este chƣa phản ứng hết

nghiệm thứ nhất?

+ Qua hiện tƣợng quan sát đƣợc nhận nổi lên trên. Điều đó chứng tỏ phản ứng xét về phản ứng thủy phân este trong thủy phân este trong môi trƣờng axit là môi trƣờng axit và bazo (thuận nghịch phản ứng thuận nghịch, trong môi hay không thuận nghịch)?

trƣờng kiềm là không thuận nghịch.

+ Hƣớng dẫn HS viết PTHH.

- Viết PTHH:

- Thông tin: Phản ứng thủy phân este tỏng môi trƣờng kiềm còn gọi là phản ứng xà phòng hóa.

H+, t°

CH3COOC2H5

+

H2O

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 +

NaOH

CH3COONa + C2H5OH b. Sử dụng TN theo phương pháp kiểm chứng Ví dụ: TN kiểm chứng tính chất vật lí của chất béo: Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Yêu cầu HS dựa vào hiểu biết của - Nêu tính chất vật lí của chất béo: ở điều mình nêu tính chất vật lí của chất béo.

kiện thƣờng, chất béo ở dạng lỏng hoặc rắn, nhẹ hơn nƣớc, không tan trong nƣớc và tan tốt trong các dung môi hữu cơ.

- Đặt câu hỏi: Làm thế nào để kiểm - Đề xuất phƣơng án TN: chứng các tính chất vật lí đó?

+ Nhỏ chất béo vào nƣớc, các dung môi

- Yêu cầu một HS làm TN kiểm chứng hữu cơ và lắc đều. Nếu có hiện tƣợng với hóa chất có sẵn là dầu ăn, nƣớc , phân lớp thì chất béo không tan, nếu etanol, clorofom. Yêu cầu HS nêu hiện không có hiện tƣợng phân lớp thì chất tƣợng, giải thích và rút ra kết luận.

béo đã tan, nếu chất béo nổi lên trên

61

chứng tỏ chất béo nhẹ hơn.

- Một HS làm TN, các HS còn lại theo dõi, nêu hiện tƣợng: + Nhỏ dầu ăn vào nƣớc và lắc đều: dầu ăn bị nổi lên trên, chứng tỏ dầu ăn nhẹ hơn nƣớc và không tan trong nƣớc. + Nhỏ dầu ăn vào etanol, clorofom và lắc đều: hỗn hợp thu đƣợc đồng nhất, chứng tỏ dầu ăn tan trong etanol và clorofom.

2.4.2. Sử dụng thí nghiệm trong bài thực hành Trong chƣơng trình SGK, các TN trong chƣơng Este – Lipit ở bài thực hành bao gồm các TN: Điều chế etyl axetat, phản ứng xà phòng hóa. Bài thực hành đƣợc thực hiện sau khi HS học xong chƣơng cacbohiđrat. Để buổi học thực hành diễn ra thành công và an toàn, khâu chuẩn bị của GV đóng vai trò rất quan trọng. GV phải xác định rõ mục tiêu buổi học, chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất, các phiếu hƣớng dẫn TN, thực hiện trƣớc các TN để có những hƣớng dẫn cụ thể và các lƣu ý để TN thành công cũng nhƣ dự kiến hình thức tổ chức buổi thực hành.

Ví dụ: TN điều chế etyl axetat Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- GV đặt vấn đề: TN đều chế etyl axetat. - Lắng nghe.

- Yêu cầu HS nhắc lại phƣơng pháp điều - Nhắc lại: Este thƣờng đƣợc điều chế chế este, đặc điểm của phản ứng este bằng phản ứng este hóa: axit cacboxylic hóa.

tác dụng với ancol, xúc tác axit sunfuric đặc. Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch, cần có sự xúc tác của axit

62

sunfuric đặc và đun nóng: H+, t°

ROH+ R’COOH

R’COOR+

H2O - Nêu dụng cụ, hóa chất, các bƣớc tiến - Yêu cầu HS nêu dụng cụ, hóa chất, các bƣớc tiến hành TN.

hành TN: + Dụng cụ: ống nghiệm, pipet, kẹp gỗ, cốc thủy tinh, đèn cồn. +

Hóa

chất:

H2SO4

đậm

đặc,

CH3COOH, C2H5OH, NaCl bão hòa. + Cách tiến hành: Cho vào ống nghiệm 1 mL axit axetic, 1 mL ancol etylic, 1 giọt axit sunfuric. Lắc đều, đun cách thủy ở 65 – 70oC (hoặc đun nóng nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn, chú ý không đun sôi) trong 5 – 10 phút. Làm lạnh rồi thêm 2 mL dung dịch NaCl bão hòa vào hỗn hợp sau phản ứng.

- Tổ chức cho các nhóm thực hiện TN, theo dõi hoạt động của các nhóm và trợ giúp khi cần.

- Yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả và giải thích.

- Thƣc hiện TN, ghi chép lại hiện tƣợng và báo cáo kết quả: + Khi đun nóng hỗn hợp phản ứng thấy có mùi thơm đặc trƣng, đó là mùi của etyl axetat tạo thành: H+, t°

C2H5OH

+ CH3COOH

CH3COOC2H5 + H2O + Thêm NaCl bão hoà vào ống nghiệm thấy dung dịch bị tách lớp do

63

etyl axetat không tan trong nƣớc nổi lên trên.

- Đặt câu hỏi: Vai trò của dung dịch - Trả lời câu hỏi: vai trò của dung NaCl bão hòa trong TN? Đề xuất dịch NaCl bão hòa là làm tăng tỉ khối phƣơng án thay thế việc sử dụng NaCl của hỗn hợp, làm etyl axetat nổi lên. bão hòa.

Có thể thay thế việc sử dụng NaCl bão hòa bằng cách đổ hỗn hợp sau phản ứng ra cốc nƣớc lạnh. Etyl axetat nhẹ hơn sẽ nổi lên trên.

2.4.3. Hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm ở nhà Đó có thể là các TN vui, TN liên quan đến thực tiễn hay các TN dài ngày đƣợc giao cho HS thực hiện ở nhà với các hóa chất, dụng cụ dễ tìm. Các TN trong buổi thực hành trên lớp, HS sẽ đƣợc hƣớng dẫn cụ thể làm nhƣ thế nào, còn với các TN ngoại khóa, TN ở nhà, HS sẽ phải tự phân tích điều kiện TN, tự lập kế hoạch và thực hiện. Các TN này giúp HS thêm yêu thích môn học, thấy đƣợc sự thiết thực của môn hóa học cũng nhƣ góp phần phát triển NLTNHH của HS. tiến hành và thực hiện TN. Một số TN HS có thể làm ở nhà nhƣ: Phát hiện dầu ăn bị pha trộn các chất tinh bột, nhận biết chất béo bão hòa và chƣa bão hòa, xác định sự có mặt của chất béo trong thực phẩm, làm xà phòng, son môi, tinh dầu, các TN vui với xà phòng,... GV có thể gợi ý, trợ giúp HS khi cần thiết.

2.4.4. Cải tiến thí nghiệm theo hướng đơn giản để tất cả học sinh thực hiện Cải tiến TN theo hƣớng đơn giản nhƣng vẫn giữ đƣợc hiệu quả của TN, không những tiết kiệm đƣợc thời gian, chi phí mà còn tạo điều kiện cho tất cả HS đều thực hiện đƣợc, đƣợc tự quan sát, rút ra kết luận, đồng thời các kỹ năng thực hành cũng đƣợc cải thiện. Các hƣớng cải tiến TN:

64

- Cải tiến dụng cụ đơn giản: Ví dụ phản ứng thủy phân este thay vì lắp ống sinh hàn để este bay hơi quay trở lại phản ứng thì có thể sử dụng cách đun cách thủy trong cốc nƣớc nóng khoảng 60 – 65oC hoặc đun nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn để hỗn hợp không bị sôi lên.

- Thay thế hóa chất TN bằng hóa chất dễ tìm: ví dụ TN xác định chất béo bão hòa và không bão hòa, có thể sử dụng cồn iot dễ dàng mua ở hiệu thuốc thay cho brom hoặc dung dịch iot.

2.4.5. Kế hoạch dạy học minh họa 2.4.5.1. Giáo án 1 BÀI 1: ESTE I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu đƣợc đặc điểm cấu tạo phân tử este.

- Trình bày đƣợc tính chất vật lí và tính chất hóa học cơ bản của este.

- Trình bày đƣợc phƣơng pháp điều chế este và ứng dụng của một số este.

2. Kĩ năng - Viết đƣợc CTCT và gọi tên đƣợc một số este đơn giản và thƣờng gặp.

- Viết đƣợc PTHH minh họa cho tính chất hóa học của este.

- Tiến hành TN, mô tả hiện tƣợng TN và rút ra kết luận.

3. Định hướng phát triển năng lực - NLTNHH: Tiến hành TN nghiên cứu tính chất vật lí của este; quan sát, mô tả hiện tƣợng và rút ra kết luận từ TN thủy phân este.

- NL sử dụng ngôn ngữ hóa học.

- NL vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn.

II. Chuẩn bị 1. Chuẩn bị của GV - Hóa chất: etyl axetat, nƣớc cất.

- Dụng cụ: công tơ hút, ống nghiệm, giá đựng ống nghiệm.

65

2. Chuẩn bị của HS Đọc trƣớc bài ở nhà.

III. Phƣơng pháp dạy học - Phƣơng pháp đàm thoại.

- Phƣơng pháp trực quan.

IV. Tổ chức các hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong quá trình dạy bài mới.

3. Dạy bài mới Mở bài: Các mùi trái cây là do sự hiện diện phức tạp của các chất hóa học, trong đó este đóng vai trò quan trọng. Mỗi loại trái cây có mùi thơm đặc trƣng đƣợc quyết định bởi loại este chiếm ƣu thế chƣa trong loại trái cây đó. Vậy este có đặc điểm cấu tạo nhƣ thế nào, có tính chất và ứng dụng gì, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài học hôm nay.

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của

Nội dung

NLTNHH

Hoạt động 1: Tìm hiểu đặc điểm cấu I. Khái niệm, danh tạo, danh pháp của este (15 phút)

pháp

- GV yêu cầu HS hoàn thành các ptpu:

- Khi thay nhóm OH ở

t°, H2SO4 ñaëc

CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOH + CH3OH +

t°, H2SO4 ñaëc

cacboxyl

của

axit cacboxylic bằng

t°, H2SO4 ñaëc

CH2=CHCOOH

nhóm

nhóm OR thì đƣợc

C2H5OH este.

- Công thức của Este đơn chức: RCOOR’

- HS hoàn thành các ptpu.

Trong đó R là gốc

- GV yêu cầu HS cho biết trong các

hidrocacbon hay H; R’

phản ứng trên, nhóm nguyên tử nào

66

của axit bị thay thế và bị thay đổi?

là gốc hidrocacbon.

- HS trả lời câu hỏi.

- Este no đơn chức,

- GV: các sản phẩm hữu cơ trong mạch hở: CnH2nO2

(

các phản ứng trên là este. Em hãy với n  2). nêu đặc điểm cấu tạo phân tử este? - Danh pháp: Công thức chung của este đơn chức Tên este RCOOR’ = là gì?

Tên gốc R’ + tên gốc

- HS: Nêu đặc điểm cấu tạo phân tử axit RCOO (đuôi at) este, công thức chung của este đơn - Đồng phân C3H6O2 chức.

CH3COOCH3:

metyl

- GV: Este tạo bởi axit no đơn chức axetat. mạch hở và ancol no đơn chức mạch HCOOC2H5: hở là este no đơn chức mạch hở. fomat.

Công thức chung của este no đơn chức mạch hở là gì?

- HS nêu công thức chung của este no đơn chức mạch hở.

- GV: Tên của este RCOOR = Tên gốc R’ + tên gốc axit RCOO (đuôi at) Ví dụ: CH3COOC2H5: etyl axetat CH2=CHCOOC2H5: etyl acrylat.

- GV yêu cầu HS viết CTCT của este có CTPT C3H6O2 và gọi tên.

- HS: Viết các đồng phân este của C3H6O2 và gọi tên.

Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất II. Tính chất vật lí

67

etyl

vật lí của este (6 phút)

- Các este là chất lỏng - Sử dụng thiết

- GV gọi 1 HS lên bảng làm TN, các hoặc chất rắn trong bị, HS còn lại quan sát và nhận xét hiện điều kiện thƣờng.

nguyên

liệu, hóa chất

tƣợng:

- Thƣờng có mùi thơm - Thực hiện

+ Ngửi mùi etyl axetat.

đặc trƣng.

quy trình ThN

+ Nhỏ etyl axetat và ống nghiệm - Ít tan trong nƣớc, Có -

Thu

thập

chứ nƣớc và lắc đều.

nhiệt độ sôi thấp hơn thông tin từ

Nêu hiện tƣợng.

hẳn so với các axit thực nghiệm

- HS: Một HS làm TN, các HS còn đồng phân hoặc các - Phân tích kết lại quan sát.

ancol có cùng khối quả

- GV: Qua TN trên, kết hợp với lƣợng mol phân tử - Báo cáo kết thông tin SGK em hãy nêu tính chất hoặc

có

cùng

số quả

vật lí của este?

nguyên tử cacbon do - Rút ra kết

- HS: Nêu tính chất vật lí của este.

giữa các phân tử este luận

- GV: Tại sao este không tan trong không tạo đƣợc liên nƣớc và có nhiệt độ sôi thấp hơn hẳn kết hiđro với nhau và so với các axit đồng phân hoặc các liên kết hiđro giữa các ancol có cùng khối lƣợng mol phân phân tử este với nƣớc tử hoặc có cùng số nguyên tử rất kém. cacbon?

- HS: Trả lời câu hỏi.

III. Tính chất hóa

Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất học hóa học của este (10 phút)

- Este bị thủy phân

- GV yêu cầu HS quan sát lại các ptpu trong môi trƣờng axit đã viết ở phần 1 và nêu đặc điểm của hoặc bazo: phản ứng este hóa.

CH3COOC2H5 + H2O

- HS nêu đặc điểm của phản ứng este

H+, t°

CH3COOH + 68

hóa là phản ứng hai chiều.

C2H5OH

- GV đặt vấn đề: song song với sự tạo CH3COOC2H5

+

thành este thì có một lƣợng este bị thủy NaOH phân. Hãy viết ptpu thủy phân este CH3COONa trong môi trƣờng axit.

+

C2H5OH

- GV thông tin: este bị thủy phân trong Phản ứng thủy phân môi trƣờng kiềm. Hƣớng dẫn HS viết este trong môi trƣờng ptpu thủy phân este trong môi trƣờng bazo còn gọi là phản kiềm.

ứng xà phòng hóa.

- GV thông tin: Phản ứng thủy phân - Este còn có phản ứng este trong môi trƣờng kiềm còn gọi là ở gốc hidrocacbon: phản ứng xà phòng hóa.

CH2=CHCOOCH3+H2

- GV cung cấp thêm: Ngoài phản ứng

Ni, t°

thủy phân, este còn có phản ứng ở gốc CH3CH2COOCH3 hidrocacbon. Và lấy ví dụ.

Hoạt động 4: Tìm hiểu phƣơng pháp IV. Điều chế điều chế este (5 phút)

Este trƣờng đƣợc điều

- GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu chế bằng phản ứng phƣơng pháp điều chế este.

- Đề xuất các

este hóa:

- HS đọc SGK và nêu phƣơng pháp RCOOH+R’OH điều chế este.

- GV trình chiếu hình vẽ mô phỏng TN điều chế etyl axetat. Yêu cầu HS nêu vai trò của các chất, các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất, tốc độ của phản ứng.

t°, H2SO4 ñaëc

dự đoán

RCOOR’ +

H2O Một số este có phƣơng pháp điều chế riêng: CH3COOH

t°,xt

- HS theo dõi và trả lời.

+

CH

CH3COOCH=CH2

V. Ứng dụng 69

HC

Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của - Làm dung môi tách, este (5 phút)

chiết các chất hữu cơ,

- GV yêu cầu HS nêu ứng dụng của pha sơn. este.

- Điều chế polime

- HS nêu ứng dụng của este.

(vinyl

axetat,

metyl

- GV thông tin: Kính otô, máy bay, metacrylat,..) kính bảo hiểm là polime của metyl - Chất tạo hƣơng trong metacrylat, hay có tên gọi khác là thủy công

nghiệp

thực

tinh hữu cơ. Ƣu điểm của thủy tinh hữu phẩm, mĩ phẩm. cơ là cứng, bền nhiệt, cho 90% ánh sáng truyền qua, khi vỡ không tạo thành các mảnh vụn sắc, nhọn.

- GV: Khi đi ăn chè, cô bán chè dùng một lọ nhỏ vẩy vào cốc chè vài giọt chất lỏng gọi là dầu chuối. Vậy “dầu chuối” đó đƣợc trích từ quả chuối hay đƣợc tổng hợp từ công nghiệp? Có nên sử dụng loại này để ăn không?

- HS: Trả lời câu hỏi.

V. Củng cố GV yêu cầu HS làm bài tập 1,3,5 SGK. 2.4.5.2. Giáo án 2 CHỦ ĐỀ: LIPIT, CHẤT BÉO VÀ CHẤT LƢỢNG CUỘC SỐNG Địa chỉ tích hợp: Bài 2: Lipit – Hóa học 12 và Bài 4: Cacbonhiđrat và Lipit – Sinh học 10/ Thời gian thực hiện: 2 tiết, học kì 1, lớp 12.

I. Mục tiêu 1. Về kiến thức 70

- Nêu đƣợc khái niệm lipit, chất béo.

- Phân biệt đƣợc thế nào là lipit đơn giản và lipit phức tạp.

- Phân biệt đƣợc chất béo rắn và lỏng về tính chất vật lí và tính chất hóa học.

- Trình bày đƣợc phƣơng pháp chuyển hóa chất béo lỏng thành chất béo rắn.

- Trình bày đƣợc vai trò của chất béo đối với cơ thể cũng nhƣ hệ quả của việc dƣ thừa chất béo đối với cơ thể.

2. Về kĩ năng - Xác định đƣợc dạng tồn tại của chất béo thƣờng ngày.

- Giải thích đƣợc hiện tƣợng ôi mỡ.

- Viết đƣợc các PTHH thể hiện tính chất hóa học của chất béo.

- Đề xuất, thực hiện đƣợc các TN: xác định sự có mặt của chất béo trong thực phẩm, phân biệt chất béo bão hòa và không bão hòa, phát hiện dầu ăn bị pha trộn.

3. Về thái độ - Sử dụng, bảo quản chất béo an toàn, hiệu quả.

- Biết cách lựa chọn dầu ăn đảm bảo chất lƣợng.

4. Định hướng phát triển năng lực - NL tự học - NL vận dụng kiến thức - NL tin học - NL giao tiếp và hợp tác - NLTNHH: Xác định mục đích thực nghiệm, đề xuất phƣơng án thực nghiệm, lựa chọn thiết bị, nguyên liệu, hóa chất, xác định quy trình thực nghiệm, sử dụng thiết bị, nguyên liệu, hóa chất, thực hiện quy trình thực nghiệm, phân tích kết quả, báo cáo kết quả.

II. Chuẩn bị 1. Chuẩn bị của GV 4. Tài liệu sử dụng - Các tài liệu trên internet.

71

- Câu hỏi định hƣớng cho HS: Câu 1. Lipit có vai trò rất quan trọng đối với cơ thể. Trình bày thành phần của lipit? Lipit đƣợc phân loại nhƣ thế nào? Chất béo có vai trò nhƣ thế nào trong sự trao đổi chất của cơ thể?

Câu 2: Theo báo cáo Fitch Solutions Macro Research, tình trạng béo phì tăng nhanh ở Đông Nam Á tạo ra gánh nặng cho hệ thống chăm sóc y tế và ngân sách các nƣớc khu vực. Đáng chú ý, Việt Nam là nƣớc có số ngƣời béo phì tăng nhanh nhất trong giai đoạn 5 năm tính đến hết năm 2014 là 38%. Hãy cho biết nguyên nhân gây ra bệnh béo phì và những rủi ro sức khỏe đi kèm với béo phì.

Câu 3: Đồ ăn nhanh đang là xu hƣớng của giới trẻ. Các loại đồ ăn nhanh chứa hàm lƣợng chất béo rất lớn và không tốt cho sức khỏe. Hãy đề xuất và thực hiện thí nghiệm xác định đƣợc sự có mặt của chất béo trong các loại đồ ăn này (quay lại video).

Câu 4: Chất béo trong cơ thể đƣợc chia thành chất béo bão hòa và chất béo không bão hòa. Chất béo bão hòa ở trạng thái rắn (mỡ), chất béo không bão hòa ở trạng thái lỏng (dầu). Nêu điểm giống và khác nhau về tính chất vật lí, hóa học của hai loại chất béo này. Đề xuất thí nghiệm phân biệt chất béo bão hòa và chất béo không bão hòa (thực hiện thí nghiệm và quay lại video) Câu 5: Omega 3 và omega 6 là hai chất béo chƣa bão hòa rất cần thiết cho cơ thể. Hãy cho biết vai trò của hai loại chất béo này? Nguồn cung cấp omega 3 và omega 6.

Câu 6: Giải thích hiện tƣợng dầu, mỡ bị ôi thiu.

Câu 7: Tại sao không nên sử dụng lại dầu ăn đã qua chiên, rán?

Câu 8: Chúng ta vẫn đƣợc khuyến cáo nên sử dụng dầu ăn thay vì sử dụng mỡ động vật. Làm thế nào để đánh giá sơ bộ chất lƣợng dầu ăn (màu, mùi, vị)? Dầu ăn có thể bị pha các tạp chất (chất tinh bột, dầu trẩu,…) Đề xuất thí nghiệm phát hiện dầu ăn bị pha trộn (thực hiện thí nghiệm và quay lại video).

72

- Các dụng cụ, hóa chất mỗi nhóm HS cần sử dụng.

- Phiếu đánh giá sản phẩm của HS: + Phiếu đánh giá bản trình chiếu PowerPoint Nhóm Tiêu chí

Điểm

HS

tối đa

đánh giá

Về nội

Thực hiện đầy đủ các nội dung đƣợc

dung

giao.

20

Các slide rõ ràng

10

Trình bày slide đẹp mắt

10

Đảm bảo đúng thời gian quy định

10

Dõng dạc, mạch lạc

10

trình

Trình bày lôi cuốn, thuyết phục

10

bày

Trả lời đƣợc các câu hỏi của GV và

hình thức

Về

nhóm còn lại Tổng

đánh giá

20

Các thông tin chính xác Về

GV

10 100

+ Phiếu đánh giá nội dung TN Mức độ Tiêu chí

Thực hiện các qui tắc an toàn

Điểm

Mức 1

Mức 2

Mức 3

(0 - 4 điểm)

(5 - 7điểm)

(8 - 10 điểm)

Chƣa thực hiện các qui tắc an toàn

Chƣa thực hiện Thực

hiện

các qui tắc an đúng và đầy đủ toàn nhƣng chƣa các qui tắc an đầy đủ

73

toàn

Nêu đƣợc mục Chƣa nêu đƣợc mục đích TN

đích TN

Nêu đƣợc mục Nêu đƣợc mục đích TN nhƣng đích TN chính chƣa đầy đủ

xác và đầy đủ

Lựa chọn dụng Lựa chọn dụng Hóa chất và Lựa

chọn

hóa cụ,

hóa

chất cụ, hóa chất đầy dụng cụ đƣợc

chƣa đầy đủ và đủ nhƣng chƣa chọn đầy đủ và

chất, dụng cụ

chƣa phù hợp Xây

dựng

qui

trình TN

trình TN chƣa chính xác nhƣng chính xác và rõ chƣa rõ ràng

Thực hiện thao Các thao tác TN chƣa chính xác Mô Trình

bày

phù hợp

Xây dựng qui Qui trình TN Qui trình TN

chính xác

tác TN

phù hợp

tả

Các thao tác TN Thực

còn lóng ngóng

hiện Mô

tả

hiện

đúng và chƣa nhƣng chƣa rõ đầy đủ Chƣa giải thích

Phân tích kết quả đƣợc hiện tƣợng TN

hiện

chính xác nhƣng thành thạo các

kết tƣợng TN chƣa tƣợng TN đủ

quả TN

ràng

ràng Giải thích hiện tƣợng TN chƣa đúng, chƣa đầy đủ

2. Chuẩn bị của HS - Bản trình chiếu power point.

- Video TN III. Phƣơng pháp dạy học PPDH dự án.

IV. Thiết kế các hoạt động dạy học

74

thao tác TN Mô

tả

hiện

tƣợng TN đầy đủ và rõ ràng Giải thích đúng và đầy đủ hiện tƣợng TN

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Hoạt động 1: Giới thiệu dự án (thực hiện trƣớc 1 tuần) - Giới thiệu chủ đề và hình thức - Lắng nghe, tiếp nhận hoạt động.

nhiệm vụ.

- Công bố danh sách các nhóm và - Lập kế hoạch thực hiện. nhiệm vụ của các nhóm: + Nhóm 1: Tìm hiểu vai trò của lipit, chất béo Câu hỏi định hƣớng số 1, 2, 3.

Nhóm 2: Tìm hiểu các loại chất béo trong cơ thể Câu hỏi định hƣớng 4, 5. + Nhóm 3: Tìm hiểu cách sử dụng chất béo an toàn Câu hỏi định hƣớng 6, 7, 8.

- Hƣớng dẫn HS trình bày sản phầm: + Báo cáo trên PowerPoint. + Phần TN phải nêu đƣợc mục đích, dụng cụ, hóa chất, cách tiến hành, hiện tƣợng xảy ra và giải thích, quay lại video thực hiện TN. - Cung cấp tài liệu cho HS và hƣớng dẫn HS tìm kiếm thông

75

Biểu hiện của NLTNHH

tin.

- Hƣớng dẫn HS lập kế hoạc thực hiện.

Hoạt động 2: Thực hiện dự án ngoài giờ lên lớp (1 tuần) - Liên lạc với các nhóm để theo - Thực hiện kế hoạch dự án - Thực hiện các dõi tiến độ thực hiện.

của nhóm.

qui tắc an toàn

- Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất theo

- Nêu đƣợc mục

đề xuất của các nhóm.

đích TN

- Hỗ trợ các nhóm khi cần.

- Lựa chọn hóa

Hoạt động 3: Báo cáo kết quả

chất, dụng cụ

- Tổ chức cho các nhóm báo cáo - Báo các kết quả.

- Xây dựng qui

kết quả, mỗi nhóm có 10 phút để - Trả lời các câu hỏi của GV trình TN báo cáo, các nhóm khác đặt câu và nhóm khác.

- Thực hiện thao

hỏi cho nhóm báo cáo.

tác TN

- Nhận xét báo cáo của nhóm và

- Trình bày kết

kết luận nội dung kiến thức.

quả TN

Hoạt động 4: Đánh giá

- Phân tích kết

- Phát phiếu đánh giá bản trình - Tự đánh giá sản phẩm của quả chiếu PowerPoint cho các nhóm nhóm mình theo phiếu đánh tự đánh giá

giá.

- Đánh giá sản phẩm của các nhóm.

- Nhận xét hoạt động của các nhóm và thông báo kết quả của các nhóm.

Hoạt động 5: Củng cố

76

- Tổng kết lại kiến thức bài học Làm bài tập bằng sơ đồ tƣ duy.

-Hƣớng dẫn HS làm bài tập SGK 2.4.5.3 Giáo án bài 3 BÀI 3: KHÁI NIỆM VỀ XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu đƣợc khái niệm, đặc điểm về cấu tạo và tính chất giặt rửa của xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp.

- Trình bày đƣợc một số phƣơng pháp sản xuất xà phòng, phƣơng pháp chủ yếu sản xuất chất giặt rửa tổng hợp.

- Trình bày đƣợc cách sử dụng hợp lí, an toàn xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp.

2. Kĩ năng Thực hiện TN, quan sát, mô tả hiện tƣợng , giải thích và rút ra kết luận.

3. Thái độ Sử dụng xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp an toàn và hiệu quả.

II. Chuẩn bị 1. Chuẩn bị của GV - Xà phòng, bột giặt, CaCl2, nƣớc cất, bình tam giác 250 mL. - Video cơ chế làm sạch vết bẩn của xà phòng.

2. Chuẩn bị của HS Đọc trƣớc bài ở nhà III. Phƣơng pháp dạy học Phƣơng pháp đàm thoại Phƣơng pháp trực quan IV. Tổ chức các hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ (3 phút) 77

Chất béo là gì? Viết PTHH khi cho tristearin tác dụng với dung dịch H2SO4, NaOH. 3. Bài mới Mở bài: Xà phòng, các chất giặt rửa,... là những sản phẩm rất gần gũi trong cuộc sống. Vậy xà phòng, các chất giặt rửa có thành phần, cấu tạo và tính chất nhƣ thế nào, đƣợc sản xuất nhƣ thế nào, tại sao xà phòng hay các chất giặt rửa lại có khả năng làm sách vết bẩn? Để trả lời cho câu hỏi đó, chúng ta cùng tìm hiểu nội dung bài học hôm nay.

Hoạt động của GV và HS

Nội dung

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái I. Xà phòng niệm và phƣơng pháp sản 1. Khái niệm xuất xà phòng (5 phút)

Xà phòng thƣờng dùng là hỗn

- GV yêu cầu HS đọc SGK và hợp muối natri hoặc kali của nêu khái niệm xà phòng, thành axit béo, có thêm môt số chất phần chính của xà phòng.

phụ gia.

- HS đọc SGK và trả lời.

- Thành phần chủ yếu của xà

- GV thông tin thêm một số phòng thƣờng là muối natri của thành phần khác của xà phòng.

axit panmitic hoặc stearic.

- GV: Dựa vào khái niệm xà Ngoài ra còn có thêm chất độn, phòng, hãy cho biết có thẻ dùng chất diệt khuẩn, chất tao phản ứng hóa học nào để sản hƣơng,... xuất xà phòng?

2. Phƣơng pháp sản xuất

- HS: Trả lời.

- Đi từ chất béo: Đun chất béo

- GV: Thông tin mặt hạn chế khi với dung dịch kiềm trong thùng sản xuất xà phòng từ chất béo và kín ở nhiệt độ cao: giới thiệu phƣơng pháp sản xuất (RCOO)3C3H5 + 3NaOH→ xà phòng từ ankan.

3RCOONa + C3H5(OH)3

78

Biểu hiện của NLTNHH

- Đi từ ankan: Ankan → axit cacboxylic → muối natri của axit cacboxylic Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng hiện nay.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái II. Chất giặt rửa tổng hợp niệm và phƣơng pháp sản 1. Khái niệm xuất chất giặt rửa tổng hợp (5 Chất giặt rửa tổng hợp là phút)

những chất không phải là muối

- GV đặt vấn đề: Để hạn chế natri của axit cacboxylic nhƣng việc khai thác dầu mỏ, dầu, mỡ vẫn có tính năng giặt rửa nhƣ thực vật, động vật vào sản xuất xà phòng. xà phòng và phục vụ nhu cầu đa 2. Phƣơng pháp sản xuất dạng của cuộc sống, ngƣời ta đã Chất giặt rửa tổng hợp đƣợc sản xuất ra các chất không phải sản xuất từ dầu mỏ: là muối natri của axit cacboxylic Dầu

mỏ

→

axit

nhƣng có tác dụng giặt rửa nhƣ dodexybenzensunfonic → natri xà phòng. Các chất này đƣợc gọi dodexybenzensunfonat là chất giặt rửa tổng hợp.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nêu phƣơng pháp sản xuất chất giặt rửa tổng hợp.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về tác III. Tác dụng tẩy rửa của xà dụng tẩy rửa của xà phòng và phòng và chất giặt rửa tổng chất giặt rửa tổng hợp (8 hợp phút)

- Các muối natri trong phân tử -

Thu

thập

- GV trình chiếu video mô xà phòng hoặc chất giặt rửa thông tin TN

79

phỏng quá trình làm sạch vết tổng hợp làm giảm sức căng bề - Báo cáo kết bẩn của xà phòng.

mặt của vết bẩn. Đầu kị nƣớc quả TN

- HS quan sát và rút ra kết luận của phân tử xà phòng hay chất - Rút ra kết về quá trình làm sách vết bẩn giặt rửa tổng hợp sẽ bám lên bề luận của xà phòng.

mặt vết bẩn, đầu ƣa nƣớc của

- GV thực hiện TN ảnh hƣởng các phân tử xà phòng kiên kết của nƣớc cứng đến tác dụng tẩy với các phân tử nƣớc làm cho rửa của xà phòng.

vết bẩn bị phân tán vào nƣớc.

- HS quan sát, nêu hiện tƣợng.

- Khi sử dụng xà phòng trong

- GV gợi ý cho HS rút ra kết nƣớc cứng sẽ tạo thành các luận:

muối không tan, làm xuất hiện

+ Nƣớc cứng chứa nhiều ion cặn trên vải. Do đó, không xử nào?

dụng xà phòng với nƣớc cứng.

+ Các kết tủa xuất hiện là gì?

Chất giặt rửa tổng hợp có ƣu

+ Sử dụng xà phòng trong nƣớc điểm so với xà phòng là dùng cứng sẽ gặp phải vấn đề gì?

đƣợc cả trong nƣớc cứng. Tuy

+ Lƣu ý khi sử dụng xà phòng.

nhiên, chất giặt rửa tổng hợp

- HS rút ra kết luận.

gây ô nhiễm môi trƣờng do

- GV lƣu ý cho HS ƣu điểm của không bị phân hủy bởi các vi việc sử dụng xà phòng so với sinh vật nhƣ xà phòng. chất giặt rửa tổng hợp là không gây ô nhiễm môi trƣờng 4. Củng cố Làm bài tập SGK 2.5. Thiết kế bộ công cụ kiểm tra, đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh 2.5.1. Cơ sở để thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học

80

Căn cứ vào khái niệm, cấu trúc, biểu hiện của NLTNHH đã đƣợc trình bày ở chƣơng 1 cùng với sự phù hợp của việc sử dụng TN trong DHHH để xây dựng bộ công cụ đánh giá NLTNHH của HS, bao gồm bảng mô tả các tiêu chí và chỉ báo đánh giá NLTNHH, bảng kiểm quan sát cho GV và HS, bài kiểm tra 2.5.2. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng thực nghiệm hóa học Bảng 2.2. Các tiêu chí và chỉ báo mức độ đánh giá NLTNHH của HS NL thành phần

Chỉ báo

Tiêu chí

Mức 1

Xác định mục Chƣa đích

Mức 2

Mức 3

xác Xác

định Xác

định

thực định

đƣợc đƣợc

mục đƣợc

chính

mục

đích đích

thực xác mục đích

nghiệm

thực nghiệm

nghiệm nhƣng

thực nghiệm chƣa

đầy đủ Đề xuất các Chƣa dự đoán Dự Xác

định dự đoán

đƣợc

hiện đƣợc

tƣợng TN

vấn đề và đề

đoán Dự

nhƣng đƣợc đầy đủ

chƣa đầy đủ các các

án

tƣợng TN

thực

hiện

hiện tƣợng TN

xuất phƣơng

nghiệm

đoán

Đề xuất các Chƣa đƣa ra Đƣa ra giả Đƣa ra đƣợc đƣợc các giả thuyết

giả thuyết

thuyết

Thực đầy đủ các

thực nghiệm chƣa giả đầy đủ

nghiệm

thuyết

thực nghiệm

Đề xuất các Chƣa đƣa ra Đƣa ra một Đƣa ra đƣợc phương

án đƣợc

thực nghiệm

các số phƣơng án các

phƣơng

án thực

thực nghiệm

81

nhƣng

phƣơng

hiện án đa dạng, chƣa phù hợp, rõ

phù hợp Xác phương

định Chƣa

xác Xác

án định

thực nghiệm

ràng định Xác

định

đƣợc đƣợc phƣơng đƣợc phƣơng

phƣơng

án án

thực nghiệm

thực án

nghiệm nhƣng

thực

nghiệm

khả

chƣa thi

khả thi Thiết

kế

phƣơng

án

thực nghiệm

Lựa

chọn Không

lựa Lựa

thiết

bị, chọn

đƣợc tƣơng

nguyên hóa chất

chọn Lựa

chọn

đối đúng

số

bị, đúng nguyên lƣợng

và

nguyên liệu, liệu, dụng cụ chủng

loại

liệu, thiết

hóa chất cần hoặc xác định nguyên liệu, sai

thiết

nguyên

lƣợng dụng cụ liệu

nhƣng không ảnh

hƣởng

đến kết quả Mô tả/ thiết Chƣa mô tả/ Mô tả/ thiết Mô tả/ thiết kế nghiệm

thực thiết kế đƣợc kế đƣợc thực kế thực nghiệm

nghiệm nhƣng

đầy đủ,

hợp lí thực chƣa nghiệm

đầy đủ Xác định quy Chƣa trình nghiệm

xác Xác

thực định đƣợc các chính

định Xác định đầy xác đủ và chính

bƣớc

tiến nhƣng

hành

thực đầy đủ các thực nghiệm

nghiệm

82

bƣớc

chƣa xác các bƣớc

thực

nghiệm Chuẩn

bị Chƣa

chuẩn Chuẩn

bị Chuẩn bị đầy

thiết

bị, bị đƣợc thiết nhƣng

chƣa đủ thiết bị,

nguyên

liệu, bị,

hóa chất

nguyên đầy đủ thiết nguyên liệu,

liệu, hóa chất

bị,

nguyên hóa chất

liệu, hóa chất Sử dụng thiết Sử dụng chƣa Sử bị,

nguyên chính

dụng Sử

xác, chính xác và chính xác, an

liệu, hóa chất chƣa an toàn an

toàn toàn và tiết

và chƣa an nhƣng

chƣa kiệm các thiết

toàn các thiết tiết kiệm các bị, bị, Tiến

nguyên thiết

liệu, hóa chất

hành

dụng

nguyên

bị, liệu, hóa chất

nguyên liệu, hóa chất

thực nghiệm Thực

hiện Không

thực Thực

hiện Thực

quy trình thực hiện đƣợc qui chƣa nghiệm

trình

chinhs chính xác và

thực xác

nghiệm

và

vi tuân thủ các

phạm một số qui nội

hiện

qui

tắc

an

an toàn TN

toàn TN Thu

thập Không

thập Thu

thập

đƣợc đƣợc một số đƣợc đầy đủ

thông tin thực thập nghiệm

thu Thu

thông tin từ thông thực nghiệm

nhƣng đầy đủ

tin các thông tin chƣa từ

thực

nghiệm

Xử lí, phân Xử lí kết quả

Không xử lí Xủa lí chƣa Xử lí chính

tích, báo cáo

đƣợc kết quả

83

chính xác kết xác kết quả

quả

kết quả và rút

ra

kết Phân tích kết Không phân Phân tích đầy Phân tích đầy

luận về kiến quả

tích đƣợc kết đủ

thức

quả

nhƣng đủ và chính

thực chƣa

nghiệm

chính xác kết quả

xác

hoặc thực nghiệm

chính

xác

nhƣng nhƣng chƣa đầy đủ kết quả thực nghiệm Báo cáo kết Không

báo Bác

cáo Báo

các đƣợc kết chính

quả

xác chính xác và

thực nhƣng

quả nghiệm

các

chƣa đầy đủ kết

đầy đủ kết quả quả

thực

thực nghiệm

nghiệm Rút luận

ra

kết Không rút ra Rút đƣợc kết luận luận chƣa xác

84

ra

kết Rút

nhƣng luận chính xác

ra

kết chính

Bảng 2.3. Bảng kiểm quan sát đánh giá NLTNHH của HS Họ và tên HS:………………............

Lớp:……………….

Ngày/tháng:………………………... Tên bài học:………………………… ……………………………………….

Mức độ Tiêu chí

Điểm

Mức 1

Mức 2

Mức 3

(0-4

(5-7

(8-10

điểm)

điểm)

điểm)

Xác định mục đích thực nghiệm Đề xuất các dự đoán Đề xuất các giả thuyết Đề xuất các phƣơng án thực nghiệm Xác định phƣơng án thực nghiệm Lựa chọn thiết bị, nguyên liệu, hóa chất Mô tả/ thiết kế thực nghiệm Xác định quy trình thực nghiệm Chuẩn bị thiết bị, nguyên liệu, hóa chất Sử dụng thiết bị, nguyên liệu, hóa chất Thực hiện quy trình thực nghiệm

85

GV

HS

Thu thập thông tin thực nghiệm Xử lí kết quả Phân tích kết quả Báo cáo kết quả Rút ra kết luận NLTNHH của HS còn đƣợc đánh giá thông qua bài kiểm tra. Đề kiểm tra và đáp án đƣợc trình bày trong phần phụ lục.

Tiểu kết chƣơng 2 Trên cơ sở phân tích nội dung chƣơng Este – Lipit, chúng tôi đã xây dựng hệ thống 16 TNHH trong chƣơng và các biện pháp sử dụng TN nhằm phát triển NLTNHH cho HS. Chúng tôi cũng xây dựng 3 kế hoạch dạy học có sử dụng các TNHH đã xây dựng kết hợp với các phƣơng pháp dạy học tích cực nhằm phát triển NLTNHH cho HS. Bộ công cụ đánh giá NLTNHH của HS bao gồm bảng kiểm quan sát và các bài kiểm tra đƣợc xây dựng dựa trên khái niệm, cấu trúc, biểu hiện của NLTNHH cũng nhƣ sự phù hợp của việc sử dụng TN trong DHHH. Các kế hoạch dạy học và bộ công cụ đánh giá NLTNHh của HS đƣợc sử dụng trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm đƣợc trình bày ở chƣơng 3.

86