DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
vectorstock.com/38310230
Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection
Chủ đề STEM Chế tạo màng lọc nước từ xenlulozơ biến tính (Trường ĐH Quy Nhơn), Chế tạo thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi làm gia vị thực phẩm (Trường ĐHSP Hà Nội 2), Nuôi tinh thể (Trường ĐHSP – ĐH Huế) 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
TÊN CHỦ ĐỀ STEM: CHẾ TẠO MÀNG LỌC NƯỚC TỪ CELLULOSE BIẾN
FI CI A
Vấn đề thực tiễn
L
TÍNH MÔ TẢ CHỦ ĐỀ
QU Y
NH
ƠN
OF
➢ Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu diễn ra ngày càng nhanh hơn, cùng với sự phát triển kinh tế quá nóng dẫn đến những nguy cơ về ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước, vấn đề bảo vệ tài nguyên nước, khai thác hợp lý, tiết kiệm tài nguyên nước càng trở nên có ý nghĩa quan trọng. Ở Việt Nam, lũ lụt gây thiệt hại ngày càng tăng, mưa lũ còn gây ô nhiễm môi trường, nhất là môi trường nước. Có nhiều tỉnh thành hàng năm vào mùa mưa lũ phải đối mặt với thiếu nước sạch để sinh hoạt. Trước sức ép ngày càng lớn về nguồn nước, nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang hoạch định các thể chế quản lý để đảm bảo việc kiểm soát tốt hơn nguồn tài nguyên vô giá này và làm cho nguồn nước ngày càng sạch hơn. Các giải pháp nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ nhằm khai thác, sử dụng nước tiết kiệm, cải thiện chất lượng nguồn nước cũng đang được chú trọng. ➢ Xenlulôzơ axetat (CA) là polyme dễ phân hủy sinh học, thân thiện môi trường, bền nhiệt, không độc, có khả năng tạo màng tốt và là vật liệu có thể tái sử dụng. Xenlulôzơ axetat được điều chế từ các phụ phẩm nông nghiệp giúp tận dụng có hiệu quả các phụ phẩm nông nghiệp và giảm chi phí sản xuất. Màng xenlulôzơ axetat có tính ưa nước, kháng tắc nghẽn (fouling) cao, và được ứng dụng nhiều trong xử lí nước. Vì vậy, tôi chọn và thực hiện chủ đề STEM “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu màng CA biến tính” ➢ Tính khả thi của vấn đề: Học sinh có thể thực hiện được,
KÈ
M
phù hợp với sức học sinh.
DẠ
Y
Yêu cầu sản phẩm
➢ Bối cảnh cụ thể: - Điều kiện cơ sở vật chất: phù hợp với các trường có cơ sở vật chất đầy đủ. -
Trình độ nhận thức: Phù hợp với học sinh, bởi quá trình thực hiện không quá phức tạp, dễ nhớ.
+Tên sản phẩm: màng cellulose biến tính +Yêu cầu sản phẩm: ➢ Màng CA có bề mặt nhẵn, dai, có độ bền cơ học cao.
➢ Nước sau khi lọc trong suốt, không đục, không
FI CI A
vướng chất bẩn, Không có mùi hay vị lạ, độ pH trong khoảng từ 6,5 đến 8,5
L
➢ Chịu được áp lực lọc nước.
-
OF
VỊ TRÍ CHỦ ĐỀ TRONG CHƯƠNG TRÌNH POLYMER /Tơ (Hóa học 12) Nội dung chủ yếu và yêu cầu Môn Hoá học cần đạt Nội dung Yêu cầu cần đạt Tơ - Nêu được khái niệm và phân loại về tơ. - Trình bày được cấu tạo, tính chất và
ƠN
ứng dụng một số tơ tự nhiên (bông, sợi, len lông cừu, tơ tằm,...), tơ nhân tạo (tơ tổng hợp như nylon-6 ,6; capron; nitron hay olon,... và tơ bán tổng hợp
NH
như visco, cellulose acetate,...).
Các kiến thức được tích hợp Kiến thức đã học “Saccarozơ, tinh bột và xenlulozo” (Hóa học 12)
QU Y
-
KÈ
M
Loại hình giáo dục STEM
DẠ
Y
Thời gian thực hiện
-
Phiếu học tập:
-
“Cacbohydrat và lipit” (Sinh học 10)
-
“Bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên” (GDCD 7)
-
“Môi trường và sự phát triển bền vững” (Địa lí 10)
-
“Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật” (Công nghệ 11)
-
“Soạn thảo văn bản” ( Tin 10)
Phân loại STEM: - Dựa trên số các lĩnh vực STEM → STEM khuyết - Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM → STEM cơ bản - Dựa vào mục đích dạy học → STEM vận dụng Trên lớp: 2 Tiết Ở nhà: 7 ngày Phòng thí nghiệm: 5buổi/giờ Học liệu, tư liệu
•
-
L
FI CI A
• • • •
OF
•
ƠN
•
Trường Lớp Nhóm Nghiên cứu tài liệu và thảo luận theo nhóm,hoàn thành các nội dung sau: Trình bày đặc trưng cấu trúc của xenlulozo, xenlulozo axetat. Đặc tính màng lọc như thế nào? Cơ chế lọc màng ra sao? Vì sao chọn nguyên liệu giấy trong tạo màng CA? Ngoài nguyên liệu này có thể sử dụng những nguyên liệu nào khác? Làm thế nào để thu được Cellulose từ giấy? Tại sao phải làm biến tính cellulose? Có cách nào để màng lọc hoạt động hiệu quả hơn? Ngoài làm màng lọc nước từ CA? Hiện nay trên thị trường có các loại màng lọc nước nào? Quy trình tạo ra sản phẩm như thế nào cho hiệu quả? ✓ Tại sao khi tổng hợp cellulose từ giấy phải có công đoạn tẩy trắng? ✓ Các chất được sử dụng trong từng công đoạn là gì? Vì sao lại sử dụng các chất đấy? Phản ứng xảy ra như thế nào? Đặc điểm ra sao? Phiếu hướng dẫn
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
Nguyên vật liệu + Nguyên liệu: Giấy tái chế, nước cất, dung dịch H 2 O2 5%, CH 3 COOH đặc, H 2 SO 4 đặc, CH 3 CHO + Dụng cụ: Cốc thủy tinh, phễu lọc, giấy lọc, đèn cồn, tủ sấy. Phiếu hướng dẫn qui trình: + HS tìm nguồn và xử lí nguyên liệu. + HS lập kế hoạch (thời gian, liều lượng, điều kiện, bản vẽ thiết kế) các giai đoạn tạo ra màng lọc nước. + HS tiến hành theo nhóm ở phòng thí nghiệm hoặc ở nhà. GV hỗ trợ HS nếu cần. “Tổng hợp xenlulôzơ từ giấy’’ + Giấy được ngâm trong nước 10 tiếng, nấu sôi 1 tiếng, say nhỏ, lọc, sấy khô. + Tẩy trắng: Quá trình này được tiến hành với dung dịch H 2 O2 5%; chất rắn đã được xử lý sẽ hòa với dung dịch H 2 O 2 trong cốc thủy tinh và được khuấy đều có gia nhiệt (trong 45phút). Sau đó, được lọc rửa nhiều lần với nước cất bằng phễu lọc, phần rắn lọc được đem đi sấy khô, lúc này ta đã tinh chế xong cellulose (CE) từ giấy.” “- Tổng hợp CA từ Xenlulozo giấy: + Sau khi tinh chế được CE từ giấy, tiến hành tổng hợp CA theo các bước sau: chuẩn bị hỗn hợp ban đầu gồm có 2,1g xenlulôzơ chiết từ giấy và 50 mL axit axetic đặc được đem khuấy từ trong 45 phút ở nhiệt độ 350 C. Rồi sau đó, cho thêm vào hỗn hợp 18 mL axit axetic đặc và 0,16 mL H 2 SO4 đặc vào và tiếp tục khuấy (trong 90 phút) để phản ứng xảy ra. + Tiếp theo, hỗn hợp phản ứng được cho thêm 56 mL andehit axetic với 0,14 mL H 2 SO 4 đặc. Hỗn hợp này được đem đi làm lạnh 4 phút ở 150 C trong chậu thủy tinh, rồi lấy ra để yên trong 16 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau đó, hỗn hợp được cho nước vào để dừng phản ứng và kết tủa CA. Lọc rửa kết tủa CA cho đến khi hết mùi axit axetic và pH = 7, rồi đem sấy khô kết tủa trong tủ sấy ở nhiệt độ 600 C qua đêm. Khi đó, thu
-
FI CI A
L
được CA từ (CE) giấy.
Công cụ đánh giá: Đánh giá đồng đẳng
OF
Cá nhân HS tự đánh giá và đánh giá bạn học trong nhóm theo phiếu đánh giá sau: Nội dung đánh giá Học sinh tự đánh giá Nhóm cho điểm Tham gia các buổi họp nhóm Tham gia đóng góp ý kiến
Hợp tác tốt với các thành viên khác trong nhóm
NH
Có ý kiến mới, hay, sáng tạo đóng góp cho nhóm
ƠN
Hoàn thành phần công việc của nhóm giao đúng thời hạn Hoàn thành công việc của nhóm giao có chất lượng
QU Y
Mỗi HS tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia công việc như thế nào. Sử dụng các mức đo trong thang đo sau: Tốt hơn các bạn khác: 3 điểm. Tốt bằng các bạn khác: 2 điểm. Không tốt bằng các bạn khác: 1 điểm. Không giúp ích được gì: 0 điểm. Cản trở công việc của nhóm: -1 điểm.
DẠ
Y
KÈ
M
Cộng tổng điểm của một thành viên do tất cả các thành viên khác trong nhóm chấm. Chia tổng điểm trên cho (số lượng thành viên đánh giá · số lượng tiêu chí · 2) sẽ được hệ số đánh giá đồng đẳng. Để tránh cảm tình cá nhân ảnh hưởng đến kết quả đánh giá, nếu điểm số nào đó rất cao hoặc rất thấp, chỉ xuất hiện một lần trong một tiêu chí thì điểm đó được thay bằng điểm trung bình giả định (điểm 2).
TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ
BẢNG ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM HỌC SINH ĐIỂM TỐI ĐA
Nhóm:…………… ĐIỂM CỦA GIÁO VIÊN
ĐIỂM CỦA NHÓM KHÁC
L
5
KÈ
Y
ƠN
45
4 3
NH
10
QU Y
3 20
5
10
5
Điểm 20 Hiệu quả 15 Thu hút người nghe. Sức thuyết phục của bài. Tổng điểm 100 Xếp loại:
DẠ
OF
15
M
Trả lời câu hỏi liên quan đến bài học tốt. Sản phẩm hoạt động tốt. Điểm Bài thuyết trình Trình bày rõ ràng, cụ thể,đầy đủ và dễ hiểu. Hình nền và hình minh họa phù hợp, dễ nhìn. Chữ viết rõ ràng, dễ đọc. Không mắc lỗi cấu trúc câu và lỗi chính tả. Điểm Nhóm thuyết trình Phân công cụ thể, rõ ràng Công việc phù hợp với khả năng từng người Người thuyết trình lôi cuốn, hấp dẫn người nghe
FI CI A
Nội dung Đầy đủ kiến thức cơ bản. 15 Kiến thức mở rộng và áp dụng được 10 trong thực tiễn.
MỤC TIÊU BÀI HỌC CHỦ ĐỀ STEM
1. Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của màng CA
OF
biến tính. 2. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi thực hiện qui trình tạo màng CA. 3. Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất qui trình thực hiện và phân công thực
hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể. Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản
ƠN
biện ý kiến của người khác. 4. Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.
5. Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự ôn tập kiến thức và vận dụng kiến thức để
NH
xây dựng qui trình tạo màng lọc từ cellulose biến tính. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
KÈ
M
QU Y
Hoạt động 1. ĐẶT VẤN ĐỀ (Tiết 1 – 45 phút) Mục tiêu: 1.Học sinh trình bày được kiến thức về trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của cellulose. 2. Nhận ra được khả năng tổng hợp cellulose từ giấy và tổng hợp cellulose axetat từ cellulose. 3. Tiếp nhận được nhiệm vụ trình bày qui trình tạo màng CA. Phương pháp dạy học dự án Kĩ thuật: KWL, làm việc nhóm,… Học liệu: Các phiếu học tập, phiếu đánh giá Máy tính, máy chiếu, poster Nguyên liệu, hóa chất: giấy, nước cất, dd H 2 O2 5%, axit axetic đặc, H 2 SO 4 đặc, CH 3 CHO Vật liệu: máy khuấy từ, máy hút chân không, cốc, chậu thủy tinh, cối nghiền. Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: chuẩn bị bài, làm việc nhóm, tìm tài liệu
DẠ
Y
Hoạt động 1 (Tiết 1, tại lớp)
Hoạt động của GV Bước 1. Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ. Đặt vấn đề: Thiết kế màng CA thành công có độ thấm ướt cao(45,97%), các lỗ xốp lớn, nhỏ xen kẽ, kết nối với nhau làm cho vật
L
FI CI A
Tốt (80 – 100 điểm) Khá (60 – 79 điểm) Trung bình (40 – 59 điểm) Yếu (dưới 39 điểm) Kết quả cá nhân = kết quả của nhóm (GV đánh giá) · hệ số đánh giá đồng đẳng – GV và HS phản hồi.
Hoạt động của HS
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
L FI CI A OF
ƠN
liệu màng CA có khả năng hấp phụ tốt. Chuyển giao nhiệm vụ: Trên cơ sở GV đã giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu thông tin về ưu nhược điểm của một số loại màng lọc nước. GV đặt ra một số câu hỏi liên quan chủ đề: - HS nêu một vài ưu điểm và nhược điểm của các loại màng lọc nước trên thị trường. - HS giải quyết vấn đề mà GV đã nêu ra. - GV tổng kết bổ sung, chỉ ra được: Màng lọc hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến nhưng giá thành khá cao. “ Một số loại màng được sử dụng trong công nghệ xử lí nước cấp và nước thải như màng vi lọc (Microfiltration – MF); màng Siêu lọc (Ultrafiltration – UF); màng lọc nano (Nanofiltration – NF); màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse osmosis – RO). + Màng MF có kích thước lỗ rỗng lớn nhất từ 0,01- 0,1 µm, có thể giữ lại các hạt có kích thước lớn và nhiều loại vi sinh vật. + Màng UF có kích thước lỗ rỗng nhỏ hơn MF từ 0,01- 0,1 µm do đó có thể giữ lại cả vi khuẩn và một số phân tử hòa tan như protein. + Màng RO có kích thước lỗ bé hơn 0,001 µm và do đó có thể giữ lại các phân tử siêu nhỏ như ion muối khoáng, chất hữu cơ. + Màng NF có kích thước 0,01- 0,001 µm mới phát triển gần đây và hiệu quả lọc các chất trong nước tuy không bằng RO nhưng cao hơn UF ” Bước 2. HS khám phá kiến thức. GV đặt vấn đề giới thiệu qui trình: Nước là một nguồn tài nguyên quý của mỗi Quốc gia, nước không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cũng như trong quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp. Ở Việt Nam, lũ lụt gây thiệt hại ngày càng tăng, mưa lũ còn gây ô nhiễm môi trường, nhất là môi trường nước. Có nhiều tỉnh thành hàng năm vào mùa mưa lũ phải đối mặt với thiếu nước sạch để sinh hoạt. Xenlulôzơ axetat (CA) là polyme dễ phân hủy sinh học, thân thiện môi trường, bền nhiệt, không độc, có khả năng tạo màng
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
L FI CI A OF
ƠN
tốt và là vật liệu có thể tái sử dụng. Xenlulôzơ axetat được điều chế từ các phụ phẩm nông nghiệp giúp tận dụng có hiệu quả các phụ phẩm nông nghiệp và giảm chi phí sản xuất. Màng xenlulôzơ axetat có tính ưa nước, kháng tắc nghẽn (fouling) cao, và được ứng dụng nhiều trong xử lí nước. – GV chia HS thành các nhóm từ 6-8 học sinh (Dành thời gian cho các nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí, IT, thuyết trình). – GV nêu mục đích và hướng dẫn qui trình: + Tổng hợp xenlulôzơ từ giấy. + Tổng hợp CA từ Xenlulozo giấy. + Xác định độ thấm ướt và tốc độ chảy của màng. Mục đích: GV đưa ra yêu cầu nguyên liệu để HS chuẩn bị và phiếu hướng dẫn/phiếu học tập qui trình thực hiện cho các nhóm để các nhóm tự tiến hành thí nghiệm (tại phòng thí nghiệm): Nguyên vật liệu: Giấy HS chuẩn bị, GV cung cấp hóa chất và trình bày quy tắc an toàn trước khi sử dụng. + Nguyên liệu: giấy, nước cất, dung dịch H 2 O2 5%, CH3 COOH đặc, H 2 SO 4 đặc, CH 3 CHO + Dụng cụ: Cốc thủy tinh, phễu lọc, giấy lọc, đèn cồn, tủ sấy. Phiếu hướng dẫn qui trình: + HS tìm nguồn và xử lí nguyên liệu. + HS lập kế hoạch (thời gian, liều lượng, điều kiện, bản vẽ thiết kế) các giai đoạn tạo ra màng lọc nước. + HS tiến hành theo nhóm ở phòng thí nghiệm hoặc ở nhà. GV hỗ trợ HS nếu cần. “ Tổng hợp xenlulôzơ từ giấy’’ + Giấy được ngâm trong nước 10 tiếng, nấu sôi 1 tiếng, say nhỏ, lọc, sấy khô. + Tẩy trắng: Quá trình này được tiến hành với dung dịch H 2 O 2 5%; chất rắn đã được xử lý sẽ hòa với dung dịch H 2 O 2 trong cốc thủy tinh và được khuấy đều có gia nhiệt (trong 45phút). Sau đó, được lọc rửa nhiều lần với nước cất bằng phễu lọc, phần rắn lọc được đem đi sấy khô, lúc này ta đã tinh
NH
L FI CI A OF
ƠN
chế xong cellulose (CE) từ giấy.” “- Tổng hợp CA từ Xenlulozo giấy: + Sau khi tinh chế được CE từ giấy, tiến hành tổng hợp CA theo các bước sau: chuẩn bị hỗn hợp ban đầu gồm có 2,1g xenlulôzơ chiết từ giấy và 50 mL axit axetic đặc được đem khuấy từ trong 45 phút ở nhiệt độ 350 C. Rồi sau đó, cho thêm vào hỗn hợp 18 mL axit axetic đặc và 0,16 mL H 2 SO 4 đặc vào và tiếp tục khuấy (trong 90 phút) để phản ứng xảy ra. + Tiếp theo, hỗn hợp phản ứng được cho thêm 56 mL andehit axetic với 0,14 mL H 2 SO 4 đặc. Hỗn hợp này được đem đi làm lạnh 4 phút ở 150 C trong chậu thủy tinh, rồi lấy ra để yên trong 16 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau đó, hỗn hợp được cho nước vào để dừng phản ứng và kết tủa CA. Lọc rửa kết tủa CA cho đến khi hết mùi axit axetic và pH = 7, rồi đem sấy khô kết tủa trong tủ sấy ở nhiệt độ 600 C qua đêm. Khi đó, thu được CA từ (CE) giấy.
QU Y
Bước 3. Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập yêu cầu của sản phẩm. GV nêu nhiệm vụ: Căn cứ vào qui trình vừa tiến hành, các nhóm sẽ thực hiện dự án “CHẾ TẠO MÀNG LỌC NƯỚC TỪ CENLULOSE BIẾN TÍNH ” Bảng yêu cầu đối với sản phẩm :
KÈ
M
Tiêu chí Kiểm chứng trong một tuần. Tận dụng được các nguyên liệu tự nhiên. Tiết kiệm chi phí. Giúp người dân trong vùng khắc phục khó khăn
Yêu cầu đối với sản phẩm:
DẠ
Y
-
Màng CA có bề mặt nhẵn, dai, có độ bền cơ học cao.
-
Chịu được áp lực lọc nước.
-
Nước sau khi lọc trong suốt, không đục, không vướng chất bẩn, Không có mùi
L
hay vị lạ, độ pH trong khoảng từ 6,5
OF
NH
ƠN
Bước 4: GV thống nhất kế hoạch triển khai Hoạt động chính Thời lượng HĐ1: Giao nhiệm Tiết 1 vụ dự án HĐ2: Xác định yêu 1tuần tại nhà cầu đối với quy trình tổng hợp xenlulozo từ giấy; tổng hợp CA từ xenlulozo giấy. HĐ3: Báo cáo Tiết 2 phương án tối ưu HĐ4: Chế tạo, thử 5 buổi/giờ tại PTN nghiệm sản phẩm HĐ5: Giới thiệu Tiết 3 sản phẩm
FI CI A
đến 8,5.
KÈ
M
QU Y
➢ GV nêu rõ nhiệm vụ ở nhà của HĐ4: • Nghiên cứu các kiến thức liên quan: tính chất và đặc trưng cấu trúc của xenlulozo, xenlulozo axetat; Đặc tính màng lọc như thế nào? Cơ chế lọc màng ra sao?,… • Đưa ra các phương pháp đặc trưng được dùng để đo trong quá trình. • Phân công báo cáo viên, thuyết trình viên (trình bày báo cáo bằng powerpoint). • Quay phim mô tả cụ thể các giai đoạn thực hiện của hoạt động 4.
DẠ
Y
… Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức nền/Liên hệ kiến thức Mục tiêu: 1.Hướng dẫn học sinh tìm hiểu tài liệu một cách logic và khoa học về kiến thức cần nghiên cứu. 2.Tạo sự hứng thú cho học sinh trong quá trình tiềm tòi kiến thức và giúp học sinh có sự sáng tạo riêng.
L
FI CI A
3.Giúp học sinh có cái nhìn sâu hơn về việc ứng dụng của các màng lọc nước. 4.Học sinh có thể tự tổng hợp cellulose từ giấy, thiết kế màng lọc nước từ cellulose biến tính dựa trên kiến thức nghiên cứu. 5.Rèn luyện cho học sinh tinh thần tự học,tự nghiên cứu kiến thức Phương pháp, kĩ thuật dạy học: kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng phân chia giao nhiệm vụ,…
Hoạt động của GV a. Mục tiêu: Học sinh tự học được kiến thức liên quan thông qua việc thực hiện các phiếu học tập ôn tập về các kiến thức liên quan như carbohydrate, phương pháp tạo ra cellulose acetate ; nghiên cứu thiết kế giải pháp tối ưu để tạo thành sản phẩm. b. Nội dung: Học sinh tự học và làm việc nhóm thảo luận thống nhất các kiến thức liên quan, làm thí nghiệm, vẽ bản thiết kế qui trình làm ra cellulose acetate. GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm khi cần thiết. c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: – Bài ghi của cá nhân về các kiến thức liên quan. – Bản vẽ qui trình tạo ra cellulose acetate từ cellulose giấy (trình bày trên giấy A 0 hoặc bài trình chiếu powerpoint). – Bài thuyết trình về bản vẽ và bản thiết kế. d. Cách thức tổ chức hoạt động: – Các thành viên trong nhóm thực hiện phiếu học tập – HS làm việc nhóm: ● Chia sẻ với các thành viên khác trong nhóm về kiến thức đã tìm hiểu được. Ghi tóm tắt lại các kiến thức vào vở cá nhân. ● Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc tạo ra cellulose
Hoạt động của HS
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
ƠN
Hoạt động 2 (1 tuần, tại nhà)
OF
Học liệu: SGK, Internet,…. Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: hoàn thành nhiệm vụ được giao, tích cực tham gia vào hoạt động,….
L FI CI A OF
QU Y
NH
ƠN
acetate. Lựa chọn phương án tối ưu, đảm bảo các tiêu chí của sản phẩm với các bảng số liệu cho các trường hợp như sau: 1. Bảng khảo sát lượng cellulose thu được dựa vào lượng giấy. Số lần Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lượn g giấy Lượn g CE từ giấy thu được 2. Bảng khảo sát lượng cellulose acetat dựa vào lượng cellulose thu được. Số lần Lần Lần Lần Lần 4 1 2 3 Lượng CE Lượng CA thu được –Từng nhóm tiến hành thí nghiệm, điều chỉnh các yếu tố thí nghiệm theo yêu cầu kiểm tra dự đoán. Các học sinh luân phiên tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu. - Dựa vào số liệu, xác định phương pháp tối ưu nhất.
KÈ
M
… Hoạt động 3. Đề xuất các giải pháp, lựa chọn giải pháp thiết kế Mục tiêu: 1. HS trình bày được phương án thiết kế qui trình tạo màng CA biến tính. 2. Nắm được các kiến thức liên quan đến chủ đề. Phương pháp, kĩ thuật dạy học: dạy học theo nhóm, kỹ thuật khăn trải bàn, kĩ thuật thuyết trình Học liệu: phiếu học tập, phiếu đánh giá Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: làm việc nhóm, tìm tài liệu
DẠ
Y
Hoạt động 3 (1 tiết, tại lớp)
Hoạt động của GV -GV tổ chức cho từng nhóm trình bày phương án thiết kế tạo màng CA. -GV tổ chức cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét về phương án thiết kế của nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa ra sửa chữa phù hợp.
Hoạt động của HS -Lần lượt từng nhóm trình bày phương án thiết kế (5 phút). Các nhóm còn lại chú ý nghe -Nhận xét, nêu câu hỏi, bảo vệ, góp ý, sửa chữa
L FI CI A
-HS nghe và trả lời
OF
-Câu hỏi GV định hướng: • Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, tính chất hóa học của celluloso và ứng dụng của màng CA biến tính. • Quy trình tạo ra sản phẩm như thế nào cho hiệu quả? ✓ Vì sao lại lựa chọn nguyên liệu giấy để thực hiện? Ngoài giấy ra ta có thể thay thế các nguyên liệu nào khác? ✓ Các chất được sử dụng trong từng công đoạn là gì? Vì sao lại sử dụng các chất đấy? Phản ứng xảy ra như thế nào? Đặc điểm ra sao? -GV nhận xét, tổng kết và chuẩn hóa các kiến thức liên quan, chốt lại các vấn đề cần
ƠN
-Cùng GV đánh giá cá nhân, đánh giá đồng đẳng -Ghi chép lại những kiến thức mới được học và chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu chú ý, chỉnh sửa của các nhóm có) -Rút ra những bài học cho -GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà bản thân triển khai chế tạo sản phẩm
M
Hoạt động của GV
Y DẠ
Hoạt động của HS
- Giám sát HS thử nghiệm, thi công chế tạo màn lọc thông qua báo cáo quá trình chế tạo của học sinh.
- Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên.
- Yêu cầu HS ghi chép lại quy trình chế tạo mẫu, viết các vấn đề nảy sinh trong quá trình chế tạo màng lọc, cách giải quyết vấn đề nảy sinh đó như thế nào? Có gì thay đổi so với những giải pháp ban đầu (tỷ lệ giữa các nguyên liệu, thời gian, nhiệt độ)
- Làm thực nghiệm, ghi lại các số liệu, điều chỉnh các thông số về nhiệt độ, thời gian,… để tạo màng lọc có hoạt tính đáp ứng được yêu cầu đề ra.
KÈ
Hoạt động 4 (5 buổi, tại PTN)
QU Y
NH
… Hoạt động 4. Thi công/chế tạo mô hình/thiết bị/quy trình/sản phẩm theo phương án thiết kế Mục tiêu: Chế tạo được màng lọc nước, điều chỉnh lại các thông số, so sánh các kết quả ở số lần thực hiện với nhau và so sánh với sản phẩm ngoài thị trường. Phương pháp, kĩ thuật dạy học: thuyết trình Học liệu: Phiếu hướng dẫn Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Thông qua kết quả có đáp ứng được các yêu cầu đề ra bao nhiêu phần trăm, thái độ của từng thành viên khi tham gia hoàn thành màng lọc.
… Hoạt động 5. Chia sẻ kết quả, điều chỉnh thiết kế ban đầu, định hướng phát triển sản
5
(1
-
tiết, tại
Hoạt động của GV Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày sản phẩm từng nhóm một.
-
Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về tính chất, ứng
lớp)
có 10ph để trình bày GV và hội đồng GV tham gia sẽ bình chọn mẫu màng lọc có hiệu
NH
-
quả lọc khả quan nhất -
Giáo viên đặt câu hỏi cho bài báo cáo để làm rõ về cách thức tiến hành, quy trình thực hiện, giải
QU Y
thích các hiện tượng xảy ra khi chế tạo sản phẩm, khắc sâu kiến thức mới của chủ đề và các kiến thức liên quan.
Khuyến khích các nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác.
M
-
Nhận xét chung về thái độ, kết quả đạt được của HS, kết luận những kiến thức, kĩ năng quan trọng của
KÈ
-
chủ đề,…
DẠ
Y
-
-
GV tổng kết chung về hoạt động của các nhóm. Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm. GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi:
HS trình bày, thuyết trình về sản phẩm của nhóm.
-
ƠN
dụng của sản phẩm. Mỗi nhóm sẽ
Hoạt động của HS
OF
Hoạt động
L
FI CI A
phẩm - Mục tiêu: 1. HS giới thiệu được sản phẩm màng lọc CA đáp ứng được các yêu cầu sản phẩm đã đặt ra; thuyết trình, giới thiệu được sản phẩm, đưa ra ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích được bằng các kiến thức liên quan. 2. Có sáng tạo về cải tiến, phát triển sản phẩm. Phương pháp, kĩ thuật dạy học: Thuyết trình, đàm thoại, làm việc nhóm Học liệu: phiếu đánh giá Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: làm việc nhóm, thuyết trình sản phẩm.
Hoàn thành phiếu tự đánh giá.
… Nhóm 3 Thành viên
2. Nguyễn Lê Diệu Aí
4052010015
3. Võ Thị Hồng Nhung
4052010017
ƠN
4052010019
4. Nguyễn Thị Ngọc Trâm
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
6. Nguyễn Duy Điền
NH
4052010013
5. Trần Khoa Điềm
OF
1. Phạm Thị Yến Nhi
Mã số sinh viên 4052010016
4052010018
FI CI A
L
+ Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này? + Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển khai dự án này?
FI CI A
L
TÊN CHỦ ĐỀ STEM: CHẾ TẠO THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TINH DẦU BƯỞI LÀM GIA VỊ THỰC PHẨM
NH
ƠN
OF
MÔ TẢ CHUYÊN ĐỀ Vấn đề - Bối cảnh chung: thực tiễn Tinh dầu được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên, là tủ thuốc của tự nhiên, thông qua con đường khoa học được phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới. Trong đó tinh dầu bưởi giúp lưu thông máu, điều trị chứng đau đầu, giúp mọc tóc, ngoài ra còn là chất điều vị giúp tạo ra những món ăn có vị thơm ngon, đậm đà hơn. Ở nước ta, bưởi được trồng phổ biến trên nhiều tỉnh thành (từ bắc vào nam) nên có nhiều cơ sở sản xuất tinh dầu bưởi để sử dụng trong cuộc sống hằng ngày. - Tình huống dạy học: HiHiện nay trên thị trường có nhiều loại tinh dầu không nguyên chất, bị pha tạp,
-
Tên sản phẩm: Thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi. Yêu cầu sản phẩm: + Thiết bị đơn giản, đúng nguyên lí khoa học. + Tinh dầu từ các nguyên vật liệu tự nhiên và sạch, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. + Sản phẩm tinh dầu có màu vàng nhạt (có sản phẩm đối chứng do GV cung cấp từ sản phẩm đã qua kiểm định), giá thành hợp lí, mùi hăng, vị cay. + Tinh dầu không tách lớp, không đổi màu (đồng nhất). Kiểm chứng trong một tuần.
DẠ
Y
KÈ
Yêu cầu sản phẩm
M
QU Y
không phát huy công dụng, giá thành còn khá cao. Nhận biết được tiềm năng của tinh dầu bưởi vừa an toàn, vừa tiết kiệm vừa không thải ra môi trường rác thải hữu cơ là vỏ bưởi, ta có thể tận dụng để thu tinh dầu bưởi góp phần giảm ô nhiễm môi trường, đem lại giá trị kinh tế cao. Vậy làm sao để thu được tinh dầu với hiệu suất cao, nhận biết được chất lượng sản phẩm và từ đó tạo các sản phẩm từ tinh dầu bưởi để ứng dụng vào ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, HS được đặt hàng chế tạo thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi.
L
FI CI A
Nội dung chủ yếu và yêu cầu cần đạt
OF
Nội dung Yêu cầu cần đạt Phương pháp - Trình bày được nguyên tắc và cách thức tiến tách biệt hành các phương pháp tách biệt và tinh chế hợp và tinh chế chất hữu cơ: chưng cất, chiết, kết tinh và sơ hợp chất hữu lược về sắc kí cột. cơ. - Thực hiện được các thí nghiệm về chưng cất thường, chiết. - Vận dụng được các phương pháp: chưng cất thường, chiết, kết tinh để tách biệt và tinh chế một số hợp chất hữu cơ trong cuộc sống.
ƠN
Môn học chủ đạo
VỊ TRÍ CHỦYÊN ĐỀ TRONG CHƯƠNG TRÌNH Chuyên đề: ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ HÓA HỌC 11 Hóa học 11
-
Kiến thức đã học: + Tách, chiết, chưng cất hợp chất hữu cơ (Hóa đại cương hữu cơ 11). + Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật (Bài 8 – Công nghệ lớp 11): thiết kế bộ dụng cụ điều chế tinh dầu. + Thống kê (Tần số, trung bình cộng – chương 5 –Toán học lớp 10). + Sự chuyển thể các chất (Bài 38 – Vật lí 10). + Soạn thảo văn bản (Chương 3 – Tin học 10).
Loại hình giáo dục STEM
-
Dựa trên số các lĩnh vực STEM thì đây là STEM đầy đủ. Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM thì đây là STEM mở rộng. Dựa vào mục đích dạy học thì đây là STEM kiến tạo.
-
Trên lớp: 2 tiết. Phòng thí nghiệm và tại nhà: 1 tuần.
KÈ
M
QU Y
NH
Các kiến thức được tích hợp
Y
Thời gian thực hiện
DẠ
1. Phiếu học tập số 1:
Học liệu, tư liệu
Nước Lần 2
Ancol ethylic Lần 3
Lần 1
Lần 2
Lần 3
OF
Thể tích dung môi/khối lượng nguyên Lần 1 liệu
FI CI A
L
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Trường: .......................................................... Lớp: .............................................. Tên nhóm: .............................................................................................................. 1. Các bảng số liệu tiến hành thí nghiệm: 1) Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu thu được với dung môi.
Lượng tinh dầu
Nước
Ancol ethylic
Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ…
NH
Nhiệt độ
ƠN
2) Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu thu được với nhiệt độ.
Lượng tinh dầu
Dụng cụ
QU Y
3) Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu thu được với dụng cụ nhóm thiết kế để tách, chiết, chưng cất. Nước
Ancol ethylic
Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ… Nhiệt độ…
Lượng tinh dầu
DẠ
Y
KÈ
M
2. Trả lời một số câu hỏi sau: - Thế nào là tinh dầu? Nêu các phương pháp tách, chiết, chưng cất tinh dầu? ............................................................................................................ .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... ........ - Theo các em, trong quá trình tách chiết tinh dầu bưởi những yếu tố nào chúng ta cần phải lưu ý và quan tâm nhất? ...........................................................................................................
L
FI CI A
.................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .........
Dựa vào những nguyên tắc nào để sản xuất ra được tinh dầu? (Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có trong các mô cây đối với các dung môi hữu cơ)? ............................................................................................................ .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... ........ - Phế phẩm (bã) sau khi chưng cất tinh dầu nếu không xử lí hợp lí có thể gây ô nhiễm môi trường. Có thể tận dụng nó như thế nào để giảm thiểu tác hại đến môi trường và tăng giá trị kinh tế? ............................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... ..... - Làm thế nào để nhận biết được tinh dầu tinh khiết? ......................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... ........... - Cách bảo quản tinh dầu như thế nào? ............................................................................................................ .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... ........ 3. Trình bày những khó khăn, kinh nghiệm học được, điều chỉnh bản thiết kế (nếu có): .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
ƠN
OF
-
FI CI A
L
.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 2. Phiếu học tập số 2:
QU Y
3. Phiếu hướng dẫn:
NH
ƠN
OF
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Nhật kí quy trình điều chế tinh dầu (Thực hiện ở nhà) Ghi lại các hoạt động của quy trình điều chế tinh dầu và viết các PTHH xảy ra: Bản vẽ quy trình thí nghiệm tách chiết tinh dầu bưởi - Hóa chất: - Dụng cụ: - Nguyên vật liệu: - Mô tả quy trình: Bản vẽ quy trình thí nghiệm
DẠ
Y
KÈ
M
PHIẾU HƯỚNG DẪN Nhóm:………. Có thể tham khảo hình bên dưới:
L FI CI A OF ƠN
NH
Hoặc tham khảo cách làm thông qua các địa chỉ sau: https://www.yumpu.com/en/document/read/60858584/nghien-cuu-chiet-ruttinh-dau-va-pectin-tu-vo-buoi-e-ung-dung-trong-thuc-pham https://www.youtube.com/watch?v=updePWTl6fU https://www.youtube.com/watch?v=KuSjKKFOZsM 4. Phiếu đánh giá sản phẩm:
Điểm đạt được
M
QU Y
PHIẾU ĐÁNH GIÁ SỐ 1 Đánh giá sản phẩm tinh dầu dân dụng. Nhóm:……… Yêu cầu Điểm tối đa Tinh dầu có mùi hăng, vị cay Độ tinh khiết (màu vàng nhạt) Độ đồng nhất Chi phí chế tạo tiết kiệm Tổng điểm
KÈ
5. Phiếu đánh giá bản thiết kế:
DẠ
Y
PHIẾU ĐÁNH GIÁ SỐ 2 Đánh giá bài báo cáo và bản thiết kế sản phẩm Nhóm:……… Yêu cầu Điểm tối đa Điểm đạt được Bản vẽ quy trình thí nghiệm đúng Giải thích rõ qui trình tách, chiết và chưng cất tinh dầu Trình bày rõ ràng, logic, sinh động.
FI CI A
STT
L
Tổng điểm 6. Bảng phân công công việc: BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ THÀNH VIÊN Nhóm: ……… Hoàn Đạt/ Thời gian Vị trí, họ Nhiệm thành/khôn không (bắt đầu-kết tên vụ g hoàn đạt thúc) thành
OF
1
Điều chỉnh
ƠN
2
3 …
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH
MỤC TIÊU BÀI HỌC CHỦ ĐỀ STEM Sau khi hoàn thành chủ đề này, học sinh có khả năng: 1. Năng lực khoa học tự nhiên: - Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của tinh dầu bưởi. - Liệt kê được các phương pháp tách, chiết, chưng cất tinh dầu và lựa chọn được phương pháp tách chiết phù hợp với tinh dầu bưởi. - Trình bày được quy trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi. - Vận dụng được kiến thức liên môn (hóa học, sinh học, toán học, công nghệ, kỹ thuật…) để phân tích quy trình sản xuất tinh dầu bưởi, đánh giá thành phần hóa học trong việc sản xuất. - Phân biệt được tinh dầu nguyên chất và tinh dầu không nguyên chất. - Trình bày được ứng dụng tinh dầu bưởi làm gia vị trong chế biến thực phẩm. 2. Năng lực tính toán: - Áp dụng kiến thức toán thống kê, ghi chép xác định nhiệt độ, thời gian, lượng nguyên liệu, độ tan,… trong quá trình làm thí nghiệm. 3. Năng lực công nghệ: - Vận dụng các bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật để xây dựng quy trình sản xuất tinh dầu. - Sản xuất và bảo vệ tinh dầu đảm bảo an toàn.
Sử dụng thành thạo internet để thu thập thông tin. Sử dụng thành thạo các phần mềm tạo video, phần mềm tạo bài thuyết trình… 4. Phát triển phẩm chất: - Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm. - Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học. - Có ý thức bảo vệ môi trường, tái tạo các vật liệu phế phẩm thành những sản phẩm có ích. 5. Phát triển năng lực chung: - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi thực hiện qui trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu. - Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất qui trình thực hiện và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể. - Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình, phản biện và tiếp thu ý kiến của người khác. - Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập. - Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự ôn tập kiến thức và vận dụng kiến thức để xây dựng qui trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi.
NH
ƠN
OF
FI CI A
L
-
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ● Hoạt động 1: Đặc vấn đề và xác định nhiệm vụ ⮚ Mục tiêu: 1. Học sinh trình bày được kiến thức về mùi, nhiệt độ sôi, độ tan và công dụng của tinh dầu bưởi. 2. Nhận ra được khả năng tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi. 3. Tiếp nhận được nhiệm vụ thiết kế qui trình tách chiết chưng cất tinh dầu bưởi và tạo các sản phẩm từ tinh dầu bưởi. ⮚ Phương pháp, kĩ thuật dạy học: phương pháp dạy học dự án, kĩ thuật học tập hợp tác. ⮚ Học liệu: - Các phiếu học tập, phiếu đánh giá. - Máy tính, máy chiếu. - Nguyên liệu để chiết xuất ra tinh dầu: vỏ bưởi - Dụng cụ tách, chiết, chưng cất: bếp từ, bình sứ, chén sứ, nhiệt kế, ancol ethylic, phễu chiết, màng lọc, ống sinh hàn. ⮚ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Thái độ ghi nhận nhiệm vụ. Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
L FI CI A
-
HS trả lời câu hỏi.
-
HS nghe.
-
HS tự chia lớp thành các nhóm học tập.
-
HS nghe.
M
QU Y
NH
-
Trên cơ sở GV đã giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu thông tin về ưu nhược điểm của một số loại tinh dầu dân dụng. GV đặt ra một số câu hỏi liên quan chủ đề: + HS nêu một vài ưu điểm và nhược điểm của các sản phẩm tinh dầu trên thị trường. + HS giải quyết vấn đề mà GV đã nêu ra. + GV tổng kết bổ sung, chỉ ra được: Tinh dầu hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến nhưng giá thành cao, độ tinh khiết kém. Đặt vấn đề vào bài: Tinh dầu nói chung và tinh dầu bưởi nói riêng được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên, là tủ thuốc của tự nhiên, thông qua con đường khoa học được phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới. Ở đây khi chúng ta sử dụng quả bưởi xong thay vì thải ra môi trường rác thải hữu cơ là vỏ bưởi, ta có thể tận dụng để thu tinh dầu bưởi vừa an toàn vừa tiết kiệm. Vậy làm sao để thu được tinh dầu với hiệu suất cao, nhận biết được chất lượng sản phẩm và từ đó tạo các sản phẩm từ tinh dầu bưởi. GV chia HS thành các nhóm từ 6–8 học sinh (Dành thời gian cho các nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí) GV nêu mục đích và hướng dẫn quy trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu. + Mục đích: quy trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu để nghiên cứu các nguyên liệu có thể dùng để tạo ra tinh dầu dân dụng.
OF
-
ƠN
Giao nhiệm vụ (15 phút, tại lớp)
KÈ
-
DẠ
Y
-
NH
ƠN
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
-
-
L
HS nghe và ghi chép các yêu cầu.
OF
-
GV đưa ra yêu cầu nguyên liệu để HS chuẩn bị + Nguyên liệu để chiết xuất ra tinh dầu: vỏ bưởi. + Dụng cụ tách, chiết, chưng cất: bếp từ, bình sứ, chén sứ, nhiệt kế, ancol ethylic, phễu chiết, màng lọc, ống sinh hàn. GV đưa ra yêu cầu sản phẩm chi tiết: + Tinh dầu từ các nguyên vật liệu tự nhiên và sạch. + Sản phẩm tinh dầu có màu vàng nhạt (có sản phẩm đối chứng do GV cung cấp từ sản phẩm đã qua kiểm định), giá thành hợp lí, mùi hăng, vị cay. + Tinh dầu không tách lớp, không đổi màu (đồng nhất). Kiểm chứng trong một tuần. GV thống kê kế hoạch triển khai: GV nêu rõ hoạt động ở nhà của hoạt động 4 cho HS. + Nghiên cứu kiến thức liên quan, tách, chiết, chưng cất, soạn thảo văn bản. + Đưa ra các bản vẽ kỹ thuật( thiết kế những công cụ tách, chiết, chưng cất). + Thiết kế các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đến nhiệt độ, độ tan, thời gian thích hợp để tách, chiết, chưng cất sản phẩm. Chiết và chưng cất sản phẩm của nhóm và các thí nghiệm ảnh hưởng của dung môi, nồng độ dung dịch… + Lựa chọn điều kiện tối ưu để chiết, tách tinh dầu bưởi của nhóm. Yêu cầu đối với bài báo cáo:
FI CI A
-
L FI CI A OF
+ Bản vẽ kỹ thuật rõ ràng, đúng tiêu chí. + Giải thích rõ quy trình tạo thành tinh dầu. + Trình bày rõ ràng và sinh động, logic. ❖ GV nhấn mạnh khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm HS phải vận dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên lí hoạt động của sản phẩm. Vì vậy, tiêu chí này chiếm điểm số cao nhất trong thang điểm chung.
ƠN
● Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền
⮚ Mục tiêu: Học sinh tự học, tự tìm hiểu được những kiến thức liên quan như phương pháp tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi, nghiên cứu làm các thí nghiệm để tách chiết tinh dầu thành phẩm.
NH
⮚ Phương pháp, kĩ thuật dạy học: Giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm, tự học, đàm thoại ⮚ Học liệu: Sách giáo khoa; máy tính nối mạng Internet, phiếu học tập số 1.
Hoạt động 1. (1 tiết, tại lớp)
QU Y
⮚ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Đánh giá thông qua bài trình bày PHT số 1 và phần trình bày, nhận xét, góp ý bổ sung của HS. Hoạt động của GV
Hoạt động của HS -
-
GV yêu cầu các nhóm trình bày kết quả và thảo luận.
-
-
GV yêu cầu HS làm việc nhóm để tìm hiểu rõ về quy trình chưng cất tinh dầu bưởi. GV có thể đặt những câu hỏi liên quan:
-
DẠ
Y
KÈ
M
Trên cơ sở GV đã giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu thông tin hoàn thành phiếu học tập số 1, GV tiếp tục cho HS thảo luận thống nhất kết quả.
HS chia sẻ với các thành viên khác trong nhóm về kiến thức đã tìm hiểu được. Ghi tóm tắt lại các kiến thức vào vở cá nhân. Nhóm HS trình bày kết quả, các nhóm còn lại thảo luận, bổ sung. Từ những kiến thức đã tìm hiểu và tra cứu trên mạng, HS tiến hành thảo luận nhóm
GV yêu cầu các nhóm HS tiến hành thí nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi.
ƠN
-
NH
2. (1 tiết, tại PTN)
L
FI CI A
để trả lời câu hỏi và hiểu rõ quy trình thực hiện.
HS nghe,có thể đặt những câu hỏi liên quan còn thắc mắc, tiến hành bổ sung, ghi chép kết quả còn thiếu sót. Từng nhóm HS tiến hành thí nghiệm, điều chỉnh các yếu tố thí nghiệm theo yêu cầu kiểm tra dự đoán. Các HS luân phiên tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu vào phiếu học tập số 1. HS ghi chép, tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu tại nhà giải quyết những yêu cầu của GV.
OF
Câu hỏi về kiến thức nền: 1. Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của tinh dầu bưởi trong đời sống? 2. Quy trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu bưởi như thế nào là hiệu quả? Giải thích tại sao? - GV nhận xét, giải thích và rút ra kết luận.
QU Y
GV nhắc nhở HS hoàn thành phiếu học tập số 1 và yêu cầu hoàn thành hoạt động ở nhà cho tiết sau: + Bản vẽ quy trình tách chiết do nhóm tự thiết kế (trình bày trên giấy hoặc vẽ bằng phần mềm). + Bài thuyết trình về bản vẽ quy trình chiết xuất tinh dầu bưởi.
KÈ
M
-
● Hoạt động 3: Đề xuất các giải pháp, lựa chọn giải pháp thiết kế ⮚ Mục tiêu: Học sinh đề xuất, trình bày được phương án thiết kế quy trình tách chiết, chưng cất tinh dầu bưởi.
DẠ
Y
⮚ Phương pháp, kĩ thuật dạy học: Giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm, tự học. ⮚ Học liệu: Sách giáo khoa; máy tính nối mạng Internet. ⮚ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: - Tính khả thi của giải pháp mà học sinh đề xuất.
GV tổ chức cho HS từng nhóm trình bày phương án thiết kế qui trình tách chiết, chưng cất tinh dầu.
-
GV tổ chức hoạt động thảo luận cho từng thiết kế. Một số câu hỏi GV có thể hỏi và định hướng HS thảo luận: 1. Khi chọn bưởi cần lưu ý những đặc điểm gì? Tại sao? 2. Dung môi chọn là gì? Có thể thay thế bằng dung môi khác được không? Tỉ lệ ra sao? Hỗn hợp bưởi, nước và dung môi được ủ trong thời gian bao lâu? Nhiệt độ nào là thích hợp? Tại sao lại chọn nhiệt độ và thời gian đó? GV đưa ra nhận xét, tổng kết và chuẩn hoá các kiến thức liên quan, chốt lại các vấn đề cần chú ý, chỉnh sửa lại phương án thiết kế của các nhóm. GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế.
NH
QU Y
M
-
Lần lượt từng nhóm trình bày phương án thiết kế trong 5 phút. Các nhóm còn lại chú ý nghe. HS tổ chức thảo luận: các nhóm khác nêu câu hỏi làm rõ, phản biện và góp ý cho bản thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm hoặc ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện bản thiết kế.
HS nghe và ghi chép yêu cầu.
Y
KÈ
● Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm ⮚ Mục tiêu: Các nhóm HS thực hành, chế tạo được sản phẩm tinh dầu bưởi đóng gói trong lọ thủy tinh để sử dụng làm gia vị thực phẩm căn cứ trên bản thiết kế đã chỉnh sửa. ⮚ Phương pháp, kĩ thuật dạy học: Thảo luận toàn lớp, thuyết trình. ⮚ Học liệu: Máy tính, máy chiếu, nhật kí học tập. ⮚ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Thái độ ghi nhận nhiệm vụ và thực hiện quá trình.
DẠ
L
Hoạt động của HS
-
-
FI CI A
Hoạt động của GV
ƠN
Hoạt động 2 tiêt, tại lớp
Khả năng hoàn thành nhiệm vụ được giao tương ứng với độ khó của nhiệm vụ.
OF
-
-
GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình hoàn thiện các sản phẩm. Yêu cầu HS ghi chép lại quy trình chế tạo mẫu, viết các vấn đề nảy sinh trong quá trình chế tạo, cách giải quyết vấn đề nảy sinh đó như thế nào? Có gì thay đổi so với những giải pháp ban đầu?
L
-
Hoạt động của HS
HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu dự kiến. HS chế tạo một bộ dụng cụ có khả năng tách, chiết, chưng cất tinh dầu. HS thực hiện tách, chiết, chưng cất và lắng cặn tinh dầu và so sánh sản phẩm với các tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1). HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lý do (nếu cần phải điều chỉnh). HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm. HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm.
FI CI A
Hoạt động của GV
QU Y
NH
ƠN
OF
Hoạt động 1 tuần, tại phòng thí nghiệm và tại nhà
-
-
DẠ
Y
KÈ
M
● Hoạt động 5. Trình bày sản phẩm ⮚ Mục tiêu: 1. HS giới thiệu được sản phẩm tinh dầu bưởi đáp ứng được các yêu cầu sản phẩm đã đặt ra. 2. Thuyết trình, giới thiệu được sản phẩm, đưa ra ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích được bằng các kiến thức liên quan. 3. Có ý thức về cải tiến, phát triển sản phẩm. ⮚ Phương pháp, kĩ thuật dạy học: Thuyết trình, thảo luận toàn lớp. ⮚ Học liệu: Máy chiếu, sản phẩm lọ tinh dầu bưởi, các phiếu học tập, nhật kí học tập. ⮚ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Trình bày sản phẩm, cách làm, sản phẩm. Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-
Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về hoạt động, giá thành sản phẩm.
-
GV tham gia bình chọn lọ tinh dầu đáp ứng nhiều tiêu chí nhất.
GV tổ chức cho HS các nhóm tranh biện, đặt câu hỏi, nhận xét cho bài báo cáo để làm rõ về cách tách, chiết và chưng cất, giải thích các hiện tượng xảy ra khi chế tạo sản phẩm, khắc sâu kiến thức mới của chủ đề và các kiến thức liên quan. + Đánh giá sản phẩm + Đánh giá bài trình bày + Đánh giá cá nhân (Khuyến khích các nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác) - GV nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo yêu cầu của Phiếu đánh giá số 1. - GV tổng kết chung về hoạt động của các nhóm; Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm. - GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi: + Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này? + Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển hai dự án này?
Y
KÈ
M
QU Y
NH
ƠN
-
DẠ
Tiếp nhận yêu cầu, phân công lên kế hoạch báo cáo, chuẩn bị sẵn sàng thử nghiệm thiết bị. Các nhóm chuẩn bị bài thuyết trình giới thiệu chi tiết quy trình chưng cất tinh dầu bưởi. Tham gia quan sát và bình chọn lọ tinh dầu tốt nhất. HS đặt câu hỏi, nhận xét. Cùng GV đánh giá cá nhân, đánh giá đồng đẳng. Ghi chép lại những kiến thức khoa học mới học được. Rút ra được những bài học cho bản thân
L
Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày sản phẩm từng nhóm một.
FI CI A
-
OF
1 tiết, tại lớp.
IA L
TÊN CHỦ ĐỀ STEM: NUÔI TINH THỂ - ƯƠM MẦM VẺ ĐẸP HÓA HỌC 1. Lí do chọn đề tài. Tinh thể là những vật thể được cấu tạo từ các ion, các nguyên tử hoặc phân tử theo
IC
một trật tự nhất định. Chúng chiếm đến khoảng 99% của lớp vỏ Trái Đất ở dạng vô sinh (khoáng vật, kim loại,….) hay hữu sinh (cây, tế bào sinh vật, ADN,...). Việc nuôi tinh thể còn khá mới mẻ với các học sinh Việt Nam, liên quan đến nhiều môn khoa học như: Toán học, Hoá học, Vật lý,.. Việc nuôi tinh thể giúp các em hiểu sâu hơn về cấu trúc của vật chất,
OF F
từ những tinh thể lớn cho tới các tinh thể cấp lớn hơn, giúp các em dễ hình dung hơn về độ tan của các chất. Mặt khác, việc ứng dụng của tinh thể là rất lớn như sử dụng các tinh thể để làm vật dụng, trang sức,..
3. Yêu cầu sản phẩm STEM:
NH ƠN
2. Đối tượng thời gian - Đối tượng: học sinh lớp 10 - Thời gian: 2 tiết trên lớp + 2 tuần ở nhà.
- Tinh thể đơn, kích thước tương đối, hình dạng đẹp 4. Các yếu tố STEM
Bài 13: Liên kết hóa học – Hóa học lớp 10 Bài 8: Độ tan của một chất trong nước Toán học Tính toán lượng hóa chất, nước để tạo dung dịch bão hòa Tính toán thời gian tạo mầm, và nuôi lớn tinh thể Công nghệ Sử dụng các vật liệu, hóa chất tạo sản phẩm theo quy trình Kĩ thuật Thiết kế bản vẽ, quy trình nuôi tinh thể 5. Mục tiêu
QU Y
Khoa học
Y
KÈ
M
Về kiến thức - Học sinh biết: Độ tan của một chất trong nước, mạng tinh thể, tinh thế, cách nuôi tinh thể. - Học sinh hiểu: Khái niệm về chất tan, biết được tính tan của một số chất trong nước,khái niệm độ tan một chất trong nước và yếu tố ảnh hưởng đến độc tan, khái niệm tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử, tính chất chung của hợp chất có cấu tạo mạng tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử - Học sinh vận dụng: Nuôi tinh thể tạo những sản phẩm sáng tạo; làm mô hình mạng tinh thể.
DẠ
Về kĩ năng - Rèn luyện một số khả năng làm một số bài toán liên quan đến độ tan.
- Dựa vào cấu tạo loại mạng tinh thể của chất, dự đoán tính chất vật lí của nó.
IA L
- So sánh mạng tinh thể nguyên tử, tinh thể nguyên tử, mạng tinh thể ion.
- Hình thành một số kĩ năng: làm việc nhóm, lập kế hoạch, giao tiếp, nghiên cứu,
- Rèn luyện các phẩm chất đạo đức tốt: tính kiên nhẫn,…
OF F
Thái độ
IC
phân tích, tổng hợp, ….
- Hóa học không nhàm chán nó có những thú vị riêng và cần được khám phá. Định hướng năng lực Năng lực chung
Năng lực riêng + NL nhận thức hóa học
+ NL giao tiếp và hợp tác
+ NL tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học
NH ƠN
+ NL tự học và tự chủ
+ NL giải quyết vấn đề và sáng tạo + NL vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học
QU Y
II. THÔNG TIN HỖ TRỢ GIÚP GIÁO VIÊN 1.Độ tan của một chất trong nước 1.1. Chất tan và chất không tan Nếu 100 gam nước hòa tan: + > 10 gam chất tan → chất dễ tan hay chất tan nhiều. + < 1 gam chất tan → chất tan ít. + < 0,01 gam chất tan → chất thực tế không tan. 1.2. Tính tan của các hợp chất trong nước
KÈ
M
- Bazơ: phần lớn các bazơ không tan, trừ NaOH, KOH, Ba(OH)2. - Axit: hầu hết các axit tan được, trừ H2SiO3. - Muối: + Các muối nitrat đều tan. + Phần lớn các muối cloua và sunfat tan được, trừ AgCl, PbSO4, BaSO4. + Phần lớn muối cacbonat không tan trừ Na2CO3, K2CO3. 1.3. Độ tan của một chất trong nước
Y
a. Định nghĩa
DẠ
- Độ tan (S) của một chất trong nước là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. VD: ở 25 oC :
+ SNaCl = 36 g
IA L
+ S đường mía= 204 g b. Công thức tính độ tan và các đại lượng có liên quan
Công thức tính nồng độ %:
chất
=
C% =
. 100 . 100%
CM =
Công thức liên hệ: C% =
Hoặc S =
c. Yếu tố ảnh hưởng tới độ tan
=
NH ƠN
Công thức tính nồng độ mol/lit:
C% =
IC
St
OF F
Công thức tính độ tan:
Hoặc CM =
- Độ tan của chất rắn trong nước: khi nhiệt độ tăng thì độ tan tăng và ngược lại. - Độ tan của chất khí trong nước: độ tan của chất khi trong nước sẽ tăng nếu ta giảm nhiệt độ và áp suất.
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
2. Tinh thể - Mạng tinh thể 2.1. Tinh thể Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, ion, phân tử. Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tinh thể. Các tinh thể thường có hình dạng, cấu trúc xác định trong không gian.
IA L IC
2.2. Một số loại tinh thể
Tinh thể Tinh thể phân Tinh thể kim loại nguyên tử tử
OF F
Tinh thể ion
Được hình thành từ các ion, nguyên tử kim loại và các electron tự do.
NH ƠN
Khái niệm Được hình Được hình Được hình thành từ những thành từ các thành từ các ion mang điện nguyên tử. phân tử. tích trái dấu, đó là các cation và anion.
liên Có bản chất tĩnh Có bản chất Là lực tương Có bản chất tĩnh điện. cộng hóa trị. tác phân tử. điện.
Lực kết
Đặc tính
QU Y
- Bền. t nc, t s cao. - Kém bền. - Ánh kim. - Khó nóng - Độ cứng nhỏ. - Dẫn điện, dẫn chảy, khó bay - t nc, t s thấp. nhiệt tốt, hơi. - Dẻo. 2.3. Mạng tinh thể - Mạng lưới tinh thể gọi tắt là mạng tinh thể coi như được cấu tạo bởi những hình hộp mà đỉnh là các cấu tử đồng nhất (nguyên tử, phân tử, ion). - Mỗi hình hộp được gọi là một ô mạng cơ sở. Hình ảnh minh họa
DẠ
Y
KÈ
M
Mạng tinh thể ion
Mô hình mạng tinh thể NaCl
IA L
Mạng tinh thể nguyên tử
IC
Mô hình mạng tinh thể kim cương
OF F
Mạng tinh thể phân tử
QU Y
Mạng tinh thể kim loại
NH ƠN
Mô hình mạng tinh thể phân tử nước đá
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
Chia lớp thành 4 nhóm, mỗi nhóm từ 8-10 học sinh, thực hiện 4 nội dung sau: Nội dung 1: Em là nhà ảo thuật
• Mục đích: Nuôi được tinh thể đẹp, có kích thước tương đối.
DẠ
Y
KÈ
M
• Nhiệm vụ: 1. Giải thích sự hình thành mầm tinh thể 2. Tìm hiểu quy trình nuôi tinh thể 3. Thiết kế giải pháp nuôi tinh thể. 4. Lựa chọn loại hóa chất để nuôi tinh thể có màu sắc đẹp 5. Xác định các nguyên, vật liệu cần dùng 6. Tính toán tiết kiệm chi phí, từ đó lựa chọn nguyên vật liệu thay thế sao cho chất lượng không thay đổi nhưng chi phí thấp. 7. Thực hiện nuôi tinh thể (quay video tiến trình thực hiện).
OF F
IC
IA L
+ So sánh cấu trúc tinh thể của thực nghiệm với lí thuyết. + Có bảng tổng kết các phần tìm hiểu và nộp lại cho GV. Phiếu hỗ trợ (Nếu HS yêu cầu) Nguyên liệu cần dùng: Chất để tạo tinh thể (Đồng II sunfat). Nước cất (hoặc nước uống tinh khiết đóng chai, hoặc nước đã qua máy lọc nước gia đình). Que nhỏ, đĩa nông, cốc thủy tinh, bếp đun, dây nhỏ, mềm, keo dính, hộp xốp, có thể dùng thêm cân và nhiệt kế. Cách tiến hành: ➢ Giai đoạn 1: Tạo tinh thể mầm Đun khoảng 50 mL nước trong cốc thủy tinh Hòa tan muối alum vào để thu được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ đó (50°C) Rót dung dịch còn nóng vào một đĩa nông Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng Sau khoảng 1 ngày, những tinh thể nhỏ xuất hiện Dùng kính lúp để chọn lấy 1 tinh thể đẹp và trong suốt làm tinh thể mầm Cẩn thận dính tinh thể mầm vào đầu dây nilon nhỏ bằng keo (VD keo 502) Dùng kính lúp kiểm tra xem tinh thể mầm có dích chắc vào dây treo không?
NH ƠN
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
➢ Giai đoạn 2: Nuôi tinh thể lớn
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
1. Thêm một lượng hóa chất gấp đôi lượng có thể tan được trong một thể tích nước 2. Khuấy dung dịch cho đến khi lượng chất tan tối đa. 3. Đun nóng dần dần dung dịch, tiếp tục khuấy trong lúc đun cho đến khi tan hoàn toàn thì dừng đun. 4. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng, thu được dung dịch quá bão hòa. 5. Cẩn thận nhúng tinh thể mầm vào dung dịch quá bão hòa. Đậy cốc bằng 1 miếng bìa/màng nhôm để tránh bụi và thay đổi nhiệt độ phòng. 6. Đặt cả cốc vào hộp xốp để ổn định nhiệt độ kết tinh 7. Theo dõi quá trình kết tinh, khi tốc độ kết tinh chậm lại thì cần bổ sung thêm muối. 8. Lấy tinh thể ra khỏi cốc, phun 1 ít nước để rửa tinh thể, nếu không dung dịch muối sẽ bay hơi nhanh làm mờ bề mặt. Chú ý không chạm tay vào tinh thể. 9. Thêm muối vào dung dịch trong cốc đến quá bão hòa hoặc chuẩn bị 1 cốc dung dịch muối quá bão hòa như bước 1-4. 10. Lặp lại bước 5-8. Khi tinh thể to lên, thì có thể phải thay dung dịch mới hàng ngày. • Lưu ý: Để nuôi được tinh thể lớn, cần dung dịch quá bão hoà. Nội dung 2: Em là nhà thiết kế
IA L
• Mục đích: Tạo điều kiện cho các nhóm học sinh được sáng tạo ứng dụng từ các tinh thể đã nuôi được. • Nhiệm vụ: 1. Tinh thể có ứng dụng như thế nào trong cuộc sống có phải là chỉ để trang trí?
IC
2. Thiết kế giải pháp tạo vật dụng trang trí từ các tinh thể nuôi được. 3. Các vật liệu cần dùng 3. Chế tạo sản phẩm Hoạt động 4: Cuộc thi triển lãm “Ươm mầm hoá học” -
Hoạt động của học sinh
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH ƠN
Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1. Xác định vấn đề - Tổ chức trò chơi (8 phút): “Ô chữ kì diệu”. Thể lệ: Sau khi nêu câu hỏi, HS xung phong trả lời. Mỗi câu trả lời đúng được một phần quà. Phần quà là những miếng dán sticker hình những tinh thể khác nhau. Nội dung câu hỏi: 1. Màu đỏ của đá hồng ngọc được tạo nên từ nguyên tố nào? 2. Đây là tên tiếng anh của một nguyên tố trùng với tên của một series phim đình đám của hãng Marvel. 3. Quá trình quang hợp của cây xanh thải ra chất gì? 4. Đây là một axit có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp sản xuất. 5. Trong cấu tạo nguyên tử, hạt nào không mang điện tích? 6. Nguyên tố nào có nguyên tử khối bằng 7 + Ô chữ hàng dọc là? Đặt vấn đề cho HS các vai trò, ý nghĩa của tinh thể.
OF F
5. Trình bày các khó khăn, điều chỉnh, kinh nghiệm học được trong 2 hoạt động trên.
HS chọn và trả lời câu hỏi: + Crom + Iron + Oxy + Axit Sunfuric + Nơtron + Aluminium + Liti + CRYSTAL
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH ƠN
OF F
IC
IA L
Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức nền
IC
- Quan sát mô hình.
- Nhận xét, bổ sung.
IA L
- HS quan sát và trả lời : + Tinh thể là chất rắn. + Có sắp xếp theo trật tự nhất định trong không gian. + Cấu tạo từ những nguyên tử, ion hay phân tử.
OF F
- Tinh thể Iot là các tinh thể lập phương tâm diện, các phân tử Iot nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của một hình lập phương. - Các nguyên tử sắp xếp đều đặn theo một trật tự nhất định. - Ở nút mạng: phân tử. - Sự sắp xếp đặc biệt của các phân tử, nguyên tử trong tinh thể tạo thành một cấu trúc.
NH ƠN
Tìm hiểu lý thuyết liên quan đến tinh thể. - Cho học sinh quan sát mẫu mầm tinh thể. - Kết hợp cho HS xem video, hình ảnh, GV cung cấp thông tin: Sau khi tạo được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao, để nguội một thời gian thấy tạo thành mầm tinh thể. Vậy tinh thể là gì? - GV bổ sung. - Cho học sinh quan sát mô hình tinh thể của phân tử iot kết hợp với những hình dán sticker ở hoạt động 1. - Yêu cầu HS mô tả tinh thể phân tử iot?
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
- Mạng tinh thể là gì? - Cho học sinh xem ví dụ minh họa. - Muốn tạo được tinh thể cần dung dịch bão hòa - Dung dịch bão hòa. hay chưa bão hòa? Vì sao? - Độ tan. - Dựa vào kiến thức nào để biết được dung dịch bão hòa ở điều kiện xác định. - Độ tan là gì? - Độ tan (S) của một chất trong nước là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. - Nêu công thức tính độ tan. - Cho học sinh quan sát video sơ lược - Quan sát và nêu các bước tạo mầm - Yêu cầu HS đánh giá các bước, cách nuôi tinh tinh thể. thể ở video vừa rồi. - 2 giai đoạn: tạo mầm và phát triển - GV bổ sung. tinh thể. Tổ chức cho HS đóng vai nhà thiết kế tạo trang sức đẹp từ tinh thể. Yêu cầu sản phẩm STEM là : có ít nhất 3 đơn - Nghe kĩ các yêu cầu của dự án. tinh thể, có kích thước tương đối lớn, màu sắc đẹp, trang trí thẩm mỹ, chi phí thấp. Cung cấp các thông tin nội dung nhiệm vụ HS cần thực hiện. Hoạt động 3. Thiết kế giải pháp
OF F
IC
IA L
Hoạt động 4: Tham gia Triển lãm “Ươm mầm hóa học” ➢ Mục đích: + Trưng bày, thường thức sản phẩm. +
NH ƠN
Hoạt động 3. Thiết kế giải pháp, nuôi tinh thể, trang trí sản phẩm Mục đích: HS ở nhà thực hiện các phiếu giao nhiệm vụ, xây dựng giải pháp, thực hiện giải pháp nuôi tinh thể, trang trí sản phẩm. GV theo dõi, quan sát, hỗ trợ các nhóm qua các phương tiện media. Đánh giá hoạt động từng nhóm.
Cách thức tổ chức
QU Y
Hoạt động 4. Báo cáo giải pháp, trưng bày triển lãm sản phẩm • Mục đích: Trưng bày sản phẩm, giao lưu, học hỏi kiến thức cũng như kinh nghiệm nuôi tinh thể. • Học liệu: - Tem bình chọn
KÈ
M
Thông báo cách thức báo cáo: - HS tham gia xem xét và bình chọn - Mỗi thành viên tham dự triển lãm có 2 tem bình cho sản phẩm mà mình thích nhất. chọn để bình chọn cho 2 sản phẩm mà mình đánh giá là tốt nhất. (dán tem ở bảng bình chọn sản phẩm, chiếm 50% kết quả). - Nhận xét, đánh giá của GV (dựa trên thang điểm 10, chiếm 50% kết quả) Tổ chức cho các nhóm báo cáo và phát vấn, thời gian của mỗi nhóm là 15 phút.
DẠ
Y
Đánh giá của giáo viên: GV đánh giá thông qua các sản phẩm mà nhóm thu được. Tổng kết: tạo điều kiện cho HS tổng hợp kiến thức thông qua các báo cáo của các nhóm.
- Trình bày những kinh nghiệm của bản thân đúc kết được qua hoạt động. - Đặt câu hỏi thắc mắc cho nhóm bạn
IA L
Trao giải: có 2 giải nhất giành cho nhóm có sản phẩm hoạt động 2 đẹp nhất và sản phẩm hoạt động 3 đẹp nhất. - Yêu cầu các nhóm chia sẻ kinh nghiệm của mình (thuận lợi, khó khăn).
- Lắng nghe và tiếp thu.
IC
- Đánh giá quá trình hoạt động của từng nhóm.
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH ƠN
OF F
V. KẾT QUẢ TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH
IA L IC OF F NH ƠN QU Y
DẠ
Y
KÈ
Tên Hoạt động
M
VI. DỰ TRÙ KINH PHÍ
Nguyên liệu
Kinh phí
Tổng cộng
Hoạt động 1:
Chất để tạo tinh thể (Đồng II GV cung cấp
•
Nhà ảo thuật
28 000đ
Nước cất (hoặc nước uống
•
tinh khiết đóng chai, hoặc HS tự cung cấp nước đã qua máy lọc nước gia
IC
đình)
IA L
sunfat)
Que nhỏ
•
Đĩa nông
•
Cốc thủy tinh
Hs tự kiếm
•
Bếp đun
Hoặc mượn ở
•
Dây nhỏ, mềm
PTN
• •
Keo dính Hộp xốp
3 000đ
•
Có thể dùng thêm cân và nhiệt 5 000đ
NH ƠN
OF F
•
20 000đ
kế
Mượn ở PTN
thiết kế
QU Y
Hoạt động 2: Nhà Đồ trang trí Hoạt động 3: Nhà
•
Bóng
sáng chế.
•
Ống hút
Hoạt động 4: Triển Không lãm “Vẻ đẹp Hoá
DẠ
Y
KÈ
M
học”
Tổng cộng : 88 000đ
30 000đ
30 000đ
30 000đ
30 000đ
Không
IA L
VII. PHỤ LỤC PHIẾU THEO DÕI DỰ ÁN 1. Giới thiệu.
OF F
IC
Tên dự án Tên nhóm Danh sách nhóm
Tên dự án Môn học Mục tiêu dự án Hình thức trình bày
NH ƠN
2. Kế hoạch dự án.
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
3. Những ý tưởng ban đầu.
IA L IC OF F
Sản phẩm dự kiến
Tự đánh giá
Đánh giá của nhóm
QU Y
NH ƠN
4. Bảng phân công nhiệm vụ trong nhóm. STT Tên Nhiệm Phương Thời thành vụ tiện gian viên hoàn thành
DẠ
Y
Tên nhóm Bình chọn
KÈ
M
5. Đánh giá của giáo viên (qua quá trình thực hiện và báo cáo kết quả).
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Bảng 1.1. Bảng bình chọn
Nhóm 4
Khá
Trung bình
Cần cố gắng
(9 – 10)
(7 – 8)
(5 – 6)
(0 – 4)
Sản Sản phẩm Sản
phẩm Có sản phẩm, Có sản phẩm,
( Điểm hệ mắt, số 2)
phù phù
hợp chưa
hợp với cấu giữa
thực màu
trúc
của nghiệm
tinh thể ở lý lý thuyết, thiết
và mang
OF F
tinh thể đẹp tinh thể đẹp, cách bày trí sản
phẩm
IC
Tốt
đẹp, không sắc tiêu
phẩm đạt
chuẩn
tính cấu trúc, cách
thuyết, thẩm mĩ thấp. bày trí không
NH ƠN
1.
Điểm
IA L
Các mức độ chất lượng (điểm)
Tiêu chí
bày trí bắt
đẹp, màu sắc
kế mắt,
mang
không thẩm
nghệ thuật, tính
nghệ
mĩ.
mang tính thuật, thẩm tạo mĩ.
sang
2.
QU Y
cao. Tính Thể hiện ở Thể hiện ở Cố gắng thể Không
thể
bài báo cáo bài báo cáo hiện trên bài hiện được ở
trung
thực của những
những thông báo
M
sản phẩm thông số cụ số, (có video thể,
cậy tế
thực hiện) bằng những minh
Y
minh
DẠ
minh những thông những thông
đáng chứng thực số,
KÈ
tiến trình tin
cho chưa
chứng thực dựa trên sự phục. quả là dựa
minh số,
minh
chứng chứng thực tế chứng thực tế
kết quả là tính
tế cho kết tiến
cáo bài báo cáo
hành
mang cụ thể. thuyết
trên sự tìm một
và trung thực.
IA L
hiểu
cách
thực hành một
cách
gia Chưa
IC
trung thực.
nhiệt Có thái độ
cực Tham
độ tham tham
gia với thái độ tình tham gia thờ ơ, cản trở
với
tinh tốt
Triển
thần
học
lãm
hỏi,
tìm
hiểu, góp ý mang tính xây dựng Tổng điểm
NH ƠN
gia
OF F
3. Thái Tích
QU Y
PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒNG ĐẲNG
Nhóm:.......................................................Lớp:........................................................... Người đánh giá:......................................................................................................... Cách sử dụng thang điểm:
M
3 = Tốt hơn các thành viên khác trong nhóm. 2 = Trung bình. 1 = Không tốt bằng các thành viên khác trong nhóm.
KÈ
0 = Không giúp gì cho nhóm.
DẠ
Y
-1 = Là trở ngại đối với nhóm.
Bảng 1.2. Phiếu đánh giá của Giáo viên
Quan Nhiệt tâm, tình,trách giúp nhiệm đỡ mọi người
Có định hướng trong công việc
Hợp tác nhóm hiệu quả
Biết tổ chức và quản lí nhóm
Thực hiện công việc hiệu quả
DẠ
Y
KÈ
M
QU Y
NH ƠN
OF F
IC
Tên
Đóng góp kiến hay,sáng tạo
Tổng điểm (Xi)
IA L
Nội dung