Giáo án chuyên đề Hoá học 10 chân trời Bài 9: Thực hành thí nghiệm hoá học ảo (P1)

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV hướng dẫn HS mở phần mềm và thực hiện các thao tác cơ bản để là quen với giao diện, các thanh công cụ và cách sử dụng các thanh công cụ của phần mềm Yenka.

- HS thực hiện thảo luận nhóm đôi, tìm hiểu nội dung SGK, trả lời câu hỏi Thảo luận 1, 2.

1. Từ giao diện của phần mềm (Hình 9.1), nêu những thành phần chính của các vùng trên giao diện phần mềm. Kho các bài thí nghiệm (open – online hay open – local) có vai trò gì cho người sử dụng?

2. Tìm hiểu cách sử dụng các thanh công cụ trong phần mềm Yenka.

- GV hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi thảo luận:

1. Tìm hiểu theo ba phần:

- Phần 1: New

- Phần 2: Open – online

- Phần 3: Open – local

2. Tìm hiểu các thanh công cụ:

+ Công nghệ truyền thông và máy tính (Computing)

+ Toán học (Mathematics)

+ Khoa học (Sciene)

+ Công nghệ (Technology)

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

2. Thực hành thí nghiệm hoá học ảo bằng phần mềm Yenka

Cài đặt và sử dụng phần mềm

Cài đặt: Truy cập trang chỉ của nhà cung cấp theo đường dẫn: https://www.yenka.com, chọn thẻ Use Yenka à Use Yenka free at home à ...for students, chọn phiên bản, sau đó tải phần mềm. Sau khi tải phần mềm, tiếp tục cài đặt theo hướng dẫn.

Khởi động: Mở Yenka hoặc nhấp đúp chuột trái vào biểu tượng  trên Desktop. Màn hình làm việc của Yenka như Hình 9.1. Tại hộp thoại Product Chooser, chọn thẻ Science, tiếp tục chọn mục Inorganic chemistry (hoá vô cơ) hoặc Electrochemistry (điện hoá) à OK

Thảo luận 1:

Những thành phần chính của các vùng trên giao diện phần mềm và vai trò:

- Phần 1: New: Sử dụng hoá chất, thiết bị và dụng cụ để tự thiết kế thí nghiệm

- Phần 2: Open – online: Kho các bài thí nghiệm mở trực tuyến

- Phần 3: Open – local: Kho các bài thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn có hướng dẫn

Thảo luận 2:

Tìm hiểu cách sử dụng các thanh công cụ trong phần mềm Yenka.

- Tính năng chính của phòng thí nghiệm ảo Yenka:

+ Công nghệ truyền thông và máy tính (Computing): Giới thiệu lập trình theo cách thức mới, hấp dẫn hơn, cho phép người dùng điều khiển nhân vật hoạt hình 3D bằng cách sử dụng lệnh sơ đồ đơn giản.

+ Toán học (Mathematics): Cho phép tạo mô hình toán học 3D một cách dễ dàng để chứng minh các số liệu thống kê, xác suất, hình học và toạ độ.

+ Khoa học (Sciene): Phòng thí nghiệm ảo của Yenka vô cùng lí tưởng cho các bài giảng khoa học, chứng minh các khái niệm đầy an toàn, mô phỏng chính xác.

+ Công nghệ (Technology): Cho phép kiểm tra các dự án điện tử, các chương trình PIC, PICAE và tạo giao diện PCB 3D.

- Sau khi chọn tính năng, chọn môn học (Chemistry). Chọn: New; Open – online hay Open – local. Tìm thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn có hướng dẫn hay tự thiết kế thí nghiệm.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẦM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV hướng dẫn HS các bước sử dụng thẻ Open – local của phần mềm Yenka thông qua các Ví dụ 1 và 2 SGK trang 57.

- GV lưu ý HS một số thanh menu của đồ thị:

+ Điều chỉnh trục x

+ Điều chỉnh trục y

+ Phóng to

+ Thu nhỏ

+ Làm lại

- GV cho HS tìm hiểu nội dung SGK, thảo luận nhóm 4 trả lời câu hỏi thảo luận 3: 

3. Từ các bước sử dụng thẻ Open – local, hãy thực hiện mô phỏng thí nghiệm “Định nghĩa tốc độ phản ứng” (Definition of reaction rate) trong mục “Tốc độ phản ứng” (Reaction Rates).

- GV đặt câu hỏi:

+ Viết phương trình mô phỏng tốc độ phản ứng của calcium carbonate và hydrochloric acid. (CaCO₃ + 2HCl à CaCl₂ + CO₂ + H₂O)

+ Quan sát đồ thị, trục tung biểu diễn gì? (thể tích CO₂ thoát ra)

+ Dựa vào đồ thị, nhận xét sự thay đổi thể tích khí CO₂ (thể tích khí CO₂ thoát ra tăng dần theo thời gian).

+ Đến thời điểm nào phản ứng đã dừng? (Đến thời điểm đồ thị trở nên thẳng)

+ Viết công thức tính tốc độ phản ứng? (Tốc độ phản ứng = (lượng sản phẩm tạo thành)/(thời gian)

- HS áp dụng làm luyện tập:

Sử dụng thẻ Open – local để mô phỏng thí nghiệm “Acids and bases”. Phân tích và lí giải kết quả của thí nghiệm.

- GV đặt câu hỏi:

+ Dung dịch Sodium hydroxide là dung dịch axit hay bazơ? (dung dịch bazo)

+ Dung dịch Hydrochloric acid là dung dịch axit hay bazơ? (dung dịch axit)

+ Xác định các dung dịch 1 (solution 1); dung dịch 2 (solution 2); dung dịch 3 (solution 3).

+ Trong thí nghiệm này, axit là chất cho hay nhận proton? (chất cho) Tại sao? (quan sát thấy các ion H⁺ xuất hiện khi axit ở trong dung dịch)

Bazơ là chất cho hay nhận proton? (chất nhận) Tại sao? (quan sát thấy các ion OH^- xuất hiện khi base ở trong dung dịch).

- HS thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi thảo luận 4:

4. Từ kết quả thí nghiệm “Surface area and rate” (Hình 9.5), hãy cho biết:

a. Mục đích sử dụng các quả bóng có màu khác nhau trong thí nghiệm

b. Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm nào nhanh nhất, ở ống nghiệm nào chậm nhất?

c. Diện tích bề mặt ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu.

- GV: quan sát và trợ giúp HS.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

Sử dụng kho các bài thí nghiệm thiết kế sẵn có hướng dẫn

Kho các bài thí nghiệm có hướng dẫn Open – local chứa các thí nghiệm được sắp xếp theo các chủ đề theo thứ tự như sau:

Ví dụ 1, 2 (SGK – tr57)

Chú ý:

Thảo luận 3:

Bước 1: Nhấp chuột vào thẻ Open – local, chọn Reaction Rates à Definition of reaction rate, mô phỏng đã được thiết kế sản xuất ở màn hình

Bước 2: Nhấp chuột vào biểu tượng Next page  để thực hiện theo hướng dẫn. Nhấp vào biểu tượng , giữ và kéo cho vào ống nghiệm, tương tự thêm tiếp  vào ống nghiệm.

Bước 3: Nhấp chuột vào nút Play/Pause  để thực hiện thí nghiệm. Trên bảng giấy kẻ (đồ thị) xuất hiện đường màu đỏ biểu diễn thể tích khí thoát ra theo thời gian. Sau khoảng 2 – 3 phút, sử dụng nút Play/Pause để dừng mô phỏng.

Bước 4: Ghi lại thể tích và tốc độ phản ứng. Giải thích.

Luyện tập:

Bước 1: Nhấp chuột vào thể Open – local, chọn Acids, Bases and Salts à Acids and bases, mô phỏng đã được thiết kế xuất hiện ở màn hình.

Bước 2: Nhấp chuột vào Next page  để thực hiện theo hướng dẫn.

Bước 3: Ghi lại kết quả thí nghiệm và nhận xét

Nhấp vào biểu tượng , giữ và kéo cho vào cốc, quan sát các ion trong dung dịch. Ta quan sát được các ion OH^- màu xanh. Chứng tỏ dung dịch sodium hydroxide là dung dịch base.

Tương tự, nhấp vào biểu tượng  để quan sát các ion trong dung dịch hydrochloric acid.

Ta quan sát thấy các ion H⁺ màu đỏ chứng tỏ hydrochloric acid là dung dịch acid.

- Kéo thả solution 1 (dung dịch 1) vào cốc ta quan sát thấy có ion H⁺. Chứng tỏ dung dịch 1 là acid.

- Kéo thả solution 2 (dung dịch 2) vào cốc quan sát thấy có ion OH^-. Chứng tỏ dung dịch 2 là base.

- Kéo thả solution 3 (dung dịch 3) vào cốc quan sát thấy có ion H⁺. Chứng tỏ dung dịch 3 là acid.

Thảo luận 4:

a. Sử dụng các quả bóng có màu khác nhau trong thí nghiệm ta có thể dễ dàng quan sát và phân biệt được tốc độ tăng dần kích thước của quả bóng và nêu ra kết luận.

b. Tốc độ thoát khí ở thí nghiệm sử dụng calcium carbonate dạng bột mịn (fine) (quả bóng màu xanh lá cây) nhanh nhất, ở ống nghiệm sử dụng calcium carbonate dạng bột (power) (quả bóng màu đỏ) chậm nhất.

c. Diện tích bề mặt các chất phản ứng càng lớn thì tốc độ phản ứng càng nhanh.