Giáo án NLS chuyên đề Hoá học 10 Bài 9: Thực hành vẽ cấu trúc phân tử

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

Nhiệm vụ 1: Vẽ công thức cấu tạo

- HS đã được hướng dẫn tải phần mềm Chemsketch trước tiết học.

- GV thực hành và hướng dẫn các bước cho HS thực hiện hoạt động 1: vẽ cấu trúc phân tử chất ethane (C₂H₆), ethene (C₂H₄) và ethyne (C₂H₂).

+ GV đặt câu hỏi: Nhắc lại công thức cấu tạo của 3 chất đó

(Công thức cấu tạo: 

C₂H₆:

C₂H₄:

C₂H₂:

- GV dẫn dắt: cùng đi vẽ hình trên phần mềm.

- Sau khi GV hướng dẫn, HS thực hành.

- GV nêu cho HS một vài chú ý (SGK).

- Trong quá trình thực hành, HS phải áp dụng các cách tạo và chỉnh sửa nội dung ở các định dạng khác nhau: Thao tác chọn liên kết, thay đổi thuộc tính hiển thị (Edit Atom Label) trực tiếp trên giao diện phần mềm đồ họa hóa học.

- GV đặt câu hỏi cho HS thảo luận: "Khi em dùng lệnh 'Add Explicit Hydrogens', phần mềm tự động điền số H cho C. Dựa trên nguyên tắc Con người trong hệ thống AI, vì sao em vẫn phải tự kiểm tra lại số vạch liên kết xung quanh nguyên tử C?"

Nhiệm vụ 2: Vẽ công thức cấu tạo của H₂SO₄:

- GV đặt câu hỏi: Công thức cấu tạo của H₂SO₄ là gì?

- GV hướng dẫn, HS thực hành vẽ theo các bước.

- HS trả lời câu hỏi  2 (SGK -tr54).

- Để nộp sản phẩm thực hành, Nhóm trưởng hãy đề xuất các công cụ và công nghệ số khác nhau cho quá trình hợp tác: Chủ động tạo một thư mục chung trên Google Drive (hoặc nhóm Zalo), yêu cầu các bạn lưu file (.sk2) rồi tải lên để tổng hợp báo cáo nhóm cho GV.

Nhiệm vụ 3: Vẽ công thức Lewis

- GV đặt câu hỏi: Nêu công thức Lewis của NH₃?

- GV hướng dẫn HS thực hiện cách vẽ theo các bước. HS thực hành.

+ GV nhấn mạnh thao tác đi đến Template Window, chọn Lewis Structure, chọn hai dấu chấm để biểu diễn cặp electron riêng cho nguyên tử N.

- Trong lúc vẽ, nhiều bạn sẽ bị lỗi hiển thị cặp e. GV mở Padlet. HS hãy áp dụng xử lý nhận thức tập thể: Ai gặp lỗi hãy dùng công cụ Snipping Tool chụp màn hình lỗi, đăng lên Padlet. Các bạn làm thành công sẽ gõ bình luận hướng dẫn cách khắc phục trực tiếp trên đó.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 

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

- HS thao tác trên máy tính cá nhân/nhóm.

- HS suy nghĩ về vai trò kiểm soát của con người đối với phần mềm tự động.

- Nhóm trưởng điều phối việc lưu và chia sẻ file trên Google Drive.

- HS tương tác giải quyết vấn đề kĩ thuật trên bảng ảo Padlet.

- GV quan sát hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày.

- Báo cáo AI: Con người không được phó mặc cho phần mềm. HS phải hiểu quy tắc hóa trị (C hóa trị IV) để kiểm chứng xem máy tự động gắn Hydrogen đã chính xác chưa, bởi phần mềm có thể hiểu sai ý định của người dùng nếu vẽ sai cấu trúc khung ban đầu.

- Các nhóm trình chiếu thư mục Drive đã thu thập đủ file của thành viên.

- GV chiếu Padlet, biểu dương sự hợp tác sửa lỗi phần mềm của tập thể.

- 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.

I. Vẽ công thức cấu tạo và công thức Lewis

Hoạt động 1: Vẽ công thức cấu tạo của các chất ethane (C₂H₆), ethene (C₂H₄) và ethyne (C₂H₂).

- Bước 1: Mở phần mềm Chemsketch

- Bước 2: Chọn lệnh xuất hiện các biểu tượng.

- Bước 3: Chọn nhóm lệnh Structure.

+ Với hợp chất liên kết đơn: Vẽ được công thức C₂H₆ (như hình)

+ Với chất có liên kết đôi, liên kết ba, nháy chuột vào liên kết đơn C-C để tăng số liên kết.

- Bước 4: Để hiển thị liên kết C-H, dùng Tools, chọn Add Explicit Hydrogens.

Kết quả:

- Bước 5: Để hiển thị kí hiệu nguyên tử carbon, nháy chuột vào biểu tượng chữ A (Edit Atom Label). Nháy vào vị trí của nguyên tử carbon trong công thức cấu tạo trên, góc "C" rồi nháy vào Insert.

Kết quả:

- Bước 6: Lưu file.

- Chú ý (SGK -tr53).

Hoạt động 2: Vẽ công thức cấu tạo của H₂SO₄:

- Bước 1, 2: Tương tự như hoạt động 1. Ở bước 2, chọn nguyên tố S.

Bước 3: CHọn biểu tượng (Atom Chemical Properties) nháy chuột vào nguyên tử S trong công thức H₂S Atomic Properties Valence, chọn hóa trị 6 OK.

- Bước 4: Chọn nguyên tố O rồi nháy chuột trí vào nguyên tử S trong công thức H­₂S, giữ kéo chuột sang trái, phải, trên, dưới.

Bước 5: Chọn biểu tượng (Draw Normal), nháy vào hai liên kết S-OH trong công thức trên.

Câu hỏi 1: 

Hóa trị của nguyên tố C trong phần mềm Chemsketch được mặc định bằng 4, do vậy ở hoạt động 1 khi vẽ công thức cấu tạo của C₂H₆, C₂H₄ và C₂H₂ không cần chọn hóa trị cho nguyên tử carbon.

Hoạt động 3: Vẽ công thức Lewis của NH₃

- Bước 1, 2: thực hiện tương tự hoạt động 1, hoạt động 2.

- Bước 3: Để hiển thị các liên kết N-H, chọn nguyên tử H nháy chuột vào công thức NH₃, giữ chuột và lần lượt kéo chuột sang trái, phải, dưới theo các phía cho đủ vạch liên kết.

Bước 4: Chọn nhóm lệnh Templates Temlate Window Structure Lewis Structures

- Bước 5: Nháy chuột vào ô hai dấu chấm nằm ngang và nháy vào phía trên nguyên tử N trong công thức cấu tạo của NH₃.

[3.1.NC1a]: HS áp dụng thành thạo các công cụ phần mềm chuyên dụng (ChemSketch) để tạo lập, vẽ và chỉnh sửa nội dung kiến thức Hóa học dưới định dạng đồ họa kĩ thuật số trực quan.

[10.A1.1]: HS thực hành xác định được vai trò kiểm soát, đối chiếu của con người đối với các chức năng tự động hóa của máy tính/phần mềm, đảm bảo tính chính xác của kiến thức chuyên môn.

[2.4.NC1a]: Nhóm trưởng chủ động thiết lập không gian lưu trữ số (Google Drive) để các thành viên hợp tác nộp bài và chia sẻ dữ liệu thực hành một cách hệ thống, chuyên nghiệp.

[5.3.NC1b]: HS áp dụng xử lý nhận thức tập thể thông qua nền tảng bảng ảo (Padlet) để chia sẻ tình huống lỗi kĩ thuật và cùng nhau tư duy tìm ra giải pháp xử lí vấn đề trong môi trường phần mềm máy tính.