Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Hoá học 12

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHUYÊN ĐỀ 1: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỌC HỮU CƠ

BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức 

• Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng.
• Trình bày được cách phân cắt đồng li liên kết cộng hóa trị tạo thành gốc tự do, cách phân cắt dị li liên kết cộng hóa trị tạo thành carbocation và carbanion. Độ bền tương đối của các gốc tự do, các carbocation và carbanion.
• Nêu được khái niệm về tác nhân electrophile và nucleophile. 
• Nêu được vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: Đọc SGK và tài liệu tham khảo, chủ động tìm hiểu khái niệm mới, rèn luyện kĩ năng mới và tìm kiếm câu trả lời cho các câu hỏi. 
• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm, hợp tác với các thành viên trong nhóm/lớp, báo cáo kết quả,… trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập. 
• Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Vận dụng kiến thức bài học để tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề của cuộc sống hàng ngày có liên quan.

Năng lực hóa học: 

• Năng lực nhận thức hóa học: 

+ Biết khái niệm về cơ chế phản ứng và nhận thức được tầm quan trọng hiểu biết cơ chế phản ứng, đặc biệt đối với phản ứng hữu cơ. 

+ Nhận thức được một số thành tố liên quan đến cơ chế phản ứng như:

+ Phân cắt đồng li liên kết cộng hóa trị tạo thành gốc tự do, phân cắt dị li liên kết cộng hóa trị tạo thành carbocation và carbanion.

+ Độ bền tương đối của các gốc tự do, các carbocation và carbanion.

+ Tác nhân electrophile và nucleophile.

• Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Ý thức được tầm quan trọng của gốc tự do: vai trò trong cơ thể con người, một số ảnh hưởng tiêu cực của gốc tự do đến sức khỏe và một số biện pháp ngăn ngừa các ảnh hưởng tiêu cực này. 

Năng lực số:

• [2.1.NC1a]: Tương tác thông qua công nghệ số - HS sử dụng điện thoại thông minh, máy tính truy cập nền tảng học tập trực tuyến để tương tác, nhận nhiệm vụ và trả lời câu hỏi phản xạ nhanh.
• [1.1.NC1a]: Duyệt, tìm kiếm và lọc dữ liệu, thông tin và nội dung số - HS áp dụng kỹ thuật tìm kiếm trên Internet hoặc qua chatbot AI để lấy dữ liệu khoa học tin cậy về tác hại của gốc tự do.
• [2.2.NC1a]: Chia sẻ thông tin và nội dung thông qua công nghệ số - HS chia sẻ tài liệu, bài tập và sản phẩm nhóm qua không gian làm việc chung của lớp học.

Năng lực AI:

• [12.A1.2]: Tính chủ động của con người - HS phân tích được vai trò của con người và AI trong quá trình ra quyết định, sử dụng AI như một công cụ hỗ trợ gợi ý về cơ chế phản ứng, nhưng tự đối chiếu kiến thức hóa học để đưa ra nhận định chuẩn xác cuối cùng, không phụ thuộc hoàn toàn vào AI.
• [12.A3.1]: Công dân trong kỉ nguyên AI - HS phân tích được nội hàm của "trách nhiệm công dân trong xã hội AI", biết kiểm chứng, đối chiếu các thông tin y khoa do công cụ AI cung cấp (về gốc tự do) với SGK và tài liệu chính thống, thể hiện sự trung thực và trách nhiệm trong học tập.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ: Tích cực tiếp nhận kiến thức mới, tích cực giải quyết các vấn đề được nêu trong bài giảng hoặc trong hoạt động.
• Trách nhiệm: Nhận thức đầy đủ trách nhiệm trong các hoạt động và hoàn thành hoạt động theo đúng thời gian và yêu cầu.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC 

1. Đối với giáo viên

• KBHD, SGK, SGV, SBT Chuyên đề học tập Hóa học 12. 
• Máy tính, máy chiếu.
• Video AI được tạo bằng các công cụ AI để khởi động bài học.
• Các công cụ quản lý trang web trực tuyến phục vụ xuất bản khóa học giáo dục (như LMS, website kenhhoctap) để tổ chức kiểm tra, đánh giá và quản lý tài liệu.
• Không gian học tập số (Padlet, Google Workspace).

2. Đối với học sinh

• SGK, vở ghi. 
• Điện thoại thông minh/Máy tính bảng/Laptop có kết nối Internet để tra cứu và truy cập không gian học tập.
• Tài khoản sử dụng các công cụ AI cơ bản (ChatGPT, Gemini, Copilot).

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Gợi ý HS về tầm quan trọng của hiểu biết cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ; nêu được các mục tiêu chính của bài học.

b. Nội dung: HS nhớ lại một số phản ứng hữu cơ đã học, suy nghĩ và trả lời câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về sự khác nhau trong một số phản ứng hóa học hữu cơ. 

d. Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS nhớ lại phản ứng monobromine hóa propane, cho biết: Tại sao phản ứng monobromine hóa propane lại tạo sản phẩm chính là isopropyl bromide?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS lắng nghe câu hỏi, suy nghĩ, thảo luận trả lời câu hỏi. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời: Sản phẩm của phản ứng giữa propane và bromine là CH₃CH₂CH₂Br và CH₃CH(Br)CH₃. Sản phẩm chính là sản phẩm bền hơn mà bậc carbon của gốc gắn với Br càng cao sẽ tạo sản phẩm càng bền ⇒ CH₃CH(Br)CH₃ là sản phẩm chính.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV chưa kết luận đúng sao mà dẫn dắt HS vào bài học: Để biết được câu trả lời của bạn là đúng hay sai cũng như nghiên cứu thêm về khái niệm, vai trò của cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ, chúng ta cùng vào bài học ngày hôm nay – Bài 1: Đại cương về cơ chế phản ứng.

[2.1.NC1a: HS sử dụng công nghệ số (quan sát video AI và tương tác với câu hỏi trên màn hình) để tương tác với nội dung bài học.]

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm cơ chế phản ứng

a. Mục tiêu: Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK để trả lời câu hỏi của GV. 

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về khái niệm cơ chế phản ứng. 

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm chất phản ứng và các tác nhân phản ứng

a. Mục tiêu: Phân biệt được chất phản ứng và tác nhân phản ứng; nhận ra được tác nhân electrophile và tác nhân nucleophile trong các cơ chế phản ứng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, tìm hiểu thông tin để trả lời câu hỏi. 

c. Sản phẩm học tập: HS phân biệt được chất đóng vai trò là tác nhân electrophile hay nucleophile trong phản ứng cụ thể.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm phân cắt đồng li, dị li và các tiểu phân trung gian

a. Mục tiêu: Phân biệt được phân cắt đồng li, dị li; phân biệt được gốc carbo tự do, carbocation và carbanion; đánh giá được mối quan hệ cấu tạo tiểu phân trung gian và độ bền tương đối của chúng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, thảo luận và trả lời câu hỏi. 

c. Sản phẩm học tập: HS nêu được cách phân biệt phân cắt đồng li, dị li, gốc carbo tự do, carbocation và carbanion; đánh giá mối quan hệ cấu tạo tiểu phân trung gian và độ bền tương đối của chúng.

d. Tổ chức hoạt động:

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức đã học thông qua trả lời câu hỏi trong phiếu bài tập.

b. Nội dung: HS sử dụng SGK, kiến thức đã học, GV hướng dẫn (nếu cần thiết) để trả lời.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời cho các câu hỏi trong phiếu bài tập của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV tổ chức trò chơi trắc nghiệm trên trang web kenhhoctap.edu.vn để củng cố toàn bài.

- GV cung cấp mã QR hoặc đường Links cho HS chơi và làm bài tập:

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS tiếp nhận, thực hiện làm bài tập trắc nghiệm theo yêu cầu.

- GV quan sát và hỗ trợ, hướng dẫn. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận:

- Mỗi một câu GV mời một HS trình bày đáp án:

- Các HS khác chú ý lắng nghe, đối chiếu đáp án để nhận xét và bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương các HS làm nhanh và chính xác.

- GV chuyển sang nội dung vận dụng.

[2.1.NC1a: HS sử dụng được công nghệ số để tương tác và phản hồi kiến thức nhanh chóng]

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: HS vận dụng các kiến thức đã học, liên hệ thực tế để thực hiện bài tập vận dụng.

b. Nội dung: HS sử dụng SGK, kiến thức đã học để xác định chất phản ứng, tác nhân phản ứng, tác hại của gốc tự do đối với cơ thể người. 

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về xác định chất phản ứng, tác nhân phản ứng, tác hại của gốc tự do đối với cơ thể người.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm bốn, nghiên cứu và thực hiện nhiệm vụ: 

Câu 1. Trong các phát biểu sau, câu nào đúng, câu nào sai?

a) Nucleophile là phân tử hoặc ion giàu electron có khả năng cho một cặp electron.

b) Electrophile là phân tử hoặc ion thiếu electron có khả năng nhận một cặp electron.

c) Sự phân cắt dị li liên kết cộng hóa trị của carbon có thể tạo thành carbocation hoặc carbanion.

d) Độ bền các gốc tự do, carbocation và carbanion phụ thuộc vào cấu tạo của các tiểu phân này.

Câu 2. Tìm hiểu các tác hại của gốc tự do đối với cơ thể.

Câu 3. Xét phản ứng: C₆H₆ + Br₂ C₆H₅Br + HBr

Cơ chế:

a) Phân biệt chất phản ứng và tác nhân phản ứng.

b) Xác định loại tác nhân (nucleophile hay electrophile).

c) Xác định kiểu phân cắt liên kết (đồng li hay dị li).

d) Xác định các loại tiểu phân trung gian (gốc tự do, carbocation hay carbanion).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận nhóm, nghiên cứu thực hiện bài tập vận dụng. 

- GV quan sát và hỗ trợ, hướng dẫn.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 nhóm báo cáo kết quả thảo luận:

Câu 1. a) Đúng.             b) Đúng.               c) Đúng.               d) Đúng.

Câu 2. 

+ Gốc tự do có thể tấn công và gây hại cho các thành phần quan trọng như DNA, protein và lipid. Khi DNA bị hỏng bởi gốc tự do, nó có thể gây ra các biến đổi gene tạo điều kiện cho sự phát triển của bệnh ung thư và các bệnh khác.

+ Gốc tự do liên quan đến quá trình lão hóa của cơ thể. Chúng có thể gây hại cho collagen, protein đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho làn da trẻ trung và đàn hồi, dẫn đến xuất hiện nếp nhăn và sự mất độ đàn hồi của da.

+ Gốc tự do có thể gây ra sự viêm nhiễm trong cơ thể, tác nhân gây nhiều bệnh tật như viêm cơ tim, viêm gan, bệnh tiểu đường. Chúng cũng có thể gây hại cho màng tế bào, tạo điều kiện cho sự phát triển của các loại bệnh.

+ Gốc tự do có thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, làm suy yếu khả năng cơ thể chống lại các loại bệnh tật và nhiễm khuẩn.

Câu 3. 

a) Chất phản ứng là C₆H₆ và tác nhân phản ứng là Br₂.

b) Là tác nhân electrophile (tích điện dương và thích trung tâm giàu electron).

c) Các giai đoạn đều phân cắt dị li.

d) Tiểu phân trung gian có carbocation.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương các bạn nhóm trả lời tốt.

- GV kết thúc tiết học.

* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

- Ôn lại kiến thức đã học.

- Đọc và tìm hiểu trước nội dung Bài 2: Cơ chế phản ứng thế.