Sách điện tử Điện hóa học tiếng Anh THPT: Khóa luận tốt nghiệp Hóa học hỗ trợ dạy và học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌC CỬ NHÂN HÓA HỌC

PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHUYÊN NGÀNH: : : PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH

XÂY DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC

PHẦN ĐIỆN HÓA HỌC BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG

ANH – CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ

THÔNG CHUYÊN

Trịnh Lê Hồng Phương

Đỗ Thị Kiều Anh GVHD: ThS.

Thà nh pho� Ho� Chı́ Minh – Năm 2013

SVTH:

Lời cảm ơn

rong quá trình làm đề tài, bên cạnh những nỗ lực của bản thân, em

T

đã nhận được muôn vàn sự giúp đỡ hết sức tận tình của thầy cô

giáo, bạn bè cũng như những người thân.

Do đó, bằng tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình, em xin

gửi những lời cảm ơn chân thành đến:

Thạc sĩ Trịnh Lê Hồng Phương, người thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng

dẫn cho em trong từng bước thực hiện khóa luận, cũng như đã luôn động viên,

khích lệ em để có thể hoàn thành tốt luận văn của mình.

Các thầy cô đã giảng dạy cho em trong suốt 4 năm học đại học, đã truyền

dạy cho em biết bao kiến thức và kinh nghiệm vô cùng quý báu.

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân,

những người đã luôn quan tâm, động viên và là nguồn khích lệ, động lực tinh

thần to lớn để em không ngừng cố gắng hoàn thành tốt luận văn của mình.

MỤC LỤC

Mụ c lụ c ................................................................................................................................................... 2

Danh mụ c cá c kı́ hiê ̣ u – chữ vie� t ta� t .......................................................................................... 5

Danh mụ c cá c bả ng........................................................................................................................... 6

Danh mụ c cá c hı̀nh vẽ , đo� thị ....................................................................................................... 7

Mở đa� u ................................................................................................................................................... 8

Chương 1. CƠ SƠ� LY� LUA� ̣ N VA� THỰ C TIE� N CU� A ĐE� TA� I ............................................... 12

1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ........................................................................... 12

1.2. Mô ̣ t so� va� n đe� ve� dạy và họ c ......................................................................................... 14

1.2.1. Quá trình dạy học ...................................................................................................... 14

1.2.1.1. Khái niệm quá trình dạy học ........................................................................ 14

1.2.1.2. Cấu trúc quá trình dạy học ............................................................................ 15

1.2.2. Cơ sở lí luận về tự học ............................................................................................. 16

1.2.2.1 Tự học là gì? .......................................................................................................... 16

1.2.2.2 Các hình thức của tự học ................................................................................. 17

1.2.2.3. Chu trình tự học ................................................................................................. 17

1.2.2.4 Vai trò của tự học ............................................................................................... 18

1.2.2.5 Tự học qua mạng và lợi ích của nó ............................................................. 19

1.2.3. Mục tiêu đào tạo học sinh giỏi ............................................................................. 20

1.3. Cơ sở lý luâ ̣ n ve� sá ch điê ̣ n tử (E-Book) .................................................................... 21

1.3.1. Khái niệm về sách điện tử. .................................................................................... 21

1.3.2. Đặc điểm của sách điện tử ..................................................................................... 22

1.3.3. Những ưu điểm và hạn chế của sách điện tử ............................................... 23

1.3.4. Mục đích thiết kế sách điện tử ............................................................................. 25

1.3.5. Các yêu cầu cơ bản của sách điện tử ................................................................. 25

1.3.6. Lựa chọn phần mềm thiết kế sách điện tử ..................................................... 27

1.3.6.1. Adobe Flash CS5 Professional ..................................................................... 27

1.3.6.2. Adobe dreamweaver CS5 Professional ................................................... 28

1.3.6.3. Một số phần mềm tiện ích khác .................................................................. 29

1.4. Thự c trạ ng va� n đe� dạy và họ c ở cá c trườ ng THPT chuyên ............................. 31

1.4.1. Những khó khăn và yêu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học ....................................................................................................................................... 31

1.4.2. Thực trạng tự học của học sinh giỏi, học sinh chuyên Hoá học ............ 33

1.4.2.1. Tình hình học tập của học sinh ở các trường THPT chuyên .......... 33

1.4.2.2. Thời gian và hình thức tự học ...................................................................... 33

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SÁCH ĐIỆN TỦ PHẦN ĐIỆN HÓA HỌC

Chương 2. BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG ANH- CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN HÓA HỌC .................. 36

2.1. Tổng quan về phần điện hóa học ............................................................................... 36

2.1.1. Vị trí ................................................................................................................................. 36

2.1.2. Mục tiêu ......................................................................................................................... 36

2.1.3 Cấu trúc chuyên đề Điện hóa học ........................................................................ 37

2.2. Nguyên tắc xây dựng sách điện tử ............................................................................. 39

2.2.1. Cấu trúc sách điện tử chặt chẽ ca� n và dễ sử dụng ...................................... 39

2.2.2. Nội dung phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, đầy đủ và súc tích.39

2.2.3. Đảm bảo tính thẩm mĩ, khoa học về hình thức ............................................ 39

2.2.3.1. Màu sắc của hình nền ...................................................................................... 39

2.2.3.2. Font chữ ................................................................................................................. 39

2.2.3.3. Cỡ chữ ..................................................................................................................... 40

2.2.3.4. Các đối tượng khác ........................................................................................... 40

2.2.4. Dễ dàng khám phá các đường link .................................................................... 40

2.2.5 Dễ dàng sử dụng ở các máy tính thông thường ............................................ 40

2.2.6. Kiểm tra kĩ từng phần trước khi tiếp tục và sau khi hoàn thành toàn bộ .................................................................................................................................................. 41

2.3. Quy trình thiết kế sách điện tử.................................................................................... 41

2.4. Thiết kế sách điện tử phần điện hóa học bằng ngôn ngữ tiếng Anh .......... 43

2.4.1 Thiết kế nội dung sách điện tử pha� n “Điê ̣ n Hó a họ c” ................................. 43

2.4.1.1 Hệ thống lý thuyết theo ngôn ngữ tiếng Anh. ........................................ 43

2.4.1.2. Hệ thống lý thuyết theo ngôn ngữ tiếng Việt ........................................ 79

2.4.2. Cấu trúc sách điện tử pha� n “Điê ̣ n hó a họ c” ................................................ 120

2.4.3. Nội dung sách điện tử ........................................................................................... 120

2.4.3.1. Trang chủ ........................................................................................................... 120

2.4.3.2. Trang “Kiến thức” ........................................................................................... 121

2.4.3.3. Trang “Bài tập” ................................................................................................ 122

2.4.3.4. Trang “Thư giãn” ............................................................................................ 124

2.4.3.5. Trang “Liên hệ” ................................................................................................ 125

2.4.3.5. Cá c trang mở rô ̣ ng .......................................................................................... 126

2.5. Sử dụng sách điện tử trong dạy và học pha� n “Điện hóa học” – THPT chuyên.......................................................................................................................................... 127

2.5.1. Đối với học sinh ....................................................................................................... 127

2.5.2. Đối với giá o viê n ..................................................................................................... 128

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM. ................................................................................ 129

3.1. Mục đích thực nghiệm .................................................................................................. 129

3.2. Đối tượng thực nghiệm ............................................................................................... 129

3.3. Nội dung thực nghiệm .................................................................................................. 130

3.4. Tiến hành thực nghiệm................................................................................................ 130

3.5. Phương phá p xử lı́ ke� t quả thực nghiệm ............................................................. 131

3.6. Ke� t quả thự c nghiê

TA� I LIE�

̣ m ..................................................................................................... 132 ̣ N ....................................................................................................................................... 138 KE� T LUA�

̣ U THAM KHA� O .............................................................................................................. 143

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU - CHỮ VIẾT TẮT

CNTT : cô ng nghê ̣ thô ng tin

CD : compact disc đı̃a quang đượ c sử dụ ng đe� lưu giữ liê ̣ u so�

CSS : cascading Style Sheets – Bảng kiểu xếp chồng

ĐC : đo� i chứ ng

ĐHSP : đạ i họ c sư phạ m

GV : Giá o viê n

HĐ : hoạ t đô ̣ ng

HS : Họ c sinh

HTML : hypertext Markup Language – Ngôn ngữ liên kết siêu văn bản

ICT : information and communication Technology – Cô ng nghê ̣ thô ng tin và

truye� n thô ng

IChO : International Chemistry Olympiad – Olympic hó a họ c quo� c te�

NXB : nhà xua� t bả n

TB : trung bı̀nh

kđ

THPT : Trung họ c pho� thô ng

T : đạ i lượ ng kie� m định Student

TN : thự c nghiê ̣ m

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bả ng 2.1. Oxidation numbers of atoms in covalent molecules and ions

with covalent bonds……………...……………………………………………….. 46

Bả ng 2.2. Some elements always have the same oxidation number in

compounds.47

Bả ng 2.3. So� oxi hó a củ a cá c nguyê n tử trong phâ n tử cô ̣ ng hó a trị

và cá c ion vớ i liê n ke� t cô ̣ ng hó a trị.……………………………………………….82

Bả ng 2.4. Cá c nguyê n to� luô n có cù ng so� oxi hó a trong cá c hợ p cha� t.……………82

Bả ng 3.1. Cá c lớ p thự c nghiê ̣ m và đo� i chứ ng…………………………………….127

Bả ng 3.2. Đie� m bà i kie� m tra la� n 1..………………………………………………130

Bả ng 3.3. Đie� m bà i kie� m tra la� n 2………………………………………………..130

Bả ng 3.4. Đie� m to� ng hợ p 2 bà i kie� m tra………………………………….………131

Bả ng 3.5. Phâ n pho� i ta� n sua� t 2 bà i kie� m tra………………………………………131

Bả ng 3.6. Phâ n pho� i ta� n sua� t lũ y tı́ch 2 bà i kie� m tra…………………….………..132

Bả ng 3.7. To� ng hợ p ke� t quả họ c tâ ̣ p củ a 2 bà i kie� m tra……..……………………133

kđ

Bả ng 3.8. Tổng hợp các tham số đặc trưng của 2 bài kiểm tra………………...…134

của 5 cặp ĐC-TN……………………………………..…135 Bả ng 3.9. Thống kê T

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.2. Mô hình lượng giá bốn bậc theo Kirkpatrick…………………..………..26 Hı̀nh 1.1. Ca� u trú c củ a quá trı̀nh dạy họ c………………………………..…………16 Hình 1.3. Màn hình làm việc của Adobe Flash CS5 Professional…………………27

Hình 1.4. Màn hình làm việc của Adobe DreamWeaver CS5……………………..28

Hı̀nh 1.5. Mà n hı̀nh là m viê ̣ c củ a Cyberlink Power Director 8……………………29

Hı̀nh 2.36. Sơ đo� ca� u trú c sá ch điê ̣ n tử …………………………...………………118

Hı̀nh 2.37. Giao diê ̣ n trang chủ ……………………………………………...……119

Hı̀nh 2.38. Giao diê ̣ n trang “Kie� n thứ c”.…………………………………...…….120

Hı̀nh 2.39. Giao diê ̣ n trang “Bà i tâ ̣ p”……………………………………...……...121

Hı̀nh 2.40. Giao diê ̣ n trang “Thư giã n”……………………………………...……122

Hı̀nh 2.41. Giao diê ̣ n trang “Liê n hê ̣ ”……………………………………...……..123

Hı̀nh 2.42. Giao diê ̣ n trang “IChO”.………………………………………...……124

Hı̀nh 2.43. Giao diê ̣ n trang “Lịch sử điê ̣ n hó a họ c”………………………...…….125

Hı̀nh 3.1. Đo� thị đườ ng lũ y tı́ch củ a TN và ĐC……..............................................133

Hı̀nh 3.2. Bie� u đo� to� ng hợ p ke� t quả họ c tâ ̣ p củ a lớ p TN và ĐC……….…………134

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Từ xưa đến nay, việc tìm kiếm, phát hiện và bồi dưỡng nhân tài, những

người có năng lực trong một số lĩnh vực nhất định luôn là một trong những mối

quan tâm hàng đầu của tất cả các quốc gia. Ở một nước đang trong giai đoạn

cao trào của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước như nước ta thì

vấn đề phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao lại càng trở nên cấp bách hơn

bao giờ hết. Do vậy, yêu cầu đào tạo thế hệ học sinh THPT đang tăng lên rất

nhanh cả về số lượng và chất lượng.

Đất nước ta đang trong thời kì phát triển, ngành Hóa học lại đóng một

vai trò rất quan trọng trong xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc. Trong tương lai không

xa, để đảm bảo cho sự phát triển không ngừng của nền công nghiệp hóa chất

nước nhà cần phải có một lực lượng, đội ngũ cán bộ giỏi trong các lĩnh vực công

nghệ hóa học. Nằm trong nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà trong công

cuộc đổi mới đất nước hiện nay, việc bồi dưỡng học sinh giỏi về Hóa học ở

trường phổ thông có một vị trí không thể thiếu được.

Chúng ta đã và đang phát hiện nhân tài hóa học qua các kì thi học sinh

giỏi ở các cấp và quan trọng nhất là kì thi học sinh giỏi quốc gia môn hóa học.

Tuy nhiên, chưa thể dừng lại ở đó, trong thời kì đất nước đang hội nhập với thế

giới thì các kì thi quốc tế, olympic chính là một sân chơi đầy thử thách cho

những học sinh ưu tú của ta. Để nâng cao hiệu quả trong việc bồi dưỡng học

sinh giỏi về Hóa học để dự thi Olympic quốc tế thì xây dựng một hệ thống sách

điện tử (e-book) bằng ngôn ngữ tiếng anh giúp cho học sinh có thể tự học, tự

đánh giá khả năng bản thân qua đó sẽ góp phân nâng cao chất lượng trong các

kì thi, và khắc phục thực trạng thiếu thốn tài liệu tiếng Anh cho học sinh là một

việc làm rất cần thiết.

Trong các kì thi học sinh Olympic quốc tế phần điện hóa học luôn chiếm

một phần không nhỏ trong các đề thi. Bên cạnh đó, lí thuyết phần này thường

mang tính trừu tượng, khó hiểu vì vậy học sinh thường cảm thấy khó khăn khi

giải các bài tập về nó. Từ những lí do đó đã thôi thúc em chọn đề tài “XÂY

DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC PHẦN ĐIỆN HÓA HỌC BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG ANH – CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN”. 2. Mục đích nghiên cứu

Thiết kế một sách điện tử phần “Điện hóa học” bằng ngôn ngữ tiếng anh

nhằm hỗ trợ việc dạy và học ở trường THPT chuyên. 3. Nhiệm vụ của đề tài

 Nghiên cứu một số nội dung làm cơ sở lí luận cho đề tài:  Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học;

 Cơ sở lí luận về việc học và tự học;

 Cơ sở lí thuyết phần điện hóa học.

Lí thuyết phần mềm Dreamweaver và các phần mềm làm trắc nghiệm.

- Nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu phần điện hóa học nhằm xây dựng hệ thống

lý thuyết điện hóa bằng ngôn ngữ tiếng Anh theo hướng đơn giản, dễ nghiên

cứu phát huy tính tích cực, tự lực, tự giác của học sinh. -

Sưu tầm các đề thi, phân loại và hệ thống hoá các dạng bài tập hoá học phần

- điện hóa học trong các kì thi học sinh giỏi môn Hoá học quốc tế bằng tiếng Anh.

Đề xuất một hệ thống bài tập điển hình dùng trong bồi dưỡng học sinh giỏi

- hoá học (phần “Điện hóa học”) bằng tiếng Anh trong các trường THPT chuyên. - Xây dựng sách điện tử phần điện hóa học bằng ngôn ngữ tiếng anh.

Thực nghiệm sư phạm. 4. Khách thể nghiên cứu Tổng kết và rút ra bài học kinh nghiệm.

Quá trình dạy học hoá học ở trường trung học phổ thông chuyên.

5. Đối tượng nghiên cứu

Việc thiết kế sá ch điê ̣n tử pha� n “Điê ̣ n hó a họ c” – chương trình THPT chuyên

bằng phần mềm Dreamweaver, phần mềm xây dựng ngân hàng trắc nghiệm và

6. Giả thuyết khoa học các phần mềm khác ( Adobe Flash CS5 Professional, ChemOffice, Math type,…).

Nếu xây dựng sách điện tử (phần “Điện hóa học”) bằng ngôn ngữ tiếng Anh có

tính khoa học và khả thi cao thì sẽ góp phần nâng cao hiệu quả việc dạy và học

ở các trường THPT chuyên. 7. Phương pháp nghiên cứu

Sử dụ ng pho� i hợ p cá c phương phá p phâ n tı́ch, to� ng hợ p, phâ n loạ i, hê ̣ tho� ng

hó a trong nghiê n cứ u cá c tà i liê ̣ u lý thuye� t có liê n quan. 

Phương pháp nghiên cứu lí luận:

- Nghiên cứu lí luận về xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học

và tự học của học sinh.

- Nghiên cứu chương “Hiđrocacbon. Nhiên liệu” lớp 9.

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm dùng cho việc

xây dựng sá ch điê ̣ n tử .

 - Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các tài liệu liên quan đến đề tài.

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

- Điều tra thực trạng dạy học hoá học THPT hiện nay.

- Thực trạng sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học.

• - Thực nghiệm sư phạm:

Triển khai việc sử dụng sá ch điê n tử cho học sinh ở các lớp thực

• nghiệm kho� i 10.

Đánh giá tính khả thi và hiệu quả củ a sá ch điê ̣ n tử qua việc sử

 dụng CD.

8. Phạm vi nghiên cứu Phương pháp toán học thống kê, xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm.

Phần kiến thức “Điện hóa học” bằng tiếng Anh – chương trình THPT chuyên.

Một số trường THPT chuyên và các lớp chuyên của các trường THPT

TPHCM.

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Hiện nay, nhờ sự phát triển và thay đổi không ngừng của Internet, thế

giới của chúng ta đã bị xóa nhòa mọi khoảng cách về địa lý. Người học có thể

học mọi lúc, mọi nơi tùy theo sở thích, công việc, năng lực,… chỉ với một máy

tính có nối mạng Internet.

Do đó, ngày càng có nhiều đế tài tiến hành nghiên cứu việc ứng dụng

công nghệ thông tin trong xây dựng các website phục vụ nhu cầu học:

1.Hỉ A Mổi (2005), Thiết kế website tự học môn hóa học lớp 11 chương

trình phân ban thí điểm, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP.HCM.

2. Phạm Dương Hoàng Anh (2006), Phối hợp phần mềm Macromedia

Dreamweaver MX và Macromedia Flash MX 2004 để thiết kế website hỗ trợ

cho việc học tập và củng cố kiến thức môn hóa học phần Hiđrocacbon không no

mạch hở dành cho học sinh THPT, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP.HCM.

3. Đỗ Thị Việt Phương (2006), Ứng dụng Macromedia flash MX 2004 và

Dreamweaver MX 2004 để thiết kế website hỗ trợ cho hoạt động tự học hóa

học của học sinh phổ thông chương “Nhóm halogen” lớp 10, Khóa luận tốt

nghiệp, ĐHSP TP.HCM.

4. Nguyễn Ngọc Anh Thư (2006), Phối hợp phần mềm Macromedia

Dreamweaver MX và Macromedia Flash MX 2004 để tạo trang web hỗ trợ cho

học sinh trong việc tự học môn hóa học lớp 11 nhóm Nitơ chương trình phân

ban thí điểm, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP Hồ Chí Minh.

5. Phạm Thị Phương Uyên (2006), Phối hợp phần mềm Macromedia

Dreamweaver MX 2004 và Macromedia Flash MX 2004 thiết kế website hỗ trợ

cho việc học tập và củng cố kiến thức cho học sinh môn hoá học nhóm oxi – lưu

huỳnh chương trình cải cách, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP Hồ Chí Minh.

6. Lê Thị Xuân Hương (2007), Thiết kế website hỗ trợ việc dạy và tự học

chương Halogen lớp 10 THPT, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP.HCM.

7. Trịnh Lê Hồng Phương (2008), Thiết kế học liệu điện tử chương oxi –

lưu huỳnh lớp 10 hỗ trợ hoạt động tự học hóa học cho học sinh trung học phổ

thông, Khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TP Hồ Chí Minh.

8. Nguyễn Thị Thu Hà (2008), Thiết kế sách giáo khoa điện tử lớp 10 –

nâng cao, chương “Nhóm Halogen”, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP

TP.HCM.

9. Nguyễn Thị Liễu (2008), Thiết kế website hỗ trợ việc dạy và tự học

phần hóa hữu cơ lớp 11 (nâng cao), Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP

TP.HCM.

10. Thái Hoài Minh (2008), Thiết kế website hỗ trợ việc kiểm tra đánh

giá môn hóa học lớp 10 THPT (chương trình nâng cao), Luận văn thạc sĩ giáo

dục học, ĐHSP TP.HCM.

11. Trần Thị Thu Trâm (2008), Sử dụng phương pháp dạy học phức hợp

có ứng dụng công nghệ thông tin để thiết kế bài giảng điện tử bộ môn hóa học ở

trường THCS – lớp 9, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.HCM.

12. Ngô Huyền Trân (2008), Xây dựng hệ thống bài tập, sử dụng một số

phần mềm để dạy học và tạo các đề kiểm tra trắc nghiệm khách quan cho phần

hóa học vô cơ lớp 9, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.HCM.

13. Nhóm phát triển phần mềm sinh viên học sinh (2008), Đĩa VCD học

tốt hóa học lớp 9.

14. Đàm Thị Thanh Hưng (2009), Thiết kế E-book dạy học môn hóa học

lớp 12, chương trình nâng cao, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.HCM.

15. Phạm Thùy Linh (2009), Thiết kế E-book hỗ trợ khả năng tự học của

học sinh lớp 12 chương “Đại cương về kim loại”, chương trình cơ bản, Luận văn

thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.HCM.

16. Vũ Thị Phương Linh (2009), Thiết kế E-book hỗ trợ việc dạy và học

phần hoá hữu cơ

17. THPT (Chương trình nâng cao), Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP

TP.HCM.

18. Trần Tuyết Nhung (2009), Thiết kế sách giáo khoa điện tử (E-book)

chương “Dung dịch – Sự điện li” lớp 10 chuyên hóa học, Luận văn thạc sĩ giáo

dục học ĐHSP TP.HCM.

19. Tống Thanh Tùng (2009), Thiết kế E-book hóa học lớp 12 phần Crom

– Sắt – Đồng hỗ trợ học sinh tự học, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP

TP.HCM.

20. Nguyễn Thị Thanh Thắm (2009), Thiết kế sách giáo khoa điện tử

phần hóa học vô cơ lớp 11- Nâng cao, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP

TP.HCM.

21. Nguyễn Thị Thanh Hoa (2010), Thiết kế Ebook hóa học hỗ trợ giáo

dục môi trường ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.HCM. 1.2. Một số vấn đề về dạy và học

1.2.1. Quá trình dạy học

1.2.1.1. Khái niệm quá trình dạy học [15]

Có nhiều cách tiếp cận khái niệm của quá trình dạy học.

Quan điểm của Vưgotxky L.X (1896 – 1934) và nhiều nhà giáo dục

đương thời, dạy học là quá trình tương tác giữa hoạt động dạy của GV và hoạt

động học của HS. Trong quá trình tương tác đó, GV là chủ thể của hoạt động

dạy, HS là chủ thể của hoạt động học. Muốn dạy tốt, hoạt động dạy của GV chỉ

nên giữ vai trò chủ đạo, hướng dẫn. Với vai trò này, GV một mặt phải lãnh đạo,

tổ chức, điều khiển những hoạt động của HS; mặt khác phải tiếp nhận và điều

khiển , điều chỉnh tốt thông tin phản hồi về kết quả học tập thể hiện trong quá

trình, trong sản phẩm hoạt động học tập của HS. Ngược lại, HS là đối tượng chịu

tác động của hoạt động dạy và là chủ thể của hoạt động học. Muốn học tốt, HS

phải tuân theo sự lãnh đạo, tổ chức và điều khiển của GV; đồng thời phải chủ

động, tích cực và sáng tạo trong hoạt dộng học tập của bản thân. Quá trình

tương tác GV – HS nhằm giúp HS lĩnh hội hệ thống tri thức, hình thành hệ thống

kĩ năng, kĩ xảo vận dụng tri thức; có khả năng vận dụng các thao tác trí tuệ để

lĩnh hội và vận dụng tri thức có hiệu quả. Qua đó, hình thành cho học sinh ý

thức đúng đắn và những phẩm chất, nhân cách của một người công dân.

Theo quan điểm này, dạy học có thể hiểu là quá trình hoạt động phối hợp

giữa GV và HS; trong đó hoạt động của GV giữ vai trò chủ đạo, hoạt động của HS

đóng vai trò chủ động nhằm thực hiện mục đích dạy học.

Mục đích cuối cùng của hoạt động này nhằm bồi dưỡng cho HS hệ thống

tri thức, hiểu biết về mọi vấn đề diễn ra trong cuộc sống, hệ thống kĩ năng sống

(kĩ năng hoạt động trí và lực) để thông qua đó hình thành cho HS quan điểm và

thái độ đúng đắn đối với bản thân, gia đình và xã hội. 1.2.1.2. Cấu trúc quá trình dạy học

Một quá trình dạy học bao gồm các yếu tố: mục đích, nội dung dạy học,

các hoạt động dạy – học và kết quả học tập. Trong hoạt động dạy và học phải có

phương pháp phù hợp. Các yếu tố trên có quan hệ hữu cơ với nhau. Mặt khác,

mục đích dạy học nói riêng và các yếu tố khác của quá trình dạy học nói chung

được xuất phát từ nhu cầu xã hội và chịu sự tác động của điều kiện kinh tế - xã

hội – văn hóa – khoa học,…

Có thể tóm tắt cấu trúc quá trình dạy học bằng sơ đồ sau:

Kết quả dạy học

Dạy ←→ Học HĐ

Mục đích dạy học

Dạy ←→ Học PP

Nhu cầu xã hội Đán h giá dạy học

Nội dung dạy học

MÔI TRƯỜNG KINH TẾ - XÃ HỘI – VĂN HÓA – KHOA HỌC

Hı̀nh 1.1. Ca� u trú c củ a quá trı̀nh dạy họ c

1.2.2. Cơ sở lí luận về tự học

1.2.2.1 Tự học là gì?

Theo từ điển Giáo dục học – NXB Từ điển bách khoa năm 2001 [3]: “Tự

học là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ

năng thực hành”. “tự học là tự mình động não, sử dụng các

năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp…) và có khi cả cơ bắp (khi Theo GS Nguyễn Cảnh Toà n [24],

sử dụng công cụ) cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhân

sinh quan, thế giới quan (như trung thực, khách quan, có chí tiến thử, không ngại

khó, ngại khổ, lòng say mê khoa học, ý chí muốn thi đỗ, biến khó khăn thành thuận

lợi) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở

hữu của mình…”.

[17] Tự học thể hiện bằng cách tự đọc tài liệu sách giáo khoa, sách tham

khảo, nghe radio, xem tivi, xem phim, giao tiếp với người có học, các chuyên gia và

những người hoạt động thực tiễn ở các lĩnh vực khác nhau. Người tự học phải biết

lựa chọn, phân loại, hệ thống hóa tài liệu, tìm ra những điểm quan trọng nhất của tài

liệu đã đọc, đã nghe, biết cách ghi chéo những điều cần thiết, biết tra cứu trong thư

viện, biết tổng quan,… Học sinh biết tự học còn có khả năng hoạt động trong các

nhóm ngoại khóa, nhóm thực nghiệm, thực hiện các bài tập chuyên môn

1.2.2.2 Các hình thức của tự học

Theo PGS-TS. Trịnh Văn Biều [1], có 3 hình thức tự học:

- Tự học không có hướng dẫn: Người học tự tìm lấy tài liệu để đọc, hiểu, vận

dụng các kiến thức trong đó. Cách học này sẽ đem lại rất nhiều khó khăn cho người

học, mất nhiều thời gian và đòi hỏi khả năng tự học rất cao.

- Tự học có hướng dẫn: Có giáo viên ở xa hướng dẫn người học bằng tài liệu

hoặc bằng các phương tiện thông tin khác.

- Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Có tài liệu và giáp mặt với giáo viên trong

một số tiết trong ngày, trong tuần, được thầy hướng dẫn giảng giải sau đó về nhà tự

học.

Ngoài ra trong một số tài liệu, bên cạnh 3 hình thức tự học trên, người ta còn

phân loại tự học thêm hai hình thức là:

- Tự học mò mẫm: đây là hình thức tự học của những người không có điều

kiện đi học, không có GV để học, tri thức thu nhận được là các kinh nghiệm sống.

Xã hội càng phát triển thì hình thức học này càng bị thu hẹp.

- Tự học trong cuộc sống: thường gặp ở những nhà văn, nhà văn hóa, nhà

kinh tế, nhà chính trị,…

1.2.2.3. Chu trình tự học

Gồm 3 giai đoạn: Tự nghiên cứu; tự điều chỉnh; tự kiểm tra, tự điều

chỉnh. Tự nghiên cứu

Người học tự tìm tòi, quan sát, mô tả, giải thích, phát hiện vấn đề, định

hướng, giải quyết vấn đề, tự tìm ra kiến thức mới (chỉ mới đối với người học)

và tạo ra sản phẩm ban đầu hay sản phẩm thô có tính chất cá nhân. Tự thể hiện

Người học tự thể hiện mình bằng văn bản, lời nói, tự sắm vai trong các

tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sản phẩm cá nhân ban

đầu của mình, tự thể hiện qua sự hợp tác, trao đổi, đối thoại, giao tiếp với các

bạn và thầy, tạo ra sản phẩm có tính chất xã hội của cộng đồng lớp học. Tự kiểm tra, tự điều chỉnh

Sau khi tự thể hiện mình qua sự hợp tác, trao đổi với các bạn và thầy, sau

khi thầy kết luận, người học tự kiểm tra, tự đánh giá sản phẩm ban đầu của

mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học (tri thức). 1.2.2.4. Vai trò của tự học

- Tự học có ý nghĩa quyết định đối với sự thành đạt của mỗi người.

- Tự học khắc phục nghịch lý giữa thời gian học tập hữu hạn và khát

vọng học tập vô hạn. Đối với học sinh THPT, ba năm học trong trường khó có

thể tiếp thu một lượng kiến thức, kĩ năng rất lớn của chương trình, do đó tự

học là giải pháp khoa học giúp giải quyết mâu thuẫn giữa thời gian học tập ít ỏi

và khối lượng thông tin khổng lồ.

- Tự học là con đường tự khẳng định của mỗi người. Giúp giải quyết mâu

thuẫn giữa khát vọng tốt đẹp về học vấn và hoàn cảnh khó khăn của cá nhân.

- Tự học là yếu tố quan trọng trong quá trình học tập và phát triển của

mỗi con người, trong nâng cao chất lượng kiến thức và hiệu quả học tập, góp

phần rèn luyện kĩ năng và cách học.

- Tự học giữ vai trò quan trọng trong đổi mới chất lượng giáo dục và đào

tạo, một trong những yêu cầu bức thiết của nền giáo dục nước ta hiện nay. Việc

đổi mới từ lối dạy theo hướng “nhồi nhét”, thụ động đọc chép sang hướng tích

cực hóa người học sẽ phát huy được các tiềm năng của HS như tích cực, tự giác,

chủ động, sáng tạo trong lĩnh hội kiến thức.

Tóm lại, tự học là xu hướng tất yếu để phát triển tri thức nhân loại và là

biện pháp sư phạm đúng đắn áp dụng cho HS trung học phổ thông hiện nay. 1.2.2.5. Tự học qua mạng và lợi ích của nó

a. Tự học qua mạng

Tự học qua mạng là hình thức của tự học mà không dùng lời nói trực tiếp

để giao lưu với nhau, mà dùng các phương tiện khác đó là máy tính có kết nối

mạng Internet. Người học chủ động tìm kiếm tri thức để thỏa mãn những nhu

cầu hiểu biết của mình tự củng cố, tự phân tích, tự đào sâu, tự đánh giá, tự rút

kinh nghiệm…với sự hỗ trợ của máy tính. b. Lợi ích của việc học qua mạng

- Không bị giới hạn bởi không gian và thời gian: sự phổ cập rộng rãi của

Internet đã dần xóa đi khoảng cách về thời gian và không gian, điều này cho

phép các học viên học bất cứ lúc nào và bất cớ nơi đâu.

- Tính hấp dẫn: với sự hỗ trợ của công nghệ multimedia, tính năng siêu

liên kết những bài giảng tích hợp text, hình ảnh minh họa, âm thanh tăng thêm

tính hấp dẫn của bài học. Người học giờ đây không chỉ còn nghe giảng mà còn

được xem những ví dụ minh họa trực quan, thậm chí còn có thể tiến hành

tương tác với bài học nên khả năng nắm bắt kiến thức cũng tăng lên.

- Tính linh hoạt: tự học qua mạng được phục vụ theo nhu cầu người học,

chứ không nhất thiết phải theo một thời gian biểu cố định. Vì thế người học có

thể điều chỉnh quá trình học, lựa chọn cách học phù hợp nhất với hoàn cảnh

của mình.

- Dễ tiếp cận và truy cập ngẫu nhiên: bảng danh mục bài giảng sẽ cho

phép học viên lựa chọn đơn vị tri thức, tài liệu một cách tùy ý theo trình độ

kiến thức và điều kiện truy nhập mạng của mình. Học viên tự tìm ra các kĩ năng

học cho riêng mình với sự giúp đỡ của những tài liệu trực tuyến.

- Tính cập nhật: nội dung khóa học thường xuyên được cập nhật và đổi

mới nhằm đáp ứng tốt nhất và phù hợp nhất với học viên.

- Học có sự hợp tác, phối hợp: HS có thể dễ dàng trao đổi với nhau qua

mạng qua quá trình học, trao đổi giữa các học viên và với GV. Các trao đổi này

hỗ trợ tích cực cho quá trình học tập của học viên.

- Tâm lý dễ chịu: mọi rào cản về tâm lý giao tiếp của cả người dạy và

người học đều bị xóa bỏ, mọi người tự tin hơn trong việc trao đổi quan điểm.

- Các kỹ năng giao tiếp, làm việc hợp tác, tự điều chỉnh để thích ứng của

người học sẽ được hoàn thiện không ngừng.

- Sự tương tác giữa người dạy và người học vẫn được duy trì thông qua

các diễn đàn (forum), hội thoại trực tuyến (chat), thư từ (email), hội nghị

truyền hình (video conferencing)…

1.2.3. Mục tiêu đào tạo học sinh giỏi [23]

Học sinh giỏi có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so

với các bạn cùng lớp vì thế cần có một chương trình đào tạo học sinh giỏi để

đáp ứng được tài năng của họ.

Mục tiêu chính của chương trình dành cho học sinh giỏi và học sinh tài năng

nhìn chung ở các nước đều khá giống nhau. Có thể nêu lên một số điểm chính

sau đây:

- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí

tuệ của trẻ.

- Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.

- Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.

- Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự chịu trách nhiệm.

- Khuyến khích sự phát triển của lương tâm và ý thức trách nhiệm cho đóng

góp xã hội.

- Phát triển phẩm chất lãnh đạo.

Ở Việt Nam, theo đề án của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2008, sẽ phấn đấu

xây dựng và phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống, với nhiệm vụ

chủ lực là phát hiện những học sinh có tư chất thông minh, khá giỏi nhiều môn

học sau đó bồi dưỡng các em trở thành những học sinh có tình yêu đất nước, ý

thức tự lực, có nền tảng kiến thức vững vàng, có phương pháp tự học, tự nghiên

cứu, có sức khỏe tốt và tiếp tục đào tạo các em trở thành nhân tài đáp ứng yêu

cầu phát triển đất nước trong thời kì hội nhập quốc tế. Như vậy, để phát huy

được năng lực tư duy của các học sinh giỏi hóa học nói riêng cần phải có

phương pháp dạy học hợp lý, góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập

của học sinh giỏi hóa học. 1.3. Cơ sở lý luận về sách điện tử (e-book)

1.3.1. Khái niệm về sách điện tử.

Theo trang web www.thuvien-ebook.com [56] “E-book là từ viết tắt của

electronic book (sách điện tử).”. Merriam Webster [30] định nghĩa sách điện tử

là một cuốn sách được sáng tác hoặc chuyển đổi sang định dạng kỹ thuật số để

hiển thị trên màn hình máy tính hoặc các thiết bị cầm tay. Sách điện tử đáp ứng

các điều kiện sau đây:

- Chúng được đánh giá như là sách.

- Chúng có thể được truy cập thông qua một loạt các định dạng và các

thiết bị điện tử, từ máy tính để bàn đến các thiết bị di động.

- Chúng được làm dưới dạng kỹ thuật số, hoặc là bản sao điện tử của

sách in, hoặc là những sản phẩm có cùng nội dung như sách in nhưng có bổ

sung thêm nội dung và các tính năng đặc biệt.

Năm 2008, Vassiliou và Rowley[31] đưa ra định nghĩa sá ch điê ̣ n tử

gồm hai phần sau đây:

(1) Sách điện tử là một đối tượng kỹ thuật số với văn bản và / hoặc

các nội dung khác, là kết quả của việc tích hợp các khái niệm quen thuộc của

một cuốn sách với các tính năng có thể được đáp ứng trong môi trường điện

tử.

(2) Sách điện tử, thường có nhiều tính năng sử dụng như chức năng

tìm kiếm, tham chiếu chéo, liên kết siêu văn bản, đánh dấu, chú thích, đối

tượng đa phương tiện và công cụ tương tác.

Đồng thời, họ chỉ ra định nghĩa về sách điện tử cần phải phản ánh cả

hai đặc tính cố hữu của nó như đã trình bày ở trên, kết hợp với tính chất

năng động và phát triển liên tục. sách điện tử như một cuốn sách bình

thường nhưng có bổ sung nhiều hình ảnh, phim thí nghiệm, nhiều bài tập hóa Trong luận văn này, có thể hiểu

học…và được sử dụng thông qua hệ thống máy tính

1.3.2. Đặc điểm của sách điện tử

So với sách in truyền thống, sách điện tử có khả năng để cung cấp cho

người sử dụng những lợi ích chính sau đây: duyệt web, tìm kiếm từ khóa

trong một cuốn sách và qua một bộ sưu tập sách, giao diện tìm kiếm tùy

biến, chiết xuất, so sánh, đánh giá sự phù hợp và chất lượng thông tin được

trình bày. Họ cũng có thể kết hợp tính năng khác như siêu liên kết, đánh

dấu, chú thích, tô màu chữ, gạch chân; liên kết với các phần khác của cuốn

sách hoặc các nguồn lực bên ngoài như từ điển; liên kết với các đối tượng đa

phương tiện phức tạp bao gồm các file phim và flash... Tương tác cao giữa

người sử dụng và sách điện tử có thể đạt được với việc tăng cường thao tác

góp ý, hội thảo, diễn đàn và công cụ phục vụ trò chuyện. Thông tin trong

một cuốn sách điện tử có thể được cắt, dán, in hoặc lưu lại để sử dụng sau

này. Các thiết bị đọc của sách điện tử dễ mang theo và có thể dễ dàng truy

cập gần như ngay lập tức bằng cách sử dụng các trình duyệt web tiêu chuẩn

mà không bị hạn chế bởi thời gian hay không gian.

1.3.3. Những ưu điểm và hạn chế của sách điện tử [30]

Nhìn chung, có cả lợi thế và khó khăn trong việc sử dụng sách điện tử

ngày nay.

Về lợi thế:

- Khả năng tìm kiếm nhanh: Độc giả có thể tìm kiếm và tìm thấy chính

xác một từ hoặc đối tượng trong vài giây.

- Điều chỉnh: sách điện tử có thể được cập nhật thường xuyên và liền

mạch hơn.

- Khả năng di chuyển: Một thiết bị nhỏ có thể mang theo hàng ngàn bộ

sách điện tử.

- Sự đa dạng: Có rất nhiều các thiết bị đọc sách điện tử và thiết bị cầm tay

để lựa chọn.

- Khả năng đọc: Độc giả có thể tăng hoặc giảm kích thước phông chữ văn

bản và kích thước của hình ảnh và số liệu để dễ đọc.

- Gia tăng giá trị tính năng: Nhiều sách điện tử đi kèm với video, âm

thanh, câu đố, hình ảnh động và các hiệu ứng mà làm cho chúng tương tác tốt

hơn với người sử dụng.

- Tiết kiệm không gian: Sách điện tử giúp giảm yêu cầu về không gian để

đặt kệ sách cho các thư viện.

Về khó khăn:

- Đọc sách trên màn hình điện tử: Không phải luôn luôn thích hợp để đọc

số lượng lớn các văn bản trực tuyến trong thời gian dài, vì các ảnh hưởng xấu,

lâu dài lên đôi mắt.

- Năng lượng từ pin hạn chế: điều này có thể giới hạn thời gian để bạn

đọc hoặc làm việc với một cuốn sách điện tử tại cùng một thời điểm.

- Tính năng bảo mật: các định dạng kỹ thuật số có thể bị ảnh hưởng bởi

virus và phần mềm độc hại.

- Thiếu tiêu chuẩn hóa đối với các thiết bị đa phương tiện và các định

dạng cho sách điện tử có thể gây nhầm lẫn, khó khăn cho người đọc.

- Luật bản quyền: Do sách được đưa lên mạng internet nên các thông tin,

nội dung có thể bị thay đổi, dẫn đến vi phạm nhiều điều khoản trong luật bản

quyền.

- Chi phí tiềm tàng: Trong môi trường học thuật, sử dụng các trang web

dựa trên nền sách điện tử, chẳng hạn như sách giáo khoa điện tử, có thể dẫn

đến giá thành in ấn tăng lên.

- Chi phí đọc sách điện tử trực tiếp có thể tốn kém cho người sử dụng.

Riêng đối với các thư viện, giá mua sách điện tử đắt hơn mua sách in.

1.3.4. Mục đích thiết kế sách điện tử

Thiết kế sách điện tử hỗ trợ cho hoạt động tự học hóa học của HS phổ

thông như là một công cụ tự học thích hợp từ đó nâng cao hiệu quả tự học

thông qua những kiến thức minh họa một cách sinh động, hấp dẫn. Ngoài ra,

khi GV ứng dụng ICT trong dạy học hóa học có thể sử dụng sách điện tử như

một tài liệu.

1.3.5. Các yêu cầu cơ bản của sách điện tử

Do các yêu cầu trên, theo Nguyễn Trọng Thọ [22], để thiết kế sách điện tử để

đáp ứng nhu cầu tự học của HS phải tuân thủ theo đầy đủ năm bước của việc

thiết kế dạy học (ADDIE là chữ viết tắt của 5 bước): 1. Analysis (phân tích tình huống để đề ra chiến lược phù hợp):

Hiểu rõ mục tiêu.

Các tài nguyên có thể có.

Đối tượng sử dụng.

2. Design (thiết kế nội dung cơ bản):

Các chiến lược dạy học.

Siêu văn bản (hypertext) và siêu môi trường (hypermedia).

Hướng đối tượng, kết nối và phương tiện điều hướng.

3. Development (phát triển các quá trình):

Thiết kế đồ hoạ.

Phát triển các phương tiện 3D và đa môi trường (multimedia).

Hình thức và nội dung các trang Web.

Phương tiện thực tế ảo.

Implementation (triển khai thực hiện): 4.

Cần tích hợp với chương trình công nghệ thông tin của trường học :

Chuẩn bị cho phù hợp với thực tế các phòng máy tính.

Thủ tục tiến hành với thầy.

Triển khai trong toàn bộ các đối tượng dạy, học và quản lí.

Quản lí tài nguyên (nhân lực và vật lực).

5. Evaluation (lượng giá):

Đánh giá hiệu quả huấn luyện thường sử dụng mô hình bốn bậc do

Donald Kirkpatrick phát triển (1994). Theo mô hình này, quá trình lượng giá

luôn được tiến hành theo thứ tự vì thông tin của bậc trước sẽ làm nền cho

việc lượng giá ở bậc kế tiếp:

Bậc 1: Phản ứng tích cực hay tiêu cực (Reactions).

Bậc 2: Hiệu quả học tập (Learnings).

Bậc 3: Khả năng chuyển giao hay chuyển đổi (Transfers).

Bậc 4: Kết quả thực tế (Results).

Hình 1.2. Mô hình lượng giá bốn bậc theo Kirkpatrick

1.3.6. Lựa chọn phần mềm thiết kế sách điện tử

Trong khóa luận này, chúng tôi thiết kế sách điện tử dưới dạng một website

nên đã sử dụng các phần mềm dùng xây dựng website.

1.3.6.1. Adobe Flash CS5 Professional

Adobe Flash (Macromedia Flash), hay còn gọi một cách đơn giản là flash,

được dùng để chỉ chương trình sáng tạo đa phương tiện (multimedia) lẫn phần mềm

dùng để hiển thị chúng Macromedia Flash Player.

Flash là công cụ để phát triển các ứng dụng như thiết kế các phần mềm mô

phỏng. Sử dụng ngôn ngữ lập trình ActionScript để tạo các tương tác, các hoạt cảnh

trong phim. Điểm mạnh của flash là có thể nhúng các file âm thanh, hình ảnh động.

Người lập trình có thể chủ động lập các điều hướng cho chương trình. Flash cũng có

thể xuất bản đa dạng các kiểu html, exe, jpg, …để phù hợp với cấc ứng dụng của

người sử dụng trên web, CD, …

Ưu điểm lớn nhất của flash – với đồ họa vectơ – là kích thước file rất nhỏ. Thuận

tiện cho việc truyền tải dữ liệu qua Internet.

Hình 1.3. Màn hình làm việc của Adobe Flash CS5 Professional

1.3.6.2. Adobe dreamweaver CS5 Professional

Dreamweaver là công cụ để thiết kế và phát triển web rất hiệu quả của

Macromedia, cho phép xây dựng những trang web có giao diện tuyệt vời. Vì

Dreamweaver rất dễ sử dụng nên nó tạo ra môi trường rất linh hoạt trong thiết kế

web. Sẽ rất hữu ích nếu sử dụng thành thạo các ngôn ngữ lập trình web, nhưng với

Dreamweaver, vẫn có thể tạo được các website hấp dẫn mà không cần biết nhiều về

HTML, JavaScript…Với Dreamweaver ta có thể:

- Xây dựng trang chủ của E-book và các trang liên kết khác.

- Tạo các liên kết từ trang này đến các trang khác.

- Dễ dàng nhúng các sản phẩm của các chương trình thiết kế web khác như

Flash, Fireworks, Shockwave, Generator, Authorwave …

- Tạo kiểu, bố trí nội dung trang.

- Cho phép người sử dụng chỉnh sửa trực tiếp HTML. Với Quick Tag Editor

bạn có thể nhanh chóng bổ sung hoặc xóa bỏ một HTML mà không phải thoát khỏi

cửa sổ tài liệu. Chế độ soạn thảo trang web bằng HTML giúp chúng ta có thể thiết

kế trang trực tiếp bằng ngôn ngữ HTML.

- Dreamweaver còn hỗ trợ các HTML Styles và Cascading Style Sheet giúp

chúng ta định dạng trang web nhằm tăng tính hấp dẫn khi duyệt các trang web này.

Hình 1.4. Màn hình làm việc của Adobe DreamWeaver CS5

1.3.6.3. Một số phần mềm tiện ích khác

a) Phần mềm viết và vẽ công thức cấu tạo

Chương trình ChemOffice có rất nhiều tính năng và hỗ trợ nhiều chương

trình hóa học khác. Trong ChemOffice chúng tôi sử dụng chủ yếu 2 chương

trình:

- Chem3D Ultra 9.0: dùng để vẽ hoặc chuyển công thức dạng 2D sang 3D.

- ChemDraw Ultra 9.0: dùng để vẽ công thức cấu tạo (dạng 2D) của các

chất vô cơ và hữu cơ, từ công thức có thể biết tên chất hoặc ngược lại, có thể b) Phần mềm chụp ảnh màn hình chuyên nghiệp với SnagIt 9 viết tên gọi của chất, sau đó ChemDraw có thể tự vẽ công thức cấu tạo của chất.

SnagIt là phần mềm chụp màn hình đã từng đoạt nhiều giải thưởng. Sử

dụng SnagIt bạn có thể chọn và chụp bất cứ thứ gì xuất hiện trên màn hình của

bạn và sau đó có thể dễ dàng chèn chữ, mũi tên hoặc hiệu ứng và lưu ảnh chụp

thành 1 file rồi chia sẻ nó ngay lập tức bằng e-mail hoặc IM. Chụp và chia sẻ 1

bài báo, 1 bức ảnh hoặc 1 trang Web trực tiếp từ màn hình của bạn. Hoặc bạn

có thể chụp và chia sẻ 1 phần của 1 ứng dụng đang trên PC của bạn. Chương

trình tự động lưu lại thành 1 trong 23 định dạng file hoặc gửi tới máy in, e-mail

hoặc tới clipboard. Sử dụng trình chỉnh sửa được tích hợp trong SnagIt để

chỉnh sửa, ghi chú và tối ưu hóa bức ảnh của bạn rồi dùng Catalog Browser để

sắp xếp những file ảnh. Ứng dụng này nâng cao thành phẩm của bạn trong khi

c) Cyberlink power director 8-phần mềm biên tập video có thể tạo nhanh những file trình diễn và file văn bản hoàn thiện.

Hı̀nh 1.5. Mà n hı̀nh là m viê ̣ c củ a Cyberlink Power Director 8

Cyberlink là chương trình biên tập phim kĩ thuật số cho phép bạn tạo các

bộ phim và các trình diễn ảnh chuyên nghiệp, hoàn hảo với nhạc nền, lời thuyết

minh, hiệu ứng đặc biệt, hiệu ứng chuyển tiếp và hơn thế nữa.

Các tính năng nổi trội của Cyberlink là:

- Tạo các bộ phim chất lượng cao với tính năng biên tập mạnh mẽ.

- Nâng cao chất lượng video với các công cụ chỉnh sửa tùy biến.

- Thỏa sức sáng tạo với vô vàn hiệu ứng và templates hấp dẫn.

- Chia sẻ các hiệu ứng với cộng đồng biên tập trên Director zone. d) Adobe Photoshop CS3 Xuất các định dang cho Youtube, iPod, PSD, DVD, Blu-Ray, AVCHD.

Adobe Photoshop CS3 là phần mềm chuẩn và dẫn đầu trong việc biên tập

và xử lý hình ảnh chuyên nghiệp với nhiều hiệu ứng biên tập, xử lí và biến đổi

hình ảnh giúp cho công việc xử lí các hình ảnh nhanh chóng.

Photoshop được đánh giá là phần mềm dẫn đầu thị trường về sửa ảnh

bitmap và được coi là chuẩn cho các ngành liên quan tới chỉnh sửa ảnh. Trong

Photoshop có thể mở nhiều dạng thức tập tin khác nhau: Photoshop (.psd),

bitmap (.bmp), ESP (.esp), Gif (.gif), JPEG (.jpg),…

Hı̀nh 1.4. Mà n hı̀nh là m viê ̣ c củ a Adobe Photoshop CS3

1.4. Thực trạng việc dạy và học môn hóa học ở các trường THPT chuyên

[16]

1.4.1. Những khó khăn và yêu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi

Hoá học

Tác giả Nguyễn Thị Ngà, luận án Tiến sĩ Giáo dục học: “Xây dựng và sử

dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần kiến thức cơ sở hóa học

chung – chương trình trung học phổ thông chuyên hóa học góp phần nâng cao

năng lực tự học cho học sinh” [16], đã đưa ra những khó khăn cho giáo viên khi

bồi dưỡng học sinh giỏi:

- Không xác định được giới hạn của các kiến thức cần dạy cho học sinh

sao cho hợp lí, vì đôi lúc đề thi đề cập kiến thức quá rộng.

- Sách giáo khoa chuyên hóa lượng bài tập ít, các tài liệu tham khảo có

nhiều bài đề cập đến kiến thức quá xa chương trình.

- Đề thi học sinh giỏi hóa học quốc gia những năm gần đây không công

bố đáp án.

- Một số kiến thức giữa các tài liệu chưa thống nhất, gây khó khăn cho GV

trong việc tham khảo và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học.

- Kinh phí dành cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi chưa được chú

trọng.

- Học sinh và phụ huynh chưa thật sự yên tâm do chính sách đặc cách

của học sinh đạt giải chưa ổn định, đồng thời công sức ôn thi vào đại học nhỏ

hơn mà hiệu quả lại cao hơn.

Cũng theo tác giả Nguyễn Thị Ngà [16], GV khi bồi dưỡng học sinh giỏi

hóa học có những yêu cầu sau:

- Nên giới hạn kiến thức trước mỗi kì thi học sinh giỏi hóa học.

- Bên cạnh sách giáo khoa cần có thêm nhiều sách bài tập chuyên hóa.

- Thường xuyên tổ chức (ở mức toàn quốc hoặc mức cụm) các lớp bồi

dưỡng hoặc các hội nghị trao đổi kinh nghiệm giữa các GV trực tiếp bồi dưỡng

học sinh giỏi.

- Trang bị thêm nhiều phòng thí nghiệm hóa học ở các trường THPT

chuyên.

- Nên sớm có chính sách cụ thể và rõ ràng để động viên kịp thời các GV

trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi, nhất là khi có kết quả tốt.

1.4.2. Thực trạng tự học của học sinh giỏi, học sinh chuyên Hoá học

Tác giả Nguyễn Thị Ngà [16] đã tiến hành điều tra về tình hình tự học

của 368 HS chuyên hóa ở 6 tỉnh, thành phố: Vĩnh Phúc, Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc

Giang, Hậu Giang, Đồng Tháp, Đà Nẵng, Hải Phòng, Huế, Hải Dương và thành

phố Hồ Chí Minh. Kết quả như sau: 1.4.2.1. Tình hình học tập của học sinh ở các trường THPT chuyên

- 53/368 HS (14,40 %) cho rằng chỉ cần học trên lớp là đủ.

- 20/368 HS (5,43 %) cho rằng tự nghiên cứu tài liệu là chính.

- 310/368 HS (84,24 %) cho rằng cần tự nghiên cứu những phần GV gợi

ý.

Số liệu trên cho thấy thực trạng HS ở các trường THPT chuyên muốn đạt

kết quả cao trong các kì thi học sinh giỏi thì phải lĩnh hội một kiến thức vô cùng

lớn. Nếu chỉ học trên lớp là chưa đủ, hàng ngày các em phải dành nhiều thời

gian cho việc tự học. Tuy nhiên việc tự học của các em cần có sự định hướng

của GV. 1.4.2.2. Thời gian và hình thức tự học

a. Thời gian dành cho tự học ở nhà

- 280/368 HS (76,08 %) sử dụng 4 -5 giờ/ngày cho việc tự học.

- 121/368 HS (32,88 %) sử dụng 3 – 4 giờ/ngày cho việc tự học. b. Hình thức tự học ở nhà

- 280/368 HS (69,56 %) có đọc lại bài trên lớp.

- 157/368 HS (42,66 %) có tìm tư liệu trên mạng.

- 125/368 HS (33,96 %) chuẩn bị bài trên lớp theo hướng dẫn của GV.

- 250/368 HS (67,93 %) đọc tất cả các vấn đề có liên quan đến bài học.

Kết quả điều tra cho thấy đa số HS ở các lớp chuyên đều có khả năng tự

học. Nhưng trên thực tế các em mất rất nhiều thời gian dành cho việc tự học

nhưng hiệu quả không cao, nguyên nhân là lượng kiến thức quá nhiều và một

phương pháp tự học chưa có ở HS, ví dụ như đọc lan man, cái gì cũng đọc, bài

tập nào cũng làm, chưa hệ thống hóa được lý thuyết và phương pháp giải toán

… Điều đó cho thấy việc tự học của HS ở các lớp chuyên hiện tại còn nhiều bất

cập chủ yếu đọc lại bài trên lớp (69,56 %) hoặc mất nhiều thời gian cho việc

học kiến thức mới nhưng chưa hiệu quả. Vì vậy, GV cần có hướng dẫn về nội

dung, phương pháp học tập cho HS và yêu cầu kết quả cần đạt được để HS thực

hiện và có cách học hiệu quả hơn. Kết luận:

Các số liệu điều tra cho thấy HS ở các lớp chuyên đã xác định đúng vị trí

về tự học khi học ở các trường THPT chuyên. Nhưng do không có hướng dẫn

của GV và tài liệu học tập phù hợp, mặt khác do khả năng thu thập, xử lý các

thông tin cho học tập của HS còn chưa tốt, chưa biết khái quát, tổng hợp thành

các nội dung cơ bản của bài học mà chỉ liệt kê chung chung theo giáo trình,

chưa biết phân tích để vận dụng nên chỉ nắm lí thuyết theo sách, chưa có sự

luyện tập để củng cố, rèn luyện kĩ năng. Các GV dạy ở các trường THPT chuyên

đã thực hiện đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng cường tự học của

HS như giao bài cho HS chuẩn bị nhưng chưa hướng dẫn cách học nên HS lúng

túng trong việc tự học kiến thức mới hoặc khi vận dụng kiến thức đã học ở các

bài tập khó.

Các kết quả điều tra ở các trường THPT chuyên còn cho thấy chương

trình, SGK, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu và khó cập nhật kịp thời với sự

bùng nổ của công nghệ thông tin và sự phát triển quá nhanh của khoa học, công

nghệ hiện đại. Việc khai thác nguồn tài liệu thông qua mạng internet của GV và

HS còn hạn chế.

Thực trạng này cho thấy cần phải xây dựng những tài liệu có nội dung

kiến thức tổng hợp, hướng dẫn phương pháp học tập và đánh giá kết quả việc

tự học dành cho HS trường THPT chuyên.

Chương 2

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SÁCH ĐIỆN TỦ PHẦN ĐIỆN HÓA

HỌC BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG ANH- CHƯƠNG TRÌNH THPT

CHUYÊN

2.1. Tổng quan về phần “Điện hóa học”

2.1.1. Vị trí

Phần “Điện hóa học” nằm trong chương cuối của chương trình THPT lớp 10

chuyên hóa.

2.1.2. Mục tiêu

Miê u tả và giả i thı́ch ve� phả n ứ ng oxi hó a khử theo sự trao đo� i electron

và sự thay đo� i so� oxi hó a.

Thie� t lâ ̣ p phương trı̀nh oxi hó a khử sử dụ ng phương phá p thă ng ba� ng

hai bá n phương trı̀nh.

Định nghı̃a khá i niê ̣ m the� điê ̣ n cự c và the� (điê ̣ n cự c) oxi hó a khử và the�

pin tiê u chua� n.

̣ n cự c hidro tiê u chua� n (S.H.E)

̣ n cự c tiê u chua� n củ a:

Miê u tả điê - Miê u tả phương phá p dù ng đe� đo the� điê - Kim loạ i và phi kim trong dung dịch ion củ a chú ng.

Ion củ a cù ng 1 nguyê n to� vớ i cá c trạ ng thá i oxi hó a khá c nhau.

Dự đoá n định tı́nh ve� sự thay đo� i giá trị củ a the� điê ̣ n cự c khi có sự thay

đo� i no� ng đô ̣ dung dịch ion.

Tı́nh the� pin tiê u chua� n ba� ng cá ch cô ̣ ng hai the� điê ̣ n cự c tiê u chua� n.

Sử dụ ng the� pin đe� :

Giả i thı́ch hay dự đoá n hướ ng di chuye� n củ a dò ng electron trong

- pin điê ̣ n đơn giả n.

Dự đoá n mô ̣ t phả n ứ ng oxi hó a khử có xảy ra hay khô ng.

/O ) và cá c bı̀nh Bie� t ứ ng dụ ng củ a cá c loạ i pin (như pin nhiê n liê ̣ u H

điê ̣ n (a� c quy) cả i tie� n (như a� c quy chı̀) vớ i kı́ch thướ c nhỏ hơn, kho� i lượ ng nhẹ

hơn và sứ c điê ̣ n đô ̣ ng lớ n hơn.

̣ c xá c định kho� i lượ ng củ a sả n

Trı̀nh bày cá c ye� u to� ả nh hưở ng đe� n viê - ̣ n cự c trong quá trı̀nh điê pha� m tá ch ra ở điê ̣ n phâ n:

- Ne� u cha� t điê ̣ n ly là cha� t nó ng chảy hay dung dịch đo� ng nha� t.

The� điê ̣ n cự c liê n quan đe� n cha� t tá ch ra.

Tı́nh định lượ ng điê ̣ n lượ ng sinh ra trong quá trı̀nh điê ̣ n phâ n (vı́ dụ tı́nh

từ cườ ng đô ̣ dò ng điê ̣ n và thờ i gian hay tı́nh từ kho� i lượ ng kim loạ i phó ng

thı́ch).

Tı́nh kho� i lượ ng hoă ̣ c the� tı́ch (khı́) sả n pha� m tá ch ra trong suo� t quá

trı̀nh điê ̣ n phâ n.

Miê u tả và xá c định ha� ng so� Avogadro ba� ng phương phá p điê ̣ n phâ n.

Miê u tả quá trı̀nh anod hó a nhô m (kè m theo phả n ứ ng trê n điê ̣ n cự c).

Miê u tả cá ch điê ̣ n phâ n tinh che� đo� ng (kè m theo phả n ứ ng điê ̣ n cự c).

2.1.3 Cấu trúc phần “Điện hóa học”

Chapter 1. Oxidation and reduction as electron transfer

Chapter 2. Oxidation number

Chapter 3. Oxidation and reduction as change in oxidation number

Chapter 4. Electrode potentials

Chapter 5. The electrochemistry series

Chapter 6. Electric cells

Chapter 7. Standard Redox potentials

Chapter 8. The redox series

Chapter 9. Redox potencials and electric cells

Chapter 10. Practical batteries for use in society and in industry

Chapter 11. Electrolysis

Chapter 12. Extraction of Metals by Electrosys

Dịch ra tiếng Việt:

Chương 1: Quá trình oxi hóa và quá trình khử theo sự trao đổi electron.

Chương 2: Số oxi hóa.

Chương 3: Quá trình oxi hóa và quá trình khử theo sự thay đổi số oxi

hóa.

Chương 4: Thế điện cực

Chương 5: Dãy điện hóa.

Chương 6: Pin điện.

Chương 7: Thế oxi hóa – khử tiêu chuẩn (thế điện cực oxi hóa – khử tiêu

chuẩn).

Chương 8: Dãy oxi hóa – khử.

Chương 9: Thế oxi hóa – khử và pin điện.

Chương 10: Ứng dụng bình điện trong đời sống và trong công nghiệp.

Chương 11: Sự điện phân.

Chương 12: Chiết kim loại bằng phương pháp điện phân.

2.2. Nguyên tắc xây dựng sách điện tử

Để đảm bảo thành công cho sách điện tử, quá trình thiết kế sách phải

dựa theo các nguyên tắc chặt chẽ:

2.2.1. Cấu trúc sách điện tử cần chặt chẽ và dễ sử dụng

Sách điện tử phải có cấu trúc càng rõ ràng, dễ hiểu càng tốt. Sách điện tử

phải được thiết kế sao cho người sử dụng có thể hình dung ngay được cách

thức sử dụng và tìm thấy các thông tin mà họ quan tâm. Và do sách được xuất

bản nhằm phục vụ nhu cầu của nhiều đối tượng với các trình độ khác nhau nên

cần tạo lập được môi trường thân thiện với từng nhóm đối tượng.

2.2.2. Nội dung phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, đầy đủ và súc tích

Với nguồn kiến thức và số lượng bài tập rất lớn từ các tài liệu tham khảo,

người soạn sẽ dễ làm cho sách điện tử bị quá tải đối với HS. Do đó, cần bám sát

chương trình và bám sát sách tham khảo chính.

Từ ngữ được dùng trong sách điện tử cần dễ hiểu, chính xác về mặt khao

học. Thuật ngữ hóa học cần được cập nhật theo chương trình giảng dạy hiện

hành để đảm bảo tính nhất quán, chẳng hạn không dùng từ “phân tử gam” mà

sử dụng khái niệm “khối lượng mol phân tử”.

2.2.3. Đảm bảo tính thẩm mĩ, khoa học về hình thức

2.2.3.1. Màu sắc của hình nền

Tuân thủ nguyên tắc tương phản, nền trắng hay sáng thì dùng chữ màu

đen. Nền màu sậm thì ngược lại, dùng chữ màu trắng hay sáng. 2.2.3.2. Font chữ

Dùng font chữ đậm, rõ, gọn (Arial, Tahoma,…), hạn chế dùng các font có

đuôi (VNI – Times, VNI – Brush,…) và không nên sử dụng quá nhiều font vì sẽ

gây rối mắt. 2.2.3.3. Cỡ chữ

Nên dùng cỡ chữ 20 trở lên khi tiến hành trình chiếu cho khoảng 50

người, nếu sử dụng với mục đích cá nhân có thể thu nhỏ cỡ chữ cho phù hợp. 2.2.3.4. Các đối tượng khác

Không nên để nội dung tràn đầy trên các trang mà phải có khoảng trống

trên dưới, hai bên theo tỷ lệ thích hợp (thường là 1/5). Không sử dụng các

đoạn phim, hình ảnh tranh vẽ mờ nhạt vì không có giá trị cung cấp thông tin và

gây mệt mỏi cho người đọc.

2.2.4. Dễ dàng khám phá các đường link

Thay cho việc sử dụng các nút “Back” hay “Forward” như ở các website

thông thường, nên tạo các đường link bằng chữ hay biểu tượng trên tất cả các

trang con để thuận tiện cho người sử dụng di chuyển. 2.2.5 Dễ dàng sử dụng ở các máy tính thông thường

Cần bảo đảm dung lượng bị chiếm dụng không quá lớn để máy tính cấu

hình thấp không bị chậm khi sử dung.Không sử dụng đồ họa thiết kế quá nhiều

vì vừa làm giảm tính thẩm mĩ vừa làm tăng dung lượng sách điện tử gấp nhiều

lần.

Phần mềm điều khiển hoạt động của sách điện tử nên tương thích với đa

số trình duyệt web hiện có. Nếu không thì cần để sẵn tập tin cài đặt phần mềm

bổ sung trong CD và được thiết kế thành tập tin tự kích hoạt khi người dùng

nạp đĩa CD vào máy tính.

Hãy xem xét cẩn thận việc nội dung của sách điện tử sẽ hiển thị như thế

nào ở các trình duyệt khác nhau (Internet Explorer, Netscape, Firefox, Google

Chome,…), ở tất cả các cấp độ phân giải (800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024,

1400 x 1050) và ở các màn hình tỷ lệ khác nhau (4:3, 16:9).

2.2.6. Kiểm tra kĩ từng phần trước khi tiếp tục và sau khi hoàn thành toàn bộ

Đọc và kiểm tra cẩn thận tất cả các trang theo các nội dung:

- Kiểm tra lỗi chính tả. Thường khi nạp nội dung tác giả đã kiểm tra lỗi

chính tả. Nhưng do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan thì các lỗi sai này vẫn

còn tồn tại và chỉ được phát hiện khi nhờ người đọc phát hiện sửa. Vì vậy cần

trải qua nhiều lần chỉnh lí, sửa chữa.

- Kiểm tra độ chính xác của kiến thức. Tôn trọng kiến thức trình bày

trong SGK hoặc trong các sách nguồn. Đối với những kiến thức đưa thêm vào

sách điện tử, cần xem xét, thẩm định kĩ lưỡng, tốt nhất là tìm hiểu kĩ các tài liệu

chuyên ngành hoặc hỏi trực tiếp các thầy cô đang trực tiếp giảng dạy, nghiên

cứu các vấn đề này.

- Kiểm tra độ tin cậy của các bài tập. Giải lại các bài tập đã viết là cách tốt

nhất để kiểm đề bài. Tuy nhiên, để chắc chắn và giảm thiểu sai sót, cần tổ chức

cho HS giải rồi thu thập bài làm để xem xét.

- Kiểm tra hoạt động của trang. Nhắp vào các đường link xem hoạt động

có chính xác không. Nên kiểm tra nhiều lần trên các máy tính khác nhau. 2.3. Quy trình thiết kế sách điện tử

Bước 1: Xác định mục tiêu của chương và của bài học

Việc đầu tiên khi xây dựng sách điện tử là phải xác định mục tiêu của

chương và bài học. Người thiết kế cần phải biết được sau khi học xong chương

và bài thì học sinh sẽ đạt được những gì về kiến thức, kĩ năng, thái độ.

Bước 2: Xác định trọng tâm và kiến thức cơ bản

- Cần bám sát vào chương trình dạy học và sách giáo khoa bộ môn.

- Cần phải đọc thêm tài liệu, sách báo tham khảo để mở rộng hiểu biết về

vấn đề cần giảng dạy và tạo khả năng chọn đúng kiến thức cơ bản.

- Việc chọn lọc kiến thức cơ bản có thể đi liền với việc sắp xếp lại cấu trúc

của bài từ đó làm nổi bật các mối liên hệ giữa các phần kiến thức và làm rõ

thêm trọng tâm của bài. Bước 3: Xây dựng kịch bản dạy học (chương trình hóa tiến trình

dạy học)

- Xác định cấu trúc văn bản.

- Chi tiết hóa cấu trúc của kịch bản.

- Xác định các bước của quá trình dạy học.

- Xác định quá trình tương tác giữa thầy, trò và các đối tượng khác

(phim, ảnh, text) – hoạt động của thầy, trò, công cụ hỗ trợ.

- Xác định các câu hỏi, phản hồi trong các hoạt động.

- Hình dung (lắp ghép) thành tiến trình dạy học. Bước 4: Lựa chọn tư liệu cần thiết cho từng hoạt động

- Tìm kiếm tư liệu: phim (video), ,ảnh (image), hoạt cảnh (animation)…

- Xử lí tư liệu.

- Phân phối tư liệu cho mỗi hoạt động. Bước 5: Lựa chọn phần mềm công cụ và số hóa kịch bản dạy học

- Lựa chọn phần mềm công cụ thích hợp.

- Cài đặt (số hóa) nội dung.

- Tạo hiệu ứng cho các tương tác. Bước 6: Chạy thử, xin ý kiến chuyên gia, đồng nghiệp

- Trình diễn thử.

- Soát lỗi.

- Kiểm tra tính logic, hợp lý của các thành phần.

- Lấy ý kiến của các chuyên gia và đồng nghiệp. Bước 7: Chỉnh sửa và hoàn thiện

- Chỉnh sửa.

- Hoàn thiện.

- Đóng gói.

2.4. Thiết kế sách điện tử phần “Điện hóa học” bằng ngôn ngữ tiếng Anh

2.4.1 Thiết kế nội dung sách điện tử phần “Điện hóa học”

Dựa vào mục tiêu (chuẩn kiến thức, kĩ năng và các yêu cầu về thái độ)

của phần điện hóa học tác giả đã thiết kế nội dung sách điện tử bao gồm: hệ

thống lí thuyết và bài tập chuyên đề điện hóa học theo hai ngôn ngữ tiếng Anh

và tiếng Việt phù hợp chương trình THPT chuyên, đặc biệt dành cho học sinh

giỏi dự thi Olympic và các kì thi hóa học quốc tế.

Dưới đây trình bày hệ thống lý thuyết Điện hóa học theo ngôn ngữ tiếng

Anh và Tiếng Việt. 2.4.1.1 Hệ thống lý thuyết theo ngôn ngữ tiếng Anh

Oxidation and reduction as electron transfer

Chapter I. oxidation

Loss of electrons is reduction .

oxidising agent Gain of electrons is .

An is a substance that given electrons to another

substance.

redox reaction Oxidation and reduction occur together in a chemical reaction. A

reaction in which oxidation and reduction take place is called a .

An example of a redox reaction is the reaction between zinc and copper

→

ZnSO Cu 4 2

sulphate solution.

+ Zn Cu

−

→

(a) The equation for the reaction is Zn CuSO 4 →

e 2

− + →

(b) In the reaction, the zinc metal gives up electrons Zn

2 e

(d) The zinc metal is oxidised because it has lost electrons.

, is reduced because it has gained electrons. (e) The copper ion, Cu

(f) The zinc metal is the reducing agent because it gave electrons to the

copper ions.

(g)The copper ions, Cu , is an oxidising agent because it took electrons

from the zinc metal.

two half-equations All redox reactions in which electrons are transferred can be described

by . One half-equation is for the oxidation and the other for

the reduction. The two half-equations are:

− + →

(

reduction

)

An example is the reaction between acidified manganate (VII) ions and

e 5 +

−

− MnO 4 + 2 →

(

oxidation

)

iron (II) ions. The two half-equations are: + H O 2

The second half-equation is multiplied by 5 so that the number of

H O 2

−

− MnO 4 + 2

5 e + 3

→

e 5

electrons produced equals the number taken in by the MnO − + →

The two half-equations are then added together, producing the overall

→

+ H O Fe

− MnO 4

equation. In this addition, the electrons must cancel:

Example1:

−

→

Copper metal reacts with nitric acid according the two half-

2 −

+ → +

3 e

− NO 3

H O 2

equations below: 2 Cu Cu +

(a) Write the overall ionic equation for the reaction.

(b) What is the oxidising agent in the reaction?

(d) What substance is oxidised in the reaction?

(e) What substance is reduced in the reaction?

Answer:

(a) The first equation is multiplied by 3, and the second

−

equation is multiplied by 2, so that the number of electrons in each half-

→

Cu 3

Cu 3 +

− + →

− NO 3

H O 2

−

→

equation in the same: + +

NO 3

H O 2

H +

3NO −

Adding the two equations: 2 + Cu Cu 3 3 8

H +

and are the oxidising agents because they took (b) The

electrons. 3NO− (c) The Cu metal is the reducing agent because it gave electrons to the

H +

3NO−

and .

(d) The Cu metal is oxidised because it lost electrons.

(e) The are reduced because they took electrons.

OXIDATION NUMBER and

Chapter II.

All atoms in elements, ions and compounds be given an oxidation

number. This number is obtained by applying a sets of rules.

Oxidation number rules

(a) All atoms in elements have an oxidation number of zero. For

example, in a piece of magnesium atoms have oxidation number zero.

(b) In simple ions and ionic compounds, the oxidation number = the

Na+ For example, in ionic sodium chloride, NaCl:

charge on the ion.

Cl − ion = +1

Oxidation number of sodium = charge on

ion = -1 Oxidation number of chloride = charge on

Al O 2 3

3Al + :

2O − Oxidation number of aluminium= charge on

For example, in ionic aluminium oxide,

ion = +3

ion = -2 Oxidation number of oxygen = charge on

2H O

‘electrovalent bonds’ by giving the bond electrons to the more electronegative

atom. The oxidation numbers of the atom. The oxidation numbers of the atoms

: are then the charge on the ions. For example in

3SO

Oxidation number of hydrogen =+1

Oxidation number of oxygen =-2

. (d) The same rule applies to double bonds. An example is

The electrons are transferred to the more electronegative oxygen atoms.

Hence the oxidation number of sulphur = +6

oxidation number of oxygen = - 2

Some examples of oxidation numbers of atoms in covalent molecules

Compound

Structure

Oxidation number

H=+1, Cl=-1.

H – Cl

HCl 4

−

Imaginary ionic − + H Cl structure − Cl − 4 Cl C Cl

CCl

C=+4, Cl=-1.

−

Cl Cl – C – Cl Cl

H + 4- H C H

C=-4, H=+1.

H H – C – H H

2--

4SO −

O 2-

S=+6, O=-2.

6+ O S O 2-

O −

O O=S=O O

4AlH −

−

H − H

Al=+3, H=-1.

Al −

H H Al H H

and ions with covalent bonds are shown in Table 2.1

O 5+

Cl=+5, O=-2.

Cl 2-

O O O Cl Cl O O

(a) Some elements always have the same oxidation number in

compounds (table 2.2) Element

Usual oxidation number in compound

+1 +2 +3 -1 -2* +1

2H O 2

 *except in peroxides such as

Group I elements (Na, K, etc) Group II elements (Mg, Ca, etc) Aluminium Fluorine Oxygen Hydrogen

where oxygen has an oxidation number of -1

except in ionic hydrides such as NaH where hydrogen is -1

(a) Addition of oxidation numbers

(b) In neutral molecule, the sum of the oxidation numbers of all the

atoms equals zero.

In an ion, the sum of the oxidatinon numbers of all the atom in the ion

equals the change in the ion.

K UF 6

These two rules can be used to calculate the oxidation number of an Example 1: atom in the molecule or ion, if all the other oxidation numbers are known.

Calculate the oxidation number of uranium in Answer:

Let x be the oxidation number of uranium.

The oxidation number of potassium = +1.

The oxidation number of fluorine = -1.

Hence 3(+1) + x + 6(-1) = 0

And x = +3

4CrO −

Example 2:

Calculate the oxidation number of chromium in Answer:

Let x be the oxidation number of chromium.

The oxidation number of oxygen = -2.

Hence x + 4(-2) = -2

And x = +6

OXIDATION AND REDUCTION AS CHANGE IN OXIDATION The oxidation number of chromium = +6.

NUMBER Chapter III.

- When the oxidation number of an atom is increased, the atom is

oxidised.

− + →

- When the oxidation number of an atom is decreased, the atom is

H O I

PbO 2

+ 2

reduced. Example 1:

Show where the oxidation and reduction have occurred in the above equation. Answer:

decreased in oxidation numbe r + → + reduction

)

(



−

 →

H O I

PbO 2

)

(

  increased in oxidation numbe r − → oxidation

The lead is reduced because the oxidation number of lead decreases

from +4 to +2.

The iodine is oxidised because the oxidation number of iodine increases

from -1 to zero.

DISPROPORTIONATION

- Disproportionation occurs when the same substances is both oxidised

and reduced at the same time.

- An example of disproportionation is the decomposition of hydrogen



→

H O 2

O 2

oxidation

H O 2 2   − →

−

→

peroxide. The equation for the reaction is shown below: reduction − → −

OH 2

H O Cl OCl

Example 2:

The equation above shows the reaction of chlorine with cold dilute

oxidation number

of chlorine

reduction → − 1



−

→

 +

OH 2

H O Cl OCl



oxidation

→ + 1

Cl −

OCl −

sodium hydroxide. Show that this reaction is disproportionation. Answer:

Part of the chlorine becomes . In this change, the oxidation number

. In decreases from 0 to -1. This is reduction. Part of the chlorine becomes

this change, the oxidation number increases from 0 to +1. This is oxidation.

Hence the chlorine is both oxidised and reduced in the reaction. The reaction is

disproportionation. ELECTRODE POTENTIALS

Chapter IV.

- When a piece of metal is placed in water, the metal reacts with the

water. The metals atoms give up electrons, becoming metal ions. The metal

ions dissolve in water, leaving the electrons on the metal. The metal become

−

negative (from the electrons) and the solution become positive (from the

→

positive ions). This is shown in Fig 7.1. The equation for the reaction is

The reverse reaction then starts. The metal ions in the water are

−+ →

−

attracted to the negative metal. The equation for this reaction is:



Hence, a reversible reaction takes place: M

Eventually, equilibrium is reach. At equilibrium, there is a potential

difference between the positive solution and the negative metal. The potential

difference is the electrode potential of the metal in a solution of its ions. cannot be measured.

- The electrode potential shown in Fig. 7.1 If the

voltmeter is used (as shown in diagram), a wipe must be dipped in the water to

measure the voltage. But the metal in this wire will also react with the water,

producing another electrode potential. The reading in the voltmeter will be the

difference of the two electrode potentials, not the true voltage of the first metal

in equilibrium with its positive ions in water.

- In practice it is only necessary to makes comparisons of electrode H+ potentials. This is done by always using the same contact with the solution.

This contact consists of a plantinum wire surround by hydrogen gas and

(aq) ions. The electrode potentials measured are then called standard

electrode potentials.

Eθ

dm−

STANDARD ELECTRODE POTENTIALS,

- The standard electrode potential of the metal is the potential difference

aqueous solution of its ions, measure between the metal and a 1.00 mol

relative to the standard hydrogen electrode (or half-cell).

Fig 2.1. The standard hydrogen electrode (S.H.E)

- The standard electrode potential for a metal is measured using the

apparatus shown in Fig. 2.2.

(a) The reading on the voltmeter gives the standard electrode potential

of the metal.

(b) The voltage is measured under standard state conditions. These

conditions are:

Temperature at 298 K

−

= −

Pressure of hydrogen gas at standard atmosphere pressure = 101.3 kPa

θ Zn s E ( );

+ ) 2 e

0.76

(

−

= +

(

+ ) 2 e

θ Cu s E ( );

0.34

 

For example, the standard electrode potentials of zinc and copper are: V Zn

A list of standard electrode potentials is included at the end of book.

zM +

VARIATION OF ELECTRODE POTENTIALS WITH CONCENTRATION

- Electrode potentials vary with concentration of the ions. If the



, in the equilibrium: concentration of metal ions, −+ ze

combines is increased, the equilibrium goes to the right --- ie more M

with electrons to produce more metal, M. Hence more electrons are removed

from the electrode and it becomes more positive. ELECTROCHEMICAL SERIES

Chapter V.

- When metals are placed in order of their standard electrode potentials,

the electrochemistry series is obtained. Part of the electrochemical series is

metal cation

metal

dard electrode potentials

tan

−

= −

θ E

2.38

−

= −

θ E

e 2

0.76

−

= −

θ E

e 2

0.13

−

θ E

−

= +

θ E

0.34

−

= +

θ E

0.80

     

shown below.

Eθ

A metal which is very ‘high’ in the electrochemical series (ie has a large

2Mg +

) negative

); (a) Readily gives up electrons (eg Mg readily react to become

(b) Is very reactive;

Eθ

, which is very ‘low’ in the electrochemical series (ie - A metal cation, M

Ag +

readily react to become Ag

) has a large positive

metal); (a) Readily accept electrons (eg

(b)Is very reactive;

(c)Is a powerful oxidising agent.

- A metal ‘high up’ in the electrochemical series will reduce (ie give

electrons) to the cations of any metal below.

(a) Hence a metal high up in the series will displace from the solution,

→

Pb s ( )

Zn s ( )

(

)

(

)

any metal lower than it in the series. For example, zinc will displace lead: +

(b) A metal ‘high up’ in the series will displace a metal lower than it from

→

its oxide or chloride. For example, titanium is obtained by heating magnesium

TiCl

MgCl s ( )

Ti s ( )

with titanium chloride. l ( ) Mg s ( )

Magnesium is above titanium in the electrochemical series and thus

displaces titanium from its chloride. The magnesium gives electrons to the

titanium.

ELECTRIC CELLS

Chapter VI.

- A general diagram for an electric cell is shown in Fig 2.3. The cell is

M +

made up of two half-cells, label A and B in the diagram.

- Half-cell A consists of metal M in a solution of positive ions of the metal,

N+

(aq).

- Half-cell B consists of metal N in a solution of positive ions of the metal,

(aq).

- The two half-cells are joined by a salt bridge containing potassium

chloride solution. The salt bridge prevents the solution in the two half-cells

+ . The salt bride also maintains electrical neutrality in

from mixing. If the solution are allows to mix, the metal M may react with the

ions of the other metal, N

the cell.

- The negative electrode is the metal with the large negative standard

electrode potential (in this case, metal M).

−

→

- At the negative electrode,

+ M aq (

)

(a) the metal dissolves in the solution: + e M s ( )

(b) the electrons flow through the wire (and voltmeter) to metal N in

half-cell B.

- At the positive electrode,

(a) the electrons from the half-cell A go through metal N and are taken

by the ions of metal N in solution;

−+ →

(aq), accept the electrons to from the metal which (b) the metal ions, N

+ N aq (

N s ( )

)

is deposited on the electrode: e

−

- The equation for the cell reaction is obtained by adding then reaction in

→

M s ( )

+ M aq (

)

e −

Add : + M s N aq ( )

+ N aq ( ( )

+ → N s ) e ( ) + + → ) M aq N s ( )

(

two half,-cells:

Example:

Describe what happens in the cell shown in this fig. 2.4

Answer:

−

→

+ ) 2 e

(

2 (b) At the zinc electrode: Zn Zn s ( )

(a) The zinc metal is the negative electrode, because the 0 = -0.76V) is more negative than the standard electrode potential of zinc (E 0 =+0.34V). standard electrode potential of copper (E

The electrons go through the wire and voltmeter to the copper

− + →

) 2

+ 2 (

electrode.

→

Cu s ( )

Zn s ( )

(

)

(

cellEθ

(d) The equation for the cell reaction is: Cu

STANDARD CELL VOLTAGE (E.M.F.),

- The following procedure produces the correct standard cell voltage.

−

= +

θ Cu E ;

0.34

−

= −

e 2 (a) Write down the standard electrode potentials for the two half-cells. e 2

θ Zn E ;

0.76

 

The cell shown in figure below.

(b) Write down the reactions as they occur in the two half-cells. If the

− + →

= +

0.34 (

θ V same as E for copper

)

→

= +

reaction is in the opposite direction to that for the sta, then the sign of the

0.76 (

V reversed of E for zinc

)

voltage must be reversed: θ Cu E e 2 ; − θ e E 2 ;

+ → +

= +

1.1

;

θ E

standard cell reaction

Cu V Cu Zn   standard cell voltage or e.m.f.

- All standard cell voltages for cells must be positive. The cell cannot

work if the voltage is negative.

SHORTHAND DESCRIPTION OF ELECTRIC CELLS

- Start with the negative electrode on the left hand side.

- Then write, from left to right:

I symbol for negative electrode metal;

II symbol for positive ions of (I);

III symbol for positive ions of the other half-cell;

III

IV symbol for positive electrode metal.

Zn(s)

Zn (aq) Cu (aq)

θ Cu(s); E =+1.1V cell

- An example for the cell shown in Fig 7.4 I

Al s Al ( )

(

aq Pb )

(

aq Pb s ( )

)

Example:

(a) What is the equation for the cell reaction?

(b) What is the standard voltage of the cell? Answer:

(a) The aluminium is the negative electrode (as it is on the left-

−

hand side). This can also be deduced from the standard electrode potentials.

→

e 3

Hence the aluminium metal must give up electrons:

− + →

e 2

→

And the lead ions must accept the electrons: Pb

−

The equation for the cell reaction is: 2 2

θ Al E ;

1.66

e 3

−

= −

e 2

θ Pb E ;

0.13

 

→

= +

(b) The two standard electrode potentials are: = − Al

− θ e E 3 ;

1.66

Al − + →

= −

e 2

θ Pb E ;

0.13

→

= +

The two half-equations are: + Al

1.53

θ Pb E ; cell

Adding the two half-equations and the voltages: + 2

The standard voltage of the cell = +1.53V.

Note: the voltages are simply added. You do not Multiply the voltages by

2 or 3 like the half-equations. STANDARD REDOX POTENTIAL

Chapter VII.

- Standard redox potentials are the same as standard electrode

potentials. A half-cell can be made out of any redox half-equation. This half-cell

−

= +

has a standard redox potential.

θ aq E );

0.77

)

(



An example of a standard redox potential is: Fe (

- A half-cell for this is made by placing a plantinum electrode in a

Eθ

mixture of the substances from both sides of the equation. This is shown in Fig

2.5. When the half-cell is joined by the salt bridge to the standard hydrogen

for hydrogen = 0V). electrode, the potential difference is +0.77 volts (since

2Mn +

- 4MnO

This is correct under standard state conditions.

−

= +

Fig 2.6 shows a half-cell with a plantinum electrode in a mixture of

+ ) 8

+ ) 5 e

(

+ ) 4

;

1.52

+ and , H − MnO aq ( 4

θ H O E 2



ions. + H aq (

The voltage in all standard redox potentials are measured under

standard state conditions

USE OF REDOX POTENTIALS TO PREDICT CHEMICAL REACTIONS

- Many redox equations can be obtained by adding two half-equations.

Each half-equation has a potential. The two potentials can be added together to

+ H O Fe

obtain an e.m.f or standard cell potential for the redox reaction.



- 4

Mn +4H O;E =+1.52V...equation1 MnO +8H +5e This redox equation is made up from the two standard redox potentials:

2+ Fe ;

3+ Fe +e

E =+0.77V...equation 2

 

An example of a redox reaction is: + − 2 MnO 4 2

The first equation is unchanged, but the second equation is reversed to

Mn +4H O;E =+1.52V (unchange)

- 4

+ 3 Fe ;

2+ Fe +e

E =-0.77V (equation and sign of voltage reversed)

 

produce the two half-equations for the redox reaction: MnO +8H +5e

The two equations are now added to produce the original redox

Mn +4H O+5Fe ; E =+0.75 V

equation. The voltages of the two half-equations are added to give the

- 4



e.m.f or cell voltage for the redox reaction: 0 MnO +8H +5Fe cell

- A redox reaction will take place if the e.m.f. of the reaction is positive. THE REDOX SERIES

Chapter VIII.

oxidising agents

reducing agents

standard redox potentials

−

= −

θ E

e 2

2.38

−

= −

θ E

e 2

0.76

 

−

θ E



1 2

−

= +

θ E

0.54



−

= +

1 2 Fe

θ E

0.77



−

= +

θ E

1.36



−

= +

1 2 Mn

θ E

e 5

1.52

− O 4

H O 2



−

= +

θ E

2.87

F 2



1 2

2F (a) The more positive the voltage, the more powerful is oxidising agent.

- The redox series consists of a mixture of oxidising and reducing agents.

is the most powerful oxidising agent in the list above. Hence

(b) The more negative the voltage, the more powerful is the reducing

agent. Hence magnesium metal is the most powerful reducing agent in the list

above.

- (a) Any reducing agent can reduce all the oxidising agents below it in

-I

3Fe +

- 4MnO

2Cl

the redox series.

can reduce , , acidified For example, in the list above,

and F .

(b) Any oxidising agent can oxidise all the reducing agents above it in the

redox series.

can oxidise , Zn and Mg. For example, in the list above,

Example 1:

−

Cr 2

+ H O I 3

− are likely to take place. + → H Cr O 2 7

−

→

Cl 6

Cr 2

Cr O 2 7

+ H O Cl

−

= +

;

1.33

6 e

Use standard redox potentials to predict if the following reactions +

θ H O E 2

−

 = +

0.54

2 e

− θ 2 ; I E

−

= +

1.36

2 e

− θ 2 ; Cl E

 

Standard redox potentials: + + 2 Cr Cr O 2 7

−

− + →

= +

Cr 2

;

1.33

θ H O E 2

= −

+ (a) Cr O H 14 7 2 − → + 3

e 6 θ − e E 6 ;

0.54

−

= +

0.79

2 Cr

Answer:

Cr O 2 7

3 ; 2



θ + H O I E

cellEθ

Add:

−

− + →

= +

;

1.33

6 e

2 Cr

θ H O E 2

for this reaction (ie the e.m.f) is positive, the reaction takes place. As the

= −

1.36

6 Cl

3 Cl

− θ 6 ; e E

−

= −

(b) Cr O 7 2 − →

Cl 6

Cr 2

θ + H O Cl E 3

0.03

Cr O 2 7



;

cellEθ

Add:

for this reaction (ie the e.m.f) is negative, the reaction does not As the

2HNO

Example 2: takes place.

Use the standard redox potentials given to predict what

reaction might take place between nitrous acid ( ) and potassium

manganate (VII) solution. Answer:

Potassium manganate (VII) can only act as an oxidizing agent.

Hence a possible half-equation for its reaction is:

2HNO

→

= −

− NO 3

is: 0.94 The equation for the oxidation of − θ + 2 ; HNO H O e E 2

Note: This is the reverse of the half-equation in the Redox potential data

→

= +

0.58

+ θ H E ; cell

− MnO 4

HNO 2

− + + Adding the two equations (so that the electrons cancel): H O NO H O 2 3 2 = + →

;

0.58

5 θ H O NO E 5 cell

16 − 4

HNO 2

− 3

or MnO H cellEθ

table, so the voltage sign is reversed.

The value (ie e.m.f) for this reaction is positive, so the reaction will

REDOX POTENTIALS AND ELECTRIC CELLS take place.

Chapter IX.

(a) An electric cell can be made from two redox potential half-cells. An

→

example is shown in Fig 2.7.

- 4

→

Mn +4H O;E =+1.52V + 2 Fe ;

E =+0.77V

3+ Fe -e

The two standard redox potentials are: MnO +8H +5e

So the plantinum electrode in B is positive because that redox potential

is most positive. Hence the plantinum electrode in A is negative.

(b) The reaction in half-cell A is:

→

Fe (aq)+e

+ Fe (aq);

E =-0.77V

because this reaction puts electrons on the electrode to make it negative.

→

MnO (aq)+8H (aq)+5e

- 4

Mn (aq)+4H O(l);E =+1.52V 2

voltmeter) to the plantinum electrode in B. The reaction in half-cell B is:

(d) The overall reaction is obtained by adding the two half equations

→

MnO (aq)+8H (aq)+5Fe (

aq+

)

5Fe (aq)+Mn (aq)+4H O(l);E =+0.75V

- 4

(and the voltage) to obtained the e.m.f. of the cell:

PRACTICAL BATTERIES FOR USE IN SOCIETY AND IN

INDUSTRY Chapter X.

- Batteries are used as portable source of electricity

- The batteries (cells) described in this chapter so far have the following

disadvantages for use outside the laboratory.

(a) The voltage is low (usually 1 – 2 volts);

(b) They spill easily and are not easily transportable;

motorcar engine).

- The dry cell is a practical use in small electrical appliances such as

electric torches, electric toys and portable radios. It has the following

advavtages:

(a) It is sealed, so it does not leak (hence it is very portable)

(b) It supplies a reliable voltage.

Fig. 2.8. Dry cell

The main disadvantages are:

(a) It provides a low voltage;

(b) It provides a very low current;

A high voltage (50 – 100 volts) can be obtained by joined many dry cells

in series. However such a battery is not rechargeable and can only provide a

very low current (so it can not start a car engine).

- The lead/acid battery shown in Fig 2.9. is used in motor vehicles. It has

the following advantages:

(a) It provides the heavy current (about 30 amperes) required to start a

car engine; it can be recharge;

(b) It provides a voltage of 12 or 24 volts by joining 6 or 12 cells in

series.

The big disadvantage of the lead/acid battery is the great weight, due to

the lead.

Fig 2.9. The lead/acid batteries

- Electric cars, in which the engines run on electricity instead of fuel, do

not burn valuable fossil fuels, such as oil and do not cause pollution. An electric

car requires batteries which have the following properties:

(a) They can be recharged;

(b) They can provide the heavy current required to run the engine

continuously ;

At present the only practical battery to run an electric car is the

lead/acid battery.

This can be recharged and can provide the heavy current. The big

problem is the weight of the battery. The battery must have a very large weight

in order to run the car for some distance. This large weight is not practical – it

would make the car far too heavy.

A lot of research is being carried out to find the battery which satisfies

the three conditions above and which is also cheap.

If this can be done, it would then be possible to produce a pollution-free

motorcar.

FUEL CELLS

- A fuel cell consists of a fuel that is oxidised directly by an oxidant

(usually oxygen). The fuel can be hydrogen or some other fuel such as

methane. The energy produced in the reaction is converted directly into

electricity very efficiently (in practice over 60% efficient).

The conventional way of obtaining electricity from fuel is to burn the

fuel to produce heat. This heat is used to produce steam which drives a

dynamo to generate electricity. At most, only 30% of the energy released in the

combustion is converted into useful electricity.

- A simple fuel cell is shown in Fig 2.10. Hydrogen (the fuel) and oxygen

(the oxidant) are passed over plantinum electrodes immersed in aqueous

sodium hydroxide.

→

= +

+ ( ) 4

− OH aq (

)

− θ + ( ) 4 ; e E

V 0.83

(a) The hydrogen gas reacts on the surface of the plantinum according to

H O l 2

the equation H g 2 2

(b) The electrons make the plantinum electrode negative. These

electrons then travel through the external wire to the other plantinum

electrode, where they are taken by the oxygen.

−

− + →

= +

( ) 4

θ OH aq E 4 (

);

0, 40

O g 2

H O l 2

→

= +

the equation + ( ) 2

+ H g O g ( )

θ H O l E

1.23

( )

( );

(d) The overall equation for the reaction is 2

- Fuel cells differ from an ordinary battery in that the reactants are

continually supplied, and the products are continually removed. Hence a fuel

cell works indenfinitely. An ordinary battery stops working as soon as the

electrode materials are used up.

At present, practical fuel cells (Fig 2.11.) have two drawbacks as

portable supplies of electricity:

They are expensive mainly because large amounts of nickel and

plantinum metals are required as catalyst for the electrode reactions.

Most fuels require a high temperature to react in fuel cell. For these

reasons, fuel cells are little used in place of conventional batteries. At present

their main use is in spacecraft. They are expected to become an important way

of generating electricity in the future, when cheaper catalyst are developed and

when hydrocacbons can be used in the fuel cells at room temperature.

ELECTROLYSIS

Chapter XI.

- Electrolysis takes place in the apparatus shown in Fig 2.12. Two

electrodes are placed in an electrolyte. Electrolysis takes place when the

current passed through the electrolyte.

- The electrolyte is a substance containing ions that can move about. The

current is carried by the ions. An electrolyte is

either a molten ionic compound (eg molten lead (II) bromide)

or an aqueous solution containing ions (eg copper(II) sulphate

solution or dilute sulphuric acid)

When the battery is connected to the electrodes, the positive cations

- + ) go to the negative cathode. The negative anions (X (M

) go to the positive

anode.

- At the cathode

(a) Two different things can take place

-M + e +

M→

(i) The cations are discharged:

Hence, when the copper(II) sulphate solution is electrolysed, copper

− + → e ) 2

+ 2 (

ions are discharged at the cathode, producing copper metal. Cu s ( )

(ii) In aqueous solution, cations of very reactive metals (with large

negative electrode potentials) are not discharged at the cathode. Hence when

aqueous solutions of Group I and Group II metals are electrolysed, hydrogen

gas is evolved instead at the cathode.

(b) Reduction always takes place at cathode because ions gain electrons.

- At the anode

−

→ +

(a) Three different things can take place.

X e

(i) Anions of the electrolyte are discharged by giving up electrons: X

−

Hence, when hydrochloric acid is electrolysed using carbon electrodes,

→

− Cl aq 2 (

)

+ ( ) 2

Cl g 2

4SO − (ii) In aqueous solution, some anions are not discharged. For example,

chloride ions are discharged at the anode, producing chlorine gas:

when dilute sulphuric acid is electrolysed, using plantinum electrodes,

−

→

ions are not discharged at the anode. Instead, oxygen gas is produced from the

)

+ ( ) 2

+ ( ) 4

O g 2

H O l 2

water: − OH aq 4 (

(iii) The anode may dissolve in the electrolysed.

−

→

For example, when copper (II) sulphate solution is electrolysed, using

Cu s ( )

copper anode dissolves: 2

(b) Oxidation always takes place at the anode because atoms or ions lose

electrons.

SELECTIVE DISCHARGE OF IONS

- In a mixture of cations, the cations of the metal with the most positive

(

aq Pb ),

)

(

)

+ aq and Ag aq ions aq Cu ), . For example, consider a mixture of

−

standard electrode potential are discharged first.

θ Zn most negative E

−

↓

−

θ Ag most positive E

   

+ ) are discharged When the mixture is electrolysed, the silver ions (Ag

The order of metal/metal ions in the electrochemical series is: Zn

first (most positive). After all the silver ions have been discharged, the copper

ions. Finally the Zn ions will be ions will be discharged followed by the Pb

discharged.

- In a mixture of anions, the anion with the most negative standard redox

- - For example, in a mixture of Cl (aq) and I

potentials is discharged first. This anion is most easily oxidised.

(aq) ions the order of the

ions in the redox series is:

−

θ more negative E



−

θ Cl morepositive E



1 2 1 2

- ions are discharged first (more When the mixture is electrolysed, the I

0 negative E

- (Cl

). After all the iodide ions have been discharged, the chloride ions

) will be discharged.

QUANTITATIVE ELECTROLYSIS

The amount of electric charge (measured in coulombs, C) that flows

through an electric circuit

= current in amperes time in seconds.

The mass of substance discharged at an electrode in electrolysis is

directly proportional to the amount of electric charge.

Hence mass α current, α time, α number of coulombs.

The amount of charge on 1 mole of electrons = 96500 coulombs. This

amount of electric charge is called the Faraday constant (F). From this, it

follows that:

F = L × e

Where L = the Avogadro constant and e = the charge on the electron

The number of coulombs required to discharge one mole of metal ions

−

(M )

→

zM mole

ze z mole

M mole

= 96500 × charge on the ions

Calculation of mass of metal deposited at cathode in electrolysis

Number of coulombs that flows through the electrolyte = current × time.

Z moles of electrons produce 1 mole of metal atoms from M ions.

1 z F×

Hence, z × F coulombs produce 1 mole of metal atoms from M ions.

mole of metal atoms. Therefore one coulombs produces

1 × z F

Thus the total number of moles of metal atoms produced = no. of

coulombs that flowed through circuit moles.

grams

Hence the mass of metal produced

= no. of moles × relative atomic mass current× time×relative atomic mass charge on ions (z) ×Faraday constant (F)

RELATIONSHIP BETWEEN THE FARADAY CONSTANT, AVOGADRO CONSTANT

AND CHARGE ON THE ELECTRON

Faraday constant (F) = Avogadro constant (L) × charge on the electron

(e)

The Avogadro constant (L) can be found from the result of an electrolysis

experiment, using the relationship above. EXTRACTION OF METALS BY ELECTROLYSIS

Chapter XII.

- Very reactive metals (high in the electrochemical series) are obtained

from their ores by electrolysis of a molten compound. Electrolysis is used

because oxides of reactive metals cannot be reduced with cheap carbon such as

coke. Electrolysis is much more expensive than reduction with carbon.

Metals extracted by electrolysis include Na, K, Mg and Al.

EXTRACTION OF ALUMINIUM

Aluminium is the most abundant element in the Earth’s crust. Although

aluminium is found in many common minerals (eg in clays), in practice it is

extracted from the mineral bauxite for economic reasons. Bauxite is aluminium

oxide, Al O .

The bauxite is first treated to produce very pure aluminium oxide.

0 C. this

The pure Al O is dissolved in molten cryolite (Na AlF ) at 900

molten mixture is electrolysed with carbon electrodes, as shown in Fig 2.13.

The purpose of the cryolite is

2300 C

(a) To produce a good conducting electrolyte;

(b) To lower the temperature of the molten Al O (pure Al O melts at

, which is too high to be economical). This is the main reason for using

6AlF −

cryolite.

and O ions (from the aluminium oxide),

and Na The electrolyte contains Al + , , and some F (from the cryolite).

The positive ions go to the cathode, the negative ions go to the anode.

− + →

In the electrolysis:

e 3

Aluminium ions are discharged at the cathode. The simple equation is: Al

Molten aluminium collects at the bottom of the electrolysis cell. This

molten metal is removed by a syphon, from time to time.

−

→ +

e 4

O 2

Oxide ions are discharged at the anode. The simple equation is: O 2

This oxygen burns away the carbon anodes, producing carbon dioxide.

−

+ →

O 2

e 4

These anodes must be continuously replaced. A more correct equation for the

+ → +

reaction at the anode is: + CO 2

C 3

Al O 2 3

CO 3 2

The overall equation for the process is: Al 2

The aluminium oxide and carbon anodes get used up and must be

replaced. The cryolite remains unchanged.

A very high current (about 40 000 amperes) and a low voltage (about 5

volts) is used. The heat produced by the high current keeps the electrolyte

- molten and the low voltage prevents discharge of fluoride ions (F

) at the

anode.

4CF

There are several pollution problems in the extraction of aluminium.

(a) Some fluoride ion is discharge at the anode. This produces fluorine 2 gas. Fluorine compounds are toxic and harmful to animals, so ) and gas (F

aluminium plants should not be close to agricultural land.

The fluorine can be trapped by washing the exhaust gases from the

because it is unreactive. electrolysis cells, but it is very difficult to remove CF

(b) Large amounts of waste material are produced from the purification

of the aluminium oxide. This material must be stored in big ponds. If it leaks, it

can poison the surrounding land and water.

Eθ

ANODISING ALUMINIUM

One important property of aluminium is its corrosion resistance, despite

). The its high potition in the electrochemical series (ie large negative

corrosion resistance of aluminium is due to a surface coating of aluminium

oxide that protect the metal from chemical attack by air and water. This

coating forms naturally in air.

The aluminium oxide protective coating on aluminium objects can be

increased by anodising. In anodising, the aluminium object is made the anode

in the electrolysis of sulphuric acid. This oxygen discharged at the anode. This

oxygen reacts with the aluminium to form a thick oxide layer.

Fig 2.14. Anodise process

PURIFICATION OF COPPER METAL

Impure copper is purified by electrolysis. The impure copper is made

the anode and the a piece of pure copper is made the cathode. The electrolyte

is copper (II) sulphate solution (Fig 2.15).

−

→

In the electrolysis:

+ ) 2

(

(a) The copper from the anode dissolves in the electrolyte: Cu s ( )

The impurities collect below the anode. These impurities contain

valuable silver and gold which do not dissolve in the electrolyte.

− + →

(b) The copper ions from the solution are discharged at the pure copper

) 2

( ) Cu s

cathode: 2 (

the cathode.

ELECTROLYSIS OF BRINE

Sodium hydroxide and chlorine are manufactured by the electrolysis of

brine (aqueous sodium chloride).

Fig. 2.16. Electrolysis of brine 2.4.1.2. Hệ thống lý thuyết theo ngôn ngữ tiếng Việt

Chương1. QUÁ TRÌNH OXI HÓA VÀ KHỬ THEO SỰ TRAO ĐỔI

ELECTRON

Định nghĩa về quá trình oxi hóa, quá trình khử, chất oxi hóa, chất

khử và phản ứng oxi hóa - khử.

- Mất electron là quá trình oxi hóa.

- Nhận electron là quá trình khử.

- Một tác nhân oxi hóa là hợp chất có khả năng nhận electron từ chất

khác.

- Tác nhân khử là một chất có khả năng nhường electron cho chất khác.

- Quá trình oxi hóa và quá trình khử xảy ra đồng thời trong một phản

phản ứng oxi hóa - khử ứng hoá học. Phản ứng trong đó quá trình oxi hóa và quá trình khử diễn ra

được gọi là .

Một ví dụ cho phản ứng oxi hóa khử là phản ứng giữa kẽm và dung dịch

đồng sunphat.

Phương trình cho phản ứng là:

→

ZnSO Cu 4 2

Zn CuSO 4 →

+ Zn Cu

−

→

e 2

− + →

Trong phản ứng này, kim loại kẽm cho electron. Zn

Electron này sau đó được nhận bởi ion đồng trong dung dịch. Cu

Như vậy, kim loại kẽm bị oxi hóa vì nó đã nhường elctron. Và ion đồng,

Cu , bị khử vì nó đã nhận electron.

Kim loại kẽm là một chất khử (tác nhân khử) vì nó nhường electron cho

ion đồng.

, là một chất oxi hóa vì nó lấy electron từ kim loại kẽm. Ion đồng, Cu

bán phương trình - Tất cả các phản ứng oxi hóa khử trong đó electron được cho nhận có

thể được mô tả bởi hai hóa học. Một bán phương trình cho

quá trình oxi hóa và một bán phương trình khác cho quá trình khử. Hai bán

phương trình sau đó được kết hợp để tạo thành một phản ứng oxi hóa khử

hoàn chỉnh. Ví dụ:

− + →

(

reduction

)

H O 2

e 5 +

−

Phản ứng giữa ion mangan (VII) trong môi trường axit và ion sắt.

(

oxidation

)

Hai bán phương trình là: − MnO 4 + 2 →

Bán phương trình thứ hai được nhân với 5 để số electron sinh ra cân

bằng với số electron bị lấy đi bởi MnO .

− + →

H O 2

−

− MnO 4 + 2

e 5 + 3

→

e 5

→

Hai bán phương trình sau đó được đặt với nhau, tạo ra phương trình

− MnO 4

hoàn chỉnh. Thêm vào đó, electron phải xóa đi: 2 + H O Fe Fe

→

Một ví dụ khác nữa của phản ứng oxi hóa khử là:

→

2 Zn 2 Zn + 4e (quá trình oxi hóa)

2 O (quá trình khử)

- + 4e O Bài tập

−

→

Kim loại đồng phản ứng với dung dịch axit nitric theo hai bán phản ứng

Cu +

2 −

+ → +

e 3

− NO 3

H O 2

dưới đây: Cu

a) Viết phương trình ion hoàn chỉnh cho phản ứng?

b) Chất nào là chất oxi hóa của phản ứng?

c) Chất nào là chất khử của trong phản ứng?

d) Hợp chất nào bị oxi hóa trong phản ứng?

e) Hợp chất nào bị khử trong phản ứng? Đáp án:

−

→

Cu 3 +

(a) Phương trình thứ nhất được nhân với 3, và phương trình thứ hai Cu 3

− + →

− NO 3

H O 2

−

→

được nhân với 2, để số electron trong mỗi bán phản ứng như nhau: +

NO 3

H O 2

2 + Cu Cu 3 3 8 Kết hợp hai phương trình:

+ là các chất oxi hóa vì chúng nhận electron. và H

(b) NO

+ . và H

+ bị khử vì nó nhận electron. và H

(d) Kim loại đồng bị oxi hóa vì nó mất electron.

(e) NO Chương 2. SỐ OXI HÓA

số oxi hóa Tất cả các atoms trong các nguyên tử, ion, các hợp chất được đặt cho một

. Số này được đặt nhờ áp dụng một số hệ thống các quy tắc. Các quy tắc đặt số oxi hóa:

Tất cả các atoms trong nguyên tử có số oxi hóa là 0. Ví dụ, trong một

phiến magie thì tất cả các nguyên tử có số oxi hóa bằng 0.

Trong các ion và hợp chất ion đơn giản, số oxi hóa bằng điện tích của ion

đó. Ví dụ:

+ = +1. Số oxi hóa của natri = điện tích của ion Na

1. Trong hợp chất ion natri clorua, NaCl:

- Số oxi hóa của clo = điện tích của ion Cl

= -1.

2. Trong nhôm oxit, Al O :

= +3. Số oxi hóa của nhôm = điện tích của ion Al

= -2. Số oxi hóa của oxi = điện tích của ion O

Với các phân tử cộng hóa trị, liên kết cộng hóa trị được chuyển thành

liên kết "hóa trị phân cực" bằng cách nhường toàn bộ electron hóa trị cho nguyên tử có độ âm điện cao hơn. Nhờ đó, số oxi hóa của nguên tử được coi

như điện tích của ion trong hợp chất ion. Ví dụ:

O: Trong H

Số oxi hóa của hidro = +1;

Số oxi hóa của oxi = -2.

Một quy tắc tương tự được áp dụng cho liên kết đôi. Ví dụ:

: Trong SO

Số oxi hóa của lưu huỳnh = +6;

Số oxi hóa của oxi = -2.

Một số ví dụ cho số oxi hóa của các atoms trong các phân tử cộng hóa trị

Compound

Structure

Oxidation number

Imaginary ionic − + H Cl structure

HCl

H – Cl

H=+1, Cl=-1.

và các ion với liên kết cộng hóa trị được trình bày trong bảng 2.3:

−

Cl − 4 Cl C Cl

CCl

C=+4, Cl=-1.

−

Cl Cl – C – Cl Cl

H + 4- H C H

C=-4, H=+1.

H H – C – H H

2--

4SO −

O 2-

S=+6, O=-2.

6+ O S O 2-

O −

O O=S=O O

4AlH −

−

H − H

Al=+3, H=-1.

Al −

H H Al H H

O 5+

Cl=+5, O=-2.

Cl 2-

O O O Cl Cl O O

Một vài nguyên tố luôn chỉ có một số oxy hóa trong tất cả các hợp chất

(bả ng 2.4). Element

Usual oxidation number in compound +1 +2 +3 -1 -2* +1

Group I elements (Na, K, etc) Group II elements (Mg, Ca, etc) Aluminium Fluorine Oxygen Hydrogen

*: trừ trong các peroxit như H O vì oxi thể hiện số oxy hóa là -1.

+: trừ các hợp chất ion hidrua như NaH, ở đây hidro thể hiện số oxy hóa = -1.

Sự bổ sung cho quy tắc về số oxi hóa:

Trong các phân tử trung hòa, tổng tất cả các số oxi hóa của các atoms

bằng 0.

Trong một ion, tổng tất cả các số oxi hóa của các atoms bằng điện tích

của ion.

Hai nguyên tắc này có thể dùng để tính số oxi hóa của một atom trong

một phân tử hay ion, nếu tất cả các số oxi hóa còn lại đã biết. Bài tập củng cố

UF Tính số oxi hóa của uranium trong K Đáp án:

Đặt x là số oxi hóa của uranium.

Số oxi hóa của kali là +1.

Số oxi hóa của flo là -1.

Ta có: 3(+1) + x + 6(-1) = 0

do đó: x = +3.

42-

Vậy số oxi hóa của uranium là +3. Bài tập 2

? . Tính số oxi hóa của crom trong CrO Đáp án:

Đặt x là số oxi hóa của crom.

Số oxi hóa của oxi là -2.

Ta có: x + 4(-2) = -2.

Do đó: x = +6.

Vậy số oxi hóa của crom là +6.

Chương 3. QUÁ TRÌNH OXI HÓA VÀ KHỬ THEO SỰ THAY ĐỔI SỐ OXI

HÓA

H O I

Khi số oxi hóa của một atom tăng, atom này bị oxi hóa.

PbO 2

Khi số oxi hóa của một atom giảm, atom này bị khử. − + → Bài tập:

Đáp án:

Chỉ ra đâu là quá trình oxi hóa và quá trình khử trong phương

r decreasedin oxidation numbe + → + reduction

(

)



−

→

H O I

PbO 2



 r increasedin oxidation numbe − → oxidation

)

(

trình trên.

Chì bị khử vì số oxi hóa của chì giảm từ +4 xuống +2

Iot bị oxi hóa vì số oxi hóa của iot tăng từ -1 lên 0.

Tự oxi hó a – khử xảy ra khi cùng một chất lại vừa bị oxi hóa và bị khử tại

cùng một thời điểm.

Một ví dụ cho tự oxi hó a – khử là phản ứng phân hủy của hidro peroxit.

reduction − → −



→

H O 2 2

H O 2

O 2



oxidation

 − →

Phương trình cho phản ứng được biểu diễn dưới đây:

Một phần của oxy trong H O trở thành O . Trong sự thay đổi này, số oxi

O trở hóa tăng từ -1 lên 0. Đây là quá trình oxi hóa. Một phần oxy trong H

thành H O. Trong sự thay đổi này, số oxi hóa giảm từ -1 xuống -2. Đây là quá

−

→

OH 2

H O Cl OCl

trình khử. Bài tập:

Phương trình trên cho thấy phản ứng của clo với dung dich natri hidroxit

oxidation number

reduction → −

of chlorine



−

→

2 OH

H O Cl OCl



oxidation

 → +

lạnh. Chứng minh phản ứng này là tự oxi hó a – khử . Đáp án:

- Một phần của Clo thành Cl

- xuống -1. Đây là quá trình khử. Một phần của clo thành OCl

. Trong sự thay đổi này, số oxi hóa giảm từ 0

. Trong sự thay đổi

này, số oxi hóa tăng từ 0 lên +1. Đây là quá trình oxi hóa. Do đó, clo vừa bị khử,

vừa bị oxi hóa trong phản ứng này. Phản ứng là tự oxi hó a khử . Chương 4. THẾ ĐIỆN CỰC

Khi một mảnh kim loại được đặt trong nước, kim loại phản ứng với

nước. Atoms kim loại nhường electron, trở thành ion kim loại. Ion kim loại hòa

tan trong nước, để electron lại trên kim loại. Kim loại trở nên âm điện (từ

electron) và dung dịch mang điện dương (từ ion dương). Phương trình hóa học

cho phản ứng này là:

−

→

Phản ứng nghịch sau đó bắt đầu. Các ion kim loại trong nước bị thu hút

−+ →

−

bởi mảnh kim loại âm điện. Phương trình cho phản ứng này là



Do đó, phản ứng thuận nghịch diễn ra: M

Đến thời điểm kết thúc, cân bằng hóa học được thiết lập. Khi ở trạng thái

thế điện cực cân bằng, có một sự khác biệt về thế giữa dung dịch mang điện dương và kim

loại mang điện âm. Sự khác biệt thế năng này là của kim loại trong

một dung dịch và ion của nó.

Thế điện cực không thể đo được. Nếu một vôn kế được sử dụng, một sợi

dây phải được đặt chìm trong nước để đo sức điện động. Nhưng kim loại trong

sợi dây này có thể cũng phản ứng với nước, sinh ra một thế điện cực khác. Giá

trị đọc được trên vôn kế sẽ là sự chênh lệch thế của hai thế điện cực, không

phải là sức điện động đúng của kim loại thứ nhất trong trạng thái cân bằng với

ion dương của nó trong nước

THE� ĐIE� ̣ N CỰ C TIE� U CHUA� N

Thế điện cực tiêu chuẩn của một kim loại là sự khác biệt thế giữa kim

loại và dung dịch ion của nó với nồng độ 1.00 M, được đo kết hợp với điện cực

hidro tiêu chuẩn (hay còn gọi là half-cell).

Hı̀nh 2.17. Điê ̣ n cự c hidro tiê u chua� n (S.H.E)

Thế điện cực tiêu chuẩn cho một kim loại được đo bằng cách dùng thiết

bị như trong hình 2.18:

Giá trị đọc được trên vôn kế cho ta giá trị thế điện cực chuẩn của kim

loại.

Sức điện động đo được dưới điều kiện chuẩn. Những điều kiện đó là:

nhiệt độ 298K

−

= −

(

0.76

θ Zn s E ( );

+ ) 2 e

aq thế điện cực chuẩn của kẽm và đồng là:

−

= +

(

+ ) 2 e

θ Cu s E ( );

0.34

 

áp suất của khí hidro ở áp suất không khí chuẩn là 101.3 kPa Ví dụ:

SỰ PHỤ THUO� ̣ C CU� A THE� ĐIE� ̣ ̣ N CỰ C CHUA� N VA� O NO� NG ĐO�

Thế điện cực chuẩn phụ thuộc nồng độ của ion. Nếu nồng độ của ion kim z+ loại, M , ở trạng thái cân bằng

−+ ze



tăng, cân bằng hóa học chuyển dịch về phía phải - nhờ đó nhiều M kết

hợp với electron để sinh ra nhiều kim loại M hơn. Do đó, nhiều electron được

lấy đi khỏi điện cực và làm cho nó trở nên dương điện hơn. Chương 5. DÃY ĐIỆN HÓA

dãy điện hóa

Khi kim loại được sắp xếp theo thế điện cực tiêu chuẩn,

metal cation

metal

dard electrode potentials

tan

−

= −

θ E

e 2

2.38

−

= −

θ E

e 2

0.76

−

= −

θ E

0.13

−

θ E

−

= +

θ E

0.34

−

= +

θ E

0.80

     

được hình thành. Một phần của dãy điện hóa được thể hiện dưới đây:

Theo bảng trên, đi từ trên xuống dưới thì giá trị thế điện cực chuẩn đi từ

giá trị âm hơn sang dương hơn. Theo chiều từ trên xuống dưới, cation kim loại

ngày càng linh động hơn. Điều này thể hiện ở việc dễ nhận electron hơn và khả

năng oxi hóa tăng. Và ngược lại, theo chiều từ dưới lên thì kim loại trở nên linh

hoạt hơn. Điều này thể hiện qua việc kim loại dễ nhường electron hơn và khả

năng khử của chúng tăng lên.

Một kim loại mà nằm ở vị trí rất cao trong dãy điện hóa (đồng nghĩa với

thế điện cực chuẩn âm điện hơn) thì

); (a) sẵn sàng cho electron (ví dụ Mg dễ phản ứng để trở thành Mg

(b) rất dễ phản ứng;

, mà nằm ở rất thấp trong dãy điện hóa (đồng Một cation kim loại, M

+ dễ bị khử thành kim loại bạc); (a) sẵn sàng nhận electron (ví dụ Ag

nghĩa với thế điện cực chuẩn có giá trị dương rất lớn) thì

(b) rất dễ phản ứng;

Kim loại 'cao hơn' trong dãy điện hóa sẽ khử (đồng nghĩa với cho

electron) cho cation của bất kì kim loại nào dưới nó.

Do đó, một kim loại 'cao hơn' trong dãy sẽ thay thế bất kì kim loại nào

→

Zn s Pb ( )

(

)

(

+ aq Pb s ( )

)

thấp hơn nó trong dãy trong dung dịch. Ví dụ kẽm thay thế chì: + 2

Một kim loại 'cao hơn' trong dãy sẽ thay thế kim loại thấp hơn nó khỏi

oxit hay muối clorua của nó. Ví dụ, titan được hình thành bằng cách đun nóng

Mg s ( )

TiCl

l ( )

MgCl s ( )

Ti s ( )

magie với muối titan clorua. → +

Magie nằm trên titan trong dãy điện hóa và vì thế thay cho titan khỏi

muối clorua của nó. Magie nhường electron cho titan. Chương 6. PIN ĐIỆN

Mô tả về pin điện và những gì xảy ra trong một pin điện.

Một sơ đồ thông thường của một pin điện được trình bày trong hình 2.19

ở trên. Pin được làm từ hai điện cực, đặt tên là A và B trong sơ đồ.

+ (aq). dương của kim loại này, M

Điện cực A gồm thanh kim loại M đặt trong dung dịch chứa các ion

Điện cực B gồm thanh kim loại N đặt trong dung dịch chứa các ion dương

+ (aq).

của kim loại, N cầu muối

Hai nửa pin được nối với nhau bằng một chứa dung dịch kali

clorua. Cầu muối ngăn dung dịch trong hai nửa pin hòa trộn với nhau. Nếu

+ . Cầu muối cũng duy trì sự trung hòa điện trong pin. khác, N

dung dịch được phép hòa lẫn, kim loại M có thể phản ứng với ion của kim loại

Cực âm là kim loại với thế điện cực chuẩn âm hơn (trong trường hợp này

−

→

là M). Ở cực âm,

+ M aq (

(a) kim loại hòa tan vào dung dịch: M s ) ( )

(b) electron chạy thành dòng điện qua dây dẫn (và vôn kế) đến thanh

kim loại N bên nửa pin B;

Ở cực dương,

(a) electron từ nửa pin A đi qua thanh kim loại N và được lấy đi bởi ion

+ (aq), nhận electron để hình thành kim loại được mạ

của kim loại N trong dung dịch;

−+ →

(b) ion kim loại, N

N s ( )

vào điện cực: + N aq ) (

−

→

Phương trình cho phản ứng pin được thiết lập bằng cách kết hợp các

M s ( )

e −

+ Add N aq ( : + M s N aq ( ) ( )

+ → N s ) e ( ) + + → M aq N s ( ) )

(

phản ứng ở hai nửa pin: + M aq ) (

Bài tập:

Hı̀nh 2.20. Sơ đo� n pin kẽ m/đo� ng

0 = -0.76 (a) Kim loại kẽm là cực âm, vì thế điện cực chuẩn của kẽm (E

0 = +0.34 V). V)thì âm hơn thế điện cực tiêu chuẩn của đồng (E

−

→

Miêu tả những gì xảy ra trong pin ở hình 2.20. Đáp án:

(

(b) Tại điện cực kẽm: + e ) 2 Zn s ( )

Electron đi qua dây dẫn và vôn kế đến điện cực đồng.

+ 2 (

− + → ) 2 e

Cu s ( )

→

tái tạo:

Cu s ( )

Zn s ( )

(

)

(

)

(d) Phương trình cho phản ứng trong pin là: Cu

SƯ� C ĐIE� ̣ N ĐO� ̣ NG TIE� U CHUA� N CU� A PIN

Quy trình dưới đây tạo ra sức điện động tiêu chuẩn chính xác. Pin được

−

= +

thể hiện ở câu hỏi trên được sử dụng như là một ví dụ.

0.34

−

= −

e 2

θ Zn E ;

0.76

 

Viết ra thế điện cực chuẩn của hai điên cực. θ Cu E ; Cu

Viết ra phản ứng xảy ra ở hai điện cực. Nếu phản ứng đang theo hướng

trái ngược với hướng thể hiện trong thế điện cực tiêu chuẩn, thì kí hiệu của sức

= +

0.34 (

θ V same as E for copper

)

→

= +

0.76 (

V reversed of E for zinc

)

θ Cu E ; − θ e E 2 ;

+ → +

= +

1.1

;

standard cell reaction

điện động phải được viết nghịch lại: − + →

Sau đó kết hợp hai phương trình và hai sức điện động: θ Cu V E Cu Zn   standard cell voltage or e.m.f.

Tất cả sức điện động của pin cho các pin phải mang giá trị dương. Pin

không thể hoạt động nếu sức điện động âm.

KI� HIE� ̣ U VIE� T TAY CU� A PIN ĐIE� ̣ N

Bắt đầu với cực âm bên tay trái.

Tiếp theo, từ trái sang phải lần lượt là:

I kí hiệu cho kim loại ở cực âm.

II kí hiệu cho ion dương của (I).

III kí hiệu cho ion dương của điện cực còn lại.

IV kí hiệu cho kim loại của cực dương. Ví dụ:

III

Zn(s)

Zn (aq) Cu (aq)

θ Cu(s); E =+1.1V cell

Al s Al ( )

(

aq Pb )

(

aq Pb s ( )

)

Bài tập

a) Phương trình cho phản ứng trong pin là gì?

b) Sức điện động tiêu chuẩn của pin điện là gì? Đáp án:

−

→

(a) Nhôm là cực âm (vì nó nằm bên tay trái). Do đó, kim loại nhôm phải

e 3

− + →

nhường electron: 3 Al Al

e 2

→

và ion chì phải nhận electron: Pb

−

Phương trình hóa học cho phản ứng pin là + 3 2

θ Al E ;

1.66

e 3

−

= −

e 2

θ Pb E ;

0.13

 

→

(b) Hai thế điện cực chuẩn của hai kim loại là: = − Al

− θ e E 3 ;

1.66

Al − + →

= −

e 2

θ Pb E ;

0.13

Hai phương trình hóa học cho hai điện cực là: = + Al

Kết hợp hai phương trình và sức điện động:

→

= +

1.53

θ Pb E ; cell

Vậy sức điện động tiêu chuẩn của pin là +1.53 V. Ghi chú:

Sức điện động được cộng một cách đơn giản. Bạn không nhân

sức điện động với 2 hoặc 3 như trong phương trình hóa học ở điện cực. Chương 7. THẾ OXI HÓA KHỬ TIÊU CHUẨN

Thế oxi hóa khử tiêu chuẩn là gì? Cách sử dụng thế oxi hóa khử để

dự đoán một phản ứng hóa học.

Thế oxi hóa khử tiêu chuẩn

tương tự như thế điện cực tiêu chuẩn. Một

điện cực có thể tạo ra từ bất kì một bán phương trình oxi hóa khử nào. Điện cực

−

= +

này có thế oxi hóa khử tiêu chuẩn.

θ aq E );

0.77

(

)



Một ví dụ của một thế oxi hóa khử tiêu chuẩn là: Fe (

Một điện cực cho trường hợp này được tạo ra bằng cách đặt một điện

cực platin trong một hỗn hợp các chất thể hiện ở cả hai bên của phương trình

0 = 0.0 V). Sự

hóa học. Điều này được mô tả trong hình 2.21. Khi điện cực được nối với điện

cực hidro tiêu chuẩn qua cầu muối, sự chênh lệch thế là +0.77 V (E

̣n cự c Fe

/Fe

chênh lệch thế đúng trong điều kiện chuẩn.

vớ i cự c platin

Hı̀nh 2.21. Điê

Hı̀nh 2.22. Điê ̣ n cự c MnO /Mn mô i trườ ng axit vớ i cự c platin

−

= +

(

+ ) 8

(

+ ) 4

;

1.52

+ ( H aq

+ ) 5 e

2+ + H . và ion Mn − MnO aq 4

θ H O E 2



, Hình 2.22 cho ta một điện cực với cực platin trong hỗn hợp gồm MnO

Sức điện động trong tất cả các thế oxi hóa khử đều được đo ở điều kiện

chuẩn.

SƯ� DỤ NG THE� OXI HO� A KHƯ� TIE� U CHUA� N ĐE� DỰ ĐOA� N PHA� N Ư� NG

Nhiều phương trình oxi hóa khử có thể được thiết lập bằng cách cộng hai

bán phương trình. Hai thế có thể được cộng với nhau để thiết lập một sức điện

động tiêu chuẩn của pin (e.m.f) hoặc một thế pin tiêu chuẩn cho phản ứng oxi

hóa khử.



Một ví dụ cho phản ứng oxi hóa khử là: + − 2 H O MnO 4 2

Mn +4H O;E =+1.52V...equation1

- 4



3+ Fe +e

2+ Fe ;

E =+0.77V...equation 2



Phương trình oxi hóa khử được tạo từ hai thế oxi hóa khử tiêu chuẩn: MnO +8H +5e

Phương trình thứ nhất không đổi, nhưng phương trình thứ hai được viết

MnO +8H +5e

Mn +4H O;E =+1.52V (unchange)

- 4



2+ Fe +e

+ 3 Fe ;

E =-0.77V (equation and sign of voltage reversed)



ngược lại để tạo thành hai bán phương trình cho phản ứng oxi hóa khử:

Hai phương trình được cộng để sinh ra phương trình oxi hóa khử gốc.

Sức điện động của hai bán phuông trình được cộng lại để cho giá trị e.m.f hoặc

MnO +8H +5Fe

Mn +4H O+5Fe ; E =+0.75V

- 4

0 cell



sức điện động của pin cho phản ứng oxi hóa khử: 3+ 2+

Phản ứng oxi hóa khử sẽ diễn ra nếu sức điện động tiêu chuẩn của phản

Cr 2

ứng có giá trị dương. Bài tập:

−

→

6 Cl

2 Cr

+ H O Cl

Sử dụng thế oxi hóa khử tiêu chuẩn để dự đoán các phản ứng − − 2 + → H O I I Cr O 3 sau có thể xảy ra hay không. 2 7

Cr O 2 7

−

= +

Cr 2

;

V 1.33

θ H O E 2

−

 = +

+ e Cr O 6 7 Biết thế oxi hóa khử tiêu chuẩn là: 2 7 − θ I E 2 ;

0.54

−

= +

e 2

− θ Cl E 2 ;

1.36

 

−

− + →

= +

Cr 2

;

1.33

θ H O E 2

= −

0.54

Cr O (a) 7 2 − → + 3 6 I

e 6 θ − 6 ; e E

−

= +

Cr 2

Đáp án:

0.79

Cr O 2 7

3 ; 2



θ + H O I E

Cộng:

0cell

Vì E cho phản ứng này (đồng nghĩa là e.m.f) dương nên phản ứng có

−

− + →

= +

;

1.33

6 e

2 Cr

θ H O E 2

= −

1.36

Cr O (b) 7 2 − → 6 Cl

θ − 6 ; e E

3 Cl 2

−

= −

Cl 6

Cr 2

θ + H O Cl E 3

0.03

diễn ra.

Cr O 2 7



;

Cộng:

0 Vì E của phàn ứng này có giá trị âm, nên phản ứng này không xảy ra. Bài tập 2

Sử dụng thế oxi hóa khử tiêu chuẩn cho ở trang web để dự đoán phản

) và dung dịch kali pecmanganat ứng nào có thể xảy ra giữa axit nitric (HNO

−

(KMnO ).

= +

+ ) 5 e

+ ) 8

(

+ ) 4

;

1.52

− MnO aq 4

θ H O E 2

+ aq H aq ( phương trình có khả năng cho phản ứng này là:



→

= −

0.94

− θ e E 2 ;

− NO 3

+ + HNO H O V Phương trình cho quá trình oxi hóa của HNO 2

Kali pemanganat chỉ có thể đóng vai trò như một chất oxi hóa. Do đó, bán + 2

là:

Ghi chú:

Đây là trường hợp ngược của bán phản ứng trong Bảng thế oxi

→

= +

0.58

− MnO 4

HNO 2

+ θ H E ; cell

H O 2 →

0.58

− + + H O 5 2 NO 5 Cộng hai phương trình (nên electron được loại bỏ): 3 2 − θ = + NO E or MnO H ; 3 cell

16 − 4

HNO 2

H O 2

0cell

hóa khử, nên kí hiệu sức điện động được viết ngược lại.

(đồng nghĩa với e.m.f) cho phản ứng này dương, nên phản Giá trị E

ứng sẽ diễn ra. Chương 7. DÃY OXI HÓA – KHỬ

dãy oxi hóa khử Khi các điện cực oxi hóa khử tiêu chuẩn được sắp xếp theo sức điện

động, được thiết lập. Một phần dãy oxi hóa được trình bày theo

đường dẫn bên dưới.

Dãy oxi hóa khử gồm một hỗn hợp các chất oxi hóa và chất khử.

là Sức điện động càng dương thì tác nhân oxi hóa càng mạnh. Do đó, F

tác nhân oxi hóa mạnh nhất trong các chất trên.

Sức điện động càng âm thì tác nhân khử càng mạnh. Do đó, kim loại

magie càng là tác nhân khử mạnh nhất trong dãy trên.

Bất kì chất khử có thể khử tất cả các chất oxi hóa dưới nó trong dãy oxi

hóa khử.

- Ví dụ, trong dãy trên, I

có thể khử Fe , Cl , MnO và F .

Bất kì chất oxi hóa có thể oxi hóa tất cả các chất khử trên nó trong dãy

oxi hóa.

có thể oxi hóa H , Zn và Mg.

2 Ví dụ, trong dãy trên, I Chương 8. THẾ OXI HÓA KHỬ VÀ PIN ĐIỆN

Một pin điện có thể tạo từ hai điện cực có thế oxi hóa khử. Một ví dụ như

→

Hı̀nh 2.24. Pin điê ̣ n vớ i hai điê ̣ n cự c oxi hó a – khử .

- 4

→

Mn +4H O;E =+1.52V + 2 θ Fe ;

E =+0.77V

3+ Fe -e

Hai thế oxi hóa khử tiêu chuẩn là: MnO +8H +5e

→

Nên điện cực platin trong B là cực dương vì thế oxi hóa khử của nó là

Fe (aq)+e

E =-0.77V

dương nhất. Do đó, điện cực platin trong A là cực âm. + 3 Fe (aq);

Phản ứng ở điện cực A là:

vì phản ứng này để lại electron trên điện cực nên là nó tích điện âm.

→

Electron từ A chạy thành dòng khép kín ( qua dây dẫn và vôn kế) đến

Mn (aq)+4H O(l);E =+1.52V

- 4

điện cực B. Phản ứng ở điện cực B là: MnO (aq)+8H (aq)+5e

(và sức điện động) để thiết Phương trình hòan chỉnh được thiết lập bằng cách cộng hai bán phương

MnO (aq)+8H (aq)+5Fe (

aq+

5Fe (aq)+Mn (aq)+4H O(l);E =+0.75V

- 4

trình lập e.m.f của pin: + 3 → )

Chương 9. ỨNG DỤNG CỦA PIN TRONG ĐỜI SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Vai trò của ắc quy điện trong công nghiệp và trong đời sống. Một số

loại pin phổ biến.

Bình điện được sử dụng như một nguồn điện di động.

Các bình điện (pin) miêu tả trong chương này có đă ̣ c đie� m chung:

(a) sức điện động thường nhỏ (khoảng 1 - 2 vôn).

(b) chúng dễ hết năng lượng và không dễ di chuyển.

không thể dùng để khởi động cho động cơ ô tô). Pin khô

là một loại bình điện ứng dụng được dùng trong các thiết bị điện

kích thước nhỏ như đèn pin, đồ chơi điện tử và radio xách tay.Nó có một số tiện

ích sau:

(a) nó rất kín, nên nó không bị rò rỉ (do đó nó dễ vận chuyển);

(b) nó cung cấp một sức điện động có thể chấp nhận được.

Những hạn chế chính là:

(a) nó cung cấp điện có sức điện động thấp;

(b) nó cho dòng điện cường độ rất thấp;

Hı̀nh 2.25. Mô hı̀nh ca� u tạ o pin khô

Một sức điện động lớn có thể đạt được bằng cách ghép nhiều pin khô

thành một dãy. Tuy nhiên pin không thể nạp lại được và chỉ có thể cung cấp

một cường độ dòng rất nhỏ (nên không thể dùng để khởi đổng động cơ ô tô).

Hı̀nh 2.26. Mô ̣ t so� loạ i pin khô Ắc quy chì

thường được sử dụng trong các phương tiện giao thông. Nó

có các ích lợi sau:

(a) nó cung cấp cường độ dòng cao (khoảng 30 ampe) đủ để khởi động

động cơ ô tô; nó có thể sạc lại

(b) nó cho sức điện động từ 12 đến 24 vôn bằng cách ghép 6 đến 12 pin

thành một dãy.

Hı̀nh 2.27. A� c quy chı̀

Bất lợi lớn nhất của nó là ắc quy chì có khối lượng rất lớn, nguyên nhân

là do khối lượng của chì nặng.

Hı̀nh 2.28. Ca� u tạ o a� c quy chı̀

Ô tô điện, trong đó động cơ chạy bằng điện thay cho nhiên liệu, không

đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch có giá trị như dầu và không gây ô nhiễm môi

trường. Một ô tô điện cần những bình điện phải có các tính chất sau:

- chúng có thể sạc lại được;

- chúng có thể cung cấp cường độ dòng điện lớn đủ để chạy động cơ một

cách liên tục;

- chúng có khối lượng nhỏ.

Ở hiện tại bình điện ứng dụng duy nhất để chạy ô tô điện là ắc quy chì.

Nó có thể sạc được và có thể cung cấp cường độ dòng điện cao. Vấn đề lớn nhất

là khối lượng của bình điện. Bình điện phải có khối lượng rất lớn để chạy được

ô tô trên những cự li xa. Khối lượng lớn không được thực tế vì nó sẽ làm cho xe

quá nặng. Rất nhiều nghiên cứu được tiến hành để tím ra loại bình điện thỏa

mãn ba yêu cầu mà vẫn rẻ. Nếu được hiện thực hóa, nó sẽ có thể dùng để sản

xuất ô tô không gây ô nhiễm môi trường.

PIN NHIE� N LIE� ̣ U

Một pin nhiên liệu bao gồm một nhiên liệu có thể bị oxi hóa hoàn toàn

bởi chất oxi hóa (thường chất oxi hóa là khí oxi). Nhiên liệu có thể là hidro hoặc

một nhiên liệu khác như khí mêtan. Năng lượng sinh ra từ phản ứng được

chuyển đổi hoàn toàn thành điện năng hiệu dụng (trong thực tế hiệu suất hơn

60%).

Cách khả thi nhất thiết lập dòng điện từ nhiên liệu là đốt cháy nhiên liệu sinh ra

nhiệt. Lượng nhiệt này được dùng để sinh ra dòng khí chạy dynamo xuất ra

dòng điện. Nhiều nhất, chỉ 30% năng lượng tạo ra trong quá trình cháy được

chuyển đổi thành điện năng hiệu dụng.

Một pin nhiên liệu đơn giản được trình bày trong hình 2.29. Khí hidro

(nhiên liệu) và khí oxi (chất oxi hóa) vượt qua điện cực platin hòa tan vào trong

dung dịch NaOH.

Hı̀nh 2.29. Sơ đo� ca� u tạ o pin nhiê n liê ̣ u

- Khí hidro phản ứng trên bề mặt điện cực platin theo phương trình hóa

→

= +

+ ( ) 4

− OH aq

(

)

− θ + ( ) 4 ; e E

0.83

H g 2

H O l 2

học sau:

Electron làm cho điện cực platin mang điện âm. Các electron này sau đó

đi qua dây dẫn đến điện cực platin còn lại, nơi mà chúng bị oxi lấy đi.

− + →

= +

+ ( ) 2

e ( ) 4

0, 40

);

H O l 2

→

= +

- Khí oxi phản ứng trên bề mặt cực platin theo phương trình sau: − θ OH aq E 4 O g ( 2

+ H g O g ( )

θ H O l E

1.23

( )

( );

- Phương trình hoàn chỉnh cho phản ứng là: 2 2

Pin nhiên liệu khác so với các pin truyền thống ở chỗ chất phản ứng

được cung cấp liên tục, và sản phẩm được lấy ra một cách liên tục. Các pin

thông thường sẽ ngừng hoạt động ngay sau khi vật liệu điện cực cạn kiệt.

Hı̀nh 2.30. Pin nhiê n liê ̣ u củ a NASA

Ở hiện tại, pin nhiên liệu thực tế có hai chủ ng loạ i chuyê n cung cấp điện:

Chúng rất đắt vì lượng lớn kim loại niken và platin bị đòi hỏi như là chất

xúc tác cho phản ứng điện cực.

Phần lớn nhiên liệu cần nhiệt độ cao để phản ứng trong pin nhiên liệu. Vì

lí do này, pin nhiên liệu ít được sử dụng như một pin tiện lợi. Hiện tại mục đích

sử dụng chính của nó trong các tàu vũ trụ. Chúng đang được kì vọng là trở

thành một nguồn cung cấp điện quan trọng trong tương lai, khi các chất xúc tác

rẻ hơn được phát triển và khi hidrocacbon có thể được sử dụng trong pin nhiên

liệu ở nhiệt độ phòng. Chương 11. ĐIỆN PHÂN

CA� C ĐỊNH LUA� ̣ T CƠ BA� N CU� A QUA� TRI�NH ĐIE� ̣ N PHA� N

Hı̀nh 2.31. Sơ đo� bı̀nh điê ̣ n phâ n

Quá trình điện phân diễn ra trong thiết bị quan sát được ở hình 2.31. Hai

điện cực được đặt trong một chất điện ly. Quá trình điện phân diễn ra khi có

một cường độ dòng điện đi qua chất điện ly.

Chất điện ly là một chất chứa các ion có thể di chuyển. Dòng điện được

tạo ra do sự di chuyển các ion. Một chất điện ly là một hợp chất ion nóng chảy

(ví dụ chì (II) bromua nóng chảy) hoặc một dung dịch chứa các ion (ví dụ dung

+ ) đi về cực âm.

dịch đồng (II) sunphat hay dung dịch axit sunfuric).

Khi bình điện được nối với các điện cực, cation dương (M

) di chuyển về phía cực dương. Anion âm (X

Ở catôt

M→

- Hai điều khác biệt có thể xảy ra -M + e +

- Các cation bị điện phân:

Cu s ( )

+ 2 (

− + → e ) 2 aq catot, tạo ra đồng kim loại.

Do đó, khi dung dịch đồng(II) sunphat bị điện phân, ion đồng bị khử ở Cu

- Trong dung dịch, cation của kim loại hoạt động (với thế điện cực có giá

trị âm lớn) sẽ không bị khử. Do đó, khi dung dịch của kim loại ở nhóm I và

nhóm II bị điện phân, khí hidro được hình thành ở catot.

- Quá trình khử luôn luôn diễn ra ở catot vì các ion nhận electron. Ở anot

−

→ +

- Có 3 quá trình có thể xảy ra.

X e

- Anion của quá trình oxi hóa bị oxi hóa bằng cách nhường electron. X

−

→

− Cl aq 2 (

)

+ ( ) 2

Do đó, khi axit clo hidric bị điện phân với điện cực cacbon, ion clo bị oxi

hóa ở anode tạo ra khí clo: Cl g 2

42-

- Trong dung dịch chứa nước, một số ion không bị oxi hóa. Ví dụ khi điện

không bị oxi phân dung dịch axit sunfuric, sử dụng các điện cực platin, ion SO

hóa ở anod, thay vào đó, khí oxi đượ hình thành từ nước:

−

→

− OH aq 4

(

)

+ ( ) 2

+ ( ) 4 e

O g 2

H O l 2

- Các anod có thể bị hòa tan trong chất điện li.

→

Ví dụ, khi dung dịch đồng (II) sunphat bị diện phân, sử dụng điện cực

Cu s ( )

đồng, điện cực đồng tan ra: − e

- Quá trình oxi hóa luôn xảy ra ở anod vì các atom hoặc các ion nhận

electron

PHO� NG THI�CH CHỌ N LỌ C CA� C ION

Trong một hỗn hợp các cation, cation của kim loại có thế điện cực tiêu

chuẩn dương nhất thì sẽ bị khử trước tiên.

+ Ag (aq).

−

θ Zn most negative E

e 2

Zn Thứ tự của kim loại/ion kim loại trong dãy điện hóa là:

−

↓

e 2

−

θ Ag most positive E

   

(aq), Cu (aq), Pb (aq), và Ví dụ, xem xét một hỗn hợp gồm các ion Zn

+ Khi hỗn hợp bị điện phân, các ion bạc (Ag 2+

)bị khử đầu tiên. Sau khi tất cả

) bị khử, tiếp theo nữa là các ion các ion bạc bị điện phân, thì các ion đồng (Cu

chì.Cuối cùng, Zn sẽ bị khử.

Trong hỗn hợp các anion, anion với thế oxi hóa khử tiêu chuẩn âm nhất

bị oxi hóa đầu tiên. Anion này bị oxi hóa dễ nhất.

−

, trật tự của dãy oxi hóa khử là:



−

θ Cl morepositive E



- Ví dụ, trong hỗn hợp gồm ion Cl 1 − I 2 1 2

0 - âm điện bị oxi hóa đầu tiên (E Khi hỗn hợp này bị điện phân thì ion I

và I θ more negative E

hơn). Sau khi tất cả các ion I bị oxi hoá thì đến các ion Cl sẽ bị oxi hóa.

ĐIE� ̣ N PHA� N ĐỊNH LƯỢ NG

Điện lượng (được đo bằng coulomb, C) chạy qua một tiết diện dây dẫn =

cường độ dòng điện tính bằng ampe x thời gian tính theo giây. Khối lượng chất

bị mất đi ở điện cực trong quá trình điện phân tỉ lệ với lượng điện năng trao

đổi. Bài tập 1

0 C, 2.00 g của kim loại được sinh ra ở catot. Khối lượng kim trong 30 phút ở 25

Khi một dòng điện có cường độ dòng điện là 0.400 A đi qua chất điện li

loại sẽ sinh ra ở catot,

0 C?

a) nếu cường độ dòng điện là 0.800 V đi qua chất điện li trong 30 phút ở

0 b) nếu cường độ dòng điện đi qua chất điện li trong vòng 2.0 giờ ở 25 C?

c) nếu cường độ dòng là 0.400 A đi qua chất điện li trong vòng 30 phút ở

C? Đáp án 60

a) Cường độ dòng điện tăng gấp đôi, nên khối lượng kim loại được tăng

gấp đôi. Do đó, câu trả lời là 4.00 g.

b) Điện tích trong thí nghiệm gốc = 0.400 x 30 x 60 = 720 C

Điện tích trong thí nghiệm này = 0.200 x 2.0 x 60 x 60 = 1440 C

= 2 x điện tích trong thí nghiệm gốc.

Vì điện tích gấp đôi, khối lượng kim loại cũng tăng gấp đôi. Do đó, câu trả

lời là 4.00g.

c) Sự thay đổi duy nhất trong thí nghiệm này là nhiệt độ. Nhiệt độ không

có ảnh hưởng gì lên khối lượng của chất tạ o thà nh trong quá trı̀nh điện phân.

Do đó, câu trả lời là 2.00 g.

hằng số Faraday Điện lượng của 1 mol electron = 96500 cu lông. Lượng điện này được gọi

là (F). F = L x e

Từ đó, nó kéo theo:

trong đó L = hằng số Avogadro và e = điện tích của electron.

−

) = Điện lượng cần thiết để phóng thích một mol của ion kim loại (M

zM mole

ze z mole

M mole

96500 x điện tích của ion. + →

Bài tập 2

30.0 g của kim loại samarium (kí hiệu Sm) bị phóng thích trong quá trình

điện phân bằng dòng điện có cường độ dòng điện là 2.4 A trong 24125 giây.

Đáp án Công thức của samarium là gì? [Sm = 150]

Số mol samarium trong 30.0 g = 30.0 / 150 = 0.2 mol

Điện lượng = 24 x 24 125 = 57 900 cu-lông.

0.2 mol samarium được sinh ra bởi 57 900 cu-lông.

Do đó, 1.0 mol của samarium được sinh ra bởi 57 900 / 0.2 = 289 500

(cu-lông).

3+ .

Vì vậy điện tích của ion samarium = 289 500/96500 = 3

Công thức của ion samarium là Sm

TI�NH KHO� I LƯỢ NG KIM LOẠ I TRONG ĐIE� ̣ N PHA� N

z+ .

Điện lượng chạy qua chất điện li = cường độ dòng điện x thời gian.

z mol electron sinh ra 1 mol nguyên tử kim loại từ ion M

. Vì vậy 1 cu- Do đó, z x F cu-lông sinh ra 1 mol nguyên tử kim loại từ M

lông sinh ra 1/(z x F) mol nguyên tử kim loại.

Tổng số mol của kim loại sinh ra = điện lượng chạy qua tiết diện dây dẫn

x 1/(z x F) mol

Do đó, khối lượng kim loại sinh ra = số mol x đương lượng nguyên tử

Bài tập 3

Một cường độ dòng điện 4.00 A qua dung dịch đồng (II) sunphat trong

− + →

Cu Điện lượng chạy qua tiết diện dây dẫn = 4.00 x 965 C

lượng của đồng sinh ra ở catot? 965 Khối -1 giây. Đáp án ; Cu = 63.5] [F = 96 500 C mol

2 x 96500 cu-lông sinh ra 1 mol nguyên tử kim loại đồng.

Vậy khối lượng đồng giải phóng = 0.02 x 63.5 g = 1.27 g.

Bài tập 4

Tính thể tích của khí oxi sinh ra (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) khi cường độ

dòng điện 2.00A chạy qua dung dịch axit sunfuric trong 1830 giây, sử dụng

-1

3 ở điều kiện tiêu chuẩn; F = 96500 C mol

điện cực platin.

−

→ +

e 4

H O 2

+ OH 4 Điện lượng chạy qua tiết diện = 2.00 x 1830 C 4

O 2 mole 1

mole

] Đáp án [1 mol khí chiếm 22400 cm

Từ phương trình,

4 mol electron cũng sinh ra 1 mol khí O .

đồng thời 4 x 96500 cu-lông sinh ra 1 mol O

Do đó, 1 cu-lông sinh ra 1/(4 x 96 500) mol O .

Vậy 2.00 x 1830 C sinh ra (2.00 x 1830)/(4 x 96500) mol O

3 khí O

= (2.00 x 1830)/(4 x 96 500) x 22 400 cm

. = 212 cm

MO� I QUAN HE� ̣ GIƯ� A HA� NG SO� FARADAY, HA� NG SO� AVOGADRO VA� ĐIE� ̣ N

TI�CH

Hằng số Faraday (F) = hằng số Avogadro (L) x điện tích electron (e)

Hằng số Avogadro (L) có thể tìm được từ kết quả của một thiết bị điện

phân, dùng mối tương quan ở trên. Bài tập 5

Khi 3860 cu-lông di chuyển qua dung dịch đồng(II) sunphat, 1.27 g kim

-19

loại đồng bị khử ở catot. Tính giá trị hằng số Avogadro (L).

C, A của đồng = 63.5] [điện tích electron = 1.60 x 10

Đá p á n

Số mol của đồng bị khử = 1.27/63.5 = 0.02 mol

, giải phóng hai electron. Một ion đồng, Cu

-19

Do đó, số mol electron chạy qua tiết diện dây dẫn = 0.02 x 2 = 0.04 mol.

= 2.41 x 10 (1.60 x 10

hạt. Do đó, 0.04 mol phải .............2.41 x 10

Vì vậy, 1 mol .................(2.41 x 10 hạt. )/0.04 = 6.02 x 10 23 . Vậy hằng số Avogadro = 6.02 x 10 Chương 12. CHIẾT KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN

Các ứng dụng của phương pháp điện phân trong việc tách chiết kim

loại

Các kim loại rất hoạt động (trên cao trên dãy điện hóa) được thiết lập từ

quặng bằng điện phân hỗn hợp nóng chảy. Điện phân được sử dụng vì oxit của

các kim loại hoạt động không thể bị khử với cacbon rẻ như coke. Điện phân đắt

hơn quá trình khử với cacbon.

Kim loại tách bởi điện phân gồm Na, K, Mg và Al.

CHIE� T NHO� M

Nhôm được xem là nguyê n to� có trữ lượ ng lớ n trên vỏ Trái Đất. Mặc dù

nhôm được tìm thấy trong nhiều khoáng vật (ví dụ như thạch cao), trong thực

tế nó được tách từ khoáng vật bôxit vì lí do thương mại. Bôxit là nhôm ôxit,

O . Al

Bôxit được khai thác lần đầu tiên là để sản xuất nhôm ôxit rất tinh khiết.

0 C. ) nóng chảy ở 900

Al O tinh khiết được hòa tan với cryolit (Na AlF

Hỗn hợp nóng chảy này bị điện phân với điện cực cacbon như hình 2.32. Vai trò

của cryolit là:

- để tạo ra một chất điện li cau truc tốt.

0 C, nhiệt độ quá cao để có thể được thương mại hóa).Đây là lí do chính để

O nóng chảy (Al O tinh khiết nóng chảy ở - để hạ thấp nhiệt độ của Al

2300

sử dụng cryolit.

63-

Hı̀nh 2.32. Sơ đo� lò luyê ̣ n nhô m

+ , AlF

Chất điện li gồm có ion Al và O (từ nhôm oxit), và Na và F (từ

cryolit). Ion dương đi qua catot, ion âm đi qua anot.

− + →

Trong quá trình điện phân:

e 3

- ion nhôm bị khử ở catot. Phương trình đơn giản là: Al

Nhôm nóng chảy được thu lại ở đáy của lò điện phân. Kim loại nóng chảy

được chuyển đi bằng ống xi phông từ thời gian này qua thời gian khác.

- Ion oxit bị oxi hóa ở anod. Phương trình đơn giản là:

−

→ +

O 2

e 4

O 2

Oxi này bị đốt cháy ở anod cacbon, sinh ra CO . Các anod này phải được

−

+ →

O 2

CO 2

+ → +

C 3

thay thế liên tục, một phương trình dúng hơn cho phản ứng ở anod:

Al O 2 3

Phương trình hoàn chỉnh cho quá trình này là: CO 3 2 2

Nhôm oxit và điện cực cacbon thường đượ c sử dụ ng và được thay thế.

Cryolit thì giữ nguyên không đổi.

Một cường độ dòng diện rất lớn (khoảng 40 000 A) và sức điện động nhỏ

(khoảng 5 vôn) được sử dụng. Nhiệt độ sinh ra bởi cường độ dòng giữ cho chất - điện li nóng chảy và sức điện dộng thấp ngăn sự oxi hóa ở anode của ion flo (F

Có một số vấn đề ô nhiễm trong quá trình tách nhôm.

) và khí CF . - Một số ion flo bị oxi hóa ở anode. Sản phẩm là khí flo (F

Các chất của flo là chất độc và có hại cho động vật, nên lò nhôm không nên

được xây dựng ở trong các khu vực đất nông nghiệp. Flo có thể bị loạ i bỏ bằng

cách rửa khí thải từ lò điện phân, nhưng rất khó để làm sạch CF vì nó không

hoạt động.

- Một lượng lớn các chất thải sinh ra từ quy trình tinh luyện nhôm oxit.

Chất thải này phải được chứa trong các thùng chứa lớn. Nếu bị rò rỉ, nó có thể

gây ô nhiễm đất và nước ở các khu vực xung quanh.

ANOT HO� A (ĐIE� ̣ N PHA� N CA� C ĐIE� ̣ N CỰ C) NHÔM

0 rất âm). Khả

Một trong các tính chất quan trọng của nhôm là tính chống ăn mòn của

nó, bất chấp vị trí cao của nó trên dãy điện hóa (đồng nghĩa vói E

năng chống ăn mòn của nhôm là do lớp phủ bề mặt nhôm oxit bảo vệ kim loại

khỏi sự tấn công của không khí và nước. Lóp phủ này hình thành tự nhiên trong

không khí.

Lớp bảo vệ nhôm oxit trên các vật bằng nhôm có thể tăng lên bằng cách

anod hóa. Trong quá trình anod hóa, các vật bằng nhôm được làm anode trong

quá trình điện phân trong axit sunfuric. Oxi được phóng thích ở anod. Oxi này

phản ứng với nhôm tạo thành lớp nhôm oxit mỏng.

Hı̀nh 2.33. Quy trı̀nh anod hó a nhô m

QUY TRI�NH TINH CHE� ĐO� NG KIM LOẠ I

Đồng lẫn tạp chất được tinh chế bằng điện phân. Đồng lẫn tạp chất được

dùng làm anode và một mảnh đồng sạch được dùng làm catot. Chất điện li là

dung dịch đồng (II) sunphat.:

Hı̀nh 2.34. Tinh che� đo� ng theo phương phá p điê ̣ n phâ n

−

→

+ ) 2

(

Trong quá trình điện phân:

- Đồng từ anode tan vào dung dịch chất điện li: ( ) e Cu s

Các tạp chất được thu thập bên dưới anode. Các tạp chất này bao gồm

− + →

bạc, vàng là những chất không tan vào trong dung dịch chất điện li.

Cu s ( )

e ) 2

+ 2 (

- Ion đồng từ dung dịch được giải phóng ở catot đồng nguyên chất: Cu

- Sự thay đổi hoàn toàn là việc chuyển đồng tinh khiết từ anode đến

catot.

- Tinh chế kim loại đồng

ĐIE� ̣ N PHA� N NƯƠ� C MUO� I

Natri hidroxit và khí clo được điều chế từ điện phân nước muối (dung

dịch NaCl).

Hình 2.35. Điện phân NaCl

2.4.2. Cấu trúc sách điện tử

Trang chủ của sách điện tử bao gồm 4 đề mục cùng cấp. Từ trang chủ

người dùng có thể truy xuất đến bất kì đề mục nào. Dưới đây là sơ đồ cấu trúc

Nội dung

Quá trình oxi hóa và quá trình khử theo sự trao đổi electron

Củng cố

Số oxi hóa

Lý thuyết

...

Tách kim loại theo phương pháp điện phân

Bài tập trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Bài tập tự luận

Trang chủ

Bài tập

Tổng hợp đề thi olympic hóa học quốc tế

Tổng hợp đề thi học sinh giỏi và olympic các nước

Âm nhạc

Thư giãn

Mini game

Liên hệ

của sách điện tử:

Hı̀nh 2.36. Sơ đo� ca� u trú c sá ch điê ̣ n tử

2.4.3. Nội dung sách điện tử

2.4.3.1. Trang chủ

Hı̀nh 2.37. Giao diê ̣ n trang chủ

Trê n trang chủ giớ i thiê ̣ u mô ̣ t cá ch khá i quá t nha� t ve� nhữ ng nô ̣ i dung có trong

website đe� HS có the� de� dà ng sử dụ ng nhanh chó ng và đạ t mụ c đı́ch họ c tâ ̣ p củ a

mı̀nh. HS có the� từ trang chủ click và o cá c link đe� n cá c trang con hoă ̣ c cá c trang

mở rô ̣ ng.

Đo� ng thờ i thô ng qua cá c nú t chuye� ngô n ngữ , HS có the� chuye� n giao diê ̣ n

trang chủ và hê ̣ tho� ng cá c trang con sang ngô n ngữ tie� ng Anh hoă ̣ c tie� ng Viê ̣t

tù y theo ý muo� n. 2.4.3.2. Trang “Kiến thức”

Hı̀nh 2.38. Giao diê ̣ n trang “Kie� n thứ c”

Trang “Kie� n thứ c” đượ c thie� t ke� nha� m mụ c đı́ch giớ i thiê ̣ u nô ̣ i dung củ a pha� n

“Điê ̣ n hó a họ c”.

Ca� u trú c trang “Kie� n thứ c” bao go� m:

-Tự a đe� và menu (như ở trang chủ ).

- Pha� n đă ng kı́ thà nh viê n củ a website.

- Pha� n nô ̣ i dung bà i họ c: khi click và o bà i nà o trang web sẽ tự đô ̣ ng liê n ke� t

đe� n bà i họ c tương ứ ng. 2.4.3.3. Trang “Bài tập”

Hı̀nh 2.39. Giao diê ̣ n trang “Bà i tâ ̣ p”

Trang “Bà i tâ ̣ p” đượ c thie� t ke� vớ i mụ c đı́ch giú p HS tự luyê ̣ n tâ ̣ p cá c bà i

tâ ̣ p to� ng hợ p pha� n “Điê ̣ n hó a họ c”. Đây cò n là nguo� n tư liê ̣ u phong phú phụ c vụ

cho nhu ca� u củ a cá c GV trong cô ng tá c giả ng dạy và bo� i dưỡ ng họ c sinh giỏ i.

Ca� u trú c củ a trang “Bà i tâ ̣ p” như sau:

- Tên trang web “Liquid” và link ke� t no� i tương ứ ng.

- Pha� n intro giớ i thiê ̣ u mô ̣ t so� tiê ̣ n ı́ch trong treng web như “Lịch sử hó a

họ c”, “Đô i né t ve� kı̀ thi Olympic hó a họ c quo� c te� ”,…

- 4 pha� n bà i tâ ̣ p theo cá c mứ c đô ̣ và hı̀nh thứ c khá c nhau đò i hỏ i HS phả i

có kie� n thứ c đa�y đủ .

- Pha� n đá p á n hoă ̣ c hướ ng da� n giả i cho cá c bà i tâ ̣ p và đe� thi. Qua đó giú p

HS tự kie� m tra đá p so� , cá ch là m. Ne� u HS có cá c giả i hay hơn thı̀ đượ c khuye� n

khı́ch chia sẻ qua pha� n liê n hê ̣ hay đă ng kı́ thà nh viê n. Hoă ̣ c trong quá trı̀nh là m

tâ m đa� c vớ i cá c bà i tâ ̣ p có the� chia sẻ vớ i bạ n bè qua cá c mạ ng xã hô ̣ i như

Facebook, twitter, gmail,… 2.4.3.4. Trang “Thư giãn”

Hı̀nh 2.40. Giao diê ̣ n trang “Thư giã n”

Đây là nơi khô ng nhữ ng cung ca� p cho HS cá c kie� n thứ c mở rô ̣ ng qua

pha� n “Có the� em chưa bie� t” mà cò n đượ c thie� t ke� vớ i mụ c đı́ch giả i tỏ a că ng

tha� ng cho cá c em sau khi họ c tâ ̣ p că ng tha� ng. Trang “Thư giã n” go� m:

- Pha� n “Có the� em chưa bie� t” vớ i mô ̣ t so� đie� u lı́ thú ve� cá c hiê ̣ n tự ng có

liê n quan đe� n điê ̣ n hó a họ c như: “Pin điê ̣ n co� nha� t trong lịch sử ”, “Cô ̣ t sa� t khô ng

gı̉ ở A� n Đô ̣”, …

- Pha� n “Nghe nhạ c” đe� giả i trı́ và nâ ng cao kı̃ nă ng nghe trong tie� ng Anh.

- Pha� n “Đọ c sá ch” sử dụ ng khi có ke� t no� i internet cung ca� p cá c sá ch hay

̣ ng kie� n thứ c củ a bả n từ kho tà ng sá ch kho� ng lo� trê n internet. Giú p HS mở rô

thâ n và tie� p câ ̣ n vớ i vă n hó a đọ c.

- Pha� n “Game”, to� ng hợ p mô ̣ t so� game hó a họ c hay, khô ng chı̉ thư giã n

mà cò n giú p nâ ng cao vo� n kie� n thứ c hó a họ c. 2.4.3.5. Trang “Liên hệ”

Hı̀nh 2.41. Giao diê ̣ n trang “Liê n hê ̣ ”.

Trang “Liê n hê ̣ ” chứ a cá c thô ng tin ve� địa chı̉ nơi tạ o trang web, so� điê ̣ n

thoạ i, email củ a ngườ i xua� t bả n và pha� n “Liê n hê ̣ nhanh” giú p ngườ i sử dụ ng

gử i cá c ý kie� n phả n ho� i hay tha� c ma� c ve� cho trung tâ m (có the� là ngườ i xua� t bả n

hay giá o viê n dạ y bô ̣ mô n) đe� đượ c giả i đá p kịp thờ i. Đây cũ ng là nguo� n mở

phụ c vụ cho nhà xua� t bả n cả i thiê ̣ n trang web cho hoà n chı̉nh hơn và cho cá c GV

na� m đượ c khả nă ng tie� p thu củ a HS sau cá c bà i họ c. 2.4.3.5. Các trang mở rộng

Hı̀nh 2.42. Giao diê ̣ n trang “IChO”

Trang “IChO” cung ca� p cho cả GV và HS cá c thô ng tin cơ bả n ve� kı̀ thi

Olympic hó a họ c quo� c te� như lịch sử kı̀ thi, ca� u trú c và quy định củ a kı̀ thi, to�

chứ c hô ̣ i đo� ng ra đe� và cha� m thi, ca� u trú c đe� thi,… Qua đó , GV và HS có định

hướ ng ô n thi, chua� n bị sa� n tâ m lı́, hie� u bie� t nha� m hoà n thà nh kı̀ thi vớ i ke� t quả

to� t nha� t.

Ngoà i ra trong sá ch điê ̣ n tử (tı́ch hợ p web) cò n chứ a nhie� u nô ̣ i dung mở

đe� ngườ i dù ng từ từ khá m phá . Do hạ n che� nê n khô ng trı̀nh bày trong luâ ̣ n vă n.

2.5. Sử dụng sách điện tử trong dạy và học phần “Điện hóa học” – THPT ̣ n trang “Lịch sử Điê Hı̀nh 2.43. Giao diê ̣ n hó a họ c”

chuyên

2.5.1. Đối với học sinh

Chúng tôi thiết kế sách điện tử với mục đích hỗ trợ cho học sinh giỏi hóa

học tự học phần “Điện hóa học” – chương trình THPT chuyên và nâng cao hiệu

quả quá trình học tập. Để đạt kết quả đó, HS cần tiếp cận sách điện tử theo các

bước sau:

- Nắm được dàn ý của bài, biết và hiểu được các kiến thức cơ bản, trọng

tâm trong mỗi chương.

- Xem kĩ các ví dụ và bài tập mẫu đưa ra trong từng chương để nắm rõ

dạng bài tập cơ bản nhất ứng với từng chương.

- Hoàn thành các câu trắc nghiệm ở phần củng cố, để có thể tự đánh giá

khả năng lĩnh hội kiến thức sau mỗi bài.

- Cuối cùng, HS sẽ làm các dạng bài tập được phân thành các dạng cụ thể

trong trang “Bài tập”. Trong đó, HS nên bắt đầu làm từ phần trắc nghiệm và tự

luận với các dạng bài tập cơ bản; rồi mới chuyển sang giải các đề thi IChO và đề

thi học sinh giỏi, Olympic các nước ở mức độ nâng cao hơn. Các bài tập này đòi

hỏi HS có khả năng tư duy cao, vận dụng kiến thức đã được cung cấp một cách

linh hoạt.

- Chú ý trong quá trình học phần “Lí thuyết” , HS nên có ý thức tự trau

dồi khả năng tiếng Anh để bước sang phần “Bài tập”, nếu nhận thấy khó khăn

thì có thể nhận hỗ trợ thông qua giao diện tiếng Việt.

2.5.2. Đối với giáo viên

Sách điện tử là nguồn tư liệu hỗ trợ cho GV trong công tác bồi dưỡng học

sinh giỏi hóa học. Khi sử dụng sách điện tử, GV cũng phải thay đổi cách thiết kế

giáo án tổ chức hoạt động trên lớp. Có thể tiến hành như sau:

- Yêu cầu HS đọc trước các nội dung có liên quan đến bài học trong sách

điện tử.

- Tổ chức cho HS thảo luận các nội dung trong sách điện tử.

- Cho HS hoạt động cá nhân hay hoạt động nhóm giải quyết các kiến thức,

bài tập khó. Sau đó GV giải đáp các thắc mắc, bổ sung, đưa ra kết luận về các

kiến thức trọng tâm.

- Dựa vào các thông tin mở rộng của sách điện tử để giới thiệu, định

hướng cho HS về các kì thi hóa học quốc tế.

Chương 3.

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm

Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của sách điện tử đối với việc dạy và học Tính khả thi ở các trường THPT chuyên.

- Số lượng HS sử dụng sách điện tử để tự học. Tính hiệu quả - Sự phù hợp của sách điện tử với điều kiện thực tế.

- Kết quả học tập của HS được nâng lên (đánh giá qua điểm số bài kiểm

tra).

- Nâng cao khả năng tự học (đánh giá qua việc HS báo cáo những nội

dung được GV phân công).

- HS hứng thú học tập, yêu thích môn học hơn (đánh giá qua phiếu tham

khảo ý kiến).

- Nguồn tư liệu hỗ trợ GV trong công tác bồi dưỡng HSG hóa học ở các

3.2. Đối tượng thực nghiệm trường THPT (đánh giá qua phiếu tham khảo ý kiến).

Lớ p Sı̃ so�

Lớ p TN-ĐC TN 10CH1 19 GV tham gia thự c nghiê ̣ m sư phạ m Vũ Thị Hả i Ye� n

ĐC 10CH2 27 Bù i Phương Trinh

Trườ ng THPT, Tı̉nh, Thà nh pho� Chuyê n Lê Ho� ng Phong, thà nh pho� Ho� Chı́ Minh Chuyê n Lê Ho� ng Phong, thà nh pho� Ho� Chı́ Minh

Bả ng 3.1. Cá c lớ p thự c nghiê ̣ m và đo� i chứ ng

3.3. Nội dung thực nghiệm

Chúng tôi chọn bà i (Electric cells) Pin điê ̣ n để thực nghiệm sư phạm dựa

trên các tiêu chí sau:

Bà i ‘Pin điê ̣ n’ là một bài rất quan trọng và thường có mặt trong các đề

3.4. Tiến hành thực nghiệm thi.Vì vậy, GV sẽ tiến hành giảng dạy và tổ chức cho HS thảo luận bài này ở lớp.

Bước 1: Chọn lớp thực nghiệm và đối chứng

Dựa trên cơ sở trình độ HS ở các lớp thực nghiệm và đối chứng đồng đều

nhau. Bước 2: Chuẩn bị

- Phát đĩa CD đến trường thực nghiệm, kèm theo phiếu tham khảo ý kiến

HS và GV và các đề kiểm tra.

- Gặp GV thực nghiệm, trao đổi với GV tham gia thực nghiệm về mục

đích, cách tiến hành và kế hoạch giảng dạy cho lớp thực nghiệm và lớp đối

chứng.

̣ n và luyê ̣ p điê ̣ n tâ ̣ n hó a họ c

Bước 3. Tiến hành giảng dạy ở các lớp TN và ĐC. Soạn đề kiểm tra phần pin điê -

Trước mỗi bài học, GV yêu cầu HS (lớp TN) xem trước trong đĩa CD,

phát phiếu học tập về những kiến thức cần đạt được của bài học đó (cần xem

mục nào, thí nghiệm nào…)

- Trong giờ học, GV:

+ Tổ chức HS báo cáo theo nhóm, trả lời những câu hỏi trong

phiếu học tập.

+ Giảng giải, phân tích những nội dung mới và khó của bài học.

+ Nhận xét, tổng kết, củng cố và kiểm tra lại mức độ nắng vững

Bước 4: Đánh giá kết quả học tập kiến thức của HS sau mỗi bài học.

Sau khi học xong chương 6, kết quả học tập của HS được đánh giá qua 2

bài kiểm tra: 1 bài kiểm tra 15’ (sau bà i “pin điê ̣ n”); 1 bài kiểm tra 1 tiết (sau

3.5. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm bài “luyê ̣ n hó a họ c”).

̣ p điê ̣ n tâ

Kết quả thực nghiệm được xử lý theo phương pháp thống kê toán học

theo các bước sau:

1. Lập các bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích.

2. Vẽ đồ thị các đường lũy tích.

3. Lập bảng tổng hợp phân loại kết quả học tập.

4. Vẽ đồ thị tổng hợp kết quả học tập.

1 1

5. Tính các tham số thống kê đặc trưng.

x =

n x i

∑

1 n

i=1

n x +n x +...+ n x 2 n + n + ... + n 2

a. Trung bình cộng

2 và độ lệch chuẩn S là các số đo độ phân tán của sự phân

ni: tần số của các giá trị xi n: số HS tham gia thực nghiệm

b. Phương sai S

)

n x ( i i

∑

)

−

− n x ( i i − 1 n

phối. S càng nhỏ số liệu càng ít phân tán. −

100%

S x

x m±

c. Hệ số biến thiên V: dùng để so sánh độ phân tán trong trường hợp 2 bảng phân phối có giá trị trung bình cộng khác nhau hoặc 2 mẫu có quy mô rất khác nhau.

S n

d. Sai số tiêu chuẩn m: giá trị trung bình sẽ dao động trong khoảng =

e. Đại lượng kiểm định Student

(x - x ) ĐC

−

(

n TN

2 ĐC

2 S TN +

ĐC −

1 n

+ n

− 2

1 n TN

ĐC

1) n TN

ĐC

  

  

,kTα

– 2 Chọn xác suất α (từ 0,01÷ 0,05). Tra bảng phân phối Student [11], tìm

T Tα≥

TNx

giá trị thì sự khác nhau giữa là có ý nghĩa với mức ý với độ lệch tự do ,k và ĐCx

T Tα<

TNx

ĐCx

nghĩa - . Nếu

- Nếu

thì sự khác nhau giữa và là không có ý nghĩa

3.6. Kết quả thực nghiệm với mức ý nghĩa α.

tác giả

Sau khi thống kê và tính toán, thu được các kết quả sau:

Bả ng 3.2. Đie� m bà i kie� m tra la� n 1

Đie� m x Lớ p So� HS Đie� m TB 0 1 2 3 10 9 7 8 4 5 6

TN 19 0 0 0 0 10 9.26 5 1 3 0 0 0

ĐC 27 0 0 0 0 6 8.33 7 1 9 0 1 3

Bả ng 3.3. Đie� m bà i kie� m tra la� n 2

Đie� m x Lớ p So� HS Đie� m TB 0 1 2 3 10 9 7 8 4 5 6

TN 19 0 0 0 0 12 9.42 3 0 4 0 0 0

ĐC 27 0 0 0 0 11 9 9.04 1 6 0 0 0

Bả ng 3.4. Đie� m to� ng hợ p ke� t quả 2 bà i kie� m tra

Đie� m x Lớ p Đie� m TB So� HS 0 1 2 3 4 5 6 7 10 8 9

0 0 0 0 0 0 0 1 22 9.34 7 8 TN 38

0 0 0 0 0 1 3 2 15 18 15 8.68 ĐC 54

Bả ng 3.5. Phâ n pho� i ta� n sua� t 2 bà i kie� m tra

Đie� m x % HS đạ t đie� m x

TN ĐC

0 0 0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 1.85

6 0 5.55

7 2.63 3.70

8 18.42 27.77

9 21.01 33.33

10 57.89 27.77

To� ng 100 100

Bả ng 3.6. Phâ n pho� i ta� n sua� t lũ y tı́ch củ a 2 bà i kie� m tra

Đie� m x % HS đạ t đie� m x trở

xuo� ng

TN ĐC

0 0 0

0 0 1

0 0 2

0 0 3

0 0 4

0 1.85 5

0 7.40 6

2.63 11.11 7

21.10 38.88 8

42.10 72.22 9

100 100 10

tác giả

Từ số liệu ở bảng 3.6, tiến hành vẽ đo� thị các đường lũy tích của

các lớp TN và ĐC

120

100

ĐC

tác giả Hı̀nh 3.1. Đo� thị đườ ng lũ y tı́ch củ a lớ p TN và ĐC

Quan sát đồ thị đường lũy tích của các lớp TN và ĐC, nhận thấy

đường lũy tích của lớp TN luôn nằm bên phải của lớp ĐC. Điều này chứng tỏ lớp

TN có kết quả học tập cao hơn lớp ĐC.

Bả ng 3.7. To� ng hợ p ke� t quả họ c tâ ̣ p củ a 2 bà i kie� m tra

Giỏ i Khá Trung bı̀nh Ye� u – Ké m

Lớ p So� HS

SL % SL % SL % SL %

TN 38 37 97,36 1 2.63 0 0 0 0

ĐC 54 39 88,91 1 3.7 4 7,4 0 0

Từ số liệu ở bảng 3.7, chúng tôi tiến hành vẽ bie� u đo� tổng hợp kết quả

100

ĐC

Giỏi

Khá

Yếu - Kém

học tập của các lớp TN và ĐC.

Hı̀nh 3.2. Bie� u đo� to� ng hợ p ke� t quả họ c tâ ̣ p củ a lớ p TN và ĐC

Quan sát đồ thị tổng hợp kết quả của các lớp TN và ĐC, tác giả nhận thấy

tỉ lệ % HS khá và giỏi của các lớp TN cao hơn và tỉ lệ HS trung bình, yếu kém

thấp hơn so với các lớp ĐC. Điều này chứng tỏ sau khi học sá ch điê ̣ n tử , kết quả

học tập của HS có sự tiến bộ hơn.

x m±

Bảng 3.8. Tổng hợp các tham số đặc trưng của 2 bài kiểm tra

S S V% Lớ p

9,34 0,14 0,88 0,77 9,42 TN

8,68 0,16 1,19 1,41 13,7 ĐC

kđ

α,k

Bảng 3.9. Thống kê T của 5 cặp ĐC-TN

T T (α = 0,01) T

2,91 2,63 TN – ĐC

tác giả

Căn cứ vào số liệu thu được sau xử lí thống kê, rút ra những kết

luận sau:

- Kết quả các tham số thống kê ở bảng 3.8

+ Điểm trung bình cộng của các lớp TN đều cao hơn lớp ĐC, như

ĐC

vậy kết quả kiểm tra lớp TN tốt hơn lớp ĐC.

< V : nghĩa là mức độ phân tán quanh + Hệ số biến thiên V

điểm trung bình cộng các lớp TN nhỏ hơn, chứng tỏ trình độ lớp TN đồng

kđ

đều hơn lớp ĐC.

α,k

- Kết quả ở bảng 3.9 với mức ý nghĩa α = 0,01, T của tất cả cặp TN – ĐC

. Điều này chứng tỏ sự khác nhau giữa các giá trị điểm trung đều lớn hơn T

bình ở các lớp TN và ĐC là có ý nghĩa, có thể kết luận chất lượng học tập ở lớp

tác giả TN tốt hơn lớp ĐC.

Sau khi nghiên cứu xây dựng sá ch điê ̣ n tử , đã tiến hành thực

nghiệm sư phạm, nhưng do thời gian thực nghiệm và số lượng GV, HS được

khảo sát còn hạn chế, nên chưa đủ khẳng định một cách chắc chắn hiệu quả của

sá ch điê ̣ n tử như mục đích của đề tài đưa ra. Tuy nhiên, qua kết quả thực

nghiệm sư phạm bước đầu có thể khẳng định giả thuyết khoa học của luận văn

là đúng đắn, tiến trình dạy - học có sự trợ giúp của sá ch điê ̣ n tử là phù hợp và

có tính khả thi. Với những kết quả bước đầu, chúng tôi có thể kết luận việc tổ

chức dạy - học với sá ch điê ̣ n tử gó p phần nâng cao chất lượng học tập của học

sinh, đáp ứng mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.

Chương 4.

KẾT LUẬN

1. Những kết quả thu được từ đề tài nghiên cứu

Tuy gặp không ít khó khăn về việc tìm kiếm tài liệu tham khảo cũng như

trong quá trình thực nghiệm sư phạm, nhưng đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ

đặt ra đề tài cũng đã thực hiện được một số nhiệm vụ sau:

1.1. Nghiên cứu một số nội dung làm cơ sở lí luận của đề tài

- Nghiên cứu lịch sử vấn đề, tìm những khóa luận, luận văn thiết kế website,

các đĩa CD về tự học và các E-book về hoá học.

- Tìm hiểu các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học và sự thay đổi của

phương pháp dạy học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.

- Tìm hiểu về thực trạng dạy và học tại các trường chuyên ở nước ta hiện

nay.

- Nghiên cứu lí luận về hoạt động tự học.

- Nghiên cứu về sách điện tử.

-Nghiên cứu phần mềm Adobe Flash CS5 Professional, Adobe Dreamweaver

CS5, các phần mềm hóa học và các ứng dụng khác để thiết kế sách điện tử.

1.2. Thiết kế sách điện tử

Sử dụng phần mềm Adobe Flash CS5 Professional, Adobe Dreamweaver

CS5 để thiết kế sách điện tử về phần Điện hóa học bằng ngôn ngữ tiếng Anh –

chương trình chuyên THPT gồm các nội dung sau:

1.2.1. Lý thuyết:

Toàn bộ kiến thức phần Điện hóa học được biên soạn kĩ lưỡng cùng với:

• Lý thuyết: 74 hình ảnh minh họa cho bài học, nhiều hình ảnh các nhà bác

học , 5 file flash mô phỏng và 10 phim minh họa.

• 10 tư liệu liên quan đến bài học.

Ngoài ra phần này còn mở rộng thêm một số kiến thức cho HS và GV một

cách nhẹ nhàng, thoải mái.

1.2.2. Bài tập:

Bài tập tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau như sách bài tập, sách tham khảo, các trang web hoá học, đề thi Olympic hóa học quốc tế và các nước… Phần bài tập được xây dựng với:

• 7 đề trắc nghiệm nhiều lựa chọn về điện hóa học.

• Bài tập tự luận về điện hóa trích từ nguồn bài tập của Cambride.

• Toàn bộ các câu hỏi lý thuyết có liên quan đến điện hóa học trong các đề

thi Olympic hóa học quốc tế từ lần thứ nhất đến lần thứ 43.

• Các câu hỏi lý thuyết về điện hóa học trong một số đề thi Olympic và học

sinh giỏi quốc gia của Australia, Canada, Hoa Kỳ. (Mở rộng thêm 3 đề trắc nghiệm

nhiều lựa chọn trích từ đề thi của Hoa Kỳ và Canada).

1.2.3. Thư giãn:

Phần này gồm có 4 nội dung:

- Games: gồm 7 games vui nhộn và trí tuệ giúp các em tự thư giãn sau những

giờ học mệt mỏi.

- Nhạc.

- Video: Hướng dẫn cách làm pin từ quả chanh.

- Các Trang “Có thể bạn chưa biết” gồm: Pin cổ nhất trong lịch sử nhân loại,

Cột sắt không gỉ ở Ấn Độ,…

1.2.4. Liên hệ – Đăng kí: gồm phần liên hệ với tác giả và đăng kí thành viên.

1.3. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài

Tác giả đã tiến hành thực nghiệm tại trường THPT chuyên Lê Hồng Phong

thành phố Hồ Chí Minh với 19 HS lớp TN và 27 HS lớp ĐC.

Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy sách điện tử đã đạt được các yêu cầu

- Về mặt nội dung và thiết kế, sách điện tử đáp ứng các yêu cầu về mặt nội

dung cũng như hình thức, đảm bảo tính thẩm mĩ.

- Đảm bảo tính tính khả thi, có thể sử dụng với một số đông học sinh biết sử

dụng vi tính.

- Về tính hiệu quả của việc sử dụng sách điện tử: việc sử dụng sách điện tử

để dạy và học góp phần làm cho kết quả học tập của học sinh được nâng lên. Bên

cạnh đó, học sinh

còn được trực tiếp tham gia báo cáo, thảo luận những nội

dung của bài học nên khả năng tự học cũng nâng cao, kiến thức thu nhận được

bền vững.

Nhìn chung, luận văn đã thực hiện được những mục đích và nhiệm vụ

của đề tài đặt ra. Kết quả thực nghiệm và thăm dò cũng phần nào khẳng định

hướng đi đúng đắn của đề tài. Tuy nhiên, trong quá trı̀nh biê ̣ n soạ n cò n nhie� u

thie� u só t cần phải chỉnh sửa, bổ sung nhằm khai thác tốt hơn nữa những ưu

điểm của sá ch điê ̣ n tử trong việc kết hợp với phương pháp dạy học truyền

2. Đề xuất thống để dạy học.

2.1. Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo Qua quá trình nghiên cứu đề tài, chúng tôi có một số đề xuất sau:

- Sở Giáo dục và Đà o tạ o cần có văn bản chỉ đạo, hướng dẫn các trường

triển khai ứng dụng CNTT trong dạy học (triển khai từ đâu và triển khai như

thế nào?). Mỗi năm cần tổ chức hội thi “Giáo viên sử dụng công nghệ Giỏi” hay

giải “Bàn phím vàng”, … để kích thích lòng đam mê sáng tạo phục vụ cho sự

nghiệp giáo dục.

- Sở Giáo dục cần có Máy chủ Web (WebServer) để triển khai các văn

bản, tạo kho tư liệu giáo dục, www, elearning, … hơn thế nữa là cấp tên miền

cho các đơn vị trực thuộc (sub Domian) để giảm chi phí và quản lý dữ liệu tập

trung.

- Tích cực quan tâm đầu tư cho sự nghiệp giáo dục, chú trọng ở khâu đào

tạo, bồi dưỡng giáo viên, sinh viên sư phạm, đặc biệt là khả năng ứng dụng

CNTT vào dạy học.

- Xây dựng thư viện thông tin, các website giáo dục (minh hoạ thí

nghiệm, bài giảng điện tử, giáo trình điện tử, các phần mềm dạy học...). Có sự

phối hợp trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu giữa các trường sư phạm và các

giáo viên phổ thông để có thể áp dụng rộng rãi, đạt hiệu quả giáo dục cao.

- Tăng cường đầu tư, phát triển, sản xuất thêm các phần mềm tin học nói

chung và hoá học nói riêng bằng ngôn ngữ tiếng Việt và đưa các phần mềm có

nội dung phù hợp lên mạng Internet có thể sử dụng một cách đại chúng, phục

vụ mục tiêu khoa học và giáo dục.

- Phát động các phong trào thiết kế, đề xuất ý tưởng về phần mềm dạy và

học rộng khắp để từ đó lựa chọn những phần mềm, những ý tưởng tốt nhất

nhằm ứng dụng và phát triển.

- Cần đầu tư cơ sở vật chất cho các trường phổ thông, đặt biệt là các

trang thiết bị hiện đại như máy tính, đầu video, máy chiếu đa năng, nối mạng internet... 2.2. Đối với các trường phổ thông

- Cần phải xây dựng phòng học đa năng với các thiết bị nghe nhìn hiện đại

tối thiểu: như máy vi tính nối mạng Internet, máy chiếu, loa, màn hình…

- Khuyến khích GV ứng dụng CNTT trong dạy học (soạn bài giảng điện tử,

xây dựng website môn học, thiết kế và nghiên cứu các phần mềm dạy học…). Nếu

có điều kiện, nhà trường có thể hỗ trợ GV một phần kinh phí mua máy tính cá nhân

để thuận tiện khi giảng dạy bằng CNTT.

- Tổ chức trình diễn các tiết dạy có ứng dụng CNTT nhằm mục đích tuyên

truyền, động viên các cá nhân, đơn vị tổ chức tốt việc ứng dụng CNTT.

- Bên cạnh đó, bản thân và ý thức của mỗi các nhân là GV mới có vai trò

quyết định. GV cần phải nhận thức đúng đắn về vai trò của CNTT trong giảng dạy,

phải có niềm đam mê, yêu thích, chịu khó học hỏi và tích cực trong việc dạy học

ứng dụng CNTT. GV cần nhận thức được việc ứng dụng những thành tựu của khoa

học kĩ thuật, trong đó có CNTT sẽ góp phần thực hiện “hoạt động hóa” quá trình

dạy học, nhưng “kĩ thuật và máy móc” không thể quyết định, chính GV với PPDH

và nghiệp vụ sư phạm mới quyết định hiệu quả sử dụng CNTT, GV là người “làm

chủ công nghệ” chứ không phải “công nghệ điều khiển” GV.

 Việc ứng dụng CNTT vào dạy học nói chung muốn đạt kết quả tốt cần

phải kết hợp hài hòa với các phương pháp truyền thống, phù hợp với nội dung, điều

kiện cụ thể. Bản thân từng GV cũng phải tự trang bị, bồi dưỡng và nâng cao trình

độ chuyên môn để phục vụ cho công tác giảng dạy được hiệu quả hơn.

3. Hướng phát triển của đề tài

- Khắc phục những hạn chế về nội dung và hình thức của sách điện tử, hoàn

thiện một số yêu cầu về mặt kỹ thuật lập trình để sách điện tử có tính chuyên nghiệp

hơn, có thể triển khai ứng dụng trong phạm vi rộng.

- Tiếp tục hoàn thiện các chương về điện hóa học và mở rộng toàn bộ nội

dung chương trình hóa học của cấp THPT chuyên (lớp 10, 11, 12) còn lại. Tăng

cường hình ảnh, mô hình, thí nghiệm minh họa, tư liệu tham khảo và khai thác

những phần mềm tin học mới để ứng dụng vào thiết kế các nội dung sách điện tử

hóa học ngày càng phong phú, sinh động và hấp dẫn hơn.

- Tiếp tục Việt hóa phần Bài tập trong sách điện tử nhằm giúp HS tiếp thu tối

đa kiến thức.

- Cập nhật các kiến thức gắn liền hóa học với đời sống, hóa học và môi

trường, hóa học với thực phẩm và sức khỏe con người…

- Xây dựng thêm hệ thống bài tập trắc nghiệm, tự luận phong phú hơn.

- Đưa thêm các phương pháp giải nhanh trắc nghiệm.

Trong điều kiện thời gian nghiên cứu và thử nghiệm có hạn chế nên luận

văn chắc chắn còn nhiều khiếm khuyết. Tác giả rất mong nhận được sự góp ý,

phê bình của các thầy cô, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp. Hy vọng rằng

những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần hỗ trợ cho công tác giảng dạy

của các nhà sư phạm được tốt và hiệu quả hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

Lí luận dạy học hóa học

1. Trịnh Văn Biều (2004), , Trường ĐH Sư phạm TP. Hồ

Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học Chí Minh.

2. Trịnh Văn Biều (2005), ,

Từ điển giáo dục học ĐH Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.

Phát triển sự nghiệp giáo dục quốc dân trong ̣ . , NXB khoa họ c cô ng nghê

3. Ban từ đie� n (2001), chặng đường đầu tiên của thời kì quá độ tiến lên chủ nghĩa xã hội 4. Bộ Giáo dục và Đào tạo (1991),

, Báo cáo kết

Công nghệ thông tin trong Giáo dục và Đào quả nghiên cứu chương trình cấp nhà nước, Hà Nội.

tạo 5. Bộ Giáo dục và Đào tạo (1997),

Phát triển năng lực thông qua phương pháp , Tài liệu hội nghị, Ban Công nghệ thông tin.

và phương tiện dạy học mới, tài liệu hội thảo tập huấn 6. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005),

, Dự án phát triển Giáo

Đổi mới nội dung và phương pháp dạy học hóa dục THPT.

học 7. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006),

Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục , Hội thảo tập huấn triển khai chương trình giáo trình CĐ Sư phạm.

Trung học phổ thông môn hóa học 8. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007),

Thực hiện chương trình sách giáo khoa lớp 11 , NXB Giáo dục.

môn hóa học 9. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007),

Từ điển giáo khoa hóa học , Tài liệu bồi dưỡng giáo viên, NXB Giáo dục.

10. Hoà ng Minh Châ u (2011), , NXB Giá o dụ c Viê ̣t

Từ điển hóa học Nam.

11. Lê Mạ nh Chie� n (Chủ biê n) (1997),

, NXB Khoa họ c và kı̃ Thiết kế sách giáo khoa điện tử lớp 10 – nâng ̣ t.

thuâ cao chương “Nhóm Halogen” 12. Nguyễn Thị Thu Hà (2008),

, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐH Sư phạm TP. Hồ

Chí Minh.

Phản ứng điện hóa và ứng dụng

Điện hóa học 13. Tra� n Hiê ̣ p Hả i (2005), , NXB Giá o dụ c.

Lý luận dạy học 14. Nguye� n Khương (1999), ̣ t.

, NXB Khoa họ c và kı̃ thuâ Xây dựng và sử dụng tài liệu học có hướng dẫn theo , NXB Đạ i họ c Ca� n Thơ.

15. Bù i Thị Mù i (2006), mođun phần kiến thức hóa học chung – Chương trình THPT chuyên hóa học góp 16. Nguye� n Thị Ngà (2009), phần nâng cao năng lực tự học cho học sinh

, luâ

̣ n á n tie� n sı̃ Giá o dụ c họ c, đạ i họ c Thiết kế E- ̣ i.

Sư phạ m Hà Nô book nhằm nâng cao dạy học hóa học ở trường THPT 17. Tra� n Trung Ninh, Nguye� n Thị A� nh Mai, Nguye� n Thị Ngà (2008),

, Journal of science of

Một số phương pháp phân tích điện hóa HNUE, NXB Đạ i họ c sư phạ m Hà Nô ̣ i.

18. Dương Quang Phù ng (2009),

, NXB Thiết kế học liệu điện tử chương oxi – lưu

Đạ i họ c sư phạ m TP HCM. huỳnh lớp 10 hỗ trợ hoạt động tự học hóa học cho học sinh trung học phổ thông 19. Trịnh Lê Hồng Phương (2008),

Ăn mòn và bảo vệ kim loại Khóa luận tốt nghiệp, ĐH Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.

20. Trịnh Xuâ n Sé n (2006), , NXB Đạ i họ c quo� c gia Hà

Điện hóa học Nô ̣ i.

Ứng dụng tin học trong giảng dạy hóa học, 21. Trịnh Xuâ n Sé n (2002), , NXB Đạ i họ c quo� c gia Hà Nô ̣ i.

22. Nguyễn Trọng Thọ (2002),

NXB Tìm hiểu về việc bồi dưỡng học sinh giỏi tại các nước

Giáo dục. đang phát triển 23. Đo� Vă n Tho� ng (2001),

, tạ p chı́ Tia Sá ng.

Quá trình dạy – tự học 24. Nguyễn Cảnh Toàn (Chủ biên), Nguyễn Kỳ, Vũ Văn Tảo, Bùi Tường (1998), Tuyển tập tác phẩm tự giáo dục – tự học – tự nghiên , NXB Giáo dục.

cứu 25. Nguyễn Cảnh Toàn,

Bài giảng thiết kế web Dreamweaver, , tập 1, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội.

. 26. Trung tâm Tin học ĐHSP (2006),

Trường ĐH Sư phạm TP. Hồ Chí Minh

Bài giảng Adobe PhotoShop,

27. Trung tâm Tin học ĐHSP (2006),

Trường ĐH “Ứng dụng công nghệ

Sư phạm TP. Hồ Chí Minh. thông tin trong dạy học ở trường phổ thông Việt Nam” 28. Viện chiến lược và chương trình giáo dục (2007),

Tiếng Anh , trang web

Quantitative Chemical analysis

29. Daniel. C. Harris (2007),

, NXB Houndmiles The Electronic Book—Beginnings

Basumy Stoke. to the Present 30. Fern M. Cheek and Lynda J. Hartel (2012),

Progressing the definition of .

“e-book” 31. Magda Vassiliou and Jennifer Rowley (2008),

Oxford learner’s dictionary , NXB Emerald Group

32. Oxford University Press (2008), , NXB Oxford

Electrochemical series University Press.

The world of Batteries , NXB CRC PRESS LLC

33. Petr Vany´sek (2000), - Function, systems, disposal 34. Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien ,

On the corrosion resistance of the Delhi iron , www.grs-batterien.de

pillar 35. R. Balasubramaniam (2000),

Fundamential of electrochemistry (second edition) , NXB Elsevier Science Ltd.

, 36. V.S. Bagotsky (2006),

Website NXB John Wiley & Sons, Inc.

37. http://www.bachkhoatoanthu.gov.vn

38. www.bbcnews.com

39. http://ebook.edu.net.vn

40. http://ebook.moet.gov.vn

41. http://en.wikipedia.org/wiki/E-book

42. http://www.edu.net.vnhttp://www.webelements.com/

43. www.els.com

44.www.freecsstemplates.com

45. www.flashmo.comhttp://vi.wikipedia.org

46.http://www.glogster.com/geve55/michael-faraday-and-electrolysis-by-

gevethan/g-6l6oje1mkmiiqc2cghi4ta

47.

http://www.hoahocvietnam.comhttp://web.visionlearning.com/custom/chem

istry

/animations

48. http://vn.answers.yahoo.com/question/

49. http://icho2013.chem.msu.ru/index.php/en/

50. http://icho.tvnsoft.com/

51.http://icho.tvnsoft.com/The-latest-information/0001/01/Contest-Author-

Logo-for-the-International-Chemistry-Olympiad-143.html

52. http: www.ise.com

53. www.iuventa.sk/en/Subpages/ICHO/ICHO.alej/

54. http://www.niesac.edu.vn

55. http://www.quangngai.gov.vn/quangngai/tiengviet/chuyen/sogddt/

135491_ 104 6/

56. http://www.thuvien-ebook.com.vn

57. http://www.youtube.com

Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Xây dựng sách điện tử hỗ trợ dạy và học phần Điện hóa học bằng ngôn ngữ tiếng Anh – chương trình Trung học phổ thông

Chủ đề:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌC CỬ NHÂN HÓA HỌC

PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHUYÊN NGÀNH: : : PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH

XÂY DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC

PHẦN ĐIỆN HÓA HỌC BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG

ANH – CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ

THÔNG CHUYÊN

Lời cảm ơn

T

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU - CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.2.1. Quá trình dạy học

Dạy ←→ Học HĐ

Dạy ←→ Học PP

1.2.2. Cơ sở lí luận về tự học

1.2.3. Mục tiêu đào tạo học sinh giỏi [23]

1.3.1. Khái niệm về sách điện tử.

1.3.2. Đặc điểm của sách điện tử

1.3.3. Những ưu điểm và hạn chế của sách điện tử [30]

1.3.4. Mục đích thiết kế sách điện tử

1.3.5. Các yêu cầu cơ bản của sách điện tử

1.3.6. Lựa chọn phần mềm thiết kế sách điện tử

1.4. Thực trạng việc dạy và học môn hóa học ở các trường THPT chuyên

[16]

1.4.1. Những khó khăn và yêu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi

Hoá học

1.4.2. Thực trạng tự học của học sinh giỏi, học sinh chuyên Hoá học

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SÁCH ĐIỆN TỦ PHẦN ĐIỆN HÓA

HỌC BẰNG NGÔN NGỮ TIẾNG ANH- CHƯƠNG TRÌNH THPT

CHUYÊN

2.1. Tổng quan về phần “Điện hóa học”

2.1.1. Vị trí

2.1.2. Mục tiêu

2.1.3 Cấu trúc phần “Điện hóa học”

2.2. Nguyên tắc xây dựng sách điện tử

2.2.1. Cấu trúc sách điện tử cần chặt chẽ và dễ sử dụng

2.2.2. Nội dung phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, đầy đủ và súc tích

2.2.3. Đảm bảo tính thẩm mĩ, khoa học về hình thức

2.2.4. Dễ dàng khám phá các đường link

2.2.6. Kiểm tra kĩ từng phần trước khi tiếp tục và sau khi hoàn thành toàn bộ

2.4. Thiết kế sách điện tử phần “Điện hóa học” bằng ngôn ngữ tiếng Anh

2.4.1 Thiết kế nội dung sách điện tử phần “Điện hóa học”

Oxidation and reduction as electron transfer

OXIDATION NUMBER and

Show where the oxidation and reduction have occurred in the above equation. Answer:

ELECTROLYSIS

- + 4e O Bài tập

0 Vì E của phàn ứng này có giá trị âm, nên phản ứng này không xảy ra. Bài tập 2

2 Ví dụ, trong dãy trên, I Chương 8. THẾ OXI HÓA KHỬ VÀ PIN ĐIỆN

2.4.2. Cấu trúc sách điện tử

2.4.3. Nội dung sách điện tử

chuyên

2.5.1. Đối với học sinh

2.5.2. Đối với giáo viên

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm

3.2. Đối tượng thực nghiệm trường THPT (đánh giá qua phiếu tham khảo ý kiến).

3.3. Nội dung thực nghiệm

3.4. Tiến hành thực nghiệm thi.Vì vậy, GV sẽ tiến hành giảng dạy và tổ chức cho HS thảo luận bài này ở lớp.

3.5. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm bài “luyê ̣ n hó a họ c”).

3.6. Kết quả thực nghiệm với mức ý nghĩa α.

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt