T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u cự ộ ử ợ ấ ữ ơ
PHẦN 1: ĐẠT VẤN ĐỀ
I.1. Lí do ch n đ tàiọ ề
Hoá h c là m t môn khoa h c mà khi nghiên c u nó là nghiên c u v c uọ ộ ọ ứ ứ ề ấ
t o ch t, nguyên t , phân t ... là ph n ng hóa h c di n ra kích th c vi môạ ấ ử ử ả ứ ọ ễ ở ướ
mà m t th ng không th nhìn th y đc, do đó trong gi ng d y hóa h c, ngoàiắ ườ ể ấ ượ ả ạ ọ
các thí nghi m, ng i ta bu c ph i dùng nh ng mô hình kích th c thôngệ ườ ộ ả ữ ở ướ
th ng, đ t tr c quan mô ph ng bên ngoài mà suy ra tính ch t và c u t o bênườ ể ừ ự ỏ ấ ấ ạ
trong. Vì th , có th kh ng đnh r ng, mô hình mô ph ng, đ dùng d y h c làế ể ẳ ị ằ ỏ ồ ạ ọ
r t c n thi t cho gi ng d y hóa h c.ấ ầ ế ả ạ ọ
Đ dùng d y h c trong hóa h c đóng vai trò r t quan tr ng, nó v a là n iồ ạ ọ ọ ấ ọ ừ ộ
dung v a là ph ng pháp d y h c hi u qu . Thông qua mô hình, đ dùng d yừ ươ ạ ọ ệ ả ồ ạ
h c, ki n th c đc truy n t i m t cách chính xác, t nhiên, khách quan, sinhọ ế ứ ượ ề ả ộ ự
đng, t o s h ng thú cho c ng i d y và ng i h c. Tuy nhiên, trong cácộ ạ ự ứ ả ườ ạ ườ ọ
tr ng ph thông hi n nay, đ dùng ph c v cho d y h c nói chung, đ dùngườ ổ ệ ồ ụ ụ ạ ọ ồ
ph c v cho d y h c hóa h c nói riêng hi n r t ít v s l ng và kém v ch tụ ụ ạ ọ ọ ệ ấ ề ố ượ ề ấ
l ng. Vi c s d ng các đ dùng này trong các gi h c đt hi u qu th p do đượ ệ ử ụ ồ ở ọ ạ ệ ả ấ ồ
dùng l c h u, l p đt c ng k nh, th m chí m t nhi u th i gian c a gi h c. Vìạ ậ ắ ặ ồ ề ậ ấ ề ờ ủ ờ ọ
v y, d n đn vi c d y h c còn h n ch , ch y u là truy n th ki n th c vậ ẫ ế ệ ạ ọ ạ ế ủ ế ề ụ ế ứ ề
m t lý thuy t, hàn lâm ... Đ kh c ph c tình tr ng này, đòi h i giáo viên ph iặ ế ể ắ ụ ạ ỏ ả
th ng xuyên thi t k và s d ng các mô hình, đ dùng trong d y h c đ h cườ ế ế ử ụ ồ ạ ọ ể ọ
sinh có đi u ki n ti p c n và lĩnh h i ki n th c m t cách ch đng h n.ề ệ ế ậ ộ ế ứ ộ ủ ộ ơ
Mong mu n thi t k đc các đ dùng d y h c hóa h c v i tiêu chí g nố ế ế ượ ồ ạ ọ ọ ớ ọ
nh , d l p đt, ph n ánh đc nhi u đc tính c a đi t ng c n mô ph ng,ẹ ễ ắ ặ ả ượ ề ặ ủ ố ượ ầ ỏ
đc bi t là có tính t đng hóa cao, d s d ng, t o h ng thú cho ng i d y vàặ ệ ự ộ ễ ử ụ ạ ứ ườ ạ
ng i h c – nh ng u đi m mà các mô hình, đ dùng tr c đây không có. T đóườ ọ ữ ư ể ồ ướ ừ
tôi ch n đ tài: ọ ề “T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u c ”ự ộ ử ợ ấ ữ ơ .
I.2. M c đích, nhi m v , đi t ng nghiên c u c a đ tài.ụ ệ ụ ố ượ ứ ủ ề
+ Đi u tra th c tr ng v vi c thi t k và s d ng mô hình, đ dùng d yề ự ạ ề ệ ế ế ử ụ ồ ạ
h c hóa h c hi n nay.ọ ọ ệ
+ Đi u tra v s say mê, h ng thú đi v i môn hóa c a h c sinh.ề ề ự ứ ố ớ ủ ọ
+ Thi t k và v n d ng mô hình, đ dùng vào d y h c hóa h c.ế ế ậ ụ ồ ạ ọ ọ
1
T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u cự ộ ử ợ ấ ữ ơ
PH N 2: N I DUNG NGHIÊN C UẦ Ộ Ứ
II.1. C s lí lu n và th c ti n.ơ ở ậ ự ễ
II.1.1. Xu h ng phát tri n mô hình, đ dùng d y h c hóa h c.ướ ể ồ ạ ọ ọ
Vi c thi t k mô hình, đ dùng d y h c hi n nay r t đc chú tr ng,ệ ế ế ồ ạ ọ ệ ấ ượ ọ
khuy n khích và đang phát tri n theo xu h ng nh sau:ế ể ướ ư
- An toàn cho ng i s d ng, thân thi n v i môi tr ng.ườ ử ụ ệ ớ ườ
- Chuy n t mô hình, đ dùng d ng tĩnh sang d ng đng, t mô ph ngể ừ ồ ở ạ ạ ộ ừ ỏ
đn gi n sang tinh vi, t đng hóa nhi u h n, sát v i th c t đi t ng đcơ ả ự ộ ề ơ ớ ự ế ố ượ ượ
mô ph ng... đ tăng tính chính xác, khách quan c a thông tin, kích thích s khámỏ ể ủ ự
phá do mô hình, đ dùng d y h c mang l i.ồ ạ ọ ạ
- D thi t k , d s d ng, giá thành th p.ễ ế ế ễ ử ụ ấ
- Góp ph n xây d ng và phát tri n kĩ năng quan sát, thu th p, x lí thôngầ ự ể ậ ử
tin, d n hình thành ph ng pháp nghiên c u khoa h c.ầ ươ ứ ọ
II.1.2. S d ng mô hình, đ dùng trong d y h c hóa h c.ử ụ ồ ạ ọ ọ
Có th s d ng mô hình, đ dùng trong d y h c hóa h c theo nhi u cách :ể ử ụ ồ ạ ọ ọ ề
Đa vào ti t d y, bài ki m tra, đánh giá, cho v nhà nghiên c u, thi t k , ho tư ế ạ ể ề ứ ế ế ạ
đng ngo i khóa…ộ ạ
Mô hình, đ dùng trong d y h c hóa h c giúp cho vi c truy n t i ki nồ ạ ọ ọ ệ ề ả ế
th c m t cách chính xác, t nhiên, khách quan, sinh đng, t o s h ng thú choứ ộ ự ộ ạ ự ứ
c ng i d y và ng i h c. ả ườ ạ ườ ọ
Ý nghĩa c a mô hình, đ dùng trong d y h c hóa h c:ủ ồ ạ ọ ọ
- Phát tri n năng l c nh n th c, rèn luy n t duy t th c t đn lí thuy t,ể ự ậ ứ ệ ư ừ ự ế ế ế
t c u t o đn tính ch t, t c th , th c ti n đn t duy tr u t ng, t o đi uừ ấ ạ ế ấ ừ ụ ể ự ễ ế ư ừ ượ ạ ề
ki n cho vi c h c g n li n v i th c t , t o s h ng thú trong h c t p.ệ ệ ọ ắ ề ớ ự ế ạ ự ứ ọ ậ
- Giúp h c sinh m r ng hi u bi t, có thói quen liên h gi a th c ti n v iọ ở ộ ể ế ệ ữ ự ễ ớ
lý thuy t, v n d ng chúng đ nghiên c u, phát tri n l n nhau và ki m ch ngế ậ ụ ể ứ ể ẫ ể ứ
cho nhau.
- Xây d ng và phát tri n kĩ năng quan sát, thu th p, h ng d n, x lí thôngự ể ậ ướ ẫ ử
tin, d n hình thành ph ng pháp nghiên c u khoa h c.ầ ươ ứ ọ
- Giáo d c t t ng, đo đc, tác phong lao đng: Rèn luy n tính kiênụ ư ưở ạ ứ ộ ệ
nh n, trung th c, sáng t o, khoa h c, tính k lu t, t ch c…ẫ ự ạ ọ ỉ ậ ổ ứ
II.1.3. Th c tr ng v vi c thi t k và s d ng mô hình, đ dùng d yự ạ ề ệ ế ế ử ụ ồ ạ
h c hóa h c hi n nay tr ng THPTọ ọ ệ ở ườ .
- Chúng tôi đã tr c ti p ự ế đi u traề đi v i giáo viên d y ố ớ ạ môn hóa h cọ, h cọ
sinh các tr ng THPT trong đa bàn huy nở ườ ị ệ Thanh Ch ngươ và th y r ng vi cấ ằ ệ
2
T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u cự ộ ử ợ ấ ữ ơ
s d ng đ dùng trong d y và h c hóa h c còn r t h n ch c v s l ng vàử ụ ồ ạ ọ ọ ấ ạ ế ả ề ố ượ
ch t l ng.ấ ượ
T nh ng n i dung trên cho th y c n thi t ph i tăng c ng nghiên c u,ừ ữ ộ ấ ầ ế ả ườ ứ
thi t k và s d ng mô hình, đ dùng d y h c hóa h c tr ng THPT.ế ế ử ụ ồ ạ ọ ọ ở ườ
II.2. Thi t k mô hình m t s phân t h p ch t h u c .ế ế ộ ố ử ợ ấ ữ ơ
II.2.1. C u trúc các phân t đc thi t k mô hìnhấ ử ượ ế ế
II.2.1.1. C u trúc phân t etin (axetilen).ấ ử
Trong phân t etin Cử2H2, m i nguyên t cacbon C đu tr ng thái lai hóaỗ ử ề ở ạ
sp. Góc gi a tr c c a các obitan ữ ụ ủ lai hóa sp là 180°.
M i nguyên t cacbon dùng 1 ỗ ử obitan lai hóa sp đ xen ph v i nhau, 1ể ủ ớ
obitan lai hóa sp còn l i đ xen ph v i obitan 1s c a nguyên t H, các s xenạ ể ủ ớ ủ ử ự
ph này t o thành các liên k t sigma . M i nguyên t cacbon còn có 2 obitan 2pσủ ạ ế ỗ ử
vuông góc v i nhau và vuông góc v i tr c n i tâm các nguyên t . Chúng l nớ ớ ụ ố ử ầ
l t dùng các obitan này xen ph v i nhau t ng đôi m t, các s xen ph nàyượ ủ ớ ừ ộ ự ủ
đc hình thành hai bên tr c n i tâm các nguyên t , t o ra hai liên k t piượ ở ụ ố ử ạ ế π có
m t ph ng b d c vuông góc v i nhau và c t nhau trên tr c n i tâm các nguyênặ ẳ ổ ọ ớ ắ ụ ố
t .ử
Chính vì c u trúc nh th nên trong phân t etin, ch có các nguyên t H làấ ư ế ử ỉ ử
có th quay quanh tr c lên k t m t cách t ng đi t do (khi có l c tác đng).ể ụ ế ộ ươ ố ự ự ộ
3
T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u cự ộ ử ợ ấ ữ ơ
II.2.1.2. C u trúc phân t eten (etilen).ấ ử
Trong phân t eten Cử2H4, m i nguyên t cacbon đu tr ng thái lai hóa spỗ ử ề ở ạ 2,
nghĩa là m i nguyên t cacbon dùng 1 obitan 2s và 2 obitan 2p đ t h p thành 3ỗ ử ể ổ ợ
obitan m i gi ng nhau, ớ ố h ng v ướ ề 3 đnh c a m t tam giác đuỉ ủ ộ ề . Góc gi a chúngữ
là 120°.
M i nguyên t cacbon dùng 1 ỗ ử obitan lai hóa sp2 đ xen ph v i nhau, 2ể ủ ớ
obitan lai hóa sp2 còn l i l n l t xen ph v i obitan 1s c a 2 nguyên t H, cácạ ầ ượ ủ ớ ủ ử
s xen ph này đc hình thành trên tr c n i tâm hai nguyên t , t o thành cácự ủ ượ ở ụ ố ử ạ
liên k t sigma (phân t Cσế ử 2H4 ph ng). M i nguyên t cacbon còn có 1 obitan 2pẳ ỗ ử
đ xen ph v i nhau t o ra liên k t pi ể ủ ớ ạ ế π có m t ph ng b d c vuông góc v iặ ẳ ổ ọ ớ
m t ph ng phân t .ặ ẳ ử
4
T đng hóa mô hình các phân t h p ch t h u cự ộ ử ợ ấ ữ ơ
Chính vì c u trúc nh th nên trong phân t eten, ch có các nguyên t H làấ ư ế ử ỉ ử
có th quay quanh tr c liên k t m t cách t ng đi t do (khi có l c tác đng),ể ụ ế ộ ươ ố ự ự ộ
còn các nguyên t cacbon (th c ch t là c nhóm CHử ự ấ ả 2) thì ch dao đng quay m tỉ ộ ộ
góc r t nh quanh tr c liên k t C=C, r i tr v tr ng thái ph ng.ấ ỏ ụ ế ồ ở ề ạ ẳ
II.2.1.3. C u trúc phân t etan.ấ ử
Trong phân t etan Cử2H6, m i nguyên t cacbon đu tr ng thái lai hóaỗ ử ề ở ạ
sp3, có 4 obitan lai hóa h ng v ướ ề b n đnh c a m t t di n đuố ỉ ủ ộ ứ ệ ề , góc gi a chúngữ
là 109°28.
M i nguyên t cacbon dùng 1 ỗ ử obitan lai hóa sp3 đ xen ph v i nhau, 3ể ủ ớ
obitan lai hóa sp3 còn l i đ xen ph v i t ng obitan 1s c a nguyên 3 t H, cácạ ể ủ ớ ừ ủ ử
s xen ph này đc hình thành trên tr c n i tâm các nguyên t , t o thành cácự ủ ượ ở ụ ố ử ạ
liên k t sigma .σế
5
