Giáo án STEM Hóa học Lớp 12 - Chủ đề: Chế tạo gương soi bỏ túi

CHỦ ĐỀ STEM HÓA HỌC 12
CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO GƯƠNG SOI BỎ TÚI
* Lí do chọn chủ đề: Mỗi khi ra đường, phụ nữ thường mang theo bên mình túi xách bên trong gồm: son, phấn, giấy,.. và không thể thiếu một chiếc gương soi xinh xinh để ngắm, dặm son, phấn mọi lúc mọi nơi để tự tin hơn. 
Hầu hết các loại gương được cấu tạo gồm một lớp nền (thường là thủy tinh) và chất phủ phản chiếu ở phía sau của kính, do đó mà được bảo vệ khỏi sự ăn mòn.
* Tình huống dạy học: Bằng kiến thức hóa học thông qua phản ứng với AgNO3/NH3, học sinh lựa chọn vật liệu và hóa chất để tự chế tạo cho mình một chiếc gương soi bỏ túi tiện lợi. Các bạn nam có thể chế tạo và dùng chiếc gương đó để tặng cho người mình yêu thương.
* Nhiệm vụ chung/sản phẩm của chủ đề: Chế tạo ra chiếc gương có bề mặt tráng mịn, sáng đều, không có vết trầy xước, trang trí đẹp.
VỊ TRÍ CHỦ ĐỀ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
Chương 2: Cabohidrat /Bài Glucozo/ Hóa học 12
Môn học chủ đạo
Hóa học
Nội dung chủ yếu và yêu cầu cần đạt
Nội dung
Yêu cầu cần đạt
1. Glucozo
Nêu được trạng thái tự nhiên, viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozo.
- Trình bày được tính chất hóa học cơ bản của glucozo
- Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH)2, dung dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiêm và giải thích đươc tính chất hóa học của glucozo
Các kiến thức được tích hợp
Kiến thức đã học
- Hợp chất carbonyl (Andehit - Xeton) - Hoá học 11
- Phản ứng oxi - hoá khử (Hoá học 10)
Kiến thức mới:
- Động học phân tử (Vật lí 12)
- Khuếch tán
- Thiết kế và trang trí (Công nghệ)
Thời gian thực hiện
Trên lớp: 1 tiết
Phòng thí nghiệm: 2 tiết
Ở nhà: 2 giờ (Tùy học sinh bố trí).
Mục tiêu bài học chủ đề STEM
1. Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozo.
2. Trình bảy được tính chắt hóa học cơ bản của glucozo (phản ứng với Cu(OH)2, nước brom, dung dịch AgNO3/NH3, phản ứng lên men của glucozo).
3. Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH)2, dung dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hóa học của glucozo. Viết đươc các PTHH
4. Thiết kế được bản vẽ gương soi bỏ túi, xây dựng được thí nghiệm, lựa chọn được nguyên vật liệu, xác định được các yếu tố ảnh hưởng, chế tạo sản phẩm, điều chỉnh.
5. Tích cực hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.
Trình bày, bào vệ được ý kiến của minh, lắng nghe, nhận xét và phàn biện được ý kiên của người khác.
Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí đã cho.
8. Yêu thích khám phá, tim tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao;
MA TRẬN CÁC PHA HOẠT ĐỘNG
Pha hoạt động
Thời gian
Mục tiêu
Phương pháp - kĩ thuật dạy học
Học liệu
1. Xác định nhiệm vụ làm gương soi bỏ túi
5 phút đầu của tiết 1
Nhận nhiệm vụ làm gương
soi bỏ túi
Đàm thoại, trực quan
Slide trình chiếu một sổ hình ảnh về gương soi
2. Nghiên cứu kiến thức về glucozo
40 phút cuối của tiết 1 và thực hiện 1 giờ ở nhà
1,2,3, 4
Làm việc nhóm, trực quan, tự học
- PHT
- Hoá chất: CuSO4, glucozo, dd NaOH, dd NH3, dd AgNO3 
- Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, bộ giá thí nghiệm, đèn cồn, cốc chịu nhiệt.
3. Đề xuất phương án thiết kế, chế tạo, điều chỉnh và báo cáo sản phẩm
Tại nhà 1giờ và
1 tiết ở phòng thí nghiệm
4, ,5,6, 7, 8
Khám phá khoa học. thảo luận nhóm, tự học Triển lãm, thảo luận toàn lớp
Wifi
Hoá chất: glucozo, dd NaOH, dd NH3, dd AgNO3 Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, bộ giá thí nghiệm, đèn cồn, cốc chịu nhiệt.
Sản phẩm, bài trình bày, các phiếu đánh giá
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG 1 - XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ 
 Mục đích: Xác định rõ nhiệm vụ là làm việc theo nhóm tạo gương soi bỏ túi đảm bảo các tiêu chí đánh giá mà GV yêu cầu.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Giao nhiệm vụ
Đặt câu hỏi: Có gia đình bạn nào không có gương soi không?
Đặt vấn đề: Công ty, khách sạn, gia đình....đều có gương soi. Gương soi có nhiều lợi ích, một trong số đó là giúp trang điểm, chỉnh trang trang phục.
Mỗi khi ra đường, phụ nữ thường mang theo bên mình túi xách bên trong gồm: son, phấn, giấy,.. và không thể thiếu một chiếc gương soi xinh xinh để ngắm, dặm son, phấn mọi lúc mọi nơi để tự tin hơn. 
Hầu hết các loại gương được cấu tạo gồm một lớp nền (thường là thủy tinh) và chất phủ phản chiếu ở phía sau của kính, do đó mà được bảo vệ khỏi sự ăn mòn.
Vậy lớp phản chiếu đó là gì? 
Vào bài: Đó chính là phản ứng tráng gương mà chúng ta đã nghiên cứu trong bài andehit thuộc môn Hoá học lớp 11. Tuy nhiên, trong công nghiệp không sử dụng andehit để làm gương soi hoặc ruột phích mà sử dụng một hoá chất khác đó là glucozo.
Chiếu một số hình ảnh về gương soi bỏ túi. Yêu cầu HS tự làm chiếc gương soi bỏ túi đáp ứng các yêu cầu.
Chia nhóm, thảo luận từng yêu cầu đánh giá sản phẩm và thời gian thực hiện.
Trả lời
Lắng nghe
Trả lời
Chia lớp thành các nhóm và thảo luận
Tổng kết
Thông báo cụ thể các yêu cầu cấn thiết đối với sản phẩm
Bề mặt gương tráng mịn, sáng đểu, không có vết trầy xước, trang trí đẹp.
Viết lại các yêu cầu của sản phẩm
HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN
Mục đích: Qua hoạt động này HS sẽ:
- Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, viết được công thức cấu tạo dạng mạch
hở của glucozo.
- Trình bày được tính chất hóa học cơ bản của glucozo (phản ứng với Cu(OH)2, nước brom, dung dịch AgNO3/NH3, phản ứng lên men của glucozo).
- Thực hiện được (hoặc quan sát) thí nghiệm về phản ứng của glucozo (với Cu(OH)2, dung dịch AgNO3/NH3). Mô tả được các hiện tượng thí nghiệm
và giải thích được tính chất hóa học của glucozo. Viết được các PTHH.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Tính chất
vật lí,
trạng thái
tự nhiên.
Cấu tạo
- Yêu cầu nghiên cứu SGK và cho biết: trạng
thái, màu sắc, mùi, vị, trạng thái tự nhiên của
glucozo.
- Nhận xét và bổ sung thêm đặc điểm về t°nc, và
trạng thái tự nhiên: glucozo có nhiều trong quả chín và có trong máu người.
- Liên hệ: Trong thực tế, khi làm xét nghiệm huyết học, sẽ cho biết chỉ số glucozo trong máu của mỗi người. Nếu chỉ số glucozo bình thường trong máu là (3.9-6.4 mmol/L), nếu vượt quá nồng độ cho phép sẽ dẫn tới các bệnh lý khác như bệnh tiểu đường.
- Vậy cấu trúc phân tử glucozo có ảnh hường như thế nào đến các tính chất của glucozo.
Chúng ta cùng nghiên cứu cấu trúc phân tử
glucozo.
- Giao cho mỗi nhóm 1 khay dụng cụ, hoá chất thí nghiệm và PHT.
+Yêu cầu nhóm 1 và 2 làm thí nghiệm 1, nhóm
3 và 4 làm thí nghiệm 2, điền kết quả vào nội dung 1 trong PHT. Thời gian thực hiện 4 phút. Hướng dẫn, hỗ trợ HS làm thí nghiệm. Ngoài ra, các nhóm nếu làm xong thí nghiệm cùa mình, có thể quan sát nhóm khác làm thí nghiệm để nhận xét.
Gọi 2 HS đại diện trình bày sản phẩm thí nghiệm của nhóm cho cả lóp quan sát.
Từ các thí nghiệm, yêu cầu HS rút ra cấu tạo của glucozo.
Nhận xét và giới thiệu thêm: Bằng thực nghiệm, khử hoàn toàn glucozo thu được hexan. vậy glucozo có cấu tạo mạch gì?. Ngoài ra, glucozo tạo este chứa 5 gốc CH3COO, chứng tỏ trong phân tử có 5 nhóm -OH.
Yêu cầu HS rút ra kết luận và lên bảng viết CTCT.
Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng glucozo đề tráng gương, ruột phích thông qua thí nghiệm nào vừa thực hiện? Nhấn mạnh để HS thực hiện nhiệm vụ làm chiếc gương soi bỏ túi
* Kết luận: Đặc điểm cẩu trúc phân tử Glucozo: Cấu tạo: dạng mạch hở, không phân nhánh, 2 loại nhóm chức: (có 5 nhóm OH liền kề và 1 nhóm -CHO) Glucozo là hợp chất tạp chức.
CTCT: CH2OH[CHOH]4CHO
Thông báo: ngoài CTCT dạng mạch hở, Glucozo còn tồn tai CTCT dạng mạch vòng. Phần này sẽ nghiên cứu ở nhà
Rút ra kết luận và lên bảng viết CTCT.
2. Tính chất hóa học
Hỏi: Vậy từ đặc điểm CTCT dạng mạch hở, yêu cầu HS nêu TCHH của glucozo.
Yêu cầu HS về nhà hoàn thành các nội dung còn lại trong phiếu học tập (PHT) để củng cố phần TCHH.
Trả lời dựa trên đặc điểm CTCT.
Thực hiện PHT.
HS chú ý để vận dụng làm bài tập
Đánh giá: Dựa trên các biêu hiện hành vi sau:
- Đánh giá việc tiến hành thí nghiệm
- Đánh giá việc trình bày các phiếu học tập
HOẠT ĐỘNG 3 – ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Mục đích: Các nhóm HS thảo luận để lựa chọn, thiết kê hình dạng mẫu; lựa chọn vật liệu nền (thủy tinh kim loại/nhựa...); bố trí thí nghiệm; sử dụng kiến thức vật lí; hoá học đế nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm; sử dụng kiến thức công nghệ để thiết kế và trang trí hộp đựng chiếc gương.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Đề xuất phương án thiết kế, 1 giờ ở nhà
Phát phiếu hướng dẫn cho các nhóm (nếu cần)
Thảo luận thiết kế hình dạng và lựa chọn vật liệu nền (thủy tinh, kim loại, nhựa...); bố trí thí nghiệm; nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm; thiết kế và trang trí hộp đựng chiếc gương, thử nghiệm chế tạo chiếc gương theo phương án thiết kế.
PHIẾU HƯỚNG DẪN
Cho vào đĩa petri một lượng dd AgNO3, sau đó thêm tiếp dung dịch amoniac cho đến khi kết tủa xuất hiện và tan vừa hết (không dùng dư) tạo dung dịch trong suốt. Thêm từ từ dd glucozo vào đĩa petri đó. Đặt nhẹ nhàng vào cốc bese đựng nước nóng (tránh cho nước trong cốc tràn vào đĩa petri)/hơ trên ngọn lừa đèn cồn. Sau khoảng 10 phút, lấy đĩa ra, bỏ phần chất lỏng trong đĩa, lau khô đĩa. Trang trí mặt sau của gương bằng gỗ/nhựa ., có thể thêm kim tuyến/ đèn led,...
Đánh giá: Dựa trên các biêu hiện hành vi sau : Dựa vào bản thiết kế
HOẠT ĐỘNG 4: CHẾ TẠO SẢN PHẨM
Mục đích: Chế tạo chiếc gương theo phương án thiêt kế. 
Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Chế tạo sản phẩm, 1 giờ ở PTN
Đại diện nhóm nhận các dụng cụ, hóa chất để chế tạo gương soi bỏ túi
Nhận dụng cụ chế tạo
HOẠT ĐỘNG 5: BÁO CÁO SẢN PHẨM
Mục đích: Báo cáo sản phẩm nhóm đã làm
Hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
1. Thông báo
Nêu quy định báo cáo
- Mỗi nhóm trình bày sản phẩm trong 7 phút
+ Cách làm và nêu các khó khăn khi chế tạo, các kinh nghiệm, giải thích lý do thất bại (nếu có), định hướng phát triển sản phẩm nếu có.
HS các nhóm khác theo dõi, phản biện và được ra các nhận xét, góp ý cho sản phẩm.
Đặt các câu hỏi cho HS làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của gương.
(Một số câu hỏi gợi ý:
Vì sao chọn vật liệu nên là thủy tinh?
Vì sao trong công nghiệp lại chọn glucozo làm nguyên liệu tráng gương mà không chọn andehit (trong khi, cùng khối lượng, fomandehit tạo ra lượng Ag nhiều hơn glucozo)?
Vì sao các dụng cụ thủy tinh/đĩa petri cần phải thật sạch trước khi thực hiện tráng gương?
Vì sao không nên lắc các dụng cụ thủy tinh/đĩa petri sau khi cho dd glucozo vào?
Vì sao cần phải cho vào cốc chứa nước nóng/đun cách thủy/hơ trên ngọn lửa?
Vì sao đun cách thủy/cho vào cốc nước nóng thì sản phẩm sẽ đẹp hơn hơ trên ngọn lửa?
Tiếp nhận yêu cầu, phân công lên báo báo
2. Báo cáo
Yêu cầu nhóm lên báo cáo
Trình bày sản phẩm, trao đổi và thảo luận
3. Tổng kết
Đánh giá sản phẩm theo phiếu đánh giá
GV nhận xét chung thái độ làm viêc, kết quả đạt được thông qua các phiếu đánh giá.
Nhận xét, tổng kết bài học, yêu cầu các nhóm dọn dẹp vệ sinh phòng thí nghiệm
Cùng GV đánh giá cá nhản,
nhóm, nhóm bạn.
Dọn dẹp vệ sinh phòng thí nghiệm
HỌC LIỆU
PHIẾU HỌC TẬP
Họ và tên: ..Nhóm:; Lớp:
Trường: ...
Nghiên cứu SGK và hoàn thành nhiệm vụ sau:
1. Thực hiện thí nghiệm sau:
Nhóm
Thí nghiệm
Yêu cầu
1 và 2
TN1:. Glucozo tác dụng vói Cu(OH)2 ở t° thường.
Cho 1ml dd NaOH vào ống nghiệm chứa vài giọt dd CuSO4. Gạn bỏ phần dung dịch, giữ lại kết tủa. Cho thêm vào đó vài giọt dd glucozo. Lắc nhẹ ống nghiệm. Quan sát hiện tượng.
Nêu hiện tượng:
.
.
3 và 4
TN2: Glucozo tác dụng với AgNO3/NH3 
Cho vào ống nghiệm sạch 1ml dung dịch AgNO3. Thêm tiếp từ từ từng giọt dung dịch NH3 đến khi vừa xuất hiện kết tủa lại tan hết thì dừng lại (không cho quá dư NH3). Thêm tiếp dung dịch Glucozo vào ống nghiệm. Sau đó nhúng ống nghiệm vào cốc nước nóng hoặc hơ trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng?
Nêu hiện tượng:
.
.
Từ các thí nghiệm trên dự đoán CTCT mạch hở Glucozo là:
....
2. Viết PTPƯ HH của các phản ứng hóa học xảy ra khi cho Glucozo tác dụng với:
Nhóm
Phản ứng
1 và 2
1. Cu(OH)2 ở điều kiện nhiệt độ thường (TN1)
2. dung dịch Br2 
3 và 4
3. dung dịch AgNO3/NH3, t0 (TN2)
4. H2, (Ni, t0)
Chung
5. Phản ứng lên men rượu
Trong đk thích hợp tạo C2H5OH và khí CO2
3. Làm bài tập sau
a. Trình bày cách phân biệt 4 ổng nghiệm mất nhãn chứa các dung dịch: glucozo, ancol etylic, glyxerol, axit axetic	
b. Đun nóng 37,5 gam dung dịch glucozo với lượng dung dịch AgNO3/NH3 thu được 6,48 gam bạc. Nồng độ % của dung dịch glucozo là bao nhiêu?
2. Nhật kí học tập
NHẬT KÍ
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO GƯƠNG SOI BỎ TÚI
Trường	 Lớp	
Nhóm	
2.1. Phân công vai trò, công việc và kế hoạch trong nhóm
Vị trí, 
họ tên
Nhiệm vụ
Thời gian
Đúng hạn/ Không đúng hạn
Thành công/không thành công
Trưởng nhóm
Thư kí
Thành viên 1
.
2.2. Quy trình thực hiện
* Chuẩn bị: 
- Vật liệu:...
- Hóa chất:...
- Dụng cụ: ...
- Tiến trình thí nghiệm: ...
* Chế tạo: 
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng như: Độ sạch, nhiệt độ,
- Thực hiện tiến trình thí nghiệm:..
......
* Thử nghiệm: so sánh sản phẩm với gương thương mại về: tráng mịn, sáng đều, vết trầy xước, thẩm mỹ
......
 .........
* Đánh giá, điều chỉnh: Nếu không đạt các tiêu chí yêu cầu thì điều chỉnh
- Kinh nghiệm chế tạo sản phẩm, những điều chỉnh nếu có:
......
 .........
3. Phiếu đánh giá
PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM GƯƠNG SOI BỎ TÚI
Nhóm: ..
STT
TIÊU CHÍ
ĐIỂM
1
Bản vẽ mô tả được cấu tạo của gương, cách bố trí thí nghiệm, vật liệu sử dụng, giải thích được các yếu tố ảnh hưởng.
40
2
Lớp Ag được tạo ra nhờ phản ứng tráng gương glucozo
10
3
Lớp Ag tạo ra mịn, bám đều bề mặt gương (không bị rỗ)
40
4
Trang trí thẩm mỹ
5
5
Giá thành dưới 10 ngàn
5
Tổng
100