Dạy học định hướng stem chương cacbon silic hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI
TRƢỜNG THPT NGUYỄN HUỆ

BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG STEM
CHƢƠNG CACBON – SILIC HÓA HỌC LỚP 11
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

Tác giả/đồng tác giả

: Lê Thị Thúy Hà

Trình độ chun mơn : Thạc sỹ Hóa học
Chức vụ

: Giáo viên

Đơn vị công tác

: Trƣờng THPT Nguyễn Huệ

Yên Bái, ngày 05 tháng 02 năm 2022


I. THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến:
Dạy học định hƣớng STEM chƣơng Cacbon – Silic Hóa học lớp 11 nhằm phát
triển năng lực cho học sinh
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Hóa học
3. Phạm vi áp dụng sáng kiến: Hóa học
4. Thời gian áp dụng sáng kiến:

Từ ngày 20 tháng 8 năm 2021 đến ngày 02 tháng 1 năm 2022
5. Tác giả:
Họ và tên: Lê Thị Thúy Hà
Năm sinh: 11/7/1987
Trình độ chun mơn: Thạc sỹ Hóa học
Chức vụ cơng tác: Giáo viên Hóa học
Nơi làm việc: Trƣờng THPT Nguyễn Huệ - Thành phố Yên Bái
Địa chỉ liên hệ: Tổ 1 – Phƣờng Minh Tân – Thành phố n Bái
Điện thoại: 0903432689
II. MƠ TẢ SÁNG KIẾN:
1. Tình trạng các giải pháp đã biết
Hiện nay, thế giới đang hƣớng đến cách mạng công nghiệp 4.0 bao gồm một số
cơng nghệ chính nhƣ trí tuệ nhân tạo, Internet vạn vật, Big Data, công nghệ in 3D và
công nghệ nano trên nền tảng của cuộc cách mạng công nghiệp trƣớc nhằm mục đích
nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lƣợng cuộc sống. Con ngƣời là yếu tố quan trọng
nhất và cũng là động lực của mọi cuộc cách mạng. Với sự thay đổi nhanh chóng của
cơng nghệ, địi hỏi giáo dục phải đem lại cho ngƣời học cả tƣ duy những kiến thức
mới, khả năng sáng tạo, thích ứng với thách thức và những yêu cầu mới mà các
phƣơng pháp giáo dục truyền thống không thể đáp ứng. Giáo dục STEM có thể giúp
học sinh chiếm lĩnh các năng lực STEM và các kĩ năng thiết yếu để giải quyết những
thách thức lớn mà thế kỉ 21 đặt ra - Kỉ nguyên của khoa học công nghệ - Cách mạng
công nghiệp 4.0. Giáo dục STEM trang bị cho ngƣời học: Kỹ năng giải quyết vấn đề,
kỹ năng tƣ duy hệ thống, hợp tác giao tiếp, tƣ duy nghiên cứu và tƣ duy khoa học,...
Dạy học theo định hƣớng STEM là giảng dạy tích hợp bốn lĩnh vực: khoa học,
cơng nghệ, kỹ thuật và toán học, theo nguyên tắc giảng dạy thơng qua thực hành, trên
những thí nghiệm thiết thực và sinh động có thể ứng dụng ngay trong thực tiễn hàng ngày.
Hóa học là mơn học liên quan nhiều đến những hiện tƣợng, sự vật trong cuộc
sống hằng ngày. Dạy học theo chủ đề STEM giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách
dễ dàng và thú vị nhất, khơng khơ khan và khó hiểu nhƣ cách học lí thuyết cũ. Tuy
nhiên, trong quá trình triển khai dạy học STEM trong trƣờng phổ thơng, cịn nhiều

giáo viên gặp khó khăn trong việc lựa chọn và xây dựng chủ đề STEM phù hợp với
nội dung bài học, lúng túng trong tổ chức các hoạt động dạy học trong chủ đề.
Xuất phát từ những lí do trên, tơi xây dựng sáng kiến “Dạy học định hướng
STEM chương Cacbon – Silic Hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh”.

2


2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:
2.1. Mục đích của giải pháp:
Xây dựng và tổ chức dạy học một số chủ đề STEM trong dạy học chƣơng
Cacbon – Silic Hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực cho HS, góp phần tích cực
vào việc đổi mới phƣơng pháp dạy học, nâng cao chất lƣợng dạy học hóa học ở trƣờng
trung học phổ thơng.
2.2. Nội dung giải pháp:
2.2.1. Tính mới của giải pháp:
Giải pháp đã xây dựng và tổ chức dạy học hai chủ đề STEM “Thiết kế thiết bị
hấp phụ khói thuốc lá bằng than hoạt tính” và “Chế tạo tên lửa khí mini” thuộc chƣơng
Cacbon - Silic Hóa học lớp 11 giúp học sinh vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề thực
tiễn cuộc sống, tạo hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập mơn Hóa học, góp
phần phát triển năng lực cho HS; đẩy mạnh triển khai dạy học theo định hƣớng STEM
tại trƣờng THPT Nguyễn Huệ.
2.2.2. Nội dung:
2.2.2.1. Giáo dục STEM
a) Khái niệm về giáo dục STEM
Thuật ngữ STEM đƣợc dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau là ngữ cảnh giáo
dục và ngữ cảnh nghề nghiệp.
- Với ngữ cảnh giáo dục: STEM nhấn mạnh tới sự quan tâm của nền giáo dục
đối với các môn khoa học, công nghệ, tốn học, tin học, tới sự tích hợp các mơn học
trên với nhau và gắn với đời sống thực tiễn nhằm mục đích phát triển các năng lực và

phẩm chất cho ngƣời học. Giáo dục STEM có thể đƣợc diễn giải và hiểu ở nhiều cấp
độ nhƣ: chính sách STEM, nhà trƣờng STEM, chƣơng trình STEM, mơn học STEM,
chủ đề STEM, hoạt động STEM.
- Với ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM đƣợc hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh
vực trên.
Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên môn trong học tập, ở đó những khái
niệm học thuật chính xác đƣợc kết hợp với bài học thực tiễn khi HS vận dụng khoa
học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học trong một bối cảnh cụ thể, tạo nên sự kết nối giữa
nhà trƣờng, cộng đồng, việc làm và hoạt động kinh doanh toàn cầu cho phép sự phát
triển những hiểu biết tối thiểu về STEM và cùng với nó là khả năng cạnh tranh trong
nền kinh tế mới.
Trong sáng kiến này, khái niệm Giáo dục STEM đƣợc hiểu với nghĩa nhƣ sau:
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo hƣớng tiếp cận liên môn từ hai trong
số các lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn học trở lên. Trong dạy học với mơn
Hóa học thì nội dung học tập đƣợc gắn với thực tiễn dựa trên cơ sở khoa học chủ yếu
là mơn Hóa học, phƣơng pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hƣớng phát triển
năng lực cho HS.
b) Đặc điểm của giáo dục STEM
Giáo dục STEM trang bị cho ngƣời học những kiến thức và kĩ năng của các lĩnh
vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, tốn học dạng tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho
nhau giúp HS không chỉ hiểu biết về ngun lí mà cịn có thể áp dụng để thực hành và
tạo ra đƣợc những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày.
3


Ngoài ra, Giáo dục STEM cũng trang bị cho HS những kĩ năng phù hợp để phát
triển trong thế kỷ 21: “Bộ kĩ năng Thế kỷ 21 được tóm tắt gồm những kĩ năng chính:
Tư duy phản biện và kĩ năng giải quyết vấn đề; kĩ năng trao đổi và cộng tác; tính sáng
tạo và và kĩ năng phát kiến; văn hóa cơng nghệ và thơng tin truyền thơng; kĩ năng làm
việc theo dự án và kĩ năng thuyết trình.

HS đƣợc tiếp cận giáo dục STEM có ƣu thế về khả năng sáng tạo, tƣ duy logic,
hiệu suất học tập, làm việc và có cơ hội phát triển các kĩ năng mềm tồn diện hơn, chủ
động thích thú với việc học tập, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hƣớng tốt hơn
khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự nghiệp trong tƣơng lai.
c) Phân loại STEM
Có một số cơ sở phân loại nhƣ sau:
- Dựa trên khía cạnh các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề có:
+ STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu ngƣời học cần vận dụng kiến thức
của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
+ STEM khuyết: là loại hình STEM mà ngƣời học không phải vận dụng kiến
thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
- Dựa trên khía cạnh phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM có:
+ STEM cơ bản: là loại hình STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc
phạm vi các môn học khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn học trong chƣơng trình giáo
dục phổ thơng. Các sản phẩm STEM này thƣờng đơn giản, chủ đề giáo dục STEM
bám sát nội dung sách giáo khoa và thƣờng đƣợc xây dựng trên cơ sở các nội dung
thực hành, thí nghiệm trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng.
+ STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngồi chƣơng
trình và sách giáo khoa. Những kiến thức đó ngƣời học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu.
Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn. Các chủ đề thƣờng đƣợc
xây dựng trên cơ sở các nội dung mang tính bổ sung, mở rộng chƣơng trình giáo dục
phổ thơng.
- Dựa vào mục đích dạy học có:
+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kết nối kiến
thức của nhiều môn học khác nhau mà HS chƣa đƣợc học (hoặc đƣợc học một phần).
HS sẽ vừa giải quyết vấn đề và vừa lĩnh hội đƣợc tri thức mới.
+ STEM vận dụng: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở những kiến thức HS đã
đƣợc học. STEM dạng này sẽ bồi dƣỡng cho HS năng lực vận dụng lí thuyết vào thực
tế, kiến thức lí thuyết đƣợc củng cố và khắc sâu.
Trong đề tài này, chúng tơi nghiên cứu, xây dựng chủ đề STEM ở khía cạnh là

“STEM dạy kiến thức mới” với mục đích kết nối kiến thức nhiều môn học mà môn
học chủ đạo là Hóa học từ đó vận dụng kiến thức vào thiết kế sản phẩm đáp ứng yêu
cầu thực tế nhằm khắc sâu kiến thức bài học.
d) Dạy học theo định hướng STEM
Trong sáng kiến này, tôi nghiên cứu, xây dựng chủ đề STEM ở khía cạnh là
“STEM dạy kiến thức mới” với mục đích kết nối kiến thức nhiều mơn học mà mơn
học chủ đạo là Hóa học, từ đó vận dụng kiến thức vào thiết kế sản phẩm đáp ứng yêu
cầu thực tế nhằm khắc sâu kiến thức bài học.
4


Mỗi chủ đề STEM kiến tạo kiến thức mới đƣợc thực hiện phỏng theo quy trình
kĩ thuật gồm 5 bƣớc nhƣ sau:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, HS phải hoàn thành một
sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí địi hỏi HS phải sử dụng kiến thức mới trong
bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hồn
thành. Tiêu chí của sản phẩm là u cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới"
của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS
phải nắm vững kiến thức mới, thiết kế và giải thích đƣợc thiết kế cho sản phẩm cần làm.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dƣới sự hƣớng dẫn của GV. Trong
chủ đề STEM sẽ khơng cịn các "tiết học" thơng thƣờng mà ở đó GV "giảng dạy" kiến
thức mới. HS phải tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết
kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời
HS cũng đã học đƣợc kiến thức mới theo chƣơng trình mơn học tƣơng ứng.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
HS đƣợc tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết
minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải
pháp giải quyết vấn đề. Dƣới sự trao đổi, góp ý của các bạn và GV, HS tiếp tục hoàn

thiện bản thiết kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; trong quá
trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong q trình này,
HS có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trong hoạt động này, HS đƣợc tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hồn
thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện.
Một số phƣơng pháp dạy học tích cực sử dụng trong dạy học theo định hƣớng
Giáo dục STEM có thể kể đến nhƣ dạy học dự án, dạy học theo góc, dạy học thơng
qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học
theo nhóm…
2.2.2.2. Phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực cho HS
Giáo dục theo hƣớng phát triển năng lực của ngƣời học là chuyển từ “tập trung
vào kiến thức” sang “tập trung vào năng lực”. Việc chú trọng đến sự phát triển năng
lực, kĩ năng sống cho HS trong khi thời lƣợng học tập ở nhà trƣờng khơng thay đổi,
địi hỏi nhà trƣờng phải giảm thời gian dành cho truyền thụ kiến thức hàn lâm, tăng
thời gian để ngƣời học tự lực, sáng tạo, nhờ vậy giúp các em phát triển đƣợc các năng
lực học tập và làm việc.
Giáo dục định hƣớng năng lực nhằm đảm bảo chất lƣợng đầu ra của việc dạy
học. Chƣơng trình giáo dục địi hỏi phát triển tồn diện nhân cách, chú trọng năng lực
vận dụng kiến thức tri thức trong những tình huống của thực tiễn nhằm chuẩn bị cho
con ngƣời năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp.
Chƣơng trình dạy học định hƣớng năng lực không quy định nội dung dạy học
cụ thể mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của quá trình giáo dục. Trên cơ
5


sở đó, đƣa ra những hƣớng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung, phƣơng pháp, tổ
chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo mục tiêu dạy học tức là đạt đƣợc kết

quả đầu ra mong muốn.
Ƣu điểm của chƣơng trình giáo dục định hƣớng năng lực là tạo điều kiện quản
lí chất lƣợng theo kết quả năng lực đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng
của HS.
Phƣơng pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực khơng chỉ chú ý tích
cực hóa HS về hoạt động trí tuệ mà cịn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn
với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ
với hoạt động thực hành, thực tiễn. Các phƣơng pháp dạy học tích cực nhƣ:
- Phƣơng pháp dạy học theo góc.
- Phƣơng pháp dạy học dự án.
- Phƣơng pháp bàn tay nặn bột.
- Phƣơng pháp dạy học giải quyết vấn đề.
- Phƣơng pháp hợp tác nhóm.
- Phƣơng pháp dạy học theo hợp đồng.
Một số kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS nhƣ: kĩ thuật
khăn trải bàn, mảnh ghép, động não, 5W1H, XYZ, bể cá, sơ đồ tƣ duy…
Mỗi phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học đều có những điểm mạnh và
hạn chế nhất định. Do vậy, trong khi dạy học, GV nên kết hợp đa dạng các phƣơng
pháp dạy học và kĩ thuật dạy học cũng nhƣ các hình thức tổ chức dạy học nhằm phát
huy tối đa tính tích cực học tập của HS, nâng cao chất lƣợng môn học.
2.2.2.3. Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng STEM chương
Cacbon – Silic Hóa học lớp 11
Chƣơng Cacbon – Silic nghiên cứu nhiều chất hóa học có nhiều ứng dụng trong
đời sống, sản xuất nhƣng cũng có chất hóa học liên quan đến các vấn đề ô nhiễm môi
trƣờng, ảnh hƣởng đến chất lƣợng cuộc sống. Tôi lựa chọn thiết kế dạy học theo định
hƣớng STEM chƣơng Cacbon – Silic với hai chủ đề:
+ Chủ đề 1: Thiết kế thiết bị hấp phụ khói thuốc lá bằng than hoạt tính.
+ Chủ đề 2: Chế tạo tên lửa khí mini.
Căn cứ theo kế hoạch dạy học chƣơng 3: Cacbon – Silic, mơn Hóa học 11 Cơ
bản năm học 2021-2022 của trƣờng Nguyễn Huệ nhƣ sau:

Tiết
Chủ đề/Bài học
Ghi chú
Bài 15, 16, 19/SGK
- Bài 15, mục II.3, VI: HS tự đọc.
- Bài 15, mục IV, V, bài 16 mục B.I: tự đọc có
Chủ đề 6:
hướng dẫn.
19-22 Cacbon và hợp chất
- Bài 15, mục VI. Điều chế: HS tự đọc.
của cacbon
- Bài 16, mục A.I, A.II, B, C: Tự học có hướng
dẫn, lưu ý sự thay đổi số oxi hóa của Cacbon và
vai trị của các chất trong các phản ứng
Bài 17, 18, 19/SGK
Chủ đề 7:
HS tự đọc
Silic và hợp chất của - Bài 17, mục A.I, A.III và phản ứng khắc chữ lên
silic
thủy tinh, mục B.II, B.III: Tự đọc có hướng dẫn
- Bài 18: khuyến khích HS tự đọc
6


Tôi tổ chức thực nghiệm hai chủ đề STEM đã xây dựng tại lớp 11D1 và 11D3.
Từ đó, tơi đánh giá tính khả thi, tính phù hợp của việc phát triển năng lực cho HS
thông qua dạy học STEM và sự phù hợp với thực tiễn, góp phần nâng cao chất lƣợng
dạy và học hóa học ở trƣờng phổ thơng.
Kế hoạch dạy học chƣơng 3: Cacbon – Silic cụ thể:
Lớp

Tiết
Chủ đề/Bài học
19-21
Thiết kế thiết bị hấp phụ khói thuốc lá bằng than hoạt tính
11D1
22
Bài 16: Hợp chất của cacbon
19
Bài 15: Cacbon
11D3
20-22
Chế tạo tên lửa khí mini

7


Chủ đề 1. Thiết kế thiết bị hấp phụ khói thuốc lá bằng than hoạt tính
I. Mơ tả chủ đề
Thống kê cho thấy, trong thế kỷ 20, thuốc lá đã giết chết 100 triệu ngƣời; Tổ
chức Y tế Thế giới (WHO) cũng cảnh báo, nếu không thực hiện ngay những biện pháp
kiểm sốt thuốc lá hiệu quả, thì số ngƣời chết hàng năm do thuốc lá có thể tăng lên hơn
8 triệu vào năm 2030, và thế kỷ 21 số ngƣời chết vì thuốc lá sẽ có thể lên tới 1 tỷ ngƣời.
Ở Việt Nam, các bệnh liên quan đến thuốc lá là nguyên nhân gây tử vong hàng
đầu, gây ra khoảng 40.000 ca tử vong mỗi năm - tức là hơn 100 ngƣời chết vì thuốc lá
mỗi ngày. Nếu khơng có can thiệp khẩn cấp, ƣớc tính số tử vong do các bệnh liên quan
đến thuốc lá mỗi năm sẽ tăng lên thành 70.000 ngƣời vào năm 2030.
Việc bỏ thuốc lá hồn tồn là rất khó và ngay cả khi chúng ta khơng hút thuốc
lá thì nguy cơ mắc các bệnh về đƣờng hơ hấp có liên quan tới khói thuốc lá vẫn rất
cao. Theo nghiên cứu cho thấy, ngƣời hít phải khói thuốc sẽ có nguy cơ mắc bệnh gấp
đôi so với ngƣời trực tiếp hút do chất độc trong khói thuốc xả thẳng vào khơng khí

khơng qua đầu lọc.
Để làm giảm tác hại của việc hút thuốc lá thụ động, thông qua chủ đề này, HS sẽ
nghiên cứu về tính chất của cacbon và tính chất hấp phụ của cacbon hoạt tính để chế tạo
sản phẩm hấp phụ khói thuốc lá đơn giản từ những vật liệu dễ tìm.
II. Giới thiệu chung
1. Địa điểm tổ chức
Lớp học: Dạy-học kiến thức nền, triển lãm; giới thiệu sản phẩm.
Ở nhà: Học kiến thức nền, thực hiện dự án, thử nghiệm.
2. Kiến thức vận dụng trong chủ đề
- Môn học phụ trách chính: mơn Hóa học 11
Bài 15: Cacbon.
- Các kiến thức vận dụng trong chủ đề từ các môn học khác:
+ Vật lí 10: Bài 35. Thuyết động học chất khí (Sự chuyển động của dịng chất khí)
+ Vật lí 11: Bài 16. Ghép các nguồn điện thành bộ (Ghép nối tiếp các nguồn điện)
+ Công nghệ 11: Bài 8. Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật (Thiết kế bản vẽ và lắp ráp mơ
hình kĩ thuật)
+ Các kiến thức tốn học: tính tốn và thống kê.
3. Mục tiêu của bài học
- Góp phần phát triển năng lực chung cho HS: năng lực hợp tác, năng lực tự
học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm thông qua việc tổ chức dạy học
hợp tác theo nhóm, dạy học giải quyết vấn đề và phƣơng pháp trực quan.
- Góp phần phát triển năng lực hóa học cho HS, bao gồm các thành phần của
năng lực:
a) Nhận thức hóa học: HS đạt đƣợc các yêu cầu cần đạt sau:
(1) Trình bày đƣợc vị trí của cacbon trong bảng tuần hồn các ngun tố hố
học, cấu hình electron ngun tử, các dạng thù hình của cacbon, tính chất vật lí (cấu
trúc tinh thể, độ cứng, độ dẫn điện), ứng dụng.
(2) Giải thích đƣợc cacbon có tính phi kim yếu (oxi hóa hiđro và kim loại
mạnh), tính khử (khử oxi, oxit kim loại). Trong một số hợp chất, cacbon thƣờng có số
oxi hóa +2 hoặc +4.

8


(3) Viết các PTHH minh hoạ tính chất hố học của cacbon.
b) Tìm hiểu tự nhiên dƣới góc độ hóa học:
(1) Tiến hành các thí nghiệm, quan sát, mơ tả hiện tƣợng của thí nghiệm và rút
ra các kết luận.
(2) Thu thập, tìm hiểu thơng tin qua việc đọc các tài liệu để tìm hiểu các dạng
tồn tại của than hoạt tính trong đời sống và giải thích tính hấp phụ, các ứng dụng của
than hoạt tính.
(3) Phát biểu vấn đề, lập kế hoạch thực hiện, tiến hành các thí nghiệm nghiên
cứu tìm điều kiện thiết kế thiết bị hấp phụ sử dụng than hoạt tính thỏa mãn thơng số kĩ
thuật cho sản phẩm tạo thành và rút ra kết luận.
c) Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học:
Thông qua các kiến thức hóa học đã học về khả năng hấp phụ khí và các chất
hịa tan trong nƣớc của cacbon hoạt tính để thiết kế hệ thống hấp phụ khói thuốc lá đơn
giản dùng trong gia đình. HS tích cực, chủ động bảo vệ môi trƣờng, yêu quý và bảo vệ
tài nguyên thiên nhiên. Kích thích sự đam mê và u thích mơn Hóa học.
4. Phương pháp dạy học chủ yếu
Dạy học hợp tác nhóm kết hợp với tự học, đàm thoại tìm tịi; dạy học giải quyết
vấn đề và phƣơng pháp trực quan.
5. Chuẩn bị của GV và HS
- GV:
+ Tài liệu hƣớng dẫn HS tự học bài “Cacbon”.
+ Câu hỏi, bài tập kiểm tra việc tự học của HS.
+ Thí nghiệm nghiên cứu tính hấp phụ của than hoạt tính.
+ Sƣu tầm hình ảnh có nội dung liên quan đến bài học, thiết kế phiếu học tập,
phiếu hỏi, hồ sơ dạy học.
- HS: Tìm hiểu nội dung và thiết kế sản phẩm theo yêu cầu của GV.
6. Kế hoạch dạy học

Thời
Hoạt động
gian (địa
Nội dung
Hoạt động của HS
dạy học
điểm)
- Xác định nhiệm vụ - Phân nhóm, bầu nhóm
1. Đặt vấn
học tập, đƣa ra các trƣởng.
đề,
giới Tiết 1
yêu cầu về sản phẩm. - Nhận nhiệm vụ học tập.
thiệu nhiệm (Trên lớp) - Hƣớng dẫn HS tự - Nhóm thảo luận lập kế hoạch
vụ học tập
học bài “Cacbon” tự học và lập phƣơng án thiết
theo kế hoạch.
kế theo yêu cầu về sản phẩm.
- Học bài Cacbon
2. Nghiên
- HS làm việc cá nhân tự học
theo hƣớng dẫn tự
cứu
kiến
kiến thức bài “Cacbon”
Tự học
học.
thức nền, đề
- HS làm việc nhóm, thảo luận
(Ở nhà)

- Lập phƣơng án thiết
xuất phƣơng
và thống nhất đề ra phƣơng án
kế thiết bị hấp phụ
án thiết kế
thiết kế sản phẩm.
khói thuốc lá.
3. Báo cáo Tiết 2
- Kiểm tra kiến thức - Trò chơi.
phƣơng án (Trên lớp) tự học bài “Cacbon”. - HS báo cáo tại lớp:
9


thiết kế
4. Chế tạo,
thử nghiệm
sản phẩm
5.
Triển
lãm,
giới
thiệu
sản
phẩm

- Trình bày phƣơng
án thiết kế sản phẩm
- Thiết kế sản phẩm
theo phƣơng án thiết
kế đã chốt.

- Biểu diễn và trƣng
bày sản phẩm.

powerpoint, A0, hình ảnh,
poster…
- HS làm việc theo nhóm thiết
Về nhà
kế sản phẩm trên cơ sở góp ý
của GV và các bạn nhóm khác
- Đại diện HS của nhóm trình
bày sản phẩm. Các nhóm cùng
Tiết 3
nhau đánh giá.
(Trên lớp)
- Tổng kết kiến thức - GV tổng kết, đánh giá rút
bài học.
kinh nghiệm.

III. Các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Đặt vấn đề, giới thiệu nhiệm vụ học tập
- Mục đích: HS huy động kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm của bản thân về
nguồn phát và tác hại của khói thuốc lá, các biện pháp làm giảm thiểu tác hại của
khói thuốc lá tới con ngƣời để kích thích sự tị mị, mong muốn tìm hiểu bài học
mới. HS tiếp nhận vấn đề cần giải quyết và định hƣớng sản phẩm cũng nhƣ kế hoạch
học tập.
Hoạt động 1.1: Hoạt động khởi động (5 phút)
+ GV đặt câu hỏi: Hút thuốc lá có tác động nhƣ thế nào tới sức khỏe con ngƣời?
HS trả lời nêu những ảnh hƣởng xấu của thuốc lá tới sức khỏe.
+ GV chiếu trên powerpoint các con số và hình ảnh về tác hại của thuốc lá:
* Thế kỷ 20, thuốc lá đã giết chết 100 triệu ngƣời;

* Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo: số ngƣời chết vì thuốc lá tăng lên
hơn 8 triệu vào năm 2030 và 1 tỷ ngƣời trong thế kỷ 21.
* Ở Việt Nam, các bệnh liên quan đến thuốc lá là nguyên nhân gây tử vong hàng
đầu, gây ra khoảng 40.000 ca tử vong mỗi năm - tức là hơn 100 ngƣời chết vì thuốc
lá mỗi ngày. Nếu khơng có can thiệp khẩn cấp, số tử vong do các bệnh liên quan đến
thuốc lá mỗi năm sẽ tăng lên thành 70.000 ngƣời vào năm 2030.
+ GV bàn luận: Những con số đó có thể cho thấy thuốc lá rất có hại cho sức khỏe.
Vậy ngƣời không hút thuốc lá nhƣng ở cùng những ngƣời hút thuốc lá thì có bị ảnh
hƣởng khơng?
HS trả lời.
+ GV tổng kết lại: Ngƣời hút thuốc và cả ngƣời không hút thuốc ở cùng ngƣời hút
thuốc lá thì cũng bị ảnh hƣởng do hít phải khói thuốc lá trong đó có nhiều chất có
hại cho sức khỏe. Chúng ta nên làm nhƣ thế nào để khắc phục/ngăn chặn/làm giảm
ảnh hƣởng của khói thuốc lá đến sức khỏe?
HS đề xuất: Không sản xuất thuốc lá, đánh thuế cao, không hút thuốc lá…
+ GV nhấn mạnh: Việc bỏ thuốc lá hồn tồn là rất khó và ngay cả khi chúng ta khơng
hút thuốc lá thì nguy cơ mắc các bệnh về đƣờng hơ hấp có liên quan tới khói thuốc lá
vẫn rất cao vì xung quanh vẫn có những ngƣời hút thuốc lá. Theo nghiên cứu cho
thấy, ngƣời hít phải khói thuốc sẽ có nguy cơ mắc bệnh gấp đôi so với ngƣời trực tiếp
hút do chất độc trong khói thuốc xả thẳng vào khơng khí khơng qua đầu lọc. Vậy bài
toán đặt ra: chúng ta sống chung với những ngƣời hút thuốc lá, liệu chúng ta có thể
10


thiết kế một thiết bị giúp loại bỏ khói thuốc lá khỏi khơng khí khơng?
+ GV chiếu hình ảnh máy hút mùi trong các bếp nấu gia đình để gợi ý HS: máy hút
mùi trong nhà bếp có tác dụng gì? Tại sao thiết bị có tác dụng đó? Các em có ý
tƣởng gì vận dụng cho vấn đề giảm tác hại của khói thuốc hơm nay khơng? Chúng ta
có thể sử dụng vật liệu nào để hấp phụ đƣợc khói thuốc lá?
HS suy nghĩ và đề xuất.

Hoạt động 1.2: Làm thí nghiệm nghiên cứu tính hấp phụ của than hoạt tính
(15 phút)
+ GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm hấp phụ khói/hơi, chất lỏng hịa tan bằng than
hoạt tính
* Chuẩn bị:
- Dụng cụ: 5 bình eclen sạch, ống dẫn khí, nút cao su có lỗ và khơng lỗ.
- Hóa chất: Cu, dung dịch HNO3 đặc, than hoạt tính, mực viết, nƣớc.
* Tiến hành:
- Điều chế khí nitơ đioxit (NO2) bằng cách cho kim loại Cu tác dụng với dung
dịch HNO3 đặc trong eclen đậy bằng nút cao su có lỗ nối ống dẫn khí.
- Thu khí vào 2 bình eclen sạch.
- Bỏ vào 1 eclen chƣa NO2 vài viên than hoạt tính và quan sát màu sắc 2 eclen
chứa khí NO2.
- Pha mực viết với nƣớc vào 2 eclen cịn lại. Cho vài viên than hoạt tính vào 1
eclen chứa mực loãng và quan sát màu sắc 2 eclen chứa mực.
+ GV đặt câu hỏi: Tại sao than hoạt tính có khả năng hấp phụ? Những yếu tố nào
ảnh hƣởng tới tính hấp phụ?
HS trả lời.
+ GV kết luận: than hoạt tính là một dạng thù hình của cacbon đƣợc xử lí để có
những lỗ trống bé thể tích nhỏ có khả năng giữ lại các phân tử khí, chất tan trong
nƣớc. Đó là tính hấp phụ của than hoạt tính. Những yếu tố ảnh hƣởng tốc độ hấp phụ
là bản chất than, diện tích bề mặt…
Hoạt động 1.3: Chuyển giao nhiệm vụ nghiên cứu (15 phút)
+ GV đặt vấn đề: Các dạng thù hình khác của cacbon có tính chất hấp phụ giống
than hoạt tính khơng? Ngồi ra cacbon cịn có tính chất gì? Chúng ta nên sử dụng
than nhƣ thế nào để làm thiết bị hút khói thuốc lá hiệu quả? Các em sẽ nghiên cứu
kiến thức về cacbon và đóng vai kĩ sƣ thiết kế thiết bị khử khói thuốc lá mini dùng
trong gia đình có sử dụng than hoạt tính. Sản phẩm sẽ dùng thử nghiệm khử đƣợc ít
nhất 80% khói thuốc lá trong 1 hộp carton đựng giấy A4 có kích thƣớc 40cm x 30cm
x 25cm = 30 lít (0,03m3). Các tiêu chí cụ thể đánh giá sản phẩm đƣợc nêu trong

bảng dƣới đây:
TT
Tiêu chí
Điểm
Hút và giữ lại tối thiểu 80% mùi và lƣợng nicotin thải ra khơng
1
40
khí trong hộp kín có kích thƣớc 40cm x 30cm x 25cm.
Chọn nguyên liệu phù hợp, hiệu quả cho việc hấp phụ khói
2
10
thuốc lá.
Thiết bị đƣợc thiết kế từ nguyên vật liệu dễ kiếm, giá thành hợp
3
5
lí.
11


4
5

Các bộ phận có thể thay thế dễ dàng để sử dụng lâu dài.
Hình thức đẹp.

5
5
Tổng: 65 điểm
GV phân tích nội dung các tiêu chí đánh giá sản phẩm và mơ tả tiến trình thực hiện
chủ đề cho HS rõ mục tiêu thiết kế và các yêu cầu GV đề ra.

Hoạt động 1.4: Hướng dẫn nghiên cứu kiến thức nền và vẽ bản thiết kế sản phẩm
(10 phút)
- GV chia lớp thành 4 nhóm ứng với 4 tổ. Các nhóm bầu nhóm trƣởng, thƣ kí.
HS thảo luận, đƣa cho GV danh sách họ, tên các thành viên, có nhóm trƣởng, thƣ kí.
- GV chuyển tới HS tài liệu hƣớng dẫn tự học bài “Cacbon”. HS nghiên cứu SGK,
các thông tin đi kèm trong tài liệu để hoàn thành các nhiệm vụ tự học ở nhà. GV sẽ
kiểm tra việc tự học này vào giờ học tiếp theo trên lớp.
- HS dành thời gian 5 phút thảo luận tìm hiểu tài liệu, phân cơng nhiệm vụ trong
nhóm để hồn thành các công việc và thảo luận về các yêu cầu và tiêu chí GV đề ra
để lên phƣơng án thiết kế sơ bộ theo phiếu học tập hƣớng dẫn thảo luận + vẽ bản vẽ
thiết kế sản phẩm.
- GV giải đáp các thắc mắc (nếu có) của HS về nhiệm vụ thiết kế của chủ đề.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS:
+ Nêu đƣợc thuốc lá có các tác hại tới sức khỏe con ngƣời nhƣ viêm phổi, đen
răng, hôi miệng …
+ Đề xuất đƣợc các biện pháp làm giảm tác hại của khói thuốc lá: khơng hút
thuốc, đánh thuế cao, hút thuốc đúng nơi quy định …
+ Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân cơng cơng việc của các từng
thành viên trong nhóm.
+ Thực hiện thành cơng thí nghiệm rút ra kết luận về tính hấp phụ của than hoạt
tính. Tùy loại than, kích thƣớc hạt làm than có khả năng hấp phụ khác nhau.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp (Ở nhà)
- Mục đích:
Hoạt động này nhằm đạt đƣợc:
(1) Mục tiêu a) của bài học.
(2) Nêu và giải thích đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng tới sự hấp phụ của than hoạt tính.
(3) Vẽ đƣợc bản thiết kế và trình bày đƣợc ý tƣởng sản phẩm.
(4) Góp phần phát triển năng lực hợp tác và năng lực tự học thơng qua hoạt động
thảo luận theo nhóm để giải quyết nhiệm vụ trong phiếu học tập.
Hoạt động 2.1: HS tự học bài “Cacbon” (Hoạt động cá nhân)

- HS trả lời các câu hỏi trong Tài liệu hƣớng dẫn tự học bài “Cacbon”.
- Đọc tài liệu trên mạng internet với các từ khóa “tính hấp phụ’, “than hoạt tính”,
cacbon hoạt tính”… để tìm hiểu về tính hấp phụ: bản chất và các yếu tố ảnh hƣởng.
Hoạt động 2.2: Đề xuất giải pháp thiết kế sản phẩm
- HS thảo luận tổng kết các tính chất của cacbon và kiến thức về tính hấp phụ (bản
chất, các yếu tố ảnh hƣởng) bằng cách so sánh kết quả, thống nhất đáp án.
- Thảo luận ý tƣởng và vẽ bản vẽ thiết kế sản phẩm.
HS thảo luận để thống nhất về:
+ Tên sản phẩm
12


+ Tác dụng của sản phẩm
+ Các bộ phận chính
+ Mô tả nguyên tắc hoạt động
+ Bản vẽ thiết kế sản phẩm (ghi rõ tên bộ phận, nguyên liệu, kích thƣớc)
Hoạt động 3: Tổng kết kiến thức nền và báo cáo phương án thiết kế
- Mục đích:
Kiểm tra kết quả tự học của HS trong tiếp nhận và vận dụng kiến thức, từ đó GV có
thể điều chỉnh và giúp HS hoàn thiện kiến thức nền của bài học và vận dụng chế tạo
sản phẩm.
- Tổ chức hoạt động:
+ GV giới thiệu về nguyên tố cacbon: “Cacbon đƣợc con ngƣời biết đến từ rất sớm,
từ những đám than hồng còn lại sau những trận thiên tai, cháy rừng là những dẫn
chứng về sự tìm thấy cacbon đầu tiên. Và chắc chắn rằng khi con ngƣời biết cách
làm ra lửa và giữ lửa thì cacbon ln là bạn đồng hành. Cacbon cũng là ngun tố
đặc biệt trong bảng tuần hồn. Nó có khả năng tạo ra rất nhiều hợp chất đa dạng về
thành phần, tính chất và cấu tạo”.
+ GV: Để chế tạo đƣợc thiết bị hấp phụ khói thuốc lá chúng ta sẽ vận dụng tính chất
hấp phụ mạnh của than hoạt tính - một dạng tồn tại của Cacbon. Trong thời gian ở

nhà trong tuần này, các em đã thảo luận nhóm lên phƣơng án thiết kế sản phẩm theo
yêu cầu của cô đề ra. Các em ghi lại tất cả các ý tƣởng và phƣơng án thiết kế. Chúng
ta sẽ thảo luận và lựa chọn phƣơng án thiết kế sản phẩm phù hợp nhất mà các nhóm
đã làm vào giờ học hôm nay.
Hoạt động 3.1: Kiểm tra tự học bài “Cacbon” (15 phút)
+ Các nhóm treo sơ đồ tƣ duy tổng kết bài học “Cacbon” lên các góc học tập. Đại
diện 1 nhóm trình bày, các nhóm khác theo dõi, nhận xét, bổ sung và hoàn thiện.
+ GV sửa bài tự học bằng cách chiếu đáp án trên powerpoint và cùng HS phân tích
những kiến thức HS cịn mắc sai lầm.
+ Hoạt động nhóm: Hỏi đáp thơng minh (5 phút – 3 câu):
GV đƣa ra một số câu hỏi ngắn về việc vận dụng tính chất của cacbon cho HS. HS
suy nghĩ trong 30 giây. Nhóm nào có câu trả lời sẽ giơ tay xung phong nêu đáp án.
Nhóm khác theo dõi và bổ sung. GV nhận xét và bổ sung các câu trả lời cho HS.
Câu 1: Trong các khu mỏ khai thác than tại sao ngƣời ta không chất than thành từng
núi than khổng lồ cao vài chục mét mà ngƣời ta phải đổ nó thành những đống nhỏ
hoặc thành những đụn có chiều rộng và chiều cao và khoảng 1,5 đến 2m?
Câu 2: Tại sao khi cơm khê, thƣờng cho một cục than củi vào nồi? Ứng dụng này là
vận dụng tính chất nào?
Câu 3: Cacbon và những điều trái ngƣợc: Đều cấu tạo từ nguyên tố cacbon nhƣng
hai dạng thù hình này của cacbon có những tính chất hồn tồn khác biệt. Điền tên 2
dạng thù hình này của cacbon vào chỗ trống để đƣợc thông tin đúng.
+ ………… là cứng nhất, nhƣng …………. là một trong những vật liệu mềm nhất.
+ ………… là chất mài mịn siêu hạng, nhƣng ……………. là chất bơi trơn rất tốt.
+ ………… là chất cách điện tuyệt hảo, nhƣng …………….... là vật liệu dẫn điện.
+ ………… thông thƣờng là trong suốt, nhƣng ……………… là mờ.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS:
13


+ Phiếu hƣớng dẫn tự học bài “Cacbon” đã hoàn chỉnh của HS.

+ Sơ đồ tƣ duy hoàn chỉnh bài “Cacbon”.
Câu 1: Ở nhiệt độ thƣờng than đã đã bị oxi hố chậm bởi oxi khơng khí và có toả
nhiệt. Ở những đống than nhỏ, nhiệt toả ra và bị khơng khí cuốn đi và phát tán ra
khoảng khơng gian ở xung quanh. Vì vậy nhiệt độ ở đây khơng tăng lên một cách rõ
rệt. Mật độ than dày đặc ở những đống than lớn làm giảm đáng kể sự thốt nhiệt ra
ngồi, vì thế mà nhiệt độ ở đây tăng lên không ngừng. Khi nhiệt độ bên trong của
đống than đã khá cao thì sự oxi hố chậm của đống than có thể biến thành sự cháy và
than tự bùng lên. Để tránh cho than khỏi tự bốc cháy, ngƣời ta phải đổ nó thành những
đống nhỏ hoặc thành những đụn có chiều rộng và chiều cao và khoảng 1,5 đến 2m.
Câu 2: Khi cơm khê, ngƣời ta cho than củi vào nồi để than củi hấp phụ các chất khí gây
nên mùi khê. Than củi có bề mặt rất xốp, có nhiều khoảng trống bên trong nên cịn đƣợc
gọi là than hoạt tính, vì vậy nên than hoạt tính có khả năng hấp phụ rất tốt. Than hoạt
tính đƣợc sử dụng rộng rãi làm mặt nạ phòng độc, hay để làm thiết bị lọc nƣớc.
Câu 3: 1. Kim cƣơng, than chì (graphit)
2. Kim cƣơng, than chì (graphit)
Hoạt động 3.2: Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm (30 phút)
- Mục đích:
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
+ Mơ tả đƣợc bản thiết kế thiết bị khử khói thuốc lá;
+ Vận dụng các kiến thức liên quan đến tính hấp phụ của than hoạt tính, áp suất
khơng khí đƣa ra nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phƣơng án thiết kế, chế tạo
thiết bị khử khói thuốc lá;
+ Lựa chọn phƣơng án thiết kế tối ƣu để thi công chế tạo thiết bị.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Bài báo cáo, bản ghi nhận ý kiến đóng góp
nhận xét và các câu hỏi của nhóm bạn, đề xuất phƣơng án thiết kế và chế tạo thiết bị
khử khói thuốc lá đơn giản.
- Phƣơng thức tổ chức hoạt động:
+ GV cung cấp phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS
Thuyết trình sản phẩm (15 điểm)
Trình bày to, rõ ràng, hấp dẫn ngƣời nghe, đủ nội dung đảm bảo thời

1
5
gian tối đa 3 phút và thể hiện đƣợc tinh thần hợp tác nhóm.
Nội dung rõ ràng, ngắn gọn, đủ thông tin (mô tả đƣợc các bộ phận,
2
5
nguyên tắc hoạt động), có thẩm mĩ.
3 Trả lời đƣợc các câu hỏi phản biện về thiết bị sản phẩm của nhóm
5
– GV thơng báo tiến trình của buổi báo cáo.
+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút.
+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút.
+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú vào nhật kí học tập cá nhân và đặt
câu hỏi tƣơng ứng cho nhóm cịn lại báo cáo.
- Các nhóm HS trình bày chủ đề đƣợc phân công.
- GV gợi ý một số phƣơng án thiết kế thiết bị khử khói thuốc lá gợi ý HS:
+ Lƣới lọc khí than hoạt tính: bột mịn có lƣới chắn chứa giữ bột than bằng giấy lọc,
giấy vải xô, giấy gió…
+ Hệ thống quạt hút giúp thay đổi áp suất khơng khí sử dụng động cơ cánh quạt
14


quay với nguồn 1 chiều (pin) hay dòng điện 220V (có bộ chuyển dịng).
- GV và HS các nhóm đƣa ra các câu hỏi thảo luận về bản thiết kế các nhóm. GV
chuẩn bị một số các câu hỏi để sử dụng cho hoạt động thảo luận:
1. Nêu nguyên lí hoạt động của thiết bị khử khói thuốc lá mà em đã chế tạo.
2. Nêu các bộ phận chính của thiết bị. Để chế tạo thiết bị trên cần những vật liệu gì?
Số lƣợng mỗi loại cần bao nhiều?
3. Thiết bị khử khói thuốc lá dựa trên kiến thức nào mơn Hóa học là chủ yếu? Hãy
nêu nội dung kiến thức đó?

4. Cacbon có tính chất gì đặc biệt để đƣợc sử dụng trong thiết bị khử khói thuốc lá?
Bản chất của sự hấp phụ là gì? Tính hấp phụ phụ thuộc những yếu tố nào?
5. Than hoạt tính hấp phụ những chất nào? Loại than hoạt tính nào hấp phụ khói
thuốc tốt nhất? Kích thƣớc hạt than nhƣ thế nào là phù hợp?
6. Nêu nguyên tắc chuyển động của dịng chất khí và áp suất khơng khí. Em đã vận
dụng các nguyên tắc này nhƣ thế nào để chế tạo thiết bị khử khói thuốc của nhóm?
7. Em đã vận dụng những kiến thức nào của mạch điện để chế tạo thiết bị khử khói
thuốc lá?
- GV giao nhiệm vụ cho hoạt động kế tiếp.
- Nhiệm vụ học tập: Dựa trên kiến thức vừa tìm hiểu, lập bản vẽ kĩ thuật và thiết kế
thiết bị khử khói thuốc lá tự chế từ những nguyên vật liệu đơn giản thỏa mãn các
tiêu chí đánh giá.
- Yêu cầu sản phẩm học tập: Poster bản thiết kế sản phẩm bao gồm các nội dung:
+ Nguyên vật liệu dự kiến.
+ Cấu trúc thiết bị.
+ Nguyên lí hoạt động.
+ Cách sử dụng thiết bị để có thể hoạt động đƣợc.
+ Cách thay thế để thiết bị sử dụng lâu dài đƣợc.
* Lƣu ý: HS có thể lựa chọn linh hoạt hình thức bản thiết kế: poster (giấy roki, lịch
cũ…), bài trình chiếu powerpoint, hình vẽ trên bảng...
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá (Ở nhà)
- Mục đích:
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
+ Thi cơng chế tạo đƣợc thiết bị khử khói thuốc lá dựa trên phƣơng án thiết kế tối
ƣu mà cả nhóm đã lựa chọn;
+ Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh (nếu cần) để thiết bị có thể hoạt động tốt
đáp ứng yêu cầu đề ra;
- Nội dung:
+ HS thi công chế tạo thiết bị khử khói thuốc lá tự chế theo nhóm ngồi giờ học.
+ GV theo dõi, tƣ vấn hỗ trợ HS.

+ GV hƣớng dẫn HS ghi nhật kí để làm rõ q trình thiết kế, các khó khăn gặp
phải cũng nhƣ cách giải quyết và điều chỉnh sau thiết kế.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS:
+ Thiết bị khử khói thuốc lá bằng than hoạt tính và các vật liệu đơn giản, có sẵn.
+ Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có).
+ Bài báo cáo q trình và kinh nghiệm thi cơng chế tạo thiết bị khử khói thuốc lá
15


tự chế..
- Phƣơng thức tổ chức hoạt động: GV có thể hỗ trợ trong phòng thực hành ở trƣờng,
và yêu cầu HS cập nhật q trình thi cơng sản phẩm. Từ đó, GV có thể đơn đốc, hỗ
trợ và tƣ vấn khi cần thiết.
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh (45 phút trên lớp)
- Mục đích:
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
+ Trình bày ngun lí hoạt động và cách sử dụng thiết bị khử khói thuốc chế tạo
đƣợc;
+ Giải thích đƣợc sự thành cơng hoặc thất bại của sản phẩm chế tạo ra;
+ Đề xuất các ý tƣởng cải tiến thiết bị.
- Nội dung: HS báo cáo nguyên lí hoạt động và cách sử dụng thiết bị để khử khói
của 1 điếu thuốc đang cháy. GV và HS nhận xét và nêu câu hỏi. HS giải thích sự
thành cơng hoặc thất bại của thiết bị đã chế tạo ra và đề xuất các phƣơng án cải tiến.
GV tổ chức buổi báo cáo sản phẩm thiết bị khử khói thuốc lá theo 3 bƣớc:
1. Báo cáo: Nội dung báo cáo của mỗi nhóm
- Tiến trình thi cơng sản phẩm
- Kết quả các lần thử nghiệm
- Phƣơng án thiết kế cuối cùng
- Cách sử dụng thiết bị và thay thế các bộ phận khi không hoạt động đƣợc.
2. Thử nghiệm sản phẩm

- HS biểu diễn thiết bị hoạt động để khử khói của 1 điếu thuốc lá đang cháy.
- GV và HS ghi nhận vào phiếu đánh giá thiết bị của các nhóm.
- GV gợi ý một số câu hỏi để HS thảo luận làm rõ tác dụng và hoạt động của thiết bị
và cải tiến sản phẩm:
1. Thiết bị khử khói thuốc lá nhóm em thiết kế có bộ phận nào là quan trọng
nhất? Tại sao?
2. Nếu đƣa thiết bị này ứng dụng trong thức tiễn (gia đình, nơi cơng cộng…)
cần có những điều chỉnh nhƣ thế nào về thông số để đạt hiệu quả nhất?
3. Thiết bị này có thể tích hợp nhƣ thế nào với các thiết bị có sẵn nhƣ quạt
thơng gió, máy hút mùi nhà bếp… để làm tăng tác dụng khử khói thuốc trong gia
đình của thiết bị?
4. Em đánh giá thiết bị của nhóm nào là hiệu quả nhất? Vì sao?
3. Tổng kết, đánh giá dự án trong lớp
- HS và GV nhận xét về các sản phẩm thiết bị khử khói thuốc lá của các nhóm.
- GV tổng kết và đánh giá chung về dự án.
+ Kiến thức, kĩ năng liên quan đến tính hấp phụ của cacbon hoạt tính, áp suất
khơng khí, sự chuyển động của dịng chất khí, nguồn điện và cách ghép các nguồn
điện thành bộ, kĩ thuật vẽ và lắp ghép mạch điện, cách cải tiến thiết bị.
+ Q trình thiết kế và thi cơng sản phẩm
+ Kĩ năng làm việc nhóm hợp tác để cùng giải quyết vấn đề
+ Kĩ năng trình bày, thuyết phục ….

16


Chủ đề 2. Chế tạo tên lửa khí mini
I. Mơ tả chủ đề
Tên lửa và việc khám phá vũ trụ luôn là chủ đề đƣợc quan tâm của con ngƣời
trong hành trình chinh phục tự nhiên. Cơ quan Hàng khơng và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA)
đi đầu trong các nghiên cứu nhằm phát triển tên lửa mang con ngƣời và các thiết bị

phục vụ khám phá vũ trụ. Tên lửa hoạt động nhờ nguyên tắc phản lực: trong tên lửa
có khí đƣợc nén bên trong quả tên lửa (khí sinh ra do nhiên liệu cháy hoặc sinh ra từ
các phản ứng hóa học) tạo nên một dạng thế năng vì là bị nén và khi lực nén đó đƣợc
giải phóng ra bên ngồi đẩy khí ra từ đi tên lửa tạo thành lực đẩy và đẩy tên lửa lên
cao và tiến về phía trƣớc. Song tên lửa thực tế cịn khá xa lạ với thực tế học tập của
HS. Nội dung nghiên cứu về nguyên tắc hoạt động của tên lửa đã đƣợc đề cập trong
bài Định luật bảo toàn động lƣợng (Bài 31-Vật lí 10), nhƣng HS chƣa có điều kiện
thực hành thực tế. Để HS hiểu đƣợc nguyên lí hoạt động và vai trị của việc phóng tên
lửa lên vũ trụ đồng thời vận dụng các kiến thức về phản ứng hóa học có tạo thành khí
tạo phản lực nên trong chủ đề này, HS sẽ thực hiện dự án thiết kế và chế tạo đƣợc Tên
lửa khí mini sử dụng các kiến thức về phản ứng tạo ra khí cacbonic (CO2) trong Hóa
học; kiến thức về phản lực, động lƣợng trong vật lí.
II. Giới thiệu chung
1. Địa điểm tổ chức
Lớp học: Dạy-học kiến thức nền, triển lãm; giới thiệu sản phẩm.
Ở nhà: Học kiến thức nền, thực hiện dự án, thử nghiệm.
2. Kiến thức vận dụng trong chủ đề
- Mơn học phụ trách chính: mơn Hóa học 11 (kiến thức mới)
Bài 16. (Tiết 24, 25): Hợp chất của cacbon
Bài 19. Tiết 27: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng
- Các kiến thức mơn học khác có liên quan (vận dụng):
+ Vật lí 10: Bài 24: Bài toán về chuyển động ném ngang
Bài 35: Thuyết động học chất khí
Bài 31: Định luật bảo toàn động lƣợng
Bài 32: Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn
động lƣợng
Bài 42: Sự chảy thành dịng của chất lỏng và chất khí. Định luật
Bec-nu-li
+ Công nghệ 11: Bài 8: Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật. Lắp ráp mơ hình kĩ thuật
đảm bảo hiệu quả và có tính thẩm mĩ cao.

+ Các kiến thức tốn học, thống kê.
3. Mục tiêu
Góp phần phát triển cho HS năng lực tự học, năng lực thực nghiệm thông qua
việc tổ chức dạy học hợp tác theo nhóm, dạy học giải quyết vấn đề và phƣơng pháp
trực quan.
Góp phần phát triển năng lực hóa học cho HS, bao gồm các thành phần của
năng lực:
a) Nhận thức hóa học: HS đạt đƣợc các yêu cầu cần đạt sau:
(1) Nêu đƣợc:
17


+ Tính chất vật lí của CO, CO2, muối cacbonat.
+ CO là oxit trung tính, có tính khử.
+ CO2 là oxit axit, có tính oxi hóa yếu.
+ H2CO3 là axit yếu, kém bền.
+ Tất cả muối cacbonat dễ tác dụng với dung dịch axit tạo CO2, muối
hiđrocacbonat vừa tác dụng với dung dịch axit vừa tác dụng với dung dịch kiềm, nên
có tính lƣỡng tính.
+ Muối cacbonat bị nhiệt phân hủy tạo CO2 (trừ muối cacbonat của kim loại kiềm).
(2) Trình bày đƣợc phƣơng pháp điều chế CO, CO2 trong phịng thí nghiệm và trong
cơng nghiệp; ứng dụng của CO, CO2, muối cacbonat.
(3) Viết đƣợc phƣơng trình phản ứng minh họa tính chất của CO, CO2, H2CO3, muối
cacbonat.
b) Tìm hiểu tự nhiên dƣới góc độ hóa học:
- Đƣợc thực hiện thơng qua các hoạt động thảo luận nhóm, quan sát thực tiễn,
tìm tịi thơng tin … để tìm hiểu về việc sử dụng tính hấp phụ của than hoạt tính, các
dạng tồn tại của than hoạt tính trong đời sống.
- Tiến hành đƣợc các thí nghiệm nghiên cứu tìm điều kiện thỏa mãn thông số kĩ
thuật cho sản phẩm tạo thành.

- Nhận thức đƣợc các ảnh hƣởng của CO, CO2 đến sức khỏe, mơi trƣờng, có kĩ
năng ứng phó với các tình huống trong cuộc sống.
c) Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học:
Thơng qua các kiến thức hóa học đã học về khả năng tạo ra áp lực của khí đề
xuất các biện pháp sinh ra khí cacbonic (CO2) từ các hiện tƣợng vật lí, hóa học của các
hợp chất của cacbon để thiết kế tên lửa khí mini đơn giản dùng trong vui chơi và các
hoạt động khám phá. HS tích cực, chủ động bảo vệ mơi trƣờng, yêu quý và bảo vệ tài
nguyên thiên nhiên. Kích thích sự đam mê và u thích mơn Hóa học.
4. Phương pháp dạy học chủ yếu
- Phƣơng pháp dạy học dự án, dạy học hợp tác nhóm kết hợp với tự học, đàm
thoại tìm tịi; dạy học giải quyết vấn đề và phƣơng pháp trực quan.
5. Chuẩn bị của GV và HS
- GV:
+ Tài liệu hƣớng dẫn HS tự học bài “Hợp chất của cacbon”.
+ Câu hỏi, bài tập kiểm tra việc tự học của HS.
+ Thí nghiệm nghiên cứu khả năng tạo ra phản lực do khí CO2 trong chai kín.
+ Phƣơng án kiểm tra việc tự học của HS.
+ Sƣu tầm hình ảnh có nội dung liên quan đến bài học, thiết kế phiếu học tập.
+ Thiết bị: Phƣơng tiện dạy học: Bảng, máy tính, máy chiếu. Đồ dùng trực quan
(đá khô: CO2 rắn, baking soda, giấm ăn, chai lọ nhựa, keo nến…)
- HS: Tìm hiểu nội dung và thiết kế sản phẩm theo yêu cầu của GV.

18


6. Kế hoạch dạy học
Thời
Hoạt động
gian (địa
dạy học

điểm)

Nội dung

Hoạt động của HS

- Xác định nhiệm vụ
1. Đặt vấn
học tập, đƣa ra các
đề,
giới Tiết 1
yêu cầu về sản phẩm.
thiệu nhiệm (Trên lớp) - Hƣớng dẫn HS tự
vụ học tập
học bài “Hợp chất của
cacbon”.

- Phân nhóm, bầu nhóm
trƣởng.
- Nhận nhiệm vụ học tập.
- Nhóm thảo luận lập kế hoạch
tự học và lập phƣơng án thiết
kế theo yêu cầu về sản phẩm.

- Học bài “Hợp chất
của Cacbon” theo
hƣớng dẫn tự học.
- Lập phƣơng án thiết
kế tên lửa khí mini
nhờ áp lực khí CO2.

- Kiểm tra kiến thức
tự học bài “Hợp chất
Tiết 2
của cacbon”
(Trên lớp)
- Trình bày phƣơng
án thiết kế sản phẩm
- Thiết kế sản phẩm
Về nhà
theo phƣơng án thiết
kế đã chốt.
- Biểu diễn và trƣng
bày sản phẩm.
Tiết 3
(Trên lớp)
- Tổng kết kiến thức
bài học.

- HS làm việc cá nhân tự học
kiến thức bài “Hợp chất của
cacbon”
- HS làm việc nhóm, thảo luận
và thống nhất đề ra phƣơng án
thiết kế sản phẩm.
- Trò chơi.

2. Nghiên
cứu
kiến
Tự học

thức nền, đề
(Ở nhà)
xuất phƣơng
án thiết kế
3. Báo cáo
phƣơng án
thiết kế
4. Chế tạo,
thử nghiệm
sản phẩm
5.
Triển
lãm,
giới
thiệu
sản
phẩm

- HS báo cáo tại lớp:
powerpoint, A0, hình ảnh,
poster…
- HS làm việc theo nhóm thiết
kế sản phẩm trên cơ sở góp ý
của GV và các bạn nhóm khác
- Đại diện HS của nhóm trình
bày sản phẩm. Các nhóm cùng
nhau đánh giá.
- GV tổng kết, đánh giá rút
kinh nghiệm.

III. Các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Đặt vấn đề, giới thiệu nhiệm vụ học tập (Tiết 1 - ở lớp)
- Mục đích:
Hoạt động này nhằm đạt đƣợc:
(1) Mục tiêu a) của bài học.
(2) Nêu và giải thích đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng tới sự hấp phụ của than hoạt tính.
(3) Vẽ đƣợc bản thiết kế và trình bày đƣợc ý tƣởng sản phẩm.
(4) Góp phần phát triển năng lực hợp tác và năng lực tự học thơng qua hoạt động
thảo luận theo nhóm để giải quyết nhiệm vụ trong phiếu học tập.
Hoạt động 1.1: Hoạt động khởi động (5 phút)
+ GV đặt câu hỏi: Em đã nhìn thấy tên lửa ở đâu? Tên lửa cấu tạo gồm mấy phần? Là
những phần nào?
HS trả lời.
+ GV chiếu trên powerpoint hình ảnh và các bộ phận chính của tên lửa để HS hiểu rõ
19


về cấu tạo tên lửa. Theo em tên lửa hoạt động nhƣ thế nào và dựa trên nguyên tắc nào?
HS trả lời.
+ GV nhấn mạnh lại cơ chế hoạt động của tên lửa: trong tên lửa có khí đƣợc nén bên
trong quả tên lửa (khí sinh ra do nhiên liệu cháy hoặc sinh ra từ các phản ứng hóa
học) tạo nên một dạng thế năng vì là bị nén tạo ra áp suất lên thành buồng đốt cân
bằng về mọi hƣớng và khi lực nén đó đƣợc giải phóng ra bên ngồi đẩy khí ra từ đi
tên lửa tạo thành lực đẩy và đẩy tên lửa lên cao và tiến về phía trƣớc.
Các bộ phận chính của tên lửa gồm bình chứa khí kín (miệng ở dƣới), cánh và đầu
giúp tên lửa dễ dàng chuyển động hƣớng lên.
Tên lửa và việc khám phá vũ trụ luôn là chủ đề đƣợc quan tâm của con ngƣời trong
hành trình chinh phục tự nhiên. Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đi
đầu trong các nghiên cứu nhằm phát triển tên lửa mang con ngƣời và các thiết bị
phục vụ khám phá vũ trụ.

GV: Vậy chúng ta có thể tự tạo ra tên lửa khí mini với các tầm cao và tầm xa vài mét
từ các kiến thức về phản ứng đƣợc khơng? Khi đó ta cần những điều kiện nào?
HS trả lời.
+ GV: Để giúp tên lửa chuyển động đƣợc chúng ta sẽ dùng khí cacbonic CO2 tạo ra
phản lực cho tên lửa khí. Hãy nêu các cách tạo ra khí CO2 từ các q trình biến đổi
vật lí, hóa học của các hợp chất của cacbon.
HS suy nghĩ và đề xuất.
Hoạt động 1.2: Làm thí nghiệm tạo ra phản lực trong chai kín (15 phút)
+ GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm về sự chuyển động nhờ phản lực tạo ra từ nén
chất khí trong chai kín:
* Chuẩn bị: - Dụng cụ: 2 chai nhựa kín có nắp đậy kín (khơng dùng loại nắp
xốy), giá thí nghiệm (có 1 kẹp đỡ trịn).
- Hóa chất: 4 viên sủi, nƣớc.
- Thí nghiệm nên thực hiện ngồi trời.
* Tiến hành:
- Cho vào mỗi chai nhựa 2 viên sủi, cho nƣớc vào chai (1/2 thể tích) và đậy
chai bằng nắp nhựa kín.
- Lắc đều. Đặt 1 chai thẳng đứng trên mặt bàn để quan sát. Đặt chai cịn lại
vào giá thí nghiệm sao cho nắp hƣớng xuống dƣới và quan sát.
+ HS quan sát và trả lời.
+ GV đặt câu hỏi: Tại sao chai 1 nắp nhựa bật ra còn chai 2 chuyển động rời khỏi giá
thí nghiệm?
HS trả lời.
+ GV kết luận: viên sủi tan trong nƣớc, xảy ra phản ứng giữa axit và muối
hiđrocacbonat đƣợc nén trong viên sủi giúp giải phóng khí CO2; khí đƣợc nén bên
trong chai kín tạo ra áp suất lên thành chai nhựa cân bằng về mọi hƣớng và khi lực
nén đó đủ lớn đẩy nắp chai làm khí đƣợc giải phóng ra bên ngồi tạo thành lực đẩy
và có phƣơng theo thành chai. Chai 1 có chiều và hƣớng lên cao, tiến về phía trƣớc.
Vậy chúng ta có thể tạo ra phản lực lớn hơn nhờ khí CO2 trong các chai lớn giúp tạo
ra các tên lửa khí mini theo nguyên tắc trên đƣợc khơng? Và có những cách nào tạo

ra khí CO2 nhanh chóng với lƣợng lớn?
20