Khoá luận tốt nghiệp Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường năng lực tự học phần phi kim nhóm IIIA, IVA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ THÚY HÒA

THIẾT KÉ TÀI LIỆU T ự HỌC
c ó HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN NHẰM
TĂNG CƯỜNG NĂNG Lự c T ự HỌC
PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA

KHÓA LUÂN
TỐT NGHIÊP
•
• ĐAI
• HOC
•
Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Người hướng dẫn khoa học
ThS. NGUYỄN YĂN QUANG

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN

Đối với sinh viên cuối cấp khi được làm khóa luận tốt nghiệp là điều YÔ
cùng vinh dự, để có thể hoàn thành khoá luận đòi hỏi sự cố gắng rất nhiều từ bản
thân và quan trọng hơn đó là sự chỉ bảo hướng dẫn của các thầy cô trong trường.
Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong trường và quí thầy cô
trong khoa Hóa học trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, các thầy cô trong tổ

vô cơ, đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thòi gian học tại trường và
thời gian làm khóa luận tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo,
ThS. Nguyễn Văn Quang - người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ em
hoàn thành khóa luận của mình.
Tuy nhiên, với những kiến thức và kinh nghiệm thực tế của bản thân
còn hạn chế. Do vậy, khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy Hòa


DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA LUẬN

CNH - HĐH

Công nghiệp hóa, hiện đại hóa

CNTT

công nghệ thông tin

CHT

cộng hóa trị

CN

Công nghiệp

CTTQ

Công thức tổng quát

ĐHSP

Đại học Sư phạm

GV

Giảng viên

GD

Giáo dục

sv

Sinh viên

PTN

Phòng thí nghiệm

XHCN

xã hội chủ nghĩa

e

electron

kk

Không khí

11


MỤC LỤC

LỜI CẢM Ơ N ......................................................................................................................... i
DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA L U Ậ N ........................................... ii
MỤC LỤC............................................................................................................................. iii
MỞ Đ Ầ U ................................................................................................................................. 1

1. Lí do chọn đề tài......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................2
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu......................................................... 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................2
5. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................2
6. Giả thiết khoa học......................................................................................3
7. Phưcmg pháp nghiên cứu............................................................................3
8. Đóng góp của đề tài....................................................................................3
PHẦN 2: NỘI D U N G ...........................................................................................................4
Chương 1. C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN.............................................................. 4

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học............................................................... 4
1.2 Cơ sở lí thuyết của quá trình tự học....................................................... 4
1.2.1 Khái niệm tự học...............................................................................4
1.2.2 Các hình thức tự học.........................................................................4
1.2.3. Quy trình tự học............................................................................. 5
1.2.4 Các năng lực tự học cần bồi dưỡng và phát triển cho sv..............5
1.2.5. Biên soạn nội dung dạy học bằng môđun..................................... 6
1.3. Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun [4], [10]............................ 8

iii


1.3.1. Thể nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun?.................. 8
1.3.2. Cẩu trúc nội dung tài liệu tự học (cho một tiểu môđun)................ 8
1.3.3. Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun.......................... 10
1.4. Hướng dẫn cách tự học theo môđun................................................... 10
Chương 2. THIẾT KỂ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO
MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IV A ............................................................... 12

2.1. Cấu trúc học phần Hóa vô cơ 1........................................................... 12
2.2. Nguyên tắc của việc thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo
môđun........................................................................................................... 12
2.3. Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần phi kim
nhóm IIIA, IVA - học phần Hóa vô cơ 1................................................... 13
TIỂU MÔĐUN 1: B O ......................................................................................................... 13
TIÊU MÔ ĐUN 2: NITRUA BO, BORAN.....................................................................18
TIÊU MÔ ĐUN 3: ANHIĐRIT BORIC, AXIT BORIC, MUỐI BORAT................22
TIÊU MÔ ĐUN 4: CACBON........................................................................................... 27
TIỂU MÔ ĐUN 5: CACBON OXIT, CACBON ĐIOXIT...........................................36

TIỂU MÔ ĐUN 6: AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT, MUỐI
HIĐROCACBONAT..........................................................................................................47
TIỂU MÔ ĐUN 7: MỘT SỐ HÖP CHẤT KHÁC CỦA CACBON..........................52
TIÊU MÔ ĐUN 8: SILIC.................................................................................................. 61
TIỂU MÔ ĐUN 9: OXIT SILIC, AXIT SILIXIC VÀ MUỐI SILICAT..................66
CÂU HỎI T ự LUẬN KẾT THÚC MÔĐUN.................................................................71
KẾT L U Ậ N .......................................................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 75
PHỤ LỤC..............................................................................................................................76

IV


MỞ ĐÀU
1. Lí do chon
■ đề tài
Thế kỉ XXI với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đang đưa
nhân loại bước đàu quá độ sang nền kinh tế tri thức. Nghị quyết Hội nghị làn
thứ 8 (số 29- NQ/TW). Nghị quyết ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công
nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng
XHCN và hội nhập quốc tế.
Nghị quyết đã nêu rõ nguyên nhân về bất cập và yếu kém trong giáo
dục. Đồng thời Nghị quyết cũng đưa ra định hướng đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo. Nhằm đổi mói giáo dục Đại học ở Việt Nam, Bộ
GD và Đào tạo đã yêu cầu chuyển từ thực hiện chương trình đào tạo theo niên
chế thành đào tạo theo hệ thống tín chỉ kiểu Hoa Kỳ, bắt đầu từ năm 2008 2009. Phương thức đào tạo theo tín chỉ, lấy người học làm trung tâm trong
quá trình dạy và học, phát huy được tính chủ động và sáng tạo của ngưòi học.
Trong phương thức đào tạo theo tín chỉ, tự học, tự nghiên cứu của sinh viên
được coi trọng, được tính vào nội dung, thời lượng của chương trình. Người
học tự học, tự nghiên cứu, giảm sự nhồi nhét của người dạy và do đó phát huy

được tính chủ động và sáng tạo của người học.
Để hình thành và nâng cao năng lực tự học cho sinh viên, các giảng
viên phải luôn tìm tòi, cố gắng tìm ra những phương pháp dạy học mới để
giúp nâng cao năng lực tự học cho sinh viên.
Môđun dạy học là một hướng đi trong thiết kế tài liệu và tổ chức dạy
học bằng phương pháp tự học có hướng dẫn, nhờ các môđun mà sinh viên
từng bước đạt được kiến thức. Sinh viên có thể tự học và kiểm tra mức độ
nắm vững các kiến thức, kĩ năng và thái độ trong từng môđun. Phương pháp
này giúp sinh viên học tập ở lớp và ở nhà có hiệu quả, và có thể học tập bất
cứ lúc nào và ở bất cứ đâu.

1


Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Thiết kế tài
liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường năng lực tự học
phần phỉ kim nhóm IIIA, IVA
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn, bao gồm các vấn đề về lí thuyết
và bài tập, giúp tăng cường năng lực tự học cho sinh viên phần Hóa học vô cơ
1 - nhóm IIIA, IVA cũng như năng lực tự học bộ môn hóa học nói chung ở
trường ĐHSP Hà Nội 2.
3. Khách thể và đổi tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Mối quan hệ giữa phương pháp tự học có
hướng dẫn theo môđun với chất lượng môn hóa học vô cơ 1 - nhóm niA,
IVA và nghiên cứu cách sử dụng tài liệu đó để tăng cường năng lực tự học
cho sinh viên.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học phần Hóa học vô cơ 1 nhóm niA, IVA, khoa Hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc áp dụng phương

pháp tự học có hướng dẫn theo môđun đối với phàn Hóa học vô cơ 1 - nhóm
niA, IVA.
- Nghiên cứu về cơ sở lí luận về môđun dạy học nói chung, môđun dạy
học phần Hóa học vô cơ nói chung.
- Xây dựng môđun, tiểu môđun.
5. Phạm vi nghiên cứu
Quá trình dạy học hóa học phần hóa học vô cơ 1 nhóm IIIA, IVA ở
trường ĐHSP Hà Nội 2.

2


6. Giả thiết khoa hoc
Nếu thiết kế được 1 tài liệu tự học có hướng dẫn tốt và sử dụng tài liệu
1 cách hợp lí và có hiệu quả, sẽ góp phàn nâng cao năng lực tự đọc, tự học
của sinh viên, nâng cao chất lượng dạy học môn hóa học vô cơ ở trường
ĐHSP Hà Nội 2.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, so sánh, tổng hợp).
- Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến đóng góp của thầy (cô) giáo đề
hoàn thiện đề tài nghiên cứu.
8. Đóng góp của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về nâng cao chất lượng dạy học và tổ chức
việc tự học có hướng dẫn cho sinh viên khoa Hóa học.
- Đề xuất một số biện pháp rèn luyện năng lực tự học cho sinh viên
khoa Hóa học thông qua hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học.
- Soạn thảo bộ tài liệu tự học có hướng dẫn (Phần hóa học vô cơ 1nhóm IIIA, IVA) và sử dụng hợp lí có hiệu quả, nhằm nâng cao năng lực tự
học, tự nghiên cứu cho sinh viên trường ĐHSP Hà Nội 2.

3

PHẦN 2: NỘI DUNG
Chương 1
C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1 Đỗi mói phương pháp dạy học
Mục tiêu của việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là xây dựng
nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông mới
nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu càu phát
triển nguồn nhân lực phục vụ CNH - HĐH đất nước, phù hợp với thực tiễn và
truyền thông Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát
triển trong khu vực và thế giới [9].
Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 đã chỉ rõ: “Tiếp tục đổi mới
phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người
học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và
học, đến năm 2015, 100% giảng viên đại học, cao đẳng và đến năm 2020,
100% giáo viên giáo dục nghề nghiệp và phổ thông có khả năng ứng dụng
công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học. Biên soạn và sử dụng giáo
trình, sách giáo khoa điện tử” [12].
1.2 Cơ sở lí thuyết của quá trình tự học
1.2.1 Khái niêm tưhoc
•

•

■

Theo từ điển giáo dục học - NXB Từ điển Bách khoa 2001: “Tự học là
quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng

thực hành”.
1.2.2 Các hình thức tự học
- Tự học không có hướng dẫn: Thông qua tài liệu, tìm hiểu thực tế,
thông qua học tập ngưòi khác. HS gặp nhiều khó khăn do có nhiều lỗ hổng về

4


kiến thức. HS khó thu xếp tiến độ và kế hoạch học tập của mình, không tự
đánh giá được kết quả tự học và dẫn đến chán nản.
- Tự học có hướng dẫn: Trong tài liệu trình bày cả nội dung, cách xây
dựng kiến thức, cách kiểm tra kết quả sau mỗi phần, nếu chưa đạt thì chỉ dẫn
cách tra cứu, bổ sung, làm lại cho đến khi đạt. Nếu dùng tài liệu thì HS cũng
gặp khó khăn và không biết hỏi ai.
- Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Tự lực thực hiện một số hoạt động học
dưới sự hướng dẫn chặt chẽ của GV ở lớp, với hình thức này cũng đem lại
hiệu quả nhất định song vẫn sẽ gặp khó khăn khi tiến hành các thí nghiệm.
1.2.3. Quy trình tự học
Gồm 3 giai đoạn: tự nghiên cứu, tự thể hiện và tự kiểm ưa, tự điều chỉnh.
- Tự nghiên cứu: người học tự tìm tòi, tự quan sát, mô tả, giải thích,
phát hiện vấn đề, định hướng, giải quyết vấn đề, và tự tìm ra kiến thức mới.
- Tự thể hiện: người học tự thể hiện mình bằng lời nói, bằng vãn bản, tự
sắm vai tìong các tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức, tự thể
hiện qua sự hợp tác, ưao đổi, đối thoại, giao tiếp với thầy cô và bạn bè để tạo
ra sản phẩm mang tính cộng đồng.
- Tự kiểm tía, tự điều chỉnh: sau khi đã qua tíao đổi vói thầy cô, bạn bè.
Sau đó thầy kết luận, người học tự kiểm tía, đánh giá sản phẩm của mình, tự
sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học.
1.2.4 Các năng lực tự học cần bồi dưỡng và phát triển cho sv
- Năng lực nhận biết, tìm tòi và phát hiện vấn đề.

- Năng lực giải quyết vấn đề.
- Năng lực xác định những kết luận đúng (kiến thức, cách thức, con
đường, giải pháp, biện pháp..) từ quá trình giải quyết vấn đề.
- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (hoặc nhận thức kiến thức
mới).

5


- Năng lực đánh giá và tự đánh giá.
1.2.5. Biên soạn nội dung dạy học bằng môđun
1.2.5.1. Khái niệm môđun dạy học
Môđun dạy học là một đơn vị chương trình dạy học tương đối độc lập
được cấu trúc đặc biệt nhằm phục vụ cho người học và chứa đựng mục tiêu,
nội dung, phương pháp dạy học cũng như hệ thống các công cụ đánh giá kết
quả tạo thành một hệ toàn vẹn.
Mỗi môđun gồm các tiểu môđun, là các thành phần cấu trúc môđun được
xây dựng tương ứng vói các nhiệm vụ học tập mà người học phải thực hiện.
1.2.5.2. Những đặc trưng cơ bản của một môđun dạy học [10]
Có 5 đặc trưng cơ bản:
- Tính trọn vẹn
Mỗi môđun dạy học mang một chủ đề xác định từ đó xác định mục
tiêu, nội dung, phương pháp và quy trình thực hiện do vậy nó không phụ
thuộc vào nội dung đã có và sẽ có sau nó. Tính trọn vẹn là dấu hiệu bản chất
của môđun dạy học thể hiện sự độc đáo khi xây dựng nội dung dạy học.
- Tính cá biệt (tính cá nhân hóa)
Tính cá biệt nghĩa là chú ý tới trình độ nhận thức và các điều kiện khác
nhau của người học. Môđun dạy học có khả năng cung cấp cho ngưòi học
nhiều cơ hội để có thể học tập theo nhịp độ của cá nhân, việc học tập được cá
thể hóa và phân hóa cao độ.

- Tính tích hợp
Tính tích họp là đặc tính căn bản tạo nên tính chỉnh thể tính liên kết
và tính phát triển của môđun dạy học. Trước hết mỗi môđun dạy học đều là
sự tích họp giữa lý thuyết và thực hành cũng như các yếu tố của quá trình
dạy học.

6


- Tính phát triển
Môđun dạy học được thiết kế theo hướng "mở" tạo ra cho nó khả năng
dung nạp - bổ sung những nội dung mang tính cập nhật. Vì thế môđun dạy
học luôn có tính "động" tính "phát triển".
- Tính tự kiểm tra, đánh giá
Quy trình thực hiện một môđun dạy học được đánh giá thường xuyên
bằng hệ thống câu hỏi dạng kiểm tra diễn ra trong suốt quá trình thực hiện
môđun dạy học nhằm tăng thêm động cơ cho người học.
Môđun dạy học bao gồm ba phần hợp thành: Hệ vào, thân và hệ ra của
môđun.
1.2.6.3. Cẩu trúc của môđun dạy học
- Hệ vào của môđun
Hệ vào của môđun thực hiện chức năng đánh giá về điều kiện tiên
quyết của người học trong mối quan hệ với các mục tiêu dạy học của môđun.
Tùy theo mức độ của mối quan hệ người học sẽ nhận thức được những hữu
ích của nó hoặc là họ sẽ tiếp tục học môđun hoặc là đi tìm một môđun khác
phù họp hơn.
- Thân của môđun
Thân môđun bao gồm một loạt các tiểu môđun tương ứng vói các mục
tiêu đã được xác định ở hệ vào của môđun. Cũng có trường họp thân của
môđun tương ứng vói một tiểu môđun duy nhất. Các tiểu môđun liên kết với

nhau bởi các câu hỏi kiểm tra trung gian và đều cần đến một thời gian học tập
nhất định.
Các tiểu môđun được cấu trúc bởi các thành phần:
* Mở đầu: Xác định những mục tiêu cụ thể của tiểu môđun, cung cấp
cho người học những tri thức điểm tựa và huy động kinh nghiệm đã có của
người học cung cấp cho người học các con đường để giải quyết vấn đề nhận
thức để họ tự lựa chọn.

7


* Nội dung và phương pháp học tập: Qua đó người học sẽ tiếp thu được
một số mục tiêu cụ thể của tiểu môđun.
* Kiểm ưa trung gian: Đánh giá xem người học đã đạt được đến mức
độ nào đối với các mục tiêu của tiểu môđun và kết quả của bài kiểm ưa có thể
được xem như điều kiện tiên quyết để người học thực hiện tiểu môđun tiếp
theo. Khi càn thiết thân môđun còn được bổ sung các môđun phụ đạo giúp
người học bổ sung kiến thức còn thiếu, sửa chữa sai sót và ôn tập.
- Hệ ra của thân môđun:
Hệ ra của thân môđun thực hiện nhằm thực hiện chức năng tổng kết các
tri thức, kỹ năng, thái độ của người học được thực hiện ưong môđun và chỉ
dẫn cho người học để họ có thể tìm những môđun tiếp theo hoặc phụ đạo để
làm sâu sắc thêm những gì họ quan tâm đối với môđun.
- Hệ ra của môđun bao gồm:
Một bản tổng kết chung, kiểm ưa kết thúc, hệ thống chỉ dẫn để tiếp tục
học tập tuỳ theo kết quả học tập môđun của người học. Nếu đạt tất cả các mục
tiêu của môđun người học sẽ chuyển sang học tập môđun tiếp theo, hệ thống
hướng dẫn dành cho người dạy và người học.
1.3. Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun [4], [10]
1.3.1. Thế nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun?

Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun là tài liệu được biên soạn theo
những đặc trưng và cấu trúc của một môđun. Tài liệu có thể được phân thành
nhiều loại: theo nội dung lí thuyết hoặc theo nội dung bài tập.
1.3.2. Cấu trúc nội dung tài liệu tự học (cho một tiểu môđun)
Bao gồm:
Tên của tiểu môđun.
A. Mục tiêu của tiểu môđun.
B. Tài liệu tham khảo.

8


c. Hướng dẫn người học tự học.
D. Bài tập tự kiểm tra kiến thức của ngưòi học (Bài kiểm tra làn 1).
E. Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu (Thông tin phản hồi).
F. Bài tập tự kiểm tra đánh giá sau khi đã nghiên cứu thông tin phản hồi
(Bài kiểm tra lần 2).
G. Bài tập áp dụng.
1.3.2.1. Mục tiêu của tiểu môđun
Các mục đích, yêu cầu của một tiểu môđun là những gì mà

sv phải

nắm được sau mỗi bài học. GV cũng căn cứ vào mục đích để theo dõi, hướng
dẫn, kiểm tra đánh giá sv một cách cụ thể, chính xác.
Với hệ thống mục đích, yêu cầu của tiểu môđun, tài liệu giảng dạy được
biên soạn theo tiếp cận môđun trở nên khác một cách căn bản hơn so với tài
liệu biên soạn theo kiểu truyền thống vì nó chứa đựng đồng thời cả nội dung
và phương pháp dạy học.
1.3.2.2. Nội dung và phương pháp dạy học

Nội dung dạy học cần được trình bày chính xác, phản ánh được bản
chất nội dung khoa học càn nghiên cứu và phải phù họp với đối tượng

sv đại

học.
1.3.2.3. Câu hỏi chuẩn bị đánh giá
- Trong mỗi tiểu môđun tôi thiết kế 2 loại câu hỏi:
+ Loại 1: Câu hỏi hướng dẫn sv tự học.
+ Loại 2: Câu hỏi tự kiểm tra để tự đánh giá sau khi đã chuẩn kiến thức
mói.
1.3.2.4. Bài tập áp dụng
Chúng tôi thiết kế loại bài tập có hướng dẫn, vận dụng kiến thức trong
bài học để giải quyết.

9


Mỗi tiểu môđun với cấu trúc nhu trên

thì sv tự học thuận lợi hơn rất

nhiều so vói một phàn tương ứng trong tài liệu cũ. Vì khi bước vào mỗi tiểu
môđun

sv đã được kiểm ưa kết quả hoàn thành tiểu môđun trước. Với mỗi

tiểu môđun thì hệ thống mục đích, yêu cầu đã được định hướng rõ nét cái mà

sv cần phải học. Dựa vào các mục tiêu đó và tiêu chuẩn đánh giá sẽ xác định

cái sv càn phải đạt được. Nội dung dạy học trình bày ưong tiểu môđun rõ
ràng hơn, rành mạch hơn, dễ hiểu và khoa học hơn ttong tài liệu cũ. Qua mỗi
tiểu môđun, việc học của

sv lại được phân hoá một lần qua kiểm ưa của GV.

Đây là điểm cơ bản của tài liệu mói.
1.3.3. Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun
Nội dung chính của phương pháp dạy học này là nhờ các môđun mà sv
được dẫn dắt từng bước để đạt tói mục tiêu dạy học. Nhờ nội dung dạy học
được phân nhỏ ra từng phần, nhờ hệ thống mục tiêu chuyên biệt và hệ thống
kiểm ưa,

sv có thể tự học và tự kiểm ư a mức độ nắm vững các kiến thức, kỹ

năng và thái độ ưong từng tiểu môđun. Bằng cách này họ có thể tự học theo
nhịp độ riêng của mình.
Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun đảm bảo tuân theo
những nguyên tắc cơ bản của quá trình dạy học sau đây:
+ Nguyên tắc cá thể hoá ưong học tập.
+ Nguyên tắc đảm bảo hình thành ở học sinh kỹ năng tự học từ thấp
đến cao.
+ Nguyên tắc giáo viên thu thập thông tin về kết quả học tập của học
sinh sau quá trình tự học, giúp đỡ họ khi cần thiết, điều chỉnh nhịp độ học tập.
1.4. Hướng dẫn cách tự học theo môđun
Trước khi đến lớp,

sv

phải dành thời gian cho việc học ở nhà để

nghiên cứu tài liệu và chuẩn bị bài.

10


cần nắm được:
- Mục tiêu toàn chương.
- Số lượng tiểu môđun và những tài liệu, môđun phụ đạo có hên quan .
- Với mỗi tiểu môđun phải thấy rõ mục tiêu của tiểu môđun cần nghiên
cứu sau đó nghiên cứu đến nội dung bằng cách trả lời các câu hỏi và bài tập
đã được giảng viên biên soạn, nghiên cứu xong phần nội dung thì tự trả lời
câu hỏi ở cuối mỗi tiểu môđun. Nếu trả lời được thì chuyển sang môđun tiếp
theo, nếu chưa ưả lời được thì nghiên cứu lại phần nội dung cho đến khi trả
lời được.

Ởlớp mỗi sv làm một bài kiểm ưa nhỏ để đánh giá mức độ chuẩn bị
bài ở nhà ưong khoảng từ 10 - 15 phút.
- Nếu đạt yêu càu thì

sv bắt tay vào nghiên cứu nội dung bài mói, nếu

không đạt yêu càu thì sv tiếp tục xem lại tài liệu.
- Nếu đạt yêu cầu thì

sv tự học theo nhịp độ riêng của mình, theo từng

phần nhỏ của tiểu môđun, ghi lại thu hoạch và những nội dung cần chú ý.
- Chia nhóm,

GV hướng

dẫn thảo luận, mỗi nhóm cử

sv

phát biểu

trình bày thu hoạch của mình, các nhóm còn lại đưa ra câu hỏi đối với nhóm

GV nhận xét, bổ
hướng dẫn sv tự kiểm ưa.
trình bày.

sung và chính xác hoá những kết luận đưa ra,

11


Chưomg 2
THIẾT KẾ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO
MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA

2.1. Cấu trúc học phần Hóa vô cơ 1
Học phần Hóa vô cơ 1 được chia thành các chương tương ứng với các
môđun như sau:
Môđun 1: Hiđro và các họp chất hiđrua.
Môđun 2: Oxi, Ozon. Các họp chất H20 , H20 2 và các oxit.
Môđun 3: Các nguyên tố nhóm VIIIA: Heli, neon, agon, kripton,
xenon, radon.

Môđun 4: Các nguyên tố nhóm VIIA: Flo, clo, brom, iot, atatin.
Môđun 5: Các nguyên tố nhóm VIA: Lưu huỳnh, seien, telu, poloni,
oxi...
Môđun 6: Các nguyên tố nhóm VA: Nitơ, photpho, asen, antimon,
bitmut.
Môđun 7: Các nguyên tố nhóm IVA: Cacbon và silic.
Môđun 8: Nguyên tố nhóm niA: Bo.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chúng tôi chỉ giói hạn nghiên cứu
các nguyên tố phi kim nhóm IIIA, IVA. Vì vậy, dựa vào phân phối chương
trình, chúng tôi thành lập môđun 7 và môđun 8: Nhóm IIIA, IVA.
2.2. Nguyên tắc của vỉêc thiết kế tài liêu tư hoc có hướng dẫn theo môđun
- Đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp về nội dung kiến thức với
đối tượng sử dụng tài liệu.
- Đảm bảo tính logic, tính hệ thống của kiến thức.
- Đảm bảo tăng cường vai trò chủ đạo của lý thuyết.
- Đảm bảo được tính hệ thống của các dạng bài tập.

12


- Trình bày tinh gọn, dễ hiểu, cấu trúc rõ ràng, có hướng dẫn học tập cụ
thể, thể hiện rõ nội dung kiến thức họng tâm, gây được hứng thú cho sv.
2.3. Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần phi kim
nhóm IIIA, IVA - học phần Hóa vô cơ 1
Chúng tôi xây dựng môđun 7 và phân chia thành nhiều tiểu môđun như
sau:
Môđun 7: Nhóm A.
Tiểu môđun 1:Bo
Tiểu môđun 2: Nitrua Bo, Boran.
Tiểu môđun 3: Anhiđrit boric, axit boric, muối borat

Tiểu môđun 4: Cacbon
Tiểu môđun 5: Cacbon oxit, cacbon đioxit
Tiểu môđun 6: Axit cacbonic, muối cacbonat, muối hiđrocacbonat.
Tiểu môđun 7: Một số họp chất khác của cacbon.
Tiểu môđun 8: Silic
Tiểu môđun 9: Oxit silic, axit silixic, muối silicat.
TIỂU MÔĐUN 1: BO
A. Mục tiêu
1.

về kiến thức
SVbiết:
- Trạng thái tự nhiên, thành phàn đồng vị của Bo.
- Tính chất vật lí, tính chất hóa học của Bo.
- Phương pháp điều chế của Bo

sv hiểu:
- Sự lai hóa các obitan của nguyên tử Bo
- Thế oxi hóa - khử chuẩn của Bo

13


2. về kĩ năng
- Dự đoán tính chất dựa vào đặc điểm cấu tạo nguyên tử.
- Viết phương trình phản ứng, giải một số bài tập liên quan.
3. Thái độ
- Có thái độ nghiêm túc khi học bộ môn, nâng cao lòng say mê yêu
thích môn học.
- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính tự học, sáng

tạo, chính xác, khoa học.
4. Tư duy và năng lực
- Rèn luyện tư duy khoa học.
- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi,
phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng
kiến thức khoa học vào thực tiễn.
- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữ
liệu.
B. Tài liêu
■ tham khảo
1. Nguyễn Đức Vận. Hóa học vô cơ tập 1. Tr 338- 343
2. Hoàng Nhâm. Hóa học vô cơ tập 2. Tr 71- 83
c . Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc các tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:
1. Nêu nhận xét về trạng thái tồn tại và hàm lượng của Bo trong tự nhiên.
2. Cho biết các đồng vị thiên nhiên và đồng vị phóng xạ của Bo.
3. Nêu tính chất vật lí đặc trưng của Bo.
4. Trình bày tính chất hóa học của Bo.
5. Trình bày phương pháp điều chế Bo.
6. Nêu ứng dụng của Bo.

14


D. Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)
1. Trạng thái tự nhiên và thành phần đồng vị
- Trong thiên nhiên Bo chủ yếu ở dạng borac Na2B4O7.10H2O, kenit
Na2B407.4H20 và xaxolin (axit boric tự nhiên) H3BO3.
- Là nguyên tố phổ biến hình thành vỏ trái đất.

- Bo có một ít ừong nước khoan dầu mỏ, bong tro của nhiều loại than
đá...
- Bo có 4 đồng vị: 2 đồng vị thiên nhiên, 2 đồng vị phóng xạ.
2. Tính chất vât lí
■

- Bo rất tinh khiết không có màu, do có tạp chất nên Bo ở dạng tinh thể
nhỏ thường có màu xám xẫm, đen hoặc nâu.
- Bo rất cứng và khó nóng chảy, nóng chảy ở 2300°c, sôi ở 2550°c, là
chất nghịch từ.
- Tinh thể Bo có vẻ sáng kim loại, bề ngoài tựa như kim loại, Bo vô
định hình hoặc Bo tinh thể là chất bán dẫn điện có độ rộng vùng cấm là
AE= l,55eV, độ dẫn điện tăng khi nhiệt độ tăng.
3. Tính chất hóa hoc
a, Phản ứng với hiđro
- Dạng tinh thể hoặc dạng vô định hình B không phản ứng trực tiếp với
hiđro.
b, Phản ứng với halogen
2B + 3X2

2BX3 (X là halogen)

Điều kiện: nhiệt độ khoảng từ 400 - 700 °c
2B + 3F2 -►2 BF3
c, Phản ủng với oxi, lưu huỳnh
- Khi nung nóng đến

700°c, B cháy trong không khí tạo ra B2O3 và tỏa

nhiệt lớn.

15


4B + Bi},

2B20 3

a h 0=

- 1254kJ/mol

- Khi cho hơi lưu huỳnh qua B vô định hình ở 1600°c tạo ra bo sunfua.
2B + 3S

B2S3

- Dễ thủy phân ttong không khí ẩm.
B2S3 + 6H20 -►2H3B 0 3 + 3H2S
d, Phản ứng với nitơ, photpho
- Nung B ở 1200°c trong khí quyển.
2B + N2 -►2BN (bo nitrua)
e, Phản ứng với cacbon, silic
- Phản ứng xảy ra ở khoảng 2800°c
12B + 3C -*> B i2C3
- Phản ứng tổng họp B và Si thực hiện trong lò nung hoặc chân không
khoảng

1600 - 2200°c tạo ra các họp chất có thành phàn đơn giản là Bi2Si,

B(,Si, B4SÌ, B3Si.
f, Phản ứng với kim loại
- Bo không phản ứng với các kim loại như Zn, Cd, Hg, Ga, In, TI hoặc
chưa biết như kim loại kiềm.
- Nhiều kim loại phản ứng với Bo tạo ra những hợp chất có cấu trúc
tinh thể khá phức tạp.
- Tùy theo cấu trúc tinh thể, có các dạng họp chất với thành phàn sau:
+ Dạng MB như: ZrB, MoB...
+ Dạng M2B như: Ti2B, Ta2B ...
+ Dạng M4B như: Mn4B, Cr4B.
- Các dạng khác như: Ti2B5, V2B5. ...
g, Phản ứng với hợp chất
- Ở nhiệt độ thường, Bo không phản ứng với nước, ở nhiệt độ cao Bo
khử được hơi nước tạo ra anhiđiit boric và H2.
2B +3H 20 -► B20 3 +3H 2

16


- Bo không tan, không phản ứng trong dung dịch HC1, HF.
Nhưng phản ứng với các dung dịch đặc HNO3, H2SO4
B + HN03(đ,n) -► H3BO3 + 3N02
2B + 3H2SO4 (dn)

2H3BO3 + 3S0 2

- B tan được trong dung dịch kiềm đặc nóng hoặc kiềm trong kiềm
nóng chảy.
2B + 2NaOH + 2H20

2NaB02 + 3H2
(natri mataborat)

- Với một số chất khác như: H20 2, NH3, NO.
4. Điều chế và ứng dụng
a, Điều chế
- Bo tự do được điều chế từ axit boric bằng cách nung nóng để chuyển
thành anhiđrit boric B2O3, sau đó dùng Mg hoặc Na khử B2O3 ở nhiệt độ cao.
B2O3 + 3Mg

3MgO + 2B

- Bo tinh khiết khó điều chế do nhiệt độ nóng chảy cao.
b, ửng dụng
- Bo và các hợp của Bo có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong
công nghiệp.
+ Phân Bo vi lượng nâng cao sản lượng của nhiều loại cây trồng như củ
cải đường... và chất lượng cũng tốt hơn.
+ Axit boric và muối borat được dùng trong y khoa làm sát trùng, dùng
chế thủy tinh và men đồ sắt.
+ Borac dùng chế tạo thủy tinh quang học, dùng đánh sạch kim loại
trước khi hàn, 1 lượng lớn dùng chế bột giặt.
+ Cacbo hiđrua là những nhiên liệu có năng suất tỏa nhiệt cao dùng cho
động cơ phản lực.

17


E. Câu hỏi tự kiểm tra đánh giá (hình thức tự luận, làm ra giấy, ở nhà)
Thời gian 25 phút

Câu 1: Tại sao cùng thuộc phân nhóm chính IIIA nhưng Bo lại là phim
kim trong khi các nguyên tố còn lại đều là kim loại?
Tại sao Bo không tạo ra được cation?
Câu 2: Viết phương trình phản ứng, nêu rõ điều kiện khi cho Bo tác
dụng với các chất sau: H20 , HN03 đặc nóng, 0 2, Si02, c o , NaOH đặc, Mg.
Câu 3: Hãy cho biết ứng dụng quan trọng của Bo trong lò phản ứng hạt
nhân và giải thích.

TIỂU MỒ ĐUN 2: NITRUA BO, BORAN
A. Muc tiêu
1. về kiến thức
SVbiểt:
- Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, tính chất hóa học của nitrua bo,
boran.
- Phương pháp điều chế và ứng dụng của nitrua bo, boran.
- Cấu trúc của các nitrua bo, boran.

sv hiểu:
- Đặc điểm cấu tạo phân tử 1 số boran.
- Phương pháp điều chế nitrua bo, boran trong công nghiệp.
2. về kỹ năng
- Từ cấu tạo phân tử dự đoán tính chất hóa học.
- Giải các bài tập liên quan.
3. Thái đô
- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính tự học, sáng
tạo, chính xác, khoa học.

18

- Giúp học sinh có hứng thú, say mê, yêu thích bộ môn hóa học.
4. Tư duy và năng lực
- Rèn luyện tư duy khoa học.
- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi,
phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng
kiến thức khoa học vào thực tiễn.
- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữ
liệu.
B. Tài liêu
■ tham khảo
1. Nguyễn Đức Vận- Hóa học vô cơ. Tr 343- 345.
2. Hoàng Nhâm. Hóa học vô cơ tập 2. Tr 70 - 83
c . Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc cấc tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi
sau:
1. Nêu tính chất vật lí của nitrua bo, boran.
2. Cho biết các dạng thù hình của nitraa bo, boran.
3. Trình bày cấu trúc của nitraa bo, boran.
4. Trình bày phương pháp điều chế nitrua bo, boran.
5. Trình bày đặc điểm cấu tạo của boran, từ đặc điểm cấu tạo phân tử,
hãy dự đoán tính chất hóa học cơ bản của boran.
D. Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)
1. Nitrua bo
a, Các dạng thù hình
Bo nitrua là họp chất polime (BN)n dạng tinh thể tồn tại ở dạng thù
hình:
+ Than chì trắng.
+ Borazon.

19


Dạng thù hình than chì trắng:
+ Cấu trúc lớp kiểu than chì.
+ Trong mỗi lớp nguyên tử N và B ở trạng thái lai hóa sp2, mỗi nguyên
tử B liên kết vói 3 nguyên tử N và ngược lại đều bằng liên kết cộng hóa trị tạo
thành vòng 6 cạnh đều, với khoảng cách B - N bằng 1,446A°.
Sự phân bố mật độ electron trong tinh thể than chì trắng cũng như trong
tinh thể than chì đen, chỉ khác nhau là khoảng cách các lớp trong tinh thể than
chì trắng (3,34A°) ngắn hơn than chì đen (3,45A°)
- Trong tinh thể dạng thù hình borazon, nguyên tử B và N ở trạng thái
lai hóa sp3 -> tinh thể borazon có cấu trúc 4 tương tự cấu trúc mạng tinh thể
kim cương, do đó borazon rất cứng, có độ cứng gần bằng kim cương.
Các lớp liên kết với nhau bằng lực VanđeVan yếu nên than chì trắng
cũng có khả năng tách lớp và cũng mềm như than chì đen.
b, Tính chất vật lí
- Than chì trắng khó nóng chảy (nóng chảy ở gần 3000°C) có màu
trắng, kém bền hóa học hơn than chì đen, bị nước và axit phân hủy chậm.
- Borazon có màu từ vàng đến đen hoặc không màu, bền với nhiệt hơn
kim cương, khi đun nóng đến 2700°c chưa bị biến đổi.
c, Điều chế
- Than chì trắng được điều chế bằng cách cho B phản ứng trực tiếp với
N hoặc nung nóng vói hỗn họp Borac với NH4CI
Na2B40 7 + 2NH4CI -►2NaCl + 2BN + B20 3+ H20
- Borazon được điều chế bằng cách nung nóng than chì trắng ở 1800°c
dưới áp suất cao 60000 - 80000 atm.
(BN)„------------------------- * (BN)n

Dạng thù hình kiểu

Borazon

Tinh thể than chì
(than chì trắng)

20