Chủ đề Stem môn Hóa học: Điều chế chỉ thị màu tự nhiên

Tên chủ đề: ĐIỀU CHẾ CHỈ THỊ MÀU TỰ NHIÊN 

(Số tiết: 03 tiết –  Hóa Lớp 11)

1. Kiến thức Stem trong chủ đề

Tên sản phẩm	Khoa học (S)	Công nghệ (T)	Kĩ thuật (E)	Toán học (M)
Điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên	Hóa học lớp 11: nồng độ axit, bazơ, pH, chất chỉ thị axit - bazơ	Quy trình điều chế chất chỉ thị	Bản vẽ, poster…	Tính toán chi phí

2. Mô tả chủ đề

Trong cuộc sống hằng ngày, để tìm được chất chỉ thị màu như quỳ tím hoặc phenolphthalein rất khó khăn và tốn kém. Nhu cầu nhận ra nồng độ axit và bazơ trong thực phẩm cũng như trong nhu yếu phẩm hàng ngày là điều cần thiết. Từ đó, vấn đề đặt ra tìm được một chất thì thị màu tự nhiên, bằng cách thức đơn giản có thể dự đoán được tương đối nồng độ axit hoặc bazơ trong cuộc sống. Tìm hiểu qua internet, chúng ta có nhiều phương án: sử dụng hoa đậu biếc, bắp cải tím, hoa dâm bụt, hoa hồng ... để làm chất chỉ thị axit, bazơ.

3. Mục tiêu

3.1. Kiến thức

- Trình bày được nội dung liên quan đến chất chỉ thị, nồng độ axit, bazơ, cách tính pH . 

- Vai trò, lợi ích của chất chỉ thị màu tự nhiên. Có thể đưa ra được sự so sánh giữa các chất chỉ thị sau khi các nhóm báo cáo. 

- Chỉ số an toàn của một số loại thực phẩm, chất tẩy rửa đối với sức khỏe con người.

3.2. Kĩ năng

- Lựa chọn được phương pháp tối ưu điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên. 

- Lựa chọn được một số thực phẩm, nước tẩy rửa để thử nghiệm bảng màu. 

- Thiết kế được poster, slide, video ... giới thiệu về ý tưởng sản phẩm. 

- Có khả năng làm việc nhóm, lắng nghe, thuyết trình, phản biện, bảo vệ chính kiến. 

3.3. Phát triển phẩm chất

- Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm;

- Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học;

- Có ý thức trong vấn đề an toàn thực phẩm, sử dụng chất tẩy rửa.

3.4. Phát triển năng lực chung

– Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên. 

– Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể.

– Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức nền để xây dựng quy trình điều chế chất chỉ thị tự nhiên.

4. Thiết bị

GV sẽ hướng dẫn HS sử dụng một số thiết bị sau khi học chủ đề:

– Cốc nhựa, rây lọc;

– Một số nguyên vật liệu như: hoa hồng, bắp cải tím, hoa dâm bụt, hoa hồng…quả chanh, nước tẩy rửa, xà phòng,

5. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1. Đặt vấn đề, giao nhiệm vụ (Tiết 1) – được lồng ghép vào sau khi học bài Sự điện li của n­ước. pH. Chất chỉ thị axit – bazơ

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh nắm vững yêu cầu "Điều chế chất chỉ thị tự nhiên" từ hoa hồng, hoa dâm bụt, bắp cải tím… theo các tiêu chí: tiết kiệm, dễ kiếm, dễ thực hiện. 

- Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về sự biến đổi màu của chất chỉ thị trong môi trường axit và môi trường bazơ. 

b. Nội dung của hoạt động

- Tìm hiểu về quy trình điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên.

- Tìm hiểu về sự biến đổi màu của chất chỉ thị trong môi trường axit và môi trường bazơ. 

- Xác định nhiệm vụ điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên với các tiêu chí:

          + Tiết kiệm nguyên vật liệu.

          + Tiết kiệm kinh phí.

          + Nguyên liệu dễ kiếm.

c. Sản phẩm của hoạt động

- Mô tả và giải thích được về quy trình điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên; sự biến đổi màu theo môi trường.

- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên.theo các tiêu chí đã cho.

d. Cách thức tổ chức

* HS học xong bài pH - Chất chỉ thị màu. GV đặt vấn đề về món gỏi bắp cải tím. Vì sao ở bước cuối cùng của món gỏi, khi vắt chanh vào bắp cải tím lại chuyển sang màu hồng?

* Trong cuộc sống hằng ngày, để tìm được chất chỉ thị màu như quỳ tím hoặc phenolphthalein rất khó khăn và tốn kém. Nhu cầu nhận ra nồng độ axit và bazơ trong thực phẩm cũng như trong nhu yếu phẩm hàng ngày là điều cần thiết. Từ đó, vấn đề đặt ra tìm được một chất thỉ thị màu tự nhiên, bằng cách thức đơn giản có thể dự đoán được tương đối nồng độ axit hoặc bazơ trong cuộc sống. Tìm hiểu qua internet, chúng ta có nhiều phương án: sử dụng hoa đậu biếc, bắp cải tím, hoa dâm bụt, ... để làm chất chỉ thị axit, bazơ. . 

Hoạt động 2. Xây dựng quy trình điều chế

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hình thành kiến thức về sự đổi màu chất chỉ thị trong môi trường axit, bazơ, pH.

b. Nội dung của hoạt động

- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:

+ Sự đổi màu chất chỉ thị đã lựa chọn trong môi trường axit, bazơ.

- Học sinh thảo luận về các bước tiến hành điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên và đưa ra giải pháp có căn cứ.

Gợi ý: Các bước điều chế chất chỉ thị tự nhiên:

+ Xác định nguyên liệu sử dụng để điều chế chất chỉ thị: Hoa hồng, hoa râm bụt, bắp cải tím……..

+ Tính toán chi phí thực hiện chủ đề.

+ Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?

- Học sinh xây dựng phương án thiết kế và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành quy trình thực hiện và nộp cho giáo viên.

- Yêu cầu:

+ Bản báo cáo có quy trình thực hiện, có thể mô tả kèm hình ảnh và các nguyên vật liệu sử dụng…

+ Trình bày, giải thích và bảo vệ quy trình theo các tiêu chí đề ra.

c. Sản phẩm của hoạt động

- Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên.

- Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được quy trình điều chế đảm bảo các tiêu chí.

d. Cách thức tổ chức

- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:

+ Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet

+ Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế tốt nhất;

+ Xây dựng và hoàn thiện quy trình;

+ Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.

Hoạt động 3. Trình bày quy trình (Tiết 2)

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hoàn thiện được quy trình điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên. 

b. Nội dung của hoạt động

- Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ quy trình điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên 

- Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về quy trình điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh quy trình nếu cần.

- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm.

c. Sản phẩm của hoạt động

- Quy trình điều chế chất chỉ thị sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên đưa ra yêu cầu về:

          + Nội dung cần trình bày;

          + Thời lượng báo cáo;

          + Cách thức trình bày quy trình.

- Học sinh báo cáo, thảo luận.

- Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.

Hoạt động 4. Chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh dựa vào quy trình đã lựa chọn để điều chế chất chỉ thị đảm bảo yêu cầu đặt ra.

- Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần. 

b. Nội dung của hoạt động

- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ để tiến hành điều chế chất chỉ thị màu tự nhiên.

- Trong quá trình điều chế các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.

c. Sản phẩm của hoạt động

- Mỗi nhóm có một sản phẩm là một chất chỉ thị màu tự nhiên dựa trên nguyên liệu đã lựa chọn. 

d. Cách thức tổ chức

-  Giáo viên giao nhiệm vụ:

+ Sử dụng các nguyên vật liệu đã chọn để  điều chế chất chỉ màu tự nhiên. 

+ Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm. 

- Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm theo nhóm.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần. 

* GV hỗ trợ việc đánh giá màu sắc của các nhóm 

* Các nhóm tổng hợp lại các giải pháp, đưa ra các ưu nhược điểm của từng giải pháp, sau đó trình bày giải pháp với lớp. 

* Đánh giá khách quan các giải pháp 

• Tiến hành lựa chọn giải pháp tốt nhất thông qua những đánh giá.

Hoạt động 5: Báo cáo, nhận xét, đánh giá, điều chỉnh sản phẩm (Tiết 3)

a. Mục đích của hoạt động

- Các nhóm học sinh trình bày về chất chỉ thị tự nhiên đã điều chế được.

- Tiến hành thử nghiệm trên một số dung dịch mang tính axit, bazo: giấm, chanh, nước tẩy rửa….

b. Nội dung của hoạt động

- Các nhóm trình diễn về quy trình điều chế sản phẩm trước lớp.

- Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra.

- Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.

+ Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác;

+ Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm;

+ Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ điều chế.

c. Sản phẩm của hoạt động 

- Chất chỉ thị màu tự nhiên từ các nguyên liệu như: hoa hồng, hoa dâm bụt, bắp cải tím…

- Thử nghiệm sự thay đổi màu sắc với một số dung dịch.

- Mở rộng: Xác định axit, bazơ trong thực phẩm. 

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.

- Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ.

- Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết. 

Một số hình ảnh: