Đề tài Dụng cụ cất nước tự động bằng điện

ĐẶT VẤN ĐỀ: Môn Hoá học ở Trường THCS có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của nhà trường THCS. Môn học này cung cấp cho HS một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thói quen làm việc khoa học, góp phần làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, chuẩn bị cho HS học lên và đi vào cuộc sống lao động. Với tầm quan trọng như thế cho nên thời gian qua các cấp nghành đã có nhiều cố gắng để nâng cao hơn nữa hiệu quả học tập môn Hoá học: tăng thời lượng môn học ( 35 tuần so với 33 tuần trước đây, lớp 8: 2tiết/ tuần so với 1tiết/ tuần so với chương trình cũ), cung cấp thêm nhiều thiết bị bộ môn, các trường lần lượt có phòng bộ Hoá học; các thầy cô giáo ra sức đổi mới, cải tiến phương pháp dạy học theo hướng tích cực... tất cả những điều đó đã nâng hiệu quả giáo dục lên một bước rõ rệt, đó là điều đáng mừng mà ai cũng thấy được. Thế nhưng, bên cạnh đó lại có không ít một số lượng học sinh không có hứng thú học môn Hoá, bị điểm kém về môn học này và kiến thức phổ thông không vững chắc! Có nhiều lý do cho kết quả này như : đây là một môn học quá mới, lần đều tiên các em tiếp xúc do vậy ngay một lúc các em khó tiếp thu hết tất cả các khái niệm, khái niệm sau lại liên quan đến khái niệm trước. Từ đó, dẫn đến sự khó hiểu và sinh ra chán nản. Thứ hai là môn học này có nhiều khái niệm trừu tượng, tính khái quát hoá cao như nguyên tử, hoá trị, lớp vỏ electron... mà học sinh chưa thể tưởng tượng ra được... Dĩ nhiên là còn nhiều lý do khác nữa nhưng theo tôi một lý do không nhỏ là học sinh chưa thấy được những cái hay, cái hấp dẫn của môn học qua những lý thuyết khô khan, trừu tượng ấy; học sinh chưa thấy được những lợi ích trong việc ứng dụng hoá học vào cuộc sống như thế nào? Nghĩa là học sinh chưa hiểu: Học hoá học để làm gì? Như vậy, học sinh không có động cơ lẫn niềm hứng thú khi học hoá nên tất nhiên là kết quả không cao! Vậy làm sao cho học sinh có được hứng thú để học môn Hoá? Xuất phát từ nguyên nhân ban đầu, chúng ta thấy ngay rằng để học sinh có hứng thú với môn học cần làm sao cho học sinh thấy được cái hay, cái hấp dẫn cũng như những lợi ích thiết thực của môn học này. Từ đó kích thích lòng yêu khoa học, tính ham hiểu biết của học sinh. Sẽ có rất nhiều biện pháp khác nhau để có thể đạt được mục đích đó nhưng trong khuôn khổ của đề tài này tôi chỉ nêu ra một biện pháp, theo tôi có tính khả thi và hịêu quả cao là: “Tổ chức Câu Lạc Bộ Hoá Học” (CLBHH) một hình thức sinh hoạt có tính chất “Học mà vui, vui mà học”: Trong việc học có vui chơi giải trí, trong việc giải trí lại có sự học, đó là cách học khôn ngoan rất phù hợp với lứa tuổi học sinh THCS đầy hiếu động vậy! Mục đích cao nhất của CLBHH là làm sao giáo dục cho các em lòng yêu thích bộ môn, lòng say mê nghiên cứu, tìm hiểu hoá học nói riêng và khoa học nói chung. Bồi dưỡng, nâng cao động cơ học tập có mục đích, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học hoá học trong nhà trường. NỘI DUNG: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA CLBHH: Kiến thức về hoá học thì vô cùng sâu rộng cho nên nội dung hoạt động của CLBHH cũng sẽ rất phong phú. Tuy vậy, không thể trình bày, phổ biến và truyền đạt hết những gì liên quan đến hoá học cho các em mà cần phải có sự chọn lọc những nội dung nào phù hợp với trình độ hiểu biết của các em, phù hợp với thời gian hoạt động của CLB, có tính chất hứng thú, bổ ích và phục vụ thiết thực cho việc học chính khoá trên lớp. Với những yêu cầu như vậy, chúng ta có thể đề cập đến một số nội dung như: Giải đáp những thắc mắc cho học sinh về vấn đề mà caô( em còn chưa hiểu hết, chưa thực sự làm cho các em thoã mãn tính tò mò của mình; những kiến thức mở rộng, chuyên sâu mà các em chỉ được cung cấp một cách sơ sài và khái quát qua mục “Em có biết?” của sách giáo khoa, những kiến thức sâu hơn, rộng hơn đó giúp cho các em hiểu kỹ hơn bản chất của vấn đề hoá học trong sách giáo khoa. Từ đó, kích thích niềm say mê, tìm tòi, khám phá khoa học. Để cụ thể hoá nội dung hoạt động trên, chúng ta có thể đề cập đến những hoạt động chủ yếu sau đây: Phổ biến các kinh nghiệm hay của cá nhân trong quá trình dạy và học hoá học: Cách làm mới để 1 thí nghiệm dễ thành công hơn, phương pháp để học tốt một nội dung hoá học, những cách giải hay cho một dạng toán hoá học thường gặp, hoặc một cách giải mới có hiệu quả hơn, dễ hiểu hơn, cách sơ cứu khi gặp một tai nạn hoá học như thế nào?... Tổ chức cho học sinh, giáo viên tự làm, sáng tạo dụng cụ hoá học bằng những nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền và có hiệu quả phục vụ thiết thực cho việc dạy và học hoá học, có tính sư phạm cao: Cách tạo mới, sưu tầm những hoá chất có thể tự kiếm được, từ đó làm phong phú hơn dụng cụ thực hành, dụng cụ trực quan cho phòng bộ môn của nhà trường. Ví dụ như tổ chức làm mô hình lò nung vôi bằng đất sét, cách tạo ra rượu quỳ từ hoa dâm bụt, làm 1 đèn cồn từ lọ thuỷ tinh, Van xe đạp và bông gòn... Sưu tầm một số kim loại như: Cu, Al, Fe, Zn... như thế nào từ những nguyên liệu phế thải?... Giải thích những hiện tượng thực tế liên quan đến hoá học: Giúp các em thấy được những cái hay, cái hấp dẫn và lợi ích của việc học bộ môn: Ma trơi, Mưa dông tốt lúa, vì sao sau cơn mưa không khí lại trong lành?, vì sao một giọt nước nhỏ vào lò than hồng lại làm than cháy mạnh hơn?, vì sao hơ 1 con dao bằng sắt lên ngọn lửa lại có màu xanh?, pháo hoa vì sao có nhiều màu sắc rực rỡ...Tất cả những cái đó sẽ kích thích lòng ham hiểu biết, sự say mê tìm tòi, nghiên cứu khoa học để tìm ra chân lí. Biểu diển những thí nghiệm hoá học vui và giải thích: “hoá học là một bà phù thuỷ với chiếc đũa thần có thể làm cho các chất biến đổi khôn lường”: Ăn lửa, rạch tay chảy máu, làm pháo hoa, đốt đèn bằng một chiếc đũa thần, phun nước làm cho lửa cháy, mực bí mật... tạo cho các em những giây phút vui tươi, kích thích lòng nghiên cứu ham hiểu biết... Đố vui có thưởng: Những câu hỏi mà học sinh chưa hiểu hết, những điều thú vị mà giáo viên muốn học sinh tìm hiểu sẽ là một cuộc đàm thoại mà người đi tìm câu trả lời là phần lớn học sinh. Từ đó tạo thói quen tự học, tự tìm hiểu những điều chưa biết của học sinh. THÀNH VIÊN THAM GIA CLB LÀ NHỮNG AI: Tất cả học sinh, nhất là học sinh khối 8, 9 trong đó qua học sinh khối 8, 9 cần chọn ra khoảng 40 bạn có lòng yêu thích và năng khiếu về hoá học để làm thành viên thường xuyên của CLBHH, các em sẽ là những người trực tiếp tổ chức, tham gia điều hành CLB, GV hoá học sẽ là những người hướng dẫn, tổ chức tư vấn cho các em hoặc có thể là một người phụ trách CLB quan trọng nhất. Các GV khác và các cộng tác viên. TỔ CHỨC CLB NHƯ THẾ NÀO? Thời gian hoạt động: 2 lần/ tháng với thời gian mỗi lần khoảng 180 phút. Tổ chức: Cần có một ban biên tập để soạn thảo, chuẩn bị nội dung hoạt động; chọn lọc câu đố- nhờ người giải đáp, đọc bài tham gia dự thi mục “Đố vui có thưởng”... Ban thủ quỹ và đời sống: Chuẩn bị phần thưởng, chuẩn bị dụng cụ sinh hoạt, in giấy mời, photo tài liệu... 3.Kinh phí hoạt động: Chi: Mua sắm dụng cụ thí nghiệm, photo tài liệu, phát thưởng, bồi dưỡng cho báo cáo viên... Thu: Mỗi thành viên đóng góp: 4.000 đồng/ tháng. Kinh phí hỗ trợ của nhà trường, Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, Đội TNTP Hồ Chí Minh... Sự hỗ trợ của hội Phụ huynh học sinh, các cấp chính quyền địa phương.. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC MỘT BUỔI SINH HOẠT: Báo cáo một chuyên đề về hoá học: Nội dung như phần I mục 1,2. Sau khi các báo cáo viên báo cáo xong chuyên đề, các thành viên CLB tham gia: Hỏi đáp những thắc mắc, thực hành tại chỗ những kinh nghiệm, sáng kiến của người báo cáo để kiểm chứng chuyên đề vừa báo cáo. Bạn hỏi- CLB đáp: Giải đáp những thắc mắc cho học sinh những kiến thức liên quan đến hoá học bằng cách đặt câu hỏi trực tiếp hoặc qua hộp thư hoá học. Có lẽ bạn chưa biết? Giới thiệu một bài báo hay về hoá học, một bài thơ vui, một phát minh mới về hoá học, những mẩu chuyện vui về các nhà hoá học, những quá trình nghiên cứu về hoá học, giải thích những hiện tượng thực tế có liên quan đến hoá học... Đố vui có thưởng: Giải đáp câu đố vui kỳ trước và phát thưởng. Nêu câu hỏi đố vui cho kỳ sau. Ảo thuật hoá học: Trình bày 1 thí nghiệm vui về hoá học và giải thích (Phần I mục 4) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Với những nội dung và chương trình hoạt động như trên, trong đó sự tham gia của học sinh là chủ yếu, thiết nghĩ việc tổ chức CLBHH là một hình thức sinh hoạt bổ ích và lí thú trong nhà trường THCS, đồng thời góp phần rèn luyện những tính cách và phẩm chất cho hs theo mục tiêu đào tạo của nhà trường XHCN. Đề nghị các cấp, các đồng chí đồng nghiệp xem xét, bổ sung và tạo điều kiện để đề tài sớm được ứng dụng vào thực tiễn phục vụ thiết thực cho việc dạy và học hoá học trong nhà trường như mục tiêu mà đề tài đã đặt ra. * Tài liệu tham khảo? Tạp chí “ Thế giới trong ta”- NXB Tạp chí Giáo dục- NXB Thử đi tìm những phương pháp dạy học hiệu quả- Phương pháp dạy học Hoá học Tập 1,2,3- Chìa khoá vàng hoá học- Hoá học vui- 100 màn ảo thuật hoá học- Tổ chức sinh hoạt cộng đồng- Hoạt động ngoại khoá ở nhà trường- MỤC LỤC Trang A.ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................ 1 B.NỘI DUNG: .................................................................................................................... 2 Nội dung hoạt động của CLBHH. ..................................................................... 2 Thành viên tham gia CLBHH là những ai? ...................................................... 3 Tổ chức CLBHH như thế nào? ......................................................................... 3 Tiến trình tổ chức một buổi sinh hoạt .............................................................. 3 C.KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ. ............................................................................................ 4 *Tài liệu tham khảo. ......................................................................................................... 5 MỤC LỤC ........................................................................................................................ 6 PHÒNG GD- ĐT AN NHƠN TRƯỜNG THCS NHƠN HẬU TỔ CHỨC CÂU LẠC BỘ HOÁ HỌC- TẠO HỨNG THÚ VÀ PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC SINH KHI HỌC MÔN HOÁ HỌC 2005- 2006 YÊU CẦU THỰC TIỄN: Nước cất là một loại hoá chất đặc biệt trong phòng thí nghiệm ở nhà trường phổ thông, đặc biệt là phòng bộ môn Hoá học và Sinh học. Nó được dùng để làm dung môi pha chế các loại dung dịch có nồng độ khác nhau, dùng để tráng rửa các dụng cụ cần có sự tinh khiết không lẫn tạp chất, dùng để ngâm mẫu... Do vậy, nước cất là loại hoá chất không thể thay thế và được dùng với số lượng nhiều. Tuy nhiên, ở các trường phổ thông hiện nay, nhất là ở các trường THCS, nước cất được cấp phát định kì theo tiêu chuẩn đồ dùng dạy học của Bộ GD-ĐT. Với một số lượng hạn chế như vậy, rõ ràng là không đủ dùng cho yêu cầu giảng dạy và nghiên cứu của nhà trường. Do đó, một vấn đề đặt ra ở đây là: liệu các trường có thể tự cung cấp nước cất cho chính trường mình hay không? Nếu làm được điều này, không những nhà trường tự giải quyết nhu cầu nước cất cho chính các phòng thí nghiệm của trường mình mà còn giảm được một số chi phí khác cho nghành như phí vận chuyển, phí đóng thùng, đóng chai ... khi chuyển nước cất đến từng trường một. Theo ý kiến chủ quan của tôi, điều này ta có thể hoàn toàn làm được và tôi xin nêu ra một mô hình mà tôi tạm gọi là Bộ Dụng Cụ Cất Nước Tự Động Bằng Điện. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Cơ sở khoa học: Nước trong tự nhiên là hỗn hợp gồm có nước, các chất khí hoà tan (CO, CO2, O2, ...), chất hữu cơ (xác động, thực vật), chất khoáng... Để tách các chất này ra khỏi nước người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau như gạn, lắng, lọc, sử dụng hoá chất để khử... và phương pháp thông dụng nhất là chưng cất. Nghĩa là lợi dụng nhiệt độ hoá hơi của các chất khác nhau để tách nước ra khỏi hỗn hợp nước tự nhiên. Các chất khí thường có nhiệt độ bay hơi thấp hơn nước nên khi đun nóng sẽ được tách ra trước tiên. Kế đến là nước, hoá hơi ở 1000C, hơi nước này được dẫn qua bộ phận làm lạnh và thu. Dĩ nhiên, nước thu được này được xem là nước tinh khiết (nước cất). Các chất rắn có trong nước có nhiệt độ sôi cao hơn nước rất nhiều nên được tách ra sau cùng. Năng lượng được dùng để chưng cất nước là năng lượng điện rất phổ biến hiện nay. Chất để làm lạnh là nước tự nhiên, một nguyên liệu rất dễ kiếm và rẻ tiền. Nguyên tắc để làm cho dụng cụ cất nước tự động và liên tục là nguyên lí bình thông nhau. Mô hình cụ thể: ( Xem trang bên) *Chú thích: Bình đun sôi: Dùng bình nấu nước bằng điện, vỏ nhựa loại có dung tích 1,5- 2 lít có bán trên thị trường. Trong bình này chứa nước tự nhiên cần chưng cất. Bình sinh hàn: Dùng can nhựa loại 10 hoặc 20 lít. Trong bình này chứa nước để làm lạnh hơi nước được dẫn qua từ bình (1). Bình tiếp nước: Dùng can nhựa loại 10 hoặc 20 lít. Vị trí bình (3) đặt cao hơn bình (2) , trong bình này chứa nước sạch (cũng là nước cần chưng cất) được dẫn chuyền qua bình (2) bằng ống tiếp nước (6). Bình thu nước cất: Cốc thuỷ tinh, chai, lọ đựng ... được đặt ở vị trí thấp hơn so với bình (1) và(2). Ống dẫn hơi nước: Bằng thuỷ tinh, được dẫn từ bình (1) qua bình (2) đến bình (4) ; đoạn nối từ (1) đến (2) có thể dùng ống dẫn cao su để dễ tháo lắp. Ống tiếp nước: Bằng thuỷ tinh, dẫn nước từ bình (3) qua bình (2) để liên tục thay đổi nước trong bình (2) . Có thể lắp thêm1 vòi tự động giữa 2 bình để điều chỉnh lượng nước theo ý muốn. Ống thông nhau: Bằng thuỷ tinh, lắp lưng chừng khoảng 2/3 chiều cao của bình (1) để khi hơi nước trong bình (1) bay hơi sẽ được tiếp nước từ bình (2) sang. Do đó, quá trình chưng cất sẽ diễn ra liên tục, không bị gián đoạn. Ống thoát nước dự phòng: bằng thuỷ tinh, có thể lắp thêm vòi tự đông để tiện sử dụng. Ống này được lắp trên bình (2) , vị trí cao hơn ống thông nhau (7) khoảng 1 cm để khi nước trên bình (3) có thoát xuống quá nhiều sẽ được thoát ra ngoài nhằm tránh làm nước tràn lên ống dẫn hơi nước (5), ảnh hưởng đến sự tinh khiết của nước cất thu được. Vận hành: Cho nước sạch (nước cần chưng cất) vào bình (3), nước sẽ tự động chuyển sang bình (2) và bình (1). Khi nước trong bình (1) và bình (2) ngang nhau, vặn nhỏ vòi tự động trên ống tiếp nước (6) để hạn chế nước vào nhiều trong bình (1) và (2). Cắm phích điện ở bình đun sôi (1) vào ổ cắm rồi thu nước ở vị trí bình thu nước (4). Khi không cần chưng cất nữa, rút phích điện ra ngoài, chờ cho nước nguội, tháo hết nước trong các bình ra, để cho khô. TỰ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI: Ưu điểm: - Dễ làm, giá thành rẻ: 2 can nhựa, 1 bình điện nấu nước, ống nhựa ống thuỷ tinh tận dụng ống của phòng TN0. Giá thành không quá 100.000 đồng. - Quá trình chưng cất xảy ra liên tục, số lượng chưng cất tuỳ ý, tiến hành vào bất cứ lúc nào, vận hành đơn giản. - Năng lượng đun sôi là điện: rẻ tiền hơn các nhiên liệu khác, không gây ô nhiễm môi trường. - Tiết kiệm được năng lượng: Vì khi dẫn hơi nước qua bình (2) sẽ làm cho nước ở bình này nóng lên, nước này lại được dẫn qua bình (1) để chưng cất nên không phải đun nóng nước lại từ đầu. Nhược điểm: Giá trị thẩm mỹ chưa cao. Tháo lắp còn phức tạp, chưa tự động. Giá trị sử dụng: Dùng để chưng cất nước cho phòng thí nghiệm. Sử dụng làm ĐDDH cho các bài: bài 2, bài 3 - Hoá học 8. KẾT QUẢ THỰC TIỄN: Bản thân tôi đã tiến hành làm thử bộ dụng cụ này, qua vận hành thử thấy đạt kết quả ( Thu được nước cất). Mô hình đã làm: Xem ảnh cụ thể. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: - Thay toàn bộ các bình bằng những dụng cụ bằng thuỷ tinh chuyên dụng với kích thước lớn hơn để nâng cao hiệu suất, tăng giá trị thẩm mỹ của dụng cụ. Sau đó, đặt toàn bộ vào trong 1 vỏ hộp bằng thép, chỉ chừa chỗ để đưa dây điện ra ngoài, chỗ lấy nước cất, chỗ thoát nước, chỗ tiếp nước cho dụng cụ. Lắp thêm vòi xả ở đáy bình (1) và (2) để xả toàn bộ nước ra ngoài một cách tự động khi không vận hành nữa, không phải tháo lắp bằng tay. - Lắp thêm bộ dụng cụ để khống chế nhiệt độ của dây may so trong bình đun sôi (1) để cải tạo thành bộ dụng cụ tinh chế rượu uống thông thường thành cồn đốt trong phòng thí nghiệm. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Đây là một dụng cụ đơn giản nhưng có giá trị ứng dụng thực tế, nhất là trong thực tế giảng dạy ở các nhà trường PT hiện nay. Mô hình có tính khả thi cao, lại đòi hỏi chi phí không nhiều... Do vậy kính mong các cấp, các đồng chí đồng nghiệp xem xét, góp ý, bổ sung và tạo điều kiện để đề tài sớm được ứng dụng vào thực tiễn, phục vụ thiết thực cho việc dạy và học trong nhà trường như mục tiêu mà đề tài đã đặt ra. =========================//========================== PHÒNG GD- ĐT AN NHƠN TRƯỜNG THCS NHƠN HẬU –&— Sáng kiến: QUI TRÌNH LÀM BỘ DỤNG CỤ CẤT NƯỚC TỰ ĐỘNG BẰNG ĐIỆN DÙNG CHO PHÒNG THÍ NGHIỆM Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG GV: TRƯƠNG THẾ THẢO. 2006- 2007