Temat: Interpretacja zapisów chemicznych

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

II. Wewnętrzna budowa materii. Uczeń:

8) opisuje, czym różni się atom od cząsteczki; interpretuje zapisy, np. HIndeks dolny 2₂, 2H, 2HIndeks dolny 2₂.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń interpretuje zapisy chemiczne

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, czym różni się atom od cząsteczki, wskazywać indeks i współczynnik stechiometryczny w podanym zapisie chemicznym;

• interpretować zapisy typu: HIndeks dolny 2₂, 2H, 2HIndeks dolny 2₂

• rysować modele na podstawie zapisów typu: HIndeks dolny 2₂, 2H, 2HIndeks dolny 2₂

• określać liczbę atomów w podanych zapisach chemicznych typu: HIndeks dolny 2₂O, 2HIndeks dolny 2₂O, AlIndeks dolny 2₂SIndeks dolny 3₃, 2AlIndeks dolny 2₂SIndeks dolny 3₃, HNOIndeks dolny 3₃, 3HNOIndeks dolny 3₃, HIndeks dolny 3₃POIndeks dolny 4₄, 2HIndeks dolny 3₃POIndeks dolny 4₄, Ca(OH)Indeks dolny 2₂, 3Ca(OH)Indeks dolny 2₂, CaIndeks dolny 3₃(POIndeks dolny 4₄)Indeks dolny 2₂, 2CaIndeks dolny 3₃(POIndeks dolny 4₄)Indeks dolny 2₂

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone;

• układ okresowy pierwiastków;

• modele kulkowo‑pręcikowe.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Zajęcia rozpoczynają się przypomnieniem pojęcia wzoru sumarycznego – chętny uczeń interpretuje je na wskazanym wzorze związku chemicznego, np. AlIndeks dolny 2₂SIndeks dolny 3₃

2. Nauczyciel omawia, na przykładzie cząsteczki wody i amoniaku, zasady określania budowy cząsteczki związku kowalencyjnego na podstawie jego wzoru sumarycznego. Prezentuje na tablicy multimedialnej wzór cząsteczki wody z abstraktu, wprowadza pojęcie indeksu stechiometrycznego. Prosi chętnych do tablicy i poleca im określenie liczby poszczególnych atomów w następujących substancjach HIndeks dolny 2₂SOIndeks dolny 4₄, HIndeks dolny 3₃POIndeks dolny 4₄

3. Prowadzący zajęcia wyświetla na tablicy multimedialnej ilustrację „Trzy cząsteczki wody” z abstraktu, omawiając zasady opisywania zbiorów cząsteczek, a następnie wprowadza pojęcie współczynnika stechiometrycznego. Prezentuje ilustrację „Liczba atomów poszczególnych pierwiastków w trzech cząsteczkach wody” i omawia zasady obliczania atomów. Wyświetla „Liczbę atomów poszczególnych pierwiastków w pięciu cząsteczkach amoniaku” i prosi chętnego o interpretację i podanie liczby atomów azotu i wodoru. Prezentując i analizując tabelę „Interpretacja zapisów zbiorów przykładowych cząsteczek” z abstraktu, inicjuje dyskusję.

4. Nauczyciel, korzystając z abstraktowych ilustracji „Sześć atomów chloru” oraz jednocześnie „Sześć cząsteczek chloru”, omawia zasady ich opisywania. Chętni uczniowie rysują na tablicy modele dla przykładowych zapisów chemicznych: HIndeks dolny 2₂, 2H, 2HIndeks dolny 2₂, 3N, 4NIndeks dolny 2₂, OIndeks dolny 3₃, OIndeks dolny 2₂, 2OIndeks dolny 3₃, 2OIndeks dolny 2₂. Prowadzący wyświetla tabelę „Liczba poszczególnych atomów różnych zapisach chemicznych” – trwa analiza, dyskusja.

5. Nauczyciel omawia zasady interpretowania zapisów związków jonowych na podstawie wyświetlonego na tablicy multimedialnej „Zbioru opisanego jako 10NaCl…”. Zaprasza chętnych do tablicy i poleca im obliczanie poszczególnych jonów w związkach o wzorach: 4CuClIndeks dolny 2₂, 3NaIndeks dolny 2₂S. Następnie prezentuje tabelę „Interpretacja zapisów chemicznych dotyczących związków jonowych” – trwa analiza, dyskusja.

6. Prowadzący zajęcia omawia interpretację zapisów chemicznych z użyciem prostych i złożonych wzorów chemicznych. Uczniowie, trenując umiejętności obliczania poszczególnych atomów pierwiastków chemicznych, zapisują np. 3HIndeks dolny 2₂COIndeks dolny 3₃, 4FeIndeks dolny 2₂OIndeks dolny 3₃, 5SOIndeks dolny 3₃, 3MgIndeks dolny 3₃(POIndeks dolny 4₄)Indeks dolny 2₂. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej tabelę „Interpretacja przykładowych zapisów chemicznych” – trwa analiza, dyskusja.

7. Pod koniec lekcji nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczenia interaktywnego – praca indywidualna.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Interpretation of chemical formulae

The chemical formula of a covalent compound describes the structure of its molecules. Symbols of elements used in the formulae inform about types of atoms creating a molecule and numbers placed on at the bottom right of the symbol inform about their number. The numbers we use to express the number of atoms in a molecule are called stoichiometric indices. If stoichiometric index is equal to one, number 1 is not written down. In a chemical formulae of water ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$ stoichiometric index for hydrogen is 2 and the one for oxygen is – 1. On this basis, we can say that water molecule consists of two atoms of hydrogen and one atom of oxygen.

If we want to present a set consisting of more than one molecule, for example of three molecules of water, the number of these molecules is placed before its formula. Three molecules of water (${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$, ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$, ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$) will be described as $\text{3}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$. The number placed before the compound’s formulae is called stoichiometric number.

Let’s try to determine the number of individual atoms of elements in the set of three molecules of water: ${\text{3H}}_{\text{2}}\text{O}$. One molecule contains two atoms of hydrogen and one atoms of oxygen, while three molecules contain in total $\text{3 · 2}$, that is six atoms of hydrogen and $\text{3 · 1}$, that is three atoms of oxygen.

Five molecules of ammonia, ${\text{5NH}}_{\text{3}}$, consist in total of ($\text{5 · 1 = 5}$) five atoms of nitrogen and ($\text{5 · 3 = 15}$) fifteen atoms of hydrogen.

In OIndeks dolny 3₃ molecule a stoichiometric index with an element’s symbol equal to 3 indicates that ozone molecules are made up of three atoms of oxygen.

A stoichiometric number written before the symbol (for example $\text{6Cl}$ – 6 atoms of chlorine) or a formula (for example ${\text{6Cl}}_{\text{2}}$ – 6 molecules of chlorine) denotes the number of atoms or molecules. $\text{6Cl}$ indicates 6 free unbound atoms of chlorine, while ${\text{6Cl}}_{\text{2}}$ – indicates that there are 6 diatomic chlorine molecules, a total of 12 atoms.

Ionic compounds are formed when metals bind with non‑metals. Such compounds are made of ions that are arranged alternately and form structures known as crystals. In a crystal there are no isolated groups of atoms that could be called molecules. A molecular formula of an ionic compound thus represents the smallest set of repetitive ions in a crystal. Stoichiometric indices denote a number of ions of given element in this set.

In ionic compounds consisting of two elements, metal is always a cation and non‑metal is – an anion. Sodium chloride is an example of such a compound. Its formula, $\text{NaCl}$, indicates that a crystal of sodium chloride is made of sodium cations (${\text{Na}}^{\text{+}}$) and chloride anions (${\text{Cl}}^{-}$), and their quantitative ratio is 1:1.

Numbers placed before the formula of an ionic compound (stoichiometric numbers) denote a number of the smallest sets making up for a crystal. For example $\text{10NaCl}$ denotes ten sets which consist of one sodium cation (${\text{Na}}^{\text{+}}$) and one chloride anion (${\text{Cl}}^{-}$).

• A certain number of molecules, atoms and ions can be represented using chemical formulae.

• The number of atoms in a molecule or ions in a unit is denoted using a stoichiometric index. In a formula this number is written down at the bottom right of the element’s symbol.

• The number of atoms, molecules or units of an ionic compound is denoted using a stoichiometric number – the number written before the molecular formula of a compound.