Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Otrzymywanie wodorotlenków różnymi metodami

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

7) projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami: wodorotlenki, kwasy i sole; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

7) projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami: wodorotlenki, kwasy i sole; pisze odpowiednie równania reakcji.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne

Uczeń:

• wymienia metody otrzymywania wodorotlenków;

• pisze przykłady równań reakcji otrzymywania wodorotlenków;

• bilansuje równania reakcji otrzymywania wodorotlenków;

• projektuje i przeprowadza doświadczenie, w wyniku którego otrzyma wodorotlenek.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• wirtualne laboratorium;

• tarcza strzelnicza;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu/smartfony, tablety;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wstępie do e‑materiału.

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pytania: W jaki sposób można otrzymać wodorotlenki? Uczniowie podają sposoby otrzymywania wodorotlenków, do których będzie można się odnieść indywidualnie.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie na forum klasy podają definicję wodorotlenków, wzór ogólny i ich przykłady. Gdyby wystąpiły problemu z udzieleniem informacji, mogą wesprzeć się treściami w e‑materiale.

2. Uczniowie zapoznają się z treściami w e‑materiale dotyczącymi sposobów otrzymywania wodorotlenków. Powrót do burzy mózgów w fazie wstępnej i uzupełnienie podanych propozycji. Poszczególne sposoby omawiane są na forum klasy.

3. Eksperyment chemiczny – „Otrzymywanie wodorotlenków”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na cztery grupy:

• I grupa – otrzymywanie wodorotlenku sodu;

• II grupa – otrzymywanie wodorotlenku wapnia;

• III grupa – otrzymywanie wodorotlenku glinu;

• IV grupa – otrzymywanie wodorotlenku żelaza(III); rozdaje karty pracy.
  Uczniowie projektują przypisane im doświadczenie otrzymywania danego wodorotlenku – rysują schemat doświadczenia w karcie pracy. Nauczyciel wspiera ich i zatwierdza propozycje projektów. Podopieczni dobierają odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne ze stołu laboratoryjnego. Samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze), obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy liderzy prezentują efekty pracy grupowej. Prowadzący weryfikuje pod względem merytorycznym zaprezentowane przez uczniów efekty pracy. Równania reakcji chemicznych uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

5. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego.

6. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje określony czas na zastanowienie się, a następnie chętna osoba z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel, w razie potrzeby, koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne kwestie, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

1. Tarcza strzelnicza. Celem tej metody jest bardzo szybkie uzyskanie informacji zwrotnej. Uczniowie na tarczy strzelniczej zawieszonej w sali lekcyjnej, z użyciem cenek, zaznaczają w skali od 0 do 10 swoje „strzały”. Koło można podzielić na części, w których oceniać można różne aspekty pracy, np. przydatność, atrakcyjność, stopień trudności materiału, zaangażowanie uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia, które wynikają z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, itp. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie na podsumowanie.

2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Dziś nauczyłem/łam się...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w sekcji „Sprawdź się”, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium to medium, które pozwala na pokazanie metod otrzymywania wodorotlenków dla klas nie wyposażonych w odpowiedni sprzęt do ich przeprowadzenia. Medium bazowe może zostać wykorzystane podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Co to są wodorotlenki, a co to są zasady?

• Czy każdy wodorotlenek może być zasadą i czy każda zasada może być wodorotlenkiem?

• W wyniku jakich reakcji powstają wodorotlenki?

2. Nauczyciel przygotowuje tarczę strzelniczą na arkuszu papieru i cenki, tabelę rozpuszczalności wodorotlenków i soli.

3. Doświadczenie chemiczne „Otrzymywanie wodorotlenków”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, pipety, probówki, statyw do probówek, krystalizatory, lejki szklane.

Odczynniki chemiczne: sód, tlenek wapnia, wodny roztwór siarczan(VI) glinu, wodny roztwór chlorku żelaza(III), kwas solny, wodny roztwór wodorotlenku sodu, woda, alkoholowy roztwór fenoloftaleiny, uniwersalne papierki wskaźnikowe.

Instrukcja wykonania:

• Grupa 1 – otrzymywanie wodorotlenku sodu (reakcja sodu z wodą). Nalej wody do krystalizatora do połowy jego wysokości i dodaj kilka kropel fenoloftaleiny. Odetnij skalpelem kawałek sodu wielkości główki zapałki i wrzuć go do krystalizatora z wodą i przykryj krystalizator lejkiem. Do wylotu lejka przyłóż zapalone łuczywko. Obserwuj zmiany.

• Grupa 2 – otrzymywanie wodorotlenku wapnia (reakcja tlenku wapnia z wodą). Do probówki wsyp 1/2 łyżeczki tlenku wapnia. Następnie powoli wlej 10 cmIndeks górny 3³ wody, dodaj kilka kropel fenoloftaleiny. Całość dokładnie zamieszaj. Obserwuj zmiany.

• Grupa 3 – otrzymywanie wodorotlenku glinu (reakcja siarczanu(VI) glinu z wodorotlenkiem sodu). Umieść wodny roztwór soli glinu w probówce, następnie przy użyciu pipety dodaj kilka kropel zasady sodowej. Obserwuj zmiany. Sprawdź w tabeli rozpuszczalności wodorotlenków i soli, jaki związek chemiczny wytrącił się w postaci osadu.

• Grupa 4 – otrzymywanie wodorotlenku żelaza(III) (reakcja chlorku żelaza(III) z wodorotlenkiem sodu). Do zlewki zawierającej 10 cmIndeks górny 3³ roztworu ${\text{FeCl}}_3$ dodaj 10 cmIndeks górny 3³ zasady sodowej. Obserwuj zmiany. Sprawdź w tabeli rozpuszczalności wodorotlenków i soli, jaki związek chemiczny wytrącił się w postaci osadu.

4. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

5. Karta pracy ucznia: