Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak na poziomie mikroświata przebiegają reakcje pierwiastków z tlenem?

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

4) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$), wody (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$), kwasów nieutleniających (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Mn}$, $\mathrm{Cr}$), przewiduje i opisuje słownie przebieg reakcji rozcieńczonych i stężonych roztworów kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI) z $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$, $\mathrm{Ag}$.

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$), wody (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$), kwasów nieutleniających (dla $\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Mn}$, $\mathrm{Cr}$), rozcieńczonego i stężonego roztworu kwasu azotowego(V) oraz stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) (dla $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$, $\mathrm{Ag}$);
10) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{Br}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\mathrm{S}$), chloru, bromu i siarki z metalami ($\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$); chloru z wodą.

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:

• opisuje budowę atomu i cząsteczki tlenu oraz podaje jej konfigurację elektronową.

• wyjaśnia, jakie są przyczyny wyjątkowej aktywności atomów tlenu.

• pisze wzór sumaryczny, wzór Lewisa oraz model cząsteczki tlenu;

• wyjaśnia, jak na poziomie mikroświata przebiegają reakcje z udziałem tlenu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• animacja;

• technika bateria.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Uczniowie na forum klasy przypominają wiadomości o tlenie – budowa atomu, konfiguracja elektronowa.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Jak na podstawie wzorów Lewisa można wytłumaczyć sposób tworzenia się wiązań chemicznych w tlenku glinu?

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie zapoznają się z treściami e‑materiału w sekcji „Przeczytaj” i poszukują odpowiedzi na pytanie: W jaki sposób, posługując się teorią wiązań walencyjnych Lewisa, możemy wyjaśnić przebieg reakcji tlenu z innymi pierwiastkami? Powrót do fazy wstępnej i konfrontacja propozycji uczniów z nowo zdobytymi informacjami.

2. Uczniowie zapoznają się z treściami zawartymi w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj” oraz analizują schemat tworzenia się cząsteczki tlenu w teorii orbitali molekularnych. Po wyznaczonym czasie, nauczyciel inicjuje dyskusję na temat: Co teoria orbitali molekularnych wniosła do teoretycznej i doświadczalnej wiedzy o konfiguracji elektronowej atomu tlenu?

3. Nauczyciel poleca uczniom animację „Jak na poziomie mikroświata przebiegają reakcje pierwiastków z tlenem?”, która przedstawia przebieg tworzenia się różnych rodzajów wiązań z udziałem tlenu. Uczniowie pracują w parach, zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Ćwiczenia w określaniu rodzaju wiązań chemicznych i pisaniu wzorów elektronowych przykładowych tlenków: wapnia, litu, siarki(IV) – uczniowie zapisują wzory na tablicy.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel, w razie potrzeby, koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne kwestie, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10%, zaznaczają cenkami (małymi samoprzylepnymi kolorowymi karteczkami), w jakim stopniu opanowali zagadnienia, które wynikają z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy.

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animacja/model 3D mogą być wykorzystane podczas przygotowywania się ucznia do lekcji lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje arkusz ze schematem baterii i zaznaczoną skalą oraz cenki  (małe samoprzylepne kolorowe karteczki do „robienia cen”) dla uczniów.

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

• Co to znaczy, że cząsteczka tlenu jest dwurodnikowa?

• Jakie znasz związki jonowe i kowalencyjne tlenu z innymi pierwiastkami?

• Jaki rodzaj wiązań chemicznych występuje w tlenku wapnia?