Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Co to jest kraking i reforming i w jakim celu się go prowadzi?

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

XIII. Węglowodory. Uczeń:

9) wyjaśnia pojęcie liczby oktanowej (LO) i podaje sposoby zwiększania LO benzyny; tłumaczy, na czym polega kraking oraz reforming i uzasadnia konieczność prowadzenia tych procesów w przemyśle.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

14) wyjaśnia pojęcie liczby oktanowej (LO) i podaje sposoby zwiększania LO benzyny; tłumaczy, na czym polega kraking oraz reforming i uzasadnia konieczność prowadzenia tych procesów w przemyśle.

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:

• definiuje pojęcia kraking, reforming, liczba oktanowa;

• porównuje kraking katalityczny z krakingiem termicznym;

• decyduje o jakości paliwa na podstawie liczby oktanowej.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• eksperyment chemiczny;

• ćwiczenia uczniowskie;

• quiz;

• grafika interaktywna;

• kieszeń i szuflada.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, sluchawkami/tablety, smartfony z Internetem;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zainteresowanie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie „Czym jest ropa naftowa?”.

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na przykładowe pytania zadane przez nauczyciela: Jakim procesom poddawana jest ropa naftowa? Jak pozyskuje się benzynę?

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

Faza realizacyjna:

1. Quiz. Uczniowie samodzielnie zapoznają się z treściami w e‑materiale, dotyczącymi krakingu i reformingu, a także przygotowują po jednym pytaniu na podstawie przeczytanej treści i zapisują na małych karteczkach. Pytania nauczyciel weryfikuje pod kątem poprawności sformułowania i niepowtarzalności, po czym wkłada je do pojemnika. Następnie uczniowie alfabetycznie zgłaszają się do nauczyciela i losują pytania, na które odpowiada uczeń z ławki. Quiz trwać tak długo, aż zabraknie pytań w puli lub można przerwać – nauczyciel zarządza czasem.

2. Uczniowie mają za zadanie zapisać przykłady związków, jakie można otrzymać w wyniku reformingu i krakingu: n‑heksanu, n‑dodekanu, n‑undekanu, n‑nonanu, n‑eikozanu. Chętni uczniowie zapisują równania reakcji chemicznych na tablicy. Pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność zapisów równań.

3. Nauczyciel odsyła uczniów do grafiki interaktywnej. Uczniowie zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Eksperyment chemiczny – „Badanie gęstości ropy naftowej, benzyny i oleju napędowego”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na sześć grup zadaniowych (grupa I – ropa naftowa i woda; grupa II –- ropa naftowa i benzyna: grupa III – ropa naftowa i olej napędowy; grupa IV – benzyna i olej napędowy; grupa V – olej napędowy i woda; grupa VI – benzyna i woda), rozdaje karty pracy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Po zakończeniu obserwacji, liderzy grup na forum klasy prezentują efekty pracy.

5. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Kieszeń i szuflada. Nauczyciel rozdaje uczniom sklerotki. Prowadzący zajęcia rysuje na tablicy kieszeń, a obok niej zapisuje: „Co zabieram ze sobą?”. Tutaj uczeń ma wpisać to, co wyniósł z zajęć, co do niego szczególnie przemówiło, co się spodobało lub co mu się przyda w przyszłości. Poniżej nauczyciel rysuje szufladę i białą plamę. Obok szuflady zapisuje: „Co mi się nie przyda?”, a obok białej plamy: „Czego zabrakło?”. Poniższe rysunki uczeń wypełnia sklerotkami z zapisanymi krótkimi zdaniami, równoważnikami zdań lub kluczowymi słowami. Jest to okazja także do analizy przebiegu zajęć i szybkiej powtórki.

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:

Grafika interaktywna może być użyteczna do samodzielnej nauki w domu. Może być również formą szybkiego odświeżenia wiadomości przed testem sprawdzającym wiedzę z tematu.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje samoprzylepne karteczki dla uczniów.

2. Doświadczenie chemiczne: „Badanie gęstości ropy naftowej, benzyny i oleju napędowego”

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

Odczynniki chemiczne: woda destylowana, ropa naftowa, benzyna, olej napędowy.

Instrukcja wykonania:

• Do probówek wlej po 3 cmIndeks górny 3³ poszczególnych substancji: ropy naftowej, benzyny i oleju napędowego.

• Do substancji (jaka jest przypisana danej grupie) dodaj 3 cmIndeks górny 3³ drugiej substancji.

• Obserwuj zachodzące zmiany.