Scenariusz zajęć

Autor: Patrycja Męcik, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Wpływ stężenia reagentów na szybkość reakcji chemicznej

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

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

2) przewiduje wpływ: stężenia (ciśnienia) substratów, obecności katalizatora, stopnia rozdrobnienia substratów i temperatury na szybkość reakcji; projektuje i przeprowadza odpowiednie doświadczenia.

Zakres rozszerzony

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

2) przewiduje wpływ: stężenia (ciśnienia) substratów, obecności katalizatora, stopnia rozdrobnienia substratów i temperatury na szybkość reakcji; projektuje i przeprowadza odpowiednie doświadczenia.

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:

• uzasadnia, dlaczego stężenie reagentów wpływa na szybkość reakcji;

• ocenia wpływ stężenia na szybkość reakcji;

• projektuje i przeprowadza doświadczenie pokazujące wpływ stężenia na szybkość reakcji.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• badawcza.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• eksperyment;

• analiza materiału źródłowego;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami i dostępem do internetu;

• słuchawki;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• rzutnik multimedialny;

• pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Jak na szybkość reakcji wpływa duże, a jak małe stężenie reagentów? Czym różni się szybkość od prędkości? Czy znasz reakcje których szybkość zależy od stężenia?

2. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia szybkości reakcji oraz wpływu czynników na wzrost szybkości reakcji (w celu przypomnienia definicji szybkości).

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

Faza realizacyjna:

1. Eksperyment – „Badanie zależności szybkości reakcji metalu z kwasem solnym od stężenia użytego kwasu”. Prowadzący zajęcia dzieli uczniów na grupy, wyznacza rolę liderów, rozdaje karty pracy oraz szkło i odczynniki chemiczne celem przeprowadzenia eksperymentu (patrz wskazówki metodyczne). Po zapoznaniu się z instrukcją doświadczenia w karcie pracy, uczniowie formułują pytanie badawcze, hipotezę oraz określają zmienne i zapisują w kartach pracy, po czym przystępują do wykonania eksperymentu. Nauczyciel nadzoruje jego przebieg. Uczniowie swoje spostrzeżenia i wnioski zapisują w kartach  pracy. Liderzy grup, po wykonanej pracy, relacjonują wykonanie zadania w oparciu o karty pracy. Na koniec chętna lub wskazana osoba zapisuje uwspólnione wnioski na tablicy.

2. Uczniowie samodzielnie analizują materiał źródłowy w e‑materiale – „Wpływ stężenia reagentów na szybkość reakcji”. Prowadzący zajęcia informuje uczniów, że w trakcie analizy mają zwrócić uwagę na to, czy podczas zwiększania stężenia substratów zwiększa się szybkość reakcji i dlaczego tak się dzieje.

3. Następnie nauczyciel inicjuje dyskusję odnośnie wpływu stężenia reagentów na szybkość reakcji, zadaje uczniom pytania. Pyta również o inne czynniki, które mogą wpłynąć na szybkość reakcji chemicznej.

4. Uczniowie w parach analizują symulację interaktywną, zawartą w medium bazowym, i sprawdzają swoją wiedzę, wykonując załączone ćwiczenia.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np. polecenia do multimedium. Pyta:

• Jak rozumiesz pojęcie szybkości reakcji chemicznej?

• Czy potrafisz ocenić wpływ stężenia reagentów na szybkość reakcji?

2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania podsumowujące:

• Co było dla mnie łatwe ...

• Co sprawiało mi trudność...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Przypomniałem/łam sobie, że ...

Praca domowa:

Nauczyciel zleca wykonanie ćwiczeń w e‑materiale – „Sprawdź się” – oraz zaprojektowanie i opisanie w zeszycie własnego doświadczenia, które potwierdzi, jak wpływa stężenie na szybkość reakcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może zostać wykorzystana przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć lub sprawdzianu wiedzy.

Materiały pomocnicze:

1. Karty charakterystyk substancji.

2. Wskazówki metodyczne do przeprowadzenia eksperymentu:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw do probówek, probówki, łapy do probówek, szczypce metalowe, termometr, pipeta.

Odczynniki chemiczne: drut cynkowy, kwas solny: 5 ${\mathrm{cm}}^3$ o stężeniu 5%, 5 ${\mathrm{cm}}^3$ o stężeniu 7% oraz 5 ${\mathrm{cm}}^3$ o stężeniu 10%.

Sposób wykonania:

• Probówki wstaw w statywie do probówek i umieść w jednej probówce 5 ${\mathrm{cm}}^3$ kwasu chlorowodorowego o stężeniu 5%, w drugiej probówce taka sama ilość kwasu chlorowodorowego o stężeniu 7%  oraz w trzeciej probówce 5 ${\mathrm{cm}}^3$ kwasu chlorowodorowego o stężeniu 10%.

• Termometrem zmierz temperaturę roztworu w każdej z probówek. Wskazana temperatura 20$°\mathrm{C}$.

• Do każdej z nich dodaj jednakowe ilości metalicznego cynku.

• Obserwuj zmiany, spostrzeżenia zapisz w karcie pracy, wyciągnij i zapisz wnioski.

3. Karta pracy ucznia:

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

• Jak rozumiesz pojęcie szybkości reakcji?

• Czy potrafisz ocenić wpływ stężenia reagentów na szybkość reakcji?