Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jaki związek powstaje w wyniku katalitycznej trimeryzacji etynu?

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIII. Węglowodory. Uczeń:

4) opisuje właściwości chemiczne alkinów na przykładzie reakcji: spalania, addycji (przyłączenia): ${\text{H}}_2$, ${\text{Cl}}_2$, HCl, ${\text{H}}_2\text{O}$, trimeryzacji etynu; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

6) opisuje właściwości chemiczne alkinów na przykładzie reakcji: spalania, addycji: ${\text{H}}_2$, ${\text{Cl}}_2$ iBrIndeks dolny 2₂, HCl i HBr, ${\text{H}}_2\text{O}$, trimeryzacji etynu; 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:

• rekonstruuje równanie reakcji za pomocą modeli chemicznych;

• pisze równanie reakcji trimeryzacji acetylenu;

• przedstawia warunki prowadzenia reakcji trimeryzacji acetylenu;

• przedstawia mechanizm trimeryzacji acetylenu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• pogadanka;

• analiza materiału źródłowego,

• ćwiczenia uczniowskie;

• modelowanie;

• animacja multimedialna;

• mapa myśli;

• technika zdań podsumowaujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• modele kulkowo‑pręcikowe;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;

• rzutnik multimedialny;

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału i zadaje uczniom przykładowe pytanie: Na czym polega  katalityczna trimeryzacja?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się udzielić odpowiedzi na postawione pytanie: jaki związek powstanie w wyniku katalitycznej trimeryzacji etynu?

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

Faza realizacyjna:

1. Pogadanka – krótkie przypomnienie reakcji polimeryzacji. Nauczyciel zadaje pytania:

• Jakie warunki są niezbędne, aby zaszła reakcja polimeryzacji?

• Na czym polega reakcja polimeryzacji?

• Jaki element budowy związków chemicznych jest niezbędny do zajścia reakcji?

• Czym się różni monomer od polimeru?

• Czym jest mer?

2. Nauczyciel losowo dzieli uczniów na grupy, rozdaje modele kulkowo‑pręcikowe. Każda grupa ma za zadanie zbudowanie trzech modeli cząsteczki acetylenu, a następnie uczniowie rozrywają wiązanie potrójne, zostawiając wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla, po czym łączą trzy cząsteczki w jedną. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i wspiera ich oraz zatwierdza poprawność wykonania zadania.

3. Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej mechanizm trimeryzacji acetylenu i zadaje uczniom pytania:

• Jaka cząsteczka powstała w wyniku połączenia trzech cząsteczek acetylenu? (Benzen)

• Czy w powstałej cząsteczce zmienił się typ hybrydyzacji atomów węgla? (Tak, z hybrydyzacji sp na hybrydyzację spIndeks górny 2².)

• Czy w powstałej cząsteczce mamy do czynienia z delokalizacją wiązań? (Tak, sześć elektronów, po jednym od każego z atomów węgla tworzy sekstet elektronowy, czyli wiązanie zdelokalizowane.)

4. Wybrany uczeń zapisuje na tablicy równanie reakcji trimeryzacji acetylenu. Nauczyciel zwraca uwagę na warunki prowadzenia reakcji (odpowiednio wysoka temperatura i ciśnienie oraz metale przejściowe o funkcji katalitycznej, np. Ni, Pd, Co, Pt).

5. Uczniowie oglądają animację multimedialną zawartą w e‑materiale dotyczącą mechanizmu trimeryzacji, po czym w parach wykonują zawarte tam ćwiczenia.

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

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie razem z nauczycielem omawiają wszystkie cele lekcji i podsumowują je. Nauczyciel zadaje przy tym pytania podsumowujące:

• Ile cząsteczek etynu bierze udział w reakcji? (trzy)

• Katalityczna trimeryzacja to jakiego typu reakcja? (polimeryzacji)

• Co jest monomerem w tej reakcji? (etyn)

• Co jest trimerem w tej reakcji? (benzen)

• W jakich warunkach zachodzi reakcja? (wysoka temperatura i ciśnienie, katalizator)

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 nauczycłem/łam się...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animacja interaktywna może być wykorzystana przez ucznia w fazie przygotowania do lekcji, przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

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

• Ile cząsteczek etynu bierze udział w reakcji?

• Katalityczna trimeryzacja to jakiego typu reakcja?

• Co jest monomerem w tej reakcji?

• Co jest trimerem w tej reakcji?

• W jakich warunkach zachodzi reakcja?