Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak alkohole reagują z tlenowymi kwasami nieorganicznymi oraz kwasami karboksylowymi?

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

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

3) opisuje właściwości chemiczne alkoholi na przykładzie reakcji: spalania, reakcji z HCl, zachowania wobec sodu, utlenienia do związków karbonylowych, eliminacji wody, reakcji z kwasami karboksylowymi; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

3) opisuje właściwości chemiczne alkoholi na przykładzie reakcji: spalania, z HCl i HBr, zachowania wobec sodu, utlenienia do związków karbonylowych, eliminacji wody, reakcji z nieorganicznymi kwasami tlenowymi i kwasami karboksylowymi; 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:

• pisze i bilansuje równania reakcji alkoholi z tlenowymi kwasami nieorganicznymi;

• pisze i bilansuje równania reakcji alkoholi z kwasami organicznymi;

• tworzy nazwy systematyczne estrów.

Strategie nauczania:

• problemowa;

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• pogadanka;

• analiza materiału źródłowego;

• eksperyment chemiczny;

• ćwiczenia uczniowskie;

• wirtualne laboratorium;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;

• aplikacja Kahoot!/Quizizz.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i pogadanka. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Jak nazywa się reakcja alkoholi z kwasami organicznymi lub tlenowymi kwasami nieorganicznymi? Jakie warunki muszą być spełnione, by ta reakcja zaszła? Czym charakteryzują się główne produkty tej reakcji?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: W jaki sposób powstają związki o charakterystycznym zapachu w reakcji alkoholi z kwasami organicznymi lub tlenowymi kwasami nieorganicznymi?

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. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji kwasu etanowego z etanolem”. Nauczyciel poprzez losowanie dzieli klasę na grupy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło i odczynniki, które znajdują się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment wg instrukcji zawartej w materiałach pomocniczych. Nauczyciel rozdaje karty pracy. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Uczniowie samodzielnie analizują treści zawarte w e‑materiale dotyczące mechanizmów reakcji alkoholi z kwasami organicznymi i tlenowymi kwasami nieorganicznymi. Po wyznaczonym czasie nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej z e‑materiału przykłady takich reakcji i na forum klasy uczniowie ze wsparciem nauczyciela omawiają mechanizmy.

3. Nauczyciel podaje przykłady alkoholi i kwasów karboksylowych lub tlenowych nieorganicznych, a chętne osoby podchodzą do tablicy i zapisują reakcje estryfikacji na wzorach strukturalnych, wyjaśniając ich mechanizm oraz podając nazwy systematyczne powstałych estrów. Pozostali zapisują reakcje chemiczne w zeszytach i weryfikują poprawność zapisów na tablicy.

4. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Następnie uczniowie zapoznają się z medium bazowym i badają reaktywność alkoholi z tlenowymi kwasami nieorganicznymi oraz kwasami karboksylowymi oraz wykonują zawarte tam ćwiczenia.

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

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie przykładowych pytań lub nauczyciel może przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot!, Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów. Uczniowie odpowiadają na pytania:

• Czy alkohole reagują z kwasami organicznymi i tlenowymi kwasami nieorganicznymi?

• Jak nazywa się reakcja alkoholi z kwasami organicznymi lub tlenowymi kwasami nieorganicznymi?

• Jakie warunki muszą być spełnione, by zaszła reakcja estryfikacji?

• Czy alkohole reagują z trójprotonowym kwasem nieorganicznym?

• Czy azotan(V) glicerolu to ester kwasu azotowego(V) i glicerolu?

• Jak nazwiesz ester powstały w reakcji etanolu z kwasem butanowym?

• Jak nazwiesz ester powstały w reakcji kwasu siarkowego(VI) i jednej cząsteczki metanolu?

• Czy kwasy trójprotonowe mogą reagować z alkoholami w stosunku molowym 1:3?

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...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium może zostać wykorzystane podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

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

• Czy alkohole reagują z kwasami organicznymi i tlenowymi kwasami nieorganicznymi?

• Jak nazywa się reakcja alkoholi z kwasami organicznymi lub tlenowymi kwasami nieorganicznymi?

• Jakie warunki muszą być spełnione, by zaszła reakcja estryfikacji?

• Czy alkohole reagują z trójprotonowym kwasem nieorganicznym?

• Czy azotan(V) glicerolu to ester kwasu azotowego(V) i glicerolu?

• Jak nazwiesz ester powstały w reakcji etanolu z kwasem butanowym?

• Jak nazwiesz ester powstały w reakcji kwasu siarkowego(VI) i jednej cząsteczki metanolu?

• Czy kwasy trójprotonowe mogą reagować z alkoholami w stosunku molowym 1:3?

2. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji kwasu etanowego z etanolem”

Sprzęt i szkło laboratoryjne: probówki, statyw do probówek, zlewki, wkraplacze/pipety.

Odczynniki chemiczne: woda destylowana, kwas octowy, kwas mrówkowy, kwas propanowy, kwas butanowy, etanol, stężony kwas siarkowy(VI).

Instrukcja wykonania doświadczenia

• Zagotuj wodę w czajniku elektrycznym.

• Do probówki wprowadź po 2 cmIndeks górny 3³ kwasu octowego i etanolu (lub innych kwasów i alkoholi wybranych przez nauczyciela) oraz dodaj kilka kropli stężonego kwasu siarkowego(VI).

• Probówkę wstaw do zlewki z gorącą wodą.

• Po trzech minutach przelej ciecz z probówki do zlewki z zimną wodą.

• Obserwuj zmiany, sprawdź zapach roztworu.

3. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

4. Karta pracy ucznia: