Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Sprawdzamy reaktywność tlenu

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

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

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

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

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

• pisze równania reakcji chemicznych zachodzących z udziałem tlenu;

• wyjaśnia, czym różni się reakcja spalania od reakcji utleniania;

• określa wzory produktów i pisze odpowiednie równania reakcji spalania pierwiastków oraz wybranych związków w tlenie;

• projektuje doświadczenie, które pozwala na obserwację reakcji tlenu z wybranymi substancjami.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• doświadczenie chemiczne;

• obserwacja chemiczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• symulacja interaktywna;

• tarcza strzelnicza.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• 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;

• układ okresowy pierwiastków chemicznych.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel podaje temat do dyskusji: „Reaktywność tlenu – zaleta czy wada w środowisku przyrodniczym i w życiu człowieka”.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: „Czym się różni spalanie w tlenie od utleniania”?

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. Uczniowie pracują samodzielnie z układem okresowym pierwiastków chemicznych oraz z e‑materiałem w sekcji „Przeczytaj” i poszukują odpowiedzi na pytanie: „Jakie są charakterystyczne cechy dotyczące budowy tlenu”? Wykonują w zeszytach ćwiczenie nr 1 w sekcji „Przeczytaj”, a chętny uczeń przedstawia konfigurację elektronową atomu tlenu na tablicy, pozostali uczniowie weryfikują poprawność zapisu.

2. Doświadczenie chemiczne – „Badanie spalania żelaza w tlenie”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, który w jego obecności przeprowadza pokaz, rozdaje karty pracy. Przygotowuje odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę. Uczeń asystent wykonuje kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Pozostali obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej chętny uczeń zapisuje na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu.

3. Obserwacja chemiczna. Nauczyciel pokazuje uczniom zardzewiałe przedmioty i zadaje przykładowe pytania: Czym jest rdza? Czym jest proces rdzewienia? Czym się różni spalanie od utleniania? – powrót do fazy wstępnej i porównanie definicji w odniesieniu do obserwacji i eksperymentu.

4. Nauczyciel proponuje uczniom pracę w parach z wykorzystaniem symulacji interaktywnej, gdzie po zapoznaniu się z poleceniem uczniowie wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie 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 informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Tarcza strzelnicza. Celem tej metody jest bardzo szybkie uzyskanie informacji zwrotnej. Uczniowie na tarczy strzelniczej zawieszonej w sali lekcyjnej, z użyciem kolorowych, samoprzylepnych karteczek, zaznaczają w skali od 0 do 10 swoje „strzały”. Koło można podzielić na części, w których oceniać można różne aspekty pracy, np. przydatność, atrakcyjność, stopień trudności materiału, zaangażowanie uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, itp. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie na podsumowanie.

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:

Symulacja interaktywna może zostać wykorzystana podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje arkusz z narysowaną tarczą strzelniczą oraz kolorowe, samoprzylepne karteczki do robienia cen dla uczniów.

2. Doświadczenie chemiczne: „Badanie spalania żelaza w tlenie”

Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolba stożkowa z korkiem, łyżeczka do spalań, palnik, zapalniczka/zapałki.

Odczynniki: żelazo – opiłki lub wiórki, tlen – butla z tlenem. (Tlen można też otrzymać przed zajęciami jedną z metod laboratoryjnych).

Materiał do obserwacji: zardzewiałe przedmioty z żelaza.

Instrukcja wykonania:

• Umieść tlen w kolbie stożkowej i zamknij korkiem.

• Umieść opiłki żelaza na łyżeczce do spalań, po czym umieść łyżeczkę z opiłkami w płomieniu palnika celem zapoczątkowania procesu spalania.

• Przenieś łyżeczkę z zapalonym żelazem do kolby z tlenem i zamknij kolbę korkiem.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

3. Karta charakterystyki żelaza.

4. Karta pracy ucznia: