Autor: Gabriela Iwińska

Temat: Reakcje z udziałem fenoli

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

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

5) opisuje właściwości chemiczne fenolu (benzenolu, hydroksybenzenu) na podstawie reakcji z: sodem, wodorotlenkiem sodu, kwasem azotowym(V); formułuje wniosek dotyczący kwasowego charakteru fenolu; pisze odpowiednie równania reakcji; na podstawie wyników doświadczenia klasyfikuje substancję do alkoholi lub fenoli.

Zakres rozszerzony

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

7) opisuje właściwości chemiczne fenoli na podstawie reakcji z: sodem, wodorotlenkiem sodu, bromem, kwasem azotowym(V); pisze odpowiednie równania reakcji dla benzenolu (fenolu, hydroksybenzenu) i jego pochodnych; projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić alkohol od fenolu; na podstawie wyników doświadczenia klasyfikuje substancję do alkoholi lub fenoli.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji.

Cele operacyjne

Uczeń:

• analizuje reakcje z udziałem fenoli;

• pisze równania reakcji z udziałem fenoli;

• na podstawie równań reakcji z udziałem fenoli przeprowadzia obliczenia chemiczne;

• proponuje i opisuje metodę wykrywania układu fenolowego.

Strategie nauczania:

• strategia asocjacyjna;

• strategia problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego oraz ćwiczenia uczniowskie;

• dyskusja;

• technika zdań podsumowujących;

• metoda kosza i walizki;

• burza mózgów;

• grafika interaktywna;

• eksperyment chemiczny;

• metoda JIGSAW.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• 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.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania, zaciekawiając tematem. Przykładowe pytania: Czy wiecie, że podstawowy związek z fenoli (benzenol) należy do najważniejszych półproduktów w syntezie organicznej i służy do otrzymywania m.in. aspiryny bądź barwników? Czy znacie przykłady reakcji z udziałem fenoli? Potrafilibyście je zapisać?

2. Nauczyciel przedstawia uczniom cel zajęć oraz wspólnie ustala z nimi kryteria sukcesu do tematu: „Reakcje z udziałem fenoli”.

3. Nauczyciel prosi, by uczniowie przygotowali – każdy indywidualnie – mapę myśli związaną z tematem. Wybrana osoba lub ochotnik zapisuje propozycje na tablicy.

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

Faza realizacyjna:

1. Praca metodą JIGSAW. Nauczyciel dzieli uczniów losowo na cztery grupy. Są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik zostaje ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego. Zespoły otrzymują arkusze papieru i mazaki. Nauczyciel przydziela im różne zagadnienia do opracowania:

• I grupa: reakcje z metalami i zasadami;

• II grupa: reakcje fenolu jako słabego kwasu;

• III grupa: wykrywanie fenoli;

• IV grupa: reakcje fenolu jako związku aromatycznego.

2. Każda grupa zapoznaje się z informacjami w ramach swojego zagadnienia, korzystając z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiałów. Efektem pracy powinno być wspólne opracowanie na podstawie dyskusji oraz uczenia się nawzajem.

3. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe grupy tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup.

4. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach, czyli ekspert grupy I uczy pozostałych tego, czego się nauczył sam przed chwilą itd. Uczący uczestnicy przekazują wiedzę pozostałym uczniom. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej.

5. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają, czy wszyscy posiadają zbieżne informacje w omawianych kwestiach.

6. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji fenolu z zasadą potasową”. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w multimedium bazowym. Nauczyciel wybiera uczniów do roli asystenta przeprowadzających w obecności nauczyciela eksperyment. Nauczyciel przygotowuje odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne, rozdaje uczniom karty pracy. Uczniowie wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej uczeń zapisuje na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

7. Uczniowie samodzielnie zapoznają się z grafiką interaktywną pt. „Jak wykazać doświadczalnie, że związek X wykazuje słabe właściwości kwasowe?”, a następnie rozwiązują ćwiczenia załączone do medium.

8. Wskazane przez nauczyciela osoby przedstawiają swoje wyniki wykonanych ćwiczeń. Pozostała część klasy reaguje na niepoprawne odpowiedzi – nauczyciel wyjaśnia ewentualne potknięcia i doprecyzowuje kwestie, które jeszcze nie do końca są jasne.

Faza podsumowująca:

1. Wybrane osoby, korzystając z medium bazowego zawartego w e‑materiale, omawiają poszczególne zagadnienia.

2. Nauczyciel rozdaje kartki czerwone i zielone, następnie prosi o podniesienie kartek zielonych przez osoby, które nie mają żadnych wątpliwości związanych z dzisiejszym tematem lekcji, czerwonych przez osoby, które nie wszystko zrozumiały.
   Prowadzący prosi, aby na kartkach czerwonych uczniowie napisali, z czym były problemy, a następnie przykleili je do kosza. Na zielonych piszą, co ich zainteresowało i również przyklejają je do walizeczki (kosz i walizeczka wiszą na tablicy).

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują zadania zawarte w zestawie ćwiczeń – nierozwiązane podczas lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Arkusze papieru A4/A3, mazaki.

2. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji fenolu z zasadą potasową”.

Sprzęt i szkło laboratoryjne: zlewka, pipety, statyw do probówek.

Odczynniki chemiczne: fenol (roztwór hydroksobenzenu), zasada potasowa, fenoloftaleina, woda destylowana.

Instrukcja wykonania:

• Do zlewki wlej ok. 5 ml zasady potasowej i dodaj kilka kropel fenoloftaleiny.

• Do zasady dodawaj pipetą roztwór fenolu, aż do zniknięcia barwy.

• Obserwuj zmiany.

3. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

4. Karta pracy ucznia:

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

• Multimedium może być wykorzystane przez ucznia w fazie przygotowania do lekcji lub przygotowywania się do pracy kontrolnej.