Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie aktywności pierwiastków należących do 17. grupy układu okresowego

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

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\mathrm{S}$), chloru, siarki z metalami ($\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$).

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

10) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{Br}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\mathrm{S}$), chloru, bromu i siarki z metalami ($\mathrm{Na}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Ca}$, $\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Cu}$); chloru z wodą;
11) analizuje i porównuje właściwości fizyczne i chemiczne fluorowców;
12) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg wykaże, że np. brom jest pierwiastkiem bardziej aktywnym niż jod, a mniej aktywnym niż chlor; 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:

• wymienia nazwy pierwiastków chemicznych należących do fluorowców;

• pisze konfigurację elektronową powłoki walencyjnej fluorowców;

• podaje właściwości chemiczne fluorowców;

• opisuje, jak zmienia się aktywność chemiczna wraz ze zwiększaniem się ich liczby atomowej;

• projektuje doświadczenie pozwalające na porównanie aktywności fluorowców;

• zapisuje równań reakcji chemicznych z udziałem fluorowców.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• symulacja interaktywna;

• technika bateria.

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;

• układy okresowe pierwiastków chemicznych;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Przypomnienie wiadomości o właściwościach fizycznych fluorowców.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na postawione pytanie: Który z fluorowców najłatwiej przyjmuje elektrony: brom, jod czy chlor? Dlaczego?

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

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

Faza realizacyjna:

1. Analiza tabeli „Wybrane dane dotyczące fluorowców” zawartej w e‑materiale w sekcji „przeczytaj”. Powrót do fazy wstępnej i porównanie wypowiedzi uczniów z informacjami pozyskanymi podczas analizy. Uczniowie zastanawiają się nad wykonaniem ćwiczenia 1 w w sekcji „przeczytaj” - chętny uczeń zapisuje równania reakcji na tablicy, a pozostali uczniowie weryfikują poprawność zapisu.

2. Eksperyment chemiczny - „Porównanie aktywności chloru, bromu i jodu”. Nauczyciel uczniów do roli asystentów, którzy w obecności nauczyciela przeprowadzą eksperyment, rozdaje karty pracy uczniom. Uczniowie asystenci wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Pozostali uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia. Uczniowie asystenci wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. Równania reakcji chemicznych chętni uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

3. Nauczyciel poleca uczniom pracę w parach z symulacją interaktywną. Uczniowie zapoznają się z poleceniem, a następnie wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel 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. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają cenkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może być wykorzystana w trakcie lekcji oraz jako pomoc przy wykonaniu zadania domowego. Uczniowie nieobecni na lekcji medium mogą wykorzystać do uzupełnienia swoich luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz cenki dla uczniów.

2. Doświadczenie chemiczne: „Porównanie aktywności chloru, bromu i jodu”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statywy do probówek, probówki z korkami, pipety,marker do numerowania probówek.

Odczynniki chemiczne: chloroform, roztwory: bromku potasu, jodku potasu, chlorku potasu; woda chlorowa, woda bromowa, jodek w jodku potasu.

Instrukcja wykonania:

• Do sześciu ponumerowanych probówek z chloroformem wlej po 2 cmIndeks górny 3³:
  a) roztworu bromku potasu do probówki nr I i VI,
  b) roztworu jodku potasu do probówki nr II i IV
  c) roztworu chlorku potasu do probówki nr III i V.

• Następnie:
  a) do dwóch pierwszych probówek dodaj 2 cmIndeks górny 3³ wody chlorowej,
  b) do probówek III i IV dodaj 2 cmIndeks górny 3³ wody bromowej,
  c) do probówek V i VI dodaj 2 cmIndeks górny 3³ jodu w jodku potasu.

• Probówki zatkaj korkami, wstrząśnij i obserwuj zabarwienie warstwy chloroformowej.

3. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

4. Karta pracy ucznia: