Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak zachowują się kryształy o różnej budowie wobec rozpuszczalników niepolarnych?

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

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

6) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy jonowe, kowalencyjne, molekularne oraz metaliczne.

Zakres rozszerzony

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

6) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania (jonowe, kowalencyjne, metaliczne), oddziaływań międzycząsteczkowych (siły van der Waalsa, wiązania wodorowe) oraz kształtu drobin na właściwości fizyczne substancji nieorganicznych i organicznych; wskazuje te cząsteczki i fragment cząsteczek, które są polarne, oraz te, które są niepolarne;
8) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy jonowe, kowalencyjne, molekularne oraz metaliczne.

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 typy kryształów, uwzględniając rodzaj ich wiązań;

• wymienia rozpuszczalniki niepolarne;

• opisuje zależność między typem wiązań a rozpuszczalnością;

• proponuje doświadczenie, w którym bada rozpuszczalność różnych typów kryształów w benzynie.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• wirtualne laboratorium;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• metoda lekcji odwróconej;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przed lekcją:

W ramach metody lekcji odwróconej, zadaniem uczniów jest zapoznanie się z treściami zawartymi w e‑materiale, dotyczącymi tematu w zakładce bloku tematycznego, i ułożenie pytań do tekstu.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału: co się stanie, gdy chlorek sodu dodamy do wody? Czy w każdej innej cieczy rozpuści się równie bezproblemowo, np. w oleju, benzynie?

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

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

Faza realizacyjna:

1. Metoda lekcji odwróconej. Uczniowie ułożyli w domu pytania do treści zawartych w e‑materiale, które zadają sobie nawzajem. Pytania dotyczą typów wiązań chemicznych, podziału rozpuszczalników ze względu na ich budowę i właściwości fizyczne. Informacje te stanowią punkt wyjścia m.in. do wyróżnienia: kryształów jonowych, kowalencyjnych, kryształów molekularnych i metalicznych. Nauczyciel moderuje dyskusję.

2. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczniowie zapoznają się z medium bazowym i wykonują polecenie do medium bazowego. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, nauczyciel stanowi wsparcie i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

3. Eksperyment chemiczny – „Badanie rozpuszczalności różnych substancji w rozpuszczalnikach  niepolarnych”. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w e‑materiale oraz multimedium bazowym. Nauczyciel, poprzez losowanie, dzieli klasę na grupy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło i odczynniki, które znajdują się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment. Prowadzący rozdaje karty pracy. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy przedstawiciele grup prezentują efekty pracy, po czym zespół klasowy wspólnie ustala wnioski.

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

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10%, zaznaczają małymi, samoprzylepnymi, kolorowymi karteczkami, 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.

2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

• Nauczyłem/łam się...

• Zrozumiałem/łam, że...

• Zaskoczyło mnie...

• Dowiedziałem/łam się...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium uczniowie powinni wykorzystać w przygotowaniach do zajęć lub mogą go użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Osoby nieobecne na lekcji mogą skorzystać z medium jako uzupełnienie luk kompetencji.

Materiały pomocnicze:

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

2. Doświadczenie chemiczne – „Badanie rozpuszczalności substancji w rozpuszczalniku niepolarnym”.

Odczynniki chemiczne:

• chlorek sodu (sól kuchenna);

• sacharoza (cukier spożywczy);

• fosfor czerwony (lub jod lub naftalen);

• węgiel (grafit);

• benzyna.

Sprzęt:

• cztery zlewki (50 cmIndeks górny 3³);

• bagietka;

• łyżka laboratoryjna;

• cylinder miarowy;

• waga laboratoryjna.

Przebieg doświadczenia:

• Odmierz za pomocą wagi po 3 g substancji i wsyp do zlewek zgodnie z poniższymi punktami: a) do zlewki 1. chlorek sodu; b) do zlewki 2. sacharoza; c) do zlewki 3. fosfor czerwony; d) do zlewki 4. grafit.

• Następnie, za pomocą cylindra miarowego, odmierz po 15 cmIndeks górny 3³ benzyny i wlej do każdej ze zlewek.

• Zawartość wszystkich zlewek wymieszaj dokładnie za pomocą bagietki.

• Obserwuj zmiany i sformułuj odpowiednie wnioski.

Obserwacje: Fosfor czerwony bardzo dobrze rozpuścił się w rozpuszczalniku. Grafit w bardzo niewielkim stopniu uległ rozpuszczeniu. Sacharoza i chlorek sodu nie uległy rozpuszczeniu w benzynie.

Wnioski: W rozpuszczalnikach niepolarnych ulegają rozpuszczeniu: fosfor czerwony i grafit (kryształy kowalencyjne), a rozpuszczeniu nie ulegają chlorek sodu (kryształy jonowe) oraz sacharoza (kryształy molekularne).

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Karta pracy ucznia: