Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: W jaki sposób przebiega substytucja nukleofilowa?

Grupa docelowa: Uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym.

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych.

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną.

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 podstawowe różnice między mechanizmami typu SIndeks dolny N2 oraz SIndeks dolny N1 ;

  • zestawia ze sobą i porównuje mechanizmy typu SIndeks dolny N2 oraz SIndeks dolny N1 ;

  • pisze równania reakcji substytucji nukleofilowej dla różnych związków chemicznych;

  • wyjaśnia, w jaki sposób zachodzą reakcje substytucji nukleofilowej dla halogenków alkilowych.

Strategie nauczania:

  • asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

  • dyskusja dydaktyczna;

  • analiza materiałów źródłowych;

  • mapa myśli;

  • pogadanka;

  • burza mózgów;

  • ćwiczenia uczniowskie;

  • animacje, technika bateria.

Formy pracy:

  • praca całego zespołu klasowego;

  • praca w parach;

  • praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

  • komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

  • tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;

  • zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

  • rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

  1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytanie: Gdzie mogą mieć zastosowanie reakcje substytucji nukleofilowej? Uczniowie mogą skorzystać z dostępnych źródeł informacji.

  2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na postawione pytania celem przypomnienia wiadomości: Na czym polegają reakcje substytucji? Jakie znane są rodzaje substytucji? Jakie związki chemiczne mogą zostać poddane substytucji? Co to jest nukleofil?

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

Faza realizacyjna:

  1. Nauczyciel rysuje na tablicy wzory grupowe cząsteczek: 2‑chloro‑2-metylopropanu oraz chloroetanu i zadaje pytanie uczniom: W jaki sposób otrzymać z nich odpowiednio: 2‑metylopropan‑2-ol oraz etanol? Uczniowie podają swoje propozycje i zapisują równania reakcji chemicznych na tablicy.

  2. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej pierwszą animację zawartą w multimedium e‑materiału.

  3. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej drugą animację, zawartą w multimedium e‑materiału.

  4. Nauczyciel wskazuje na to, że reakcja substytucji nukleofilowej typu SIndeks dolny N1 zachodzi również w warunkach kwasowych, kiedy grupą opuszczającą jest cząsteczka wody. Przykładem mogą być reakcje trzeciorzędowych alkoholi z HCl lub HBr (tzw. próba Lucasa pozwalająca na rozróżnienie alkoholi różniących się rzędowością).

  5. Chętny uczeń zapisuje na tablicy przykładowe równanie reakcji trzeciorzędowego alkoholu ze stężonym HCl. Pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność zapisu.

  6. 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 małymi kolorowymi samoprzylepnymi 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?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animacja może być wykorzystana przez uczniów w trakcie przygotowywania się do lekcji i/lub pracy kontrolnej.

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 kolorowe samoprzylepne karteczki dla uczniów.

  2. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

  • Na czym polegają reakcje substytucji nukleofilowej?

  • Jakie znane są typy substytucji nukleofilowej?

  • Na czym polega substytucja nukleofilowa zachodząca poprzez mechanizm jednocząsteczkowy?

  • Na czym polega substytucja nukleofilowa zachodząca poprzez mechanizm dwucząsteczkowy?

Sprawdź się