Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Temat: Otrzymywanie alkenów przez dehydratację alkoholi.

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

5) planuje ciąg przemian pozwalających otrzymać np. alken z alkanu (z udziałem fluorowcopochodnych węglowodorów); 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, samokontrola podczas nauki.

Cele operacyjne

Uczeń:

• pisze równania reakcji otrzymywania alkenów z alkoholi;

• rysuje oraz podaje nazwy produktów powstałych w wyniku dehydratacji alkohol;

• analizuje warunki reakcji niezbędne do przeprowadzenia dehydratacji alkoholu;

• projektuje i przeprowadza doświadczenie chemiczne mające na celu otrzymanie alkenu z odpowiedniego alkoholu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna

• pogadanka;

• analiza tekstu źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment uczniowski;

• gra dydaktyczna;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu/tablety;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda, pisak;

• podręcznik.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla okładkę e‑materiału, na której widoczna popękana ziemia na pustyni, po czym zadaje pytania ze wstępu do lekcji:

• Na czym polega dehydratacja i w jaki sposób ją przeprowadzić?

• Czy alkohole mogą ulegać dehydratacji?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej wzory alkoholi przedstawiające budowę alkoholi, zawarte w części bloku tekstowego – pogadanka na podstawie przedstawionych wzorów. Efektem pogadanki wśród uczniów, ma być rozróżnienie przez uczniów rzędowości alkoholi.

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. Eksperyment chemiczny. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy. Zadaniem uczniów jest wykonanie polecenia nr 1 z części „przeczytaj” w e‑materiale - doświadczenie (nauczyciel wyświetla polecenie na tablicy multimedialnej), w którym sprawdzą warunki, w jakich alkohol etylowy może zostać odwodniony. Uczniowie pracują wg instrukcji zawartej w materiałach pomocniczych. W tym czasie uczniowie pracują bez zaglądania do odpowiedzi i wskazówek w e‑materiale. Po wykonaniu doświadczenia chętny uczeń z każdej grupy zapisuje propozycje rozwiązania problemu oraz hipotezę na tablicy. Następnie wraz z nauczycielem uczniowie ustalają jedną wspólną wersję i porównują ją z odpowiedzią zamieszczoną w e‑materiale. Swoje odpowiedzi uczniowie zapisują w formie interaktywnej na tabletach. Uczniowie zapisują również obserwacje.

2. Uczniowie zapoznają się z treściami e‑materiału dotyczącymi dehydratacji alkoholi i jej mechanizmu. Uczniowie analizują mechanizm i kolejne jego etapy porównują produkt reakcji z zaproponowanym przez siebie w przeprowadzonym doświadczeniu. Na zakończenie formułują wniosek do doświadczenia dotyczący roli katalizatora w procesie odwodnienia. chętni uczniowie na forum klasy prezentują swoje propozycje, które po zweryfikowaniu uczniowie zapisuję w formie interaktywnej w tabletach.

3. Uczniowie na podstawie zdobytej wiedzy zapisują w zeszycie najważniejsze definicje z lekcji i treść reguły Zajcewa wraz z przykładem.

4. Gra dydaktyczna. Uczniowie ćwiczą zapis równań reakcji dehydratacji alkoholi oraz utrwalają nowo zdobyte treści na lekcji.

5. Na zakończenie lekcji uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania od najprostszych do najtrudniejszych. Wybrana osoba czyta po kolei polecenia. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie ochotnik z danej pary udziela odpowiedzi. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Jak rozróżniamy rzędowość alkoholi? Czy z alkoholi można usunąć wodę? Na czym polega reakcja eliminacji? Jakie znasz sposoby dehydratacji alkoholi? Na czym one polegają? Na czym polega mechanizm dehydratacji alkoholi? Co to jest karbokation?

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

• Dziś nauczyłem/łam się...

• Zrozumiałem/łam, że...

• Zaskoczyło mnie...

• Dowiedziałem/łam się...

• Łatwe było dla mnie...

• Trudność sprawiało mi...

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – sprawdź się.

2. Uczniowie przygotowują dwa zadania maturalne dotyczące reakcji dehydratacji. Zadania mają różnić się od tych zaproponowanych w treści e‑meteriału. Uczniowie muszą ustalić punktację za poszczególne zadania i uwzględnić rozwiązanie.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Nauczyciel może wykorzystać medium w sekcji „Gra edukacyjna” do pracy przed lekcją. Uczniowie zapoznają się z jego treścią i przygotowują do pracy na zajęciach w ten sposób, żeby móc samodzielnie rozwiązać zadania w temacie.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Jak rozróżniamy rzędowość alkoholi? Czy z alkoholi można usunąć wodę? Na czym polega reakcja eliminacji? Jakie znasz sposoby dehydratacji alkoholi? Na czym one polegają? Na czym polega mechanizm dehydratacji alkoholi? Co to jest karbokation?

2. Podręczniki do dyspozycji na lekcji:

• K. H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, tłum. A. Dworak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.

• R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, t. 1.

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Doświadczenie chemiczne: „Badanie przebiegu dehydratacji alkoholu etylowego”.

5. Sprzęt i szkło laboratoryjne: dwie probówki,statyw – dwie sztuki, łapa – dwie sztuki, palnik, krystalizator, korek z rurką odprowadzającą.

6. Odczynniki chemiczne: roztwór wody bromowej, alkohol etylowy, woda, tlenek glinu.

7. Instrukcja do polecenia nr 1:

• Na dnie probówki umieść 2 cmIndeks górny 3³ alkoholu etylowego i niewielką ilość tlenku glinu.

• Probówkę umocuj w statywie w pozycji prawie poziomej.

• Następnie wsyp dodatkową ilość tlenu glinu i umieść ją w połowie wysokości probówki.

• Zatkaj probówkę korkiem z rurką odprowadzającą, której koniec umieść w drugiej probówce odwróconej do gór dnem i zanurzonej w krystalizatorze wypełnionym wodą.

• Rozpocznij ogrzewanie probówki w płomieniu palnika.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

• Następnie do probówki z zebranym produktem wlej do 1/3 jej objętości roztworu wody bromowej. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

• Porównaj barwę przed i po dodaniu wody bromowej.