Scenariusz zajęć

Temat: Jak zbudowana jest cząsteczka benzenu?

Autor: Wioleta Kopek‑Putała

Przedmiot: chemia

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym (podstawowym/rozszerzonym)

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIII. Węglowodory Uczeń:

7) opisuje budowę cząsteczki benzenu z uwzględnieniem delokalizacji elektronów; wyjaśnia, dlaczego benzen, w przeciwieństwie do alkenów i alkinów, nie odbarwia wody bromowej ani wodnego roztworu manganianu(VII) potasu.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory Uczeń:

9) opisuje budowę cząsteczki benzenu z uwzględnieniem delokalizacji elektronów; wyjaśnia, dlaczego benzen, w przeciwieństwie do alkenów i alkinów, nie odbarwia wody bromowej ani wodnego roztworu manganianu(VII) potasu.

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:

• przedstawia rozwój poglądów na temat ogólnej budowy cząsteczki benzenu;

• opisuje budowę cząsteczki benzenu z uwzględnieniem delokalizacji elektronów;

• wymienia nazwy węglowodorów będących homologami benzenu.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• IBSE.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja;

• burza mózgów;

• praca z e‑materiałem;

• praca z modelami.

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;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• karty z nazwą lub wzorem sumarycznym;

• modele atomów i wiązań węglowodorów.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Nauczyciel stawia na stół pierścionek oraz odczynnik benzen (lub jego zdjęcie) jako inspirację do dyskusji na temat węglowodorów aromatycznych. Następnie zadaje pytanie: dlaczego pierścionek (obrączka) chemikowi kojarzy się z benzenem?

2. Prowadzący przedstawia temat oraz wspólnie z uczniami formułuje cele lekcji.

3. Nauczyciel sprawdza wiedzę wyjściową uczniów na temat hybrydyzacji i węglowodorów. Uczniowie losują z zestawu dwie karty, na których są umieszczone odpowiedzi. Zadaniem uczniów jest ułożyć pytania do tych odpowiedzi.
   Przykładowe zdania:

• Węglowodory nasycone ulegają reakcji polimeryzacji.

• Cykloalkany posiadają wzór ogólny ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n}$.

• Hybrydyzacja jest to tworzenie bardziej korzystnych energetycznie orbitali, poprzez wymieszanie się orbitali atomowych.

• W węglowodorach mogą występować wiązanie pojedyncze (alkany), wiązanie podwójne (alkeny), wiązanie potrójne (alkiny).

• Atomy węgla w węglowodorach mogą łączyć się bezpośrednio ze sobą, tworząc łańcuchy.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel, przy pomocy uczniów, przypomina charakterystykę i podział węglowodorów z uwzględnieniem benzenu.

2. Następnie poleca uczniom zbudować model benzenu z przygotowanych pomocy (zestaw modeli atomów węgla wodoru i wiązań).

3. Uczniowie otrzymują lub losują polecenie zbudowania innego modelu określonego węglowodoru. Każdy uczeń buduje swoje modele kulkowe, a następnie kontroluje poprawność konstrukcji ucznia siedzącego w najbliższym sąsiedztwie.

4. Uczniowie w parach wymyślają, jak można przedstawić zdelokalizowane elektrony na modelach. O swoich rozwiązaniach dyskutują na forum klasy.

Faza podsumowująca:

1. Następnie nauczyciel wspólnie z uczniami podsumowuje budowę benzenu.

2. Uczniowie z wykonanych modeli układają szereg homologiczny i tworzą e‑poster obrazujący szereg homologiczny węglowodorów aromatycznych.

3. Uczniowie samodzielnie sprawdzają zdobytą wiedzę, wykonując cztery ćwiczenia załączone do e‑materiału.

Praca domowa:

Uczniowie mają napisać, jakie są kolejne człony omawianego szeregu homologicznego.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Medium można zastosować podczas lekcji powtórzeniowej oraz do innych tematów dotyczących benzenu.

Materiały pomocnicze:

• kartki papieru;

• długopisy;

• ołówki;

• gumki;

• aparat fotograficzny.