Scenariusz zajęć

Autor: Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Czy można wyznaczyć energię wiązań stosując prawo Hessa?

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum ogólnokształcące, technikum

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

12) stosuje prawo Hessa do obliczeń efektów energetycznych przemian na podstawie wartości standardowych entalpii tworzenia i standardowych entalpii spalania

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:

• analizuje średnią między energią poszczególnych wiązań chemicznych w cząsteczkach, które biorą udział w reakcji chemicznej, a entalpią tej reakcji;

• oblicza entalpię reakcji;

• stosuje średnie energie wiązań do wyznaczenia entalpii reakcji oraz wartość entalpii reakcji do wyznaczenia średnich energii wiązań.

Strategie nauczania:

• asocyacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• film samouczek;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• bateria.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, kreda/marker;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie przypominają z lekcji poprzedniej treść prawa Hessa.

2. 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. Uczniowie analizują treści w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj” dotyczące prawa Hessa i energii wiązań. Konfrontują treść prawa podanego w fazie wstępnej. Uczniowie powinni rozważyć, czy dane wiązanie w każdym typie związku będzie miało tę samą wartość – np. wiązanie $\text{C}—\text{H}$ w kwasie mrówkowym i metanie mają różne choć bliskie sobie wartości; a więc powinni wspólnie wywnioskować, że energie wiązań są to energie uśrednione i że entalpia wyliczona na ich podstawie może nie być tak dokładna jak na podstawie entalpii innych reakcji. Szukają również odpowiedzi na pytania: Jak wyjaśnić pojęcie energii wiązań? Jak energię wiązań można wykorzystać do obliczenia entalpii reakcji? Po wyznaczonym czasie chętni/wybrani uczniowie udzielają odpowiedzi na pytania, a pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność merytoryczną odpowiedzi. Nauczyciel ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film samouczek. Uczniowie zwracają uwagę na to, jak z wykorzystaniem prawa Hessa można obliczyć energię wiązań. Po projekcji filmu nauczyciel proponuje uczniom do wykonania ćwiczenie 1 w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj”. Po wyznaczonym czasie chętny uczeń podchodzi do tablicy i zapisuje rozwiązanie zadania. Pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność merytoryczną proponowanego rozwiązania.

3. Nauczyciel zapowiada uczniom, że będą rozwiązywać ćwiczenia nr 5–8 zawarte w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się”. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Uczniowie wykonują zadania w parach. Po ustalonym czasie wybrani uczniowie z danej pary przedstawiają odpowiedzi/prezentują rozwiązanie na tablicy, a pozostali uczniowie wspólnie ustosunkowują się do nich. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.

4. Prowadzący zapowiada uczniom, że w kolejnym kroku będą rozwiązywać ćwiczenia nr 1–4 z sekcji „Sprawdź się”. Każdy z uczniów wykonuje ćwiczenia samodzielnie. Po ustalonym czasie wybrani uczniowie przedstawiają rozwiązania. 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 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?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany przez nauczyciela również w ramach metody lekcji odwróconej. Uczniowie medium mogą wykorzystać podczas przygotowania się do lekcji lub pracy kontrolnej, a uczniowie nieobecni na lekcji – do uzupełnienia luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

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.