Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak obliczyć stopień utlenienia w jonach złożonych i cząsteczkach związków nieorganicznych?

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

VIII. Reakcje utlenienia i redukcji. Uczeń:

3) oblicza stopnie utlenienia pierwiastków w jonie i cząsteczce związku nieorganicznego i organicznego.

Zakres rozszerzony

VIII. Reakcje utlenienia i redukcji. Uczeń:

4) oblicza stopnie utlenienia pierwiastków w jonie i cząsteczce związku nieorganicznego i organicznego.

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:

• formułuje reguły dotyczące obliczania stopnia utlenienia w jonach złożonych oraz cząsteczkach związków nieorganicznych;

• oblicza stopnie utlenienia pierwiastków w różnych jonach złożonych oraz cząsteczkach związków nieorganicznych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału xródlowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• film samouczek;

• róża wiatrów.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

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 wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Co to jest stopień utleniania i jakie są typowe stopnie utlenienia?

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. Uczniowie w parach zapoznają się z filmem samouczkiem, a następnie wykonują zawarte ćwiczenia w medium.

2. Uczniowie zapoznają się z treściami zawartymi w e‑materiale dotyczącymi obliczania stopni utlenienia atomów pierwiastków w związkach nieorganicznych.

3. Nauczyciel przedstawia na tablicy wzory kilku związków chemicznych, np. ${\text{K}}_3{\text{PO}}_4$, ${\text{CaCO}}_3$, ${\text{H}}_2{\text{SeO}}_4$, $\text{HBrO}$, $\text{Cr}{\left(\text{OH}\right)}_3$, ${\text{Ba}}_3{\left({\text{AsO}}_4\right)}_2$. Następnie chętni lub wskazani uczniowie podchodzą do tablicy i przedstawiają sposób obliczenia nieznanego stopnia utlenienia atomu pierwiastka (zapisują równania z niewiadomą), np.:

a) Jak obliczyć stopień utlenienia atomu fosforu w ${\text{K}}_3{\text{PO}}_4$?

• Potas należy do I grupy układu okresowego, więc zawsze przyjmuje +I stopień utlenienia.

• Atom tlenu przyjmuje -II stopień utlenienia.

• Jako x oznaczmy nieznany stopień utlenienia atomu fosforu w tym związku chemicznym.

• Wiedząc, że suma stopni utlenienia atomów wszystkich pierwiastków występujących w tym związku chemicznym wynosi 0, układamy równanie z jedną niewiadomą, a następnie rozwiązujemy.

4. Uczniowie zapoznają się z treściami zawartymi w e‑materiale dotyczącymi obliczania stopni utlenienia w jonach złożonych.

5. Nauczyciel przedstawia na tablicy wzory kilku jonów złożonych, np. ${\text{Cr}}_2{\text{O}}_7^{2-}$, ${\text{SO}}_4^{2-}$, ${\text{NO}}_2^{-}$, ${\text{NH}}_4^{+}$, ${\text{ClO}}^{-}$, ${\text{MnO}}_4^{-}$. Następnie chętni lub wskazani uczniowie podchodzą do tablicy i przedstawiają sposób obliczenia nieznanego stopnia utlenienia atomu pierwiastka w jonie złożonym (zapisują równania z niewiadomą). Powrót do fazy wstępnej i konfrontacja wypowiedzi uczniów z wiedzą wynikającą na podstawie wykonanych przykładów.

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

Faza podsumowująca:

1. Róża wiatrów (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel poprzez zastosowanie tego narzędzia może dokonać ewaluacji zajęć, umieszczając nazwy elementu podlegającego ocenie, np. atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji i etc. Przygotowaną „różę” nauczyciel rozdaje uczniom i prosi o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie na podsumowanie, po wcześniej analizie.

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

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

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje do ewaluacji lekcji różę wiatrów. Róża wiatrów jest jedną z graficznych metod pozwalających ocenić jednocześnie wiele elementów zajęć. W przypadku ewaluacji zajęć, na osiach w miejsce kierunku umieść się nazwę elementu podlegającego ocenie (atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji). Liczba osi jest dowolna i może być rozbudowywana w zależności od potrzeb. Linię osi podziel na odcinki i przypisz im odpowiednie wartości – od 1 do 10 lub skalę ocen 1‑6. Tak przygotowaną „różę” rozdaj uczestnikom i poproś o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu.

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

• Czym jest stopień utlenienia?

• Ile wynosi suma stopni utlenienia pierwiastków w związku nieorganicznym?

• Ile wynosi suma stopni utlenienia atomów pierwiastków chemicznych w jonie złożonym?