Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak wykonywać obliczenia na podstawie równań reakcji chemicznych?

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

Podstawa programowa

Zakres podstawowy
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Uczeń:

5) wykonuje obliczenia dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych), objętości gazów w warunkach normalnych, po zmieszaniu substratów w stosunku stechiometrycznym.

Zakres rozszerzony
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Uczeń:

7) wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem wydajności reakcji, dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych), objętości gazów w warunkach normalnych, po zmieszaniu substratów w stosunku stechiometrycznym i niestechiometrycznym;

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:

• definiuje pojęcia związane z działem stechiometrii: masa atomowa, masa cząsteczkowa, liczba Avogadra, mol, masa molowa, objętość molowa, stężenie molowe i procentowe

• analizuje równania reakcji chemicznych i oblicza współczynniki stechiometryczne;

• oblicza liczbę moli, masę, objętość produktu powstałego w reakcji chemicznej;

• analizuje obliczenia chemiczne wynikające z równań reakcji chemicznych.

Strategie:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• krzyżówka;

• burza mózgów;

• mapa pojęć;

• dyskusja dydaktyczna;

• gra edukacyjna;

• analiza tekstu źródlowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• podręczniki tradycyjne;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna;

• tablica i kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: z jakimi pojęciami kojarzą wam się obliczenia chemiczne w oparciu o równania chemiczne?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pytania nauczyciela: jakie wielkości, stałe, pojęcia przydają się podczas obliczeń chemicznych? – stworzenie mapy pojęć na tablicy.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.

Faza realizacyjna

1. Tworzenie krzyżówki z hasłem tematycznym przy wykorzystaniu aplikacji, np. LearningApss.org. Nauczyciel dzieli uczniów w grupy czteroosobowe. Podopieczni analizują materiały w różnych źródłach informacji, w tym e‑materiał w kontekście pojęć stechiometrycznych, po czym z wykorzystaniem sprzętu komputerowego/tabletów z dostępem do internetu układają krzyżówkę. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów, wspiera ich. Po zakończeniu pracy chętni uczniowie prezentują na forum efekty pracy grup. Powrót do mapy pojęć (faza wstępna) i skonfrontowanie pojęć.

2. Procedury związane z obliczeniami na podstawie równań reakcji chemicznych – dyskusja zainicjowana przez nauczyciela i zapisanie na tablicy, zaproponowanych przez uczniów, kolejno następujących po sobie czynności. Nauczyciel odwołuje uczniów do e‑materiału, uczniowie konfrontują treści na tablicy z treściami z e‑materiału – w przypadku niezgodności chętny uczeń nanosi poprawki na tablicy. Nauczyciel może rozdać uczniom na karteczkach spisaną procedurę związaną z obliczeniami na podstawie równań reakcji chemicznych, żeby uczniowie mogli wkleić do zeszytu.

3. Problem do rozwiązania wspólnie na zajęciach: przeprowadzono reakcję 25g glinu z taką samą ilością siarki.

• Który z substratów przereagował w całości?

• Jaki był nadmiar jednego z substratów?

• Ile gramów produktu otrzymano w wyniku tej reakcji?

  Należy zapisać równanie otrzymywania sirczku glinu.
  Odp. pyt. 1. Należy obliczyć, ile siarki potrzeba do przeregaowania 25g glinu – otrzymuje się wówczas 44,44g, zatem ilość siarki jest w niedomiarze, czyli cała siarka przeraguje w tej reakcji. Odp. pyt. 2. Należy obliczyć na podstawie równania, ile glinu przereaguje z 25g siarki i dojąc od 25g glinu tę wartość, otrzymamy wynik 10,94g. Odp. pyt. 3. 37,5g.

4. Gra edukacyjna przedstawiająca jak wykonywać obliczenia stechiometryczne – w ujęciu, molowym, masowym i objętościowym (substancje gazowe) – praca w parach.

5. Nauczyciel podaje uczniom przykładowe zadania do wykonania – chętni uczniowie rozwiązują zadania na tablicy. Nauczyciel monitoruje przebieg rozwiązania i ewentualnie koryguje ucznia w jego postępowaniu.

Faza podsumowująca

1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania, sprawdzając ich wiedzę:

• Co to jest stechiometria?

• Jakie należy wykonać po kolei czynności związane z wykonywaniem obliczeń na podstawie równań reakcji chemicznych?

2. Jako podsumowanie nauczyciel zadaje uczniom pytania, które gromadzą w swoim portfolio:

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Gra edukacyjna może być wykorzystana przez uczniów podczas przygotowania się do kartkówki.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel może przygotować uczniom na karteczkach spisaną procedurę, związaną z obliczeniami na podstawie równań reakcji chemicznych, żeby uczniowie mogli wkleić do zeszytu.

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

• Co to jest stechiometria?

• Jakie należy wykonać po kolei czynności związane z wykonywaniem obliczeń na podstawie równań reakcji chemicznych?