Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Temat: Reakcja nitrowania benzenu.

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

11) opisuje właściwości chemiczne węglowodorów aromatycznych na przykładzie reakcji: spalania, z ${\text{Cl}}_2$ lub ${\text{Br}}_2$ wobec katalizatora albo w obecności światła, nitrowania, katalitycznego uwodornienia; pisze odpowiednie równania reakcji dla benzenu i metylobenzenu (toluenu) oraz ich pochodnych, uwzględniając wpływ kierujący podstawników (np. atom chlorowca, grupa alkilowa, grupa nitrowa, grupa hydroksylowa, grupa karboksylowa).

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 równanie reakcji nitrowania benzenu;

• analizuje mechanizm reakcji nitrowania i otrzymywania czynnika nitrującego, aby określić sposób podstawienia czynnika elektrofilowego;

• projektuje doświadczenie, w którym odróżnia benzen oraz związki aromatyczne od innych węglowodorów.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• pogadanka;

• mapa myśli;

• analiza tekstu źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda, mazak;aplikacja Mentimeter;

• podręcznik.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytania: co to jest trotyl? Jak go otrzymano? Jak z benzenu można otrzymać trotyl?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów wokół otrzymywania związków nitrowych. Pogadanka na temat znanych związków nitrowych i ich wykorzystania. Nauczyciel może wykorzystać aplikację Mentimeter z wykorzystaniem tabletów/smartfonów. Efektem pogadanki powinno być wstępne rozpoznanie wiedzy uczniów na temat nitrowania związków, ich budowy i nazewnictwa.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel odsyła uczniów do e‑materiału – samodzielna analiza tekstu źródłowego związanego z syntezą związków nitrowych. Po pracy własnej nauczyciel zadaje uczniom pytania dotyczące wyrażeń: elektrofil, jon nitroniowy, mieszanina nitrująca, nitrowanie – pytając o ich interpretację, zastosowanie. Uczniowie sporządzają w zeszytach mapę myśli z ważnych pojęć.

2. Nauczyciel odsyła uczniów do animacji/modelu 3D, w której przedstawiono mechanizm nitrowania benzenu. Po obejrzeniu animacji, uczniowie rozwiązują zadania zamieszczone w medium. Chętne osoby prezentują odpowiedzi do wykonanych zadań, a pozostali uczniowie weryfikują ich poprawność merytoryczną.

3. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy, rozdaje arkusze papieru, mazaki. Zadaniem uczniów jest zaprojektowanie doświadczenia, w którym przy pomocy reakcji nitrowania odróżnić można benzen oraz związki aromatyczne (toluen) od innych węglowodorów (heksanu, cykloheksanu, pentanu). Poszczególne grupy dostają różne pary związków do rozróżnienia.

• grupa 1 – benzen, heksan;

• grupa 2 – toluen, cykloheksan;

• grupa 3 – toluen, pentan;

• grupa 4 – benzen, cykloheksan.

4. Po wyznaczonym czasie liderzy grup prezentują efekty pracy na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Pozostali uczniowie z nauczycielem weryfikują poprawność merytoryczną propozycji.

5. Uczniowie w parach rozwiązują zadania, zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”. Wybrani uczniowie zapisują odpowiedzi na tablicy. Nauczyciel sprawdza poprawność wykonania zadań i ewentualnie koryguje popełnione błędy.

Faza podsumowująca:

1. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, 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...

• Przypomniałem/łam sobie, że...

2. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania:

• Co oznacza pojęcie elektrofil?

• Co to jest mieszanina nitrująca i jak ją otrzymać?

• Jakie są zastosowania nitropochodnych benzenu?

• Jaka jest rola kwasu siarkowego(VI) w reakcji nitrowania?

• Na czym polega początkowy etap w reakcji nitrowania?

3. Nauczyciel może stworzyć quiz i wykorzystać aplikację Kahoot! lub Quizizz.

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”. 2. Nauczyciel prosi uczniów o opisanie zastosowań związków nitrowych, które ich zdaniem mają największy wpływ na życie codzienne.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animacja może być wykorzystana podczas przygotowywania się do sprawdzianu. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą użyć animacji w celu lepszego zrozumienia nowych treści.

Materiały pomocnicze:

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

• Co oznacza pojęcie elektrofil?

• Co to jest mieszanina nitrująca i jak ją otrzymać?

• Jakie są zastosowania nitropochodnych benzenu?

• Jaka jest rola kwasu siarkowego(VI) w reakcji nitrowania?

• Na czym polega początkowy etap w reakcji nitrowania?

2. Nauczyciel przygotowuje:

• arkusze papieru A3, mazaki.