Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Badanie właściwości fizykochemicznych alkanów
Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy
XIII. Węglowodory. Uczeń:
2) opisuje właściwości chemiczne alkanów na przykładzie reakcji: spalania, substytucji (podstawiania) atomu (lub atomów) wodoru przez atom (lub atomy) chloru przy udziale światła; pisze odpowiednie równania reakcji.
Zakres rozszerzony
XIII. Węglowodory. Uczeń:
3) opisuje właściwości chemiczne alkanów na przykładzie reakcji: spalania, substytucji atomu (lub atomów) wodoru przez atom (lub atomy) chloru albo bromu przy udziale światła; pisze odpowiednie równania reakcji.
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:
definiuje pojęcie szeregu homologicznego;
przeprowadza doświadczenie, w trakcie którego bada i opisuje właściwości fizyczne i chemiczne alkanów;
poznaje zależność między właściwościami fizykochemicznymi alkanów a ich budową chemiczną;
opisuje właściwości chemiczne alkanów na przykładzie reakcji: spalania oraz reakcji substytucji;
projektuje doświadczenie, które pozwoli zbadać właściwości chemiczne alkanów.
Strategie nauczania:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
eksperyment uczniowski;
ćwiczenia uczniowskie;
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
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 lub smartfony/tablety;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
rzutnik multimedialny;
tablica interaktywna/tablica i kreda;
aplikacja Mentimeter;
aplikacja Kahoot! lub Quizizz;
podręczniki.
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla okładkę e‑materiału, na której widoczna jest katastrofa na morzu statku przewożącego ropę, po czym zadaje pytania z wprowadzenia do lekcji: Dlaczego taka awaria jest niebezpieczna? Jak sądzisz, jaką gęstość mają alkany? Czy wiesz, jakie właściwości fizykochemiczne posiadają alkany i co z nich wynika?
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół właściwości fizykochemicznych alkanów. Nauczyciel może użyć aplikacji Mentimeter z zastosowaniem smartfonów/tabletów.
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.
Faza realizacyjna:
Doświadczenie chemiczne: „Badanie właściwości fizykochemicznych alkanów” wg instrukcji zawartej w e‑materiale. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy czteroosobowe i prosi ich o wykonanie polecenia nr 1 i 2 z części „Przeczytaj” e‑materiału. Uczniowie otrzymują odpowiedni sprzęt i szkło laboratoryjne oraz odczynniki chemiczne i przeprowadzają doświadczenie, związane z badaniem właściwości fizykochemicznych alkanów. W jego trakcie wypełniają dziennik informacji z doświadczenia, nie zaglądając do podpowiedzi. Proponują problem badawczy oraz stawiają hipotezę, zapisują obserwacje i wnioski. Po zakończeniu doświadczenia, chętne osoby z poszczególnych grup prezentują na forum klasy wyniki pracy, po czym wspólnie ustalają poprawność zapisów i sprawdzają z odpowiedziami w e‑materiale. Efektem przeprowadzonego doświadczenia ma być poznanie najważniejszych cech fizycznych i chemicznych alkanów.
Po zakończonej pracy, nauczyciel odsyła uczniów do medium – symulacji dotyczącej spalania alkanów. Uczniowie pracują z medium, sprawdzając, w jaki sposób przebiega spalanie alkanów. Po zakończeniu pracy z symulacją, przechodzą do ćwiczeń zawartych w medium i sprawdzają w parach swoją wiedzę. Efektem pracy ma być rozróżnienie typów spalania alkanów oraz powiązanie budowy cząsteczek alkanów z tendencją do ulegania spalaniu.
Nauczyciel przechodzi do sekcji „Sprawdź się” i zapowiada uczniom, że wszyscy wspólnie będą rozwiązywać ćwiczenia. Uczniowie zapoznają się z poleceniem każdego z nich i, po wyznaczonym czasie, chętna osoba udziela odpowiedzi do danego zadania. Pozostali ustosunkowują się do niej, podając ewentualnie swoje propozycje. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela informacji zwrotnej.
Faza podsumowująca:
Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Dziś nauczyłem/łam się...
Zrozumiałem/łam, że...
Zaskoczyło mnie...
Dowiedziałem/łam się...
Łatwe było dla mnie...
Trudność sprawiało mi...
Nauczyciel podsumowuje informacje przedstawione przez uczniów. Następnie sprawdza ich wiedzę. Nauczyciel może przygotować quiz z zastosowaniem aplikacji Kahoot! lub Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów lub uczniowie odpowiadają na pytania:
Jakie właściwości fizyczne ma etan?
Co to jest parafina?
Co to jest czad i dlaczego jest niebezpieczny dla człowieka?
Jakie produkty otrzymujemy podczas spalania całkowitego alkanów?
Praca domowa:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się” oraz przygotowują „pigułkę wiedzy” o właściwościach fizykochemicznych alkanów. W notatce powinny się znaleźć informacje dotyczące reakcji, w jakich biorą udział alkany m.in. reakcje spalania oraz substytucji.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Nauczyciel może wykorzystać symulację interaktywną do pracy przed lekcją. Uczniowie zapoznają się z jego treścią i przygotowują do pracy na zajęciach w ten sposób, żeby móc samodzielnie rozwiązać zadania w temacie.
Materiały pomocnicze:
Podręczniki do dyspozycji na lekcji:
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T, Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.
K. H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, tłum. A. Dworak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.
R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, t. 1.
Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Jakie właściwości fizyczne ma etan?
Co to jest parafina?
Co to jest czad i dlaczego jest niebezpieczny dla człowieka?
Jakie produkty otrzymujemy podczas spalania całkowitego alkanów?
Doświadczenie „Badanie właściwości fizycznych i chemicznych alkanów”.
Sprzęt i szkło laboratoryjne: zestaw probówek z korkami, probówki – cztery sztuki, zlewka, pipeta, statyw do probówek.
Odczynniki chemiczne: alkany (pentan, heksan), olej parafinowy, parafina, woda, benzyna, woda bromowa, zakwaszony wodny roztwór manganianu() potasu.
Karty charakterystyk substancji.