Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Substytucja elektrofilowa w pierścieniu aromatycznym benzenu
Grupa docelowa: Uczniowie III etapu edukacyjnego – zakres rozszerzony
Podstawa programowa:
Zakres rozszerzony
XIII. Węglowodory. Uczeń:
11) opisuje właściwości chemiczne węglowodorów aromatycznych na przykładzie reakcji: spalania, z lub 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 i w zakresie umiejętności uczenia się.
Cele operacyjne
Uczeń:
wyjaśnia, czym jest substytucja elektrofilowa;
uzasadnia, dlaczego benzen ulega substytucji elektrofilowej;
wymienia reakcje substytucji elektrofilowej, którym ulega benzen;
opisuje, w jaki sposób przebiegają reakcje nitrowania, halogenowania, sulfonowania, alkilowania oraz acylowanie dla benzenu;
pisze reakcje: nitrowania, halogenowania, sulfonowania, alkilowania oraz acylowanie dla benzenu.
Strategie nauczania:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
mapa myśli;
dyskusja dydaktyczna;
wirtualne laboratorium;
ćwiczenia uczniowskie;
analiza materiału źródłowego;
technika zdań podsumowujących.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w parach;
praca całego zespołu klasowego.
Środki dydaktyczne:
kompuetry 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:
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje i pytanie zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Na czym polega substytucja elektrofilowa w pierścieniu aromatycznym benzenu?
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Faza realizacyjna:
Nauczyciel rysuje na tablicy lub wyświetla za pomocą rzutnika różne pochodne benzenu, podpisując jakiej reakcji uległy.
Uczniowie analizują treści zawarte w e‑materiale dotyczące mechanizmów reakcji z benzenem. Następnie nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej poszczególne mechanizmy, a chętni uczniowie starają się wyjaśnić przebieg tych mechanizmów. Nauczyciel wspiera uczniów i wyjaśnia ewentualnie niezrozumiałe kwestie. Nauczyciel przedstawia na tablicy dokładny mechanizm nitrowania oraz bromowania (halogenowania):
nitrowanie;
1,2 – tworzenie czynnika elektrofilowego
3 – atak elektrofilowy i utworzenie struktur rezonansowych
4 – utworzenie produktu głównego
5 – odtworzenie katalizatora i utworzenie produktu ubocznego
bromowanie (halogenowanie);
1 – tworzenie czynnika elektrofilowego
2 – atak elektrofilowy i utworzenie struktur rezonansowych
3 – utworzenie produktu głównego i ubocznego oraz odtworzenie katalizatora
3. Nauczyciel do każdego z pozostałych reakcji zapisuje drugi substrat oraz katalizator.
Animacja – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.
Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.
Faza podsumowująca:
Uczniowie wraz z nauczycielem konstruują mapę myśli dotyczącą czynników elektrofilowych w omawianych reakcjach:
Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Co było dla mnie latwe...
Dziś nauczycłem się...
Co sprawiało mi trudność...
Praca domowa:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Animacja może zostać wykorzystana podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.
Materiały pomocnicze:
Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Co to jest substytucja elektrofilowa?
Uzasadnij, dlaczego benzen ulega substytucji elektrofilowej.
Jakim reakcjom substytucji elektrofilowej ulega benzen?
Na czym polegają reakcje nitrowania, halogenowania, sulfonowania, alkilowania oraz acylowanie dla benzenu?