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 ${\text{Cl}}_2$ 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 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:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje i pytanie zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Na czym polega substytucja elektrofilowa w pierścieniu aromatycznym benzenu?

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

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel rysuje na tablicy lub wyświetla za pomocą rzutnika różne pochodne benzenu, podpisując jakiej reakcji uległy.

2. 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.

4. 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.

5. 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:

1. Uczniowie wraz z nauczycielem konstruują mapę myśli dotyczącą czynników elektrofilowych w omawianych reakcjach:

2. 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?