Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Agnieszka Dreczko, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Potencjały standardowe a reakcje redoks – czy można przewidzieć samorzutny przebieg reakcji?
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
IX. Elektrochemia. Uczeń:
4) oblicza SEM ogniwa galwanicznego na podstawie standardowych potencjałów półogniw, z których jest ono zbudowane.
Zakres rozszerzony
IX. Elektrochemia. Ogniwa i elektroliza. Uczeń:
4) oblicza SEM ogniwa galwanicznego na podstawie standardowych potencjałów półogniw, z których jest ono zbudowane.
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;
kompetencje cyfrowe.
Cele operacyjne
Uczeń:
przewiduje przebieg reakcji redoks na podstawie wartości potencjału standardowego;
pisze i wykonuje bilans elektronowy reakcji redoks;
projektuje doświadczenia, w którym przeprowadzi reakcje redoks.
Strategie nauczania:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
dyskusja dydaktyczna;
burza mózgów;
analiza materiału źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
eksperyment chemiczny;
film samouczek;
technika zdań podsumowujących;
badawcza.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w grupach;
praca zbiorowa.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, mazak, kreda;
rzutnik multimedialny.
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania: jak przewidzieć przebieg reakcji chemicznej? Dlaczego miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym? lub szybki test poprzez podniesienie ręki w górę (lewa ręka w górze na TAK, a prawa na NIE). Przykładowe pytania Czy zajdzie reakcja chemiczna między: manganem a kwasem siarkowym(VI); miedzią a chlorkiem cyny(II); srebrem a kwasem chlorowodorowym; glinem a azotanem(V) cynku; żelazem a azotanem(V) ołowiu(II); wapniem a chlorkiem rtęci(II); miedzią a kwasem chlorowodorowym; chromem a kwasem siarkowym(VI); kobaltem a chlorkiem niklu(II); cynku z chlorkiem kadmu.
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie przypominają, na czym polega reakcja redoks.
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, które będą używane na lekcji.
Faza realizacyjna:
Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film samouczek „Potencjały standardowe a reakcje redoks – czy można przewidzieć samorzutny przebieg reakcji?”. Uczniowie podczas projekcji filmu notują wnioski, jakie można wyciągnąć w oparciu o szereg elektrochemiczny metali. Nauczyciel zatrzymuje film podczas projekcji (czas 2,51 min.) - zadanie (probówki metali z różnymi kwasami i solami), uczniowie zastanawiają się, w których probówkach zajdą reakcje i na forum podają je, po czym chętni uczniowie na tablicy zapisują te reakcje w formie równań cząsteczkowych i jonowych skróconych. Następnie nauczyciel dalej wznawia projekcję filmu, by porównać zapisane równania na tablicy.
Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji magnezu, cynku, miedzi i wapnia z kwasem chlorowodorowym” – zgodnie z instrukcją zamieszczoną w e‑materiale. Prowadzący dzieli uczniów na grupy, rozdaje odpowiedni sprzęt i szkło laboratoryjne, odczynniki chemiczne oraz karty pracy. Uczniowie samodzielnie stawiają pytania badawcze i hipotezy, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski, wszystko zapisują w kartach pracy. Nauczyciel monitoruje ich przebieg pracy. Liderzy prezentują wyniki na forum klasy. Prowadzący weryfikuje pod względem merytorycznym wypowiedzi uczniów i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.
Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji żelaza z chlorkiem cynku oraz miedzi z azotanem(V) miedzi(II)” – zgodnie z instrukcją zamieszczoną w e‑materiale. Prowadzący wyznacza uczniów do roli asystentów i zaprezentowania pokazu doświadczenia, wskazuje odpowiedni sprzęt i szkło laboratoryjne, odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie stawiają pytania badawcze i hipotezy, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski, wszystko zapisują w kartach pracy. Nauczyciel monitoruje ich przebieg pracy. Liderzy prezentują wyniki na forum klasy. Prowadzący weryfikuje pod względem merytorycznym wypowiedzi uczniów i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.
Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Faza podsumowująca:
Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają małymi kolorowymi samoprzylepnymi karteczkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?
Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Czego dziś się nauczyłem/łam...
Co było dla mnie łatwe...
Co sprawiło mi trudność...
Praca domowa:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Film samouczek może być użyty jako forma utrwalająca w podsumowaniu lekcji lub jako forma wprowadzająca przed przystąpieniem do wykonywanych zadań. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą wykorzystać medium jako uzupełnienie luk kompetencyjnych.
Materiały pomocnicze:
1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Co to jest szereg elektrochemiczny metali?
Jakie wnioski można wyciągnąć w oparciu o szereg elektrochemiczny metali?
Do czego można wykorzystać regułę zegara?
Nauczyciel przygotowuje planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz małe kolorowe samoprzylepne karteczki dla uczniów.
Karty pracy ucznia: