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:

1. 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.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie przypominają, na czym polega reakcja redoks.

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

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji.

Faza realizacyjna:

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. 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?

2. 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?

2. 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.

3. Karty pracy ucznia: