Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie reaktywności węglowodorów nasyconych, nienasyconych i aromatycznych ze związkami typu HX.

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

12) projektuje doświadczenia pozwalające na wskazanie różnic we właściwościach chemicznych węglowodorów nasyconych, nienasyconych i aromatycznych; na podstawie wyników przeprowadzonych doświadczeń wnioskuje o rodzaju węglowodoru; 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 i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne

Uczeń:

• wyjaśnia, czym są związki typu HX;

• porównuje reaktywność węglowodorów nasyconych, nienasyconych i aromatycznych ze związkami typu HX;

• pisze równania reakcji węglowodorów, ulegających halogenowodorowaniu;

• wyjaśnia, dlaczego pewne typy węglowodorów nie ulegają reakcji addycji związków typu HX.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• modele kulkowo‑pręcikowe;

• tablica interaktywna/tablica i kreda, pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Lekcja rozpoczyna się od kartkówki sprawdzającej wiadomości z poprzednich lekcji oraz nawiązujących do tematu lekcji. Proponowane pytania:

• Podaj wzory trzech związków typu HX.

• Dopasuj następujące węglowodory do odpowiednich grup: etan, cyklobutan, propen, cykloheksen, propyn, heks‑1-yn, benzen, toluen.

2. Ocena koleżeńska – uczniowie nawzajem sprawdzają sobie prace (nauczyciel decyduje o rozdzieleniu prac) i udzielają krótkiej informacji zwrotnej. Prace wracają do właścicieli, po czym jest krótka refleksja. 3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na osiem grup. Każda grupa dostaje jeden model węglowodoru (patrz materiały pomocnicze).

2. Uczniowie mają za zadanie podać nazwę węglowodoru, którego model otrzymali, oraz zastanowić się, czy dany węglowodór ulega reakcji ze związkiem typu HX. Jeżeli tak, to ich zadaniem będzie zapisanie równania reakcji chemicznej z dowolnym związkiem HX, a jeżeli nie, to zadaniem będzie wyjaśnienie przyczyny braku reakcji.

3. Każda grupa przedstawia pozostałym uczniom wyniki analizy danego węglowodoru, zapisując na tablicy odpowiednie równanie reakcji, jeżeli reakcja zachodzi. Etan, cyklobutan, benzen, toluen nie ulegają reakcji addycji związków typu HX, ponieważ nie należą do grupy węglowodorów nienasyconych. Jedynie związki nienasycone, czyli posiadające wiązania wielokrotne, które nie są ze sobą sprzężone, tak jak w przypadku układów aromatycznych, ulegają reakcji addycji elektrofilowej związków typu HX. Zatem propen, cykloheksen, propyn oraz heks‑1-yn ulegają reakcji tak, jak pokazano poniżej (stosują przykładowe związki typu HX):

Pozostali uczniowie mają za zadanie nazwać powstające związki chemiczne.

4. Każdy uczeń ma za zadanie dokończyć zdanie:

• Reakcja węglowodorów nienasyconych ze związkami typu HX jest typem reakcji ... zachodzącej zgodnie z mechanizmem ... Czynnikiem ... jest...

• Reakcja węglowodorów nienasyconych ze związkami typu HX jest typem reakcji ... addycji ... zachodzącej zgodnie z mechanizmem ... elektrofilowym... Czynnikiem ... elektrofilowym ... jest ... kation wodoru...

5. Grafika interaktywna – badanie reaktywności węglowodorów nasyconych, nienasyconych i aromatycznych ze związkami typu HX, z uwzględnieniem reakcji zgodnych i niezgodnych z regułą Markownikowa. Uczniowie w parach zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte tam ćwiczenia.

6. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu, 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. Na zakończenie nauczyciel stosuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów. Uczniowie na skali temperatury zaznaczają cenkami, w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. Jeżeli ze skali będzie wynikał niski poziom temperatury, uczniowie zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?

2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Dziś nauczyłam/łem się...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może zostać wykorzystana podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel buduje modele kulkowo‑pręcikowe kilku węglowodorów nasyconych, nienasyconych i aromatycznych, np.: etan, cyklobutan, propen, cykloheksen, propyn, heks‑1-yn, benzen, toluen. 2. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Czy wszystkie węglowodory reagują ze związkami typu HX?

• Które węglowodory należą do związków nienasyconych?

• Reakcja ze związkami typu HX należy do jakiego typu?

• Zgodnie z jakim mechanizmem zachodzi reakcja addycji związków HX do węglowodorów nienasyconych?

• Dlaczego węglowodory aromatyczne nie należą do związków nienasyconych?

• Czy cykloalkany i cykloalkeny ulegają reakcjom addycji związków typu HX?