Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Otrzymywanie tlenków w wyniku redukcji innych tlenków węglem i wodorem

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

VII: Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

3) pisze równania reakcji otrzymywania tlenków pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 30 (synteza pierwiastków z tlenem, rozkład soli, np. ${\text{CaCO}}_3$, i wodorotlenków, np. ${\text{Cu(OH)}}_2$).

Zakres rozszerzony

VII: Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

3) pisze równania reakcji otrzymywania tlenków pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 30 (synteza pierwiastków z tlenem, rozkład soli, np. ${\text{CaCO}}_3$, i wodorotlenków, np. ${\text{Cu(OH)}}_2$).

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:

• przeprowadza doświadczenie, w którym redukuje tlenek miedzi(II) za pomocą węgla;

• formułuje problem badawczy oraz hipotezę; wyciąga wnioski z przeprowadzonego doświadczenia chemicznego;

• analizuje typy reakcji otrzymywania tlenków w wyniku redukcji innych tlenków węglem i wodorem;

• pisze równania reakcji redukcji tlenków za pomocą węgla i wodoru.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• doświadczenie chemiczne;

• dyskusja dydaktyczna;

• wirtualne laboratorium;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika bateria;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

• tablica multimedialna/tablica i kreda/pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Przypomnienie wiadomości dotyczących metod otrzymywania tlenków. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Czy znacie jakieś reduktory, za pośrednictwem których można również otrzymać tlenki?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Do jakich produktów prowadzi redukcja tlenków z udziałem węgla i wodoru?

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 lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Doświadczenie chemiczne – „Redukcja tlenku miedzi(II) z udziałem węgla”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na trzy grupy. Nauczyciel rozdaje karty pracy, przygotowuje odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie obserwują zmiany podczas trwania doświadczenia, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równania reakcji chemicznych uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

2. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego. Mają za zadanie zaplanować i przeprowadzić eksperyment przedstawiony w części medium e‑materiału. Po wyznaczonym czasie uczniowie przedstawiają swoje wyniki i konfrontują je z odpowiedziami pozostałych par uczniów.

3. Ćwiczenia w pisaniu równań reakcji redukcji na tablicy – nauczyciel wskazuje przykłady (patrz materiały pomocnicze), a chętni uczniowie zapisują równania reakcji na tablicy. Pozostali uczniowie weryfikują poprawność zapisów. Powrót do fazy wstępnej i skonfrontowanie informacji podanej przez uczniów.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. 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 kwestie, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10%, zaznaczają małymi, kolorowymi karteczkami, w jakim stopniu opanowali zagadnienia, które wynikają 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 zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Dziś nauczyłem/łam się...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się”, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium może zostać wykorzystane podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje na arkuszu schemat baterii ze skalą oraz małe, kolorowe karteczki dla uczniów.

2. Przykładowe równania reakcji redukcji:

3. Doświadczenie chemiczne: „Redukcja tlenku miedzi(II) z udziałem węgla”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki z korkami i z rurką odprowadzającą, probówki, statywy do probówek, łyżeczka, palniki, łapy drewniane, szalki Petriego, pipety.

Odczynniki chemiczne: tlenek miedzi(II), węgiel aktywny, woda wapienna.

Instrukcja wykonania:

• Do probówki umieszczonej w statywie wsyp 2 łyżeczki tlenku miedzi(II) oraz dwie łyżeczki węgla.

• Zamknij probówkę korkiem z rurką odprowadzającą, wprowadzając jej drugi koniec do wody wapiennej umieszczonej w drugiej probówce w statywie.

• Intensywnie ogrzewaj probówkę z mieszaniną CuO i C. Proces wymaga czasu.

• Obserwuj zmiany zachodzące w wodzie wapiennej. Następnie przerwij reakcję i wysyp zawartość probówki do szalki Petriego. Obserwuj zmiany barwy substancji stałej.

4. Karty charakterystyki substancji.

5. Karta pracy ucznia: