Scenariusz zajęć

Autor: Anna Daniewicz, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: Chemia

Temat: Czym kwasy karboksylowe różnią się od kwasów nieorganicznych?

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:

XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:

7) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego wynik wykaże podobieństwo we właściwościach chemicznych kwasów nieorganicznych i kwasów karboksylowych.

Zakres rozszerzony:

XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:

8) projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego wynik wykaże podobieństwo we właściwościach chemicznych kwasów nieorganicznych i kwasów karboksylowych.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

• opisuje różnice w budowie i we właściwościach chemicznych kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych;

• projektuje i wykonuje doświadczenie, dzięki któremu odróżnia kwasy karboksylowe nasycone od kwasów karboksylowych nienasyconych;

• projektuje i wykonuje doświadczenie, którego wynik wykazuje, że dany kwas organiczny jest kwasem słabszym, np.: od kwasu siarkowego(VI) i mocniejszym od kwasu węglowego;

• na podstawie wyników doświadczenia porównuje moc kwasów.

Strategia nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment uczniowski;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Formy zajęć:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu/smartfony, tablety;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• rzutnik multimedialny;

• tablica/tablica interaktywna, pisak/kreda;

• podręczniki;

• aplikacja Kahoot! lub Quizizz.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania: Czy wiecie, że dzięki reakcji redukcji wyższych kwasów karboksylowych otrzymujemy alkohole wykorzystywane w produkcji detergentów? Czy wiecie, że w wyniku reakcji polimeryzacji kwasu benzeno‑1,4‑dikarboksylowego otrzymujemy polimer służący do produkcji m.in. butelek plastikowych?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół różnic w budowie i we właściwościach chemicznych kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych.

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, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie samodzielnie analizują treści w e‑materiale – czym różnią się kwasy nieorganiczne od kwasów organicznych. Nauczyciel inicjuje dyskusję w nawiązaniu do burzy mózgów z fazy wstępnej dotyczącą różnicy w budowie kwasów nieorganicznych i kwasów organicznych. Uczniowie konfrontują informacje z fazy wstępnej z informacjami pozyskanymi podczas analizy tekstu.

2. Nauczyciel dzieli klasę na siedem grup zadaniowych, rozdaje arkusze papieru A3 i mazaki. Każda grupa wyłania lidera, który losuje karteczkę z nazwą zagadnienia, które to grupa ma opracować. Zagadnienia zostały opisane w materiałach pomocniczych. Podczas pracy uczniowie mogą korzystać z wszelkich dostępnych materiałów oraz grafiki interaktywnej.

3. Po upływie ustalonego czasu, liderzy grup prezentują rozwiązania na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel weryfikuje poprawność odpowiedzi uczniów i ewentualnie koryguje błędy.

4. Nauczyciel rozdaje uczniom karty pracy, w których wpisują tytuł doświadczenia wg wskazania nauczyciela. Następnym zadaniem każdej z grup jest zaprojektowanie doświadczenia oraz  sformułowanie pytania badawczego i hipotezy, które zapisują w kartach pracy.

• Grupy: 1 i 2 – doświadczenie addycji bromu do kwasu karboksylowego.

• Grupy: 3 i 4 – doświadczenie utlenienia nienasyconych kwasów karboksylowych

• Grupy: 5, 6, 7 – doświadczenie porównujące moc kwasu siarkowego(VI), kwasu octowego i kwasu węglowego.

5. Nauczyciel rozdaje grupom odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Każda z grup wykonuje zaprojektowane przez siebie doświadczenie i uzupełnia kartę pracy na bieżąco. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów. Po skończonej pracy liderzy grup prezentują efekty pracy. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną odpowiedzi.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Przykładowe pytanie skierowane do uczniów:

• Jakie są różnice w budowie kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych?

• Jakie są różnice we właściwościach chemicznych kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych?

• Jakim charakterystycznym reakcjom ulegają kwasy karboksylowe?

• Na czym polega reakcja dekarboksylacji?

• Na czym polega reakcja addycji fluorowca do cząsteczki kwasu karboksylowego?

• Na czym polega reakcja redukcji kwasów karboksylowych?

Nauczyciel może stworzyć quiz i wykorzystać aplikację Kahoot! lub Quizizz.

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

• Przypomniałem/łam sobie, że ...

• Co bylo dla mnie latwe...

•  Czego się nauczyłem/łam...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może być wykorzystana przez uczniów podczas samodzielnej pracy na lekcji lub przed wykonaniem ćwiczeń dołączonych do medium. Medium może być również wykorzystane podczas wykonywania zadania domowego.

Materiały pomocnicze:

1. Mazaki, arkusze papieru A3, glutaki.

2. Doświadczenia:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: potrzebny do doświadczeń są opisane przy każdym doświadczeniu w e‑materiale.

Odczynniki chemiczne: potrzebne do doświadczeń są opisane przy każdym doświadczeniu w e‑materiale.

Instrukcje do doświadczeń są opisane przy doświadczeniach w e‑materiale.

3. Nauczyciel przygotowuje karteczki dla każdej grupy z nazwą różnicy między kwasami karboksylowymi, a kwasami nieorganicznymi:

• I grupa: Reakcja dekarboksylacji (opis + przykładowe równanie reakcji).

• II grupa: Reakcja redukcji kwasu karboksylowego (opis + wyjaśnienie, równania reakcji dla niższych i wyższych kwasów karboksylowych, przykład zastosowania tej reakcji w życiu codziennym).

• III grupa: Reakcja uwodornienia kwasu karboksylowego (opis, równanie reakcji dla niższych i wyższych kwasów karboksylowych, przykład zastosowania tej reakcji w życiu codziennym).

• IV grupa: Reakcja addycji fluorowca do kwasu karboksylowego (równanie reakcji).

• V grupa: Reakcja podstawienia fluorowcem kwasu karboksylowego (opis, przykładowe równanie reakcji).

• VI grupa: Reakcja odwodnienia kwasu mrówkowego (równanie reakcji, przykład zastosowania tej reakcji w życiu codziennym).

• VII grupa: Utlenianie nienasyconych kwasów tłuszczowych (przykład zastosowania tej reakcji w życiu codziennym).

4. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Jakie są różnice w budowie kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych? Jakie są różnice we właściwościach chemicznych kwasów karboksylowych i kwasów nieorganicznych? Jakim charakterystycznym reakcjom ulegają kwasy karboksylowe? Na czym polega reakcja dekarboksylacji? Na czym polega reakcja addycji fluorowca do cząsteczki kwasu karboksylowego? Na czym polega reakcja redukcji kwasów karboksylowych?

5. Karty pracy ucznia: