Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak uzasadnić przyczyny odczynu kwasowego i zasadowego wodnych roztworów wybranych substancji?

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

VI. Reakcje w roztworach wodnych. Uczeń:

4) uzasadnia przyczynę kwasowego odczynu wodnych roztworów kwasów, zasadowego odczynu wodnych roztworów niektórych wodorotlenków (zasad) i amoniaku oraz odczynu niektórych wodnych roztworów soli; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

VI. Reakcje w roztworach wodnych. Uczeń:

8) uzasadnia przyczynę kwasowego odczynu wodnych roztworów kwasów, zasadowego odczynu wodnych roztworów niektórych wodorotlenków (zasad) i amoniaku oraz odczynu niektórych wodnych roztworów soli zgodnie z teorią Brønsteda‑Lowry’ego; 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:

• planuje eksperyment chemiczny badania odczynu kwasowego i zasadowego wodnych roztworów wybranych substancji;

• wyciąga wnioski z przeprowadzonego doświadczenia chemicznego;

• uzasadnia odczyny wybranych substancji, zapisując równania reakcji chemicznej zgodnie z teorią Brønsteda‑Lowry’ego.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• gra edukacyjna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika termometr.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: „O czym mówi teoria kwasów i zasad Brønsteda‑Lowry’ego – czym jest kwas, a czym zasada wg tej teorii”? [Kwasami nazywamy związki chemiczne lub jony, które są zdolne do oddania jonów wodoru (protonów). Są to więc donory (dawcy) jonów wodoru (protonów). Zasadami nazywamy związki chemiczne lub jony, które są zdolne do przyjmowania jonów wodoru (protonów). Są to więc akceptory (biorcy) jonów wodoru (protonów).]

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

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

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli uczniów losowo na grupy, rozdaje karty pracy. Uczniowie planują eksperyment chemiczny zgodnie z poleceniem zawartym w karcie pracy. Nauczyciel weryfikuje pomysły (względem możliwości pracy w laboratorium), zatwierdza je.

2. Eksperyment chemiczny – „Badanie odczynu wybranych substancji chemicznych”. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne przygotowane na stole laboratoryjnym. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę i wykonują kolejno czynności podane w zatwierdzonej przez nauczyciela instrukcji. Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu.

3. Wybrani uczniowie z pomocą nauczyciela zapisują równania reakcji chemicznych w oparciu o teorię kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego. Wskazują sprzężone pary kwas zasada wypełniając tabelę (załącznik w materiałach pomocniczych). Powrót do fazy wstępnej – na podstawie zapisu równań reakcji chemicznych nauczyciel prosi uczniów o interpretację teorii kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego i skonfrontowanie podanej informacji przez uczniów wcześniej. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

4. Uczniowie wyjaśniają, jak uzasadnić odczyn roztworów soli.

• Sole pochodzące od mocnych kwasów i słabych zasad ulegają hydrolizie kationowej i wykazują odczyn kwasowy.

• Sole pochodzące od mocnych zasad i słabych kwasów ulegają hydrolizie anionowej i wykazują odczyn zasadowy.

• Sole pochodzące od mocnych zasad i mocnych kwasów nie hydrolizują.

• Sole pochodzące od słabych kwasów i słabych zasad ulegają hydrolizie anionowo‑kationowej i wykazują odczyn zbliżony do obojętnego.

5. Nauczyciel proponuje uczniom grę edukacyjną – praca w parach. Uczniowie wykonują ćwiczenia pozwalające na klasyfikację substancji do kwasów i zasad w świetle teorii Brønsteda Lovry'ego.

6. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel 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. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

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?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Gra edukacyjna może być wykorzystana w trakcie lekcji oraz jako pomoc przy odrabianiu zadania domowego, przygotowywaniu się do lekcji czy pracy kontrolnej.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Jaki odczyn ma wodny roztwór: węglanu potasu (zasadowy); amoniaku (zasadowy); octanu potasu (zasadowy); chlorku amonu (kwasowy); diwodoroortofosforanu(V) sodu (kwasowy); ortofosforanu(V) sodu? (zasadowy)?

• Jakie jony są odpowiedzialne za odczyny roztworów tych soli? [węglanu potasu (${\text{OH}}^{-}$); amoniaku (${\text{OH}}^{-}$); octanu potasu (${\text{OH}}^{-}$); chlorku amonu (${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$); diwodoroortofosforanu(V) sodu (${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$); ortofosforanu(V) sodu (${\text{OH}}^{-}$)]

2. Nauczyciel przygotowuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów oraz cenki dla uczniów.

3. Doświadczenie chemiczne: „Badanie odczynu wybranych substancji chemicznych”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statywy do probówki, pipety.

Odczynniki chemiczne: roztwory: kwasu solnego, kwasu fosforowego(V), wodorotlenku sodu, amoniaku, chlorku amonu, siarczanu(IV) potasu, woda destylowana, fenoloftaleina, oranż metylowy, uniwersalny papierek wskaźnikowy.

4. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

5. Karta pracy ucznia:

6. Tabela: