Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak zachowują się alkiny w obecności ${\text{KMnO}}_4$?

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

XIII. Węglowodory. Uczeń:

4) opisuje właściwości chemiczne alkinów na przykładzie reakcji: spalania, addycji (przyłączenia): ${\text{H}}_2$, ${\text{Cl}}_2$, $\mathrm{HCl}$, ${\text{H}}_2\text{O}$, trimeryzacji etynu; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

6) opisuje właściwości chemiczne alkinów na przykładzie reakcji: spalania, addycji: ${\text{H}}_2$, ${\text{Cl}}_2$ i ${\text{Br}}_2$, $\mathrm{HCl}$, i $\mathrm{HBr}$, ${\text{H}}_2\text{O}$, trimeryzacji etynu; 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:

• wskazuje produkty utleniania alkinów za pomocą ${\text{KMnO}}_4$ w zależności od środowiska reakcji;

• pisze równania reakcji utleniania alkinów terminalnych i nieterminalnych zarówno w środowisku kwasowym jak i obojętnym;

• przeprowadza doświadczenie utleniania alkinów za pomocą ${\text{KMnO}}_4$ w zależności od środowiska reakcji;

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

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• wirtualne laboratorium;

• doświadczenie chemiczne;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

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

• tablica multimedialna/tablica i kreda/pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• aplikacja Kahoot!/Quizizz.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

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

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na pytanie: „Gdzie ma zastosowanie manganian(VII) potasu?”.

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. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, wówczas uczniowie zapisują pytania w zeszytach. Następnie wspólnie weryfikują rozwiązanie polecenia do multimedium bazowego. Odpowiadają wzajemnie na swoje pytania odczytane na forum klasy.

2. Doświadczenie chemiczne – „Badanie reakcji etynu w obecności manganianu(VII) potasu w środowisku kwasowym”. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w multimedium bazowym. Nauczyciel wybiera uczniów do roli asystentów, którzy przeprowadzą eksperyment w jego obecności. Nauczyciel przygotowuje odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne, rozdaje uczniom karty pracy. Uczniowie montują odpowiedni zestaw do przeprowadzenia eksperymentu i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej uczeń zapisuje na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

3. Uczniowie analizują treści w e‑materiale dotyczące reakcji alkinów z manganianem(VII) potasu w zależności od środowiska (kwasowe, obojętne). Po minionym czasie, trwa pogadanka.

4. Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę i umiejętności, wykonując kolejno ćwiczenia w e‑materiale w zakładce „Sprawdź się” od 4 do 8 (można zadania wyświetlić na tablicy multimedialnej). Po wyznaczonym czasie, do każdego zadania podchodzi chętna osoba do tablicy i zapisuje rozwiązanie – pozostali weryfikują poprawność rozwiązania (można również wyświetlić odpowiedź na tablicy multimedialnej, która jest pod każdym zadaniem).

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie przykładowych pytań lub może również przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot!, Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów. Uczniowie odpowiadają na pytania: Od czego zależą produkty reakcji alkinu z manganianem(VII) potasu? Jakie produkty powstają w reakcji alkinu terminalnego i nieterminalnego z manganianem(VII) potasu w środowisku kwasowym? Jaki produkt otrzymujemy w wyniku reakcji alkinu w środowisku obojętnym z manganianem(VII) potasu?

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 w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się” pozostałe ćwiczenia, 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. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Od czego zależą produkty reakcji alkinu z manganianem(VII) potasu?

• Jakie produkty powstają w reakcji alkinu terminalego i nieterminalnego z manganianem(VII) potasu w środowisku kwasowym?

• Jaki produkt otrzymujemy w wyniku reakcji alkinu w środowisku obojętnym z manganianem(VII) potasu?

2. Doświadczenie chemiczne: „Badanie reakcji acetylenu w obecności manganianu(VII) potasu w środowisku kwasowym”

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw laboratoryjny z łapami, kolba kulista z rurką boczną i wężykiem odprowadzającym zakończonym rurką szklaną, wkraplacz, kolba ssawkowa z wężykiem odprowadzającym i korkiem z otworem na rurkę szklaną, statyw do probówek, probówki, pipety.

Odczynniki chemiczne: woda destylowana, karbid (węglik wapnia), alkoholowy roztwór fenoloftaleiny, 0,1 M roztwór manganianu(VII) potasu, stężony kwas siarkowy(VI), woda wapienna, etanol.

Instrukcja wykonania:

• W kolbie kulistej umieść kilka kawałków karbidu i dodaj kilka kropel fenoloftaleiny.

• Na kolbie kulistej umieść wkraplacz i nalej do niego mieszaniny wody z etanolem w stosunku 1:1.

• Do kolby ssawkowej wlej roztwór manganianu(VII) potasu oraz dodaj kilka cmIndeks górny 3³ kwasu siarkowego(VI). Zamknij kolbę korkiem i umieść w korku rurkę odprowadzającą od kolby kulistej, zanurzając ją w roztworze manganianu.

• Wlej kilka cmIndeks górny 3³ wody wapiennej do probówki i umieść w niej wężyk od kolby ssawkowej.

• Uwolnij wkraplaczem wodę do karbidu.

• Obserwuj zmiany.

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Karta pracy ucznia: