Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak w wodzie zachowują się kwasy karboksylowe?

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:

3) pisze równania dysocjacji elektrolitycznej rozpuszczalnych w wodzie kwasów karboksylowych i nazywa powstające w tych reakcjach jony.

Zakres rozszerzony

XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:

3) pisze równania dysocjacji elektrolitycznej rozpuszczalnych w wodzie kwasów karboksylowych i nazywa powstające w tych reakcjach jony.

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:

• bada, które kwasy karboksylowe rozpuszczają się w wodzie, a które są praktycznie nierozpuszczalne;

• wyjaśnia, jakie wiązania są odpowiedzialne za rozpuszczanie się kwasów karboksylowych w wodzie;

• pisze i uzgadnia równania dysocjacji elektrolitycznej kwasów karboksylowych i nazywa powstające w tych reakcjach jony;

• wyjaśnia, jaki wpływ ma wprowadzenie dodatkowego podstawnika elektroujemnego na moc kwasu karboksylowego;

• analizuje teorię kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego w odniesieniu do kwasów karboksylowych;

• oblicza wartość stałej dysocjacji kwasowej i pH roztworu kwasu karboksylowego.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• animacja;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• eksperyment;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami z dostępem do Internetu, słuchawki/smafrtony, tablety;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda;

• aplikacja Mentimeter.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

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

• Czy wiesz, że kwasy karboksylowe znajdują się w produktach spożywczych?

• Co się stanie jeśli wyizolujemy z tych produktów czyste kwasy karboksylowe i będziemy chcieli rozpuścić je w wodzie?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia „dysocjacja elektrolityczna”. Nauczyciel może wykorzystać aplikację Mentimeter z wykorzystaniem tabletów/smartfonów.

3. Ustalenie celów lekcji: nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.

4. Zasady BHP: nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji chemicznych, które będą używane na lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Eksperyment – pokaz uczniowski. Nauczyciel wskazuje asystenta do przeprowadzenia eksperymentu chemicznego w formie pokazu “Badanie pH wodnego roztworu kwasu octowego, oleinowego i stearynowego” i rozdaje karty pracy uczniom. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezę, zapisują w kartach pracy.  Podczas przebiegu doświadczenia uczniowie obserwują zmiany, zapisują w kartach pracy. Po zakończeniu eksperymentu asystent zadaje kolegom i koleżankom pytanie: Jakie są różnice pomiędzy badanymi roztworami kwasów?Uczniowie zgłaszają swoje odpowiedzi. Sformułowane uogólnienia w postaci wniosków uczniowie zapisują w kartach pracy. Zapisują również równania dysocjacji elektrolitycznej.

2. Uczniowie samodzielnie analizują animację „Jak w wodzie zachowują się kwasy karboksylowe?” i sprawdzają zdobytą wiedzę wykonując parami ćwiczenia załączone do animacji.

3. Chętni lub wybrani uczniowie podchodzą do tablicy i zapisują równania dysocjacji elektrolitycznej kwasów karboksylowych wybranych przez nauczyciela, podając nazwy anionów karboksylanowych.

4. Samodzielna analiza materiału źródłowego w e‑materiale dotycząca mocy kwasów i wpływu silnie elektroujemnych podstawników na moc kwasu. Chętni uczniowie wyjaśniają na forum klasy, jaki wpływ ma wprowadzenie dodatkowego podstawnika elektroujemnego na moc kwasu karboksylowego. Nauczyciel kontroluje poprawność merytoryczną wypowiedzi i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

5. Uczniowie analizują treści w e‑materiale dotyczące obliczania wartość stałej dysocjacji kwasowej i pH roztworu kwasu karboksylowego. Nauczyciel proponuje uczniom do rozwiązania przykładowe zadania. Chętni uczniowie rozwiązuje je na tablicy. Nauczyciel sprawdza poprawność rozwiązywanych zadań i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiale kwestie.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując zadania z e‑materiału. Pyta:

• Czy kwas etanowy rozpuszcza się w wodzie?

• Czy kwas metanowy jest lepiej rozpuszczalny w wodzie, niż kwas etanowy?

• Czy kwas stearynowy rozpuszcza się w wodzie?

• Czy kwas butanowy jest lepiej rozpuszczalny w wodzie, niż kwas stearynowy?

• Jak nazywa się anion powstający z dysocjacji elektrolitycznej kwasu benzenokarboksylanowego?

• Jak nazywa się anion powstający z dysocjacji elektrolitycznej kwasu 2‑metylopropanowego?

• Czy kwas fluoroetanowy jest silniejszym kwasem od kwasu etanowego?

• Jeśli kwas jest silniejszy to ma wyższą, czy niższą stałą dysocjacji kwasowej od kwasu słabszego?

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń w e‑materiale – zestaw ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

1. Aplikacja może być wykorzystana podczas przygotowywania się do lekcji lub do sprawdzianu.

Materiały pomocnicze:

1. Kalkulator.

2. Tablica logarytmiczna.

3. Doświadczenie:

   Szkło i sprzęt laboratoryjny:
   probówki, łyżeczka, bagietka, statyw do probówek, pipety.

   Odczynniki chemiczne:
   woda destylowana, kwas octowy, kwas oleinowy, kwas stearynowy, uniwersalny papierek wskaźnikowy, oranż metylowy.

   Instrukcja do doświadczenia:

• W 3 probówkach umieść po 3 cmIndeks górny 3³ wody destylowanej.

• Do każdej probówki z wodą dodaj niewielką ilość podanych kwasów karboksylowych: kwasu octowego, oleinowego i kwasu stearynowego (do jednej probówki jeden kwas) i zbadaj rozpuszczalność w wodzie mieszając zawartość probówki bagietką.

• Sprawdź odczyn w każdej probówce za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego i oranżu metylowego.

4. Karta pracy.

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

• Czy kwas etanowy rozpuszcza się w wodzie?

• Czy kwas metanowy jest lepiej rozpuszczalny w wodzie, niż kwas etanowy?

• Czy kwas stearynowy rozpuszcza się w wodzie?

• Czy kwas butanowy jest lepiej rozpuszczalny w wodzie, niż kwas stearynowy?

• Jak nazywa się anion powstający z dysocjacji elektrolitycznej kwasu benzenokarboksylanowego?

• Jak nazywa się anion powstający z dysocjacji elektrolitycznej kwasu 2‑metylopropanowego?

• Czy kwas fluoroetanowy jest silniejszym kwasem od kwasu etanowego?

• Jeśli kwas jest silniejszy to ma wyższą, czy niższą stałą dysocjacji kwasowej od kwasu słabszego?