Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Jak przebiega addycja i w alkinach?
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): , , , , trimeryzacji etynu; pisze odpowiednie równania reakcji.
Zakres rozszerzony
XIII: Węglowodory. Uczeń:
6) opisuje właściwości chemiczne alkinów na przykładzie reakcji: spalania, addycji: , i , , i , , 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:
pisze równania reakcji addycji cząsteczek chlorowodoru i bromowodoru do cząsteczek alkinów;
wyjaśnia mechanizm addycji elektrofilowej cząsteczek chlorowodoru i bromowodoru do cząsteczek alkinów;
wyjaśnia, na czym polega reguła Markownikowa.
Strategie nauczania:
asocjacyjna.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
modelowanie;
symulacja interaktywna;
technika zdań podsumowujących.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w parach;
praca w grupach;
praca całego zespołu klasowego.
Środki dydaktyczne:
modele kulkowo‑pręcikowe;
tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu/smartfony, tablety;
rzutnik multimedialny;
aplikacja Kahoot!/Quizizz.
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytanie: Na czym polega reakcja addycji fluorowcowodorów do alkinów?
Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Na czym polega reakcja addycji?
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Faza realizacyjna:
Symulacja interaktywna. Uczniowie w parach analizują symulację interaktywną przedstawiającą wizualizację przebiegu addycji HBr i HCl w alkinach. Rozwiązują zawarte w medium zadania.
Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy, rozdaje modele kulkowo‑pręcikowe. Każda grupa ma za zadanie wybranie dowolnego alkinu i zbudowanie modelu jego cząsteczki. Następnie uczniowie mają za zadanie przyłączyć cząsteczkę chlorowodoru lub bromowodoru do atomów węgla wiązania potrójnego, kosztem rozerwania jednego z wiązań. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów, wspiera ich i zatwierdza poprawność wykonania zadania.
Uczniowie nazywają cząsteczki, których modele skonstruowali i przedstawiają pozostałym uczniom w klasie, którzy weryfikują poprawność podanej nazwy związku chemicznego.
Chętny uczeń tłumaczy regułę Markownikowa i uczniowie szukają wśród modeli tych cząsteczek, które spełniają oraz nie spełniają tej reguły. W przypadkach niespełniających tej reguły uczniowie poprawiają model na właściwy.
Uczniowie mają za zadanie dołączyć kolejną cząsteczkę chlorowodoru lub bromowodoru do utworzonego uprzednio modelu, pamiętając o regule Markownikowa. Uczniowie nazywają powstałe cząsteczki związków chemicznych na forum klasy.
Wybrani uczniowie z każdej grupy zapisują równanie reakcji chemicznej addycji fluorowcowodoru do alkinu na podstawie swojego modelu na tablicy. Uczniowie zapisują również sumaryczną reakcję chemiczną (przyłączenia 2 moli cząsteczek fluorowcowodoru do 1 mola cząsteczek alkinu).
Nauczyciel lub chętny uczeń tłumaczą mechanizm addycji elektrofilowej na podstawie wybranej reakcji z zapisanych na tablicy, zadając przy tym pytania pomocnicze dla uczniów:
Jakie występuje wiązanie chemiczne w cząsteczkach i ?
Jaki ładunek zlokalizowany jest wokół wiązań pi?
W jaki sposób powstaje karbokation?
Jaki ładunek występuje na jednym z atomów węgla po przyłączeniu atomu wodoru?
Na skutek czego powstaje chlorowy/bromowy produkt addycji?
Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę i umiejętności wykonując kolejno ćwiczenia w e‑materiale w zakładce „Sprawdź się” od 5 do 8 (można zadania wyświetlić na tablicy multimedialnej). Po wyznaczonym czasie na każde zadanie, chętny uczeń podchodzi do tablicy i zapisuje rozwiązanie, pozostali uczniowie weryfikują poprawność rozwiązania (można również wyświetlić odpowiedź na tablicy multimedialnej, która jest pod każdym zadaniem).
Faza podsumowująca:
Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie przykładowych pytań lub nauczyciel może przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot!/ Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów. Uczniowie odpowiadają na pytania:
Zgodnie z jakim mechanizmem zachodzi reakcja addycji fluorowcowodorów do alkinów?
Jaka drobina pełni funkcję elektrofila a jaka nukleofila?
Dlaczego addycja do alkinów zachodzi zgodnie z mechanizmem elektrofilowym, skoro w zapisie mechanizmu odnotowujemy obecność zarówno czynnika elektrofilowego, jak i nukleofilowego?
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 – „Sprawdź się”.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Symulacja interaktywna może być wykorzystana przez uczniów jako utrwalenie wiadomości i umiejętności przed pracą kontrolną lub przez uczniów nieobecnych na lekcji jako uzupełnienie luk kompetencyjnych.
Materiały pomocnicze:
Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Zgodnie z jakim mechanizmem zachodzi reakcja addycji fluorowcowodorów do alkinów?
Jaka drobina pełni funkcję elektrofila a jaka nukleofila?
Dlaczego addycja do alkinów zachodzi zgodnie z mechanizmem elektrofilowym, skoro w zapisie mechanizmu odnotowujemy obecność zarówno czynnika elektrofilowego, jak i nukleofilowego?
Nauczyciel zamiast modeli kulkowo‑pręcikowych może przygotować plastelinę i wykałaczki/zapałki.