Scenariusz zajęć

Autor: Wioleta Kopek‑Putała, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak zbudowane są mydła?

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

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

10) wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu i bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych.

Zakres rozszerzony

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

10) wyjaśnia, w jaki sposób z glicerydów otrzymuje się kwasy tłuszczowe lub mydła; pisze odpowiednie równania reakcji;

11) wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu; bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych.

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:

• charakteryzuje budowę mydeł;

• wskazuje fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe w budowie mydeł;

• proponuje wzór sumaryczny lub nazwę mydła;

• ocenia, czy związek chemiczny o podanej nazwie można zaliczyć do mydeł;

• otrzymuje mydło przeprowadzając zmydlanie tłuszczów.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• animacja;

• ćwiczenia uczniowskie;

• termometr.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przed lekcją:

Uczniowie mogą wykonać projekt na temat mydła i jego znaczenia w życiu codziennym, który może stanowić fazę wstępną zajęć.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla serię zdjęć związanych z tematem mydeł, mogą to być zdjęcia baniek mydlanych, spływających kropel wody z nieprzemakalnego materiału, kostka domina, znacznik używany w krawiectwie itd. jako inspirację do dyskusji na temat mydła i jego znaczenia w życiu codziennym lub korzysta z wstępu e‑materiału.

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

3. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na pytanie: Czym jest mydło z chemicznego punktu widzenia? Efektem powinno być zdefiniowanie mydła.

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie wspólnie z nauczycielem dokonują podziału uczniów na grupy. Zadaniem uczniów jest wyszukanie w zasobach internetu domowe sposoby otrzymywania mydeł oraz opracowanie odpowiedniego przepisu, który porównają ze sposobem laboratoryjnym.

2. Eksperyment chemiczny – „Otrzymywanie mydła”. Nauczyciel rozdaje karty pracy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne przygotowane na stole laboratoryjnym. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie otrzymują mydło w warunkach laboratoryjnych przeprowadzając zmydlanie tłuszczów (smalec, olej kokosowy) za pomocą wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Uczniowie wykorzystują wyszukane w internecie możliwości „wzbogacenia” mydła substancjami zapachowymi lub barwnikami. Po otrzymaniu mydła uczniowie umieszczają je w przyniesionych formach o ciekawych kształtach, np. muszelkach lub małych foremkach do babek z piasku. Do probówki z ciepłą wodą uczniowie wprowadzają za pomocą bagietki niewielką ilość otrzymanego przez siebie mydła, a następnie wytrząsają probówkę, obserwując zjawisko pienienia się roztworu, typowego dla roztworów mydła. Uczniowie 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 liderów grup efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej chętny uczeń zapisuje na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie. (Nauczyciel zwraca uczniom uwagę, że wykonane mydła nie mogą być zabrane do domu, ani też użyte w celach higienicznych z uwagi całkowite przereagowanie wodorotlenku sodu.)

3. Uczniowie poznają budowę mydła w oparciu o animację z e‑materiału oraz zasoby internetu (np. inne e‑materiały z tematu mydeł), a następnie dokonują omówienia budowy mydeł na forum klasy (zwracają uwagę na jego strukturę jonową). Powrót do fazy wstępnej i skonfrontowanie podanej informacji przez uczniów. Uczniowie wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Ćwiczenia w zapisywaniu wzorów półstrukturalnych i sumarycznych, na przykładzie stearynianu sodu, palmitynianu potasu, oleinianu sodu.

5. Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się”.

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:

1. Przeprowadź wywiad z kosmetyczką lub dermatologiem na temat problemów skórnych i właściwego dbania o skórę z użyciem kosmetyków w tym mydeł leczniczych.

2. Oceń, czy zaproponowana nazwa związku chemicznego jest mydłem – oleinian wapnia, propionian magnezu, maślan metylu.

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Animację można zastosować podczas lekcji dotyczącej procesu mycia i prania lub lekcji powtórzeniowej.

Materiały pomocnicze:

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

2. Doświadczenie chemiczne: „Otrzymywanie mydła”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: trójnóg, palnik gazowy, parownica porcelanowa, małe foremki do babek z piasku.

Odczynniki chemiczne: smalec, wodorotlenek sodu, barwniki i esencje zapachowe.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

• Do parownicy dodaj porcję smalcu i ogrzewaj w płomieniu palnika.

• Następnie ostrożnie dodaj porcję wodnego roztworu wodorotlenku sodu.

• Obserwuj zachodzące zmiany w parownicy i wyczuwalny zapach.

• Zapisz obserwacje i wnioski oraz równanie zachodzącej reakcji chemicznej.

3. Karta charakterystyki susbtancji chemicznej.

4. Karta pracy ucznia: