Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak
Temat: Reakcja alkenów z wodą bromową i chlorową – powstawanie halogenohydryn
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
XIII. Węglowodory. Uczeń:
3) opisuje właściwości chemiczne alkenów na przykładzie reakcji: spalania, addycji (przyłączania): , , HCl, ; polimeryzacji; przewiduje produkty reakcji przyłączenia cząsteczek niesymetrycznych do niesymetrycznych alkenów na podstawie reguły Markownikowa (produkty główne i uboczne); pisze odpowiednie równania reakcji.
Zakres rozszerzony
XIII. Węglowodory. Uczeń:
4) opisuje właściwości chemiczne alkenów na przykładzie reakcji: spalania, addycji: , i , HCl i HBr, , polimeryzacji; przewiduje produkty reakcji przyłączenia cząsteczek niesymetrycznych do niesymetrycznych alkenów na podstawie reguły Markownikowa (produkty główne i uboczne); opisuje zachowanie alkenów wobec wodnego roztworu manganianu(VII) potasu; 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, samokontrola podczas nauki.
Cele operacyjne
Uczeń:
pisze równania reakcji cząsteczek chloru i bromu z alkenami w obecności wody;
identyfikuje produkty powstałe w reakcji wody bromowej i chlorowej z alkenami i proponuje ich wzory strukturalne;
analizuje zmiany wizualne zachodzące podczas reakcji wody bromowej i chlorowej z alkenami;
projektuje doświadczenie chemiczne mające na celu wykrycie wiązania podwójnego w cząsteczce alkenu.
Strategie nauczania:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
pogadanka;
mapa myśli;
analiza tekstu źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
eksperyment uczniowski;
technika zdań podsumowujących.
Formy pracy:
praca zbiorowa;
praca w grupach;
praca indywidualna.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
rzutnik multimedialny;
tablica interaktywna/tablica i kreda, pisak;
podręcznik.
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
Zaciekawienie i pogadanka. Nauczyciel zadaje pytania ze wstępu do lekcji: co powstaje w wyniku reakcji bromu z alkenem? Co się stanie, jeśli w środowisku reakcji znajdą się cząsteczki wody? Czym jest woda chlorowa i bromowa i jak przebiegają reakcje z alkenami w ich obecności? Na czym polega reakcja addycji elektrofilowej?
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Sporządzanie mapy pojęciowej wokół tematu addycji elektrofilowej. Efektem sporządzonej mapy pojęciowej ma być poznanie definicji: addycja, elektrofil. Uczniowie proponują poznane do tej pory rodzaje addycji do wiązania podwójnego, np. addycja chlorowców czy chlorowcowodorów.
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.
Faza realizacyjna:
Uczniowie, na podstawie definicji addycji, proponują produkty reakcji addycji cząsteczki bromu do etenu w obecności wody, zapisując ich wzory na tablicy.
Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej z części „Przeczytaj” w e‑materiale – mechanizm reakcji addycji cząsteczki bromu do etenu. Uczniowie analizują go i porównują produkt reakcji z zaproponowanym wcześniej przez siebie, po czym formułują wniosek dotyczący roli wody w reakcji addycji chlorowców do wiązania podwójnego.
Nauczyciel odwołuje uczniów do symulacji interaktywnej, w której pracują pod dygestorium z wodą bromową/chlorową i różnymi alkenami. Następnie uczniowie rozwiązują w parach zadania załączone do medium.
Eksperyment chemiczny. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje sprzęt i szkło laboratoryjne oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie przeprowadzają eksperyment. Zadaniem uczniów jest wykonanie polecenia nr 1 z części „Przeczytaj”, w którym mają zaproponować problem badawczy, postawić hipotezę, obserwować zmiany podczas eksperymentu i sformułować wnioski. Po wyznaczonym czasie, chętna osoba z każdej grupy zapisuje propozycje rozwiązania problemu na tablicy. Następnie uczniowie wraz z nauczycielem ustalają jedną wspólną wersję i porównują ją z odpowiedzią zamieszczoną w e‑lekcji.
W trakcie dyskusji nauczyciel zadaje uczniom pytanie o warunki zachodzenia reakcji wody bromowej i chlorowej z alkenami.
Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Faza podsumowująca:
Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: co to jest woda bromowa i woda chlorowa? Jakie są korzyści z zastosowania addycji elektrofili do alkenów? Na czym polega reakcja bromu z alkenem w roztworze wodnym?
Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:
Dziś nauczyłem/łam się...
Zrozumiałem/łam, że...
Zaskoczyło mnie...
Dowiedziałem/łam się...
Łatwe było dla mnie...
Trudność sprawiało mi...
Praca domowa:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Uczniowie przygotowują dwa zadania maturalne dotyczące reakcji wody bromowej i chlorowej z alkenami. Zadania mają różnić się od tych zaproponowanych w treści e‑materiału. Uczniowie ustalają punktację za poszczególne zadania i uwzględniają rozwiązanie.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Nauczyciel może wykorzystać symulację interaktywną do pracy przed lekcją. Uczniowie zapoznają się z jego treścią i przygotowują do pracy na zajęciach w ten sposób, żeby móc samodzielnie rozwiązać zadania w temacie.
Materiały pomocnicze:
Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Co to jest woda bromowa i woda chlorowa? Jakie są korzyści z zastosowania addycji elektrofili do alkenów? Na czym polega reakcja bromu z alkenem w roztworze wodnym?
Podręczniki do dyspozycji na lekcji:
K. Dudek‑Różycki , M. Płotek, T. Wichur, Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.
K. Dudek‑Różycki , M. Płotek, T. Wichur, Węglowodory. Repetytorium i zadania, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.
K. H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, tłum. A. Dworak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.
R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, t. 1.
Karty charakterystyk substancji niebezpiecznych – woda chlorowa i bromowa.
Sprzęt i szkło laboratoryjne, odczynniki chemiczne oraz instrukcja wykonania doświadczenia – patrz polecenie nr 1 w e‑materiale.