Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Czy litowce reagują z wodą?

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

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

4) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla Na, Mg, Ca, Al, Zn, Fe, Cu), wody (dla Na, K, Mg, Ca), kwasów nieutleniających (dla Na, K, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Mn, Cr), rozcieńczonego i stężonego roztworu kwasu azotowego(V) oraz stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) (dla Al, Fe, Cu, Ag).

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

3) analizuje i porównuje właściwości fizyczne i chemiczne metali grup 1. i 2.;
5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla Na, Mg, Ca, Al, Zn, Fe, Cu), wody (dla Na, K, Mg, Ca), kwasów nieutleniających (dla Na, K, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Mn, Cr), rozcieńczonego i stężonego roztworu kwasu azotowego(V) oraz stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) (dla Al, Fe, Cu, Ag).

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:

• analizuje doświadczenie (wykonane w formie pokazu) chemiczne reakcji sodu z wodą;

• opisuje obserwacje, wyciąga wnioski z przeprowadzonego doświadczenia chemicznego;

• pisze równania reakcji litowców z wodą w formie cząsteczkowej oraz jonowej skróconej;

• formułuje wniosek dotyczący aktywności litowców na podstawie reakcji z wodą.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• eksperyment chemiczny;

• grafika interaktywna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• dyskusja dydaktyczna;

• róża wiatrów.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytanie uczniom: Co się stanie z kawałkiem sodu, który wrzucimy do wody?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie odpowiadają na postawione pytanie: Jak sprawdzić, jakie produkty powstały w reakcji sodu z woda?

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. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji sodu z wodą”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, który w jego obecności przeprowadzi eksperyment, rozdaje karty pracy uczniom. Uczeń asystent wybiera odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne i przeprowadza kolejno czynności podane w instrukcji opisanej materiałach pomocniczych. Pozostali uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują przebieg eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Chętne osoby, na forum całej klasy, prezentują swoje efekty pracy, pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność merytoryczną. Równanie reakcji chemicznej chętny uczeń zapisuje na tablicy celem weryfikacji poprawności zapisu.

2. Chętni lub wskazani uczniowie zapisują równania reakcji pozostałych litowców z wodą na tablicy:                                                                $2 \mathrm{Li}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{LiOH}+{\mathrm{H}}_2$
   $2 \mathrm{K}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{KOH}+{\mathrm{H}}_2$
   $2 \mathrm{Rb}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{RbOH}+{\mathrm{H}}_2$
   $2 \mathrm{Cs}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{CsOH}+{\mathrm{H}}_2$
   $2 \mathrm{Fr}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{FrOH}+{\mathrm{H}}_2$

3. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Który z litowców będzie najmniej gwałtownie reagował z wodą, a który najmniej i z czego to wynika?

4. Nauczyciel poleca uczniom pracę w parach z grafiką interaktywną. Uczniowie zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

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

Faza podsumowująca:

1. Róża wiatrów (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel poprzez zastosowanie tego narzędzia może dokonać ewaluacji zajęć, umieszczając nazwy elementu podlegającego ocenie, np. atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji i etc. Przygotowaną „różę” nauczyciel rozdaje uczniom i prosi o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie w ramach podsumowania, po wcześniej analizie.

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:

Grafikę interaktywną uczniowie mogą wykorzystać, przygotowując się do zajęć lub mogą jej użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą wykorzystać to narzędzie celem uzupełnienia luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje do ewaluacji lekcji różę wiatrów. Róża wiatrów jest jedną z graficznych metod pozwalających ocenić jednocześnie wiele elementów zajęć. W przypadku ewaluacji zajęć, na osiach w miejsce kierunku umieść się nazwę elementu podlegającego ocenie (atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji). Liczba osi jest dowolna i może być rozbudowywana w zależności od potrzeb. Linię osi podziel na odcinki i przypisz im odpowiednie wartości – od 1 do 10 lub skalę ocen 1‑6. Tak przygotowaną „różę” rozdaj uczestnikom i poproś o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu.

2. Doświadczenie chemiczne: „Badanie reakcji sodu z wodą”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny:

Odczynniki chemiczne:

Instrukcja wykonania:

• Mały kawałeczek, osuszonego z nafty, sodu wrzuć do krystalizatora wypełnionego wodą i kilkoma kroplami fenoloftaleiny.

• Obserwuj zmiany.

• Na krystalizator nałóż lejek, tak żeby go przykryć, a do wylotu lejka przyłóż wylotem probówkę (do góry dnem) w celu zebrania wodoru.

• Po skończonej reakcji probówkę zatkaj korkiem, zapal łuczywko i płomieniem przyłóż do wylotu probówki, po wcześniejszym usunięcia korka.

• Obserwuj zmiany.

Obserwacje: Sód skacze po powierzchni wody, intensywnie wydziela się bezbarwny i bezwonny gaz, roztwór zabarwia się na malinowo. Sód całkowicie roztwarza się. Po przyłożeniu zapalonego łuczywka do wylotu probówki słychać było szczeknięcie, a gaz z probówki spalał się bardzo jasnym płomieniem.

Wniosek: W wyniku reakcji sodu z wodą powstaje wodorotlenek sodu. Roztwór ma odczyn zasadowy. Wydzielającym się gazem jest wodór.

Równanie reakcji chemicznej w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej:            $2 \mathrm{Na}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 \mathrm{NaOH}+{\mathrm{H}}_2$

$2 \mathrm{Na}+2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to 2 {\mathrm{Na}}^{+}+2 {\mathrm{OH}}^{-}+{\mathrm{H}}_2$

3. Karta charakterystyki sodu.

4. Karta pracy ucznia: