Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Anna Daniewicz, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: Chemia
Temat: Budowa i zastosowanie hydroksykwasów.
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:
10) opisuje budowę oraz występowanie i zastosowania hydroksykwasów (np. kwasu mlekowego i salicylowego).
Zakres rozszerzony:
XII Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:
6) wyjaśnia zjawisko izomerii optycznej; wskazuje centrum stereogeniczne (asymetryczny atom węgla); rysuje wzory w projekcji Fischera izomerów optycznych: enancjomerów i diastereoizomerów; uzasadnia warunki wystąpienia izomerii optycznej w cząsteczce związku o podanej nazwie lub o podanym wzorze; ocenia, czy cząsteczka o podanym wzorze stereochemicznym jest chiralna;
XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:
11) opisuje budowę hydroksykwasów; wyjaśnia możliwość tworzenia estrów międzycząsteczkowych (laktydy, poliestry) i wewnątrzcząsteczkowych (laktony) przez niektóre hydroksykwasy; pisze odpowiednie równania reakcji; opisuje występowanie i zastosowania hydroksykwasów (np. kwasu mlekowego i salicylowego).
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji
kompetencje cyfrowe
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się
Cele operacyjne:
Uczeń:
opisuje zastosowanie wybranych hydroksykwasów;
opisuje budowę hydroksykwasów;
przedstawia za pomocą wzorów stereochemicznych i projekcyjnych enancjomery kwasu mlekowego;
ocenia, który hydroksykwas jest chiralny.
Strategia nauczania:
asocjacyjna.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
technika gadająca ściana;
technika zdań podsumowujących.
Formy zajęć:
praca w grupach;
praca zbiorowa;
praca indywidualna.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;
rzutnik multimedialny;
tablica interaktywna/tablica;
pisak/kreda;
podręczniki;
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania, zaciekawiając tematem. Przykładowe pytania:
Co oznacza termin związek optycznie czynny?
Co tzn., że kwas mlekowy jest związkiem optycznie czynnym?
Jaki są zastosowania kwasu salicylowego?
Gdzie wykorzystuje się kwas mlekowy?
Który hydroksykwas stosuje się przy produkcji serków topionych?
Który hydroksykwas stosuje się jako konserwant w napojach owocowych?
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów w odniesieniu do izomerii optycznej.
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji.
Faza realizacyjna:
Nauczyciel dzieli klasę na czteroosobowe grupy. Każda grupa otrzymuje karteczkę z nazwą systematyczną i zwyczajową wybranych dwóch hydroksykwasów (chiralny i achiralny), a także niezbędne materiały: mazaki, duże kartki (rozmiar np.: A2), kartki (rozmiar A4). Zadaniem uczniów jest narysowanie wzoru półstrukturalnego wybranego hydroksykwasu na kartce A4 i ocena, czy jest to związek chiralny. Lider grupy przedstawia rozwiązanie na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność rozwiązania.
Kolejnym zadaniem jest narysowanie wzorów perspektywicznych i projekcyjnych (w konfiguracji L i D) enancjomerów wybranego hydroksykwasu. Lider grupy przedstawia rozwiązanie na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność rozwiązania.
Kolejnym zadaniem uczniów jest przygotowanie plakatu w formie mapy myśli na temat zastosowania czterech dowolnych hydroksykwasów. W czasie realizacji tego zadania uczniowie mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału. Po zakończonej pracy liderzy grup prezentują plakaty na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana.
Samodzielna praca uczniów z e‑materiałem. Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując polecenia załączone do medium.
Faza podsumowująca:
Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Przykładowe polecenia i pytania skierowane do uczniów:
Na czym polega chiralność?
Czym są enancjomery?
Co to jest asymetryczny atom węgla?
Gdzie znajdują zastosowanie kwasy: salicylowy, mlekowy, jabłkowy, cytrynowy, winowy itp.?
Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Czego dziś się nauczyłem/łam...
Co było dla mnie łatwe...
Co sprawiło mi trudność...
Praca domowa:
Nauczyciel prosi o wykonanie ćwiczeń zawartych w e‑materiale - sprawdź się.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Mapa pojęciowa może być wykorzystana przez uczniów podczas samodzielnej pracy na lekcji lub przed wykonaniem ćwiczeń dołączonych do medium. Medium może być również wykorzystane podczas odrabiania zadania domowego
Materiały pomocnicze:
1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Na czym polega chiralność?
Co to są enancjomery?
Co to jest asymetryczny atom węgla?
Gdzie znajdują zastosowanie kwasy: salicylowy, mlekowy, jabłkowy, cytrynowy, winowy itp.?
Potrzebne:
duże arkusze papieru (np.: rozmiar A2);
mazaki;
kartki (rozmiar A4);
kartki z nazwami systematycznymi i zwyczajowymi hydroksykwasów (każda grupa – 2 przykłady; jeden hydroksykwas chiralny(@), drugi achiralny):
I para: kwas hydroksyetanowy i kwas 3‑hydroksybutanowy(@);
II para: kwas 2‑hydroksypropanowy(@) i 4‑hydroksybutanowy;
III para: kwas 2‑hydroksybutanowy(@) i kwas hydroksyetanowy;
IV para: kwas 2‑hydroksybutanodiowy(@) i kwas 3‑hydroksypropanowy;
V para: kwas 2,3‑dihydroksypropanowy(@) i kwas 4‑hydroksybutanowy;
VI para: kwas 2‑hydroksypropanowy(@) i kwas 3‑hydroksypropanowy;
VII para: kwas 3‑hydroksybutanowy(@) i kwas 4‑hydroksybutanowy;
VIII para: kwas 2‑hydroksybutanowy(@) i kwas 3‑hydroksypropanowy.