Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie zachowania wybranych tlenków wobec zasad.

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

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

4) opisuje typowe właściwości chemiczne tlenków pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 20, w tym zachowanie wobec wody, kwasów i zasad; pisze odpowiednie równania reakcji w formie cząsteczkowej i jonowej.

Zakres rozszerzony

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

4) opisuje typowe właściwości chemiczne tlenków pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 20 oraz $\text{Cr}$, $\text{Cu}$, $\text{Zn}$, $\text{Mn}$ i $\text{Fe}$, w tym zachowanie wobec wody, kwasów i zasad; pisze odpowiednie równania reakcji w formie cząsteczkowej i jonowej.

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:

• przeprowadza doświadczenie chemiczne, w którym bada reaktywność wybranych tlenków z roztworem wodorotlenku;

• pisze równania reakcji tlenków z roztworami wodorotlenków w formie cząsteczkowej oraz jonowej‑skróconej.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• eksperyment chemiczny;

• wirtualne laboratorium;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• róża wiatrów

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• tablica interaktywna/tablica, kreda/pisak;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Jaka jest różnica między tlenkami kwasowymi a amfoterycznymi pod kątem ich reaktywności?

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

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

Faza realizacyjna:

1. Eksperyment chemiczny – „Badanie reaktywności tlenków z roztworami wodorotlenków”. Nauczyciel rozdaje karty pracy, uczniowie dobierają się w grupy, wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne, przygotowane wcześniej przez prowadzącego, układają zasady instrukcji. Po czym chętne osoby na forum prezentuje te zasady, a nauczyciel weryfikuję poprawność. Następnie wszyscy samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

2. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego.

3. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Czym różnią się tlenki kwasowe od amfoterycznych pod kątem ich reaktywności? Powrót do fazy wstępnej i konfrontacja wiedzy.

4. Ćwiczenia w pisaniu równań reakcji tlenków z wodorotlenkami w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej na tablicy – nauczyciel podaje różne przykłady.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętna osoba z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel, w razie potrzeby, koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

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 na podsumowanie, 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:

Wirtualne laboratorium może zostać wykorzystane podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

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 reaktywności tlenków z roztworami wodorotlenków”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny:

• probówki,

• statywy do probówek,

• łyżeczki,

• pręciki szklane;

• pipety.

Odczynniki chemiczne:

• roztwór wodny $\text{KOH}$ o stężeniu $4 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$ oraz $6 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$

• alkoholowy roztwór fenoloftaleiny,

• tlenki: ${\text{P}}_4{\text{O}}_{10}$, $\text{CaO}$, ${\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$.

Instrukcja:

• Do dwóch probówek umieszczonych w statywie wlej po $2 {\text{cm}}^3$ wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu $4 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$ oraz jedną kroplę alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

• Do pierwszej dodaj łyżeczkę tlenku fosforu($\text{V}$).

• Zawartość zamieszaj i obserwuj zachodzące zmiany.

• Do drugiej probówki dodaj łyżeczkę tlenku wapnia.

• Zawartość wymieszaj i obserwuj zachodzące zmiany.

• Do trzeciej probówki wlej $2 {\text{cm}}^3$ wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu $6 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$, a następnie wsyp $1/3$ łyżeczki tlenku chromu($\text{III}$).

• Zawartość wymieszaj i obserwuj zachodzące zmiany.

Przykładowe obserwacje:

• Probówka 1: tlenek roztwarza się, malinowy roztwór odbarwia się.

• Probówka 2: brak widocznych objawów reakcji.

• Probówka 3: tlenek roztwarza się, roztwór zabarwia się na zielono.

Przykładowe wnioski:

• Tlenek fosforu($\text{V}$) oraz tlenek chromu($\text{III}$) roztwarzają się w roztworze wodorotlenku potasu prowadząc do otrzymania soli. Tlenek wapnia nie reaguje z wodorotlenkiem.

3. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

4. Karta pracy ucznia: