Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Jakie są rodzaje katalizatorów i w jaki sposób wpływają na szybkość reakcji chemicznej?
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
IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:
4) porównuje wartość energii aktywacji przebiegającej z udziałem i bez udziału katalizatora.
Zakres rozszerzony
IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:
6) porównuje wartość energii aktywacji przebiegającej z udziałem i bez udziału katalizatora; wyjaśnia działanie katalizatora na poziomie molekularnym.
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:
wymienia rodzaje katalizatorów;
analizuje wykres zależności zmian energii wewnętrznej od czasu (bez udziału katalizatora i z katalizatorem);
proponuje doświadczenie obrazujące wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej.
Strategie:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
WEBQUEST;
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
film samouczek;
technika zdań podsumowujących.
Forma pracy:
praca zbiorowa;
praca w grupach;
praca w parach;
praca indywidualna.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami/smartfony/tablety z dostępem do internetu;
podręczniki tradycyjne;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
rzutnik multimedialny;
tablica interaktywna/tablica.
Przebieg zajęć
Faza wstępna
Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytania: Czy reakcję chemiczną możemy przyspieszyć? Jeśli tak, to z użyciem jakich czynników? Z czym się Wam kojarzy pojęcie katalizator? Jakie znacie przykłady katalizatorów?
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół zadanych pytań nauczyciela.
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji.
Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.
Faza realizacyjna
Na podstawie burzy mózgów z fazy wstępnej uczniowie wymieniają czynniki wpływające na przyśpieszenie reakcji chemicznej, a wybrany przez nauczyciela moderator zapisuje wymienione czynniki na tablicy.
Uczniowie konfrontują wymienione przez nich czynniki wpływające na przyśpieszenie reakcji chemicznej z dostępnym materiałem źródłowym, w tym z e‑materiałem.
Metoda WEBQUEST: Uczniowie są podzieleni przez nauczyciela na czteroosobowe grupy. Nauczyciel wyjaśnia, że zadaniem uczniów będzie przygotowanie wspólnej grupowej prezentacji, np. z wykorzystaniem aplikacji Google Prezentacje, na wybrane tematy:
kataliza homogeniczna;
kataliza heterogeniczna;
autokataliza;
biokataliza.
Nauczyciel przydziela losowo zagadnienia grupom, tak żeby wszystkie tematy były zaopiekowane. Prezentacja powinna zacząć się od omówienia ogólnego pojęcia katalizy, powinna zawierać opis podanej reakcji oraz minimum 5 przykładów reakcji. Uczniowie powinni ocenić skalę tych reakcji na arenie odkryć międzynarodowych. Podopieczni mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału.
Grupy przystępują do pracy. Nauczyciel wspiera uczniów w odnajdywaniu informacji, jakie mogą być przydatne do prezentacji.
Uczniowie przedstawiają swoje fragmenty prezentacji. Nauczyciel monitoruje czas każdej prezentacji, tak by wszystkie grupy zdążyły zaprezentować rezultaty swojej pracy. Weryfikuje ich poprawność i wyjaśnia ewentualne błędy.
Nauczyciel wyznacza asystenta do przeprowadzenia eksperymentu – Badanie wpływu soli miedzi(II) na reakcję kwasu solnego z metalicznym cynkiem (patrz instrukcja w materiale pomocniczym).
Na podstawie obserwacji uczniowie wnioskują i swoją interpretację przedstawiają na forum klasy. Nauczyciel kontroluje poprawność wyciągniętych wniosków i podsumowuje całość eksperymentu.
Uczniowie w parach projektują doświadczenie ukazujące wpływ dowolnego katalizatora na szybkość reakcji, po czym na forum omawiają swoją propozycję. Nauczyciel weryfikuje propozycje uczniów i podsumowuje.
Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe – film samouczek.
Faza podsumowująca
Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania:
W jaki sposób można wpłynąć na szybkość reakcji chemicznej?
Wyjaśnij, na czym polega teoria zderzeń?
Co to jest katalizator, a czym jest inhibitor?
Jakie znasz rodzaje katalizatorów?
Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie gromadzą w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Co było dla mnie łatwe...
Czego się nauczyłam/łem...
Co sprawiało mi trudność ...
Praca domowa:
Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń zawartych w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Film samouczek może być wykorzystany przez uczniów podczas przygotowania się do kartkówki.
Materiały pomocnicze:
Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek, pipeta, łyżeczka do odczynników.
Odczynniki chemiczne: kwas solny, nieorganiczna sól miedzi(II), opiłki cynku.
Instrukcja wykonania doświadczenia:
W probówce umieść opiłki cynku.
Wlej do probówki z cynkiem kwas solny o stężeniu 1 .
Obserwuj zmiany przez dwie minuty.
Dodaj nieorganiczną sól miedzi(II).
Obserwuj zmiany.
Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
W jaki sposób można wpłynąć na szybkość reakcji chemicznej?
Wyjaśnij, na czym polega teoria zderzeń?
Co to jest katalizator, a czym jest inhibitor?
Jakie znasz rodzaje katalizatorów?