Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Daria Szeliga, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jakim reakcjom ulegają cykloalkany?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych.

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną.

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:

  • pisze i uzgadnia równania reakcji spalania cykloalkanów;

  • pisze i uzgadnia równania reakcji chlorowania i bromowania cykloalkanów;

  • nazywa produkty reakcji substytucji rodnikowej cykloalkanów

  • porównuje reaktywność cyklopropanu i cyklobutanu w stosunku do pozostałych cykloalkanów;

  • uzasadnia wysoką reaktywność cykloalkanów o najmniejszych masach cząsteczkowych;

  • pisze i uzgadnia równania reakcji addycji dla cyklopropanu i cyklobutanu.

Strategie nauczania:

  • asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

  • dyskusja dydaktyczna;

  • burza mózgów;

  • ćwiczenia uczniowskie;

  • analiza materiału źródłowego;

  • technika gadająca ściana;

  • technika zdań podsumowujących.

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 i 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. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pytania: Jakim reakcjom ulegają cykloalkany?

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

Faza realizacyjna:

  1. Uczniowie mają za zadanie zapisać w zeszytach po dwa równania reakcji spalania całkowitego i niecałkowitego dla wybranych przez siebie cykloalkanów, i określić, jaka substancja jest utleniaczem, a jaka reduktorem, po czym wybrane osoby zapisują równania reakcji na tablicy. Pozostali weryfikują poprawność zapisów.

  2. Chętni uczniowie na forum klasy przypominają, z jakich etapów składa się reakcja substytucji rodnikowej:

  • inicjacja, w której cząsteczka halogenu ulega rozpadowi na dwa rodniki pod wpływem światła;

  • propagacja, w której następuje atak rodnika halogenu na cząsteczkę węglowodoru. Jest to proces wieloetapowy, ponieważ ciągle odtwarzane są nowe rodniki;

  • terminacja – czyli ostatni etap substytucji rodnikowej, w której wolne rodniki łączą się ze sobą. Gdy zabraknie rodników inicjujących, reakcja zostaje zakończona.

  1. Wybrany uczeń zapisuje na tablicy równanie reakcji chlorowania dla cyklopentanu i nazywa powstałą chloropochodną cyklopentanu – chlorocyklopentan.

  2. Nauczyciel odsyła uczniów do grafiki interaktywnej, zawartej w e‑materiale. Uczestnicy zajęć parami zapoznają się z medium bazowym i wykonują polecenie.

  3. Nauczyciel zadaje uczniom na pytanie „Biorąc pod uwagę budowę cykloalkanów i wielkość kątów pomiędzy wiązaniami, które z cykloalkanów są cząsteczkami najbardziej reaktywnymi?” – trwa dyskusja. (Odp. – cyklopropan i cyklobutan to najbardziej reaktywne węglowodory spośród cykloalkanów, ze względu na małe kąty pomiędzy wiązaniami – odpowiednio 60° i 90°. Z tego względu w tych cząsteczkach występują duże naprężenia, wpływające na ich nietrwałość.)

  4. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na pięć grup, rozdaje arkusze papieru A4, mazaki. Uczniowie zapoznają się z treściami w e‑materiale, po czym – z wykorzystaniem techniki gadająca ściana – prezentują efekty pracy i wyjaśniają na forum przebieg poszczególnych reakcji addycji:

  • grupa I – cyklopropan: addycja bromu;

  • grupa II – cyklopropan: addycja wodoru;

  • grupa III – cyklopropan: addycja kwasu siarkowego(VI);

  • grupa IV – cyklopropan: addycja wody w środowisku kwasowym);

  • grupa V – cyklobutan: addycja wodoru.

  1. 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 uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

  1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają cenkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia, wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy.

  2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:

  • Przypomniałem/łam sobie, że...

  • Co było dla mnie łatwe...

  • Dziś nauczyłam/łem się...

  • Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może zostać wykorzystana podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

  1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

  • Co to są cykloalkany?

  • Jakimi właściwościami chemicznymi charakteryzują się cykloalkany?

  • Jakim reakcom chemicznym ulegają cykloalkany?

  1. Nauczyciel przygotowuje arkusze papieru A4, mazaki i masę wielokrotnie klejącą.

Sprawdź się