Scenariusz zajęć

Autor: Tadeusz Moroń

Przedmiot: chemia

Temat: Czy kwasy mogą reagować z niemetalami?

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

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

9) opisuje typowe właściwości chemiczne kwasów, w tym zachowanie wobec metali, tlenków metali, wodorotlenków i soli kwasów o mniejszej mocy; projektuje i przeprowadza odpowiednie doświadczenia; pisze odpowiednie równania reakcji;

Zakres rozszerzony

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

9) opisuje typowe właściwości chemiczne kwasów, w tym zachowanie wobec metali, tlenków metali, wodorotlenków i soli kwasów o mniejszej mocy; projektuje i przeprowadza odpowiednie doświadczenia; pisze odpowiednie równania reakcji;

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:

• omawia, w jakich warunkach niemetale reagują z kwasami;

• podaje przykład reakcji kwasu z niemetalem z uwzględnieniem produktów reakcji chemicznej;

• planuje i wykonuje doświadczenie, w którym wykaże, że niektóre niemetale reagują z niektórymi kwasami;

• formułuje wnioski dotyczące reakcji niemetali z kwasami.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• mapa pojęć;

• metoda śnieżna kula;

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment – pokaz uczniowski;

• analiza tekstu źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami, z dostępem do Internetu;

• podręczniki tradycyjne;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica;

• kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna

1. Zaciekawienie, dyskusja, rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Podopieczni wspólnie na tablicy interaktywnej tworzą mapę pojęć wokół centralnego zagadnienia „z jakimi substancjami reagują kwasy”, dorysowują kolejne pola, a następnie uzupełniają je o przykłady konkretnych reakcji chemicznych.

2. Metoda śnieżna kula. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Czy kwasy mogą reagować z niemetalami. Uczniowie ustalają odpowiedź na pytanie (w parach, czwórkach, ósemkach itd.), starając się uzasadnić swoją odpowiedź. Po zakończeniu pracy chętna osoba wypowiada się w imieniu wszystkich uczniów.

3. Podsumowaniem tego fragmentu lekcji powinna być konkluzja: „Mechanizm reakcji kwasów z innymi związkami polega na tym, że gdy dana substancja reaguje z kwasem, dostarcza elektrony do jonów ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$, które powstają w wyniku dysocjacji kwasów, np.

   $$\mathrm{Fe} + 2\mathrm{HCl} \to {\mathrm{FeCl}}_2 + {\mathrm{H}}_2\uparrow$$

   co można zapisać jonowo:

   $$\mathrm{Fe} + {\mathrm{2H}}_3{\mathrm{O}}^{+} +2{\mathrm{Cl}}^{-}\to {\mathrm{FeCl}}_2 + {\mathrm{H}}_2\uparrow + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$

   jeżeli zapiszemy bilans jonowo‑elektronowy:

   $$\mathrm{Fe} \to {\mathrm{Fe}}^{2+}+ 2{\mathrm{e}}^{-}$$
   $$2{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}+ 2{\mathrm{e}}^{-}\to {\mathrm{H}}_2\uparrow + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$

   Takimi donorami elektronów są przeważnie metale. Niemetale przeważnie są akceptorami elektronów, więc nie mogą oddać elektrów jonowi oksoniowemu. Dlatego niemetale na ogół nie reagują z rozcieńczonymi kwasami”.         W niektórych przypadkach kwasy utleniające jednak reagują z niemetalami.

4. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.

5. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.

Faza realizacyjna

1. Praca w wirtualnym laboratorium. Uczniowie samodzielnie pracują w laboratorium. Na podstawie wykonanych eksperymentów zapisują notatki i wyciągają wnioski. Podejmują próby samodzielnie napisać równania zachodzących reakcji chemicznych.

2. Uczniowie konfrontują swoje równania z informacjami zawartymi w treści e‑materiału.

3. Pokaz uczniowski. Uczeń asystent w obecności nauczyciela przeprowadza eksperyment „Badanie reakcji kwasu siarkowego(VI) z niemetalami” (instrukcja w materiale pomocniczym). Uczniowie na forum klasy formułują pytanie badawcze, hipotezę oraz obserwują zmiany, formułują wnioski na forum klasy. Nauczyciel monitoruje poprawność sformułowań. Chętni lub wskazani uczniowie zapisują równania reakcji na tablicy. Prowadzący zajęcia sprawdza poprawność zapisu.

4. Uczniowie formułują wnioski, dotyczące reakcji niemetali z kwasami, a swoje pomysły omawiają na forum. Podsumowująca konkluzja powinna brzmieć: „Reakcje kwasów utleniających i niemetali nie są typowymi reakcjami,  a ich przebieg zależy od warunków przebiegu reakcji”.

Faza podsumowująca

1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania sprawdzając ich wiedzę:

• Jakie muszą być spełnione warunki, by zaszła reakcji między niemetalem a kwasem.

• Jakie produkty otrzymamy w reakcji kwasu azotowego(V) z węglem?

2. Jako podsumowanie nauczyciel zadaje uczniom pytania, które gromadzą w swoim portfolio:

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują ćwiczenia w e‑materiale - zestaw ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium  może być wykorzystane przez uczniów podczas przygotowywania się do lekcji, czy lekcji powtórzeniowej .

Materiały pomocnicze:

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

• Jakie muszą być spełnione warunki, by zaszła reakcji między niemetalem a kwasem?

• Jakie produkty otrzymamy w reakcji kwasu azotowego(V) z węglem?

2. Nauczyciel przygotowuje do eksperymentu odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny, odczynniki chemiczne i instrukcję:

Szkło i sprzęt laboratoryjny:

• dygestorium;

• statyw do probówek;

• łapa do probówek;

• łyżeczka do odczynników;

• pipeta;

• probówki;

• bagietka szklana.

Odczynniki chemiczne:

• stężony kwas siarkowy(VI);

• pył siarkowy;

• fosfor czerwony;

• węgiel.

Instrukcja wykonania:

• Eksperyment przeprowadź w sprawnym dygestorium.

• W probówce umieść 2 cmIndeks górny 3  Indeks górny koniec³ stęż. kwasu siarkowego(VI) i dosyp szczyptę pyłu siarkowego, zawartość wymieszaj bagietką i obserwuj zmiany.
  2. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Jakie muszą być spełnione warunki, by zaszła reakcji między niemetalem a kwasem.

• Jakie produkty otrzymamy w reakcji kwasu azotowego(V) z węglem?