Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Aromatyczne kwasy karboksylowe‑czyli o kwasach benzoesowym i salicylowym?

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

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 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:

• porównuje właściwości chemiczne i fizyczne kwasu benzoesowego i kwasu salicylowego;

• pisze równania reakcji otrzymywania kwasu salicylowego i benzoesowego;

• wymienia zastosowania kwasu benzoesowego i kwasu salicylowego oraz ich pochodnych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• wirtualne laboratorium;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika gadająca ściana;

• technika bateria.

Formy pracy:

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca indywidualna;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami/tablety, smartfony z dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zainteresowanie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania: Jaki lek stosujecie przy przeziębieniu, grypie? Czym jest aspiryna i czy potraficie narysować jej wzór półstrukturalny? Czym są konserwanty? Jakie znacie? Jakie związki chemiczne są ich prekursorami i czy związki te są również prekursorami aspiryny?

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

3. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Od jakiego związku chemicznego pochodzi aspiryna?

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie pracują w parach. Zadaniem każdej pary jest wypisanie zastosowań kwasu benzoesowego i kwasu salicylowego w zeszytach. Uczniowie w tym celu korzystają z e‑materiału w sekcji „Przeczytaj”, mogą też wykorzystywać inne dostępne źródła informacji. Po wyznaczonym czasie, chętna para uczniów odczytuje swoje notatki. Inni uczniowie mogą uzupełnić wypowiedzi kolegów.

2. Uczniowie mają za zadanie odszukać reakcje charakterystyczne dla kwasu benzoesowego i salicylowego dotyczące ich wykrywania w produktach spożywczych z wykorzystaniem dostępnych źródeł informacji. Zadaniem uczniów jest również zaplanowanie doświadczenia pozwalającego na identyfikację obu kwasów w dowolnym produkcie spożywczym. Po wyznaczonym czasie, chętna para uczniów prezentuje na forum klasy swoją propozycję. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.

3. Eksperyment chemiczny – „Wykrywanie kwasu benzoesowego i salicylowego w badanym produkcie”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy, rozdaje karty pracy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

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

5. Uczniowie pracują w grupach, nauczyciel rozdaje arkusze papieru A3, mazaki. Zadaniem uczniów jest opracowanie porównania właściwości fizycznych i chemicznych kwasu benzoesowego i salicylowego na podstawie treści z e‑materiału w sekcji „Przeczytaj”. Po wyznaczonym czasie liderzy grup prezentują efekty pracy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana.

6. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu, daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń 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. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10%, zaznaczają karteczkami samoprzylepnymi, 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.

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 planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz karteczki samoprzylepne dla uczniów.

2. Nauczyciel przygotowuje arkusze papieru A3, mazaki, glutaki.

3. Doświadczenie chemiczne: „Wykrywanie kwasu benzoesowego i salicylowego w badanym produkcie”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statywy do probówek, pipety, zlewki, palniki, trójnogi z siatkami ceramicznymi.

Odczynniki chemiczne: wodny roztwór chlorku żelaza(III), próbka produktu owocowo‑warzywnego do badania, woda destylowana, trójnóg, siatka metalowa.

Instrukcja wykonania:

• W zlewce umieść 10 g preparatu do badania, następnie dodaj 50 dmIndeks górny 3³ wody destylowanej i całość dokładnie wymieszaj.

• Roztwór podgrzej i przesącz.

• Ok. 1 cmIndeks górny 3³ przesączu umieść w probówce i dodaj kilka kropel roztworu chlorku żelaza(III).

• Obserwuj zachodzące zmiany.

Pomarańczowa barwa świadczy o obecności kwasu benzoesowego, fioletowa świadczy o obecności kwasu salicylowego. Kwas salicylowy nie jest dopuszczalnym środkiem konserwującym w Polsce.

4. Karta charakterystyki chlorku żelaza(III).

5. Karta pracy ucznia: