Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Krzysztof Błaszczak, Aleksandra Marszałek‑Harych

Przedmiot: chemia

Temat: Jak doświadczalnie wyznaczyć rząd reakcji chemicznej oraz rząd reakcji względem poszczególnych substratów?

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

Podstawa programowa

Zakres rozszerzony

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

3) na podstawie równania kinetycznego określa rząd reakcji względem każdego substratu; na podstawie danych doświadczalnych ilustrujących związek między stężeniem substratu a szybkością reakcji określa rząd reakcji i pisze równanie kinetyczne.

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:

  • definiuje pojęcie rzędowości reakcji chemicznej;

  • omawia metody wyznaczania rzędu reakcji chemicznej;

  • analizuje wykresy zależności stężenia molowego substratu od czasu dla reakcji o różnej rzędowości;

  • oblicza ubytek masy substratu w trakcie trwania reakcji;

  • określa rząd reakcji chemicznej na podstawie danych doświadczalnych ilustrujących związek między stężeniem substratu a szybkością reakcji.

Strategie nauczania:

  • asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

  • burza mózgów;

  • dyskusja dydaktyczna;

  • film samouczek;

  • analiza materiału źródłowego;

  • ćwiczenia uczniowskie;

  • technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

  • praca zbiorowa,

  • praca w grupach,

  • 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:

  1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Z czym kojarzy Ci się pojęcie rzędowości?

  2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia - rząd reakcji chemicznej.

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

Faza realizacyjna:

  1. Samodzielna analiza materiału źródłowego w e‑materiale dotycząca rzędowości reakcji, po czym nauczyciel inicjuje dyskusję. Nauczyciel czuwa nad poprawnością wypowiedzi i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

  2. Prowadzący zajęcia zapisuje kilka przykładów reakcji chemicznych na tablicy i prosi uczniów, w oparciu o zdobytą wiedzę, o wyznaczenie rzędowości reakcji chemicznych.

  3. Nauczyciel dzieli uczniów na sześć grup, rozdaje kartki A4 i mazaki. Każda grupa ma opracować jeden z podanych poniżej tematów, dotyczący wyznaczania rzędowości reakcji. Uczniowie mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji w tym, z e‑materiału. Podopieczni mają za zadanie przygotować, na czym polega dana metoda oraz podać jeden przykład wyznaczania rzędowości reakcji za pomocą tej metody. Uczniowie wybierają spośród poniższych metod jedną:

  • Metoda podstawienia do wzoru.

  • Metoda graficzna.

  • Metoda różnicowa van’t Hoffa.

  • Metoda izolacyjna Ostwalda.

  • Metoda okresów półtrwania reakcji.

  • Metoda całkowa Ostwalda i Zawidzkiego.

  1. Po skończonej pracy liderzy na forum klasy wyjaśniają istotę dane metody do wyznaczania rzędowości reakcji. Nauczyciel weryfikuje poprawność i wyjaśnia ewentualne błędy.

  2. Uczniowie w parach oglądają film samouczek – konfrontują zdobytą już wiedzę z filmem.

  3. Nauczyciel wybiera przykład ćwiczenia z e‑materiału i prosi chętnego o rozwiązanie na tablicy.

Faza podsumowująca:

  1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Jak można zdefiniować rząd reakcji chemicznej? Jakie reakcje nazwiemy reakcjami zerowego rzędu, pierwszego rzędu, drugiego rzędu? Jakie są metody wyznaczania rzędu reakcji? Czy rzędowość reakcji może być równa jej cząsteczkowości? Jaka jest zależność między rzędem reakcji a stałą szybkości reakcji chemicznej?

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

  • Przypomniałem/łam sobie, że ...

  • Co było dla mnie łatwe...

  • Czego się nauczyłem/łam...

  • Co sprawiło mi trudność ...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń z e‑materiału – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek może być narzędziem do samodzielnej nauki w domu podczas przygotowywania się do zajęć lekcyjnych, sprawdzianu.

Materiały pomocnicze:

  1. Arkusze A4, mazaki.

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

  • Jak można zdefiniować rząd reakcji chemicznej?

  • Jakie reakcje nazwiemy reakcjami zerowego rzędu, pierwszego rzędu, drugiego rzędu?

  • Jakie są metody wyznaczania rzędu reakcji?

  • Czy rzędowość reakcji może być równa jej cząsteczkowości?

  • Jaka jest zależność między rzędem reakcji a stałą szybkości reakcji chemicznej?

Sprawdź się