Scenariusz zajęć

Autor: Elżbieta Korzeniak, Tomasz Korzeniak, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Sulfonowanie benzenu

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

11) opisuje właściwości chemiczne węglowodorów aromatycznych na przykładzie reakcji: spalania, z ${\text{Cl}}_2$ lub ${\text{Br}}_2$ wobec katalizatora albo w obecności światła, nitrowania, katalitycznego uwodornienia; pisze odpowiednie równania reakcji dla benzenu i metylobenzenu (toluenu) oraz ich pochodnych, uwzględniając wpływ kierujący podstawników (np. atom chlorowca, grupa alkilowa, grupa nitrowa, grupa hydroksylowa, grupa karboksylowa).

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 mechanizm substytucji elektrofilowej w pierścieniu aromatycznym;

• wskazuje elektrofil w równaniu reakcji;

• pisze wzór produktu przejściowego reakcji sulfonowania benzenu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• wirtualne laboratorium;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• technika bateria.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w emateriale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda,

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: „Co to oznacza, że benzen jest związkiem aromatycznym”?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: Jakie poznaliście już reakcje benzenu? Na czym polega ich mechanizm?

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie zapoznają się z treściami zawartymi w e‑materiale w sekcji „przeczytaj” dotyczącymi sulfonowania benzenu. Po wyznaczonym czasie, nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Jaką grupą można zastąpić atom wodoru w pierścieniu aromatycznym?

2. Nauczyciel wspólnie z uczniami najpierw omawia sposób otrzymywania elektrofila, a następnie określa budowę elektrofila w reakcji sulfonowania.

3. Zapisanie na tablicy przez chętnych uczniów poszczególnych etapów sulfonowania benzenu.

4. Na podstawie wzoru cząsteczki kwasu benzenosulfonowego uczniowie opisują właściwości i reaktywność.

5. Nauczyciel poleca pracę w parach z wirtualnym laboratorium. Uczniowie zapoznają się z poleceniem i wykonują zadanie. Po wyznaczonym czasie, chętne osoby przedstawiają efekty pracy. Pozostali uczniowie i nauczyciel weryfikują poprawność merytoryczną rozwiązania.

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 małymi samoprzylepnymi kolorowymi karteczkami 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 zawarte 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 przypadku 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 małe samoprzylepne kolorowe karteczki dla uczniów.

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

• Sulfonowanie, to jaki jest typ reakcji?

• Jaki jest mechanizm sulfonowania benzenu?

• Jaki jest wzór półstrukturalny produktu reakcji sulfonowania benzenu?

2. Literatura:

• R. T. Morrison, Robert N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2010.

• K. Dudek‑Różycki, M. Płotek, T. Wichur, Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków 2020.

• K. Dudek‑Różycki, M. Płotek, T. Wichur, Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów,Kraków 2020.