Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Co kryją wartości pKw, pH, Ka, Kb, Ks

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

VI. Reakcje w roztworach wodnych. Uczeń:

3) interpretuje wartości pKw, pH, Ka, Kb, Ks.

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 pojęcia: autodysocjacja, iloczyn jonowy wody, iloczyn rozpuszczalności;

• analizuje wartości pKw, pH, Ka, Kb, Ks i określa ich znaczenie;

• oblicza wykładnik stężenia jonów hydroniowych w roztworze na podstawie stałej dysocjacji oraz stężenie jonów na podstawie znajomości iloczynu rozpuszczalności.

Strategie:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• mapa pojęciowa;

• JIGSAW;

• technika zdań podsumowujących;

• doświadczenie chemiczne.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami z dostępem do Internetu;

• sluchawki;

• rzutnik multimedialny;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• tablica interaktywna/tablica biała.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel przeprowadza pokazowe doświadczenie chemiczne na pomiar pH różnych roztworów (roztworu kwasu solnego, roztworu chlorku sodu i zasady sodowej) z wykorzystaniem uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Prowadzący zajęcia zadaje uczniom pytanie: W jakim celu stosuje się wskaźniki i jaką informację można pozyskać za ich pośrednictwem?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się udzielić odpowiedzi na pytanie: Czy istnieją zależności matematyczne pozwalające na obliczenie stężenia jonów hydroniowych lub hydroksylowych w roztworze?

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe – mapę pojęciową zatytułowaną „Co kryją wartości pKw, pH, Ka, Kb, Ks” – uczniowie zapoznają się z wyjaśnieniem pojęć i sposobami obliczania poszczególnych wartości, określają znaczenie tych wartości). Powrót do fazy wstępnej i skonfrontowanie wypowiedzi uczniów z nowo poznanymi treściami. Sprawdzają zdobytą wiedzę, wykonując ćwiczenia załączone do medium.

2. Praca metodą JIGSAW. Nauczyciel dzieli klasę na cztery grupy. Są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik zostaje ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego. Nauczyciel przydziela im różne zagadnienia do opracowania w ciągu 7 minut:

• I grupa: pKw (wyjaśnienie pojęcia: elektrolit, dysocjacja elektrolityczna; autodysocjacja; co oznacza iloczyn jonowy wody; zależności iloczynu jonowego wody od temperatury);

• II grupa: pH (co oznacza; jak się oblicza; jaka jest zależność między pH i pOH; skala pH i jej znaczenie);

• III grupa: Ka oraz Kb (wyjaśnienie pojęć: stała dysocjacji kwasowej i zasadowej; o czym mówi stała dysocjacji; mocny kwas‑mocna zasada; wymiar praktyczny stałej dysocjacji);

• IV grupa: Ks (wyjaśnienie pojęcia – iloczyn rozpuszczalności; obliczanie iloczynu rozpuszczalności; kiedy iloczyn rozpuszczalności jest stały).

3. Każda grupa zapoznaje się z informacjami w ramach swojego zagadnienia, korzystając z e‑materiału, podręcznika tradycyjnego oraz internetu. W opracowaniach, grupy zwracają uwagę na wzory, rysunki, warunki zachodzenia danego zjawiska. Efektem pracy powinno być wspólne opracowanie na podstawie dyskusji oraz wzajmnej nauki.

4. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe grupy, tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup.

5. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach, czyli ekspert grupy I uczy pozostałych tego, czego się nauczył sam przed chwilą itd. Uczący uczestnicy przekazują wiedzę pozostałym. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej (czas ok. 10 min).

6. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają, czy wszyscy posiadają zbieżne informacje w omawianych kwestiach.

7. Nauczyciel monitoruje cały przebieg pracy uczniów, kontroluje czas, wspiera uczniów i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

8. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia w e‑materiale – Sprawdź się. Nauczyciel prosi, by rozpoczęli rozwiązywanie od ćwiczeń najtrudniejszych 7‑9. W ćwiczeniach tych obliczają wykładnik stężenia jonów hydroniowych w roztworze na podstawie stałej dysocjacji oraz stężenie jonów na podstawie znajomości iloczynu rozpuszczalności. W przypadku trudności z rozwiązaniem ćwiczeń uczniowie korzystają z podpowiedzi oraz dodatkowych wskazówek nauczyciela.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Podaje uczniom zdania do dokończenia:

• W wyniku autodysocjacji wody w stanie równowagi...

• Proces rozpuszczania osadu jest opisywany za pomocą...

• W roztworze zasadowym stężenie jonów wodorowych...

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o dokończenie ćwiczeń w e‑materiale.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Mapa pojęciowa może być wykorzystana przez uczniów podczas wykonywania pracy domowej, podczas przygotowywania się do lekcji oraz podczas wykonywania obliczeń z tym związanych, jako przypomnienie znaczenia tych pojęć.

Materiały pomocnicze:

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

• W wyniku autodysocjacji wody w stanie równowagi...

• Proces rozpuszczania osadu jest opisywany za pomocą...

• W roztworze zasadowym stężenie jonów hydroniowych...

2. Przybory: mazaki i arkusze papieru.

3. Doświadczenie chemiczne: „Pomiar pH różnych roztworów”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: styatyw do probówek, probówki, pipety.

Odczynniki chemiczne: roztwór kwasu solnego, roztwór chlorku sodu i roztwór zasady sodowej, uniwersalny papierek wskaźnikowy.

Instrukcja wykonania:

• Do trzech probówek wlej kolejno po 1 cmIndeks górny 3³: roztworu kwasu solnego, roztworu chlorku sodu i zasady sodowej.

• W każdej probówce umieść uniwersalny papierek wskaźnikowy i obserwuj zmiany?