Scenariusz zajęć

Autor: Agata Krzak, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Otrzymywanie węglowodorów i ich pochodnych

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

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy

Wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych.

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną;

5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych z zastosowaniem metody naukowej.

III. Opanowanie czynności praktycznych. Uczeń:

1) bezpiecznie posługuje się sprzętem laboratoryjnym i odczynnikami chemicznymi;

2) projektuje i przeprowadza doświadczenia chemiczne, rejestruje ich wyniki w różnej formie, formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia;

3) stawia hipotezy oraz proponuje sposoby ich weryfikacji;

4) przestrzega zasad bezpieczeństwa i higieny pracy.

Poziom rozszerzony

Wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych.

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną;

5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych z zastosowaniem metody naukowej.

III. Opanowanie czynności praktycznych. Uczeń:

1) bezpiecznie posługuje się sprzętem laboratoryjnym i odczynnikami chemicznymi;

2) projektuje i przeprowadza doświadczenia chemiczne, rejestruje ich wyniki w różnej formie, formułuje obserwacje, wnioski oraz wyjaśnienia;

3) stosuje elementy metodologii badawczej (określa problem badawczy, formułuje hipotezy oraz proponuje sposoby ich weryfikacji);

4) przestrzega zasad bezpieczeństwa i higieny pracy.

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:

• przedstawia podział węglowodorów;

• proponuje sposoby otrzymania węglowodorów;

• proponuje sposoby otrzymywania pochodnych węglowodorów;

• pisze równania reakcji otrzymywania węglowodorów i ich pochodnych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• pogadanka;

• doświadczenie chemiczne

• wirtualne laboratorium;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• róża wiatrów.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica multimedialna/tablica, kreda/marker;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i pogadanka. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytania:

• Czy wiecie, jakie związki znajdują się w gazie doprowadzanym do kuchenki gazowej?

• Jakie gazy znajdują się w zapalniczce?

• Dlaczego banan zielony położony przy jabłku szybciej dojrzewa?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat podziału węglowodorów oraz ich pochodnych – wymieniają, jakie związki należą do węglowodorów oraz ich pochodnych.

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

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie analizują w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj” schematy podziałów węglowodorów i ich pochodnych oraz sposoby ich otrzymywania. Po wyznaczonym czasie, nauczyciel może zadawać uczniom pytania dotyczące sposobów otrzymywania wybranych związków chemicznych lub grupy związków chemicznych celem utrwalenia wiadomości.

2. Doświadczenie chemiczne – „Otrzymanie kwasów karboksylowych w próbie Tollensa oraz Trommera”. Nauczyciel poprzez losowanie dzieli uczniów na dwie grupy zadaniowe:

• grupa I – próba Tollensa;

• grupa II – próba Trommera (grup roboczych może być więcej).

  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, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równania reakcji chemicznych chętni uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu.

3. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z medium bazowym. Wykonują polecenie do medium bazowego oraz zawarte tam ćwiczenia.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu, nauczyciel 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. Róża wiatrów (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel, poprzez zastosowanie tego narzędzia, może dokonać ewaluacji zajęć, umieszczając nazwy elementu podlegającego ocenie, np. atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji i etc. Przygotowaną „różę” nauczyciel rozdaje uczniom i prosi o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie w ramach podsumowania, po wcześniej analizie.

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 do ewaluacji lekcji różę wiatrów. Róża wiatrów jest jedną z graficznych metod pozwalających ocenić jednocześnie wiele elementów zajęć. W przypadku ewaluacji zajęć, na osiach w miejsce kierunku umieść się nazwę elementu podlegającego ocenie (atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji). Liczba osi jest dowolna i może być rozbudowywana w zależności od potrzeb. Linię osi podziel na odcinki i przypisz im odpowiednie wartości – od 1 do 10 lub skalę ocen 1‑6. Tak przygotowaną „różę” rozdaj uczestnikom i poproś o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu.

2. Doświadczenie chemiczne: „Otrzymywanie kwasów karboksylowych w próbie Tollensa i Trommera”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw na probówki, łaźnia wodna, palnik, zapałki/zapalniczka, pipety, łapa drewniana.

Odczynniki chemiczne: etanal, roztwór wodny wodorotlenku sodu, roztwór wodny siarczanu(VI) miedzi(II), amoniak.

Instrukcja wykonania:

A. Próba Tollensa:

• Do dokładnie odtłuszczonej probówki odmierz 1 ml 0,1 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$ roztworu ${\text{AgNO}}_3$ i wkraplaj ostrożnie roztwór amoniaku ${\mathrm{NH}}_3·{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ o stężeniu 2 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$. Najpierw powstaje zmętnienie i brunatny osad AgIndeks dolny 2₂O, który po dodaniu dalszych kropli roztworu amoniaku rozpuszcza się wskutek powstania związku kompleksowego $\left[\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_2\right]\mathrm{OH}$.

• Do przyrządzonego w ten sposób odczynnika dodaj 8 kropli etanalu, mieszaj i ogrzewaj na wrzącej łaźni wodnej lub w płomieniu palnika.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

B. Próba Trommera:

• Do próbówki pierwszej wlej jednakowe ilości wodnych roztworów: wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II).

• W drugiej probówce umieść 2 cmIndeks górny 3³ etanalu i dodaj tyle samo wytrąconego wodorotlenku miedzi(II) z pierwszej probówki. Probówkę podgrzewaj w płomieniu palnika lub wstaw do łaźni wodnej.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Karta pracy ucznia: