Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak powstają wiązania kowalencyjne?

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

2) ilustruje graficznie oraz opisuje powstawanie wiązań kowalencyjnych i jonowych; pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych i jonów złożonych, z uwzględnieniem wiązań koordynacyjnych.

Zakres rozszerzony

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

2) ilustruje graficznie oraz opisuje powstawanie wiązań kowalencyjnych i jonowych; pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych i jonów złożonych, z uwzględnieniem wiązań koordynacyjnych.

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:

• określa, jaki rodzaj wiązania występuje w związkach;

• szereguje związki wg rosnącej polarności ich wiązań;

• rysuje wzory elektronowe cząsteczek;

• określa cząstkowe ładunki atomów.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• burza mózgów;

• film samouczek;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• podręczniki tradycyjne;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda, pisak;

• zestaw do tworzenia modeli związków chemicznych;

• układ okresowy pierwiastków chemicznych;

• aplikacje: Kahoot!, Quizizz lub LearningApss.org .

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel pokazuje uczniom model kulkowy cząsteczki wody i zadaje uczniom pytanie: co oznaczają według nich poszczególne elementy. Następnie zadaje pytanie o typy wiązań chemicznych w zależności od wielkości różnicy pomiędzy elektroujemnościami pierwiastków tworzącymi wiązanie chemiczne.

2. Rozpoznawanie wiedzy potocznej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: Na czym polega wiązanie kowalencyjne? Jakie znasz przykłady cząsteczek posiadających takie wiązanie?

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

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel w formie przypomnienia pyta uczniów o: elektrony walencyjne, czym są; które z pierwiastków posiadają: 2 lub 6, lub 4 elektrony walencyjne; ile elektronów walencyjnych ma glin, a ile sód?

2. Uczniowie analizują treści zawarte w e‑materiale w kontekście wiązania kowalencyjnego (pojęcie wiązania kowalencyjnego, rodzaje wiązań kowalencyjnych, powstawanie wiązań kowalencyjnych), po czym nauczyciel z udziałem uczniów wprowadza pojęcie wiązania kowalencyjnego, tłumacząc, że istotą wiązania kowalencyjnego jest istnienie pary elektronów, które są współdzielone w porównywalnym stopniu przez oba atomy tworzące to wiązanie. Następnie chętni uczniowie wyjaśniają, w jaki sposób ono powstaje.

3. Następnie nauczyciel odwołuje uczniów do układu okresowego pierwiastków chemicznych, a następnie zadaje pytanie uczniom,  jakie informacje można odczytać dla każdego z pierwiastków. Uczniowie podają różne odpowiedzi, w tym powinno paść hasło elektroujemności. Nauczyciel prosi uczniów o zapoznanie się z informacjami zawartymi na ten temat w e‑materiale lub podręczniku: W jaki sposób ta wielkość zmienia się w układzie okresowym? Jaka jest możliwa największa jej wartość, a jaka najmniejsza? Gdy uczniowie przeczytają informację wraz z nauczycielem rysują na tablicy (i w zeszytach) oś na której wprowadzają zakresy elektroujemności i nazwy wiązań.

4. Następnie uczniowie na podstawie różnicy elektroujemności są proszeni o określenie typu wiązań dla związków: NaH, MnO, ${\text{NCl}}_3$, ${\text{CoBr}}_2$, ${\text{K}}_2\text{S}$, CO, ${\text{CaF}}_2$, HI, CaO, IBr, ${\text{CO}}_2$. Nauczyciel tłumaczy wyjątki. Uczniowie mają również określić polarność.

5. Uczniowie w parach mają za zadanie przeanalizować różnicę między wiązaniem kowalencyjnym niespolaryzowanym, a kowalencyjnym spolaryzowanym. Nauczyciel losowo wybraną parę pyta o wytłumaczenie różnic na forum klasy. Pozostali uczniowie weryfikują poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.

6. Uczniowie samodzielne analizują przykłady zawarte w e‑materiale. Po ich przeanalizowaniu nauczyciel podaje uczniom kilka przykładów cząsteczek np. ${\text{N}}_2$, ${\text{Br}}_2$, ${\text{S}}_2$ oraz ${\text{H}}_2\text{O}$. Na podstawie konfiguracji elektronowych pierwiastków tworzących ww. cząsteczki określ typy utworzonych wiązań. Uczniowie ustalają krotność wiązań.

7. Nauczyciel rozdaje uczniom karty pracy (patrz materiał pomocniczy). Uczniowie samodzielnie uzupełniają je, po czym chętni uczniowie prezentują odpowiedzi na forum klasy, a pozostali uczniowie weryfikują odpowiedzi.

8. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Na czym polega reguła oktetu? Co to jest wiązanie kowalencyjne? Jak powstają wiązania kowalencyjne? Kiedy jest mowa o wiązaniu kowalencyjnym spolaryzowanym? Co to jest elektroujemność? Jaka jest definicja polarności? Nauczyciel może również przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot!, Quizizz lub LearningApss.org z zastosowaniem smartfonów/tabletów.

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/nauczyłem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.

2. Uczniowie zapoznają się z zawartością merytoryczną filmu samouczek i układają pytania do jego treści i zapisują w zeszytach.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek uczniowie mogą wykorzystać do łatwiejszego wyobrażenia sobie tworzenia wiązań na poziomie mikroświata. Uczniowie nieobecni na lekcji medium mogą wykorzystać do uzupełnienia swoich luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

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

• Na czym polega wiązanie kowalencyjne?

• Jak powstają wiązania kowalencyjne?

• Kiedy jest mowa o wiązaniu kowalencyjnym spolaryzowanym?

• Co to jest elektroujemność?

• Co oznacza polarność?

2. Karta pracy ucznia: