Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie reakcji utleniania i redukcji z udziałem związków chromu i manganu

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

7) przewiduje produkty redukcji jonów manganianowych(VII) w zależności od środowiska, a także jonów dichromianowych(VI) w środowisku kwasowym; pisze odpowiednie równania reakcji.

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 zmianę charakteru chemicznego i właściwości utleniających ze zwiększaniem się stopnia utlenienia chromu w jego związkach chemicznych;

• określa charakter chemiczny związków manganu w zależności od stopnia utlenienia manganu;

• ustala stopnie utlenienia pierwiastków w związkach chemicznych i jonach;

• ustala reduktor i utleniacz oraz wyróżnia proces utleniania i redukcji w reakcji redoks;

• analizuje równania reakcji chemicznych i określa, które z nich są reakcjami redoks;

• zapisuje równania i poprawnie bilansuje reakcje redoks.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• technika kieszeń i szuflada;

• analiza materiału źródlowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment chemiczny;

• film edukacyjny;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputer z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Przypomnienie wiadomości o pierwiastkach bloku d – z wykorzystaniem układu okresowego. Konfiguracja elektronowa Mn i Cr.

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się udzielić odpowiedzi na przykładowe pytania: ile różnych barw mogą mieć związki jednego pierwiastka? Od czego zależy, jakie produkty powstają w reakcjach redoks z udziałem chromu i manganu?

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

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

Faza realizacyjna:

1. Samodzielna analiza treści w e‑materiale dotycząca reakcji utlenienia i redukcji związków manganu. Chętny uczeń zapisuje przykład takiej reakcji na tablicy, wyjaśnia jej mechanizm, pozostali uczniowie weryfikują poprawność zapisu.

2. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji manganianu(VII) potasu z siarczanem(IV) sodu w środowisku kwasowym, obojętnym i zasadowym”. Nauczyciel poprzez losowanie dzieli uczniów na grupy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło i odczynniki znajdujące się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment wg instrukcji zawartej w karcie pracy ucznia. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

3. Ćwiczenia w zapisywaniu równań reakcji redoks – reakcje utlenienia i redukcji związków manganu. Chętni uczniowie podchodzą do tablicy i zapisują równania.

4. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film edukacyjny prezentujący doświadczenie: reakcja redukcji chromianu (VI) potasu cynkiem.

5. Ćwiczenia w zapisywaniu równań reakcji redoks – reakcje utlenienia i redukcji związków chromu. Chętni uczniowie podchodzą do tablicy i zapisują równania.

6. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania 1‑8. 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.

Faza podsumowująca:

1. Kieszeń i szuflada. Nauczyciel rozdaje uczniom sklerotki. Prowadzący zajęcia rysuje na tablicy kieszeń, a obok niej zapisuje „Co zabieram ze sobą?”. Tutaj uczeń ma wpisać to, co wyniósł z zajęć, co do niego szczególnie przemówiło, co się spodobało lub co mu się przyda w przyszłości. Poniżej nauczyciel rysuje szufladę i białą plamę. Obok szuflady zapisuje „Co mi się nie przyda?”, a obok białej plamy „Czego zabrakło?”. Poniższe rysunki uczeń wypełnia sklerotkami z zapisanymi krótkimi zdaniami, równoważnikami zdań lub kluczowymi słowami. Jest to okazja także do analizy przebiegu zajęć i szybkiej powtórki.

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

• Przypomniałe/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Dziś nauczyłam/łem się...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film edukacyjny może zostać wykorzystany przed nowa lekcją w ramach metody lekcji odwróconej, podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Od czego zależy, jakie produkty powstają w reakcjach redoks z udziałem chromu i manganu? Jakie stopnie utlenienia może przyjmować chrom i mangan? Od czego zależą barwy związków manganu i chromu?

2. Doświadczenie chemiczne: „Badanie reakcji manganianu(VII) potasu z siarczanem(IV) sodu w środowisku kwasowym, obojętnym i zasadowym”

Odczynniki chemiczne:

• 0,02M roztwór ${\text{KMnO}}_4$;

• 1M roztwór KOH;

• 1M roztwór ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$;

• 0,02M roztwór ${\text{Na}}_2{\text{SO}}_3$;

• papierki uniwersalne.

Sprzęt i szkło laboratoryjne:

• probówki;

• statywy do probówek;

• pipety Pasteura.

Instrukcja wykonania doświadczenia w karcie pracy ucznia.

2. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

3. Karta pracy ucznia: