Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: W jaki sposób można odróżnić alkohol monohydroksylowy od polihydroksylowych?

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

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

4) porównuje właściwości fizyczne i chemiczne alkoholi mono- i polihydroksylowych (etanolu (alkoholu etylowego), etano‑1,2‑diolu (glikolu etylenowego) i propano‑1,2,3‑triolu (glicerolu)); odróżnia alkohol monohydroksylowy od alkoholu polihydroksylowego; na podstawie obserwacji wyników doświadczenia klasyfikuje alkohol do mono- lub polihydroksylowych.

Zakres rozszerzony

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

4) porównuje właściwości fizyczne i chemiczne alkoholi mono- i polihydroksylowych (etanolu (alkoholu etylowego), etano‑1,2‑diolu (glikolu etylenowego), propano‑1,2‑diolu (glikolu propylenowego) i propano‑1,2,3- -triolu (glicerolu)); projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić alkohol monohydroksylowy od alkoholu polihydroksylowego; na podstawie obserwacji wyników doświadczenia klasyfikuje alkohol do mono- lub polihydroksylowych.

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:

• projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli odróżnić alkohol monohydroksylowy od alkoholu polihydroksylowego;

• na podstawie obserwacji wyników doświadczenia klasyfikuje alkohol do mono- lub polihydroksylowych.

Strategie nauczania:

• problemowa;

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• wirtualne laboratorium;

• bateria;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami i słuchawkami i z dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica multimedialna/tablica, kreda, pisak.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel pokazuje uczniom propano‑1,2,3‑triol, uczniowie przypominają jego wzór półstrukturalny oraz podają właściwości fizyczne i chemiczne – wspólne i różniące alkohole mono- od polihydroksylowych.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: w jaki sposób można odróżnić alkohole mono- od polihydroksylowych?

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. Eksperyment chemiczny – „Odróżnianie alkoholu monohydroksylowego od polihydroksylowego”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy, rozdaje karty pracy. Uczniowie projektują schemat doświadczenia, nauczyciel weryfikuje poprawność projektu, po czym wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, określają zmienne, obserwują zmiany, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów. Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej chętny uczeń zapisuje na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Nauczyciel rozdaje uczniom karty z napisanymi nazwami systematycznymi alkoholi monohydroksylowych i polihydroksylowych. Zadaniem uczniów jest narysować wzory półstrukturalne tych alkoholi oraz podzielić je na te, które w reakcji z wodorotlenkiem miedzi(II) tworzą szafirowy roztwór oraz te, które z nim nie reagują.

3. Wirtualne laboratorium - praca w parach. Uczestnicy zajęć zapoznają się z poleceniem w medium bazowym oraz wykonują 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.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają cenkami 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?

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

• Przypomniałem sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/nauczyłem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – sprawdź się.

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

• Czy jeśli w reakcji alkoholu z wodorotlenkiem miedzi(II) roztwór barwi się na szafirowo, to znaczy że badany alkohol jest polihydroksylowy?

• Czy alkohol polihydroksylowy składający się z czterech atomów węgla, posiadający dołączone grupy hydroksylowe do pierwszego i czwartego atomu węgla będzie reagował z wodorotlenkiem miedzi(II)?

• Czy za pomocą reakcji z wodorotlenkiem miedzi(II) można odróżnić metanol od propanolu?

• Czy za pomocą reakcji z wodorotlenkiem miedzi(II) można odróżnić etanol od etano‑1,2‑diolu (glikolu etylenowego)?

2. Nauczyciel przygotowuje kartki z nazwami alkoholi: 1,2‑etandiol, 1,2,3‑propantriol, propan‑2-ol, 2‑metylo‑propan‑2-ol,butano‑2,3‑diol, etanol oraz arkusz z narysowaną baterią i cenki.

3. Doświadczenie chemiczne: „Odróżnianie alkoholu monohydroksylowego od polihydroksylowego”.

Sprzęt i szkło laboratoryjne: statyw do probówek, probówki, pręciki szklane.

Odczynniki chemiczne: wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II), zasada sodowa (2 mol/dmIndeks górny 3³), etanol, propano‑1,2,3‑triol (glicerol).

Instrukcja wykonania doświadczenia:

• Do dwóch probówek wprowadź po kilka cmIndeks górny 3³ roztworu siarczanu(VI) miedzi(II).

• Do obu probówek z roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) dodawaj kroplami roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 2 mol/dmIndeks górny 3³ do momentu otrzymania niebieskiego, galaretowatego osadu.

• Do jednej probówki z otrzymanym osadem dodaj kilka cmIndeks górny 3³ etanolu, do drugiej kilka cmIndeks górny 3³ propano‑1,2,3‑triolu (glicerolu).

• Zawartości probówek zamieszaj.

4. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

5. Karta pracy ucznia: