Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Spalanie metali i niemetali w tlenie

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

4) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla $\text{Na}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Al}$, $\text{Zn}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$), wody (dla $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$), kwasów nieutleniających (dla $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Ca}$, $\text{Mg}$, $\text{Al}$, $\text{Zn}$, $\text{Fe}$, $\text{Mn}$, $\text{Cr}$), przewiduje i opisuje słownie przebieg reakcji rozcieńczonych i stężonych roztworów kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI) z $\text{Al}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$, $\text{Ag}$.

5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\text{S}$), chloru, siarki z metalami ($\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$).

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne metali wobec: tlenu (dla $\text{Na}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Al}$, $\text{Zn}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$), wody (dla $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$), kwasów nieutleniających (dla $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Ca}$, $\text{Mg}$, $\text{Al}$, $\text{Zn}$, $\text{Fe}$, $\text{Mn}$, $\text{Cr}$), rozcieńczonego i stężonego roztworu kwasu azotowego(V) oraz stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) (dla $\text{Al}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$, $\text{Ag}$);

10) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{Br}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\text{S}$), chloru, bromu i siarki z metalami ($\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$); chloru z wodą.

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:

• wyjaśnia, czym różni się reakcja spalania od reakcji utleniania;

• określa wzory produktów i pisze odpowiednie równania reakcji spalania pierwiastków w tlenie;

• projektuje doświadczenie, które pozwala na obserwację procesu spalania pierwiastków w tlenie;

• opisuje wybraną metodę otrzymywania tlenu w laboratoriom.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment chemiczny;

• wirtualne laboratorium;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery 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. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytanie: Jaka jest różnica między spalaniem a utlenianiem? Przykłady.

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: w jaki sposób przebiega spalanie innych niż węgiel wolnych pierwiastków? Czy można spalić też żelazo?

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 (pokaz uczniowski) – „Spalanie magnezu i siarki w tlenie”. Nauczyciel wybiera uczniów do roli asystenta, przeprowadzających pokaz uczniowski wg instrukcji zawartej w materiałach pomocniczych. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt i odczynniki chemiczne znajdujące się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczniowie zapoznają się z medium bazowym, wykonują polecenie do medium bazowego. Po wyznaczonym czasie, na forum klasy chętne osoby prezentują efekty pracy. Pozostali uczniowie weryfikują poprawność odpowiedzi.

3. Ćwiczenia w zapisywaniu równań reakcji otrzymywania tlenków. Uczniowie podchodzą do tablicy i zapisują przykłady równań reakcji.

4. Nauczyciel zadaje pytanie uczniom: Jakie znacie tlenki, które tworzą związki binarne?. W przypadku trudności z udzieleniem odpowiedzi uczniowie mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętna osoba 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 kwestie, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

1. Na zakończenie nauczyciel stosuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów. Uczniowie na skali temperatury zaznaczają cenkami, w jakim stopniu opanowali zagadnienia, które wynikają z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. Jeżeli ze skali będzie wynikał niski poziom temperatury, uczniowie 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/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 w sekcji „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. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Na czym polega proces spalania?

• Co jest produktem spalania żelaza, sodu, wapnia?

• Jakie znasz tlenki, które tworzą związki binarne?

2. Doświadczenie chemiczne „Spalanie magnezu i siarki w tlenie”.

Sprzęt laboratoryjny: kolby stożkowe, korki, łyżki do spalań, palnik, zapałki/zapalniczka.

Odczynniki chemiczne: magnez – wióry, siarka, tlen*/butla z tlenem.

Tlen najlepiej otrzymać przed zajęciami jedną z metod laboratoryjnych.

Instrukcja wykonania:

• Wióry magnezowe umieść na łyżeczce do spalań i zapal w płomieniu palnika, a następnie przenieś łyżeczkę do kolby z tlenem, obserwuj zmiany.

• Pył siarkowy umieść na łyżeczce do spalań i zapal w płomieniu palnika, a następnie przenieś łyżeczkę do kolby z tlenem, obserwuj zmiany.

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Karta pracy ucznia: