Scenariusz zajęć

Autor: Wioleta Kopek‑Putała

Przedmiot: chemia

Temat: Reakcje charakterystyczne kationów ${\text{K}}^{+}$, ${\text{Na}}^{+}$, ${\text{Mg}}^{2+}$ oraz ${{\text{NH}}_4}^{+}$, ${\text{Ca}}^{2+}$, ${\text{Ba}}^{2+}$, ${\text{Sr}}^{2+}$

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

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

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

2) ocenia wiarygodność uzyskanych danych.

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.

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:

• omawia reakcje charakterystyczne wybranych kationów;

• pisze równania reakcji charakterystycznych dla poszczególnych kationów;

• obrazuje wynik reakcji charakterystycznych kationów korzystając z zasobów multimedialnych zawartych w e‑materiale;

• wyjaśnia, jak przebiega proces identyfikacji próbki pierwotnej w celu wykrycia kationu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment;

• wirtualne laboratorium;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• rzutnik multimedialny;

• pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału: Do czego służą reakcje charakterystyczne? Podaj przykład reakcji charakterystycznej dla wybranego jonu?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów, generowanie propozycji do postawionych pytań: Jakie są odczynniki grupowe służące do analizy kationów? Jak wykryć obecność jonu w próbce?

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Wirtualne laboratorium. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy. Uczniowie losują kolejność zadań do wykonania A, B lub C. Wykonują polecenie w laboratorium 1.
   Grupa A – analiza jonu ${\text{NH}}_4^{+}$
   Grupa B – analiza jonu ${\text{Ba}}^{2+}$
   Grupa C – analiza jonu ${\text{Ca}}^{2+}$.
   Wskazane jest przygotowanie odpowiedniej liczby stanowisk komputerowych, aby praca grup przebiegała płynnie.

2. Uczniowie analizują treści zawarte w e‑materiale, dotyczące procedury wykrywania kationów IV i V grupy analitycznej. Ich zadaniem jest wykonanie analizy wybranych kationów, przy pomocy komputera w wirtualnym laboratorium oraz zapisanie równań reakcji chemicznych przeprowadzanych analiz. Po wykonaniu zadania, zgłaszają się do nauczyciela, aby dokonać kontroli poprawności wykonania zadania i zapisu równań reakcji chemicznych przeprowadzanych analiz. W przypadku błędów, nauczyciel odsyła uczniów do dokonania korekty, a w przypadku poprawnego wykonania zadania – wręcza kopertę z tajemniczym znakiem.

3. Zadaniem uczniów jest zgromadzenie trzech kopert ze znakami, a następnie ułożenie z nich odpowiedniego jonu. Po wykonaniu zadania, uczniowie powinni odpowiedzieć również na pytanie, do jakiej grupy kationów zaliczany jest otrzymany jon.

4. Uczniowie przedstawiają na forum klasy wymyślone przez siebie pytania, a nauczyciel weryfikuje ich poprawność. Pozostali odpowiadają na postawione pytania.

5. Nauczyciel wyznacza ucznia do roli asystenta i przeprowadzenia prób płomieniowych: sodu, potasu, wapnia i baru. Nauczyciel podsumowuje doświadczenie.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, zadając przykładowe pytania:

• Co to jest reakcja charakterystyczna?

• Jak wykryć obecność jonu w próbce?

• Jaki jest odczynnik grupowy IV. i V. grupy kationów?

• Na czym polega analiza chemiczna jakościowa?

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Nauczyłem/łam się...

• Co sprawiało mi trudność ...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie zadań zawartych w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium mogą uczniowie wykorzystać, przygotowując się do lekcji do do sprawdzianu.

Materiały pomocnicze:

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

• Co to jest reakcja charakterystyczna?

• Jak wykryć obecność jonu w próbce?

• Jaki jest odczynnik grupowy IV. i V. grupy kationów?

• Na czym polega analiza chemiczna jakościowa?

2. Informacja  dla ucznia o toku postępowania w wirtualnym laboratorium :

• Znajdź odpowiedni kation w laboratorium wirtualnym i przeprowadź jego identyfikację zgodnie z instrukcją zawartą w medium.

• Sporządź sprawozdanie z wykonanej analizy zwracając szczególną uwagę na zanotowanie obserwacji i wniosków wraz z równaniami reakcji chemicznych. Sprawozdanie oddaj do sprawdzenia poprawności nauczycielowi. Gdy nauczyciel zaakceptuje sprawozdanie otrzymasz tajemniczą kopertę ze znakiem.

• Zgromadź trzy różne koperty ze znakami. Następnie z otrzymanych w kopertach znaków ułóż rozwiązanie.

• W e‑materiale odnajdź informacje związane tematycznie z rozwiązaniem.

• Ułóż pytanie do otrzymanego z zestawu znaków „napisu”.

3. Sprzęt laboratoryjny: szczypce metalowe, palnik, zapałki/zapalniczka, drucik platynowy.

4. Odczynniki chemiczne: lotne sole sodu, potasu, wapnia i baru – do próby płomieniowej.

• koperty ze znakami „+”, „-”;

• stanowiska z wirtualnym laboratorium dla grup A, B, C.