Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie wpływu twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych

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

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

10) wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu i bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych.

Zakres rozszerzony

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

11) wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu; bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych.

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:

• definiuje pojęcie twardej wody i sklasyfikuje ją na rodzaje;

• pisze i uzgadnia równania reakcji powstawania trudno rozpuszczalnych związków w trakcie mycia;

• przeprowadza doświadczenie, którego celem jest zbadanie wpływ twardej wody na powstawanie trudno rozpuszczalnych osadów.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment chemiczny;

• technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• podręczniki tradycyjne;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: co oznacza pojęcie twarda woda? Czy twarda woda przeszkadza ludziom? Wspólnie ustalana jest definicja twardości wody i jej wpływ na życie człowieka.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pytania nauczyciela: w jaki sposób można zbadać, że woda jest twarda?

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. Nauczyciel rozdaje uczniom próbki z różną twardością wody. Uczniowie w parach mają za zadanie ocenić, z jaką wodą mają do czynienia. Wykonują w tym celu odpowiednie testy (instrukcja w materiałach pomocniczych): paskowy i kropelkowy i zapisują obserwacje ze swoich prób w zeszytach. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów i sprawdza czy uczniowie właściwie ustalili twardość wody.

2. Nauczyciel odsyła uczniów do medium. Uczniowie w parach zapoznają się z poleceniem, a następnie wykonują zawarte w medium ćwiczenia. Chętny uczeń podaje interpretację wpływu twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych na forum klasy.

3. Eksperyment uczniowski – „Badanie wpływu twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych”. Nauczyciel wyznacza uczniów do roli asystentów w celu przeprowadzenia doświadczenia na forum wg instrukcji opisanej w e‑materiale. Pozostali uczniowie aktywnie uczestniczą obserwując i konstruując wnioski – notują je w zeszytach. Uczniowie również mają za zadanie zapisać odpowiednie równania reakcji chemicznych, jakie mogli zaobserwować w trakcie eksperymentu. Ponadto zapisują, które z otrzymanych soli są rozpuszczalne, a które tworzą związki trudno rozpuszczalne. Chętni uczniowie prezentują efekty pracy na forum, a nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.

4. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – sprawdź się.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Jak interpretujemy twardość wody? Jakie mamy rodzaje twardości wody? Jakie mydła to mydła twarde? Z czego powstają związki trudno rozpuszczalne w wodzie twardej? Jakie są wady wody twardej? Czy twarda woda w kontakcie z mydłem pieni się?

2. 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.

Praca domowa:

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

2. Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie testu twardości wody w swoich domach.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może być wykorzystana przez uczniów jako interaktywne medium pomocnicze do przypomnienia sobie ważnych treści przed testem wiedzy. Symulacja interaktywna może być wykorzystana do praktycznego zrozumienia, jak stosować testy na twardość wody.

Materiały pomocnicze:

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

• Jak interpretujemy twardość wody?

• Jakie mamy rodzaje twardości wody?

• Jakie mydła to mydła twarde?

• Z czego powstają związki trudno rozpuszczalne w wodzie twardej?

• Jakie są wady wody twardej?

• Czy twarda woda w kontakcie z mydłem pieni się?

2. Doświadczenie – „Badanie wpływu twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych”

Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, bagietki szklane.

Odczynniki chemiczne: woda destylowana, roztwór mydła, roztwory: $\text{NaOH}$, ${\text{CaCl}}_2$, ${\text{MgCl}}_2$, KCl.

3. Karty charakterystyk substancji.

4. Nauczyciel przygotowuje test paskowy i kropelkowy do badania twardości wody.

Instrukcje wykonania podczas przeprowadzania testów:

A. Test paskowy:

• Zanurz pasek w próbce wody, który „aktywuje się” w jej obecności.

• Po kilku sekundach możesz porównać kolor paska testowego z legendą kolorów, aby odczytać przedział twardości wody wg przyjętej skali.

B. Test kropelkowy:

• Do plastikowej, dołączonej do zestawu menzurki, wlej surową wodę.

• Za pomocą kroplomierza do menzurki z wodą dodawaj po 1 kropli dołączonego odczynnika, który zabarwi wodę na określony w instrukcji kolor, np. zielony.

• Po każdej dodanej kropli potrząsaj probówką, żeby płyny połączyły się. Operację powtarzaj aż do momentu, gdy płyn w menzurce zmieni kolor na inny, wskazany w instrukcji, np. czerwony.

• To, ile kropli odczynnika dodano do menzurki, aż woda zmieniła ponownie kolor, równa się stopniom twardości wody.