Scenariusz zajęć

Autor: Agata Krzak, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie różnic we właściwościach hydratów i soli bezwodnych

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

XI. Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

5) pisze wzory hydratów i soli bezwodnych (${\text{CaSO}}_4$, ${\text{(CaSO}}_4{\text{)}}_2{\text{·H}}_2\text{O}$ i ${\text{CaSO}}_4{\text{·2H}}_2\text{O}$); podaje ich nazwy mineralogiczne; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania doświadczalnie; wymienia zastosowania skał gipsowych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej; pisze odpowiednie równanie reakcji.

Zakres rozszerzony

XI. Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

5) pisze wzory hydratów i soli bezwodnych (${\text{CaSO}}_4$, ${\text{(CaSO}}_4{\text{)}}_2{\text{·H}}_2\text{O}$ i ${\text{CaSO}}_4{\text{·2H}}_2\text{O}$); podaje ich nazwy mineralogiczne; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania doświadczalnie; wymienia zastosowania skał gipsowych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej; pisze odpowiednie równanie 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:

• pisze wzory hydratów oraz soli bezwodnych;

• wymienia hydraty oraz sole bezwodne o różnej barwie;

• omawia różnice we właściwościach hydratów i soli bezwodnych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment chemiczny;

• technika zdań podsumowujących;

• obserwacja;

• prezentacja multimedialna.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, kreda;

• rzutnik multimedialne.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na prezentacji multimedialnej wzory sumaryczne hydratów i soli bezwodnych. Uczniowie mają wskazać cechy wspólne między tymi wzorami oraz różnice. Wskazują, który wzór to wzór soli bezwodnej, a który to wzór soli uwodnionej. Nauczyciel zadaje pytanie uczniom: Jak myślicie, jakie jeszcze różnice występują między hydratami a solami bezwodnymi?

2. Rozpoznanie wiedzy wstępnej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia „hydraty”.

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. Uczniowie w parach analizują tekst źródłowy w e‑materiale. Po wyznaczonym czasie, ich zadaniem jest wykonanie poleceń do grafiki interaktywnej, a następnie odpowiedź na pytania, które zapisują na arkuszach papieru A4. Na forum klasy przedstawiają efekty swojej pracy, po czym uwspólniają odpowiedzi do zadanych pytań i zapisują w zeszytach. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów i ewentualnie uzupełnia luki.

2. Obserwacja. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy. Każda grupa otrzymuje sześć szkiełek zegarkowych z substancjami o różnej barwie. Szkiełka są ułożone parami (na jednym szkiełku jest sól bezwodna, a na drugim odpowiadający jej hydrat – przykłady par substancji w materiałach pomocniczych). Dodatkowo na stoliku znajduje się tryskawka z wodą. Uczniowie zapisują obserwacje po dodaniu niewielkich ilości wody do każdej z substancji na szkiełku zegarkowym. Na podstawie zdobytej wiedzy w e‑materiałach oraz własnych obserwacji, uczniowie ustalają, na którym szkiełku zegarkowym znajduje się sól bezwodna, a na którym hydrat. Na podstawie barwy i zdobytej wiedzy ustalają wzory sumaryczne substancji, znajdujących się na szkiełkach. Po minionym czasie, reprezentanci poszczególnych grup przedstawiają efekty pracy na forum klasy. Uczniowie argumentują swoje wybory co do soli bezwodnych i hydratów oraz wyjaśniają ustalone wzory hydratów oraz soli bezwodnych. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną uczniów i ewentualnie koryguje błędy podając prawidłowe informacje.

3. Eksperyment chemiczny. Nauczyciel wyznacza trzy osoby do roli asystenta. Pierwsza osoba waży wybrany przez nauczyciela hydrat, na przykład siarczan(VI) manganu(II)-woda (1/7). Następnie jest on ogrzewany. Po ogrzaniu kolejna osoba waży bezwodną sól. Uczniowie zapisują w zeszytach obserwacje i wyciągają wnioski. Trzecia osoba ogrzewa inny hydrat – np. chlorek żelaza(III)-woda (1/6), jednocześnie zbierając do drugiej probówki skroploną wodę. Uczniowie wyciągają wnioski z tych dwóch doświadczeń, dotyczących badania różnic we właściwościach hydratów i soli bezwodnych.

4. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje arkusze A4 i mazaki. Uczniowie wypisują podobieństwa i różnice między solami bezwodnymi i hydratami. Po minionym czasie, liderzy prezentują efekty pracy grupowej. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów i podsumowuje pracę grup.

5. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania:

• W jaki sposób można zbadać różnice między hydratami a solami bezwodnymi?

• Jakie różnice występują między hydratami i solami bezwodnymi?

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

• Dziś nauczyłem się, że...

• Łatwe było dla mnie...

• Trudności sprawiło mi...

• Zaskoczyło mnie...

• Przypomniałem/łam sobie, że...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może być wykorzystana przez uczniów podczas samodzielnej pracy na lekcji lub przed wykonaniem ćwiczeń dołączonych do medium. Medium może być również wykorzystane podczas odrabiania zadania domowego oraz wykorzystane przez uczniów nieobecnych na lekcji w celu uzupełnienia swoich braków.

Materiały pomocnicze:

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

• W jaki sposób można zbadać różnice między hydratami a solami bezwodnymi?

• Jakie różnice występują między hydratami i solami bezwodnymi?

2. Doświadczenie:

Sprzęt i szkło laboratoryjne: szkiełka zegarkowe, tryskawka.

Odczynniki chemiczne: woda destylowana oraz przykładowe pary substancji:

• bezwodny siarczan(VI) manganu(II) ${\text{MnSO}}_4$ oraz heptahydrat ${\text{MnSO}}_4{\text{ · 7H}}_2\text{O}$ (siarczan(VI) manganu‑woda (1/7));

• bezwodny chlorek żelaza(III) ${\text{FeCl}}_3$ oraz heksahydrat ${\text{FeCl}}_3{\text{ · 6H}}_2\text{O}$ (chlorek żelaza(III)-woda (1/6));

• bezwodny siarczan(VI) żelaza(II) ${\text{FeSO}}_4$ oraz heptahydrat ${\text{FeSO}}_4{\text{ · 7H}}_2\text{O}$ (siarczan(VI) żelaza(II)-woda (1/7));

• bezwodny chlorek kobaltu(II) ${\text{CoCl}}_2$ oraz heksahydrat ${\text{CoCl}}_2{\text{ · 6H}}_2\text{O}$ (chlorek kobaltu(II)-woda (1/6));

• bezwodny chlorek niklu(II) ${\text{NiCl}}_2$ oraz heksahydrat ${\text{NiCl}}_2{\text{ · 6H}}_2\text{O}$ (chlorek niklu(II)-woda (1/6)).

3. Arkusze A4, mazaki.

4. Karty charakterystyk substancji.