Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie właściwości wyższych kwasów karboksylowych, odróżnianie kwasów nasyconych od nienasyconych

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

XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:

4) opisuje właściwości chemiczne kwasów karboksylowych na podstawie reakcji tworzenia: soli, estrów; pisze odpowiednie równania reakcji; przeprowadza doświadczenia pozwalające otrzymywać sole kwasów karboksylowych (w reakcjach kwasów z: metalami, tlenkami metali, wodorotlenkami metali i solami kwasów o mniejszej mocy).

Zakres rozszerzony

XVI. Kwasy karboksylowe. Uczeń:

4) opisuje właściwości chemiczne kwasów karboksylowych na podstawie reakcji tworzenia: soli, estrów, amidów; pisze odpowiednie równania reakcji; projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające otrzymywać sole kwasów karboksylowych (w reakcjach kwasów z: metalami, tlenkami metali, wodorotlenkami metali i solami kwasów o mniejszej mocy).

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:

• porównuje budowę nasyconych i nienasyconych wyższych kwasów karboksylowych;

• bada i opisuje właściwości fizyczne wyższych kwasów karboksylowych;

• pisze i uzgadnia równania reakcji wyższych kwasów karboksylowych z wodorotlenkami;

• analizuje reakcje chemiczne charakterystyczne dla nienasyconych wyższych kwasów karboksylowych;

• podaje sposób, w jaki można odróżnić od siebie wyższe kwasy karboksylowe nasycone od nienasyconych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• metoda lekcji odwróconej;

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment uczniowski;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda;

Przed lekcją

1. Metoda lekcji odwróconej. Uczniowie pracują z e‑materiałem w kontekście podziału wyższych kwasów karboksylowych (nasyconych i nienasyconych), zapoznają się ze wzorami sumarycznymi i uproszczonymi oraz z nazwami systematycznymi i zwyczajowymi kwasów.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informację zawartą we wprowadzeniu do e‑materiału i zadaje pytanie: Czy stwierdzenie, że „kwas jest substancją niebezpieczną, żrąca” jest zawsze zasadne w stosunku do wszystkich kwasów? Jeśli nie, to w jakich przypadkach jest inaczej?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów: burza mózgów wokół pojęcia wyższe kwasy karboksylowe - podział kwasów, wzory sumaryczne i uproszczone oraz nazwy systematyczne i zwyczajowe kwasów. Nauczyciel może mieć przygotowane na kartkach osobno wzory i nazwy kwasów - pokazuje uczniom, a uczniowie odgadują.

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie w parach, wykorzystując wiedzę teoretyczną, przenoszą się do wirtualnego laboratorium w e‑materiale i wykonują przedstawione tam doświadczenie chemiczne. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów i wspiera podczas wykonywania polecenia.

2. Eksperyment uczniowski. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, które przeprowadzają doświadczenie „Badanie właściwości fizycznych wyższych kwasów karboksylowych” - doświadczenie nr 1 (materiał pomocniczy). Prowadzący zajęcia rozdaje karty pracy, w których uczniowie zapisują swoje spostrzeżenia i wnioski, po czym liderzy prezentują efekty pracy grupowej na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną uczniów.

3. Eksperyment - pokaz uczniowski. Nauczyciel wskazuje uczniów do roli asystentów, którzy będą wykonywali pokazy uczniowskie – „Właściwości chemiczne wyższych kwasów karboksylowych” – doświadczenie nr 2 (materiał pomocniczy). Chętni uczniowie zapisują równania reakcji kwasów z wodorotlenkami oraz reakcji spalania na tablicy. Nauczyciel weryfikuje poprawność ich zapisu. Wszyscy uczniowie zapisują reakcje chemiczne w formie cząsteczkowej w zeszytach.

4. Uczniowie samodzielnie, na podstawie e‑materiału, sporządzają notatkę w zeszytach „odróżnianie wyższych kwasów nasyconych od nienasyconych”. Chętni lub wybrani uczniowie odczytują swoje notatki na forum. W razie potrzeby nauczyciel uzupełnia podane informacje.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Pyta:

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas palmitynowy?

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas stearynowy?

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas oleinowy?

• Który z wyższych kwasów karboksylowych posiada wiązanie podwójne i między którymi atomami węgla?

• Jakie produkty otrzymamy w reakcji wyższych kwasów karboksylowych z wodorotlenkami?

• Jak chemicznie odróżnić można kwas oleinowy od formy ciekłej kwasu palmitynowego lub stearynowego?

• Co to jest stearyna?

• Czy z kwasu oleinowego można otrzymać kwas stearynowy? Jeśli tak, to w jaki sposób?

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...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium może być wykorzystane przez uczniów podczas przygotowywania się do lekcji czy sprawdzianu oraz podczas porównywania właściwości z niższymi kwasami karboksylowymi.

Materiały pomocnicze:

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

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas palmitynowy?

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas stearynowy?

• Jakimi właściwościami fizycznymi charakteryzuje się kwas oleinowy?

• Który z wyższych kwasów karboksylowych posiada wiązanie podwójne i między którymi atomami węgla?

• Jakie produkty otrzymamy w reakcji wyższych kwasów karboksylowych z wodorotlenkami?

• Jak chemicznie odróżnić można kwas oleinowy od formy ciekłej kwasu palmitynowego lub stearynowego?

• Co to jest stearyna?

• Czy z kwasu oleinowego można otrzymać kwas stearynowy? Jeśli tak, to w jaki sposób?

2. Nauczyciel przygotowuje na kartkach osobno wzory i nazwy kwasów karboksylowych na podstawie e‑materiału.

3. Doświadczenie nr 1:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, łyżeczka, bagietka, statyw do probówek.

Odczynniki chemiczne: kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas oleinowy, woda destylowana.

Instrukcja do doświadczenia 1:

• W probówkach umieść niewielkie ilości podanych wyższych kwasów karboksylowych: kwasu palmitynowego, stearynowego i oleinowego.

• Określ ich stan skupienia, barwę oraz zapach.

• Zbadaj ich rozpuszczalność w wodzie, dodając do każdej z probówek kilka cmIndeks górny 3³ wody destylowanej, a następnie zawartości zamieszaj bagietką. Obserwuj zmiany.

4. Doświadczenie nr 2:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, łyżeczka, bagietka, statyw do probówek, pipeta, palnik gazowy, zapałki/zapalniczka, łyżeczka do spalań, łapa do probówek.

Odczynniki chemiczne: kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas oleinowy, roztwory wodorotlenków: sodu i potasu.

Instrukcja do doświadczenia 2:

• W trzech probówkach umieść niewielkie ilości podanych wyższych kwasów karboksylowych: kwasu palmitynowego, stearynowego i oleinowego. Następnie do pierwszej probówki dodaj roztworu wodorotlenku potasu; do drugiej – roztworu wodorotlenku sodu; do trzeciej – roztworu wodorotlenku potasu. Kolejno każdą probówkę podgrzewaj w płomieniu palnika. Obserwuj zachodzące zmiany.

• Wsyp na łyżeczkę do spalań niewielką ilość kwasu staerynowego i zapal zawartość w płomieniu palnika i obserwuj zmiany.

5. Karta pracy w formie tabeli dla uczniów: