Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie amfoterycznych właściwości wybranych tlenków

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

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:

2) ocenia wiarygodność uzyskanych danych.

Cele kształcenia – wymagania szczegółowe

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

5) klasyfikuje tlenki pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 20 ze względu na ich charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny i obojętny); wnioskuje o charakterze chemicznym tlenku na podstawie wyników doświadczenia.

Zakres rozszerzony

VII. Systematyka związków nieorganicznych. Uczeń:

5) klasyfikuje tlenki ze względu na ich charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny i obojętny); projektuje i przeprowadza doświadczenie, którego przebieg pozwoli wykazać charakter chemiczny tlenku; wnioskuje o charakterze chemicznym tlenku na podstawie wyników doświadczenia.

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 amfoteryczności na przykładzie tlenków;

• wymienia tlenki, które posiadają właściwości amfoteryczne;

• bada właściwości amfoteryczne wybranych tlenków;

• pisze i bilansuje równania reakcji chemicznych wybranych tlenków amfoterycznych z mocnymi kwasami i zasadami.

Strategie nauczania:

• problemowa;

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• symulacja interaktywna;

• technika bateria.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery ze słuchawkami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel pokazuje uczniom próbki wybranych tlenków o właściwościach amfoterycznych i  zadaje pytanie: Jak można sprawdzić właściwości chemiczne tych tlenków?

2. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują na kartkach i gromadzą w portfolio.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się zdefiniować pojęcie amfoteryczności.

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji tlenku glinu z wodą, kwasem solnym i wodorotlenkiem sodu”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy, rozdaje karty pracy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat eksperymentu i wykonują kolejno czynności podane w instrukcji (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów. Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Uczniowie na forum definiują pojęcie amfoteryczności. Powrót do fazy wstępnej i skonfrontowanie podanej informacji przez uczniów. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

2. Uczniowie podchodzą do tablicy i zapisują równania reakcji chemicznych tlenków amfoterycznych z kwasami i zasadami na wybranych przykładach. Nauczyciel ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie, np. gdy powstają związki kompleksowe (zapis wzorów sumarycznych takich wzorów).

3. Nauczyciel poleca uczniom pracę w parach z symulacją interaktywną. Uczniowie zapoznają się z poleceniem, a następnie wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń 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 informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają cenkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się”, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może być wykorzystana przez uczniów w fazie przygotowania do lekcji oraz jako pomoc przy wykonaniu zadania domowego. Uczniowie nieobecni na lekcji medium mogą wykorzystać do uzupełnienia swoich luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

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

• Czy tlenek glinu posiada charakter amfoteryczny?

• Czy tlenki o charakterze amfoterycznym reagują z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami?

• Czy tlenki o charakterze amfoterycznym reagują z wodą?

• Czym różnią się tlenki o charakterze amfoterycznym od tych o charakterze kwasowym?

• Czy w wyniku reakcji tlenku o charakterze amfoterycznym z zasadą można otrzymać związek kompleksowy?

2. Nauczyciel przygotowuje planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz cenki dla uczniów.

3. Doświadczenie chemiczne: „Badanie reakcji tlenku glinu z wodą, kwasem solnym i wodorotlenkiem sodu”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statywy do probówek, probówki, pręciki szklane, pipety, łyżeczki.

Odczynniki chemiczne: wodny roztwór wodorotlenku sodu (2 mol/dmIndeks górny 3³), kwas solny (2 mol/dmIndeks górny 3³), woda destylowana, tlenek glinu.

Instrukcja wykonania:

• Do trzech probówek wsyp niewielką ilość tlenku glinu.

• Do pierwszej probówki dodaj wodę destylowaną, do drugiej kwas solny, a do trzeciej wodny roztwór wodorotlenku sodu.

• Zawartości probówek wymieszaj pręcikiem szklanym.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

4. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

5. Karta pracy ucznia.