Scenariusz zajęć

Autor: Anna Florek, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak na poziomie mikroświata przebiegają reakcje siarki z metalami?

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

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\text{S}$), chloru, siarki z metalami ($\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$).

Zakres rozszerzony

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

10) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości chemiczne niemetali, w tym między innymi równania reakcji: wodoru z niemetalami (${\text{Cl}}_2$, ${\text{Br}}_2$, ${\text{O}}_2$, ${\text{N}}_2$, $\text{S}$), chloru, bromu i siarki z metalami ($\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$, $\text{Fe}$, $\text{Cu}$); chloru z wodą;

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:

• wskazuje, z jakimi metalami i jak reaguje siarka;

• omawia mechanizm tworzenia się związków metali z siarką na poziomie mikroświata i zapisać odpowiednie równania reakcji;

• wyjaśnia, co to są siarczki;

• opisuje, jaki jest charakter chemiczny produktów reakcji metali z siarką –siarczków metali.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• eksperyment chemiczny;

• symulacja interaktywna;

• kieszeń i szuflada;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• układy okresowe z informacją elektroujemności, tablice właściwości fizykochemicznych;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel inicjuje dyskusję w odniesieniu do hasła „siarczki na co dzień” – w kontekście ich zastosowań (spodziewane efekty – ${\text{Na}}_2\text{S}$: stosowany jako  środek redukujący, odczynnik chemiczny w garbarstwie do usuwania sierści ze skór, do produkcji barwników siarkowych, środek owadobójczy i depilator, do produkcji jedwabiu wiskozowego; ${\text{K}}_2\text{S}$: jako odczynnik używany w analizie chemicznej; ${\left({\text{NH}}_4\right)}_2\text{S}$: służy do barwienia brązów, stosowany w przemyśle włókienniczym oraz w analizie chemicznej; $\text{CaS}$: stosowany do zwalczania szkodników, jako depilator, w garbarstwie, służy do wyrobu cieczy kalifornijskiej i farb świecowych; ${\text{Ag}}_2\text{S}$: stosowany do wyrobu filtrów optycznych, w grawerstwie oraz w produkcji alarmowej aparatury przeciwpożarowej).

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: „Biorąc pod uwagę różnicę elektroujemności dla wybranych siarczków metali (np. siarczku sodu, siarczku glinu, siarczku żelaza(II), siarczku cynku, siarczku miedzi(II)), które z nich posiadają wiązanie jonowe”?

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. Praca z układem okresowym pierwiastków chemicznych. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytania: Jak zbudowany jest atom siarki? Jaka jest konfiguracja elektronowa siarki i co można na tej podstawie sądzić o potencjalnych związkach siarki z innymi pierwiastkami?

2. Nauczyciel zadaje uczniom pytania: W jaki sposób zachodzi reakcja siarki z metalami? Jak tworzą się połączenia siarki z metalami? Uczniowie mogą korzystać z treści zawartych w e‑materiale.

3. Reakcje syntezy siarczków metali jako reakcje redoks – ćwiczenia w pisaniu i bilansowaniu przykładowych równań reakcji chemicznych na tablicy.

4. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji żelaza z siarką”. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na trzy grupy. Nauczyciel rozdaje karty pracy, przygotowuje odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia 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). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Równanie reakcji chemicznej uczniowie zapisują na tablicy celem sprawdzenia poprawności zapisu. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

5. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Czy siarka może tworzyć mostki? – przykłady disiarczków.

6. Nauczyciel odsyła uczniów do symulacji interaktywne. Uczniowie w parach zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

7. 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. 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.

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łątwe...

• Dziś nauczyłem/łam się...

• Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może zostać wykorzystana podczas przygotowywania się ucznia do sprawdzianu lub do zdobycia wiedzy w razie nieobecności ucznia na lekcji.

Materiały pomocnicze:

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

• Czy wszystkie metale reagują siarką?

• W jaki sposób zachodzi reakcja siarki z metalami?

• Czy reakcje syntezy siarczków metali są reakcjami redoks?

• Co to są disiarczki?

• Dlaczego posrebrzana łyżeczka po zjedzeniu jajka ugotowanego czernieje?

2. Nauczyciel przygotowuje sklerotki (samoprzylepne karteczki).

3. Doświadczenie chemiczne: „Badanie reakcji żelaza z siarką”

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statywy do probówek, łyżeczka, palnik, zapalniczka/zapałki.

Odczynniki chemiczne: pył żelazowy, pył siarkowy.

Instrukcja wykonania:

• Umieść w probówce niewielką ilość pyłu żelazowego, po czym dodaj podobną ilość pyłu siarkowego.

• Zawartość probówki podgrzewaj w płomieniu palnika.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

• Sprawdź ulatniający się zapach z probówki.

4. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

5. Karta pracy ucznia: