Temat: Alkany – właściwości chemiczne

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

VIII. Związki węgla z wodorem – węglowodory. Uczeń:

4) obserwuje i opisuje właściwości chemiczne (reakcje spalania) alkanów; pisze równania reakcji spalania alkanów przy dużym i małym dostępie tlenu; wyszukuje informacje na temat zastosowań alkanów i je wymienia.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zdobywa wiedzę i umiejętności na temat zagadnień poruszanych na zajęciach

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać wpływ długości łańcucha węglowego na właściwości fizyczne alkanów, np. na stan skupienia;

• planować doświadczenia pozwalające zbadać właściwości alkanów na przykładzie metanu i etanu;

• obserwować i opisywać właściwości fizyczne i chemiczne (reakcje spalania) alkanów na przykładzie metanu i etanu.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel, nawiązując do znanym uczniom właściwości fizycznych alkanów na przykładzie metanu, prosi o wymienienie tych właściwości.

2. Nauczyciel informuje uczestników zajęć, że przeprowadzi eksperyment z abstraktu „Badanie palności węglowodorów gazowych”. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezy, zapisują je w dzienniku obserwacji w abstrakcie, po czym obserwują zmiany podczas eksperymentu. Po eksperymencie ustalają wnioski dotyczące właściwości chemicznych metanu (sprawdzanie palności) i zapisują je.

3. Nauczyciel zapisuje na tablicy i omawia równania reakcji spalania metanu: całkowitego i niecałkowitego (gdzie produktami są tlenek węgla(II) i woda oraz węgiel i woda). Omawia negatywny wpływ czadu na organizm ludzki. Rozpoczyna rozmowę kierowaną na temat bezpieczeństwa w przypadku nieszczelności instalacji gazowej w domu oraz postępowania w przypadku zatrucia czadem.

4. Prowadzący zajęcia zaprasza chętnych do tablicy w celu „trenowania” umiejętności zapisywania równań reakcji spalania alkanów, np. propanu, butanu, pentanu.

5. Nauczyciel informuje, że wyświetli film z zasobu abstraktu „Badanie reaktywności propanu i butanu wobec wodnego roztworu manganianu(VII) potasu”. Zanim nastąpi emisja, prowadzący zajęcia wyjaśnia pojęcie „reaktywność”. Uczniowie, jak poprzednio, formułują pytanie badawcze i hipotezy, zapisują je. Notują także obserwacje eksperymentu i wnioski na temat właściwości chemicznych (reaktywność alkanów) alkanów.

6. Nauczyciel prosi uczniów (praca indywidualna) o wykonanie zadań i ćwiczeń interaktywnych w abstrakcie.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

2. Wskazany przez nauczyciela uczeń podsumowuje lekcję, opowiadając, czego się nauczył i jakie umiejętności ćwiczył.

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Alkanes – chemical properties

One of the products of incomplete combustion of methane is carbon monoxide. It is a colourless, odourless gas which attaches to haemoglobin about 300 times faster than oxygen in a human body.
This bond is more durable than oxygen and haemoglobin. Tissues are deprived of adequate oxygen supply, which in many cases leads to death. Immediate blood transfusion is the only thing that may help.

That is why detectors which constantly monitor air for presence of carbon monoxide are installed in rooms at risk of carbon monoxide emission. When certain values of carbon monoxide concentration are exceeded, an appropriate warning is started.

Carbon dioxide and water are the products of complete combustion of other alkanes – as in the case of methane. On the other hand, carbon monoxide and water or carbon and water are products of incomplete combustion.
Thus the following products of complete combustion of ethane may be distinguished:

Incomplete combustion takes place with limited air access:

A mixture of methane and air at a volume concentration of 4.5–15% exhibits explosive properties.

Formation of this mixture when methane passes into closed rooms is often a cause of dangerous explosions, both in residential buildings and mines. In a mixture containing more than 15% of methane, this gas burns with a flame. An explosive mixture will explode, for example, under the influence of fire or an electric spark. That is why if you suspect gas leakage, close its supply and open your windows. Do not fire anything and do not turn electrical appliances on.

Leave your home immediately and notify gas rescue services (phone: 992).

• Physical properties of alkanes change if the length of carbon chain is increasing.

• Alkanes are compounds that are slightly reactive; they undergo combustion reactions at room temperature.

• Propane and butane do not react with potassium permanganate.