Temat: Reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne – rodzaje reakcji

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa

Szkoła podstawowa. Chemia.

III. Reakcje chemiczne. Uczeń:

4) definiuje pojęcia: reakcje egzotermiczne i reakcje endotermiczne; podaje przykłady takich reakcji.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń wyjaśnia, na czym polegają reakcje egzo- i endoenergetyczne oraz podaje przykłady takich reakcji

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, co to są reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne;

• podawać przykłady reakcji egzoenergetycznych i endoenergetycznych zachodzących w otoczeniu;

• opisywać doświadczenia chemiczne, uwzględniając: szkło i sprzęt laboratoryjny; odczynniki chemiczne, schemat aparatury, obserwacje i wnioski;

• stosować zasady bezpieczeństwa podczas wykonywania doświadczeń chemicznych.

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

• komputery z dostępem do internetu, ewentualnie tablety;

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone;

• sprzęt, szkło laboratoryjne oraz odczynniki - patrz opis eksperymentu w komentarzu metodycznym.

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 informuje uczniów, że obejrzą film „Reakcja glinu z tlenem” (informacja w komentarzu metodycznym). Zanim to nastąpi, mają sformułować pytanie badawcze oraz hipotezy i zanotować je w dzienniku obserwacji w abstrakcie, przygotowanych wcześniej przez nauczyciela kartach pracy lub w zeszytach. Po projekcji nauczyciel pyta uczniów, co zaobserwowali – po wspólnym ustaleniu obserwacji i wniosków notują je we wskazanym miejscu.

2. Prowadzący zajęcia wykonuje pokaz „Rozkład substancji zawartej w proszku do pieczenia” – informacja w komentarzu metodycznym – przed nim prosi uczniów o sformułowanie pytania badawczego oraz hipotez i zapisanie ich we wskazanym miejscu. Po pokazie uczniowie z nauczycielem ustalają obserwacje i wnioski i zapisują je.

3. W odniesieniu do filmu „Reakcja glinu z tlenem” oraz pokazu „Rozkład substancji zawartej w proszku do pieczenia” nauczyciel wyświetla ilustracje „Przemiana egzoenergetyczna” oraz „Przemiana endoenergetyczna” z abstraktu i objaśnia schematy. Następnie zadaje uczniom pytanie: „Jakie efekty towarzyszyły pierwszej reakcji, a jakie drugiej?” – trwa dyskusja. W jej podsumowaniu uczniowie próbują zdefiniować reakcję pod względem energetycznym. Nauczyciel, korzystając z przygotowanej przed zajęciami prezentacji, wyjaśnia pojęcia reakcji egzoenergetycznej i endoenergetycznej.

4. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje arkusze papieru i mazaki i prosi o wypisanie podobieństw i różnic między reakcją egzoenergetyczną a reakcją endoenergetyczną. Po zakończonej pracy liderzy grup, z zastosowaniem techniki gadająca ściana, omawiają efekty działań. Nauczyciel podsumowuje ten etap zajęć.

5. Nauczyciel prosi uczniów o podanie przykładów reakcji z otoczenia człowieka z uwzględnieniem podziału na egzo- i endoenergetyczne – trwa dyskusja; prowadzący zajęcia także bierze w niej udział, wspierając uczniów i uzupełniając informacje.

6. Pod koniec lekcji nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczenia interaktywnego – praca indywidualna.

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

Praca domowa

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

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Exergonic and endoenergetic reactions - types of reactions

All chemical reactions are accompanied by energy effects. Sometimes these are effects visible to the naked eye, and sometimes - changes so small that these can go unnoticed. Depending on the direction of energy flow, chemical changes are divided into two groups. The reactions during which energy is released into the environment are called exergonic reactions. On the other hand, reactions accompanied by the absorption of energy from the environment are called endoenergetic reactions. Energy released or absorbed by reacting substances can be in the form of heat, light or work.

Exergonic reactions are not only those that are accompanied by heat and light emission. That are also the reactions during which work is carried out by the emitted gas. When liquids and solids react with each other to form a gas, there may be a thousand‑fold or even a larger increase in the volume of products formed in relation to the volume of substrates. The resulting gas displaces the atmospheric air. If the volume increase occurs in a very short time, an explosion occurs. Air bags in cars uses sodium azide – a substance with the formula ${\mathrm{NaN}}_3$. This chemical compound during the collision, under the influence of an electrical impulse, immediately decomposes. Nitrogen is then formed, which in a fraction of a second fills up the entire airbag and protects the passenger against additional injuries. The reaction of sodium azide analysis occurs according to the equation:

$\text{2}{\text{NaN}}_{\text{3}}\text{→}\text{2N}\text{a}\text{+ 3}{\text{N}}_{\text{2}}$

$\text{sodium azide → sodium + nitrogen}$

• All chemical reactions, in order to start, require a certain amount of energy. Every chemical change needs a different amount of this energy.

• Due to energy effects, we divide chemical reactions into exergonic and endoenergetic.

• Exergonic reactions are chemical changes during which energy from the reaction system is released into the environment in the form of heat, light or work.

• Endoenergetic reactions are chemical changes that take place with energy intake from the environment.

• Combustion reactions always occur with the separation of energy, which is why these are included in exergonic reactions.