Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Alotropia fosforu

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego - kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Poziom rozszerzony:

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

9) wyjaśnia pojęcie alotropii pierwiastków; na podstawie znajomości budowy diamentu, grafitu, grafenu i fullerenów tłumaczy ich właściwości i zastosowania.

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:

• wyjaśnia pojęcie alotropii, chemiluminescencji i samozapłonu;

• wymienia wszystkie odmiany alotropowe fosforu;

• rozróżnia odmiany alotropowe fosforu;

• analizuje podobieństwa i różnice odmian alotropowych fosforu;

• analizuje zastosowanie odmian alotropowych fosforu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna

• badawcza.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• obserwacja;

• eksperyment;

• technika zdań podsumowujących;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• mapa myśli.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami i dostępem do internetu;

• słuchawki;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel w oparciu o pytania zawarte w wprowadzeniu do e‑materiału wzbudza ciekawość uczniów i tym samym rozpoczyna dyskusję. np.: Czy zastanawiałeś się w jaki sposób zapalają się zapałki? A może wiesz, że kiedyś produkowano zapałki, zapalające się po potarciu o dowolną suchą powierzchnię?

2. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat lekcji i wraz z uczniami ustala cele.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów: burza mózgów wokół pojęcia alotropii fosforu. Sprawdzenie wiedzy z życia codziennego. Co to jest fosfor i czy znają jakieś odmiany alotropowe?

4. Zasady BHP: nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji chemicznych, które będą używane na lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie wspólnie przypominają sobie położenie fosforu w układzie okresowym, budowę atomu oraz jego właściwości. Wspólne omówienie na forum klasy.

2. Obserwacja. Uczniowie umieszczają niewielkie ilości fosforu czerwonego na szkiełkach zegarkowych i obserwują jego właściwości fizyczne: twardość, wygląd, rozpuszczalność w wodzie i w niepolarnych rozpuszczalnikach. Następnie testują zdolność do zapalania próbki - niewielką ilość fosforu czerwonego umieszczają na łyżeczce do spalań i podejmują próbę zapalenia w płomieniu palnika. Uczniowie zapisują obserwacje w zeszytach, po czym omawiają na forum zastosowania czerwonego fosforu w codziennym życiu.

3. Uczniowie, na podstawie dostępnych źródeł, w tym e‑materiałów, przygotowują w zeszytach tabelę wyszczególniającą właściwości fizyczne i chemiczne wszystkich odmian fosforu. Uczniowie chętni lub wskazani odczytują swoje notatki. W przypadku występujących wątpliwości nauczyciel wyjaśnia problematyczne kwestie.

4. Eksperyment w formie pokazu uczniowskiego. Uczeń asystent pod kontrolą nauczyciela przeprowadza przemianę alotropową fosforu czerwonego pod dygestorium (instrukcja w materiałach pomocniczych).

5. Uczniowie w oparciu o dostępne źródła, w tym e‑materiały, w parach wyjaśniają dwa pojęcia: chemiluminescencja i fotoluminescencja oraz wskazują przykłady ich występowania. Uczniowie chętni lub wskazani omawiają całość na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje podane wyjaśnienia.

6. Praca metodą mapy pojęciowej. Nauczyciel zapisuje na tablicy hasło „fosfor”. Każdy z uczniów po kolei podaje skojarzenie i znany fakt, który dotyczy fosforu (uwzględniając też zastosowanie odmian fosforu), a wyznaczony moderator zapisuje je na tablicy w formie mapy myśli/pojęć, której centralnym punktem jest hasło „fosfor” zapisane na tablicy. Po zapisaniu propozycji uczniowie samodzielnie je weryfikują. Następnie nauczyciel prosi, by skonfrontowali swoją mapę z informacjami zawartymi w e‑materiale oraz innych źródłach i uzupełnili mapę o ważne kwestie dotychczas nie uwzględnione.

7. Nauczyciel odsyła uczniów do medium bazowego i prosi o wykonanie ćwiczeń indywidualnie.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza stan wiedzy uczniów po przeprowadzonej lekcji, wykorzystując swoje pytania oraz pytania znajdujące się w e‑materiale:

• Jakie są odmiany alotropowe fosforu?

• Jakie właściwości ma fosfor czerwony?

• Czy z fosforu czerwonego można otrzymać fosfor fioletowy lub biały?

• Jaka jest różnica między chemiluminescencją, a fotoluminescencją?

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

• Przypomniałem sobie, że ...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyałem/łem...

• Co sprawiło mi trudność...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie zestawu ćwiczeń zawartych w e‑materiale.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Proponowane ćwiczenia uczniowie mogą wykorzystać podczas przygotowywania się do zajęć.

Materiały pomocnicze:

Instrukcja do doświadczenia:

• Szkło i sprzęt laboratoryjny: dygestorium, probówka, łapa do probówek, palnik gazowy, wata, statyw do probówek, penseta lub szczypce do tygli.

• Odczynniki chemiczne: fosfor czerwony lub zdrapana z pudełka od zapałek brunatna masa do pocierania.

• Umieść w probówce odrobinę (tj. wielkości główki od szpilki, nie więcej) fosforu czerwonego lub zdrapaną z pudełka od zapałek brunatną masę do pocierania (zawiera fosfor czerwony). Zatkaj probówkę zwitkiem waty szklanej i rozpocznij powolne ogrzewanie w ciemnościach i pod wyciągiem (dygestorium). Obserwuj zachodzące zmiany. (Podczas ogrzewania można zaobserwować świecenie fosforu w probówce). Przerwij ogrzewanie usuwając palnik spod probówki, po czym za pomocą pensety lub szczypiec do tygli wyciągamy watę szklaną, na której również możemy zauważyć świecenie fosforu.

• Uwaga: w reakcji tej powstaje fosfor biały, który jest silną trucizną. Należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa.