Scenariusz zajęć

Autor: Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak ustalić skład izotopowy pierwiastków?

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa

Zakres rozszerzony:

I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Uczeń:

3) oblicza masę atomową pierwiastka na podstawie jego składu izotopowego i mas atomowych izotopów; ustala skład izotopowy pierwiastka na podstawie jego masy atomowej i mas atomowych izotopów (dla pierwiastków występujących w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch naturalnych izotopów).

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 izotopu;

• oblicza skład izotopowy pierwiastka;

• uzasadnia, dlaczego masa atomowa pierwiastka jest średnią masą atomową;

• charakteryzuje izotopy najlżejszego pierwiastka – wodoru;

• wyjaśnia, czym jest ciężka woda.

Strategia nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja;

• gadająca ściana;

• praca z podręcznikiem;

• ćwiczenia przedmiotowe;

• zdania podsumowujące.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami i dostępem do internetu, słuchawki;

• zasoby multimedialne zawarte w emateriale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone;

• podręcznik.

Materiały pomocnicze:

• arkusze papieru;

• mazaki;

• glutaki.

Przebieg zajęć

Faza wstępna

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.:  Jak to możliwe, że atomy tego samego pierwiastka mogą różnić się pewnymi elementami budowy? A może znasz przykłady takich pierwiastków? Wiesz, jakie właściwości i różnice wykazują prot, deuter i tryt, czyli izotopy wodoru?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wstępnej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia atomu.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel odwołuje uczniów do emateriału i prosi o wyszukanie informacji do następujących pytań:

• Co to jest izotop? Czy izotopy tego samego pierwiastka mają jednakowe liczby: atomową i masową? Jeśli nie, to która z tych liczb może być różna i dlaczego?

• Jakimi właściwościami fizykochemicznymi różnią się izotopy od siebie? Od czego mogą zależeć różnice we właściwościach między izotopami?

• Jakie pierwiastki nie mają izotopów i w jakiej postaci występują?

• Jak można obliczyć średnią masę atomową?

  Uczniowie dyskutują.

2. Uczniowie zapoznają się z tekstem w emateriale dotyczącym izotopów wodoru i ciężkiej wody. Następnie nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej modele izotopów wodoru, a chętny lub wskazany uczeń, posiłkując się modelami, omawia budowę tych izotopów. Inny uczeń relacjonuje wiadomości dotyczące ciężkiej wody.

3. Uczestnicy zajęć, na podstawie dostępnych źródeł, w tym treści e‑materiału analizują przykład w kontekście obliczania składu izotopowego pierwiastka.

4. Nauczyciel podaje uczniom przykłady do rozwiązania w zeszycie, np. obliczenie składu izotopowego potasu, miedzi, po czym chętni lub wskazani uczniowie podchodzą do tablicy i rozwiązują wskazane przykłady.

5. Uczniowie w parach analizują medium bazowe i wykorzystują symulację do zbadania izotopów pierwiastków.

6. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje arkusze papieru i mazaki. Uczestnicy zajęć, na podstawie dostępnych źródeł, w tym treści e‑materiału  poszukują odpowiedzi na pytanie: „Jakie jest zastosowanie izotopów promieniotwórczych?”. Liderzy grup z zastosowaniem techniki gadająca ściana omawiają zaproponowane zastosowania izotopów promieniotwórczych.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np. polecenia do multimedium. Pyta:

• Czym różnią się od siebie izotopy pierwiastka?

• Jak się nazywa najlżejszy izotop wodoru?

• W jakich gałęziach mają zastosowanie izotopy pierwiastków?

• Jak się oblicza średnią masę atomową?

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 nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Oblicz skład izotopowy srebra, wiedząc że srebro składa się z dwóch izotopów: 107Ag i 109Ag.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja „Jak ocenić skład izotopowy pierwiastków” może być wykorzystana przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć.

Materiały pomocnicze:

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

• Czym różnią się od siebie izotopy pierwiastka?

• Jak się nazywa najlżejszy izotop wodoru?

• W jakich gałęziach mają zastosowanie izotopy pierwiastków?

• Jak się oblicza średnią masę atomową?