Scenariusz lekcji chemii z wykorzystaniem metody JIGSAW (grupy eksperckie)

Transkrypt

1 Grażyna Konar chemia XX LO im. Bolesława Chrobrego Warszawa, ul. Objazdowa 3 Scenariusz lekcji chemii z wykorzystaniem metody JIGSAW (grupy eksperckie) Temat: Związki kompleksowe. Cele lekcji Uczeń powinien umieć: przedstawić wzór ogólny związku zespolonego, rozróżnić kompleksy kationowe, anionowe i obojętne, zapisać stałą trwałości i nietrwałości kompleksu oraz jego dysocjację, prawidłowo podać nazwę kompleksu, obliczyć stopień utlenienia jonu kompleksowego, jonów centralnych oraz określić na podstawie wzoru liczbę koordynacyjną, wyciągnąć prawidłowe wnioski z obserwowanego pokazu, zapisać równanie obserwowanej reakcji w formie cząsteczkowej i jonowej, analizować i przetwarzać dane. Metody nauczania a) wiodąca (aktywizująca) praca w grupie eksperckiej praca indywidualna b) pomocnicza słowno - naprowadzająca z pokazem wykład Formy pracy zbiorowa indywidualna Środki dydaktyczne teksty źródłowe dla poszczególnych grup (załączniki 1, 2, 3, 4) instrukcja pracy dla każdej grupy (zał.5) pomoce i odczynniki do wykonania doświadczenia foliogram (zał.6), rzutnik pisma kartki z zadaniami o zróżnicowanym poziomie wymagań (do wyboru) (zał.7) 1

2 kartki z zadaniami z luką (zał. 8) Czas trwania lekcji 45 min. Przebieg lekcji: Część wstępna Uczniowie wymieniają rodzaje wiązań; Definiują wiązanie koordynacyjne Wyjaśniają istotę jego powstawania na przykładzie NH 4 + Wybrani uczniowie wykonują doświadczenie: Cu(OH) 2 + NH 3 Uczniowie zapisują wnioski Nauczyciel wyjaśnia zachodzącą reakcję na foliogramie. Przedstawia wzór ogólny związku kompleksowego i wprowadza pojęcia jon centralny, ligand, liczba koordynacyjna Nauczyciel podaje główny cel lekcji, dyżurny zapisuje na tablicy temat Dzieli klasę na cztery grupy A, B, C, D i rozdaje materiały do przeanalizowania i nauczenia się (teksty źródłowe) i instrukcje. Określa czas pracy. Część główna lekcji Grupy pracują zgodnie z algorytmem. Uczniowie pracują w grupach eksperckich, wszyscy uczestnicy grupy A uczą się tego samego fragmentu całości. Wspólnie rozwiązują przydzielone zadania. Omawiają tekst i problemy obliczeniowe, wyjaśniają niejasności (10 min.) Na znak nauczyciela tworzą się nowe grupy tak, aby w każdej znalazł się przedstawiciel innego zespołu (ekspert). Idealny model : 4 grupy czteroosobowe lub 5 grup pięcioosobowych itp. By uniknąć chaosu w pierwszej fazie: Grupa A: 1A, 2A, 3A, 4A Grupa B: 1B, 2B, 3B, 4B itd. Po zmianie praca w nowych grupach: Grupa 1: 1A, 1B, 1C, 1D Grupa 2: 2A, 2B,... itd. Praca w nowych grupach trwa ok. 20 min. Uczniowie uczą się od siebie nawzajem, dyskutują tak powstaje całość zagadnienia. Następnie eksperci wracają do swoich grup (A,B,...) i konfrontują swoją wiedzę. Nauczyciel wyrywkowo sprawdza poziom opanowania przedstawionych zagadnień. 2

3 Część podsumowująca lekcji Uczniowie otrzymują kartki z zadaniami z luką, które po uzupełnieniu jako notatki wklejają do zeszytu. Utrwalenie nowych wiadomości i umiejętności z samokontrolą i samooceną uczniów: nauczyciel podaje polecenie: rozwiąż zadanie rachunkowe z dowolnego wybranego przez siebie poziomu wymagań. Poziom wymagań: - podstawowy (P) ocena dostateczna - rozszerzony (R) ocena dobra - dopełniający (D) ocena bardzo dobra - wykraczający (W) ocena celująca Nauczyciel wystawia oceny. Praca domowa: wykonaj zadanie z poziomu wyższego niż wykonałeś na lekcji. Uwagi o przebiegu lekcji: metoda ta uczy efektywnego współdziałania w zespole, skutecznego porozumiewania się w różnych sytuacjach i rozwiązywania problemów w twórczy sposób i sprawdza się najlepiej w grupie aktywnych i zdolnych uczniów. Teksty źródłowe muszą mieć porównywalny stopień trudności. Wymaga od nauczyciela wcześniejszego przygotowania wielu zadań i powielenia ich dla każdego ucznia. Jeśli dysponujemy czasem najlepiej rozbić temat na 2 jednostki lekcyjne. Efekty wówczas są satysfakcjonujące dla ucznia i nauczyciela. 3

4 Załącznik 1 Stała trwałości kompleksu jest miarą trwałości jonu kompleksowego. Jest to stała równowagi reakcji tworzenia kompleksu (K T stała trwałości) lub stała rozpadu kompleksu (stała nietrwałości K N ). Dla jonu kompleksowego: [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 == Cu NH 3 [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] [Cu 2+ ] [NH 3 ] 4 K T = K N = [Cu 2+ ] [NH 3 ] 4 [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] Kompleks jest trwalszy im większa stała trwałości K T. Zadanie. Zapisz wyrażenie na stałą trwałości kompleksu [Fe(CN) 6 ] 3-. Stała trwałości dla tego jonu wynosi 1* Jaką wartość ma stała nietrwałości dla tego jonu. Zapisz wyrażenie na K N. Warunkiem, aby dany związek można było uważać za kompleks jest jego trwałość zarówno w stanie krystalicznym jak i w roztworach. [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ - H 2 O - nie przebiega [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 [Co(NH 3 ) 6 ] Cl Zadanie. Zapisz dysocjację: [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2, K 2 [Pt(Cl) 6 ], Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 4

5 Załącznik 2 Nazewnictwo kompleksów 1. Związki koordynacyjne zawierające kation kompleksowy: na początku podajemy nazwę anionu, następnie nazwę kationu w dopełniaczu np.: [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 wodorotlenek tetraaminamiedzi (II) 2. Związki koordynacyjne zawierające anion kompleksowy: najpierw wymienia się w kolejności alfabetycznej (obojętne przed anionowymi) ligandy stosując odpowiednie przedrostki liczebnikowe: di-, tri- dla prostych ligandów lub bis-, tris- dla złożonych np.: SCN następnie nazwę atomu centralnego dodając końcówkę an, a w nawiasie jego stopień utlenienia. na końcu podaje się nazwę kationu w dopełniaczu np.: K 2 [PtCl 6 ] heksachloroplatynian (IV) potasu 3. Nazwy ligandów anionowych mają końcówkę o, np.: chloro, hydrokso, nazwy ligandów obojętnych nie ulegają zmianie np.: amina (NH 3 ), akwa (H 2 O) WZORY I NAZWY TYPOWYCH LIGANDÓW Wzór ligandu Ładunek Nazwa NH 3 0 amina H 2 O 0 akwa Cl -1 chloro- F -1 fluoro- OH -1 hydrokso- CN -1 cyjano- SCN -1 tiocyjaniano- S 2 O 3-2 tiosiarczano- NO 2-1 nitro NO 3-1 azotano- NO 0 nitrozyl CO 0 karbonyl Zadanie. Podaj nazwy jonów kompleksowych: [Cu(CN) 4 ] 2--, [PdCl 6 ] 2-, [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3--, [Cr(OH) 4 ] --, [Al(H 2 O) 6 ] 3+ 5

6 Załącznik 3 Nazewnictwo kompleksów 1. Związki koordynacyjne zawierające kation kompleksowy: na początku nazwa anionu, następnie nazwa kationu w dopełniaczu np.: [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 wodorotlenek tetraaminamiedzi (II) 2. Związki koordynacyjne zawierające anion kompleksowy: najpierw wymienia się w kolejności alfabetycznej( obojętne przed anionowymi) ligandy stosując odpowiednie przedrostki liczebnikowe: di-, tri- dla prostych ligandów lub bis-, tris- dla złożonych np.: SCN następnie nazwę atomu centralnego dodając końcówkę an, a w nawiasie jego stopień utlenienia. na końcu podaje się nazwę kationu w dopełniaczu np.: K 2 [PtCl 6 ] heksachloroplatynian (IV) potasu 3. nazwy ligandów anionowych mają końcówkę o, np.: chloro, hydrokso, nazwy ligandów obojętnych nie ulegają zmianie np.: amina (NH 3 ), akwa (H 2 O) WZORY I NAZWY TYPOWYCH LIGANDÓW Wzór ligandu Ładunek Nazwa NH 3 0 amina H 2 O 0 akwa Cl -1 chloro- F -1 fluoro- OH -1 hydrokso- CN -1 cyjano- SCN -1 tiocyjaniano- S 2 O 3-2 tiosiarczano- NO 2-1 nitro NO 3-1 azotano- NO 0 nitrozyl CO 0 karbonyl Zadanie. Podaj nazwy związków kompleksowych: K 3 [Fe(CN) 6 ], [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2, K 2 [PtCl 6 ], Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ], [CrCl 2 (H 2 O) 4 ]Cl 6

7 Załącznik 4 Ładunek jonu kompleksowego jest równy wypadkowej ładunków akceptora i donorów. Zadanie. Określ ładunek jonów zespolonych, jeśli jonami centralnymi są: Ag +, Co 3+, Cr 3+, Pt 4+, [Ag(CN) 2 ] x [Co(CN) 6 ] y [Cr(NH 3 ) 5 Cl] z [PtCl 6 ] k Zadanie. Oblicz stopień utlenienia jonów centralnych w podanych związkach zespolonych: [PdCl 6 ] 2-- [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3 [Cu(CN) 4 ] 2 [Cr(OH) 4 ] -- 7

8 Załącznik 5 Instrukcja do tekstu źródłowego Proszę dokładnie przeczytać tekst źródłowy, następnie przedyskutować w grupie i wyjaśnić wszelkie wątpliwości. Tekst musi być zrozumiały dla każdego członka grupy tak, aby uzyskaną wiedzę przekazać kolegom. Proszę rozwiązać zadania rachunkowe, a ewentualne niejasności wyjaśnić w grupie lub z pomocą nauczyciela. W czasie rozwiązywania proszę sporządzić dla siebie dokładną notatkę, będącą pomocą przy pracy eksperta. Następnie proszę przejść do sąsiedniego stolika, gdzie w nowej grupie podzielicie się swoją wiedzą. W tej grupie także uzyskacie informacje dotyczące trzech innych tekstów źródłowych. Proszę robić dokładne własne notatki. Po wysłuchaniu wszystkich przedstawicieli wracacie do swojej grupy i porównujecie swoje notatki z notatkami kolegów. 8

9 Załącznik 6 Cu (OH) NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] (OH) 2 NH 3 NH Cu + 2OH - NH 3 NH 3 9

10 Załącznik 7 Poziom wymagań podstawowy (P) Określ: a) liczbę koordynacyjną atomu centralnego w związku kompleksowym: [Cr(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 =... i K[Cr(OH) 4 ] =... b) stopień utlenienia jonów centralnych w związkach kompleksowych: [PdCl 6 ] 2 =... i [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3 =... Poziom wymagań rozszerzony (R) Podaj poprawną nazwę związku kompleksowego: a) [Co(NO 3 )(NH 3 ) 5 ]Cl 2 =... b) Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] =... c) K 2 [PtCl 6 ] =... 10

11 Poziom wymagań dopełniający (D) Do probówki z roztworem siarczanu (VI) cynku dodawano stopniowo roztwór KOH. Początkowo wytrącał się biały osad, który przy dalszym dodawaniu zasady ulegał rozpuszczeniu. Zapisz jonowe równania reakcji przedstawiające oba opisywane procesy, podaj nazwy produktów (liczba koordynacyjna cynku = 4) Poziom wymagań wykraczający (W) Podaj poprawny wzór związku kompleksowego i zapisz reakcję tego związku z AgNO 3 wiedząc, że: a) można go przedstawić w postaci wzoru CrCl 3 5 NH 3 b) 1 mol tego związku w reakcji z nadmiarem AgNO 3 tworzy dokładnie 1 mol AgCl. Ad. a)... Ad. b)... 11

12 Załącznik 8 Uzupełnij zadania 1. Każdy kompleks składa się z jonu lub atomu... i otaczających go Liczba atomów związanych bezpośrednio z danym jonem centralnym nosi nazwę jego Nazwy ligandów o ładunku ujemnym mają końcówkę... np. Cl --..., OH Nazwy ligandów obojętnych to np. NH 3..., H 2 O Tetracyjanomiedzian (II) to K 3 [Fe(CN) 6 ] to... 12