PROIECT DIDACTIC

PROIECT DIDACTIC

Disciplina: CHIMIE

Clasa:  a X-a

Tema: Alchine

Titlul lecţiei: Proprietăţile chimice ale acetilenei

Tipul lecţiei: aplicaţii practice şi comunicare de noi cunoştinţe

Scopul activităţii didactice: asimilarea de noi cunoştinţe şi consolidarea capacităţii operaţionale de bază în studiul alchinelor şi în munca de echipă în laboratorul de chimie

Competenţe specifice vizate :

o       Descrierea comportării  compuşilor organici studiaţi în funcţie de clasa de apartenenţă

o       Diferenţierea compuşilor organici în funcţie de structura acestora

o       Efectuarea de investigaţii pentru evidenţierea unor caracteristici, proprietăţi, relaţii

o       Formularea de concluzii care să demonstreze relaţii de tip cauză-efect

o       Conceperea sau adaptarea unei strategii de rezolvare pentru a analiza o situaţie

Conţinuturi vizate : 

o       Obţinerea acetilenei

o       Adiţia bromului la acetilenă

o       Formarea acetilurii de argint

o       Formarea acetilurii de cupru

Resurse materiale:

-          videoproiector, laptop, ecran de proiecţie, fişe de activitate independentă, fişe de activitate experimentală;

-          substanţe chimice: CaC₂, apă distilată,  Br₂/CCl₄, AgNO₃, NaOH, sol. NH₄OH 5%, CuSO₄, sol NH₃ conc., clorhidrat de hidroxilamină;

-          vase şi ustensile de laborator: balon cu fund rotund, dop prevăzut cu tub de sticlă în formă de “U”, pâlnie de picurare, pahare Berzelius, eprubete.

Metode de învăţământ: conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea dirijată, experimentul de laborator.

Scenariul desfăşurării activităţii didactice

Moment organizatoric: Profesorul notează absenţele; verifică aşezarea elevilor pe grupe de lucru eterogene a câte 4-5 elevi, dintre care unul îndeplineşte rolul de coordonator al activităţii din grupul său; verifică existenţa materialelor necesare şi a echipamentului de protecţie.

Captarea atentiei: Profesorul anunţă titlul lecţiei, a competenţelor şi a conţinuturilor lecţiei.  

Reactualizarea şi omogenizarea cunoştinţelor se realizează prin rezolvarea unor itemi din fişa de activitate independentă (anexa 1), timp de 10 minute. După expirarea timpului, prin sondaj, profesorul chestionează elevii în legătură cu răspunsurile date şi proiectează pe ecran fişa de activitate independentă etalon (anexa2).

Prezentarea noului conţinut şi conducerea învăţării: Profesorul distribuie elevilor fişa de activitate experimentală (anexa 3). Elevii citesc cerinţele, efectuează experimentele prevăzute în fişă, notează observaţiile, scriu şi egalează ecuaţiile reacţiilor chimice.  Pentru rezolvarea sarcinilor de lucru din fişă, elevii trebuie să demonstreze anumite capacităţi şi deprinderi intelectuale, dar şi abilităţi practice (mânuirea corectă a substanţelor chimice şi ustensilelor de laborator, realizarea unor experimente după instrucţiuni scrise, întreţinerea curăţeniei la locul de muncă, înregistrarea şi prelucrarea datelor, comunicarea observaţiilor). După efectuarea fiecărui experiment, profesorul proiectează pe ecran fişa de activitate experimentală – etalon (anexa 4).

Obţinerea performanţei şi asigurarea feed–back-ului  se realizează prin supravegherea şi îndrumarea elevilor în toate momentele lecţiei. Profesorul apreciază şi recompensează atât nivelul cunoştinţelor elevului cât şi abilitatea acestuia de a interacţiona şi a comunica pentru a depăşi dificultăţile întâmpinate.

Dirijarea învăţării individuale se realizează prin anunţarea temei pentru acasă: întocmirea unei prezentari PPT cu tema „Utilizările acetilenei”.

 Anexa 1

Fişă de activitate independentă

ALCHINE

 

I.  Scrie în spaţiul punctat termenul din paranteză care completează corect fiecare din afirmaţiile următoare:

  1.Alchinele au formula generală ……………..........…… (C_nH_2n/C_nH_2n-2)

  2.Al doilea termen din seria alchinelor este .................................. (propina/etina)

  3.Alchinele  prezintă izomerie  ................................. (geometrică/ de poziţie)

  4.Punctele de fierbere ale alchinelor sunt mai.......................decât a alcanilor corespunzători (mari/mici)

  5.Acetilena ................................. parţial solubilă în apă (este/nu este)

II. Pentru fiecare item al acestui subiect alege răspunsul corect.

         1. Formulei moleculare C₅H₈ îi corespunde un număr de alchine izomere egal cu:      

                        a) 2

                        b) 3

                        c) 4

                        d) 5

         2. Alchinele sunt izomeri de funcţiune cu:

                        a) alcanii

                        b) alchenele

                        c) arenele

                        d) alcadienele

          3. Alchina care are densitatea în raport cu aerul 1,384 este:

a) acetilena

                        b) butina

                        c) propina

                        d) pentina

III. O alchină are formula plană de structură:

           

          HC ≡ C ─ CH ─ CH₃

                                       │

                                       CH₃

1. Denumeşte alchina.   

2. Precizează natura atomilor de carbon componenţi.         

3. Calculează compoziţia procentuală masică a compusului.

Se dau masele atomice: C-12; H-1.

Anexa 2

Fişă de activitate independentă

ALCHINE

(Etalon)

 

I.  

  1.  C_nH_2n-2

  2.  propina

              3.  de poziţie

  4.  mari

  5.  este

II. 

1.  b) 

            2.  d)

            3.  c)

                         

III. 

1.  3-metil-1-butina

2.  2 atomi de C primari, 2 atomi de C terţiari, 1 atom de C cuaternar         

3.  Formula moleculară: C₅H₈ ; masa moleculara = 68;  formula procentuală: 88,23% C; 11,77% H.

             

Anexa 3

Fişă de activitate experimentală

Obţinerea acetilenei şi proprietăţile chimice caracteristice

Denumirea experimentului	Reactivi şi ustensile	Mod de lucru	Observaţii şi concluzii	Ecuaţia reacţiei chimice
1. Obţinerea acetilenei şi adiţia bromului	- balon cu fund rotund - dop prevăzut cu tub de sticlă în formă de “U” - pâlnie de picurare - CaC2, H2O - Br2/CCl4	În balon se introduc câteva bucăţele de carbid peste care se picură apă. Într-o eprubetă se introduc 10-15 ml CCl4 şi 2-3 picături de Br2. Se barbotează în eprubetă acetilena preparată. Atenţie! *Vaporii de brom sunt toxici şi caustici. *Amestecul de acetilenă cu aer este exploziv.	Carbidul reacţionează  ..................... cu apa, rezultând un gaz  ........................ Soluţia de Br2/CCl4 se  .......................
2. Formarea acetilurii de argint	- C2H2 - 1 pahar cu 3g AgNO3 şi 30 ml apă distilată - 1 pahar cu 3g NaOH şi 30 ml apă distilată - sol. NH4OH 5%	Prepararea reactivului Tollens: se  amestecă volume egale din cele două soluţii şi se adaugă în picături NH4OH 5% până la dizolvarea completă a precipitatului brun. Într-o eprubetă se introduc 10 ml reactiv Tollens şi se barbotează acetilena. Produsul de reacţie se filtrează şi se încălzeşte pe sita de ceramică.	La barbotarea acetilenei în reactiv Tollens apare un   ............................ de culoare  ............................... La încălzire se produc mici  ....................... şi se aud  ........................
3. Formarea acetilurii de cupru	- C2H2 - 1 g CuSO4 - sol NH3 conc. - 3 g clorhidrat de hidroxilamină - H2O până la 50 ml	Într-un pahar Erlenmayer de 100 ml se dizolvă la cald 1 g CuSO4 în minimum de apă. În soluţia răcită se adaugă soluţie de NH3 conc. până la dispariţia precipitatului albastru. Se diluează cu apă la 50 ml şi se adaugă 3 g clorhidrat de hidroxil amină. Într-o eprubetă se introduce puţină soluţie obţinută şi se barbotează acetilenă.	La barbotarea acetilenei apare un  .......................... de culoare  .......................... La încălzire se produc mici  ..............................

Anexa 4

Fişă de activitate experimentală

Obţinerea acetilenei şi proprietăţile chimice caracteristice

(Etalon)

Denumirea experimentului	Reactivi şi ustensile	Mod de lucru	Observaţii şi concluzii	Ecuaţia reacţiei chimice
1. Obţinerea acetilenei şi adiţia bromului	- balon cu fund rotund - dop prevăzut cu tub de sticlă în formă de “U” - pâlnie de picurare - CaC2, H2O - Br2/CCl4	În balon se introduc câteva bucăţele de carbid peste care se picură apă. Într-o eprubetă se introduc 10-15 ml CCl4 şi 2-3 picături de Br2. Se barbotează în eprubetă acetilena preparată. Atenţie! *Vaporii de brom sunt toxici şi caustici. *Amestecul de acetilenă cu aer este exploziv.	Carbidul reacţionează violent cu apa, rezultând un gaz incolor. Soluţia de Br2/CCl4 se decolorează.	CaC2 + 2 H2O → HC ≡ CH + Ca(OH)2 carbid                     acetilenă                                                                 + Br2  HC ≡ CH + Br2 → CHBr = CHBr  →                                              1,2-dibromoetenă                             →  CHBr2―CHBr2                                        1,1,2,2-tetrabromoetan
2. Formarea acetilurii de argint	- C2H2 - 1 pahar cu 3g AgNO3 şi 30 ml apă distilată - 1 pahar cu 3g NaOH şi 30 ml apă distilată - sol. NH4OH 5%	Prepararea reactivului Tollens: se  amestecă volume egale din cele două soluţii şi se adaugă în picături NH4OH 5% până la dizolvarea completă a precipitatului brun. Într-o eprubetă se introduc 10 ml reactiv Tollens şi se barbotează acetilena. Produsul de reacţie se filtrează şi se încălzeşte pe sita de ceramică.	La barbotarea acetilenei în reactiv Tollens apare un precipitat de culoare alb gălbui. La încălzire se produc mici explozii şi se aud pocnituri.	AgNO3 + NaOH → AgOH + NaNO3 AgOH + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]OH                                     hidroxid diamino argentic                                   (reactive Tollens) HC ≡ CH + 2[Ag(NH3)2]OH → AgC ≡ CAg ↓+ 4NH3 + 2H2O       acetilura de argint (I)
3. Formarea acetilurii de cupru	- C2H2 - 1 g CuSO4 - sol NH3 conc. - 3 g clorhidrat de hidroxilamină - H2O până la 50 ml	Într-un pahar Erlenmayer de 100 ml se dizolvă la cald 1 g CuSO4 în minimum de apă. În soluţia răcită se adaugă soluţie de NH3 conc. până la dispariţia precipitatului albastru. Se diluează cu apă la 50 ml şi se adaugă 3 g clorhidrat de hidroxil amină. Într-o eprubetă se introduce puţină soluţie obţinută şi se barbotează acetilenă.	La barbotarea acetilenei apare un precipitat de culoare roşu-violet. La încălzire se produc mici explozii. Această reacţie este foarte sensibilă (serveşte la recunoşterea urmelor de acetilenă din gaze)	HC ≡ CH + 2[Cu(NH3)2]Cl →                  clorură de diamino cupru (I) CuC ≡ CCu ↓+ 2NH4Cl + 2NH3      acetilură de cupru(I)

Obtinerea acetilenei si proprietatile acesteia pot fi realizate si virtual ( laboratorul virtual) utilizand softul educational in laboratorul AEL

.

ETAPELE REALIZARII UNUI PROIECT DIDACTIC DE SUCCES

Proiectarea oricărei lecţii trebuie să respecte următoarele etape principale ale activităţii de proiectare a activităţilor didactice, adică:

1. încadrarea lecţiei sau a activităţii didactice într-o unitatea de învăţare ( sistem de lecţii/ plan tematic);

2. stabilirea obiectivelor operaţionale

3. prelucrarea şi structurarea conţinutului ştiinţific

4. elaborarea strategiei didactice

5. stabilirea structurii procesuale a lecţiei/ activităţii didactice

6. cunoaşterea şi evaluarea randamentului şcolar:

- stabilirea modalităţilor de control şi evaluare folosite de profesor

- stabilirea modalităţilor de autocontrol şi autoevaluare folosite de elevi

Profesorul trebuie să-şi pună următoarele întrebări: 

·                     În ce scop voi face? - pentru identificarea obiectivelor operaţionale

·                     Ce voi face? - pentru selectarea conţinuturilor

·                     Cu ce voi face? - pentru analiza resurselor

·                     Cum voi face? - pentru determinarea activităţilor de învăţare

·                     Cât s-a realizat? - pentru stabilirea instrumentelor de evaluare

Chimia distractiva in imagini

   Într-un cristalizor cu apă şi câteva picături de fenolftaleină se introduce o bucăţică de sodiu sau potasiu metalic aşezată pe hârtie de filtru. Se acoperă cristalizorul cu o pâlnie de sticlă.

Sodiu metalic în contact cu aerul se aprinde, iar cu apa formează o substanţă numită sodă caustică care schimbă culoarea  lichidului din vas.( Fenolftaleina in mediul bazic se inroseste.)

Experimente distractive

Experimente distractive de chimie

realizate cu materiale artizanale

Praful de copt in actiune...

 1. Într-o sticlă de plastic (de suc) introdu 100ml  oţet. Pregăteşte alături un balon din cauciuc în care toarnă conţinutul unui plic de praf de copt. Fixează capătul balonului de gâtul sticlei şi lasă conţinutul balonului să cadă peste oţet. De ce balonul se “umflă” singur?

2.  În două pahare Erlenmeyer puneţi câte 100 ml oţet. În primul adăugaţi o picătură de cerneală roşie iar în al doilea o picătură de cerneală albastră. Turnaţi apoi în fiecare conţinutul unui plic de praf de copt. Veţi obţine „valuri de spumă colorată”!Care este explicatia?

...Intra in actiune OUL

3. Un ou, se scufundă pe jumătate în oţet sau zeamă de lămâie. Ce se observă după câtva timp? Cum explicati din punct de vedere chimic? Se poate face o legătură între cele observate şi apariţia cariilor dentare?

4. Alt ou se introduce intr-un pahar cu o solutie diluata de acid clorhidric. Oul se va scufunda si se va ridica la suprafata, dand impresia ca “inoata”...Ce fenomene fizice si chimice au loc?

...Si cateva metale “chinuite”...

5. Într-o eprubetă cu “saramură” se introduce un cui nou de oţel. Se observă o transformare?

6.  Un obiect de argint (monedă, inel) în contact cu sucul de ceapă sau cu tomatele se înnegreşte deoarece acestea conţin sulf care cu argintul formează o combinaţie de culoare neagră. Ce se întâmplă dacă se cufundă obiectul de Ag în Coca-Cola sau zeamă de lămâie ?

LUMINI IN EPRUBETA

       Oxigenul este o substanţă chimică foarte importantă. Pe lângă faptul ca întreţine viaţa, cea mai importantă proprietate a lui este aceea că întreţine arderea.

        Se încălzeşte o eprubetă ce conţine un amestec de MnO₂ şi KClO₃. Când se observă degajarea de gaz se aruncă câteva pastille de sulf. Imediat va apare în eprubetă o lumină albastră spectaculoasă.

Ecuatii chimice:

KClO₃→2 KCl +3 O₂ ↑

S + O₂→ SO₂

Obs.: Sulful arde cu flacara albastra stralucitoare.

FOC PE APA SAU TRANSFORMAREA APEI IN “ VIN”

      Într-un cristalizor cu apă şi câteva picături de fenolftaleină se introduce o bucăţică de sodiu sau potasiu metalic aşezată pe hârtie de filtru. Se acoperă cristalizorul cu o pâlnie de sticlă.

Sodiu metalic în contact cu aerul se aprinde, iar cu apa formează o substanţă numită sodă caustică care schimbă culoarea  lichidului din vas.( Fenolftaleina in mediul bazic se inroseste.)

                         Ecuatia chimica:

              2 Na +2 H₂O →2NaOH + H₂↑

CEATA

        Ceaţa este un fenomen natural, care se formează datorită condensării vaporilor de apă din atmosferă. În laborator putem produce ceaţa folosind un simplu vas de sticlă.

Un vas de sticlă ( de preferintă o sticlă) în care s-a introdus în prealabil HCl concentrat, se acoperă cu un dop murdar de amoniac. Imediat în sticlă apare un fum alb asemănător ceţii.

Cele două substanţe cand s-au întâlnit au produs un fum ca ceaţa, o substanţă nouă numită ştiinţific clorură de amoniu, iar popular - ţipirig.

       Ecuatia chimica :

  HCl + NH₃ →NH4Cl

FOCUL RECE

O batistă poate rămâne întreagă chiar dacă arde cu flacără.

               Cu un cleşte metalic se prinde de un capăt o batistă înmuiată în apă, apoi în alcool, şi i se dă foc. Batista va arde dar, va rămâne întreagă.

Batista a fost muiată în apă, stoarsă bine, apoi  imuiata în alcool. Când i s-a dat foc, căldura degajată a folosit pentru uscarea batistei.

FLACARI SI FUM

              Într-un creuzet se realizează un amestec din părţi egale de zahăr şi KClO₃ (1-2g din fiecare). Se pot adăuga şi pulberi metalice (Mg, Fe). Cu pipeta se adaugă 1-2  picături de H₂SO₄ concentrat. Amestecul se aprinde, arzând cu flacără vie de culoare violet. Efectul este spectaculos.

CERNEALA CARE DISPARE

Semneaza o hartie oarecare cu « cerneala » rosie, obtinuta din solutie de amoniac si fenoltaleina. Dupa un timp cerneala dispare, deoarece amoniacul se evapora si fenolftaleina se decoloreaza.

ARBORI CHIMICI

          Pomul lui Saturn. Intr-un pahar Berzelius mai mare, umplut cu o solutie de acetat de plumb, foarte diluata, se scufunda o lama de zinc, pe care sunt fixate cateva fire de cupru. Pe aceste fire se va depune plumbul dezlocuit din combinatie de zinc, formand lamele stralucitoare cu aspectul frunzelor de feriga.

         Pomul Dianei. Intr-o solutie diluata de azotat de argint se picura o picatura de mercur. Imediat incepe dezlocuirea argintului din combinatie, el amalgamandu-se cu restul de mercur, formand ace lungi, stralucitoare.

         Ariciul metalic. Intr-un pahar, cu o solutie de clorura stanoasa, se atarna cu o sarma de fier o mica granula de zinc metalic. Zincul scoate din combinatie staniul, acesta depunandu-se pe granula sub forma de ace stralucitoare.

        Arborele cu frunze de argint. Pe o placa de sticla se lipeste o hartie reprezentand un pom. La extremitatea superioara atrunchiului se fixeaza cu benzi de celofan ,fire de cupru, care sa intruchipeze ramurile. In dreptul acestor fire se picura azotat de argint, diluat, si se lasa placa orizontal, de preferinta la intuneric.

A doua zi, se va observa ca ramurile sunt acoperite cu « frunze » de argint.

NU EXISTA REACTIVI… SI TOTUSI SE POT EFECTUA MULTE EXPERIMENTE CHIMICE

         Se pot efectua experimente demonstrative sau frontale cu substante chimice uzuale care se gasesc in orice casa sau in comert cum ar fi :

         METALE                                                                    NEMETALE

Zinc- baterii de lanterna                                 Sulf- batoane de dezinfectat butoaie

Cupru- sarma sau pilitura                               Carbon(grafit)- baterii de lanterna

Aluminiu- sarma sau pilitura

Fier –pilitura din ateliere

       OXIZI                                                                      BAZE

Oxid de calciu – var nestins                            Hidroxid de sodiu – soda caustica

Oxid de crom – verde, pigment                       Hidroxid de calciu – var stins

Oxizi de fier – pigmenti

Oxid de magneziu – folosit de sportivi

ACIZI

Acid sulfuric(vitriol) – acumulatori masina

Acid azotic –apa tare-tinichigiacid acetic – otet-comert

SARURI

Sulfat de cupru(piatra vanata) – viticultura

Carbonat de calciu(marmura,calcar, creta)

Carbonat de amoniu(praf de copt)

Clorura de sodiu(sare de bucatarie)

Clorura de amoniu(tipirig) – tinichigii

Azotat de argint(piatra iadului) – in farmacii

INDICATORI

O solutie de varza rosie( varza rosie tocata se tine 24 de ore in alcool rafinat, amestecul obtinut se filtreaza, obtinand o solutie care diluata 50% se poate folosi ca indicator in mediu acid sau bazic)

Prof. VINTU MARIANA

BIBLIOGRAFIE :

1.Claudiu Voda - Experiente fara laborator – E.D.P

2.Dan Seracu - Cartea chimistului amator – ed. Albatros

3.Baltaretu A. - Minunile chimiei – ed. tineretului

4.Silvia Jeghiuta, Anisoara Covrig, Janeta Tivlea, Daniela Iluca – Chimia si viata- Ed. Document