Studiu- reacția de substituție

1. ELABORAREA ŞI EXPERIMENTAREA UNUI PROGRAM
DE ÎNVATARE DIFERENŢIATĂ PENTRU TEMA :
"REACŢII CHIMICE ANORGANICE"
-REACTIA DE SUBSTITUŢIE SAU ÎNLOCUIRE –
PROF. NEDELCOF CONSTANTA
ŞCOALA CU CLS. I-VIII NR.7
"AUREL VLAICU"
MUNICIPIUL FEŞTETI
JUD.IALOMIT

2. ELABORAREA ŞI EXPERIMENTAREA UNUI PROGRAM DE ÎNVĂŢARE
DIFERENŢIATĂ PENTRU TEMA ,, REACŢII CHIMICE ANORGANICE"
PREDAREA-ÎNVĂŢAREA ,, REACŢIILOR CHIMICE ANORGANICE “ PE BAZA
ACTIVITĂŢII INDEPENDENTE , DIFERENŢIATE A ELEVILOR
Utilizareaacestuimoddelucrucuclasaimpune:
• cunoaşterea particularităţilor individuale ale elevilor (prin urmărirea comportării şi a
rezultatelor lor la învăţătură pe parcursul unei perioade maiîndelungate)
• reflectarea asupra tipurilor de activităţi care pot fi organizate diferenţiat şi obişnuirea
elevilor cu acest sistem de muncă (între acestea : verificarea orală a elevilor prin
chestiuni cu grad de dificultate diferit, verificarea scrisă prin lucrări de control cu
conţinut diferit ca volum şi dificultate, verificarea prin lucrări de control cu punctare
eşalonată, folosirea manualului ca sursă de informare directă prin activitate
independentă a elevilor , sprijinirea elevilor slabi în timpul activităţii , antrenarea
elevilor foarte buni în activităţi suplimentare, diferenţierea temelor pentru acasă etc.);
• organizarea clasei în vederea aplicării sistemului de lucru diferenţiat (alcătuirea
grupelor de nivel diferit - permeabile , temporare, mobile - în funcţie de evoluţia sa , un elev
va putea trece dintr-o grupa în alta). Cunoştinţele referitoare la tema în discuţie sunt
predate conform programei şcolare pe parcursul a patru ore , în acest scop , noţiunile
sunt grupate în fişe de lucru, alcătuite pe trei nivele:
• nivelul A , inferior se adresează elevilor cu capacităţi reduse de învăţare
, cu ritm lent de lucru şi care , în general nu sunt deprinşi cu munca
sistematică,posedând unsistemdecunoştinţeredus;
• nivelul B, se adresează elevilor care pot face faţă în condiţii bune
programeişcolare;
• nivelul C , superior, cuprinde sarcini de lucru, pentru elevii mai dotaţi
din punct de vedere intelectual cu ritm rapid de învăţare şi cu interes
pentru acest obiect de învăţământ.
Pentru nivelul A se stabileste un volum minimal de cunostinţe şi abilităţi cu care
trebuie înzestrat elevul şi la care se va raporta calificativul de promovare al acestuia.
Pentru elevii de nivel mediu B, conţinutul se stabileşte conform cerinţelor integrale
ale programei şi cuprinde unele indicaţii, explicaţii sau puncte de sprijin pe baza cărora
cunoştinţele prevăzute să poată fi însuşite.
Elevilor de nivel superior C, li se da spre rezolvare sarcini mai multe şi mai complicate.
Cunostinţelor prevăzute în programă li se adaugă unele noţiuni suplimentare, iar sarcinile de lucru implică
în mai mare măsură capacităţile investigatoare şi creative ale elevilor.
Într-un sistem obişnuit de lucru sarcinile destinate acestui nivel se pot constitui într-o fişă de
dezvoltare.
În toate cazurile se urmăreşte formarea unor deprinderi practice specifice dar, pe cât posibil, cu
ecou în alte domeniide activitate.
În afara celor existente în fişele de instruire , predarea noţiunilor referitoare la tema ,,Reacţii
chimice anorganice” mai comportă o serie de discuţii cu întregul colectiv al clasei, pentru orientarea
elevilor înaintea şipe parcursul însuşiriinoilor cunoştinţe.
Pentru fixarea cunoştinţelor se alcătuiesc exerciţii ce pot fi prezentate elevilor pe o fişă anexă sau
cu ajutorul retroproiectorului.
Climatul favorabil activităţii diferenţiate se asigură şi printr-o motivaţie bine justificată,
sprijinită pe aceea că:
• prezentarea diferenţiată a sarcinilor de lucru permite fiecărui elev să lucreze după
posibilităţilesale;
• punându-se accentul pe învăţarea lecţiilor în clasă, se evită supraîncărcarea elevilor
acasă;
• elevii vor primi sprijin şi vor fi ajutaţi să obţină rezultate după posibilităţile lor etc.
Este lăsată elevilor sarcina de a-şi alege grupa din care vor să facă parte , profesorul
rezervându-şi dreptul de a interveni cu schimbări, dacă va fi cazul.
2

3. REACŢIA DE SUBSTITUŢIE SAU ÎNLOCUIRE
LECŢIE DE DOBÂNDIRE DE CUNOŞŢINTE PE BAZA ACTIVITĂŢII
INDEPENDENTE, DIFERENŢIATE PE NIVELE DIFERITE DE
PREGĂTIRE
CLASA a Vll-a DURATA:50minute
LOCUL DE DESFĂŞURARE : LaboratorUL de chimie
COMPETENTE SPECIFICE RAPORTATE LA ELEV:
CS1 Cu ajutorul bilelor şi tijelor de care dispun la masă, elevii să modeleze molecula de HCI,
reacţia care are loc între Zn si HCI;
CS2 Pe baza modelelor materiale realizate să scrie ecuaţia reacţiei chimice;
CS3 Cu substanţele şi ustensilele de la mese : Zn, Fe, HCI , Pb ,CuSO4 (aq) , AgNO3(aq)
,Zn(NO3)2(aq), Pb(NO3)(aq), eprubete, cleşte din lemn şi indicaţiile din manual, elevul să efectueze
reacţii de substituţie ,sa noteze prin ecuaţii reacţiile respective;
CS4 Pe baza experimentelor efectuate şi a interpretării, elevul să compare reactanţii cu produşii de
reacţie , să indice prin săgeţi schimbul care s-a produs în timpul reacţiei chimice. Să propună în
concluzie denumirea acestui tip de reacţie;
CS5 Simbolizând reactanţii cu A şi BC, elevul să scrie ecuaţia generală a reacţiei de substituţie;
CS6 Elevul să opereze cu conceptul de reacţie de substituţie în rezolvarea unor exerciţii
problematizate;
CS7 Pe baza informaţiilor furnizate de profesor şi a cunoştinţelor lor anterioare , elevul să indice
principalele utilizări ale reacţiilor de substitute.
METODE SI PROCEDEE DIDACTICE:
o conversaţia
o munca cu manualul
o modelarea
o descoperirea dirijată
o feed-back-ul
o problematizarea
o experimentul
o rezolvarea de exerciţii si probleme
MIJLOACE DE ÎNVĂŢĂMÂNT ŞI MATERIAL DIDACTIC
o fişe de lucru
o manualul
o modele
o aparatură şi ustensile de laborator
o reactivi chimici
o epidiascopul
o retroproiectorul
SCENARIUL DIDACTIC
1. Anunţarea competentelor şi organizarea învăţării
Fixarea si consolidarea cunoştinţelor însuşite despre cele două tipuri de reacţii studiate: reacţia
de combinare şi reacţia de descompunere şi studierea unui alt tip de reacţie reacţia de înlocuire
sau substituţie.
2. Actualizarea noţiunilor însuşite în lecţiile precedente se face printr-un exerciţiu de muncă
independentă, prezentat pe fişa de lucru diferenţiat întocmită ce cuprinde următorii itemi
A+B I1 Daţi exemple de reacţii chimice de combinare întâlnite în viaţa de toate
zilele
I2 Dafi exemple de reacţie de descompunere cu aplicaţii practice în industrie
I3 Exprimaţi prin ecuaţii chimice următoarele transformări
a. arderea sulfului;
b. barbotarea produsului de reacţie de la punctul a) în soluţie de trumesol;
c. descompunerea calcarului.
C I4 Completaţi ecuaţiile reacţiilor chimice de mai jos şi notaţi prin săgeţi
corespondenţa dintre fiecare ecuaţie, tipul acesteia şi natura produşilor de reacţie.
3

4. Ecuaţiile reacţiilor chimice
TIMP DE LUCRU :5 minute
Exerciţiile din fişa de lucru asigură:
o Diferenţierea unei aplicaţii industriale de una de laborator;
o Reprezentarea unei transformări chimice prin ecuaţii chimice;
o Recunoaşterea tipului de reacţie , efectuarea de analogii şi
comparaţii între reacţiile de combinare şi reacţiile de
descompunere (reacţia de combinare se poate produce atât între
elemente, cât şi între substanţele compuse , iar substanţele
compuse se pot descompune fie în elemente fie în alte substanţe
-simple şi compuse sau substante compuse)
o Abilitatea elevilor de a remarca faptul că reacţiile de
descompunere sunt opuse celor de combinare
o Trecerea la tema nouă , întrucât ultimul exemplu dat aparţine
reacţiilor de înlocuire sau substituţie.
3. Corectarea soluţiilor date de elevi se face utilizând folii cumulative
prezentate pe măsura discutării fiecărui item în parte. La itemul 4 formulele
şi coeficienţii completaţi vor fi scrise cu roşu iar săgeţile trasate în nuanţe
diferite. În timpul soluţionării exerciţiilor profesorul asigură îndrumarea
diferenţiată a elevilor şi condiţiile unei notări obiective a acestora.
Folosirea mijloacelor vizuale este operativă , eficientă şi plăcută elevilor
iar grafica utilizată în folii contribuie la educaţia estetică a elevilor.
4. Trecerea la tema noua prin discutarea ultimei ecuaţii chimice (plasată
intenţionat la nr. 7) şi notarea titlului pe tablă.
4.1. Profesorul cere elevilor ca, respectând normele de protecţie a
muncii în laborator şi citind cu atenţie modul de lucru, să efectueze
experimentele din manual:
1. Acţiunea fierului asupra soluţiei de sulfat de cupru;
2. Acţiunea zincului asupra soluţiei de acid clorhidric;
3. Acţiunea plumbului asupra soluţiei de azotat de zinc;
4. Acţiunea zincului asupra solutiei de azotat de plumb.
Şi înregistrarea observaţiilor , ecuaţiilor reacţiilor chimice şi concluziilor într-
un tabel înscris din timp pe tablă , sau pe folie la retroproiector.
TIMP DE LUCRU : 6 minute
Muncă diferenţiată pentru elevii cu ritm accelerat de lucru:
4

5. Acţiunea zincului asupra soluţiei de azotat de argint. Compararea
reacţiilor 3 si 4.
Pe parcursul desfăşurării experimentului, profesorul urmăreşte activitatea în grup a
elevilor , completarea tabelului în caiete apoi la tablă sau prin proiectarea cu epidiascopul
a caietului unui elev ce a completat corect tabelul.
STABILIREA CONCLUZIEI
Comentând reacţiile chimice care au avut loc ,profesorul conduce spre concluzia
că s-a produs o substituţie ( înlocuire) definind acest tip de reacţie.
Pentru aceasta după înscrierea ecuaţiilor reacţiilor chimice în tabel, elevii vor fi
solicitaţi:
- Să compare reactanţii cu produşii de reacţie;
- Să sublinieze cu o culoare substanţele compuse din ecuaţie şi cu o altă culoare
pe cele simple;
- Să indice prin săgeţi schimbul care s-a produs în timpul reacţiilor chimice
Comparând reactivitatea metalelor folosite profesorul explică elevilor că metalele au
reactivităţi chimice diferite .
Pentru ca elevii să cunoască când poate avea loc sau nu o reacţie chimică de
substituţie ei se indică seria reactivităţii chimice - ca instrument de lucru.
4.2. MUNCĂ INDEPENDENTĂ
Folosind informaţiile furnizate de seria reactivităţii chimice a metalelor , propuneţi două
reacţii chimice în care magneziul substitute hidrogenul dintr-o substanţă compusă , iar
zincul substitute plumbul dintr-o sare.
TIMP DE LUCRU : 5 minute.
Proba evaluează măsura în care elevii au reţinut tipul de reacţie studiat.
Verificarea răspunsurilor elevilor se face la tablă purtându-se totodată discuţii
cu întreaga clasa.
CONCLUZIE. Exerciţiul ne arată de ce aceste reacţii sunt posibile.
4.3. Profesorul solicită elevilor ca în urma experimentelor efectuate. Să generalizeze
reacţia de substituţie (înlocuire) . Se sugerează elevilor notarea reactanţilor cu A si
BC. Elevii dotaţi stabilesc formula generală a reacţiei de substituţie (înlocuire)
A+ BC -> B+AC Unde:
A, BC – reactanţii;
B , AC - produşi de reacţie.
CONCLUZIE : Reacţia de substitute (înlocuire) poate fi generalizată şi exprimată în forma:
A+BC -> B+AC
4.4.APLICAŢII PRACTICE ALE REACŢIEI DE SUBSTITUŢIE (ÎNLOCUIRE)
a. Demonstraţie experimentală efectuată de profesor
REACTIA ALUMINIULUI CU APA Sarcinile elevilor în timpul demonstraţie sunt:
- Să recunoască ustensilele de laborator folosite;
- Să descrie instalaţia;
- Să observe fenomenele care au loc;
- Să scrie ecuaţiile reacţiilor respective;
- Să stabilească aplicaţiile practice ale procesului chimic demonstrat
Mod de lucru
5

6. Se introduce o plăcuţă de aluminiu în prealabil curaţată de stratul de oxid suspendată de un
fir, folosind instalatia din figură , în soluţie de HgCI2. După câteva minute se scoate plăcuţa
din soluţie şi se ţine în aerul atmosferic . Ce observaţi?
În continuare elevii devin observatori activi notează componentele instalaţiei si
concluziile desprinse.
b. Corectarea soluţiilor stabilite de elevi: modelarea ecuaţiilor reacţiilor chimice pe tabla
magnetica - aceasta reprezintă o recompensă pentru cei activi şi silitori.
c. Utilizările reacţiilor de substituţie în laborator, în industrie , prezentate
de profesor - asigurându-se astfel legarea teoriei cu practica.
CONCUZII :
Experimentul reuşeşte să trezească curiozitatea elevilor, să le stimuleze interesul.
El declanşează întrebarea : „ De ce aluminiul scos din soluţia de HgCI2 se transformă rapid
într-o pulbere alb-cenuşiu iar mercurul se adună bobiţă cu bobiţă?".
Elevii vor stabili astfel legătura cauzată între reacţia aluminiului cu HgCI2 şi fenomenul
observat apoi, la scoatere acestuia în aer.
ASIGURAREA FEED-BACK-ULUI
Profesorul solicită elevilor răspunsurile la fntrebările:
- Ce au observat în exerciţiile supuse spre rezolvare (practic-
experimentale sau practice)?
- Ce sunt reacţiile de substituţie ?
- Ce importanţă practică au reacţiile de substituţie?
Probă de evaluare finală: 15 minute
TEMA : Reacţia de substituţie
COMPETENTE: Elevul
CS1 Să exemplifice reacţia chimică de substituţie ;
CS2 Să poată stabili greşelile intenţionate introduse;
CS3 Să completeze reactanţii sau produşii de reacţie într-un şir de reacţii date.
Recunoaşterea tipului în care se încadrează fiecare reacţie;
CS4 Să recunoască importanţa practică a reacţiilor de substituţie.
CONŢINUTUL PROBEI DE EVALUARE
I1 Daţi exemple de reacţii de substituţie a hidrogenului de un metal monovalent
I2 Stabiliti greşelile din ecuaţiile reacţiilor date
Al + 2HCI →AICI2 + H2 ↑
Cu + HCI→CuCI2+H2↑
I3 Completaţi spaţiile libere. Egalaţi ecuaţiile reacţiilor şi mentionaţi tipul lor.
SO2 + ...→ SO3
Fe+ H2S04→FeSO4+...→
KCIO3 →KCl+...↑
Cu +AgNO3→...
+...↓
I4 Daţi exemple de reacţiichimice desubstituţie cu deosebită importanţă practică.
Punctajul: I1 - 3 puncte
I2 -2puncte
I3 -2puncte
I4 - 2 puncte
Se acordă un punct din oficiu. Total 10 puncte
6. Tema pentru acasă - exerciţii din manual
CONCLUZII : Pe tot parcursul lecţiei s-a urmărit îmbinarea muncii colective cu cea
individuală sau de grup care să răspundă cerinţelor şi particularităţilor diferitelor
categorii de elevii. Eliminând stereotipul lecţiei, trezind prin caracterul mai variat al
acesteia interesul elevilor.
Prin modalităţile de lucru la care s-a făcut apel, elevul devine factor activ in
însuşirea cunoştinţelor şi la formarea unor priceperi şi deprinderi de muncă sau
gândire, îndeplinind succesiv, pe parcursul lecţiei rol de cercetător ,de organizator,
de executant etc.
Se obişnuieşte să-şi pună întrebări, să construiască singur răspunsurile , să
descopere erorile şi căile de îndreptare a acestora, să se autoaprecieze.
Dacă elevul înţelege ceea ce i se explică , dacă simte asistenţa profesorului şi poate
colabora cu toţi colegii de grup, el devine conştient că instruirea diferenţiată are ca
6

7. scop ridicarea nivelului de pregătire a fiecăruia spre o limită maximă.
EVALUAREA PERFORMANŢELOR OBŢINUTE DE ELEVI
ÎN STUDIUL REACŢIILOR CHIMICE ANORGANICE - REACŢIA DE
SUBSTITUŢIE SAU ÎNLOCUIRE
PREZENTAREA ŞI ANALIZA REZULTATELOR
OBŢINUTE , PREZENTATE STATISTIC ŞI
INTERPRETAREA LOR
După fiecare lecţie am aplicat teste sub formă de fişe cu conţinut comun şi
respectiv cu sarcini unice la un eşantion de 33 de elevi.
Aceste fişe conţin , conform competentelor urmărite un număr de sarcini , eşalonate
în ordinea crescândă a dificultăţilor din care elevul poate rezolva o parte sau toate , potrivit
nivelului de cunoştinţe şi ritmul propriu de muncă.
Reacţia chimică de substituţie ( înlocuire)
COMPETENTE: Testarea capacităţii elevilor de a :
CS1 .Defininoţiunea dereacţiedesubstituţie;
CS2 . Cunoaşte clasele de substanţe chimice pentru a putea compara
reactanţii cu produşii de reacţie;
CS3 . Alege dintr-un sir de reactanţi pe cei care conduc la reacţia de
substituţie şi alege corespunzător produşii de reacţie;
CS4 . Recunoaşte categoria de reacţie în care se încadrează o reacţie dată;
CS5 . Completă reactanţii şi produşii de reacţie într-un şir de reacţii date;
recunoaşterea tipului în care se încadrează fiecare reacţie;
CS6 . Cunoaşte informaţiile care se desprind din seria de reactivitate şi
importanţa practică a reacţiei pusă în discuţie.
TESTUL PROPRIU- ZIS
Se înmână elevilor prin intermediul unor fişe individuale , ce cuprinde următorii itemi.
I1 Ce este reacţia de înlocuire;
I2 Comparaţi felul şi numărul reactanţilor cu cele ale produşilor de reacţie;
I3 Alegeţi reactanţii şi produşii de reacţie astfel încât să rezulte două reacţii de
substituţie.
REACTANŢI PRODUŞI DE REACŢIE
Cu H2
H2O Cu(NO3)2
AgNO3 AlCl3
Al
I4 Ecuaţia : 2KClO3->2KCI + 3O2t este ecuaţia unei reacţii de :
a) combinare
b) descompunere
c) substituţie
I5 Completaţi şi egalaţi ecuaţiile reacţiilor chimice şi precizaţi tipul lor
Ca + O2 →...
Cu +HgCI2→CuCL2 + …↑
CaO+ …→ Ca(OH)2
NaNO3 → NaNO2 + ...
NH4CL→... + HCI
I6 Importanţa practică a procesului aluminotermic
Ecuaţia reacţiei chimice
Cum vă explicaţi că aluminiul reacţionează cu oxidul de fier (III) în raport molar
de 2:1 , deşi ambele metale au aceeaşi valenţă în această reacţie de substituţie?
Cei 6 itemi propuşi vizează direct competentele stabilite şi totalizează 9
puncte: I1; I4 -0,5 puncte ; I2 -1 punct; I3;I5 - 2 puncte ; I6 - 3 puncte . Se acordă un
punctdinoficiu.
REZULTATE ÎN URMA APLICĂRII TESTULUI
7

8. NUMĂR ELEVI TESTAŢI NOTE
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
33 - - 1 2 8 9 8 3 1 1
REPREZENTARE GRAFICĂ
Din analiza tabelului şi graficului de mai sus rezultă că cei mai mulţi elevi au
rezolvat trei-patru sarcini în acelasi timp .Sarcinile itemilor l1; I2; I4 au fost rezolvate de 30
de elevi din totalul de 33 elevl testaţi.
Nerezolvarea completăasarcinilordelucrulaunitemsaualtul aratăcăelevii nuau
atins nivelul comportamentuluipropus caobiectiv al temei alese .
NR ELEVI
9-10SUB 5 7-8 NOTE
8