CLIL UNIT: CHEMICAL BONDING

Title: Atomic structure and chemical bonding 

Subject: Physics and Chemistry

Course / Level 4º ESO  

Timing: 10 sessions

The understanding of physical properties of specific compounds is the foundation for development of new materials by scientists and engineers.

In this Unit we will learn...

• To use the Periodic Table to work out the number of protons and neutrons in the nucleus of the atom.
• To use the Periodic Table to show the arrangement of electrons in the atom.
• To apply the Octet Rule to predict the chemical behavior of elements and to explain the chemical formula of some simple substances and compounds using models for ionic, covalent and metallic bondings.
• To use these models to explain qualitatively and predict some physical properties of substances: melting and boiling point, solubility in water and conductivity.

At the end of the unit (final task) the students should be able to identify unknown substances (their structures / type of bonding) in the lab by performing different tests.

You will find the template with the learning outcomes, subject and language contents, activities, methodology, resources and evaluation instruments of this Didactic Unit here: 

https://drive.google.com/file/d/0B1vO2_mY-HRSeGxDQXRKVzU5cEE/edit?usp=sharing

Activity 1: Periodic Table of the Elements Webquest

• How? Groups of three
• Where? In the classroom, with laptops.
• Timing? Two sessions
• Resources: http://zunal.com/webquest.php?w=53619
• Se trata de una Webquest sencilla que contiene a su vez: un vídeo, que sirve para introducir el tema y motivar al alumnado, imágenes aclaratorias, y una serie de actividades a realizar, sencillas, que a su vez proporcionan links a diferentes recursos y posibilidades de ampliar información.
  Algunos de estos recursos (por ejemplo, los de Visionlearning), resaltan en sus textos los nuevos conceptos (vocabulario) y los incluyen en un glosario de términos. También ofrecen la opción de realizar un test (quiz) de autoevaluación donde practicar el nuevo vocabulario. Tanto el contenido como el vocabulario y las estructuras lingüísticas se practican por medio del trabajo en grupo entre iguales.
  La tarea final que propone esta Webquest (elaboración de una tabla periódica con objetos de la vida diaria) sirve para organizar y clasificar los contenidos estudiados (comprender) y permite además profundizar, investigar, ampliar conocimientos y finalmente "producir" o crear dicha tabla periódica de manera creativa.

Activity 2: Chemical bonding Webquest / Worksheet and Quiz

• How? Work in pairs.
• Where? In the classroom, with laptops.
• Timing? Two sessions
• Resources: 
• http://www.rtmsd.org/cms/lib/PA01000204/Centricity/Domain/226/Chemical%20Bonding%20Webquest.doc
• http://www.visionlearning.com/en/library/Chemistry/1/Chemical-Bonding/55
• Quiz: http://www.visionlearning.com/en/library/Chemistry/1/Chemical-Bonding/55/quiz

• Esta segunda Webquest es en realidad una secuencia de actividades (pues no tiene un producto final como tal) que sirven para introducir de manera guiada los contenidos relativos a los diferentes tipos de enlace. 
• El link al que hace referencia la "webquest" es también de Visionlearning y, como se ha comentado anteriormente, permite al alumnado trabajar el nuevo vocabulario de forma autónoma. Son muy recomendables, por aclaratorias, las animaciones que ofrece, tanto de estructuras atómicas y configuración de los electrones, como de la forma en que suceden los enlaces químicos. 
• El texto introductorio resulta bastante motivador para el alumnado.

Activity 3: Recap: Summary table

• How? Work in pairs
• Where? In the classroom, with laptops.
• Timing? One session
• Resources: 
  • http://www.slideshare.net/chemistryhelpline/properties-of-compounds-ionic-covalent-and-metallic
  • http://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/whichsort.html
• La presentación de Slideshare permite recapitular lo visto hasta el momento (comprender y repasar), mientras que el link de chemguide permitiría al alumnado de mayor nivel ampliar el contenido (profundizar).
• Al finalizar la sesión los alumnos y alumnas deben entregar una tabla resumen que les sirva para organizar las propiedades de los diferentes tipos de compuestos (iónicos, covalentes y metálicos)

Activity 4: Working out the type of structure

• How? Work in pairs
• Where? In the classroom, with laptops.
• Timing? One session
• Resources: 
  • http://www.chemguide.co.uk/atoms/questions/q-whatsort.pdf
• En esta actividad (tabla de datos de la que hay que sacar conclusiones) el alumnado debe analizar la información y predecir (mejor, adivinar) el tipo de enlace que presentan dichas sustancias. Es una actividad previa a las actividades de laboratorio que les va a permitir familiarizarse con el tipo de tablas y datos (también vocabulario, unidades, etc...) que se van a encontrar.

Activity 5: Ionic, Covalent, and Metallic Bonding Lab

• How? Groups of three
• Where? In the laboratory
• Timing? Two sessions
• Resources:
  • https://www.oakland.k12.mi.us/Portals/0/Learning/bonding.pdf (page 22, Activity #3)
• Este último recurso tiene un nivel, tanto lingüístico como de contenidos, bastante superior al que correspondería esta última actividad. Sin embargo, la parte concreta que corresponde a esta práctica de laboratorio (página 22, actividad 3), se puede utilizar casi sin adaptar. En todo caso, la adaptación (simplificación) del mismo se encuentra disponible en el siguiente link: 

• https://drive.google.com/file/d/0B1vO2_mY-HRSZDZkX1l5ajdXQ28/edit?usp=sharing

• El objetivo de esta actividad es poner en práctica lo aprendido (desarrollar, investigar, producir), comenzando por analizar mediante pruebas específicas en el laboratorio las propiedades físicas de algunas sustancias conocidas, relacionándolas con el tipo de enlace que presentan.

FINAL TASK: "What is it?" Lab

• How? Groups of three
• Where? In the laboratory
• Timing? Two sessions

• Como tarea final, el alumnado tendrá que realizar las observaciones y/o pruebas que considere oportuno para tratar de determinar el tipo de enlace que presentan varias sustancias desconocidas. El producto final sería por tanto un informe de laboratorio completo donde se detalle: objetivo de la práctica, materiales y sustancias a utilizar, procedimiento, esquema de los diferentes montajes, tabla de datos experimentales y conclusiones.
  

• Como parte del andamiaje necesario para la realización de este producto final, se le puede proporcionar al alumnado un modelo de informe de laboratorio, con indicaciones de las estructuras gramaticales que pueden usar en cada apartado. Se encuentra compartido en el siguiente enlace: 
• https://drive.google.com/file/d/0B1vO2_mY-HRSbnpiZHhoUG1HbjQ/edit?usp=sharing

Unidad Didáctica realizada por Almudena San Martín Murugarren