Sladkor ali sol? - Univerza v Ljubljani

Transcription

Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem
Sladkor ali sol?
Slika 2: Sladkor (Žlogar, 2014)
Slika 1: sol (sutra.ba, 2014)
Modul za poučevanje kemije v 8. razredu osnovne šole.
Povzetek
Učni modul obravnava temo o različnih vrstah kristaliov, ki jih najdemo v našem
vsakdanjem življenju. Velji povdarek je na ionskih in molekulskih kristalih. Tekom
modula se boste naučili, kako lahko s preprostimi kemijskimi poskusi razlikujemo med
različnimi vrstami kristalov in kako je to uporabno v vsakdanjem življenju.
Modul vključuje
1.
Navodila za učence
2.
Navodila za učitelja
Način preverjanja in
ocenjevanja znanja
3.
4.
Učiteljevi zapiski
Podroben opis scenarija ter učne vsebine in nalog, ki
jih morajo učenci rešiti.
Predlogi, kako poučevati z učnim modulom.
Predlogi strategij in kriterijev ocenjevanja.
Podane dodatne informacije o učni vsebini in rešitve
nalog v navodilih za učence.
Zahvala
Modul so pripravili Aleš Peternelj (konzulent: dr. Iztok Devetak) po priporočilih EC FP7 PROFILES projekta na
Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana. Spletna stran projekta je http://www2.pef.unilj.si/kemija/projekti.php; e-pošta: [email protected]; UL-PROFILES projektna skupina (2011) v okviru Konzorcijuma
- www.profiles-projects.eu.
Modul pripravili: Aleš Peternelj, 2014; konzulent: dr. Iztok Devetak
Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana
http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti.php - e-pošta: [email protected]
1
Učni cilji/kompetence povezani z vsebino modula; Učenci:
1. učenci spoznajo zgradbo ionskega in molekulskega kristala,
2. znajo na podlagi kemijske zgradbe primerjati izbrane lastnosti ionskih
snovi z lastnostmi kovalentnih spojin,
3. učenci zasnujejo primerne eksperimente, s katerimi dokažejo nekatere
lastnosti posameznih kristalov,
4. učenci razumejo, kako poteka raztapljanje molekulskega in ionskega
kristala v vodi,
5. učenci se seznanijo s prevodnostjo ionskih spojin,
6. učenci ugotovijo, kako koncentracija raztopine vpliva na električno
prevodnost.
Vsebina učnega načrta: (1) Izbrane lastnosti ionskih, molekulskih in kovalentnih spojin
Metode in oblike dela:
 metode: besedne metode (ustna razlaga, pogovor, metoda pisanja);
eksperimentalne metode; metode izkustvenega učenja (reševanje problemov,
poučevanje s primeri, učenje z računalnikom);
 oblike (frontalna, indvidualna, skupinsko delo);
 didaktični sistemi (projektno delo, timski pouk).
Predviden čas: 4 šolske ure (45 min)
Predznanje; Učenci naj bi že znali: (1) Poznali in razumeli kemijske reakcije, (2) Poznali
in razumeli pojma raztopina in koncentracija, (3) Poznali in razumeli nastanek ionske in
kovalentnih vezi. (4) Na preprostih primerih razlikovati med ionsko, molekulskimi,
polarno in nepolarno kovalentno vezjo, (5) Znajo zapisati kemijske formule ionskihh in
molekulskih spojin, (6) Poznali in znali uporabljati laboratorijske pripomočke (steklovino
in pribor).
2
Aktivnosti učencev
Sladkor ali sol?
Ime in priimek: __________________________
Skupina: ____ Razred: ___
Zakaj se to učim?
Slika 4: Sladkor (Žlogar, 2014)
Slika 3: Sol (sutra.ba, 2014)
Mama 10-letnega Marka je za kosilo pripravljala piščančjo obaro. Pri pripravi ji je pomagal tudi
Mark. Kar naenkrat je mami pozvonil telefon. Po končanem pogovoru je Marku povedala, da je
v službi prišlo do nepredvidene situacije in da se mora zaradi tega nemudoma vrniti v službo.
Ker je bilo kosilo že skoraj pripravljeno, je Marka prosila, ali bi lahko kosilo sam pripravil do
konca. Povedala mu je, katere sestavine v obari še manjkajo, vendar mu teh sestavin ni
pripravila. Ko je mama odšla je Mark v obaro začel dodajati manjkajoče sestavine. Ker mu je šlo
delo zelo dobro od rok, si je sam pri sebi mislil, da bo nekoč še zelo dober kuhar. Za konec je
moral dodati še sol. Ko je odprl omaro v kateri je mama imela shranjeno sol pa je prebledel. Na
polici omare sta se namreč v popolnoma enakih lončkih nahajala sol in sladkor, vendar pa
lončka nista bila označena in ni bilo mogoče vedeti kaj se nahaja v katerem lončku. Mark je iz
police vzel oba lončka in ju postavil na kuhinjski pult. Iz predala je vzel majhno žličko in že
hotel poskusiti snov, ki se je nahajala v prvem lončku, ko se je spomnil, da ima hudo sladkorno
bolezen. Kljub temu bi sicer snovi lahko poskusil, vendar se je odločil, da bo poskusil snovi
ločiti na drugačen način. Pomagaj malemu Marku, da bo brez okušanja snovi lahko razločil, v
katerem lončku je sol in v katerem sladkor.
Učni cilji: (1) učenci spoznajo zgradbo ionskega in molekulskega kristala, (2)..znajo na podlagi kemijske zgradbe
primerjati izbrane lastnosti ionskih snovi z lastnostmi kovalentnih spojin, (3)učenci zasnujejo primerne eksperimente,
s katerimi dokažejo nekatere lastnosti posameznih kristalov, (4) učenci razumejo, kako poteka raztapljanje
molekulskega in ionskega kristala v vodi, (5) učenci se seznanijo s kemijsko spremembo, ki se zgodi pri segrevanju
sladkorja in soli, (6) učenci se seznanijo s prevodnostjo ionskih spojin, (7)učenci ugotovijo, kako koncentracija
raztopine vpliva na električno prevodnost.
Učni dosežki: (1) Učenec zna prepoznati različne vrste kristalov, (2) učenci samostojno zasnujejo različne
eksperimente, s katerimi preverijo različne lastnosti kristalov, (3) učenci izdelajo mini plakat za izbran kristal.
Predzanje: (1) Poznali in razumeli kemijske reakcije, (2) Poznali in razumeli pojma raztopina in koncentracija, (3)
Poznali in razumeli nastanek ionske in kovalentnih vezi. (4) Na preprostih primerih razlikovati med ionsko,
molekulskimi, polarno in nepolarno kovalentno vezjo, (5) Znajo zapisati kemijske formule ionskihh in molekulskih
spojin, (6) Poznali in znali uporabljati laboratorijske pripomočke (steklovino in pribor).
Viri: Učbeniki in splet, ki so vam na voljo.
Novi pojmi: Topnost, vrelišče, tališče, električna prevodnost, ionski kristali, molekulski kristali, kovalentni kristali.
3
Naloge učencev
I. DEL
1. Ali ste doma pri uporabi že kdaj zamenjali sol in sladkor?
2. Med katere snovi, z vidika kemije, bi uvrstili sladkor in med katere sol?
3. Kako nastane ionska in kako kovalentna vez?
4. Kako bi lahko brez okušanja ločil ti dve snovi?
II. DEL
Kuhinjska sol je danes nepogrešljiva sestavina, ki se jo uporablja predvsem v kulinariki.
Sol kot kemijska spojina je sicer znana pod imenom natrijev klorid (NaCl). Sol je imela v
zgodovini velik pomen. Imeti sol je namreč pomenilo imeti bogastvo in moč.
Sladkor s kemijskim imenom imenujemo saharoza. Je naravno sladilo iz skupine
ogljikovih hidratov. Tudi sladkor se danes veliko uporablja v prehrambeni industriji. Kljub
njuni navidezni podobnosti, pa se njune lastnosti zelo razlikujejo. V nadaljevanju modula
boste nekaj teh lastnosti sami preverili.
A. TALIŠČE IN VRELIŠČE
1. Preveriti želimo, kakšno tališče in vrelišče imata sladkor in sol. S pomočjo pripomočkov,
ki jih imate na voljo, zasnujte eksperiment, s katerim boste preverili, katera od snovi ima
nižje tališče in vrelišče.
Za eksperiment imate na voljo naslednje pripomočke in kemikalije:






spatula,
trinožno stojalo,
keramična plošča,
gorilnik,
sol,
sladkor
Izvedite eksperiment, ki ste ga zasnovali!
4
2. Narišite aparaturo, s katero boste preverjali, kakšno tališče in vrelišče imata sol in
sladkor.
3. Posebaj za sladkor in sol zapišite opažanja in rezultate, do katerih ste prišli tekom
eksperimentalnega dela. Svoje ugotovitve tudi utemeljite.
Sol:___________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Sladkor:_______________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Utemeljitev opažanj in rezultatov:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
5
B. TOPNOST
V tej točki modula boste preizkusili topnost sladkorja in soli v vodi.
Pripomočki in kemikalije:






2 čaši,
mala kuhinjska žlička,
2 stekleni palčki za mešanje,
voda,
sol,
sladkor.
Potek dela po stopnjah:
1.
2.
3.
4.
5.
Označite dve čaši. Na prvo napišite »SOL« na drugo pa »SLADKOR«
V prvo čašo dodajte eno žličko soli.
V drugo čašo dodajte eno žličko sladkorja.
V obe čaši dolijte 40 mL vode.
S steklenima palčkama mešajte 4 minute.
1. Kaj ste opazili?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2. S pomočjo spleta poiščite ustrezno razlago (posebej za sol in posebej za sladkor), zakaj
se snovi raztopita oz. ne raztopita v vodi in jo zapišite. Lahko si pomagate tudi z
animacijami, ki jih najdete na spletu.
Sol:___________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Sladkor:_______________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
6
C. ELEKTRIČNA PREVODNOST
V tej točki modula je vaša naloga, da preverite ali sol in sladkor v trdnem agregatnem
stanju prevajata električni tok. Preveriti morate tudi, ali vodna raztopina soli in vodna
raztopina sladkorja prevajata električni tok. Razmislite kako bi to preverili in nato zapišite
najmanj eno raziskovalno vprašanje in najmanj eno hipotezo, s katero boste predvideli
rezultate poskusa. Vedeti je potrebno, da je električni tok usmerjeno gibanje delcev z
nabojem.
RAZISKOVALNO VPRAŠANJE:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
HIPOTEZE:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Za eksperiment lahko uporabite naslednje pripomočke in kemikalije:





4x 100mL čaša,
naprava za merjenje električne prevodnosti,
destilirana voda,
sol,
sladkor.
1. Glede na zastavljena raziskovalna vprašanja, hipoteze in pripomočke, ki jih imate na
voljo, zasnujte eksperiment, s katerim boste prišli do odgovorov, ki jih iščete.
Eksperiment preizkusite!
2. Opazujte in zabeležite rezultate poskusa. V tabeli rezultate označite z X.
Prevaja električni tok
Ne prevaja električnega toka
Sol (trdno agregatno stanje)
Sladkor (trdno agregatno stanje)
Vodna raztopina soli
Vodna raztopina sladkorja
7
3. S pomočjo spleta raziščite zakaj sol in sladkor v trdnem agregatnem stanju prevajata oz.
ne prevajata električnega toka. Pravilen odgovor zapišite!
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
4. S pomočjo spleta raziščite zakaj vodna raztopina soli in vodna raztopina sladkorja
prevaja oz. ne prevaja električnega toka. Pravilen odgovor napiši posebej za vodno
raztopino soli in vodno raztopino sladkorja.
Vodna raztopina soli:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Vodna raztopina sladkorja:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
5. Kaj se zgodi z lučko na napravi za prevajanje električnega toka, če se koncentracija soli
v vodni raztopini soli povečuje. Pri raziskovanju si pomagajte z aplikacijami, ki jih najdete
na spletu.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
8
D. KOVALENTNI KRISTALI (kovalentne vezi tvorijo mrežne strukture)
V tem delu modula se boste seznanili s kovalentnimi kristali, pri katerih kovalentne vezi
tvorijo mrežne strukture. S pomočjo spleta poskusite izpolniti naslednjo nalogo
1. Osnovni gradniki so __________. povezani so s ___________ vezmi. Imajo
__________ tališča, ker so vezi močne. Primera kovalentnega kristala sta diamant in
grafit. Atomi v diamantu so razporejeni ____________. Vsak atom je povezan s
__________ C atomi. Diamant je zelo _________ snov. Diamant _____________
elektični/ega toka. Za razliko od diamanta je grafit zelo ________ snov. Plasti so med
seboj povezane s ___________ vezmi. Vsak atom pa je povezan s _________
sosednimi C atomi.
2. Izberite si enega izmed kovalentnih kristalov, pri katerem kovalentne vezi tvorijo
mrežne strukture in na A4 list naredite kratek miselni vzorec, ki mora vsebovati
naslednje podatke:





Čas odkritja in človeka, ki je kristal odkril,
Opis kemijske zgradbe kristala,
Uporabnost,
Kako je kristal nastal?,
Dodati morate tudi sliko kristala.
9
Vprašanja za utrjevanje znanja
Ključna vprašanja
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kakšna je razlika med ionskim in molekulskim kristalom?
Ali poleg teh dveh vrst kristalov poznaš še kakšno vrsto?
Naštej nekaj kristalov, ki se jih danes prav tako uporablja v vsakdanjem življenju.
Kateri je najtrši kristal, ki ga danes poznamo?
Katere snovi s odgovorne za prevajanje električnega toka v vodni raztopini soli?
Kakšna je razlika v moči ionske in kovalentne vezi?
Naloge za vajo
1. IONSKI KRISTALI (dopolni)
Osnovni gradniki so _________. Povezani so z _________ vezmi. Imajo __________
tališča, ker so ionske vezi _________. Električni tok prevajajo v __________ in v
__________.v __________ agregatnem stanju pa toka ne prevajajo. Primer ionskega
kristala je NaCl. Na+ in Cl- ioni so v kristalu v razmerju _______.
2. MOLEKULSKI KRISTALI (dopolni)
Osnovni gradniki so _________. Povezane so z ___________ vezmi. Imajo
__________ tališča. ____________ električnega toka. Nekateri lahko pri segrevanju
prehajajo iz trdnega direktno v ___________ agregatno stanje (jod).
3. Kateri delci omogočajo prevajanje električnega toka v raztopini kuhinjske soli?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
4. Katere od spodaj naštetih snovi v vodni raztopini in talini dobro prevajajo električni
tok?(podčrtaj)
I2
KBr
CH4
MgO
C12H22O11
AlF3
5. Katera trdna snov ima najvišje tališče? (obkroži pravilen odgovor)
 Glukoza
 Natrijev klorid
 Jod
 Živo srebro
10
MgCl2
Ali razumem
1. Kaj meniš, kakšni bi bili rezultati eksperimenta, če bi v vodi raztopil kalijev jodid (KI)
namesto sladkorja? Odgovor utemelji.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2. Ali ima kalijev jodid (KI) tališče in vrelišče bolj podobno sladkorju ali soli?Svoj odgovor
utemelji?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3. Katera vez prevladuje v spojini, ki ima visoko temperaturo vrelišča in tališča, v trdnem
agregatnem stanju ne prevaja električnega toka in je v vodi dobro topna? (obkroži
pravilen odgovor)

Ionska vez

Kovinska vez

Polarna kovalentna vez

Nepolarna kovalentna vez
4. Katera snov tvori molekulske kristale? (obkroži pravilen odgovor)

Kalcijev hidrid

Silicijev dioksid

Svinec

žveplo
11
III. DEL
1. Med izbranimi možnostmi: metanojska kislina, kalcijev klorid in glukoza se odločite katere
prevajajo električni tok v raztopini. Preglednico ustrezno dopolnite do konca.
Temperatura tališča (°C)
Formula snovi
Električna prevodnost v
raztopini (DA / NE)
146
782
8
2. V šoli si se znašel pred veliko dilemo. Ločiti moraš cezijev klorid in sladkor. Vendar pa na
voljo tokrat nimaš gorilnika, prav tako pa tudi ne naprave za preverjanje električne
prevodnosti. Kako bi z drugimi kemijskimi in fizikalnimi pripomočki preveril katera snov je
ionski kristal in katera molekulski kristal? Zapiši postopek načrtovanega dela in
pričakovane rezultate.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
12
Sladkor ali sol?
Navodila za učitelja
Glavni namen vseh PROFILES modulov je, da se učenje začne na način, ki spodbudi
interes učencev za učenje vsebine. To predstavlja takoimenovani scenarij, ki je na
začetku modula zapisan kot zgodba v socio-naravoslovnem kontekstu, ki poleg
motivacijske vloge predstavlja tudi možnosti ugotavljanja dejanskega predhodnega
znanja učencev in tudi sprožiti razpravo o tem katero dodatno naravoslovneo znanje je
potrebno za nadalnjo diskusijo o problemu in njogovo rešitev.
Nadaljnja razprava o scenariju je ključna komponenta PROFILES stretegije poučevanja,
saj predstavlja uvod v "IL" in "ES" v akronimu PROFILES.Prvi predstavlja učenje z
raziskovanjem, in drugi širše učenje o določenem problemu, ki izhaja iz doseganja ciljev
izobraževanja (glej učne rezultate).
Že definicija učneja z raziskovanjem vključuje dejstvo, da so učenci aktivni pri izgradnji
svojega znanja. Takšen pristop zahteva nek "sprožilec", da steče raziskovanje in je v
večini primero raziskovano vprašanje (ali vprašanja), ki jih v najboljših primerih učenci
sami postavijo. Raziskovalno vprašanje nato vodi raziskovalno učenje. Raziskovano
učenje omogoča učencem, da naprej razmišljajo o rešitvah problema in pridobivanju
podatkov s prve roke, kot je eksperimentiranje, in s tem pridobivanje procesnih
spretnosti, ali zbiranje podatkov z druge roke, kot so različni viri. Rezultat teh dejavnosti
je razlaga pridobljenih podatkov, zato, da se pridobi rešitev naravoslovnega problema.
V tem učnem modulu, predstavlja uvod (socio-naravoslovni scenarij), kjer mali Mark sam
pripravlja kosilo, vendar pa se mu priprava zatakne, ko je potrebno dodati sol, saj ima
njegova mama sol in sladkor v popolnoma identičnih posodah. Mali Mark, ki ima tudi
hudo sladkorno bolezen, bi sicer snovi lahko poskusil, vendar se je odločil, da bo za to,
da snovi loči uporabil drugačen pristop. Kako prepoznati kaj je sol in kaj sladkor?, Kako
bi lahko brez okušanja snov ločil med soljo in sladkorjem? Kakšne so lastnosti soli in
kakšne lastnosti sladkorja? To so le nekatera vprašanja, ki jih lahko sproži scenarij in bi
omogočal pričetek razprave med učenci (priporočeno je da se ta del učnega modula
izvege
v
skupinah
po
štiri
učence).
Učitelj seveda vodi učence do učenja specifičnih naravoslovnih pojmov, kot jih
predpisuje učni načrt za kemijo(glejte cilje učnega načrta zgoraj).
Pomembno je tudi, da učitelj do določene mere preveri predhodno znanje učencev, ker
tako lahko ustrezno načrtuje svoje nadaljnje delo. Predznanje tega modula naj bi bilo:
(1) Poznali in razumeli kemijske reakcije,
(2) Poznali in razumeli pojma raztopina in koncentracija,
(3) Na preprostih primerih razlikovati med ionsko, molekulskimi, polarno in nepolarno
kovalentno vezjo,
(4) Poznali in znali uporabljati laboratorijske pripomočke (steklovino in pribor),
Glede na zgoraj navedeno drži, da ima socio-naravoslovni scenarij velik pomen pri
uvajanju nadaljnjega učenja specifične naravoslovne vsebine modula, ki je v PROILES
modulih, doseženo s pristopom učenja z raziskovanjem. Za to je(so) potrebno(na)
raziskovalna vprašanje(a), ki nastanejo na osnovi razprav učencev o socioModul pripravili: Aleš Peternelj, 2014; konzulent: dr. Iztok Devetak
13
naravoslovnem scenariju ali jih poda učitelj, če so učenci pri snovanju raziskovalnih
vprašanj manj uspešni. V tem modulu je možno posataviti nekaj raziskovalnih vprašanj,
kot na primer:
1. Ali imajo ionske spojine višje tališče in vrelišče kot molekulske spojine?
2. Ali bodo vodne raztopine ionskih spojin prevajale električni tok?
3. Pri kakšni koncentraciji soli, vodna raztopina soli bolje prevaja električni tok?
Po opredelitvi raziskovalnih vprašanja, je v naslednjem koraku potrebno zasnovati
raziskavo. Glede na vprašanja, moramo premisliti o vsebini vprašanja in kako je mogoče
opraviti meritve.
Glede na tip modula, ki je strukturirana tako, da se lahko učenci učijo sodelovalno, brez
obsežnega vodenja učitelja, je priporočljivo, da se izvede pouk kot skupinsko delo. Delo
v skupini naj bo načrtovano in vodeno s strani učencev. Po končanem skupinskem delu
naj učenci poročajo o svojih rešitev pridobljenih z raziskovanjem. Ključna tema
raziskovalnega dela so kristali, glavni namen pa je, da učenci z lastnim
eksperimentalnim delom spoznajo razlike med posameznimi vrstami kristalov.
Vprašanja, ki vodijo učenje in so vključena v besedilo, ki ga imajo na voljo učenci, so
načrtovana tako, da vodijo razmišljanje učencev v tej smeri.
Z učenjem z raziskovanjem, se pričakuje, da bodo učenci pridobili znanje o različnih
skupinah kristalov in te kristale znali ločiti s pomočjo preprostih eksperimentov. Besedilo
v zvezi z vsebino modula je vključeno tudi v navodila za učitelja, in sicer v učiteljeve
zapiske, kjer je podani tudi slikovni material, ki ga lahko učitelj, če želi uporabi. Podane
so tudi nekatere spletne strani, kjer lahko učenci najdejo več informacij o tej temi.
Predstavljene so predvsem vsebine: ionski kristali, molekulski kristali, kovalentni kristali,
vrelišče in tališče ionskih in kovalentnih spojin, električna prevodnost ionskih in
kovalentnih spojin in topnost.
Na koncu učenja z raziskovanjem, kjer se medsebojno povežejo obravnavani pojmi, ki
sestavljajo celotno poglavje o skupinah kristalov in njihovih lastnostih, še ni konec
aktivnosti učencev. Pomemben zaključek modula je vprašanje v naslovu, ki ga je
potrebno obravnavati, tako da učenci utrdijo, ne le naučeno s sodelovanjem v razpravi v
skupini, ampak tudi razvijejo sposobnosti sklepanja in argumentiranja. Rezultat učenja s
PROFILES modulom je sprejetje odločitve oz. soglasja, na ravni posameznika, skupine
in na koncu tudi razreda glede socio-naravoslovnega problema, ki ga je postavilo
naslovno vprašanje in scenarij modula.
14
Učni cilji posamezne učne ure
Učni cilji prve učne ure:


Uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop - zasnujejo eksperiment.
Učenci razumejo, da imajo ionske spojine višje tališče in vrelišče kot molekulske spojine.
Učni cilji druge učne ure:


Uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop - izvedejo eksperiment.
Učenci razumejo, zakaj se tako ionske kot tudi molekulske spojine topijo v vodi.
Učni cilji tretje učne ure:

Uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop - zasnujejo eksperiment


Učenci razumejo, zakaj vodne raztopine ionskih spojin prevajajo električni tok.
Učenci razumejo, zakaj vodne raztopine molekulskih spojin ne prevajajo
električnega toka.
Učni cilji četrte učne ure:
 Učenci se seznanijo z nekaterimi lastnostmi kovalentnih kristalov.
 Učenci izdelajo mini plakat za izbrane kovalentne kristale.
Doseganje zastavljenih kompetenc
Kompetenca je dosežena z...
Kompetenca
1. Spretnosti raziskovalnega dela.
2. Komunikacijske (pisne, govorne)
spretnosti.
3. Sposobnosti odločanja in argumentacije
odločitev.
4. Eksperimentalne spretnosti
5. Sposobnost oblikovanja miselnih
vzorcev
6. Sposobnost uporabe IKT
15
»Sol ali sladkor?«
Predlogi ocenjevanja
Učitelj lahko preveri in oceni zananje učencev na različne načine. Pri tem lahko učitelj
izbere in lahko uporabi različne pristope v različnih učnih urah izvedbe modula v skaldu
s tem, kateri pristop se učitelju zdi najbolj primeren (A-C del). Pomembno je, da so to le
predlogi za vrednotenje zananja in da učitelj izbere tiste, za katere meni,da so v dani
situaciji najbolj smiselni. V delu A se vrednostijo razvile spretnosti učencev. Del B temelji
na vrednotenju posameznih doseženih kompetenc v vsaki učni uri uporabe modula, del
C pa podaja vrednotenje pisnih izdelkov ter procesov v skupini, ki jih učitelj opazuje. Vse
dele učitelj lahko poljudno kombinira in jih uporabi za formativno oceno.
Preverjanje in ocenjevanje znanja lahko poteka:
1. med poročanjem skupin na koncu skupinskega dela, kjer lahko ocenimo napredek
posamezne skupine,
2. z ustnim preverjanjem znanja, kjer lahko posamezne učence vprašamo, da razložijo
posamezne pojme ter na osnovi ustnega izražanja ocenimo njihovo razumevanje (v
pomoč so nam lahko vprašanja iz učnega modula),
3. s pisnim preverjanjem in ocenjevanjem znanja, kjer morajo učenci ne le rešiti naloge
objektivnega tipa, ampak tudi naloge, kjer zapišejo svoje razumevanje pojmov in
argumentacije reševanja problemov, kar omogoča ugotavljanje razumevanja pojmov na
višjih kognitivnih ravneh.
Učitelj lahko dosežke učencev beleži na različne načine, lahko uporablja lestvico ocen, 1
= nezadostno; 2 = zadostno; 3 = dobro; 4 = prav dobro ; 5 = odlično. Učitelj lahko
uporabite tudi tri- točkovne lestvice; na primer x – niso niti minimalno dosežene
kompetence, √ = minimalno dosežene kompetence in √√ = ustrezno dosežene (več kot
predvideno/pričakovano (na primer: biti kreativen, neodvisno mišljenje/razmišljanje, ki
kaže pobude, itd.) Z numeričnimi ali drugimi ocenami lahko učitelj poda ali opiše
opombe za celotno skupino ali posameznega učenca.
Sumativne strategije vrednotenja niso prikazane, vendar bi se lahko nanašale na ustno
vrednotenje in/ali s pisnimi preizkusi znanja. Primere vprašanj tudi za sumativno
ocenjevanje na koncu šolskega leta je mogoče povzeti in adaptirati iz seznama vprašanj
pod delom B, seveda pa lahko učitelj sam tvori tovrstna vprašanja iz vsebine modula. Da
učitelj zasleduje učenčeve uspehe pri uporabi modula pa lahko pred uporabo modula pri
pouku rešijo učenci pred-preizkus znanja in nato po uporabi modula še po-preizkus
znanja. Na tak način lahko učitelj do določene mere spremlja učinke uporabe modulov
pri pouku.
16
A del
Ocena zahtevanih spretnosti učencev
Ocena 1-5 / opis / zaznamek
Spretnosti
Socialne vrednote
Zmožnost razdeljevanja nalog znotraj
skupine
Zmožnost oblikovanja timskega dela
Zmožnost smiselnega argumentiranja
v skupinski diskusiji
Osebne spretnosti
Zmožnost sodelovanja v procesu
učenja
Zmožnost kritičnega mišljenja
Ustvarjalne zmožnosti
Zmožnost predstavitve na zanimiv
način
Zmožnost samozavesti med
predstavitvijo
Zmožnost predstavitve dobljenih
rezultatov v razredu
Zmožnost spraševanja in izražanja
osebnega mnenja
Uporabljanje znanstvenih metod dela
Zmožnost določitve namena
obravnavanega dela
Zmožnost uporabe različnih virov za
pridobivanje informacij
Sposobnost oblikovanja različnih
stališč do obravnavanega dela
Zmožnost priprave ustreznega
delovnega načrta
Zmožnost analize zbranih podatkov
Zmožnost oblikovanja sklepov
17
B del
Ocena pridobljena med učnimi urami ali na končnem ustnem
ali pisnem preizkusu znanja
1. učna ura
Dimenzija
1
Tališče in vrelišče
2
Eksperimentalno
delo
3
Ionski in molekulski
kristali
Predlagan kriterij/competence za
vrednotenje; Učenci:
Učenci razumejo, da imajo ionske
spojine višje tališče in vrelišče kot
molekulske spojine.
Učenci pri diskusiji uporabljajo
ustrezno strokovno terminologijo.
Učenec zasnuje ustrezen
eksperiment za preverjanje
vrelišča in tališča.
Ob izvajanju eksperimenta
ustrezno uporablja zaščitne
pripomočke.
Učenec ustrezno rokuje s
kemijskimi pripomočki in
kemikalijami.
Učenci znajo našteti nekatere
lastnosti molekulskih in ionskih
kristalov.
Osnovni gradniki so ioni. Povezani so z ionskimi vezmi. Imajo visoka tališča, ker so
ionske vezi močne. Električni tok prevajajo v talini in v raztopini, v trdnem agregatnem
stanju pa toka ne prevajajo. Primer ionskega kristala je NaCl. Na+ in Cl- ioni so v kristalu
v razmerju 1:1.
Osnovni gradniki so molekule. Povezane so z molekulskimi vezmi. Imajo nizka tališča.
Ne prevajajo električnega toka. Nekateri lahko pri segrevanju prehajajo iz trdnega
direktno v plinasto agregatno stanje (jod).
2. učna ura
Dimenzija
1
Topnost
Učenec razume, kako poteka
raztapljanje ionskih in molekulskih
spojin v vodi.
Učenec zna opisati raztapljanje
18
2
Eksperimentalno
delo
ionskih in kovalentnih spojin v vodi
in pri tem uporabi ustrezno
strokovno literaturo.
Učenec ustrezno izvede
eksperiment po stopnjah.
pripomočke.
kemikalijami.
Naloga: S pomočjo spleta poiščite ustrezno razlago (posebej za sol in posebej za
sladkor), zakaj se snovi raztopita oz. ne raztopita v vodi in jo zapišite. Lahko si
pomagate tudi z animacijami, ki jih najdete na spletu.
Sol: sol se dobro topi v vodi. Voda je namreč polarno topilo. Podobno se topi v
podobnem, zato se kuhinjska so, ki je polarna raztaplja v polarni vodi. Gre za posledico
privlaka med molekulami vode in natrijevimi, ter kloridnimi ioni. Molekule vode se
namreč približajo natrijevim kationom , s svojim pozitivnim polom pa kloridnim
anionnom. Molekule vode torej obdajo nabite ione in jih vlečejo iz kristalne mreže.
Molekule vode okrog ločenih nabitih ionov preprečijo, da bi se nabiti ioni lahko ponovno
povezali.
Sladkor: Molekule sladkorja, ki gradijo kristal so prav tako polarne, saj so zgrajene iz
različnih atomov. Ker se podobno topi v podobnem, se tudi sladkor v vodi raztopi. Gre
za podoben proces, kot pri raztapljanju kuhinjske soli, le da tukaj molekule vode ne
obdajo ionov, ampak molekule sladkorja.
3. učna ura
Dimenzija
učenci se seznanijo
1 s prevodnostjo
ionskih spojin,
Učenec zna na konkretnem
primeru razložiti, zakaj ionske
spojine prevajajo električni tok
2 učenci izvedejo
Učenec zasnuje ustrezen
19
poskus električne
prevodnosti v
različnih
raztopinah,
učenci ugotovijo,
kako koncentracija
3 raztopine vpliva na
prevodnost.
eksperiment za preverjanje
vrelišča in tališča.
pripomočke.
kemikalijami.
Učenec s pomočjo spleta sam
pride do ugotovitev, kako različne
koncentracije snovi, vplivajo na
prevodnost raztopine.
Učenci znajo
kritično ovrednostiti
4 pridobljene
rezultate
eksperimenta
Učenci znajo rezultate kritično
ovrednotiti.
Učenci odgovarjajo
5 na vprašanja
Učenec zagotavlja pravilne pisne
odgovore na vprašanja, podana v
ustni ali pisni obliki.
Ponuja dovolj podrobne odgovore,
zlasti kadar je pozvan, da naj poda
mnenje ali odločitev.
Električni tok je usmerjeno gibanje delcev z nabojem. V trdnem agregatnem stanju
ionsko zgrajenih snovi ioni niso prosto gibljivi, prav tako niso prosto gibljive molekule v
molekulsko zgrajenih snoveh. Zato tako ionsko, kot tudi molekulsko zgrajene snovi ne
prevajajo električnega toka.
20
Vodna raztopina kuhinjske soli dobro prevaja električni tok, ker vsebuje ione, ki so
prosto gibljivi in imajo naboj.
Vodna raztopina sladkorja ne prevaja električnega toka, ker vsebuje molekule, ki soo
prosto gibljive, vendar nimajo ločenih nabojev. Molekule sladkorja imajo namreč pozitivni
in negativni del molekule, vendar pa naboja nista ločena in zato je molekula sladkorja
navzven nevtralna.
na spletu.
V kolikor povečamo koncentracijo soli v vodni raztopini soli lučka zasveti močneje, saj se
količina ionov v raztopini povečuje.
4. učna ura
Dimenzija
1
Dopolnitev naloge
2 Mini plakat
Učenci odgovarjajo
3 na vprašanja
Učenci s pomočjo spleta ustrezno
izpolnijo dano nalogo.
Učenci izdelajo mini plakat, ki mora
nujno vsebovati tiste točke, ki so
zapisane v modulu.
Učenec zagotavlja pravilne pisne
odgovore na vprašanja, podana v
ustni ali pisni obliki.
Ponuja dovolj podrobne odgovore,
zlasti kadar je pozvan, da naj poda
mnenje ali odločitev.
1. Osnovni gradniki so atomi. Povezani so s kovalentnimi vezmi. Imajo visoka tališča,
ker so vezi močne. Primera kovalentnega kristala sta diamant in grafit. Atomi v
diamantu so razporejeni tetraedrično. Vsak atom je povezan s štirimi C atomi.
Diamant je zelo trda snov. Diamant ne prevaja elektični/ega toka. Za razliko od
diamanta je grafit zelo mehka snov. Plasti so med seboj povezane s šibkimi vezmi.
Vsak atom pa je povezan s tremi sosednimi C atomi.
21
C del
Vrednotenje na osnovi stretegij poučevanja
Vrednotenje pisnih izdelkov učencev
Dimenzija
1
2
3
4
5
Zasnuje načrt raziskave oz. postavi
raziskovalna vprašanja in/ali pozna namen
raziskave/poskusov
Načrt raziskave zadošča minimalnim
standardom, ki jih določi učitelj.
Napiše načrt
oziroma poročilo
raziskave
Zna ustrezno predvidevati raziskovalne
rezultate.
Zbira
eksperimentalne
podatke
Razvije ustrezen postopek raziskave in
zna določiti katere spremenljivke je
potrebno konktrolirati.
Ustrezno zbere in zapiše
opazovanja/podatke (npr. število
opazovanj, kaj upošteva kot sprejemljivo,
kako natančno so zbrani podatki,
zavedanje možnih napak…).
Interpretira podatke, zbrane na ustrezen
način, ki ga zna upravičiti, vključno z
uporabo ustreznih grafov, tabel in
simbolov.
Interpretira ali
izračuna iz
zbranih
podatkov
določene
parametre in
Ustrezno sklepa glede na posatavljena
sklepa na njihovi raziskovalna vprašanja.
osnovi
Zagotavlja pravilne pisne odgovore na
vprašanja, podane v ustni ali pisni obliki.
Odgovarja na
Ponuja dovolj podrobne odgovore, zlasti
vprašanja
kadar je pozvan, naj poda mnenje ali
odločitev.
Lahko zagotovi
zahtevane grafične
prikaze.
Riše diagrame/
tabele/modele
Je zmožen grafično predstaviti rezultate v
simbolne
primerno velikih grafih in s primernimi
predstavitve.
podrobnostmi.
Sposoben zagotoviti popolne in ustrezne
22
Ocena 1-5 / opis /
zaznamek
6
naslove za diagrami, slikam, tabelam.
Izkazuje ustvarjalno mišljenje in postopke
Naravoslovno ali pri reševanju problemov.
družbenoPoda ustrezno družbeno-naravoslovno
naravoslovno
odločitev na določeno vprašanje ali skrb, s
mišljenje
pravilno
poudarjeno
naravoslovno
komponento.
Vrednotenje z opazovanjem
Prispeva k delu skupine.
Sodeluje z drugimi v skupini in v celoti
sodeluje pri delu skupine.
Prikazuje vodstvene sposobnosti - vodi
Deluje v skupini,
skupino z ustvarjalnim razmišljanjem in
med dejavnostmi
pomagati tistim, ki potrebujejo pomoč
in razpravo
(kognitivno ali psihomotorično); povzema
rezultate.
Kaže toleranco do članov skupine in jih
spodbuja.
Razume cilje
raziskave/eksperimentalnega dela in ve,
kateri teste in/ali meritve je potrebno
opraviti.
Izvaja raziskavo/eksperimentalno delo v
Izvedbo raziskave
skladu s pripravljenimi navodili/načrtom.
ali poskusa
Uporablja laboratorijski inventar na varen
način.
Do sebe in drugih deluje varno pri delu.
Vzdržuje urejeno in čisto delovno
površino.
Dimenzija
1
2
23
Ocena 1-5 / opis /
zaznamek
»Sol ali sladkor?«
Zapiski učitelja
Prvo je potrebno učencem razložiti, da obstaja več vrst kristalov, ki jih med seboj ločimo
po lastnostih. Glede na vrsto osnovnih gradnikov ali prisotnih kemijskih vezi poznamo
ionske kristale, kovalentne kristale in kovinske kristale.
kristali
kovalentni
kristali
ionski
kristali
molekulski
kristali
kovinski
kristali
mrežne
strukture
Kristali kuhinjske soli so kristali natrijevega klorida in spadajo med ionsko zgrajene
snovi. Osnovni delci so ioni – natrijevi kationi in kloridni anioni. Vez med kationi in anioni
imenujemo ionska vez. Nastane med atomi kovinskih in nekovinskih elementov. V
danem primeru iz atoma natrija nastane pozitivni natrijev ion, iz atoma klora pa negativni
kloridni ion.
Vez med atomi v sladkorju je drugačna kot vez med ioni v natrijevem kloridu. Sladkor,
njegova molekulska formula je C12H22O11, namreč spada med molekulsko zgrajene
snovi, kar pomeni, da osnovne delce predstavljajo molekule in ne ioni. Atomi so v
molekulo sladkorja povezani s kovalentno vezjjo. Ta vez nastane med atomi nekovin.
24
NEKATERE LASTNOSTI SOLI IN SLADKORJA
AGREGATNO STANJE
Vse ionsko zgrajene snovi so pri sobni temperaturi v trdnem agregatnem stanju,
medtem ko molekulsko zgrajene snovi najdemo v vseh treh agregatnih stanjih. Sladkor
(C12H22O11) je primer molekulsko zgrajene snovi v trdnem agregatnem stanju, voda
(H2O)molekulsko zgrajene snovi v tekočem agregatnem stanju, kisik (O2), ki je prav tako
predstavnik molekulsko zgrajenih snovi, pa je pri sobni temperaturi v plinastem
agregatnem stanju.
TALIŠČE IN VRELIŠČE
Sol in sladkor imata podoben videz, vendar pa imata različno kemijsko zgradbo. Sladkor
spada med molekulsko zgrajene snovi. Atomi v molekuli se povezujejo z močnimi
kovalentnimi vezmi. Vezi med molekulami v kristalu pa so šibke in zato ima sladkor
nizko temperaturo tališča (180°C). Kristal natrijevega klorida – kuhinjske soli, pa
predstavlja ionsko zgrajeno snov, za katero so značilne močne privlačne sile med ioni.
Da dosežemo temperaturo tališča (801°C) je zato potrebno dovesti veliko količino
energije.
TOPNOST SNOVI
Ionske spojine, v našem primeru kuhinjska sol se dobro topi v vodi. Voda je namreč
polarno topilo. Podobno se topi v podobnem, zato se kuhinjska sol, ki je polarna
raztaplja v polarni vodi. Gre za posledico privlaka med molekulami vode in natrijevimi,
ter kloridnimi ioni. Molekule vode se namreč približajo natrijevim kationom, s svojim
pozitivnim polom pa kloridnim anionnom. Molekule vode torej obdajo nabite ione in jih
vlečejo iz kristalne mreže. Molekule vode okrog ločenih nabitih ionov preprečijo, da bi se
nabiti ioni lahko ponovno povezali.
Slika 5: Raztaplanje soli v vodi (E-kemija, b.d.)
25
Molekule sladkorja, ki gradijo kristal so prav tako polarne, saj so zgrajene iz različnih
atomov. Ker se podobno topi v podobnem, se tudi sladkor v vodi raztopi. Gre za
podoben proces, kot pri raztapljanju kuhinjske soli, le da tukaj molekule vode ne obdajo
ionov, ampak molekule sladkorja.
Slika 6: Raztaplanje sladkorja v vodi (E-kemija, b.d.)
ELEKTRIČNA PREVODNOST
ionsko zgrajenih snovi ioni niso prosto gibljivi, prav tako niso prosto gibljive molekule v
molekulsko zgrajenih snoveh. Zato tako ionsko, kot tudi molekulsko zgrajene snovi ne
prevajajo električnega toka.
prosto gibljivi in imajo naboj, medtem ko vodna raztopina sladkorja ne prevaja
električnega toka, ker vsebuje molekule, ki so prosto gibljive, vendar nimajo ločenih
nabojev. Molekule sladkorja imajo namreč pozitivni in negativni del molekule, vendar pa
naboja nista ločena in zato je molekula sladkorja navzven nevtralna.
26
Sliki preverjanja električne prevodnosti sladkorja in soli v trdnem agregatnem stanju, ter
vodnih raztopin soli in sladkorja (Svetičič, Peternelj, 2013).
KOVALENTNI KRISTALI
Kovalentni kristal je kristal, kjer so atomi med seboj povezani s kovalentno vezjo. Lahko
bi rekli, da je kovalentni kristal ena sama velemolekula. Le malo snovi tvori kovalentne
kristale. Vezi so močne, zato imajo kristali visoke temperature tališč, veliko trdoto in ne
prevajajo električnega toka niti v talini niti v raztopini. Diamant je primer kovalentnega
kristala. Za ogljik je značilno, da lahko tvori celo vrsto kovalentnih kristalov. Najbolj
znana sta diamant in grafit, ki se precej razlikujeta po svojih lasnostih. Različne lasnosti
27
obeh snovi so posledica različne razporeditve atomov v kovalentnih kristalih diamanta in
grafita. (Kovalentni kristali, 2014)
Osnovna celica diamanta (Materiali, 2009)
Navodila in opozorila pri pripravi materiala za eksperimentiranje
Posebna opozorila za pripravo kemikalij niso potrebna. Paziti je potrebno le, da vsi
učenci dobijo enake pripomočke in enako količino kemikalij.
28
Rešitve nalog z delovnega lista za učence
A. TALIŠČE IN VRELIŠČE
1. Preveriti želimo, kakšno tališče in vrelišče imata sladkor in sol. S pomočjo pripomočkov,
ki jih imate na voljo, zasnujte eksperiment, s katerim boste preverili, katera od snovi ima
nižje tališče in vrelišče.
Za eksperiment imate na voljo naslednje pripomočke in kemikalije:






spatula,
trinožno stojalo,
keramična plošča,
gorilnik,
sol,
sladkor
Izvedite eksperiment, ki ste ga zasnovali!
Zasnova eksperimenta: Na trinožno stojalo postavi keramično ploščo. Pod to keramično
ploščo postavi gorilnik. Na keramično ploščo daj na eno stran 2 žlički sladkorja, na drugo
stran pa 2 žličke soli, nato pa prižgi gorilnik. Opazuj kaj se bo zgodilo.
2. Narišite aparaturo, s katero boste preverjali, kakšno tališče in vrelišče imata sol in
sladkor.
sladkor
sol
29
3. Posebaj za sladkor in sol zapišite opažanja in rezultate, do katerih ste prišli tekom
eksperimentalnega dela. Svoje ugotovitve tudi utemeljite.
Sol: Opazimo, da se s kuhinjsko soljo ne zgodi nič. Tudi pri daljšem segrevanju
kuhinjska sol ostane takšna kot je bila na začetku.
Sladkor:Opazimo, da se sladkor po nekaj minutnem segrevanju spremeni. Pride namreč
do karamelizacije in sladkor se spremeni v karamelo. V kolikor segrevamo naprej pa se
karamela zažge in nastanejo saje.
Utemeljitev opažanj in rezultatov:
Sol in sladkor imata podoben videz, vendar pa imata različno kemijsko zgradbo. Sladkor
spada med molekulsko zgrajene snovi. Atomi v molekuli se povezujejo z močnimi
kovalentnimi vezmi. Vezi med molekulami v kristalu pa so šibke in zato ima sladkor
nizko temperaturo tališča (180°C). Kristal natrijevega klorida – kuhinjske soli, pa
predstavlja ionsko zgrajeno snov, za katero so značilne močne privlačne sile med ioni.
Da dosežemo temperaturo tališča (801°C) je zato potrebno dovesti veliko količino
energije.
B. TOPNOST
V tej točki modula boste preizkusili topnost sladkorja in soli v vodi.
Pripomočki in kemikalije:






2 čaši,
mala kuhinjska žlička,
2 stekleni palčki za mešanje,
voda,
sol,
sladkor.
Potek dela po stopnjah:
6. Označite dve čaši. Na prvo napišite »SOL« na drugo pa »SLADKOR«
7. V prvo čašo dodajte eno žličko soli.
8. V drugo čašo dodajte eno žličko sladkorja.
9. V obe čaši dolijte 40 mL vode.
10. S steklenima palčkama mešajte 4 minute.
3. Kaj ste opazili?
Opazimo, da se tako kuhinjska sol kakor tudi sladkor v vodi popolnoma raztopita.
30
4. S pomočjo spleta poiščite ustrezno razlago (posebej za sol in posebej za sladkor), zakaj
se snovi raztopita oz. ne raztopita v vodi in jo zapišite. Lahko si pomagate tudi z
animacijami, ki jih najdete na spletu.
Sol: Ionske spojine, v našem primeru kuhinjska sol se dobro topi v vodi. Voda je namreč
polarno topilo. Podobno se topi v podobnem, zato se kuhinjska sol, ki je polarna
raztaplja v polarni vodi. Gre za posledico privlaka med molekulami vode in natrijevimi,
ter kloridnimi ioni. Molekule vode se namreč približajo natrijevim kationom, s svojim
pozitivnim polom pa kloridnim anionnom. Molekule vode torej obdajo nabite ione in jih
vlečejo iz kristalne mreže. Molekule vode okrog ločenih nabitih ionov preprečijo, da bi se
nabiti ioni lahko ponovno povezali.
Sladkor: Molekule sladkorja, ki gradijo kristal so prav tako polarne, saj so zgrajene iz
različnih atomov. Ker se podobno topi v podobnem, se tudi sladkor v vodi raztopi. Gre
za podoben proces, kot pri raztapljanju kuhinjske soli, le da tukaj molekule vode ne
obdajo ionov, ampak molekule sladkorja.
C. ELEKTRIČNA PREVODNOST
V tej točki modula je vaša naloga, da preverite ali sol in sladkor v trdnem agregatnem
stanju prevajata električni tok. Preveriti morate tudi, ali vodna raztopina soli in vodna
raztopina sladkorja prevajata električni tok. Razmislite kako bi to preverili in nato zapišite
najmanj eno raziskovalno vprašanje in najmanj eno hipotezo, s katero boste predvideli
rezultate poskusa. Vedeti je potrebno, da je električni tok usmerjeno gibanje delcev z
nabojem.
RAZISKOVALNO VPRAŠANJE: Katera snov bo prevajala električni tok?
HIPOTEZE:
Vodna raztopina kuhinjske soli bo bolje prevajala električni tok.
Nobena od snovi v trdnem agregatnem stanju ne bo prevajala električnega toka.
Za eksperiment lahko uporabite naslednje pripomočke in kemikalije:



4x 100mL čaša,
naprava za merjenje električne prevodnosti,
destilirana voda,
31


sol,
sladkor.
6. Glede na zastavljena raziskovalna vprašanja, hipoteze in pripomočke, ki jih imate na
voljo, zasnujte eksperiment, s katerim boste prišli do odgovorov, ki jih iščete.
Zasnova eksperimenta: V dve 100mL čašo dajte 4 male žličke soli, v dve čaši pa 4 male
žličke sladkorja. V eno čašo s soljo dodajte 50mL destilirane vode. V eno čašo s
sladkorjem prav tako dodajte 50mL destilirane vode. Pripravite napravo za preverjanje
el.prevodnosti. Najprej preizkusite el. prevodnost snovema v trdnem agregatnem stanju,
nato pa še vodnima raztopinama soli in sladkorja. Ne pozabite po vsaki umesni uporabi
očistiti naprave!
7. Opazujte in zabeležite rezultate poskusa. V tabeli rezultate označite z X.
Prevaja električni tok
Ne prevaja električnega toka
Sol (trdno agregatno stanje)
x
Sladkor (trdno agregatno stanje)
x
Vodna raztopina soli
x
Vodna raztopina sladkorja
x
ionsko zgrajenih snovi ioni niso prosto gibljivi, prav tako niso prosto gibljive molekule
v molekulsko zgrajenih snoveh. Zato tako ionsko, kot tudi molekulsko zgrajene snovi
ne prevajajo električnega toka.
prosto gibljivi in imajo naboj.
32
Vodna raztopina sladkorja ne prevaja električnega toka, ker vsebuje molekule, ki so
prosto gibljive, vendar nimajo ločenih nabojev. Molekule sladkorja imajo namreč pozitivni
in negativni del molekule, vendar pa naboja nista ločena in zato je molekula sladkorja
navzven nevtralna.
na spletu.
Lučka na napravi pri večjih koncentracijah sveti močneje, saj se koncentracija ionov v
raztopini povečuje.
D. KOVALENTNI KRISTALI
V tem delu modula se boste seznanili s kovalentnimi kristali. S pomočjo spleta poskusite
izpolniti naslednjo nalogo
1. Osnovni gradniki so atomi. Povezani so s kovalentnimi vezmi. Imajo visoka tališča,
ker so vezi močne. Primera kovalentnega kristala sta diamant in grafit. Atomi v
diamantu so razporejeni tetraedrično. Vsak atom je povezan s štirimi C atomi.
Diamant je zelo trda snov. Diamant ne prevaja elektični/ega toka. Za razliko od
diamanta je grafit zelo mehka snov. Plasti so med seboj povezane s šibkimi vezmi.
Vsak atom pa je povezan s tremi sosednimi C atomi.
2. Izberite si enega izmed kovalentnih kristalov in na A4 list naredite kratek miselni
vzorec, ki mora vsebovati naslednje podatke:





Čas odkritja in človeka, ki je kristal odkril,
Opis kemijske zgradbe kristala,
Uporabnost,
Kako je kristal nastal?,
Dodati morate tudi sliko kristala.
Namig: učenci lahko izdelajo plakate o grafitu, diamantu,…
33
Vprašanja za utrjevanje znanja
Ključna vprašanja
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kakšna je razlika med ionskim in molekulskim kristalom?
Ali poleg teh dveh vrst kristalov poznaš še kakšno vrsto?
Naštej nekaj kristalov, ki se jih danes prav tako uporablja v vsakdanjem življenju.
Kateri je najtrši kristal, ki ga danes poznamo?
Katere snovi s odgovorne za prevajanje električnega toka v vodni raztopini soli?
Kakšna je razlika v moči ionske in kovalentne vezi?
Naloge za vajo
Osnovni gradniki so ioni. Povezani so z ionskimi vezmi. Imajo visoka tališča, ker so
ionske vezi močne. Električni tok prevajajo v talini in v raztopini, v trdnem agregatnem
stanju pa toka ne prevajajo. Primer ionskega kristala je NaCl. Na+ in Cl- ioni so v
kristalu v razmerju 1:1.
Osnovni gradniki so molekule. Povezane so z molekulskimi vezmi. Imajo nizka tališča.
Ne prevajajo električnega toka. Nekateri lahko pri segrevanju prehajajo iz trdnega
direktno v plinasto agregatno stanje (jod).
3. Kateri delci omogočajo prevajanje električnega toka v vodni raztopini kuhinjske soli?
Prevajanje električnega toka v vodni raztopini kuhinjske soli omogočajo ioni (natrijevi
kationi in kloridni anioni).
4. Katere od spodaj naštetih snovi v vodni raztopini in talini dobro prevajajo električni
tok?(podčrtaj)
I2
KBr
CH4
MgO
C12H22O11
AlF3
5. Katera trdna snov ima najvišje tališče? (obkroži pravilen odgovor)
 Glukoza
 Natrijev klorid
 Jod
 Živo srebro
34
MgCl2
Ali razumem
1. Kaj meniš, kakšni bi bili rezultati eksperimenta, če bi v vodi raztopil kalijev jodid (KI)
namesto sladkorja? Odgovor utemelji.
Rezultati bi bili podobni kot pri vodni raztopini kuhinjske soli. Kalijev jodid je namreč
ionska spojina in ima podobne lastnosti kot kuhinjska sol.
2. Ali ima kalijev jodid (KI) tališče in vrelišče bolj podobno sladkorju ali soli?Svoj odgovor
utemelji?
Tališče in vrelišče je bolj podobno soli, saj je kalijev jodid ionska spojina in ima podobne
lastnosti kot kuhinjska sol. Zgrajena je namreč iz ionov (kalijevih kationov in jodidnih
anionov).
3. Katera vez prevladuje v spojini, ki ima visoko temperaturo vrelišča in tališča, v trdnem
agregatnem stanju ne prevaja električnega toka in je v vodi dobro topna? (obkroži
pravilen odgovor)

Ionska vez

Kovinska vez

Polarna kovalentna vez

Nepolarna kovalentna vez
4. Katera snov tvori molekulske kristale? (obkroži pravilen odgovor)

Kalcijev hidrid

Silicijev dioksid

Svinec

žveplo
35
III. DEL
1. Med izbranimi možnostmi: metanojska kislina, kalcijev klorid in glukoza se odločite katere
prevajajo električni tok v raztopini. Preglednico ustrezno dopolnite do konca.
Temperatura tališča (°C)
Formula snovi
146
782
8
C6H12O6
CaCl2
HCOOH
Električna prevodnost v
raztopini (DA / NE)
NE
DA
DA
2. V šoli si se znašel pred veliko dilemo. Ločiti moraš cezijev klorid in sladkor. Vendar pa na
voljo tokrat nimaš gorilnika, prav tako pa tudi ne naprave za preverjanje električne
prevodnosti. Kako bi z drugimi kemijskimi in fizikalnimi pripomočki preveril katera snov je
ionski kristal in katera molekulski kristal? Zapiši postopek načrtovanega dela in
pričakovane rezultate.
Uporabimo lahko ŠMI (šolski malonapetostni izvir, ki ga večinoma vse osnovne šole
uporabljajo pri fiziki). Za eksperiment potrebujemo tudi navadno žarnico in žice, s
katerimi lahko ustvarimo tokokrog. Tako kot pri poskusi električne prevodnosti naredimo
po istem postopku. Spremenimo pa način preverjanja električne prevodnosti. To
opravimo tako, da tokokrog v nekem delu prekinemo in v ta del dodamo vodno raztopino
cezijevega klorida oz. vodno raztopino sladkorja. Ko žice damo v vodno raztopino
cezijevega klorida bo lučka zasvetila, ko pa damo žice v vodno raztopine sladkorja pa
lučka ne zasveti.
36
Reference







Glažar, S.A., Godec, A., Vrtačnik, M., Wissiak Grm, K.S., (2004). Moja prva kemija 1. Delovni
zvezek za kemijo v 8 razredu osnovnih šol. Založba Modrijan, Ljubljanja.
Glažar, S.A., Godec, A., Vrtačnik, M., Wissiak Grm, K.S., (2004). Moja prva kemija 1. Učbenik za
kemijo v 8 razredu osnovnih šol. Založba Modrijan, Ljubljanja.
E – kemija (b.d.). Lastnosti kovalentnih in ionskih spojin. Pridobljeno 12.1.2015 s:
http://www.kii3.ntf.uni-lj.si/e-kemija/mod/resource/view.php?id=286
Kovalentni kristali. (2014). Kovalentni kristal. Pridobljeno 12.1.2015 s:
http://sl.wikipedia.org/wiki/Kovalentni_kristal
Materiali (b.d.). Kovalentni kristali. Pridobljeno 12.1.2015 s: http://fs-server.unimb.si/si/inst/itm/lm/GRADIVA_UC/RAT1_4/3_8__kovalentni_kristali.html
Sutra.ba (2013). Šest činjenica o kuhinjskoj soli. Pridobljeno 12.1.2015 s:
http://www.sutra.ba/novost/98497/Sest-cinjenica-o-kuhinjskoj-soli
Žlogar, E. (2013). Vpliv sladkorja na našo energijo in počutje. Pridobljeno 12.1.2015 s:
http://www.utrinek.si/vpliv-sladkorja-na-naso-energijo-pocutje
37

Sladkor ali sol? - Univerza v Ljubljani

Transcription

Similar documents

Pomagaj Maticu: Kaj je uničilo verigo na

BANČNI MANAGEMENT

Limonini polmeseci ali Lešnikovi brezglutenski piškoti z limono

Prelistajte kazalo

Vabljeni na brezplačno delavnico »Izdelava LinkedIn profila«

JAVNI RAZPIS ZA ZBIRANJE PREDLOGOV ZA MOBILNOST

38 redna seja 14.9. 2015 izpis sklepov splet

fond jajčni liker- specifikacija izdelka