Vino z vonjem po gnilih jajcih?
Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Vino z vonjem po gnilih jajcih? Modul za poučevanje kemije v 8. razredu osnovne šole, kemijske reakcije. Povzetek Modul z naslovom Vino z vonjem po gnilih jajcih? je namenjen poučevanju vsebin kemijskih reakcij. Na začetku je predstavljen socionaravoslovni kontekst, ki opisuje uničeno vino zaradi nepravilnega žveplanja sodov. Učenci z delom z različnimi viri spoznajo, kakšen je namen in postopek žveplanja sodov, katera kemijska reakcija pri tem poteka in kakšne so lastnosti snovi, ki nastopajo v tej kemijski reakciji. Z eksperimentalnim delom ponazorijo in dokažejo protiglivično in protibakterijsko delovanja žveplanja sodov. Preko gorenja žvepla – kemijske reakcije, ki poteka pri žveplanju soda, učenci osvojijo pojeme kot so reaktanti, produkti in urejena enačba kemijske reakcije. To znanje s pomočjo modeliranja prenesejo tudi na druge preproste kemijske reakcije. Modul se zaključi z učenčevo utemeljeno opredelitvijo ali je žveplanje primeren način za dezinfekcijo lesenih sodov. Pri tem tudi napišejo priporočila za varno žveplanje. 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. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Zahvala Modul je pripravila Špela Svetičič (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 pripravila: Špela Svetičič, 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] 2 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Učni cilji/kompetence povezani z vsebino modula; Učenci: 1. preko analize članka preučijo namen in postopek žveplanja sodov; 2. preko analize članka ugotovijo, katera kemijska reakcija poteka pri žveplanju sodov; 3. s pomočjo različnih virov spoznajo lastnosti žvepla in žveplovega dioksida in primerno rokovanje z omenjenimi snovmi; 4. zasnujejo in izvedejo eksperiment s katerim dokažejo proti glivično in proti bakterijsko delovanje žveplovega dioksida; 5. uporabljajo laboratorijske spretnosti; 6. sodelujejo z drugimi učenci pri načrtovanju in izvajanju eksperimentralnega dela; 7. opišejo opažanja in ugotovitve samostojnega eksperimentalnega dela; 8. spoznajo kaj so reaktanti in produkti kemijske reakcije in jih znajo pri posameznih kemijskih reakcijah opredeliti; 9. spoznajo kemijske enačbe kot zapise kemijskih reakcij in poznajo pravila za urejanje kemijskih enačb; 10. razumejo kemijske reakcije z uporabo modelov in se tako urijo v zapisovanju preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami (od makroskopskega (besednega), prek submikroskopskega (modelni prikazi) do simbolnega zapisa); 11. znajo svojo odločitev glede primernosti žveplanja sodov utemeljiti glede na znanje, ki so ga pridobili preko modula. Vsebina učnega načrta: Vsebinski sklop: KEMIJSKE REAKCIJE Učenci (1) opredelijo reaktante in produkte kemijske reakcije; (2) spoznajo kemijske enačbe kot zapise kemijskih reakcij in poznajo pravila za urejanje kemijskih enačb; (3) uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop oziroma laboratorijske spretnosti pri proučevanju kemijskih reakcij in poglabljajo znanja s področja kemijske varnosti (varnega dela s kemikalijami); (4) razumejo kemijske reakcije z uporabo vizualizacijskih sredstev (modelov, animacij in submikroskopskih prikazov kemijskih reakcij) in se tako urijo v zapisovanju preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami (od makroskopskega (besednega), prek submikroskopskega (modelni prikazi) do simbolnega zapisa). Metode in oblike dela - metode: besedne metode (pogovor, delo z besedilom, metoda pisanja); eksperimentalne metode; metode izkustvenega učenja (poučevanje s primeri, igra vlog, učenje z računalnikom); oblike (indvidualna, delo v dvojicah, skupinsko delo); didaktični sistemi (timski pouk). Predviden čas: 4 šolske ure (45 min) Predznanje; Učenci naj bi že znali: (1) deliti snovi glede na agregatno stanje, na elemente in spojine; (2) zapisati simbole/formule kot zapis za atom elementa/molekulo elementa oziroma spojine; (3) kako poteka povezovanje delcev/gradnikov; (4) prepoznavati kemijske spremembe; (5) uporabljati eksperimentalnoraziskovalni pristop, laboratorijske spretnosti in tehnike; (6) uporabljati različne modele in submikroskopske prikaze. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 3 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Aktivnosti učencev Vino z vonjem po gnilih jajcih? Ime in priimek: __________________________ Skupina: ____ Razred: ___ Zakaj se to učim? Nejčev dedek je že več let ljubiteljski vinogradnik. Letošnjega vina se je še posebej veselil, saj je bila letina zelo obilna. Nekega popoldneva pa ga je Nejc srečal, ko se je vračal iz kleti zelo slabe volje. Dedek Nejca sploh ni opazil, le sam pri sebi je mrmral in jezno godrnjal: »Vino iz enega soda smrdi, smrdi po gnilih jajcih. Toliko je lahko razlogov. Le kaj je šlo narobe? Gotovo sem naredil napako pri žveplanju sodov. Da, to mora biti to.« Nejcu se je to zdelo čudno. Še nikoli ni slišal, da bi vino lahko smrdelo po gnilih jajcih. Ni pa mu dalo miru, kako sploh poteka žveplanje vinskih sodov, zaradi katerega dedek ne bo mogel prodati pridelanega vina. (2) Učni cilji: Učenci: (1) opredelijo reaktante in produkte kemijske reakcije; (2) spoznajo kemijske enačbe kot zapise kemijskih reakcij in poznajo pravila za urejanje kemijskih enačb; (3) uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop oziroma laboratorijske spretnosti pri proučevanju kemijskih reakcij in poglabljajo znanja s področja kemijske varnosti (varnega dela s kemikalijami); (4) razumejo kemijske reakcije z uporabo vizualizacijskih sredstev (modelov, animacij in submikroskopskih prikazov kemijskih reakcij) in se tako urijo v zapisovanju preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami (od makroskopskega (besednega), prek submikroskopskega (modelni prikazi) do simbolnega zapisa). (3) Učni dosežki: (1) vedo kaj so reaktanti, produtki in urejena kemijska enačba; (2) Učenci uredijo in na različne načine prikazati preproste enačbe kemijskih reakcij; (3) znajo sami zasnovati in izvesti eksperimentalno delo. (4) Predzanje: Učenci naj bi že znali (1) deliti snovi glede na agregatno stanje, na elemente in spojine; (2) zapisati simbole/formule kot zapis za atom elementa/molekulo elementa oziroma spojine; (3) kako poteka povezovanje delcev/gradnikov; (4) prepoznavati kemijske spremembe; (5) uporabljati eksperimentalnoraziskovalni pristop, laboratorijske spretnosti in tehnike; (6) uporabljati različne modele in submikroskopske prikaze. (5) Viri: Učbeniki in splet, ki so vam na voljo. (6) Novi pojmi: (1) reaktanti; (2) produkti; (3) enačba kemijske reakcije. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 4 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Naloge učencev I. DEL 1. Nejc še nikoli ni slišal, da lahko vino smrdi po gnilih jajcih. Kaj pa vi, ste že kdaj slišali, da se lahko v vinu oz. moštu v začetni fazi, po navadi med vrenjem ali po končanem alkoholnem vrenju, pojavi vonj, ki spominja na gnila jajca? 2. Vzrokov za nastanek takšnega vonja je več. Nejčev dedek meni, da je v njegovem primeru krivo nepravilno žveplanje sodov. Ali veste, kako poteka žveplanje sodov in kakšen je njegov namen? 3. Nejc je po internetu iskal informacije o zgornjih vprašanjih in naletel na časopis Kmetovalec iz leta 1908 (http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:DOCGN4G6XWS/). V dvojicah preberite prvi dve strani glasila in odgovorite na spodnja vprašanja. S kakšno barvo plamena gori žveplo? ________________________________________________________________ Kako v glasilu imenujejo plin, ki nastaja pri gorenju žvepla? Kako ta plin imenujemo danes? ________________________________________________________________ Kakšne lastnosti tega plina so opisane v Kmetovalcu? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Zakaj je pomembno, da se prazne posode (sode) žvepla? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Kako žveplanje posod poteka? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 5 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem V glasilu so opisani žvepleni trakovi. S pomočjo uporabe interneta ugotovi, ali se uporabljajo tudi danes. Kaj pa azbestni žvepleni trakovi? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ II. DEL A. Osebna izkaznica žvepla S pomočjo različne literature izpolni osebno izkaznico žvepla. Ime: ŽVEPLO Simbol elementa: Vrstno število elementa: Relativna atomska masa elementa: Agregatno stanje pri sobni temperaturi: Izgled: Železo se nahaja v različnih modifikacijah. V kristalnih strukturah najpomembnejših modifikacij najdemo ciklične osematomske molekule. Prikaz modela molekule S8: Topnost v vodi: da/ne Uporaba žvepla: B. Osebna izkaznica žveplovega dioksida S pomočjo različne literature izpolni osebno izkaznico žveplovega dioksida. Ime: ŽVEPLOV DIOKSID Agregatno stanje pri sobni temperaturi: Vonj: Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 6 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Molekulska formula: Prikaz modela žveplovega dioksida: Vrsta vezi v molekuli: Polarnost molekule: DA/NE Topnost v vodi: dobra/slaba Uporaba žveplovega dioksida: Nevarnosti (R in S stavki): C. Nastanek žveplovega dioksida in njegove lastnosti Raziskali ste namen in postopek žveplanja sodov. V skupinah po 4 načrtujte, kako bi ta namen in postopek lahko prikazali v šolskem laboratoriju in tako dokazali proti glivično in bakterijsko delovanje žveplovega dioksida. Ne pozabite na kontrolni poizkus. Pri tem imate na voljo naslednje kemikalije in pripomočke: žveplo, gorilnik, železna žlička, stekleni zvon, bakterijska gojišča v petrijevki, košček kruha Postopek eksperimentalnega dela: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Skica eksperimenta: Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 7 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Ko zasnujete postopek eksperimentalnega dela, ga predstavite učiteljici. Nato ga izvedite v digestoriju. Pri tem zapišite opažanja in sklepe v spodnjo tabelo. OPAŽANJA SKLEPI D. Kako ponazorimo spremembo, ki je nastala pri gorenju žvepla? Izvedli ste eksperiment, pri katerem ste opazovali gorenje žvepla. Pri vsaki kemijski reakciji lahko določimo snovi, ki vstopajo v kemijsko reakcijo in snovi, ki pri kemijski reakciji na novo nastanejo. V spodnjo tabelo nariši snovi, ki so vstopile in snovi, ki so nastale pri tej kemijski reakciji, na ravni delcev. snovi, ki vstopajo v kemijsko reakcijo Molekule ___________(s) Molekule __________(g) Te snovi imenujemo REAKTANTI. snovi, ki nastanejo pri kemijski reakciji Molekule ______________(g) Te snovi imenujemo PRODUKTI. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 8 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Kot je vidno iz zgornje tabele lahko kemijsko reakcijo predstavimo z risanjem modelov delcev. Ta način predstavitve je zelo nazoren, vendar tudi zelo zamuden. Zato za ponazoritev kemijske reakcije največkrat uporabljamo simbolni zapis kemijske reakcije, ki jo imenujemo enačba kemijske reakcije. Tako kot pri matematiki je enačba kemijske reakcije sestavljena iz leve in desne strani, vendar namesto enačaja uporabljamo puščico. Ta kaže smer poteka kemijske reakcije, namreč na levo stran enačbe napišemo reaktante, na desno pa produkte. reaktanti produkti Pri enačbi kemijske reakcije različne reaktante in produkte ločujemo s plusi. Besedni zapis enačbe kemijske reakcije gorenja žvepla je naslednji: žveplo + kisik žveplov dioksid Simbolni zapis, v katerega zapišemo simbole ali formule elementov ter formule spojin, je naslednji: S8 + O 2 SO2 Podobno kot pri matematiki tudi pri enačbah kemijskih reakcij primerjamo vrednost leve in desne strani enačbe. Število atomov posameznih elementov reaktantov mora biti enako številu atomov elementov produktov. Takrat lahko rečemo, da je enačba kemijske reakcije urejena. Preveri ali je enačba S8 + O2 SO2 urejena enačba. Pri tem si pomagaj s spodnjo tabelo, kjer je kemijska enačba predstavljena s shemo na ravni delcev. S8 + O2 SO2 + _____ atomov žvepla _____atoma kisika _____ atom žvepla _____ atoma kisika Ugotovil si, da zgornja enačba kemijske reakcije ni urejena, namreč na levi strani imamo ___ atomov žvepla, na desni strani pa ___ atom žvepla. To je treba popraviti, vendar kako lahko enačbo uredimo? Vemo, da formul reaktantov in produktov v enačbi ne smemo spreminjati, zato ne moremo namesto S 8 enostavno napisati S. Potrebna bo drugačna rešitev. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 9 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Vemo, da pri gorenju žvepla ni reagirala samo ena molekula žvepla in ena molekula kisika, vendar veliko število molekul. Zato tudi ni nastala samo ena molekula žveplovega dioksida, vendar veliko število molekul žveplovega dioksida. V spodnjo tabelo nariši, toliko molekul kisika (O2) je potrebno za reakcijo ene molekule žvepla (S8) in koliko molekul žveplovega dioksida (SO2) pri tem nastane. Namig: V reakciji se vseh 8 atomov žvepla preuredi v molekule žveplovega dioksida. Zato je število atomov žvepla na levi in desni strani enako. Prav tako je enako število atomov kisika. + _____ atomov žvepla _____atomov kisika _____ atomov žvepla _____ atomov kisika Sedaj, ko imaš na levi in desni strani enako število atomov posameznih elementov lahko zapišeš urejeno enačbo kemijske reakcije. Samo narisane delce pretvori v ustrezni zapis: S8 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 _____ molekul O2 _____ molekul SO2 Ker je zgornji zapis preveč zamuden, pred formulo molekule kisika in žveplovega dioksida raje zapišemo ustrezno število molekul, ki nastopajo v kemijski reakciji. Tako dobimo končno obliko urejene kemijske enačbe: Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 10 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem S8 + __ O2 __SO2 Z besedami opiši, kaj ti pove zgornja urejena enačba kemijske reakcije gorenja žvepla: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Pri enačbah kemijskih reakcij označujemo tudi agregatna stanja reaktantov in produktov. Tako urejena enačba kemijske reakcije nosi še več informacij. Agregatna stanja označimo tako, da za produktom ali reaktantom v oklepaju dodamo oznako agregatnega stanja. Te oznake so: (l) za tekoče, (g) za plinasto, (s) za trdno agregatno stanje in (aq) za vodne raztopine. Spodnji urejeni kemijski enačbi gorenja žvepla dodaj oznake agregatnih stanj reaktantov in produktov: S8_____ + __ O2_____ __SO2_____ E. S pomočjo modelov razišči gorenje drugih snovi Opisane imaš tri kemijske reakcije gorenja. 1. V dvojicah najprej določi reaktante in produkte. 2. Nato zapiši besedni zapis enačbe kemijske reakcije. 3. S pomočjo kompleta za sestavljanje modelov sestavi reaktante in produkte ter z modeli prikaži kemijsko reakcijo. 4. S pomočjo narejenih modelov in štetja posameznih atomov zapiši urejeno enačbo kemijske reakcije. Ne pozabi na agregatna stanja. Gorenje oglja Pri peki na žaru ponavadi uporabljamo oglje, katerega glavna sestavina je ogljik (C). Pri gorenju ogljika nastaja ogljikov dioksid (CO2). Reaktanti:___________________________________________________________ Produkti:____________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ___________________________________________________________________ Urejena enačba kemijske reakcije: _______________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 11 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Gorenje magnezija Košček magnezijevega traku (Mg) primemo s pinceto in ga prižgemo ob plinskem gorilniku. Poskusa ne smemo opazovati direktno, magnezij namreč gori z bleščečo belo svetlobo, ki lahko poškoduje naš vid. Pri gorenju nastaja bel magnezijev oksid (MgO). Opisano reakcijo gorenja magnezija so zaradi nastale svetlobe uporabljali tudi v prvih izvedbah bliskavice pri fotografiranju. Reaktanti:___________________________________________________________ Produkti:____________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ___________________________________________________________________ Urejena enačba kemijske reakcije: _______________________________________ Gorenje metana Metan (CH4) je glavna sestavina zemeljskega plina v gospodinjstvu. Zemeljski plin se na določenih območjih nahaja pod zemljo, transport tega plina do naših domov pa poteka s pomočjo plinovodov. Na fotografiji je prikazano območje v Romuniji, kjer zemeljski plin prihaja iz tal. Na njegovem plamenu si lahko skuhamo kosilo. V naših domovih pa gorenje metana uporabljamo predvsem za ogrevanje. Pri tem pri popolnem gorenju nastanejo ogljikov dioksid (CO2) in vodni hlapi (H20). Reaktanti:___________________________________________________________ Produkti:____________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ___________________________________________________________________ Urejena enačba kemijske reakcije: _______________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 12 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Vprašanja za utrjevanje znanja Ključna vprašanja 1. Zakaj vinogradniki žveplajo sode? _____________________________________________________________________ 2. Katera kemijska reakcija poteče pri žveplanju sodov in kateri plin pri njej nastane? _____________________________________________________________________ 3. Naštej nekaj lastnosti plina, ki nastane pri žveplanju sodov. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 4. V kakšne molekule žvepla se atomi žvepla najpogosteje povezujejo pri kristalnih strukturah? _____________________________________________________________________ 5. Kako imenujemo snovi, ki vstopajo v kemijsko reakcijo? ______________________________________________________________________ 6. Kako imenujemo snovi, ki nastanejo pri kemijski reakciji? _____________________________________________________________________ 7. S čim najpogosteje predstavimo kemijsko reakcijo? _____________________________________________________________________ 8. Kaj je enačba kemijske reakcije? _____________________________________________________________________ 9. Kdaj lahko rečemo, da je enačba kemijske reakcije urejena? _____________________________________________________________________ Naloge za vajo 1. Pri spodnjih opisih kemijskih reakcij določi reaktante in produkte. Napiši tudi besedni zapis enačbe kemijske reakcije. Pri segrevanju trdnega kalcijevega karbonata pri visokih temperaturah nastaneta trdni kalcijev oksid in plin ogljikov dioksid. Reaktanti:______________________________________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 13 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Produkti:_______________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ______________________________________________________________________ Pri reakciji trdnega kalija s tekočo vodo nastane raztopina kalijevega hidroksida, razvija pa se tudi plin vodik. Reaktanti:______________________________________________________________ Produkti:_______________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ______________________________________________________________________ Pri oksidaciji etanola nastaneta voda in ogljikov dioksid. Reaktanti:______________________________________________________________ Produkti:_______________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ______________________________________________________________________ 2. Podčrtaj tiste enačbe kemijskih reakcij, ki so pravilno urejene. C6H12O6 CH3CH2OH + CO2 2 NaI + Cl2 K + H2O 2 NaCl + I2 2 KOH + H2 2 Al + CaO Al2O3 + Ca 2 N2 + 3O2 2 N2O3 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 3. Spodnji modeli prikazujejo razpad vodikovega peroksida (H202) na vodo in kisik. Napiši besedni zapis enačbe kemijske reakcije in urejeno enačbo kemijske reakcije. + Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ______________________________________________________________________ Urejena enačba kemijske reakcije: __________________________________________ 2 Plin amonijak (NH3) pridobivajo s sintezo iz plinov dušika in vodika. Katera enačba predstavlja pravilni zapis njegovega pridobivanja? A N(g) + 3 H(g) B N2(g) + 3 H(g) NH3(g) NH3(g) Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 14 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem C N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Č N2(g) + 3 H2(g) NH3(g) 3 Če prižgemo zmes kisika in vodika, se ta eksplozivno pretvori v vodo. Nariši modele, s katerimi boš predstavil opisano kemijsko reakcijo. Napiši tudi urejeno enačbo kemijske reakcije z določenimi agregatnimi stanji. Urejena enačba kemijske reakcije: __________________________________________ 4 Uredi spodnje enačbe kemijskih reakcij. Nekatere tudi dopolni. Al(s) + O2(g) Al2O3(s) Cl2(g) + KBr(aq) KCl(aq) + Br2(l) ______(g) + O2(g) Al(s) + ______(l) NO(g) AlBr3(s) Ali razumem Žveplova kislina oz. žveplova(VI) kislina (H2SO4) je zelo pomembna snov v industriji, saj jo uporabljajo za pridobivanje gnojil, za rastreliva, za čiščenje nafte, za polnjenje akumulatorjev… Pomembna surovina iz katere pridobivajo žveplovo kislino je žveplov dioksid (SO2), ki si ga spoznal v modulu. Preden pa nastane žveplova kislina, mora poteči naslednja reakcija: Žveplov dioksid (SO2) se mora s kisikom (O2) iz zraka oksidirati v žveplov trioksid (SO3). Ker ta oksidacija poteka zelo počasi, v industriji dodatno uporabljajo katalizatorje (snovi, ki pospešujejo reakcijo). Določi reaktante in produkte nastanka žveplovega trioksida (SO 3) in nariši modele, s katerimi boš predstavil opisano kemijsko reakcijo. Napiši tudi urejeno enačbo kemijske reakcije. Reaktanti:______________________________________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 15 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Produkti:_______________________________________________________________ Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ______________________________________________________________________ Prikaz enačbe kemijske reakcije z modeli: Urejena enačba kemijske reakcije: __________________________________________ III. DEL Glede na rezultate eksperimenta, ki si ga izvedel, in informacije, ki si jih pridobil o žveplovem dioksidu, se opredeli, ali je žveplanje primeren način za dezinfekcijo lesenih sodov. Svoj odgovor tudi utemelji. Za vinogradnike, ki svoje sode žveplajo, napiši priporočila za varno žveplanje. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 16 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Vino z vonjem po gnilih jajcih? 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 primerov 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) zgodbo o Nejčevem dedku, ki je ugotovil, da mu vino iz enega soda smrdi po gnilih jajcih. Sam pri sebi nato premleva, da je verjetno kriva napaka pri žveplanju sodov. Nejc še nikoli ni slišal, da lahko vino smrdi po gnilih jajcih. Kaj pa vi, ste že kdaj slišali, da se lahko v vinu oz. moštu v začetni fazi, po navadi med vrenjem ali po končanem alkoholnem vrenju, pojavi vonj, ki spominja na gnila jajca? Vzrokov za nastanek takšnega vonja je več. Nejčev dedek meni, da je v njegovem primeru krivo nepravilno žveplanje sodov. Ali veste, kako poteka žveplanje sodov in kakšen je njegov namen? To je le nekaj vprašanj, ki jih lahko sproži scenarij in bi omogočal pričetek razprave med učenci (priporočeno je da se ta del učnega modula izvede v skupinah po štiri učencev). 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) Delitev snovi: - učenci razumejo pojme snovi in agregatna stanja snovi z razporeditvijo in gibanjem gradnikov (delcev), - učenci elemente/spojine (kot čiste snovi) opredelijo z gradniki – atomi/molekulami, Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 17 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem učenci spoznajo simbol/formulo kot zapis za atom elementa/molekulo elementa oziroma spojine. (2) Povezovanje delcev/gradnikov: - učenci razumejo nastanek ionske vezi, kovalentne vezi (enojne, dvojne in trojne) in s tem zgradbo preproste molekule, - učenci na preprostih primerih razlikujejo med polarno in nepolarno kovalentno vezjo, razlikujejo med (ne)polarnostjo vezi in (ne)polarnostjo molekule. (3) Kemijske reakcije: - učenci znajo prepoznavati kemijske spremembe, - učenci razumejo kemijske spremembe kot kemijske reakcije oziroma kot snovne in energijske spremembe. (4) Eksperimentalno in raziskovalno delo: - Učenci znajo uporabljati eksperimentalnoraziskovalni pristop, laboratorijske spretnosti in tehnike. (5) Delo z modeli: - Učenci znajo uporabljati različne modele in submikroskopske prikaze. - 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 socionaravoslovnem scenariju ali jih poda učitelj, če so učenci pri snovanju raziskovalnih vprašanj manj uspešni. V tem modulu je možno postaviti nekaj raziskovalnih vprašanj, kot na primer: 1. Kako poteka žveplanje sodov? 2. Zakaj vinogradniki žveplajo sode? 3. Kaj nastaja pri žveplanju sodov? 4. Kako bi lahko preverili dezinfekcijsko delovanje žveplovega dioksida? Po opredelitvi raziskovalnih vprašanj, 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 je ponazoritev kemijske reakcije gorenja žvepla, ki nastopa pri žveplanju sodov, in dezinfekcijske lastnosti produkta te reakcije – žveplovega dioksida. 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. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 18 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Z učenjem z raziskovanjem, se pričakuje, da bodo učenci pridobili znanje o kemijskih reakcijah (s poudarkom na kemijski reakciji gorenja žvepla) in njihovi ponazoritvi v enačbi kemijske reakcije. 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. Na koncu učenja z raziskovanjem, kjer se medsebojno povežejo obravnavani pojmi, ki sestavljajo učno vsebino Kemijske reakcije, 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. Učni cilji posamezne učne ure Učni cilji prve učne ure: Učenci preko analize članka preučijo namen in postopek žveplanja sodov. Učenci preko analize članka ugotovijo, katera kemijska reakcija poteka pri žveplanju sodov. Učenci s pomočjo različnih virov spoznajo lastnosti žvepla in žveplovega dioksida in primerno rokovanje z omenjenimi snovmi. Učni cilji druge učne ure: Učenci zasnujejo in izvedejo eksperiment s katerim dokažejo proti glivično in proti bakterijsko delovanje žveplovega dioksida. Učenci uporabljajo laboratorijske spretnosti. Učenci sodelujejo z drugimi učenci pri načrtovanju in izvajanju eksperimentralnega dela. Učenci opišejo opažanja in ugotovitve samostojnega eksperimentalnega dela. Učni cilji tretje učne ure: Učenci opišejo opažanja in ugotovitve samostojnega eksperimentalnega dela. Učenci spoznajo kaj so reaktanti in produkti kemijske reakcije in jih znajo pri posameznih kemijskih reakcijah opredeliti. Učenci spoznajo kemijske enačbe kot zapise kemijskih reakcij in poznajo pravila za urejanje kemijskih enačb. Učni cilji četrte učne ure: Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 19 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Učenci razumejo kemijske reakcije z uporabo modelov in se tako urijo v zapisovanju preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami (od makroskopskega (besednega), prek submikroskopskega (modelni prikazi) do simbolnega zapisa). Učenci znajo svojo odločitev glede primernosti žveplanja sodov utemeljiti glede na znanje, ki so ga pridobili preko modula. Doseganje zastavljenih kompetenc Kompetenca je dosežena z... Delo z različnimi viri – zbiranje inforamcij, analiza in organizacija informacij Eksperimentalno delo – organiziranje in načrtovanje dela, opazovanje in sklepanje, interpretacija rezultatov eksperimenta Delo v skupini in dvojicah Poročanje o rezultatih Izpolnjevanje nalog za učence Kompetenca 1. Spretnosti raziskovalnega dela. 2. Komunikacijske (pisne, govorne) spretnosti. 3. Sposobnosti odločanja in argumentacije odločitev. Delo z različnimi viri Interpretacija rezultatov eksperimenta Diskusija znotraj skupine in dvojice Končna odločitev o primernosti žveplanja 6.Obvladanje spretnosti varnega dela s Delo z različnimi viri – iskanje informacij snovmi in izvajanja laboratorijskih Eksperimentalno delo postopkov z zmožnostjo ocene dejavnikov tveganja pri uporabi le-teh. 7.Povezovanje makroskopskih zaznav z Eksperimentalno delo, delo z modeli in razlago na mikroskopskem nivoju in z urejanje enačb kemijskih reakcij zapisi na simbolnem nivoju. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 20 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem »Vino z vonjem po gnilih jajcih?« 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. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 21 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem 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 Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 22 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem B del Ocena pridobljena med učnimi urami ali na končnem ustnem ali pisnem preizkusu znanja 1. učna ura Dimenzija Preko analize članka preuči 1 namen in postopek žveplanja sodov Preko analize članka ugotovi, 2 katera kemijska reakcija poteka pri žveplanju sodov S pomočjo različnih virov spozna lastnosti žvepla in žveplovega 3 dioksida in primerno rokovanje z omenjenimi snovmi Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis / zaznamek Zna ustrezno utemeljiti, zakaj nekateri žveplajo prazne sode. Zna ustrezno opisati postopek žveplanja sodov. Ve, katera kemijska reakcija poteka pri žveplanju sodov. Zna opisati glavne lastnosti žvepla in žveplovega dioksida kot so izgled, vonj, sestava, topnost v vodi. Pozna pogoje za varno delo z žveplom in žveplovim dioksidom. Predlogi nalog: Zakaj vinogradniki žveplajo sode? Vinogradniki prazne sode žveplajo, da se v njih ne razvijejo razne škodljive glivice, zlasti plesnoba, in bakterije. Katere snovi reagirajo pri žveplanju sodov in kateri plin pri tem nastaja? Žveplo reagira s kisikom in nastane plin žveplov dioksid. Naštej nekaj lastnosti plina, ki nastane pri žveplanju sodov. Brezbarven plin ostrega in jedkega vonja, dobro se raztaplja v vodi, z njo tudi reagira, nastaja žveplova kislina, močan strup za glivice in bakterije… V kakšne molekule žvepla se atomi žvepla najpogosteje povezujejo pri kristalnih strukturah? Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 23 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Povezujejo se v ciklične osematomske molekule žvepla. Napiši molekulsko formula žveplovega dioksida in nariši model molekule. Kakšne vezi najdemo v molekuli žveplovega dioksida? Molekulska formula: SO2 Prikaz modela molekule žveplovega dioksida: Vrsta vezi v molekuli: kovalentne vezi Na kaj moraš biti pozoren pri laboratorijskem delu z žveplovim dioksidom? Poskuse moraš izvajati v digestoriju. Nositi moraš primerno zaščitno obleko, zaščitne rokavice in zaščito za oči/obraz. Laboratorij naj bo dobro prezračen. 2. učna ura Dimenzija Zasnuje in izvede eksperiment s katerim dokaže proti glivično in proti 1 bakterijsko delovanje žveplovega dioksida Uporablja 2 laboratorijske spretnosti Sodeluje z drugimi učenci pri 3 načrtovanju in izvajanju Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis / zaznamek Načrt eksperimenta zadošča minimalnim standardom, ki jih določi učitelj. Razume cilje eksperimentalnega dela in ve, kateri teste kaj je potrebno opazovati. Izvaja eksperimentalno delo v skladu s pripravljenim načrtom. Uporablja laboratorijski inventar na varen način. Do sebe in drugih deluje varno pri delu. Vzdržuje urejeno in čisto delovno površino. Sodeluje z drugimi v skupini in v celoti sodeluje pri delu skupine. Kaže toleranco do članov skupine in jih spodbuja. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 24 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem eksperimentralnega Poskrbi, da vsi člani skupine enakovredno sodelujejo pri dela načrtovanju in izvajanju eksperimentalnega dela. Opiše opažanja in Ustrezno zapiše opažanja. ugotovitve 4 samostojnega eksperimentalnega Iz opažanj tvori ustrezne sklepe. dela Predlogi nalog: Razloži, zakaj si moral košček kruha pustiti v petrijevki izven steklenega zvona? Ta košček kruha je predstavljal kontrolni poskus. Če se na tem koščku kruha ne bi pojavilo nič plesni, ne bi mogli dokazati dezinfekcijskega delovanja žveplovega dioksida. To bi namreč pomenilo, da ne moremo vedeti, ali se na kruhu v steklenem zvonu ni razvila plesen zaradi delovanja žvplovega dioksida ali ni pa bilo nobenih spor plesni. Z njim smo primerjali košček kruha iz steklenega zvona. Razloži, zakaj nisi smel bakterijskega gojišča v steklenem zvonu zapreti? Če bi bakterijsko gojišče zaprl, bi onemogočil dostop žveplovega dioksida do bakterij in tako bi bil rezultat enak kot pri gojišču izven steklenega zvona. Eksperiment dokazovanja dezinfekcijskega delovanja žveplovega dioksida si ponovil. Tokrat so se bakterije in plesni razvile na gojišču in kruhu tako v steklenem zvonu kot izven steklenega zvona. Naštej nekaj možnih razlogov, zakaj se je to zgodilo. Ni zgorelo dovolj žvepla in posledično je nastalo premalo žveplovega dioksida, stekleni zvon ni bil dovolj zaprt in žveplov dioksid je ušel, več bakterij je bilo na prstih, ki smo jih odtisnili v gojišče, ki smo ga dali v stekleni zvon… 3. učna ura Dimenzija Opiše opažanja in ugotovitve 1 samostojnega eksperimentalnega dela Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis / zaznamek Ustrezno zapiše opažanja. Iz opažanj tvori ustrezne sklepe. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 25 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Spozna, kaj so reaktanti in produkti kemijske reakcije in 2 jih opredeli pri posameznih kemijskih reakcijah Razume, kaj so reaktanti in produkti kemijske reakcije. Spozna kemijske enačbe kot zapise 3 kemijskih reakcij in pravila za urejanje kemijskih enačb Ve, kaj je enačba kemijske reakcije. Zna opredeliti reaktante in produkte pri posameznih kemijskih reakcijah. Zna urediti preprosto enačbo kemijske reakcije. Predlogi nalog: Pri spodnjih opisih kemijskih reakcij določi reaktante in produkte. Napiši tudi besedni zapis enačbe kemijske reakcije. Vodikov peroksid razpade na vodo in kisik. Reaktanti: vodikov peroksid Produkti: voda, kisik Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: kisik + voda Pri oksidaciji fosforja nastane difosforjev pentaoksid. Reaktanti: kisik, fosfor Produkti: difosforjev pentaoksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: kisik + fosfor vodikov peroksid difosforjev pentaoksid Žveplova kislina nastane iz žveplovega trioksida in vode. Reaktanti: žveplovega trioksida, voda Produkti: Žveplova kislina Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: žveplov trioksid + voda kislina žveplova Podčrtaj tiste enačbe kemijskih reakcij, ki so pravilno urejene. Nepravilno urejene popravi. Fe + 3 O2 2 Fe2O3 CuO + 2 H2 Cu + H2O Popravljeno: CuO + H2 Cu + H2O H2O + CO2 H2CO3 4. učna ura Dimenzija Predlagan kriterij/competence za Ocena 1-5 / opis / zaznamek Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 26 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem vrednotenje; Učenci: Uporablja modele in se uri v zapisovanju 1 preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami Zna zapisovati in pretvarjati preproste enačbe kemijskih reakcij od besednega zapisa do modelnih prikazov in simbolnega zapisa. Utemeljeno poda svojo odločitev 2 glede žveplanja sodov Ustrezno in utemeljeno poda svojo odločitev glede primernosti žveplanja sodov z upoštevanjem znanja, ki ga je pridobil preko modula- Predlogi nalog: Uredi spodnjo kemijsko reakcijo nastanka vode in jo predstavi z modeli. H2 + 2 O2 2 H2O + Spodnji modeli prikazujejo pridobivajo plina amonijaka (NH3) s sintezo iz plinov dušika (N2) in vodika (H2). Napiši besedni zapis enačbe kemijske reakcije in urejeno enačbo kemijske reakcije. Ne pozabi na agregatna stanja. + Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: dušik + vodik Urejena enačba kemijske reakcije: N2(g) + 3 H2(g) amonijak 2 NH3(g) Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 27 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 28 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem C del Vrednotenje na osnovi stretegij poučevanja Vrednotenje pisnih izdelkov učencev Dimenzija 1 2 3 4 5 Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci: 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 Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 29 Ocena 1-5 / opis / zaznamek Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem 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 Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci: 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 Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 30 Ocena 1-5 / opis / zaznamek Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem »Vino z vonjem po gnilih jajcih?« Zapiski učitelja Navodila in opozorila pri pripravi materiala za eksperimentiranje Učenci v skupinah po 4 načrtujejo, kako bi namen in postopek žveplanja sodov lahko prikazali v šolskem laboratoriju in tako dokazali proti glivično in bakterijsko delovanje žveplovega dioksida. Pri tem imajo na voljo naslednje potrebščine in kemikalije: Potrebščine Kemikalije gorilnik žveplo železna žlička stekleni zvon bakterijska gojišča v petrijevki (navodila za pripravo so opisana v nadaljevanju) košček kruha petrijevka Primer postopka eksperimentalnega dela: 1. Košček kruha podrgnemo po delu učilnice, kjer menimo, da se nabirajo spore gliv in ga rahlo navlažimo z vodo. Košček kruha razdelimo na dva podobna dela. Enega damo na petrijavko v stekleni zvon, drugega pa pustimo v petrijevki zunaj steklenega zvona. 2. Z blazinicami prstov (sredinca in kazalca) podrgnemo po delu učilnice, kjer menimo, da se nabira večja količina bakterij. Nato jih še rahlo podrgnemo med sabo (prsta leve roke s prstoma druge roke) in jih odtisnemo na dve bakterijski gojišči v petrijevki (prsta leve roke odtisnemo v eno gojišče, prsta desne pa v drugo). Pri tem smo pozorni, da odtisnemo enako število odtisov. Eno petrijevko odprto damo v stekleni zvon, drugo pa zapremo in pustimo zunaj steklenega zvona. 3. Skoraj polno železno žlico žvepla segrevamo. Še goreče žveplo na železni žlici damo v stekleni zvon, v katerega smo že prej postavili petrijevki z gojiščem in koščkom kruha. Ta del eksperimetna izvajamo v digestoriju. 4. Stekleni zvon pustimo dobro zamašen, čez teden opazujemo dogajanje v petrijavkah. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 31 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Delo poteka v digestoriju. Pazte, da reagenti ne pridejo v stik s kožo in jih učenci ne vdihavajo. Preden učenci zapustijo laboratorij si morajo umiti roke. Opažanja in sklepi eksperimentalnega dela: OPAŽANJA SKLEPI Med segrevanjem žvepla nad gorilnikom Železo gori z modrim plamenom, pri se le-ta najprej stali, nato pa zagori z čemer nastaja plin – žveplov dioksid. modrim plamenom. Košček kruha, ki ni bil v steklenem zvonu, Žveplov dioksid v steklenem zvonu, je je bolj plesniv kot košček kruha, ki smo ga uničil spore plesni na kruhu in v zraku pustili v steklenem zvonu. steklenega zvona, zato se je tam razvilo manj plesni. Na bakterijskem gojišču, ki ni bil v steklenem zvonu, opazimo več kolonij bakterij, kot na bakterijskem gojišču, ki smo ga pustili v steklenem zvonu. Žveplov dioksid v steklenem zvonu, je uničil bakterije na gojišću in v zraku steklenega zvona, zato se je tam razvilo manj kolonij bakterij. Če rezultati odstopajo o zgoraj opisanih opažanj, se z učenci pogovorimo o možnih razlogih za odstopanja. Navodila za pripravo bakterijskega gojišča v petrijevki: Potrebščine Gorilnik Sterilne petrijevke Avtoklav ali ekonom lonec Kemikalije Dehidriran hranilni hranilni bujon) Destilirana voda agar (dehidriran Postopek priprave trdnega gojišča navadni agar: - Pripravite si sterilni prostor in potrebščine. - Pripravite 1,5 % raztopino hranilnega agarja: za eno skupino 1,5 g dehidriranega hranilnega agarja prelijte z vrelo destilirano vodo, da boste dobili 100 ml raztopine. (Hranilni agar lahko pripravite tudi z 1,5 % agarjem v bujonu. Bujon je sestavljen iz mesne vode (1 l), peptonov (10 g) in kuhinjske soli NaCl (5 g).) - Z narejeno raztopino napolnite petrijeveke, tako da prekrijete njihovo dno (približno 25 ml) in jih zaprite. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 32 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem - Petrijevke prenesite v avtoklav ali ekonom lonec in jih v vodni pari segrevajte 15 min. Tako narejena gojišča lahko do uporabe shranjujemo v hladilniku. - Rešitve nalog z delovnega lista za učence I. DEL S kakšno barvo plamena gori žveplo? Žveplo gori z modrim plamenom. Kako v glasilu imenujejo plin, ki nastaja pri gorenju žvepla? Kako ta plin imenujemo danes? V glasilu imenujejo plin žveplov dvokis, danes pa ga imenujemo žveplov dioksid. Kakšne lastnosti tega plina so opisane v Kmetovalcu? Žveplov dioksid je predstavljen kot brezbarven plin kislega okusa in dušečega, bodečega vonja. Opisan je tudi kot reaktiven plin, ki razkraja različne snovi, jim jemlje barvo in je močan strup za glivice in bakterije. Z vodo daje žveplovo kislino. Žveplov dioksid opredelijo tudi kot nekoliko škodljiv za človeško zdravje. Zakaj je pomembno, da se prazne posode (sode) žvepla? Prazne sode se žvepla, da se v njih ne razvijejo razne škodljive glivice, zlasti plesnoba, in bakterije. Kako žveplanje posod poteka? V suhem sodu zažgemo žvepleni trak, ko žveplo pogori, se sod dobro zabije in spravi na zmerno vlažni kraj. To večkrat ponovimo, navadno na 2 do 3 mesece. V glasilu so opisani žvepleni trakovi. S pomočjo uporabe interneta ugotovi, ali se uporabljajo tudi danes. Kaj pa azbestni žvepleni trakovi? Žvepleni trakovi se še vedno uporabljajo, medtem ko so azbestni žvepleni trakovi zaradi azbesta prepovedani. Dolgotrajno vdihavanje azbestnih vlaken namreč lahko povzroči hude bolezni kot je azbestoza. II. DEL A. Osebna izkaznica žvepla S pomočjo različne literature izpolni osebno izkaznico žvepla. Ime: ŽVEPLO Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 33 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Simbol elementa: S Vrstno število elementa:16 Relativna atomska masa elementa: 32,064 Agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno Izgled: bledo rumen prah Železo se nahaja v različnih modifikacijah. V kristalnih strukturah najpomembnejših modifikacij najdemo ciklične osematomske molekule. Prikaz modela molekule S8: Topnost v vodi: da/ne Uporaba žvepla: Velike količin žvepla se uporabljajo se za prizvodnjo žveplove kisline. Uporablja se tudi v vulkanizerstvu, v medicini za zdravljenje kožnih bolezni. Uporablja se tudi kot sredstvo proti plevelu, v proizvodnji zdravil, vžigalic, pesticidov in papirja… B. Osebna izkaznica žveplovega dioksida S pomočjo različne literature izpolni osebno izkaznico žveplovega dioksida. Ime: ŽVEPLOV DIOKSID Agregatno stanje pri sobni temperaturi: plinasto Vonj: oster, jedek vonj Molekulska formula: SO2 Prikaz modela molekule žveplovega dioksida: Vrsta vezi v molekuli: kovalentna Polarnost molekule: DA/NE Topnost v vodi: dobra/slaba Uporaba žveplovega dioksida: Uporabljamo ga za razkuževanje, kot konzervans, belilno sredstvo, kot hladilno sredstvo v hladilnikih za domačo uporabo, v komunali se uporablja za zdravljenje klorirane odpadne vode… Nevarnosti (R in S stavki): R23: Strupeno pri vdihavanju. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 34 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem R34: Povzroča opekline. R50: Zelo strupeno za vodne organizme. S1/2: Hraniti zaklenjeno. Hraniti izven dosega otrok. S9: Posodo hraniti na dobro prezračevanem mestu. S26: Če pride v oči, takoj izpirati z obilo vode in poiskati zdravniško pomoč. S36/37/39: Nositi primerno zaščitno obleko, zaščitne rokavice in zaščito za oči/obraz S45: Ob nezgodi ali slabem počutju, takoj poiskati zdravniško pomoč. Po možnosti pokazati nalepko. D. Kako ponazorimo spremembo, ki je nastala pri gorenju žvepla? V spodnjo tabelo nariši snovi, ki so vstopile in snovi, ki so nastale pri tej kemijski reakciji, na ravni delcev. snovi, ki vstopajo v kemijsko reakcijo Molekule kisika(g) Molekule žvepla(s) Te snovi imenujemo REAKTANTI. snovi, ki nastanejo pri kemijski reakciji Molekule žveplovega dioksida(g) Te snovi imenujemo PRODUKTI. Preveri ali je enačba S8 + O2 SO2 urejena enačba. Pri tem si pomagaj s spodnjo tabelo, kjer je kemijska enačba predstavljena s shemo na ravni delcev. S8 + O2 + Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 35 SO2 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem 8 atomov žvepla 2 atoma kisika 1 atom žvepla 2 atoma kisika Ugotovil si, da zgornja enačba kemijske reakcije ni urejena, namreč na levi strani imamo 8 atomov žvepla, na desni strani pa 1 atom žvepla. V spodnjo tabelo nariši, toliko molekul kisika (O2) je potrebno za reakcijo ene molekule žvepla (S8) in koliko molekul žveplovega dioksida (SO2) pri tem nastane. + 8 atomov žvepla 16 atomov kisika 8 atomov žvepla 16 atomov kisika Sedaj, ko imaš na levi in desni strani enako število atomov posameznih elementov lahko zapišeš urejeno enačbo kemijske reakcije. Samo narisane delce pretvori v ustrezni zapis: S8 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 + O2 SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 + SO2 8 molekul O2 8 molekul SO2 Ker je zgornji zapis preveč zamuden, pred formulo molekule kisika in žveplovega dioksida raje zapišemo ustrezno število molekul, ki nastopajo v kemijski reakciji. Tako dobimo končno obliko urejene kemijske enačbe: S 8 + 8 O2 8 SO2 Z besedami opiši, kaj ti pove zgornja urejena enačba kemijske reakcije gorenja žvepla: Osematomna molekula žvepla reagira z osmimi dvoatomnimi molekulami kisika, pri čemer nastane osem molekul žveplovega dioksida. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 36 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Spodnji urejeni kemijski enačbi gorenja žvepla dodaj oznake agregatnih stanj reaktantov in produktov: S8(s) + 8 O2(g) 8 SO2(g) E. S pomočjo modelov razišči gorenje drugih snovi Gorenje oglja Reaktanti: ogljik, kisik Produkti: ogljikov dioksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: ogljik + kisik ogljikov dioksid Urejena enačba kemijske reakcije: C(s) + 02(g) CO2(g) Gorenje magnezija Reaktanti: magnezij, kisik Produkti: magnezijev oksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: magnezij + kisik magnezijev oksid Urejena enačba kemijske reakcije: 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s) Gorenje metana Reaktanti: metan, kisik Produkti: ogljikov dioksid, voda Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: metan + kisik ogljikov dioksid + voda Urejena enačba kemijske reakcije: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) Vprašanja za utrjevanje znanja Ključna vprašanja 10. Zakaj vinogradniki žveplajo sode? Prazne sode se žvepla, da se v njih ne razvijejo razne škodljive glivice, zlasti plesnoba, in bakterije. 11. Katera kemijska reakcija poteče pri žveplanju sodov in kateri plin pri njej nastane? Poteče gorenje žvepla, kjer žveplo reagira s kisikom in nastane plin žveplov dioksid. Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 37 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem 12. Naštej nekaj lastnosti plina, ki nastane pri žveplanju sodov. Brezbarven plin ostrega in jedkega vonja, dobro se raztaplja v vodi, z njo tudi reagira, nastaja žveplova kislina, močan strup za glivice in bakterije… 13. V kakšne molekule žvepla se atomi žvepla najpogosteje povezujejo pri kristalnih strukturah? Povezujejo se v ciklične osematomske molekule žvepla. 14. Kako imenujemo snovi, ki vstopajo v kemijsko reakcijo? Te snovi imenujemo reaktanti. 15. Kako imenujemo snovi, ki nastanejo pri kemijski reakciji? Te snovi imenujemo produkti. 16. S čim najpogosteje predstavimo kemijsko reakcijo? Kemijske reakcije najpogosteje predstavljamo z uporabo enačb kemijskih reakcij. 17. Kaj je enačba kemijske reakcije? Enačba kemijske reakcije je simbolni zapis kemijske reakcije, kjer levo stran reaktantov od desne strani produktov ločimo s puščico. Puščica ponazarja smer poteka kemijske reakcije. 18. Kdaj lahko rečemo, da je enačba kemijske reakcije urejena? Enačba kemijske reakcije je urejena, kadar je število atomov posameznih elementov reaktantov enako številu atomov elementov produktov. Naloge za vajo 1. Pri spodnjih opisih kemijskih reakcij določi reaktante in produkte. Napiši tudi besedni zapis enačbe kemijske reakcije. Pri segrevanju trdnega kalcijevega karbonata pri visokih temperaturah nastaneta trdni kalcijev oksid in plin ogljikov dioksid. Reaktanti: kalcijev karbonat Produkti: kalcijev oksid, ogljikov dioksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: kalcijev karbonat kalcijev oksid + ogljikov dioksid Pri reakciji trdnega kalija s tekočo vodo nastane raztopina kalijevega hidroksida, razvija pa se tudi plin vodik. Reaktanti: kalij, voda Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 38 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Produkti: vodna raztopina kalijevega hidroksida, vodik Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: Kalij + voda vodna raztopina kalijevega hidroksida + vodik Pri oksidaciji etanola nastaneta voda in ogljikov dioksid. Reaktanti: etanol, kisik Produkti: voda, ogljikov dioksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: etanol + kisik voda + ogljikov dioksid 2. Podčrtaj tiste enačbe kemijskih reakcij, ki so pravilno urejene. C6H12O6 CH3CH2OH + CO2 2 NaI + Cl2 K + H2O 2 NaCl + I2 2 KOH + H2 2 Al + CaO Al2O3 + Ca 2 N2 + 3O2 2 N2O3 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 2 Spodnji modeli prikazujejo razpad vodikovega peroksida (H202) na vodo in kisik. Napiši besedni zapis enačbe kemijske reakcije in urejeno enačbo kemijske reakcije. + Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: vodikov peroksid Urejena enačba kemijske reakcije: H2O2 voda + kisik H2O + O2 5 Plin amonijak (NH3) pridobivajo s sintezo iz plinov dušika in vodika. Katera enačba predstavlja pravilni zapis njegovega pridobivanja? A N(g) + 3 H(g) NH3(g) B N2(g) + 3 H(g) NH3(g) C N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Č N2(g) + 3 H2(g) NH3(g) 6 Če prižgemo zmes kisika in vodika, se ta eksplozivno pretvori v vodo. Nariši modele, s katerimi boš predstavil opisano kemijsko reakcijo. Napiši tudi urejeno enačbo Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 39 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem kemijske reakcije z določenimi agregatnimi stanji. + Urejena enačba kemijske reakcije: O2(g) + 2 H2(g) 2 H2O(g) 7 Uredi spodnje enačbe kemijskih reakcij. Nekatere tudi dopolni. 4 Al(s) + 3 O2(g) 2 Al2O3(s) Cl2(g) + 2 KBr(aq) N2(g) + O2(g) 2 Al(s) + 3 Br2(l) 2 KCl(aq) + Br2(l) 2 NO(g) 2 AlBr3(s) Ali razumem Žveplova kislina oz. žveplova(VI) kislina (H2SO4) je zelo pomembna snov v industriji, saj jo uporabljajo za pridobivanje gnojil, za rastreliva, za čiščenje nafte, za polnjenje akumulatorjev… Pomembna surovina iz katere pridobivajo žveplovo kislino je žveplov dioksid (SO2), ki si ga spoznal v modulu. Preden pa nastane žveplova kislina, mora poteči naslednja reakcija: Žveplov dioksid (SO2) se mora s kisikom (O2) iz zraka oksidirati v žveplov trioksid (SO3). Ker ta oksidacija poteka zelo počasi, v industriji dodatno uporabljajo katalizatorje (snovi, ki pospešujejo reakcijo). Določi reaktante in produkte nastanka žveplovega trioksida (SO 3) in nariši modele, s katerimi boš predstavil opisano kemijsko reakcijo. Napiši tudi urejeno enačbo kemijske reakcije. Reaktanti: žveplov dioksid, kisik Produkti: žveplov trioksid Besedni zapis enačbe kemijske reakcije: Žveplov dioksid + kisik žveplov trioksid Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 40 Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem Prikaz enačbe kemijske reakcije z modeli: + Urejena enačba kemijske reakcije: 2 SO2 + O2 2 SO3 III. DEL Glede na rezultate eksperimenta, ki si ga izvedel, in informacije, ki si jih pridobil o žveplovem dioksidu, se opredeli, ali je žveplanje primeren način za dezinfekcijo lesenih sodov. Svoj odgovor tudi utemelji. V III. delu ni pomembno, kako se učenci opredelijo, pomembno je, kako svojo odločitev utemeljijo. Pri utemeljitvi morajo uporabiti rezultate eksperimenta, ki so ga izvedli ter vse ostale informacije, ki so jih pridobili tekom modula. Za vinogradnike, ki svoje sode žveplajo, napiši priporočila za varno žveplanje. Primer priporočila za varno žveplanje sodov: Pri žveplanju naj vinogradniki nosijo primerno zaščitno obleko, zaščitne rokavice in zaščito za oči/obraz. Prostor naj bo dobro prezračevan. Ko prižgejo žvepleni trak, naj takoj zaprejo sod in pazijo, da žveplovega dioksida ne vdihavajo. Ob nezgodi ali slabem počutju naj takoj poiščejo zdravniško pomoč, kjer morajo povedati, da so prišli v stik z žveplovim dioksidom. Reference Devetak, I., Cvirn Pavlin, T. in Jamšek, S. (2010). Peti element: učbenik za kemijo v osmem razredu osnovne šole. Ljubljana: Rokus Klett. Devetak, I., Cvirn Pavlin, T. in Jamšek, S. (2010). Peti element: delovni zvezek za kemijo v osmem razredu osnovne šole. Ljubljana: Rokus Klett. Glažar, S. A., Godec, A., Vrtačnik, M. in Wissiak Grm, K. S. (2004). Moja prva kemija 1: kemija za 8. razred devetletne osnovne šole. Ljubljana: Modrijan. Lazarini, F. in Brenčič, J. (2004). Splošna in anorganska kemija. Ljubljana: DZS. Ocepek, R., Schauer, P., Sterle, M., Verčkovnik, T. in Vrščaj D. (1986). Biološko laboratorijsko in terensko delo II. Ljubljana: DZS. Pretnar, T. (1980). Anorganska kemija za 7. razred osnovne šole. Maribor: Obzorja. Skalicky, B. (1908). Žveplo v kletarstvu. Kmetovalec, 15(23), 211-213. Pridobljeno s http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:DOC-GN4G6XWS/ Modul pripravila: Špela Svetičič, 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] 41
© Copyright 2024