Kako se ogreti s pomojo kemije - pef.uni-lj.si · V čašah pripravimo vodne raztopine natrijevega hidroksida, sladkorja in citronske kisline, v četrto časo pa pripravimo destilirano

Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem

Modul pripravili: Tadeja Klenar, 2016; konzulent: dr. Iztok Devetak in asist. Miha Slapničar Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana

http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti.php - e-pošta: [email protected]

1

Kako se ogreti s pomočjo kemije?

Modul za poučevanje kemije v 8. razredu osnovne šole.

Povzetek Učni modul zajema obravnavo kislin, njihovo defnicijo, identifikacijo kislin s pomočjo kislinsko bazičnih indikatorjev. Poudarek nameni spoznavanju pH lestvice in določanje pH vrednosti neznane raztopine s pomočjo pH metra. Za konec pa zajame reakcijo nevtralizacije, kot primer uporabe ocetne kisline pri čemer nastane produkt, ki je med drugim uporaben za izdelavo grelnih blazinic za roke. Modul sistematično prehaja iz ene stopnje na drugo, preko eksperimentov, tako da učenci sproti spoznavajo kisline na način, ki je učencem bolj zanimiv in imajo v sam učni proces vključen večji del eksperimentov. V modulu je zajetih nekaj nalog za vajo in utrjevanje znanja, ki so zastavljene tako, da bi učencem predstavljale miselni izziv.

Modul vključuje

1. Navodila za učence Podroben opis scenarija ter učne vsebine in nalog, ki jih morajo učenci rešiti.

2. Navodila za učitelja Predlogi, kako poučevati z učnim modulom.

3. Način preverjanja in ocenjevanja znanja

Predlogi strategij in kriterijev ocenjevanja.

Slika 1: Grelna blazinica

Slika 2: Kristalizacija

supernasičene raztopine

mailto:[email protected]




2

4. Učiteljevi zapiski Podane dodatne informacije o učni vsebini in rešitve nalog v navodilih za učence.

Zahvala Modul je pripravila Tadeja Klenar (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.uni-lj.si/kemija/projekti.php; e-pošta: [email protected]; UL-PROFILES projektna skupina (2011) v okviru Konzorcijuma - www.profiles-projects.eu.


http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti

http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti


http://www.profiles-projects.eu/










3

Učni cilji/kompetence povezani z vsebino modula; Učenci: 1. Razumejo, da vodne raztopine kislin vsenujejo oksonijeve ione, ki so nosilci kislih

lastnosti 2. Spoznajo lastnost kislin, da vodne raztopine kislin prevajajo električni tok 3. Znajo zapisati kemijske formule osnovnih kislin 4. Poznajo alkoholni kis kot primer šibke kisline 5. Poznajo različne indikatorje za prepoznavanje kislin (lakmus papir, metiloranž in

fenolftalein) 6. Spoznajo pH lestvico kot merilo za oceno kislisti 7. Spoznajo pH meter, ki ga znajo uporabljati 8. Usvajajo spretnosti pri delu v laboratoriju 9. Poznajo ustrezno zaščito pri rokovanju s kemikalijami (kislinami) 10. Spoznajo reakcijo alkoholnega kisa s sodo bikarbono – reakcija nevtralizacije 11. Uporabljajo IKT indrugo literaturo

Vsebina učnega načrta: (1) Kisline v okolju; (2) Uporaba kislin; (3) Opredelitev kislin: kemijske formule osnovnih kislin; (4) Nevtralizacija soli; (5) Uporaba indikatorjev

Metode in oblike dela: - metode: besedne metode (ustna razlaga, pogovor, delo z besedilom, metoda pisanja); demonstracijske metode (risanje); eksperimentalne metode; metode izkustvenega učenja (samorefleksija, reševanje problemov, poučevanje s primeri, igra vlog, metoda iger in simulacije, učenje z računalnikom, ekskurzije); oblike (frontalna, indvidualna, skupinsko delo); didaktični sistemi ( timski pouk).

Predviden čas: 4 šolske ure (45 min)

Predznanje; Učenci naj bi že znali: (1) Zgradbo atoma; (2) Poznali ionske in molekulske spojine; (3) Lastnosti ionskih in molekulskih spojin; (4) Zanjo in razumejo kemijske reakcije; (5) Pojem raztopina in koncentracija; (6) Znajo uporabljati laboratorijske pripomočke





4

Aktivnosti učencev

Kako se ogreti s pomočjo kemije?

Ime in priimek: __________________________ Skupina: ____ Razred: ___

Zakaj se to učim?

Adrian je s svojimi prijatelji kampiral ob Kolpi. Polni pustolovskega duha so postavili šotore nato pa se je na njihovo smolo razpuhtela nevihta z močnim deževjem. Adrian in druščina so se premraženi stiskali v šotoru in sanjali o taborniškem ognju, ki bi jih prijetno ogrel. Spomnili so se na grelne blazinice, a ker niso pričakovali slabega, vremena jih noben ni vzel s sabo. Razmišljali so tudi kako priročno in praktično bi bilo če bi vedeli iz česa je sestavljena raztopina, ki se uporablja za grelne blazinice in kako bi si lahko sami naredili svojo grelno blazinico. Adriana je radovednost popeljala na pot raziskovanja o grelnih blazinicah. Kako pripravimo supernasičeno raztopino, ki s pomočjo dovedene energije kristalizira in se močno segreje? Pomagajmo Adrianu pri raziskovanju in eksperimentiranju.

(1) Učni cilji: Razumejo, da vodne raztopine kislin vsenujejo oksonijeve ione, ki so nosilci kislih lastnosti; (2)

Spoznajo lastnost kislin, da vodne raztopine kislin prevajajo električni tok; (3) Znajo zapisati kemijske formule osnovnih kislin; (4) Poznajo alkoholni kis kot primer šibke kisline; (5) Poznajo različne indikatorje za prepoznavanje kislin (lakmus papir, metiloranž in fenolftalein); (6) Spoznajo pH lestvico kot merilo za oceno kislisti; (7) Spoznajo pH meter, ki ga znajo uporabljati; (8) Usvajajo spretnosti pri delu v laboratoriju; (9) Poznajo ustrezno zaščito pri rokovanju s kemikalijami (kislinami); (10) Spoznajo reakcijo alkoholnega kisa s sodo bikarbono – reakcija nevtralizacije; (11) Uporabljajo IKT indrugo literaturo

(2) Učni dosežki: (1) razvijajo sposobnost raziskovanja in opazovanja; (2) razumejo pojem kislina, njeno

definicijo in uporabo; (3) spoznajo, da kisline nevtraliziramo z bazami (3) Predzanje: Učenci naj bi že znali: (1) Zgradbo atoma; (2) Poznali ionske in molekulske spojine; (3) Lastnosti

ionskih in molekulskih spojin; (4) Zanjo in razumejo kemijske reakcije; (5) Pojem raztopina in koncentracija; (6) Znajo uporabljati laboratorijske pripomočke

(4) Viri: Učbeniki in splet, ki so vam na voljo. (5) Novi pojmi: (1) kislina; (2) oksonijev ion; (3) kislinsko bazični indikatorji; (4) pH in pH lestvica; (5) pH meter; (6)

nevtralizacija

Slika1 : Grelna blazinica

Slika 2: Kristalizacija

supernasičene raztopine





5

Naloge učencev I. DEL 1. Ste si že kdaj greli roke s pomočjo grelnih blazinic? 2. Ali lahko grelno blazinico, ki vsebuje natrijev acetat uporabimo večkrat ali samo enkrat? 3. Kaj moramo narediti, da grelna blazinica začne delovati v tistem trenutku, ko se želiš ogreti? 4. Kako lahko pripravimo raztopino natrijevega acetata? II. DEL S pomočjo literature ali spleta razišči kako lahko pripravimo raztopino natrijevega acetata. Osredotoči se na pripravo raztopine natrijevega acetata s pomočjo sode bikarbone, ki jo najverjetneje poznate iz vsakdanje uporabe v kuhinji in kopalnici. Sodo bikarbono namreč pogosto uporabljamo pri peki peciva in izdelavi domačih čistil za kopalnico. Iščemo raztopino, kateri primešamo sodo bikarbono da dobimo naš željen produkt – natrijev acetat. Če učencem iskanje dela težave, jim učitelj lahko namigne, da je raztopino, ki jo iščemo najdemo v kuhinji. Odgovor na prvo raziskovalno vprašanje je ocetna kislina ali alkoholni kis. Dosledno raziščite in najdite čim več informacij, definicij, lastnosti, dokaznih reakcij in navodil za varno uporabo. Sledijo eksperimenti, ki utrdijo vaša spoznanja o kislinah in za konec pripravimo raztopino natrijevega acetata. A. KAJ JE KISLINA?

1. Kaj je definicija kislin?

2. Kako imenujemo ione, ki so značilni za vodne raztopine kislin?

Pripomočki: 4 čaše

2 bakreni elektrodi

Žice

Žarnica

Voltmeter

3 urna stekla

Kemikalije: Natrijev hidroksid

Sladkor

Citronska kislina

Destilirana voda

Postopek: Pripravimo električno vezje z baterijo in žarnico. Električni krog mora biti sklenjen, da žarnica sveti. Električni krog razklenemo in vmes postavimo pripravljene vzorce, ki so natrijev hidroksid, sladkor in citronska kislina v trdnem agregatnem stanju ter vodne





6

raztopine le teh. Če žarnica zasveti pomeni da naša snov prevaja električni tok, saj je električni krog spet sklenjen. V čašah pripravimo vodne raztopine natrijevega hidroksida, sladkorja in citronske kisline, v četrto časo pa pripravimo destilirano vodo. Na urna stekla damo po 2-3 žlički vsakega od vzorcev v trdnem agregatnem stanju.

1. V čašo z destilirano vodo postavimo razklenjeni elektrodi in opažanja zapišemo v

tabelo.

2. Elektrode nato postavimo v med natrijev hidroksid v trdnem agregatnem stanju in

nato še med sladkor in citronsko kislino. Rezultate si zapisujemo v tabelo.

3. Preverimo prevodnost raztopin vzorcev. V čašo z raztopino natrijevega hidroksida

postavimo elektrodi in zabeležimo opažanja. Natrijev hidroksid NaOH(s) je pri

sobni temperaturi v trdem agregatnem stanju, v večjih granulah. Pozorno si

poglejte molekulsko formulo natrijevega hidroksida in poglejte iz katerih

elementov je sestavljena, ter kje ti elementi ležijo v periodnem sistemu. Kakšna

vez nastane med elementi kovin in nekovin? Kaj lahko povemo o lastnostih

spojin, ki nastanejo med elementi kovin in nekovin?

4. Na enak način preverimo prevodnost vodne raztopine sladkorja in citronske

kisline.

• Za pripravo vodne raztopine natrijevega hidroksida zmešamo 15g trdnega

natrijevega hidroksida v 50 mL destilirane vode.

• Za pripravo vodne raztopine sladkorja zmešamo 15 g sladkorja v 50 mL

destilirane vode.

• Za pripravo vodne raztopine citronske kisline zmešamo 15 g trdne

citronske kisline v 50 mL destilirane vode.

B. KAKO NA PREPROST NAČIN DOKAŽEMO, DA JE NEZNANA RAZTOPINA RES KISLINA?

1. Ali poznaš kakšen kislinsko-bazični indikator?

PREVODNOST ELEKTRIČNEGA TOKA

VZORCI Trdno agregatno stanje Vodna raztopina

Natrijev hidroksid NaOH

Sladkor C12H22O11

Citronska kislina C6H8O7

Destilirana voda Destilirana voda





7

2. S pomočjo spleta razišči in ugotovi kaj so kislinsko-bazični indikatorji. Naštej tri

kislinsko-bazične indikatorje.

Pripomočki:

Steklene epruvete

Kapalke

Stojalo za epruvete

Petrijevke

Kemikalije:

Citronska kislina

Ocetna kislina 9%

Destilirana ali demineralizirana voda

Zobna pasta raztopljena v vodi

Čistilo za odtoke

Fenolftalein

Metiloranž

Lakmusov papir (modri)

Postopek:

Na pripravljene epruvete označite vse vzorce (citronska kislina, ocetna kislina, destilirana voda, zobna pasta, čistilo za odtoke).

Za vsak vzorec si pripravi po dve primerno označeni epruveti.

1. Ugotavi bazičnost, kislost ali nevtralnost z modrim lakmus papirjem. Na

petrijevko položi lakmus papir in nanj kani kapljico vzorca. Sproti si beleži

rezultate v spodaj pripravljeno tabelo.

2. Sledita poskusa z indikatorjem fenolftaleinom in metiloranž. V eno izmed pripravljenih eprivet z vzorci dodaj par kapljic fenolftaleina v drugo epruveto pa par kapljic metiloranža.

3. Izmeri pH citronske kisline, ki je v trdnem agregatnem stanju z moderim lakmus papirjem. Kaj opaziš?

CITRONSKA

KISLINA

OCETNA KISLINA

DESTILIRANA VODA

ZOBNA PASTA

ČISTILO ZA

ODTOKE

Moder lakmus papir

Fenolftalein

Metiloranž





8

V KISLEM V BAZIČNEM

Lakmus RDEČE MODRO

Fenolftalein BREZBARVNO VIJOLIČNO

Metiloranž RDEČE RUMENO

C. KAKO S POMOČJO KISLINE NAREDIMO SUPER NASIČENO RAZTOPINO, KI SE UPORABLJA V GRELNIH BLAZINICAH?

Potrebščine:

Čaša

Petrijevke

Gorilnik

Stojalo za gorilnik

Keramična ploščica

Kemikajie:

Soda bikarbona (NaHCO3)

9% ocetna kislina (CH3COOH)

Kemijska reakcija: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O Postopek: Priprava nasičene raztopine natrijevega acetata iz jedilnega kisa in sode bikarbone

V čašo nalijemo 0,25 L kisa in dodamo 22,5 g sode bikarbone.

Vsebino čaše segrevamo do vrenja, da večina vode izpari.

Nastali raztopini dodamo še 7,5 mL kisa.

Nasičeno raztopino natrijevega acetata ohlajamo v hladilniku 30 min.

Z indikatorji lahko ugotovimo samo ali gre za kislino ali bazo. Kako zelo je neka snov kisla ali bazična pa še vedno ne vemo. To nam pa pove pH vrednost snovi, če jo poznamo.

S pH vrednostjo snovi predstavljamo kislost oz. bazičnost snovi. Vrednosti pH nam podaja pH lestvica, ki ima vrednosti od 0 do 14. Čim manjši je pH, tem bolj je snov kisla. Čim večji je pH, tem bolj je snov bazična. pH=7 pa imajo nevtralne snovi.

pH merimo tudi z napravo, ki jo imenujemo pH meter. Naloga: Določite točno pH vrednost vsem vzorcem v tabeli.





9

Slika 3: levo prikaz nasičene raztopine natrijevega acetata in desno kristalizacija nasičene raztopine natrijevega acetata (Osebni arhiv)

Slika 4: Kristali natrijevega acetata (Osebni arhiv)

Natrijev acetat (CH3COONa) je sol ocetne kisline. Gre za supernasičeno raztopino, ki je nestabilna in lahko ob dotiku ali ob prepogibu kovinske ploščice kristalizira in se segreje.

Kristali se topijo pri temperaturi 58 ⁰C in, če jih segrevamo se stalijo tako, da imamo spet raztopino. Gre za reverzibilno reakcijo. Ta raztopina se lahko ohladi na sobno ali nižjo temperaturo brez da bi prej kristalizirala in lahko nato z dotikom ali kristalnimi celicami sprožimo keminjsko reakcijo. Ravno zaradi te lastnosti se supernasičeno raztopino natrijevega acetata uporablja za grelne blazinice za roke. Ta eksperiment se med drugim imenuje tudi „vroči led”. Iz tako pripravljene raztopine pa je mogoče narediti hitro rastoče kapnike, ki so za učence prava atrakcija. Razmisli

1. Zakaj se ta eksperiment imenuje »vroči led«?

2. Kaj povzroči upogib aluminijaste ploščice v grelni blazinici?

3. Za kaj lahko še uporabljamo sodo bikarbono?





10

Vprašanja za utrjevanje znanja Ključna vprašanja

1. Kaj so kisline?

2. Kaj so kislinsko-bazični indikatorji?

3. Kaj lahko uporabimo, da bi natančno določili pH vrednost neznane raztopine?

4. Kako se v kisli raztopini obarva moder lakmusov papir?

5. Kakšne barve postane metil oranž v kisli raztopini?

6. Katere vrednosi pH imajo kisline in kaj to pomeni za jakost kislin?

7. Naštej dve šibki in dve močni kislini.

8. Za kaj vse uporabljamo kisline v vsakdanjem življenju?

9. Kaj so elektroliti? So tudi kisline elektroliti?

10. Nikoli ne smemo vode vlivati v kislino. Razloži zakaj je potrebno kislino vedno počasi z

mešanjem vlivati v vodo?

Naloge za vajo

1. Spodaj je naštetih nekaj trditev. Ob vsaki trditvi obkroži DA, če trditev drži oziroma NE,

če trditev ne drži.

Kisline so snovi, ki sprejemajo protone. DA NE

Kisle raztopine vsebujejo oksonijeve ione. DA NE

Snovi, ki prevajajo električni tok so elektroliti. DA NE

2. Dopolni tabelo tako, da v levem stolpcu danim kemijskim formulam dopišeš ime

kislinam, v desnem stolpcu pa k imenom kislin dopišeš formule.

3. Pojme na levi strani poveži z pojmi na desni strani tako, da bo trditev pravilna.

Kisla raztopina imajo pH-vrednosti od 7 do 14

Močno kisla raztopina ima lahko pH-vrednost 1

Voda (iz vodovoda) ima pH-vrednost približno 7

Bazična raztopina imajo pH-vrednosti od 1 do 7

HCl Fosforjeva(V) kislina

CH3COOH Mravljična ali

metanojska kislina

H2SO4 Žveplovodikova

kislina

HNO3 Ogljikova kislina





11

4. Dopolni tabelo o uporabi kislinsko bazičnih barvnih indikatorjev.

Vodne raztopine snovi Indikatorji (fenolftalein,

metiloranž in moder

lakmus papir)

Barva indikatorja v

raztopini snovi

Vitamin C rdeče

Ocetna kislina fenolftalein

Kislina želodčnega soka Moder lakmus papir

5. Katere trditve so pravilne?

a) Vodovodna voda ima pH-vrednost približno 7.

b) Lakmus papir nam omogoča določiti pH vrednosti snovi.

c) Delci prisotni v raztopinah kislin so hidroksidni ioni.

d) S pH metrom lahko določimo vrednosti pH snovi.

6. Dopolni besedilo.

Raztopina, ki ima vrednost enako 3 je . Da je neznana raztopina res

kisla lahko preverimo z modrim papirjem, ki se ob stiku s kislino

obarva .

7. Na spodaj prikazani številčni skali pH lestvice označi območje kislih raztopin in dopiši kje

na lestvici so prikazane močne in kje šibke kisline.

8. Ko govorimo o kislinah, še posebej pa, če z njimi delamo, se moramo zavedati

nevarnosti teh spojin, na katere opozarja znak za nevarnost. Zlasti nevarne so

koncentrirane. Kako se zaščitimo pri delu v laboratoriju, če delamo s kislino, ki ima na

embalaži spodaj prikazano sliko?





12

9. Dopolni enačbo kemijske reakcije.

HCl(aq) + H2O(l) → +

10. Kaj nastane pri reakciji kisline z bazično snovjo in kako to reakcijo imenujemo?

Ali razumem

1. Sliki prikazujeta delce prisotne v raztopini želodčnega soka ter v raztopini solatnega

kisa. Dopolni legendo in napiši ime kisline z besedo in kemijsko formulo.

Legenda

Ime kisline: Kemijska formula kisline:

Legenda

Ime kisline: Kemijska formula kisline:





13

1.2 Kaj prikazuje submikroskopska predstavitev?

Obkroži pravilno trditev.

A Delce v raztopini šibke kisline.

B Delce v raztopini močne kisline.

C Delcev raztopini močne baze.

D Delce v raztopini šibke baze.

2. Delno je zapisana enačba kemijske reakcije nevtralizacije, pri kateri nastane

supernasičena raztopina natrijevega acetata, ki jo uporabljamo v grelnih blazinicah.

Dopolni enačbo kemijske reakcije.

NaHCO3 + → CH3COONa + + H2O

3. Katera od navedenih formul ni formula kisline? Obkroži pravilni odgovor in ob formulah

nariši kalotni model kislin.

A H2SO4

B NH3

C HCOOH

D HNO3

4. V čaši je raztopina žveplove kisline in vode. V podan okvirček nariši submikroskopsko

predstavitev raztopine žveplove kisline in vode. Kemijska formula je za pomoč.

H2SO4 + H2O ⇌ HSO4− + H3O

+



A Delce v vodi.

B Delce v raztopini kisline.

C Delce v raztopini baze.

D Delce v raztopini soli.





14

LEGENDA:

III. DEL Adrianu je z vašo pomočjo uspelo rešiti svojo uganko. Sedaj ve kako iz jedilnega kisa in sode bikarbone pripraviti supernasičeno raztopino, ki jo uporabljajo za grelne blazinice za roke. Spoznal je tudi, da lahko s tako raztopino narediš super hitro rastoče kapnike kot prikazuje spodnja slika.

Slika 5: Kristalizacija supernasičene raztopine natrijevega acetata Poišči in naštej vsaj 5 kislin in jim dopiši kemijsko formulo. Nariši tudi sliko modela na submikroskopski ravni. Razišči kje in za kaj vse uporabljamo naštete kisline?





15

Kako se ogreti s pomočjo 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), ki opisuje prigodo fantovske druščine na kampiranju. Fante namreč preseneti nevihta z močnim nalivom. Premraženi se stiskajo v šotoru in hepenijo po toploti. Adrianu se porodi ideja o grelnih blazinicah in si zada nalogo, da razišče vse o tej zanimivi raztopini znotraj grelne blazinice in o tem iz katerih sestavin jo pripravimo. Je možno, da na preprost način pripravimo tako raztopino? Je ta raztopina škodljiva? Sliši se zelo kompleksno. Če je to izvedljivo si bom še sam pripravil tako raztopino. 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 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) Zgradbo atoma (2) Poznali ionske in molekulske spojine (3) Lastnosti ionskih in molekulskih spojin (4) Zanjo in razumejo kemijske reakcije (5) Pojem raztopina in koncentracija (6) Znajo uporabljati laboratorijske pripomočke





16

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 socio-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. Iz katerih sestavin pripravimo raztopino natrijevega acetata? 2. Kakšne so lastnosti kislin? 3. Kako lahko kislino, ki je brezbarvna ločimo od navadne vode ali katere druge brezbarvne kapljevine? 4. Kaj lahko uporabimo, da vidimo ali je naša raztopina kisla, nevtralna ali bazična? 5. S čim si pomagamo, ko želimo vedeti točno vrednost pH kisle raztopine? 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 je, da preštudirajo literaturo o kislinah. Na ta način jih preko spoznanja o kislinah popeljemo do uporabe le teh in tako se na uporabnem primeru naučijo novega pojma pri pouku kemije. 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 kislinah, lastnosti kislin, o ravnanju z kislinami ter uporabi kislin v vsakodnevnem življenju. 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: definicija kislin, obravnava kislinsko-bazičnih barvnih indikatorjev (metiloranž, lakmus in fenolftalein), pH lestvice, pH metra, prevodnost električnega toka, reakcija nevtralizacije. Na koncu učenja z raziskovanjem, kjer se medsebojno povežejo obravnavani pojmi, ki sestavljajo obravnavo definicijo kislin, kislinsko-bazične barvne indikatorje, pH lestvico in določanje pH vrednosti s pH metrom, spoznanje o prevodnosti električnega toka in rekacijo nevtralizacije, 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.





17

Učni cilji posamezne učne ure Učni cilji prve učne ure:

S pomočjo literature ugotovijo, da se natrijev acetat pripravi iz sode bikarbone in

ocetne kisline

Raziščejo čim več informacij o kislinah (nastanek, lastnosti, barva, vpliv na

zdravje,...)

Učni cilji druge učne ure:

Z eksperimentom spoznajo, da kisline in baze prevajajo električni tok

S poskusom spoznajo kislinsko-bazične barvne indikatorje

S pH metrom določijo pH vrednosti različnim vzorcem

Učni cilji tretje učne ure:

Izvedejo eksperiment, kjer pripravijo raztopino natrijevega acetata iz sode

bikarbone in jedilnega kisa ali ocetne kisline

Z pripravljeno raztopino natrijevega acetata lahko nato naredijo »kapnike« ali

ustvarijo kakšno zanimivo skulpturo

Učni cilji četrte učne ure:

Utrdijo znanje s preverjanjem, reševanjem nalog

Preverimo rešitve in diskutiramo

Doseganje zastavljenih kompetenc

Kompetenca Kompetenca je dosežena z...

1. Spretnosti raziskovalnega dela.

Delo z različnimi viri: zbiranje, analiza in končna organizacija informacij. Eksperimentalno delo: priprava, organiziranje in načrtovanje dela, opazovanje, sklepanje, zapis zaključkov eksperimenta.

2. Komunikacijske (pisne, govorne) spretnosti.

Delo v skupinah (način organiziranja, zasnova načrta, medsebojno spodbujevanje). Preverjanja znanja. Preverjanje rešitev.

3. Sposobnosti odločanja in argumentacije odločitev.

Zapis opažanj in komentiranje poskusov. Reševanje problemskih nalog.

4. Sposobnost varnega dela in izvajanja Eksperimentalno delo.





18

laboratorijskih postopkov.

5. Povezovanje zaznav na makroskopskem nivoju z razlago na mikroskopskem in zapis na simbolnem nivoju.

Eksperimentalno delo, delo z modeli in zapis kemijskih reakcij.





19

»Kako se ogreti s pomočjo kemije?«

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.





20

A del Ocena zahtevanih spretnosti učencev

Spretnosti Ocena 1-5 / opis / zaznamek

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





21

B del Ocena pridobljena med učnimi urami ali na končnem ustnem ali pisnem preizkusu znanja

1. učna ura

Dimenzija Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci:

Ocena 1-5 / opis / zaznamek

1

S pomočjo literature ugotovijo,

da se natrijev acetat pripravi iz

sode bikarbone in ocetne kisline

Ugotovijo, kako lahko pripravimo raztopino natrijevega acetata. So sposobni delati v skupinah in sprejemati različna mnenja in argumente.

2

Raziščejo čim več informacij o kislinah

(nastanek, lastnosti, barva,

vpliv na zdravje,...)

Znajo uporabiti različne vire iskanja informacij (splet, učbeniki, forumi, wikipedia, znanstveni članki...). Razvijajo IKT spretmosti.

1. Kaj so kisline? Kisline so spojine, ki oddajajo vodikove ione molekuli vode in v vodnih

raztopinah tvorijo oksonijeve ione H3O+.

2. Kaj so kislinsko-bazični indikatorji? Kislinsko bazični indikatorji so barvila, ki se različno

obarvajo v kislem ali bazičnem.

3. Kaj lahko uporabimo, da bi natančno določili pH vrednost neznane raztopine? Uporabimo

lahko pH lističe ali pa pH meter. Če je raztopina brezbarvna lahko pH določimo tudi z

univerzalnim indikatorjem iz kislega zelja.

4. Kako se v kisli raztopini obarva moder lakmusov papir? Obarva se rdeče.

5. Kakšne barve postane metil oranž v kisli raztopini? Postane rdeče barve.

6. Katere vrednosti pH imajo kisline in kaj to pomeni za jakost kislin? pH kislin sega od

vrednosti 0 do 7. Čim manjša je vrednost pH tem močnejša je kislina. Čim večja je pH

vrednost tem šibkejša je kislina.

7. Naštej dve šibki in dve močni kislini. Močni: klorovodikova kislina in žveplova kislina.

Šibki: metanojska in etanojska kislina.

8. Za kaj vse uporabljamo žveplovo kislino v vsakdanjem življenju? Uporablja se v

proizvodnji gnojil, eksplozivov, barv, zdravil, detergentov, umetnih mas, prisotna je tudi v

avtomobilskih akumolatorjih.

9. Kaj so elektroliti? So tudi kisline elektroliti? So raztopine, ki imajo prosto gibljive delce

IONE, ki prenašajo električni tok. Tudi kisline so elektroliti, saj vsebuje prosto gibljive

oksonijeve ione.


mešanjem vlivati v vodo? Kemijska reakcija vode z kislino, še posebej če gre za

koncentrirano kislino je zelo eksotermna in burna. Če vlivamo vodo v kislino lahko pride

do burne reakcije, ki lahko kislino pljuskne iz čaše in nas poškoduje.





22

2. učna ura

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci:


1

Z eksperimentom

spoznajo, da kisline in baze

prevajajo električni tok

Razvijajo ročne spretnosti pri delu v laboratoriju. Skrbijo za varno in

dosledno delo. So primerno zaščiteni in pazijo pri rokovanju s

steklenim potrebščinami.

2

S poskusom spoznajo

kislinsko-bazične barvne

indikatorje

Spoznajo kislinsko-bazične barvne indikatorje, kot so moder lakmus papir, fenolftalein in metiloranž.

Poznajo barvne spremembe posamezneg indkatorja v kislem ali

bazičnem mediju.

S pH metrom določijo pH vrednosti različnim vzorcem

Znajo uporabljati digitalni pH meter. Razumejo da pri uporabi indikatorjev lahko ločimo samo kislo, nevtralno in bazično. Pri uporabi pH metra pa določimo vrednost pH dane raztopine.



Kisline so snovi, ki sprejemajo protone. DA NE Kisle raztopine vsebujejo oksonijeve ione. DA NE Snovi, ki prevajajo električni tok so elektroliti. DA NE (Pravilni odgovori so podani z modrim napison. Pravilni odgvor: NE, DA, DA)

2. Dopolni tabelo tako, da v levem stolpcu danim kemijskim formulam dopišeš ime kislinam,

v desnem stolpcu pa k imenom kislin dopišeš formule.

HCl klorovodikova kislina Fosforjeva(V) kislina H3PO4

CH3COOH Ocetna ali etanojska kislina Mravljična ali

metanojska kislina HCOOH

H2SO4 Žveplova kislina Žveplovodikova

kislina H2S

HNO3 Dušikova kislina Ogljikova kislina H2CO3





23









lakmus papir)

Barva indikatorja v

raztopini snovi

Vitamin C Moder lakmus papir ali

metiloranž

rdeče

Ocetna kislina fenolftalein brezbarvna

Kislina želodčnega soka Moder lakmus papir rdeče


a) Vodovodna voda ima pH-vrednost približno 7.

b) Lakmus papir nam omogoča določiti pH vrednosti snovi.

c) Delci prisotni v raztopinah kislin so hidroksidni ioni.

d) S pH metrom lahko določimo vrednosti pH snovi.


Raztopina, ki ima pH vrednost enako 3 je kisla . Da je neznana raztopina res

kisla lahko preverimo z modrim lakmus papirjem, ki se ob stiku s kislino

obarva rdeče .



KISLO NEVTRALNO

Jakost kislin narašča z manjšanjem pH vrednosti.





24

3. učna ura



1

Izvedejo eksperiment, kjer pripravijo

raztopino natrijevega

acetata iz sode bikarbone in

jedilnega kisa ali ocetne kisline

Znajo zapisati reakcijo nevtralizacije med sodo bikarbono in ocetno kislino. Spoznavo široko uporabo kislin. Podajo odgovor na

socio-naravoslovni kontekst.

2

Z pripravljeno raztopino

natrijevega acetata lahko nato naredijo »kapnike« ali

ustvarijo kakšno zanimivo skulpturo

Izražajo svodobno voljo do ustvarjanja, kar povečuje učenčevo

motivacijo do učenja kemije in naravoslovnih predmetov.

1. Sliki prikazujeta delce prisotne v raztopini želodčnega soka ter v raztopini solatnega kisa.

Dopolni legendo in napiši ime kisline z besedo in kemijsko formulo.

Legenda

Ime kisline: Klorovodikova kislina Kemijska formula kisline: HCl





25

Legenda

Ime kisline: Ocetna ali etanojska kislina Kemijska formula kisline: CH3COOH







2. Delno je zapisana enačba kemijske reakcije nevtralizacije, pri kateri nastane

supernasičena raztopina natrijevega acetata, ki jo uporabljamo v grelnih blazinicah.

Dopolni enačbo kemijske reakcije.




A Delce v vodi.








26

4. učna ura



1

Utrdijo znanje s preverjanjem, reševanjem

nalog

Znajo rešiti naloge za preverjanje znanja in utemeljijo rešitve.

2

Preverimo rešitve in

diskutiramo

Skupaj preverimo rešitve in po potrebi dodatno pojasnjujemo.

C del Vrednotenje na osnovi stretegij poučevanja Vrednotenje pisnih izdelkov učencev

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za

vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis /

zaznamek

1

Napiše načrt oziroma poročilo raziskave

Zasnuje načrt raziskave oz. postavi raziskovalna vprašanja in/ali pozna namen raziskave/poskusov

Načrt raziskave zadošča minimalnim standardom, ki jih določi učitelj.

Zna ustrezno predvidevati raziskovalne rezultate.

Razvije ustrezen postopek raziskave in zna določiti katere spremenljivke je potrebno konktrolirati.

2 Zbira eksperimentalne podatke

Ustrezno zbere in zapiše opazovanja/podatke (npr. število opazovanj, kaj upošteva kot sprejemljivo, kako natančno so zbrani podatki, zavedanje možnih napak…).

3

Interpretira ali izračuna iz zbranih podatkov določene parametre in

Interpretira podatke, zbrane na ustrezen način, ki ga zna upravičiti, vključno z uporabo ustreznih grafov, tabel in simbolov.

Ustrezno sklepa glede na posatavljena raziskovalna vprašanja.





27

sklepa na njihovi osnovi

4 Odgovarja na vprašanja

Zagotavlja pravilne pisne odgovore na vprašanja, podane v ustni ali pisni obliki.

Ponuja dovolj podrobne odgovore, zlasti kadar je pozvan, naj poda mnenje ali odločitev.

5

Riše diagrame/ tabele/modele simbolne predstavitve.

Lahko zagotovi zahtevane grafične prikaze.

Je zmožen grafično predstaviti rezultate v primerno velikih grafih in s primernimi podrobnostmi.

Sposoben zagotoviti popolne in ustrezne naslove za diagrami, slikam, tabelam.

6

Naravoslovno ali družbeno-naravoslovno mišljenje

Izkazuje ustvarjalno mišljenje in postopke pri reševanju problemov.

Poda ustrezno družbeno-naravoslovno odločitev na določeno vprašanje ali skrb, s pravilno poudarjeno naravoslovno komponento.

Vrednotenje z opazovanjem

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za

vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis /

zaznamek

1 Deluje v skupini, med dejavnostmi in razpravo

Prispeva k delu skupine.

Sodeluje z drugimi v skupini in v celoti sodeluje pri delu skupine.

Prikazuje vodstvene sposobnosti - vodi skupino z ustvarjalnim razmišljanjem in pomagati tistim, ki potrebujejo pomoč (kognitivno ali psihomotorično); povzema rezultate.

Kaže toleranco do članov skupine in jih spodbuja.

2 Izvedbo raziskave ali poskusa

Razume cilje raziskave/eksperimentalnega dela in ve, kateri teste in/ali meritve je potrebno opraviti.

Izvaja raziskavo/eksperimentalno delo v skladu s pripravljenimi navodili/načrtom.

Uporablja laboratorijski inventar na varen način.





28

Do sebe in drugih deluje varno pri delu.

Vzdržuje urejeno in čisto delovno površino.





29

»Kako se ogreti s pomočjo kemije?«

Zapiski učitelja Navodila in opozorila pri pripravi materiala za eksperimentiranje A. KAJ JE KISLINA?

1. Kaj je definicija kislin? Kisline so spojine, ki oddajajo vodikove ione molekuli vode in v

vodnih raztopinah tvorijo oksonijeve ione H3O+.

2. Kako imenujemo ione, ki so značilni za vodne raztopine kislin? Oksonijevi ioni H3O+.

Snovi opredelino kot kisle, bazične ali nevtralne. Poglejmo si nekaj primerov in povejmo med katere snovi po vaše spadajo? Ali so to kisline, baze ali nevtralne snovi?

Slika 6: Mravlja

Slika 7: Zobna pasta

Slika 8: Aspirin

Slika 9: kopriva

Slika 10: milo

Slika 11:

akumulator

Slike prikazujejo mravljo in koprive, ki vsebujejo mravljično kislino, zobno pasto, ki je bazična, aspirin z asparaginsko kislino, akumulator z žveplovo kislino ter bazično milo. Z učenci pokomentiramo posamezno sliko in opredelimo ali gre za kislino ali bazo. Primeri so iz vsakdanjega življenja in jih učenci že poznajo. Podrobneje bomo spoznali osnove kislin. S kislinami se srečujemo skoraj na vsakem koraku, mnoge najdemo tudi v hrani.





30

Pripomočki: 4 (100mL) čaše

2 bakreni elektrodi

Žice

Žarnica

Voltmeter

3 urna stekla

Kemikalije: Natrijev hidroksid

Sladkor

Citronska kislina

Destilirana voda

Postopek: Pripravimo električno vezje z baterijo in žarnico. Električni krog mora biti sklenjen, da žarnica sveti. Električni krog razklenemo in vmes postavimo pripravljene vzorce, ki so natrijev hidroksid, sladkor in citronska kislina v trdnem agregatnem stanju ter vodne raztopine le teh. Če žarnica zasveti pomeni da naša snov prevaja električni tok, saj je električni krog spet sklenjen. V čašah pripravimo vodne raztopine natrijevega hidroksida, sladkorja in citronske kisline, v četrto časo pa pripravimo destilirano vodo. Na urna stekla damo po 2-3 žlički vsakega od vzorcev v trdnem agregatnem stanju.

Za pripravo vodne raztopine natrijevega hidroksida zmešamo 15 g trdnega

natrijevega hidroksida v 50 mL vode.

Za pripravo vodne raztopine sladkorja zmešamo 15 g sladkorja v 50 mL vode.

Za pripravo vodne raztopine citronske kisline zmešamo 15 g trdne citronske

kisline v 50 mL vode.

1. V čašo z destilirano vodo postavimo razklenjeni elektrodi in opažanja zapišemo v

tabelo.

2. Elektrode nato postavimo v natrijev hidroksid v trdnem agregatnem stanju in nato

še med sladkor in citronsko kislino v trdnem agregatnem stanju. Rezultate si

zapisujemo v tabelo.

3. Preverimo prevodnost raztopin vzorcev. V čašo z raztopino natrijevega hidroksida

postavimo elektrodi in zabeležimo opažanja. Natrijev hidroksid NaOH(s) je pri

sobni temperaturi v trdem agregatnem stanju, v večjih granulah. Pozorno si

poglejte molekulsko formulo natrijevega hidroksida in poglejte iz katerih

elementov je sestavljena, ter kje ti elementi ležijo v periodnem sistemu. Kakšna

vez nastane med elementi kovin in nekovin? Kaj lahko povemo o lastnostih

spojin, ki nastanejo med elementi kovin in nekovin?





31

Učenci vedo, da med elementi kovin in nekovin nastane ionska vez. NaOH je

ionska spojina in raztopine ionskih spojin prevajajo električni tok. Na tej točki

spoznajo da vodne raztopine baz prevajajo električni tok.

4. Na enak način preverimo prevodnost vodne raztopine sladkorja in citronske

kisline. Eksperiment pokaže, da tudi vodna raztopina kislin prevaja električni tok.

Definicija kislin: Kisline so spojine, ki oddajajo vodikove ione molekuli vode in v vodnih raztopinah tvorijo oksonijeve ione H3O

+. B. KAKO NA PREPROST NAČIN DOKAŽEMO, DA JE NEZNANA RAZTOPINA RES KISLINA?

1. Ali poznaš kakšen kislinsko-bazični indikator? (Lahko se bo kdo spomnil na rdeče

zelje).

2. S pomočjo spleta razišči in ugotovi kaj so kislinsko-bazični indikatorji. Naštej tri

kislinsko-bazične indikatorje. Lakmus, metiloranž in fenolftalein.

Pripomočki:

Steklene epruvete

Kapalke

Stojalo za epruvete

Petrijevke

Kemikalije:

Citronska kislina

Ocetna kislina 9%

Destilirana ali demineralizirana voda

Zobna pasta raztopljena v vodi

Čistilo za odtoke cevosan

PREVODNOST ELEKTRIČNEGA TOKA

VZORCI Trdno agregatno stanje Vodna raztopina

Natrijev hidroksid NaOH Ne prevaja Prevaja

Sladkor C12H22O11 Ne prevaja Ne prevaja

Citronska kislina C6H8O7 Ne prevaja Prevaja

Destilirana voda Destilirana voda

Ne prevaja

KISLINE Raztopine prevajajo električni tok zaradi prisotnosti prosto gibljivih delcev, IONOV, ki prenašajo električni naboj. Takim snovem pravimo elektroliti. Poskus nam pokaže, da citronska kislina vsebuje neke gibljive delce/ione, ki prenašajo električni naboj. Za vodne raztopine kislin so značilni OKSONIJEVI IONI, H3O

+. Oksonijev ion nastane ko molekula kisline odda vodikov ion H+, ki ga imenujemo tudi proton, molekuli vode.





32

Fenolftalein

Metiloranž

Lakmusov papir (modri)

Postopek:

Na pripravljene epruvete označite vse vzorce (citronska kislina, ocetna kislina, destilirana voda, zobna pasta, čistilo za odtoke).

Za vsak vzorec si pripravi po dve primerno označeni epruveti.

1. Ugotavi bazičnost, kislost ali nevtralnost z modrim lakmus papirjem. Na

petrijevko položi lakmus papir in nanj kani kapljico vzorca. Sproti si beleži

rezultate v spodaj pripravljeno tabelo.

2. Sledita poskusa z indikatorjem fenolftaleinom in metiloranž. V eno izmed

pripravljenih eprivet z vzorci dodaj par kapljic fenolftaleina v drugo epruveto pa

par kapljic metiloranža.

3. Izmeri pH citronske kisline, ki je v trdnem agregatnem stanju z moderim lakmus

papirjem. Kaj opaziš? Opazimo, da se ne zgodi nič, saj je potrebno, da lakmus

papir omočimo z raztopino kisline. V trdnem agregatnem stanju ne moremo

uporabljati lakmus papirja za dokaz baz ali kislin.

CITRONSKA

KISLINA

OCETNA KISLINA

DESTILIRANA

VODA

ZOBNA PASTA

ČISTILO

ZA ODTOKE

Moder lakmus papir

rdeče rdeče moder moder moder

Fenolftalein brezbarven brezbarven brezbarven vijoičen vijoličen

Metiloranž rdeče rdeče oranžno rumeno rumeno

Kislinsko-bazični barvni indikatorji so barvila, ki se značilno obarvajo glede na kislost oz. bazičnost preiskovane snovi.Ti indikatorji nam s svojo barvo pokažejo, ali je preiskovana snov kisla ali bazična.

V KISLEM V BAZIČNEM





33

Lakmus RDEČE MODRO

Fenolftalein BREZBARVNO VIJOLIČNO

Metiloranž RDEČE RUMENO

C. KAKO S POMOČJO KISLINE NAREDIMO SUPER NASIČENO RAZTOPINO, KI SE UPORABLJA V GRELNIH BLAZINICAH?

Potrebščine:

Čaša

Petrijevke

Gorilnik

Stojalo za gorilnik

Keramična ploščica

Kemikajie:

Soda bikarbona (NaHCO3)

9% ocetna kislina (CH3COOH)

Postopek: Priprava nasičene raztopine natrijevega acetata iz jedilnega kisa in sode bikarbone

V čašo nalijemo 0,25 L kisa in dodamo 22,5 g sode bikarbone.

Vsebino čaše segrevamo do vrenja, da večina vode izpari.

Nastali raztopini dodamo še 7,5 mL kisa.

Z indikatorji lahko ugotovimo samo ali gre za kislino ali bazo. Kako zelo je neka snov kisla ali bazična pa še vedno ne vemo. To nam pa pove pH vrednost snovi, če jo poznamo.

S pH vrednostjo snovi predstavljamo kislost oz. bazičnost snovi. Vrednosti pH nam podaja pH lestvica, ki ima vrednosti od 0 do 14. Čim manjši je pH, tem bolj je snov kisla. Čim večji je pH, tem bolj je snov bazična. pH=7 pa imajo nevtralne snovi.

pH lestvica

pH merimo tudi z napravo, ki jo imenujemo pH meter. Učencem pokažem digitalni pH meter. Učenci nato s pH metrom določijo pH vrednosti vseh vzorcev v tabeli. S tem eksperimentom učenci spoznajo, da z uporabo kislinsko bazičnih barvnih indikatorjev lahko določimo ali gre za kislino ali bazo. V primeru, da nas zanima točna vrednost pH pa uporabimo pH meter ali pH lističe.





34

Nasičeno raztopino natrijevega acetata ohlajamo v hladilniku 30 min.

Slika 12: levo prikaz nasičene raztopine natrijevega acetata in desno kristalizacija nasičene raztopine natrijevega acetata (Osebni arhiv)

Slika 13: Kristali natrijevega acetata (Osebni arhiv)

Natrijev acetat (CH3COONa) je sol ocetne kisline. Gre za supernasičeno raztopino, ki je nestabilna in lahko ob dotiku ali ob prepogibu kovinske ploščice kristalizira in se segreje.

Kristali se topijo pri temperaturi 58 ⁰C in, če jih segrevamo se stalijo tako, da imamo spet raztopino. Gre za reverzibilno reakcijo. Ta raztopina se lahko ohladi na sobno ali nižjo temperaturo brez da bi prej kristalizirala in lahko nato spet z dotikom ali kristalnimi celicami sprožimo keminjsko reakcijo. Ravno zaradi te lastnosti se supernasičeno raztopino natrijevega acetata uporablja za grelne blazinice za roke. Razmisli

1. Zakaj se ta eksperiment imenuje »vroči led«?

2. Kaj povzroči upogib aluminijaste ploščice v grelni blazinici?

3. Za kaj lahko še uporabljamo sodo bikarbono?





35

Rešitve nalog z delovnega lista za učence Ključna vprašanja

1. Kaj so kisline? Kisline so spojine, ki oddajajo vodikove ione molekuli vode in v vodnih

raztopinah tvorijo oksonijeve ione H3O+.

2. Kaj so kislinsko-bazični indikatorji? Kislinsko bazični indikatorji so barvila, ki se različno

obarvajo v kislem ali bazičnem.

3. Kaj lahko uporabimo, da bi natančno določili pH vrednost neznane raztopine?

Uporabimo lahko pH lističe ali pa pH meter. Če je raztopina brezbarvna lahko pH

določimo tudi z univerzalnim indikatorjem iz kislega zelja.

4. Kako se v kisli raztopini obarva moder lakmusov papir? Obarva se rdeče.

5. Kakšne barve postane metil oranž v kisli raztopini? Postane rdeče barve.

6. Katere vrednosti pH imajo kisline in kaj to pomeni za jakost kislin? pH kislin sega od

vrednosti 0 do 7. Čim manjša je vrednost pH tem močnejša je kislina. Čim večja je pH

vrednost tem šibkejša je kislina.

7. Naštej dve šibki in dve močni kislini. Močni: klorovodikova kislina in žveplova kislina.

Šibki: metanojska in etanojska kislina.

8. Za kaj vse uporabljamo žveplovo kislino v vsakdanjem življenju? Uporablja se v

proizvodnji gnojil, eksplozivov, barv, zdravil, detergentov, umetnih mas, prisotna je tudi v

avtomobilskih akumolatorjih.

9. Kaj so elektroliti? So tudi kisline elektroliti? So raztopine, ki imajo prosto gibljive delce

IONE, ki prenašajo električni tok. Tudi kisline so elektroliti, saj vsebuje prosto gibljive

oksonijeve ione.


mešanjem vlivati v vodo? Kemijska reakcija vode z kislino, še posebej če gre za

koncentrirano kislino je zelo eksotermna in burna. Če vlivamo vodo v kislino lahko pride

do burne reakcije, ki lahko kislino pljuskne iz čaše in nas poškoduje.

Naloge za vajo



Kisline so snovi, ki sprejemajo protone. DA NE

Kisle raztopine vsebujejo oksonijeve ione. DA NE

Snovi, ki prevajajo električni tok so elektroliti. DA NE

2. Dopolni tabelo tako, da v levem stolpcu danim kemijskim formulam dopišeš ime

kislinam, v desnem stolpcu pa k imenom kislin dopišeš formule.

HCl klorovodikova kislina Fosforjeva(V) kislina H3PO4





36









lakmus papir)

Barva indikatorja v

raztopini snovi

Vitamin C Moder lakmus papir ali

metiloranž

rdeče

Ocetna kislina fenolftalein brezbarvna

Kislina želodčnega soka Moder lakmus papir rdeče


e) Vodovodna voda ima pH-vrednost približno 7.

f) Lakmus papir nam omogoča določiti pH vrednosti snovi.

g) Delci prisotni v raztopinah kislin so hidroksidni ioni.

h) S pH metrom lahko določimo vrednosti pH snovi.


Raztopina, ki ima pH vrednost enako 3 je kisla . Da je neznana raztopina res

kisla lahko preverimo z modrim lakmus papirjem, ki se ob stiku s kislino

obarva rdeče .



CH3COOH Ocetna ali etanojska kislina Mravljična ali

metanojska kislina HCOOH

H2SO4 Žveplova kislina Žveplovodikova

kislina H2S

HNO3 Dušikova kislina Ogljikova kislina H2CO3





37

KISLO NEVTRALNO

Jakost kislin narašča z manjšanjem pH vrednosti.

8. Ko govorimo o kislinah, še posebej pa, če z njimi delamo, se moramo zavedati

nevarnosti teh spojin, na katere opozarja znak za nevarnost. Zlasti nevarne so

koncentrirane. Kako se zaščitimo pri delu v laboratoriju, če delamo s kislino, ki ima na

embalaži spodaj prikazano sliko?

Pri delu nosimo zaščitno haljo, očala in zaščitne rokavice (slednjih ne uporabimo, če

delamo z gorilnikom). Pazimo, da imamo daljše lase spete in da so očala vedno na

nosu. Opozorilni znak kaže, da gre za kemikalijo, ki je jedka zato se z njo rokujemo še

posebej previdno.

9. Dopolni enačbo kemijske reakcije.

HCl(aq) + H2O(l) → Cl− (aq) + H3O+(aq)

10. Kaj nastane pri reakciji kisline z bazično snovjo in kako to reakcijo imenujemo?

Gre za reakcijo nevtralizacije in dobimo sol in vodo.





38

Ali razumem

1. Sliki prikazujeta delce prisotne v raztopini želodčnega soka ter v raztopini solatnega

kisa. Dopolni legendo in napiši ime kisline z besedo in kemijsko formulo.

Legenda

Ime kisline: Klorovodikova kislina Kemijska formula kisline: HCl

Legenda

Ime kisline: Ocetna ali etanojska kislina Kemijska formula kisline: CH3COOH





39







2. Zapisana je reakcija nevtralizacije, pri kateri nastane supernasičena raztopina

natrijevega acetata, ki jo uporabljamo v grelnih blazinicah.

3.


NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O

4. Katera od navedenih formul ni formula kisline? Obkroži pravilni odgovor in ob formulah

nariši kalotni model kislin.

A H2SO4

B NH3

C HCOOH

D HNO3

5. V čaši je raztopina žveplove kisline in vode. V podan okvirček nariši submikroskopsko

predstavitev raztopine žveplove kisline in vode. Kemijska formula je za pomoč.

H2SO4 + H2O ⇌ HSO4− + H3O

+



A Delce v vodi.








40

LEGENDA:

Reference Akumulator. (b.d.). Pridobljeno s https://pl.wikipedia.org/wiki/Akumulator_elektryczny

#/media/ File:Starterbatterie.jpg Aspirin. (b.d.). Pidobljeno s https://en.wikipedia.org/wiki/Aspirin#/media/File:Aspirine_

macro_shot.jpg Bačnik, A. in sod. (2011). Učni načrt. Program osnovna šola. Kemija. Ljubljana:

Ministrstvo za šolstvo in šport: Zavod RS za šolstvo. Glažar, S. A. in sod. (2005). Moja prva kemija 2: kemija za 9. razred osnovne šole.

Učbenik. Ljubljana: Modrijan. Glažar, S. A. in sod. (2009). Moja prva kemija 2: kemija za 9. razred osnovne šole.

Delovni zvezek. Ljubljana: Modrijan. How to make sodium acetate. (b.d.). Wikihow. Pridobljeno s

http://www.wikihow.com/Make-Sodium-Acetate Kopriva. (b.d.). Pridobljeno s https://hr.wikipedia.org/wiki/Kopriva#/media/File:

Brennnessel_1.JPG Mravlja. (b.d.). Pridobljeno s https://sl.wikipedia.org/wiki/Slika:Camponotus_Sideview

_2.jpg Seife. (b.d.). Pridobljeno s https://de.wikipedia.org/wiki/Seife#/media/File:Franz

Kernseife.jpg


https://pl.wikipedia.org/wiki/Akumulator_elektryczny#/media/

https://pl.wikipedia.org/wiki/Akumulator_elektryczny#/media/

https://en.wikipedia.org/wiki/Aspirin#/media/File:Aspirine_

https://hr.wikipedia.org/wiki/Kopriva#/media/File

https://sl.wikipedia.org/wiki/Slika

https://de.wikipedia.org/wiki/Seife#/media/File:Franz




41

Stomach. (b.d.). Pridobljeno s https://www.google.si/search?q=stomach&source= lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjT69GRnJHKAhXLFywKHTZfCxMQ_AUIBygB&biw=1280&bih=673#imgdii=8A3Lvfx8ZFCinM%3A%3B8A3Lvfx8ZFCinM%3A%3BqhkHS6LSaFVm1M%3A&imgrc=8A3Lvfx8ZFCinM%3A


https://www.google.si/search?q=stomach&source

Documents

Kako se ogreti s pomojo kemije - pef.uni-lj.si · V čašah pripravimo vodne raztopine natrijevega hidroksida, sladkorja in citronske kisline, v četrto časo pa pripravimo destilirano