Wiadomości ogólne
- Czas trwania zajęć: 45 minut
- Pojęcia kluczowe:
- odczyn roztworu,
- odczyn obojętny,
- odczyn kwasowy,
- odczyn zasadowy,
- pH,
- wskaźnik pH,
- kwas,
- zasada.
- Hipoteza sformułowana przez uczniów:
- Wśród roztworów substancji z naszego otoczenia odczyn kwasowy mają np. roztwór wodny kwasu octowego oraz sok z cytryny.
- Wśród roztworów z naszego otoczenia możemy wyróżnić roztwory o odczynie kwasowym takie jak sok z pomarańczy czy sok wieloowocowy.
Doświadczenie
- Potrzebne materiały, przyrządy:
Sok z liści czerwonej kapusty, papierki lakmusowe, probówki, pipety Pasteura z PS, cytryna, Sprite, ocet, preparat do udrażniania rur, rękawice ochronne, okulary, szare mydło, mydło z napisem na opakowaniu "pH 5,5", proszek do pieczenia, kwasek cytrynowy, pomarańcza, sok wieloowocowy, proszek do prania, mleko, płyn do mycia naczyń, świeżo zaparzona kawa.
- Uwagi dotyczące BHP:
Doświadczenia należy wykonywać z zachowaniem odpowiednich środków bezpieczeństwa. Przed przeprowadzeniem doświadczenia zapoznaj się z ostrzeżeniami znajdującymi się na opakowaniu preparatu do udrażniania rur. W czasie eksperymentu używaj rękawic ochronnych i okularów.
- Zmienne występujące w doświadczeniu:
- zmienna zależna (co badamy?): odczyn roztworu,
- zmienna niezależna (co zmieniamy?): rodzaj roztworu,
- zmienna kontrolna (czego nie zmieniamy?): metody określania pH.
Instrukcja wykonania doświadczenia:
Zadanie A:
Przygotować 14 probówek. Wlać do nich kolejno:
- sok z cytryny,
- Sprite,
- ocet,
- kilka ziarenek preparatu do udrażniania rur rozpuszczonych w małej ilości wody,
- wiórki szarego mydła rozpuszczone w wodzie,
- wiórki mydła z napisem na opakowaniu "pH 5,5",
- proszek do pieczenia rozpuszczony w wodzie,
- kwasek cytrynowy rozpuszczony w wodzie,
- sok z pomarańczy,
- sok wieloowocowy,
- proszek do prania rozpuszczony w wodzie,
- mleko,
- płyn do mycia naczyń z małą ilością wody,
- świeżo zaparzoną kawę.
Przygotować 14 papierków lakmusowych. Na każdy z nich nanieść 3 krople jednego z roztworów i obserwować zmianę koloru papierka lakmusowego. Porównać kolor do kolorów umieszczonych na opakowaniu papierków lakmusowych i odczytać wartość pH.
Do każdej probówki dodać sok z czerwonej kapusty i obserwować zmianę koloru.
- Podsumowania doświadczenia:
- Czy rzeczy słodkie w smaku mają odczyn zasadowy, a kwaśne - odczyn kwasowy? Odpowiedzieć na przykładzie pH Coca-Coli. (Nie zawsze, np. Coca-Cola ma słodki smak i kwaśny odczyn).
- Który składnik preparatu do udrażniania rur ma największy wpływ na jego pH? (Wodorotlenek sodu)
- Dlaczego proszek do pieczenia ma odczyn zasadowy? (Zawiera wodorowęglan sodu).
- Dlaczego cola ma odczyn kwasowy? (Zawiera kwas fosforowy).
- Która z badanych substancji ma najniższe pH, a która najwyższe?
Podstawa programowa
- Cele, które zostaną osiągnięte w wyniku przeprowadzenia doświadczenia przez nauczyciela i uczniów pod kierunkiem nauczyciela:
a) wymagania ogólne – cele
- uczeń tłumaczy pojęcie odczynu roztworu;
- uczeń interpretuje wartość pH w ujęciu jakościowym (odczyn kwasowy, zasadowy, obojętny).
b) wymagania szczegółowe - treści nauczania
- uczeń wskazuje na zastosowania wskaźników, rozróżnia doświadczalnie kwasy i zasady za pomocą wskaźników;
- uczeń podaje przykłady naturalnych i syntetycznych wskaźników pH;
- wymienia rodzaje odczynu.
Materiały do pobrania
Słowniczek
EKSPERYMENT, prowadzony zgodnie z metodą naukową, rozumiany jest jako proces, w trakcie którego badacz, uczeń, wprowadza zaplanowaną zmianę jednego czynnika i bada, jakie ta zmiana przynosi rezultaty, uważając przy tym, by pozostałe czynniki pozostały niezmienne.
OBSERWACJA rozumiana jako zaplanowane gromadzenie faktów, bez wprowadzania jakichkolwiek ingerencji w badane zjawisko. W trakcie obserwacji nie występuje zmienna niezależna, ponieważ nie ingerujemy w badany proces.
Eksperyment i obserwacja są realizowane zgodnie z metodą naukową, a to oznacza:
Postawienie PYTANIA BADAWCZEGO - Pytanie może być zadane przez uczniów lub zaproponowane przez nauczyciela. Pozwala to ukierunkować myśli i skoncentrować się na badanym problemie, uświadamia, że badania naukowe są wynikiem zaplanowanego działania.Dobrze skonstruowane pytanie badawcze jest pytaniem otwartym - uczeń sam chce znaleźć na nie odpowiedź.
Kolejnym krokiem jest postawienie HIPOTEZY, czyli prawdopodobnej, przewidywanej i wymyślonej przez uczniów odpowiedź na pytanie badawcze. Pamiętajmy, że przed wykonaniem eksperymentu nie ma złych lub dobrych hipotez, każda, nawet najbardziej śmiała jest dopuszczalna.
Kolejny etap to określenie ZMIENNYCH:
- ZMIENNA NIEZALEŻNA czyli to, co zmieniamy.
- ZMIENNA ZALEŻNA czyli wielkość, którą będziemy mierzyć, obserwować.
- ZMIENNE KONTROLNE czyli wszystko to, co musi zostać niezmienne.
ZMIENNA ZALEŻNA to parametr mierzony podczas doświadczenia, zmieniający się w zależności od zmian ZMIENNEJ NIEZALEŻNEJ.
W doświadczeniu naukowym pojawiają się również PRÓBY KONTROLNE. Bez kontroli nie można jednoznacznie stwierdzić, czy wyniki doświadczenia są wiarygodne. Kontrola pozytywna to dodatkowa próba, którą przeprowadzamy identycznie, jak próbę badawczą, ale z użyciem takiego czynnika (jeśli jest znany), który na pewno wywołuje pożądany efekt. Z kolei kontrola negatywna to dodatkowa próba, ale bez użycia czynnika, o którym wiemy, że wywołuje badane zjawisko. Z założenia, wynikiem tej próby będzie brak zmiany mierzonego parametru. Nie w każdym układzie doświadczalnym da się zaplanować obie próby kontrolne.
Zajęcia z pytaniem problemowym zakładają dyskusję między uczniami na podstawie dodatkowych pytań lub przykładów dostarczonych przez nauczyciela. Zajęcia te kształcą umiejętność doboru i formułowania argumentów, słuchania osób o innym stanowisku oraz wyciągania wniosków. W wyniku dyskusji cenne byłoby wypracowanie stanowiska, by uczniowie przekonali się, że każda konstruktywna rozmowa powinna zakończyć się rzetelnym podsumowaniem.
Gry dydaktyczne wykorzystują czynnik zabawy, co wspomaga przyswajanie wiedzy przez uczniów. Gry rozwijają pomysłowość, aktywność, samodzielność, umiejętność pracy w grupie oraz uczą radzenia sobie z emocjami. Grając uczymy się przez działanie i przeżywanie. Sukcesem jest osiągnięcie celu, a nie wygrana z innymi, czy zajęcie pierwszego miejsca. Najważniejsza w grze jest dydaktyka. Wygrywać mają wszyscy.
Bibliografia
- Chemia w gimnazjum, WSiP, Z. Kluz, K. Łopata, Warszawa 1999.
- Chemia ogólna i nieorganiczna, Nowa Era, M. Litwin, Sz. Styka-Wlazło, J. Szymońska, Warszawa 2004.
