ÓRATERV. Különböző koncentrációjú oldatok készítése. Oldatok hígítása, töményítése

Átírás

1 ÓRATERV Kémia óra Különböző koncentrációjú oldatok készítése. Oldatok hígítása, töményítése Öszeállította: Fodor Károlyné Képesítés: biológia-kémia szakos tanár Hely: Deák Ferenc Gimnázium, Fehérgyarmat Természettudományos laboratórium Elérhetőség: Tanóra időtartama: 90 perc

2 TARTALOMJEGYZÉK 1. Célok Szükséges anyagok: Szükséges eszközök: Munkavégzéshez szükséges előismeretek: A tanóra menete: feladat: /A feladat /B feladat: /C feladat: feladat: feladat: Megoldások: Módszertani javaslatok: Továbbfejleszthető lehetőségek: Felhasznált anyagok:

3 1. Célok komplex természettudományos szemléletmód kialakítása, kapcsolatteremtés más természettudományos tantárgyakkal: földrajz, biológia, fizika, matematika kutatás alapú gondolkodásmód kiterjesztése tanórán kívüli területekre: mindennapi háztartás, egészségügy, mezőgazdaság, illatszeripar, vegyipar, gyógyszeripar mindennapi életünkben használatos egyszerű és összetettebb oldatok töménységének, számszerű adatainak pontos értelmezése és ezek tudatos használata csoportmunka révén a precízség, pontosság, egymásra való odafigyelés gyakoroltatása laboratóriumban használatos munkaeszközök megfelelő alkalmazása, és balesetmentes használata megfelelő odafigyeléssel a baleset kivédésére való törekvés pl. üvegtörés esetén a feladatok megoldása révén a kapott eredmények komplex feldolgozása 2. Szükséges anyagok kristályos nátrium-klorid kristályos nátrium-karbonát desztillált víz 3. Szükséges eszközök 200 cm 3 főzőpohár 100 cm 3 főzőpohár üvegbot 100 cm 3 mérőhenger 100 cm 3 mérőlombik osztott pipetta üvegtölcsér 4 db körcimke periódusos rendszer 3 db 100 cm 3 -es folyadéküveg digitális mérleg 3

4 4. Munkavégzéshez szükséges előismeretek az élet oldatban létezik az oldatok összetételének megadása számszerű, egyezményes ismeretek segítségével a különböző koncentrációtípusok egymásba való átalakíthatásának módja, lehetőségei az oldatkészítés menete, az oldódást befolyásoló tényezők (fizikai hatás, hőmérséklet) kristályvíztartalmú vegyületekből történő oldatkészítés bevezetés: klorofill oldat készítése biológia órán, a következő videó megtekintése (hossza: 6 p 58): az oldat, mint összetett rendszer: OLDAT oldószer oldott anyag töménység m/m % (pl. g/g) V/V % (pl. dm 3 /dm 3 ) n/n % (mol/mol) [C]= n/v (pl. mol/dm 3 ) [C]= m/v (pl. g/dm 3 ) ρ = m/v (pl. g/cm 3 ) 4

5 5. A tanóra menete 1. feladat: 1/A feladat 80 g 5 tömeg %-os nátrium-klorid oldat készítése - Számítsuk ki, hogy az oldat készítéséhez hány g nátrium-kloridra és hány g vízre van szükség? Tehát szükségünk van...g nátriumkloridra és... g vízre. A víz sűrűsége 1 g/cm 3 tehát a... g víz térfogata... cm 3. Készítsük el az oldatot az alábbi eszközök segítségével! A... g nátrium-klorid a tálcán található, és digitális mérleggel lemérhető. üvegbot digitális mérleg mérőpohár mérőhenger 5

6 1/B feladat: Az elkészített 80 g 5 tömeg %-os nátrium-klorid oldat töményítése Oldjunk még fel az oldatban 2 g nátrium-kloridot! a) Hány tömeg%-os lett az új nátrium-klorid oldat? Tehát az új oldat... tömeg %-os. b) Hány n/n %-os lett az új oldat? Az új oldatban van... g nátrium-klorid és... g víz. Hány mol vizet és hány mol nátrium-kloridot tartalmaz az oldat? Tehát az oldatban van... mol víz,... mol nátrium-klorid, az oldat összesen...mol. Hány n/n %-os az oldat? Tehát az oldat... n/n %-os. 6

7 1/C feladat: Az elkészített oldat mérőhengerbe töltése, és térfogatának mérése Az oldat térfogata:... cm 3. Számítsuk ki, hogy az oldat hány mol/ dm 3 koncentrációjú. Tehát az oldat koncentrációja:... mol/ dm 3. Számítsuk ki az oldat sűrűségét! Az oldat térfogata:... cm 3, tömege:... g. Az oldat sűrűsége: Tehát az oldat sűrűsége:... g/ cm 3. Az oldatot öntsük át folyadéküvegbe, és az üveget lássuk el cimkével, amelyen tüntessük fel az oldat koncentrációját, és sűrűségét! Az általunk készített 6,01 tömeg %-os oldat sűrűsége: Irodalmi érték 1,042 g/ cm 3 Mért érték... g/ cm 3 Eltérés... Relatív hiba... Gondolkozzunk el, és gyűjtsük össze azokat a tényezőket, amelyek a mérés hibáit okozhatták. Hibaforrások:

8 2. feladat: Az előző feladatban elkészített 1,296 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-klorid oldatból készítsünk 100 cm 3 0,05 mol/ dm 3 koncentrációjú nátrium-klorid oldatot! Tehát az oldat elkészítéséhez szükségünk van... cm 3 nátrium-klorid oldatra. 1,296 mol/ dm 3 koncentrációjú Az mólos oldat elkészítése: A 100 cm 3 -es mérőlombikba osztott pipettával mérjük be az 1,296 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-klorid oldatból a számított térfogatot, majd desztillált vízzel öntsük fel a jelig. A mérőlombikot bedugva az oldatot rázzuk össze! Az elkészített oldatot öntsük át folyadéküvegbe (használjünk üvegtölcsért), és az üveget lássük el címkével, amelyre felírjuk 0,05 mol/ cm 3. osztott pipetta mérőlombik üvegtölcsér 8

9 3. feladat: Készítsünk 200 cm 3 0,3 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-karbonát oldatot, a rendelkezésünkre álló kristályos nátrium-karbonátból! a) Számítsuk ki, hogy az oldat elkészítéséhez hány g nátrium-karbonát szükséges? kristályos nátrium-karbonát Tehát az oldat elkészítéséhez szükségünk van... g nátrium-karbonátra. b) Magyarországon hol találkozunk kristályos nátrium-karbonáttal? Mi a hétköznapi neve? kristályos nátrium-karbonáttal borított terület Magyarországon 9

10 c)... g nátrium-karbonát mennyi kristályos nátrium-karbonátban található? 1 mol kristályos nátrium-karbonátban Na 2 CO 3 10 H 2 O van 1 mol Na 2 CO 3 Tehát az oldat elkészítéséhez szükséges... g Na 2 CO 3 10 H 2 O. Az oldat elkészítése: A számított mennyiségű kristályos nátrium-karbonát óraüvegen kimérve megtalálható. Ezt tegyük bele egy 100 cm 3 - es főzőpohárba, öntsünk rá kb cm 3 desztillált vizet! Üvegbottal addig kevergessük, míg feloldódik! Az oldatot öntsük át egy 200 cm 3 -es mérőlombikba (az üres főzőpoharat kevés desztillált vízzel öblítsük át, és ezt is töltsük bele a mérőlombikba), majd pipetta segítségével desztillált vízzel öntsük fel a mérőlombikot a jelig! A mérőlombikot dugjuk be, jól rázzuk össze, és a kész oldatot öntsük át cimkével ellátott folyadéküvegbe (használjunk üvegtölcsért)! Az így kapott oldatot eltehetjük későbbi használatra. 10

11 6. Megoldások 1. feladat: 1/A feladat: A nátrium-klorid tömege: 4 g A víz tömege: 76 g A víz térfogata: 76 cm 3 1/B feladat: a) m/m % = 7,317 b) n NaCl = 0,102 mol n H2O = 4,222 mol n/n % = 2,358 1/C feladat: A nátrium-klorid oldat térfogata 78,69 cm 3 = 0,07869 dm 3 [C] = 1,296 mol/ dm 3 ρ = 1,042 g/cm 3 Hibaforrások: - a számadatok kerekítési szabályainak nem megfelelő alkalmazása - az átöntések során bekövetkező térfogatveszteségek 2. feladat: Az oldat térfogata 38,5 cm 3 = 0,0385 dm 3 3. feladat: a) A nátrium-karbonát tömege 63,643 g. b) pl. Hortobágyon, Közép-Európa legnagyobb szikes pusztáján. Hétköznapi neve: sziksó vagy szóda. c) A kristályos nátrium-karbonát tömege 171,6 g. 11

12 7. Módszertani javaslatok ezt a feladatsort elvégeztethetjük bármelyik általános tantervű gimnáziumi osztályban (9. évfolyam). 3-4 fős kiscsoportokat alakítunk. a csoportmunka megkezdése előtt a tanár felhívja a figyelmet a balesetek elkerülésére, azok megelőzésére. A csoporttagok tisztázzák ki, miért felelős a kísérlet során. Figyeljék és egyben kövessék egymás munkafázisait. a tanár folyamatosan kíséri a munka menetét, ha szükséges, a csoportoknak segítséget nyújt. a munka befejeztével a csoportok először a hozzájuk legközelebb dolgozó csoport eredményeivel összevetik a sajátjukat, megbeszélik, hogyan és miért kapták azt az eredményt, majd tanári irányítással az egész csoport ellenőrzi a feladatot. a hibákat, bizonytalanságokat, tévedéseket tanár korrigálja, visszajelzést ad (feedback). a problémásabb feladatokat a füzetben rögzítik a tanulók. A tanár megfelelő módon jutalmazza a jól együtt dolgozó csoportokat. 8. Továbbfejleszthető lehetőségek ez a feladatsor nehezíthető a csoport szintjének illetve az érettségire- és felvételire készülő csoportoknak megfelelően. természettudományok iránt érdeklődő tanulóknak szakköri- és tehetséggondozási foglalkozásokon élményszerűbbé lehet tenni a feladatokat. bevonhatunk más természettudományos tárgyakat is azáltal, hogy különböző töménységű oldatokat készítünk, amelyeket további kísérletezésre, prezentációra is felhasználhatnak. 12

13 9. Felhasznált anyagok Irodalom: Dr. Siposné Dr. Kedves Éva - Horváth Balász - Péntek Lászlóné: Kémia 9. (Mozaik Kiadó) Irlanda Dezső - Dr. Orosz Ernőné: Kísérletgyűjtemény I-III. (Tankönyvkiadó) Dr. Büki András - Oláh Zsuzsa: Kémia 9. (Nemzeti Tankönyvkiadó) Képek: &szures_tipus_id= &szures_tipus_id= Tarsulasok_Magyarorszagon_III_emelt_szintu_anyag Videó: 13