Kémia: minden, ami körülvesz 5.modul: Gyakorlati feladatok: anyagok és tulajdonságaik
TARTALOM 5.modul: Gyakorlati feladatok: anyagok és tulajdonságaik...2 1. Sodium PolYacrylate egy polimer a babák egészségéért...3 2. természetes és mesterséges anyagok égése...3 3. Az anyagok felülete...6 1 1
5.MODUL: GYAKORLATI FELADATOK: ANYAGOK ÉS TULAJDONSÁGAIK Ebben a fejezetben számos, az Xperimania projekthez kapcsolódó kémiai kísérlettel, gyakorlati feladattal ismerkedhetnek meg, melyek elmélyítik a diákok ismereteit kémiai fogalmakról és tudományos folyamatokról. Az Xperimania projektet az Európai Petrolkémiai Szövetség (Appe) szervezte és az Európai Iskolahálózat koordinálta. A javasolt tevékenységek fontos témákat érintenek és segítenek megérteni a tudomány fogalmait, és lehetőség nyílik arra, hogy a diákok elsajátítsanak olyan fontos képességeket, mint kísérleti és adatgyűjtési készség. Ezek közé tantermi és laboratóriumi feladatok tartoznak, amit a tanár és a / diákjai végeznek el Az Xperimania projekt kísérleteivel a diákok remélhetőleg alaposabban megismerkednek a hétköznapi életükben szereplő anyagokkal és tulajdonságaikkal kapcsolatos tudományos kísérletekkel. Ebben a tanári útmutatóban 3 kísérleti példával ismertetjük meg a tanárokat az anyagokkal és tulajdonságaival kapcsolatban. A Kémia, minden ami körülvesz c. videóhoz szorosan kapcsolódó gyakorlatokat az óravázlatba is be lehet építeni. Ebben az útmutatóban szereplő három, az Xperimania projekthez kötődő kísérlet a Young EPCA Think Tank csapata válogatta össze és a legjobb került be a fenti videóba. Az Xperimania projekt további kísérleteit az alábbi honlapon találják: www.xperimania.net. 2 2
1. SODIUM POLYACRYLATE EGY POLIMER A BABÁK EGÉSZSÉGÉÉRT Kísérlet célja Link Pedagógiai célok Szükséges idő Annak kiderítése, hogy vajon a pelenkák miért tartják szárazon a csecsemők nadrágját. http://www.xperimania.net A diákok megfigyelik a pelenka összetételét, és azt, hogy hogyan reagál a vízre. 15 perc Anyagok 1 pelenka víz pohár spatula vízmérő edény mérleg a sodium polyacrylate tömegének méréséhez élelmiszerszínezék (nem kötelező) Folyamat Nyissuk szét a pelenkát és gyűjtsük a fehér port egy pohárba A fehér por megmérése Adjunk hozzá vizet és jegyezzük fel a térfogatát Ételszínező hozzáadása (opcionális) 3 Újabb mérés és annak megállapítása, mennyivel növekedett a por tömege Eredmények a diákok számára Tudományos folyamatokról megszerzett tudás Szárazanyag tartalom és a folyadék mennyiségének megmérése 3
Eredmények a diákok számára Tudományos folyamatokról megszerzett tudás Szárazanyag tartalom és a folyadék mennyiségének megmérése Adatok értelmezése. Tudományos kérdések feltevése Tudományos kísérletek elvégzése. Kémiai háttérinformációk elsajátítása. Polymerek: sodium polyacrylate. Víz Kémiai reakciók, melyek magukban foglalják a víz felszívódását. 2. TERMÉSZETES ÉS MESTERSÉGES ANYAGOK ÉGÉSE Kísérlet célja Link Pedagógiai célok Szükséges idő Természetes és mesterséges anyagok viselkedésének tanulmányozása az égés során. http://www.xperimania.net A diákok megvizsgálják a laborban a természetes és mesterséges anyagok égésének különbözőségét. 30 perc Anyagok természetes anyagok: pamut, gyapjú, selyem, vászon (2 cm-es csík) 4 mesterséges anyagok: nylon, orlon, műselyem, cellulóz acetát (2 cm-es csík) Bunsen égőr Folyamat Vágjunk le 4 cm széles sávot különböző természetes és mesterséges anyagokból, mint pl. ruhákból/ törölközőből/lepedőből/függönyből Gyújtsuk meg az anyagokat sorjában. 4
Folyamat Vágjunk le 4 cm széles sávot különböző természetes és mesterséges anyagokból, mint pl. ruhákból/ törölközőből/lepedőből/függönyből Gyújtsuk meg az anyagokat sorjában. Egy táblázatban foglaljuk össze az égések eredményei közti különbségeket tekintettel a: gyorsaságra, szagokra, hátrahagyott hamura, a láng színére. Eredmények a diákok számára Tudományos eljárás: A szálak tanulmányozása égés során. Adatok, eredmények értelmezése. Tudományos kérdések feltevése Tudományos kísérletek elvégzése Kémiai háttér: Égés Polimerek. Természetes és mesterséges anyagok. Kémiai reakciók beleértve a molekuláris oxigént. 5 5
3. AZ ANYAGOK FELÜLETE Kísérlet célja Link Pedagógiai célok Szükséges idő Annak megfigyelése, mi történik, ha olaj, víz és mosó/mosogatószer keveredik. http://www.xperimania.net Az anyagok szerkezetének tanulmányozása reakció közben 10 perc Anyagok 2 forró cső dugó víz olaj mosószer/mosogatószer mikroszkóp mérőedény Folyamat Két forró csőbe tegyen kb. 25-25 ml vizet. Tegyen az egyikbe dugót és rázza össze. Hagyja állni pár percig. Mi történik a keverékkel? Hol találkozik a víz az olajjal? Adjon néhány csepp mosogató/mosószert a másik forró csőbe. Nézzük meg, mi történik az olaj és a víz találkozásánál. Figyeljük meg alaposan pár percig, majd tegyünk dugót a forró csőbe, rázzuk fel, majd pár percig hagyjuk ismét állni. Mi történik a keverékkel? 6 Néhány cseppet tegyünk a keverékből mikroszkóp alá, és nézzük meg kicsi és közepes nagyításban. Ha problémás a mikroszkópot fókuszálni, adjunk hozzá egy csepp kék ételszínezőt, keverjük össze. Rajzoljuk és írjuk le, mit láttunk a mikroszkóppal. 6
Folyamat Két forró csőbe tegyen kb. 25-25 ml vizet. Tegyen az egyikbe dugót és rázza össze. Hagyja állni pár percig. Mi történik a keverékkel? Hol találkozik a víz az olajjal? Adjon néhány csepp mosogató/mosószert a másik forró csőbe. Nézzük meg, mi történik az olaj és a víz találkozásánál. Figyeljük meg alaposan pár percig, majd tegyünk dugót a forró csőbe, rázzuk fel, majd pár percig hagyjuk ismét állni. Mi történik a keverékkel? Néhány cseppet tegyünk a keverékből mikroszkóp alá, és nézzük meg kicsi és közepes nagyításban. Ha problémás a mikroszkópot fókuszálni, adjunk hozzá egy csepp kék ételszínezőt, keverjük össze. Rajzoljuk és írjuk le, mit láttunk a mikroszkóppal. Most hol találkozik a víz az olajjal hogy hozzáadtuk a mosogatószert? Mi történt az olaj mennyiségével, amikor érintkezett a vízzel? Mi képződött a felszínen ahol levegő érte a vizet? A felszínen ugyanúgy viselkednek a részecskék, mint a keverék közepén? Eredmények a diákok számára Tudományos folyamatok: Különböző folyadékok viselkedésének tanulmányozása azok keveredésekor. Adatok értelmezése. Tudományos kérdések feltevése. Tudományos kísérletek elvégzése. Kémiai és fizikai háttérismeret. 7 Folyamatok értelmezése. Víz polár anyag. Olaj nem polár anyag. Tisztítószer felületaktív anyag. 7