Zhodnocení
ZKONTROLUJTE ÚROVEŇ PŘ ÍRODOVĚDNÉHO CHÁPÁNÍ ŽÁK
ŮZkoumání
SHROMÁŽDĚTE DATA Z
POKUSŮZobecnění
JAKÉ DALŠÍ P
ŘÍBUZNÉOBLASTI LZE ZKOUMAT?
MODEL 5Z
Poznámky pro učitele
MODEL 5Z
CHEMICKÁ HOUPAČKA
CH EMIE
Část „Zapojení“ této záhady ukazuje rozpornou událost: žáci uvidí, jak se hmotnost papíru zmenšuje, a budou předpokládat, že s hořením
železa je to stejné. To můžete použít, aby byla lekce překvapivější a poutavější, a dodali tak žákům mo vaci zjis t, proč se to stalo.
Potvrzující bádání (úroveň 0): toto se odehrává během první fáze „Zkoumání“. Učitel vysvětlí, jak používat „Tahák pro vytváření vědeckého vysvětlení“ k vysvětlení chemické reakce, k níž dochází při hoření hořčíku.
Každý krok se vysvětlí:
» Zapište vaše pozorování.
» Vzpomeňte si na jakékoli relevantní vědecké myšlenky.
» Spojte tyto myšlenky s pozorováním.
» Pomáhá daná myšlenka vysvětlit vaše pozorování?
» Napište jasné a uspořádané vysvětlení.
Strukturované bádání (úroveň 1): dochází k němu během druhé fáze „Zkoumání“. Žáci pracují bez vedení učitele, aby vysvětlili, proč se hmotnost železa při hoření na vzduchu zvýšila. Používají k tomu „tahák“ a vedení z první fáze „Zkoumání“.
Vyřešení záhady: žáky vedou k vysvětlení myšlenky týkající se toho, jak se atomy přeskupují v chemických reakcích.
Instrukce, jak postavit váhy:
www.nuffi eldfounda on.org/prac cal-physics/
simple-balance-2
Šoumenství
TIPY, JAK VYUČOVAT A PREZENTOVAT TUTO ZÁHADU
PUZ VÝUKA DOVEDNOSTÍ POMOCÍ POSTUPNÉHO UVOLŇOVÁNÍ ZODPOVĚDNOSTI
Zdroje
32 Sledujte chemickou houpačku. Co se
stane s železem, které na ní je, v průběhu hoření?
Bylo to to, co jste očekávali? Proč?
Učitel spálí na vzduchu další kov, hořčík.
Vaše pozorování zapište.
Jaké jsou důkazy, že dochází k chemické reakci?
Jaké přírodovědné znalos , by mohly vysvětlit, co se v této chemické reakci děje?
Zapište vysvětlení, které vám poskytne učitel.
Použijte „Tahák pro vytváření vědeckého vysvětlení“, aby vám pomohl vysvětlit, proč se hmotnost železa hořením zvýší.
Úkol 1:
Co se stane, když nějaká látka hoří? Když zapálíte kousek papíru, bude pořád menší a menší: jeho hmotnost se sníží. Kam se ale ta ztracená hmotnost poděla?
Ztrácejí všechny látky hmotnost, když hoří?
Učitel vám vysvětlí, proč se hmotnost železa zvyšuje, když hoří. Je vaše vysvětlení správné? Pokud ne, vylepšete ho.
Úkol:
Zapojení
CO JE ZAJÍMAVÉ?
Zkoumání
CO SE DĚJE?
Zpracování
CO TO ZPŮSOBUJE?
Chemická houpačka
Uhlík je prvek, takže obsahuje pouze atomy uhlíku. Přemýšlejte o chemické reakci, která nastane, když hoří na vzduchu.
Úkol:
Zobecnění
CO JE PODOBNÉ?
Proveďte následující pokus a vysvětlete, co se stane s hmotnos kousku uhlíku, když hoří.
Úkol:
Zhodnocení
CO JSME POCHOPILI?
PRACOVNÍ LIST
OBOR(Y) Chemie.
TÉMATA UČIVA Prvky, sloučeniny, směsi.
VĚKOVÁ SKUPINA 12 až 15 let.
ČASOVÁ NÁROČNOST
Přibližná délka přípravy učitele:
15 min.
Přibližná doba ve třídě:
dvě 45 min. vyučovací hodiny.
BEZPEČNOST/DOHLED
Jídlo použité při jakémkoli laboratorním experimentu není určeno ke konzumaci.
Při používání mixéru je třeba opatrnost: ujistěte se, že je zásuvka vypnutá, dokud není mixér správně nastavený, a že je na něm víčko.
Při práci s horkým laboratorním sklem je zapotřebí opatrnost: používejte kleště nebo ochranné rukavice.
Upozornění: autoři tohoto učebního materiálu
PŘÍPRAVA A SEZNAM MATERIÁLŮ Pro demonstraci se zapojením učitele:
» Mixér
» Cereálie s přídavkem železa
» Silný magnet
» Projektor (je-li k dispozici) Pro žákovské zkoumání:
Poznámky:
Některé materiály (např. mixér) se dají najít v domácnos .
Neodymové magnety jsou účinnější, pokud jsou k dispozici. Lze je získat od dodavatelů vybavení pro přírodovědné vzdělávání. Při zacházení s těmito silnými magnety je zapotřebí opatrnos .
UČEBNÍ OKRUHY A CÍLE
» Žáci se budou učit o vlastnostech prvků (např.
železa).
» Žáci pochopí rozdíl mezi směsí a sloučeninou.
» Žáci budou testovat a pozorovat vlastnos směsí
Chroupat hřebíky
V čem je ta záhada?
Opravdu chroupeme hřebíky? Jak může být v našich cereáliích železo?
Záhada spočívá v tom, že učitel předvede před žáky, že ze vzorku cereálií je možné získat železné piliny.
» Kádinka
» Silný magnet
» Chemické váhy
» Lodičky na vážení
» Špachtle
» Zkumavka
» Kleště
» Bunsenův kahan
» Třecí miska a tlouček
» Železné piliny
» Síra
» 1,0 M HCl
3 4 Věřili byste, kdybych vám řekl, že dokážu
zviditelnit neviditelné?
» Učitel třídě řekne, že dokáže pomocí „kouzelné hůlky“ (magnetu) oddělit a zviditelnit určitou přísadu v cereáliích.
» Učitel smísí dva šálky cereálií s vodou. Potom nechá tuto směs dvě minuty odstát a zamíchá ji velmi silným magnetem (neodymovým, pokud je k dispozici). Je možné použít projektor, aby byla demonstrace jasně vidět.
» Žáci užasnou, když na magnetu uvidí maličké šedé částečky.
» Některé cereálie obsahují jako minerální doplněk železo. To je ve formě železného prášku a je možné oddělit ho ze suspenze rozdrcených cereálií ve vodě magnetem. Tato rozporná událost má ukázat, že cereálie jsou směsi různých látek, které jsou smíchané dohromady, ale nikoli chemicky zkombinované.
» Lidský žaludek obsahuje silnou kyselinu chlorovodíkovou, která dokáže zoxidovat železo na železité ionty. Ty se pak oddělí a vstřebají se do krve. Tam se používají k transportu kyslíku po těle.
Jak naše tělo toto železo tráví?
Myslíte si, že toto železo bude putovat naším trávicím traktem stejně, jako například železný hřebík?
» Brainstormujte nápady, jak by mohlo tělo toto železo strávit.
» Přidejte 10 ml 1,0M HCl ke 100 ml roztoku s cereáliemi, abyste tak simulovali žaludeční kyselinu. Zahřejte v kádince s horkou vodou.
» Po přidání HCl kyselina zoxiduje železo na železité ionty, které už magnet nepřítahuje. Po přidání roztoku NaSCN (thiokyanátu sodného) by se měl roztok zabarvit červeně, a m potvrdit přítomnost těchto iontů.
Srovnání směsí a sloučenin (1):
Žáci musejí připravit své vlastní vzorky směsí a sloučenin pomocí poskytnutých materiálů a vybavení.
Až žáci dokončí zkoumání, měli by být schopní určit různé vlastnos směsí a sloučenin:
» Směs železa a síry. Železo lze stále oddělit magnetem (prvek si ponechává své vlastnos ).
» Sloučenina železa a síry. Směs se zahřeje, aby vznikl sulfi d železnatý. Železo už magnetem oddělit nelze (sloučenina má nové vlastnos ).
Srovnání směsí a sloučenin (2):
Žáci mohou dostat různobarevné plastové kos čky (např. Lego). Každá barva představuje jiný prvek.