Opracowały: Pod kierunkiem

Transkrypt

1 PROGRAM ZAJĘĆ POZALEKCYJNYCH Z CHEMII Opracowały: Monika Górska - PG 31 Marzanna Rutkowska - PG 7 Barbara Wawrusiewicz - PG 20 Pod kierunkiem P. Izabeli Popławskiej Białystok, maj 2007 r.

2 Program zajęć pozalekcyjnych z chemii jest wynikiem pracy zespołu nauczycieli w trakcie trwania kursu:,, Ciekawe doświadczenia chemiczne - konstruowanie programu zajęć pozalekcyjnych prowadzonego przez Izabelę Popławską. Został on opracowany z uwzględnieniem przeprowadzonych doświadczeń laboratoryjnych. CELE: I. Rozwijanie u uczniów postawy osobistego zaangażowania w ochronę środowiska naturalnego najbliższego otoczenia poprzez: ocenianie przydatności wody w oparciu o zbadane wskaźniki; analizowanie czynników wpływających na zanieczyszczenia wody; określenie sposobów ochrony wody przed zanieczyszczeniami; rozwijanie umiejętności współpracy w grupach; kształtowanie logicznego myślenia; umiejętność dzielenia się wiedzą. II. Rozwijanie i pogłębianie wiedzy chemicznej u uczniów poprzez: wyrabianie nawyku przestrzegania przepisów BHP; kształtowanie umiejętności przeprowadzania doświadczeń chemicznych z wykorzystaniem instrukcji; rozwijanie umiejętności obserwacji i wyciągania poprawnych wniosków; doskonalenie umiejętności wyszukiwania potrzebnych informacji z różnych źródeł i ich praktyczne zastosowanie; zastosowanie wiedzy teoretycznej do przeprowadzania doświadczeń chemicznych; zapoznanie uczniów z wybranymi metodami badania wody; rozwijanie zainteresowania chemią jako nauką przydatną w praktyce. 2

3 1. Zajęcia te a) mają uczyć: - obserwacji i wyciąganie właściwych wniosków, - pisania równań reakcji chemicznych, - dokładności i systematyczności, - logicznego myślenia; b) pozwalają uczniom poznać: - nowe substancje chemiczne, - sprzęt i szkło laboratoryjne, - różne metody pracy; c) umożliwiają uczniom: - zdobycie umiejętności posługiwania się sprzętem laboratoryjnym, - poznanie problemu degradacji środowiska i konieczności jej przeciwdziałania, - samodzielne eksperymentowanie. 3

4 3. Program zajęć pozalekcyjnych l.p. Temat zajęć Realizowane treści Pomoce dydaktyczne Osiągnięcia ucznia 1 Organizacja zajęć - zapoznanie z celami i programem pracy koła z uwzględnieniem propozycji uczniów - określenie zasad współpracy kontrakt - zapoznanie uczestników z regulaminem pracowni chemicznej, przepisami BHP oraz zasadami udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach - kartki papieru - regulamin pracowni - instrukcje udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach - uczeń zna regulamin, przepisy BHP, zasady udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach oraz tematykę zajęć 2 Szkło - zapoznanie się ze pipety, biureta, kolby - uczeń zna laboratoryjne sprzętem i szkłem stożkowe, płaskodenne, podstawowe młodego chemika laboratoryjnym okrągłodenne, zastosowanie sprzętu probówki, cylinder i szkła miarowy, zlewki, laboratoryjnego szkiełko zegarkowe, krystalizator, bagietka, moździerz z tłuczkiem, waga, lejki, tryskawka 4

5 3 Sporządzanie - przypomnienie - kolba miarowa, - umie sporządzić roztworów o wiadomości o stężeniu cylinder, pipety, roztwory o określonym procentowym nasadki, zlewki, waga, określonym stężeniu stężeniu - wprowadzenie szkiełko zegarkowe, procentowym i pojęcia mola i stężenia - roztwór HCl molowym molowego - stały NaOH, NaCl - umie sporządzić - wprowadzenie wzoru roztwory o na stężenie molowe określonym stężeniu - sporządzanie przez rozcieńczenie roztworów HCl, NaOH - uczeń potrafi o wybranych rozwiązywać proste stężeniach zadania na C p i C m 4 Reakcje Przykładowe reakcje: - roztwory: HCl, NaOH, - uczeń potrafi chemiczne: - reakcja HCl z NaOH Mg, CuSO 4 otrzymać sole trzema zobojętnianie, - reakcja Mg z HCl - oranż metylowy, sposobami reakcja metalu z - reakcja CuSO 4 z fenoloftaleina - określa właściwości kwasem, strącanie NaOH - probówki fizyczne substancji - tabela użytych w reakcji rozpuszczalności - na podstawie obserwacji przeprowadzonych doświadczeń i formułuje wnioski 5

6 - potrafi pisać równania reakcji chemicznych cząsteczkowo i jonowo - zna pojęcia: reakcji zobojętniania, strącania i wymiany - umie korzystać z tabeli rozpuszczalności 5 Badanie - określanie barwy, - woda z różnych ujęć - uczeń potrafi wskaźników zapachu, - termometr, zlewki, określić i ocenić fizycznych wód przezroczystości, skala wzorców barwy i podstawowe powierzchniowych temperatury, mętności mętności właściwości fizyczne wody wód pobranych z różnych ujęć 6

7 6 Badanie wskaźników chemicznych wód - ph roztworu - kwasowość, zasadowość i twardość wód powierzchniowych - wykrywanie żelaza, chlorków, azotanów (III) w wodzie - woda z różnych ujęć - roztwór 0,05 M NaOH - roztwór 0,1 M HCl - winian sodowopotasowy - cylindry Nesslera o pojemności 100 ml - roztwór 5% siarczanu(vi) sodu - rodanek amonu - 3% woda utleniona - 1% chlorowodorek hydroksyloaminy - roztwór buforowy 0,01M EDTA - wskaźniki chemiczne: oranż metylowy, fenoloftaleina, czerń eriochromowa T - uczeń potrafi wykryć obecność jonów: żelaza(ii), chlorkowych i azotanowych(iii) oraz określić kwasowość, zasadowość i twardość badanych próbek wód - uczeń umie określić klasę czystości wody - uczeń potrafi ocenić stopień zagrożenia środowiska na podstawie oznaczonych wskaźników - uczeń potrafi wyjaśnić znaczenie badanych jonów w wodzie 7 Analiza jakościowa - wykrywanie wybranych kationów i - szkło laboratoryjne: probówki, statyw, - uczeń potrafi przeprowadzać anionów w wybranych pipety, nasadki, kolby reakcje substancjach miarowe, szkiełko charakterystyczne, stosowanych w życiu zegarkowe, lejki, pozwalające na codziennym tryskawki zidentyfikowanie - roztwory: KSCN, badanych jonów w nas.feso 4, H 2 SO 4, próbce HClO 4, HNO 3, NaOH, 7

8 AgNO 3, NaH 2 PO 4, BaCl 2, FeSO 4, (C 6 H 5 ) 2 NH, (NH 4 ) 2 C 2 O 4, inne sole zawierające następujące jony: K +, Ca 2+, NH + 4, Na +, Mg 2+, SO 2-4, NO - 3, Cl -, odczynnik Nesslera - wybrane substancje stosowane w życiu codziennym np.: proszek do pieczenia, proszek do prania, ocet itd. Analiza ilościowa może być wykonana według instrukcji podanej w załączniku I. Analizę jakościową proponujemy przeprowadzić na podstawie tabeli rozpuszczalności według własnego uznania. W załączniku II przedstawiamy kilka propozycji wykrycia wybranych jonów. 8

9 Tytuł: OZNACZANIE BARWY. ZAŁĄCZNIK I DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: 100 cm 3 badanej wody, seria wzorców barwy.. Sprzęt: cylinder Nesslera o pojemności 100cm 3 Obliczenie wyników: Barwę wody obliczyć ze wzoru: Przebieg doświadczenia: Do cylindra Nesslera nalać 100 cm 3 badanej wody, wstawić do komparatora i przez porównanie dobrać ze skali wzorzec odpowiadający barwie badanej wody. a 100 X = [ mgpt/dm 3 ] V Gdzie: a odczytana na skali wzorców barwa próbki w mgpt/dm 3 V objętość badanej wody w cm 3. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 9

10 Tytuł: OZNACZANIE MĘTNOŚCI. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: seria wzorców mętności, 500 ml badanej wody. Sprzęt: Butelki z korkiem doszlifowanym o pojemności 0,5 litra. Przebieg doświadczenia: Do butelki o pojemności 0,5 litra nalać dobrze wymieszaną wodę i porównać ją ze skalą wzorców. Obliczenie wyników: Mętność wody wyliczyć ze wzoru: a 500 X = [ mg SiO 2 /dm 3 ] V Gdzie : a - mętność wody odczytana ze skali wzorców w mg/dm 3 V - objętość badanej wody w cm 3 Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak! 10

11 Tytuł: OZNACZANIE ZAPACHU. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: 500ml badanej wody. Sprzęt: 500 ml butelka z korkiem. Przebieg doświadczenia: 0,5 litra wody wlać do butelki o pojemności 1 litra, zamknąć korkiem i gwałtownie wymieszać, szybko otworzyć i natychmiast wąchać przy wylocie z butelki. Podawanie wyników: Wyniki podaje się symbolami np.: Z1R : Z2G Z zapach został wykonany w temperaturze pokojowej R zapach roślinny G zapach gnilny S zapach specyficzny 1, 2, 3 intensywność natężenia zapachu Skala intensywności zapachu: Natężenie Wyczuwalność zapachu Określenie zapachu Brak Bardzo słaby Słaby Wyraźny Silny Bardzo silny trudno wyczuwalny łatwo wyczuwalny dyskwalifikujący wodę do picia dyskwalifikujący wodę do picia i potrzeb gospodarczych pełna dyskwalifikacja wody do celów gospodarczych Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 11

12 Tytuł: OZNACZANIE KWASOWOŚCI. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: wodorotlenek sodowy 0,05 mol/dm 3, winian sodowo-potasowy, oranż metylowy, fenoloftaleina Sprzęt: biureta, 250ml butelka z korkiem. Przebieg doświadczenia: Odmierzyć 100cm 3 badanej wody do butelki, dodać 10 kropel fenoloftaleiny i kilka kropel winianu sodowopotasowego, po czym miareczkować roztworem 0,05 mol/dm 3 wodorotlenku sodowego do słabo różowego zabarwienia nie znikającego przez 3 minuty. Obliczanie wyników: Kwasowość ogólną obliczyć ze wzoru: 50 a X og = [ mval/dm 3 ] V Gdzie: a ilość roztworu wodorotlenku sodowego zużyta do miareczkowania próbki wody wobec fenoloftaleiny V objętość badanej wody. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 12

13 Tytuł: OZNACZANIE ZASADOWOŚCI. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: kwas solny 0,1 mol/dm 3, fenoloftaleina Sprzęt: kolby stożkowe o pojemności 250 cm 3, biureta. Przebieg doświadczenia: Do kolby stożkowej odmierzyć 100 cm 3 badanej wody, dodać 5 kropel fenoloftaleiny i jeśli roztwór zabarwi się, na różowo miareczkować roztworem 0,1 mol/dm 3 kwasu solnego do zaniku zabarwienia. Obliczenie wyników: Zasadowość wobec fenoloftaleiny obliczyć ze wzoru: Vp 100 Zp = [ mval/dm 3 ] V Gdzie: Vp - objętość kwasu solnego zużytego do miareczkowania próbki wody wobec fenoloftaleiny V - objętość wody wziętej do badania. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 13

14 Tytuł: OZNACZANIE TWARDOŚCI. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: 0,1 mol/dm 3 HCl, 0,01 mol/dm 3 EDTA, chlorowodorek hydroksylaminy 1% (NH 2 OH HCl), czerń eriochromowa T, siarczan sodowy 5%, roztwór buforowy, Sprzęt: kolby stożkowe o pojemności 250 cm 3, biureta, pipeta Przebieg doświadczenia: Do kolby stożkowej o pojemności 250cm 3 odmierzyć 50cm 3 badanej wody. Dodać 1 cm 3 roztworu buforowego, 1cm 3 roztworu hydroksylaminy, kilka kropel siarczanu sodowego oraz odrobinę czerni eriochromowej T i szybko miareczkować roztworem wersenianu do zmiany zabarwienia z winno-czerwonego na niebieski. Obliczenie wyników: a 0, X = [ mgcaco 3 /dm 3 ] V Gdzie : a ilość wersenianu użyta do miareczkowania v objętość badanej wody. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 14

15 DOŚWIADCZENIE Tytuł: OZNACZANIE CHLORKÓW METODĄ MOHRA Potrzebne odczynniki: nadtlenek wodoru 30%, 10% chromian potasu, 0,0286 mol/dm 3 azotan srebrowy Sprzęt: kolby stożkowe o pojemności 250 cm 3, biureta, pipeta Przebieg doświadczenia: Do kolby stożkowej o pojemności 300 cm 3 odmierzyć 100 cm 3 badanej wody, dodać 0,5 cm 3 nadtlenku wodoru i 1 cm 3 roztworu chromianu potasowego. Miareczkować mianowanym roztworem azotanu srebrowego do zmiany zabarwienia z żółtego na brunatne. Obliczenie wyników: Zawartość chlorków obliczyć ze wzoru : a 1000 X = [ Cl - mg/dm 3 ] V Gdzie : a objętość azotanu srebrowego zużyta do zmiareczkowania v objętość badanej próbki. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 15

16 Tytuł: OZNACZANIE ŻELAZA. DOŚWIADCZENIE Potrzebne odczynniki: badana woda, cylindry Nesslera o pojemności 100 cm 3, kwas solny 1:1, rodanek amonowy, 3% nadtlenek wodoru Sprzęt: seria wzorców żelaza, pipeta. Przebieg doświadczenia: Do cylindra Nesslera nalać dobrze wymieszanej wody, dodać 10 cm 3 kwasu solnego, 0,5 cm 3 nadtlenku wodoru i wymieszać. Po upływie co najmniej 5 minut dodać 5 cm 3 rodanku amonowego i natychmiast porównać ze skalą wzorców. Obliczenie wyników: Zawartość żelaza trójwartościowego obliczyć ze wzoru: a 1000 X = [ mg Fe/dm 3 ] V Gdzie : a zawartość żelaza w badanej próbie na podstawie skali, V objętość badanej wody. Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 16

17 DOŚWIADCZENIE Tytuł: OZNACZANIE AZOTANÓW (III) Potrzebne odczynniki: badana woda, kwas sulfanilowy, -naftyloamina, 2-molowy octan sodowy Sprzęt: seria wzorców azotanów (III), pipeta. Przebieg doświadczenia: Do cylindrów Nesslera nalać 100 cm 3 badanych wody dodać 1 cm 3 kwasu sulfanilowego, wymieszać, pozostawić na 5 min. Dodać 1 cm 3 -naftyloaminy i 1 cm 3 octanu sodowego, wymieszać i po 10 min porównać ze skala wzorców. Obliczanie wyników: Zawartość azotu azotanowego (III) obliczyć według wzoru: a 1000 x = [mg NO 2 - /dm 3 ] v Gdzie: a - zawartość azotu azotanowego (III) w próbce według skali wzorców v - objętość wody Uwagi BHP: Nie próbować odczynników na smak. 17

18 ZAŁĄCZNIK II RODZAJ JONU ODCZYNNIKI WYKRYWANIE JONÓW OBSERWACJE Cl - Azotan (V) srebra (I) Serowaty biały NO 3 - Siarczan (VI) żelaza (II) Kwas siarkowy (VI) Brunatna obrączka NO 3 - Difenyloamina Ciemnoniebieskie zabarwienie SO 4 2- Chlorek baru Biały osad Na + świeca Żółta barwa płomienia K + Stężony kwas chlorowy (VII) Biały osad NH 4 + Wodorotlenek sodu Wydzielający się gaz o ostrym zapachu Mg 2+ Diwodorofosforan (V) sodu Biały osad Ca 2+ Szczawian amonu Biały osad 18