Brzi i žestoki

štoperica

Ishodi učenja:

  • napisati izraz za brzinu kemijske reakcije (A, B, C, D)
  • povezati brzinu trošenja reaktanta ili brzinu nastajanja produkta s brzinom kemijske reakcije (A, B, C, D)
  • opisati utjecaj temperature na brzinu kemijske reakcije (B, E)
  • opisati utjecaj koncentracije na brzinu kemijske reakcije (B)
  • opisati utjecaj katalizatora na brzinu ukupne kemijske reakcije (C)
  • opisati utjecaj veličine čestica na brzinu kemijske reakcije (D, E)

 

*U zagradama su navedena slova koja označavaju aktivnosti ovog scenarija poučavanja, a njihovom se realizacijom doprinosi ostvarenju dotičnog ishoda.

 

 

Opis aktivnosti

A Koliko su brze kemijske reakcije?

Učenici su uglavnom upoznati s uređajima za mjerenje brzine, npr. automobila, ali uređaji za mjerenje brzine kemijskih reakcija su im nepoznati. Ako u školi imate kolorimetar, možete napraviti pokus u kojem ćete mjeriti brzinu kemijske reakcije. Većina današnjih kolorimetara ima mogućnost povezivanja s računalom pa se podatci potrebni za crtanje grafova mogu automatski prikupiti. Unaprijed pripremite baždarnu krivulju na temlju koje će učenici moći povezati kako apsorbancija (ili transmitancija) ovisi o koncentraciji otopljene tvari u otopini. Važno je da učenici uoče poveznicu između brzine reakcije i promjene koncentracije. Posebno istaknite razliku između brzine prirasta koncentracije sudionika reakcije i prosječne brzine reakcije. Ako nemate u školi kolorimetar ili spektrofotometar, možete se poslužiti simulacijom pokusa na mrežnim stranicama , čime ćete si olakšati izvođenje aktivnosti B. Učenicima koji pokazuju veći interes za temu predložite neku kemijsku reakciju čiju bi brzinu željeli ispitati i osmisliti kako bi izveli taj pokus. Predložite im i mjerenje brzine u nekome drugom znanstvenom području, npr. kako biolozi mjere brzinu rasta mikrobiološke populacije.

 

 Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Učenicima s teškoćama u učenju pripremite jasne smjernice što trebaju pratiti u zadatku. Za grafove koje trebaju nacrtati uparijed im pripremite milimetarski papir s nacrtanim osima i jasno navedenom podjelom.

 

 

B Koliko brzo izbjeljuje varikina?

Za ispitivanje utjecaja temperature i koncentracije reaktanata na brzinu kemijske reakcije možete izvesti reakciju izbjeljivanja prehrambene boje varikinomKemikalije za ovaj pokus lako su dostupne u trgovinama. Još jedan mogući pristup za ispitivanje utjecaja temperature i koncentracije reaktanata na brzinu reakcije jest upotreba simulacije mjerenja brzine kemijske reakcijeDodatni prijedlog pokusa kojim možete ispitati utjecaj koncentracije ili temperature na brzinu kemijske reakcije možete vidjeti u ispitnom katalogu za državnu maturu iz kemije – Pokus 17. Ovisnost brzine reakcije o temperaturi i koncentraciji reaktanata. Učenici koji žele znati više na temelju rezultata pokusa određivanja brzine reakcije pri različitim početnim koncentracijama mogu odrediti red reakcije. Osim u programu Microsoft Excel, rezultate mogu grafički prikazati i u programu MagicPlot.

 Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Za učenike a oštećenjem vida prilagodite preglednik, primjerice u pregledniku Google Chrome.

 

 

C Ideš mi na jetra!

Ispitivanje utjecaja katalizatora na brzinu ukupne kemijske reakcije može se organizirati i kao niz pokusa koje učenici mogu napraviti kod kuće. Npr. svježa jetra mogu katalizirati reakciju raspada vodikova peroksida. Obje su kemikalije vrlo lako dostupne i učenici mogu ispitati kako se mijenja brzina raspada vodikova peroksida u odnosu na volumen razvijenog kisika u određenom vremenu. Osim jetra, kao katalizator mogu upotrijebiti i celer, krumpir, kvasac, kalijev permanganat (otopina kalijeva permanganata za vodene kozice), a za usporedbu mogu iskušati i utjecaj kuhanih jetra na brzinu raspada vodikova peroksida.

Pokus izvode tako da na dno tanke i visoke čaše stave malu količinu deterdženta i katalizator, a zatim dodaju otopinu vodikova peroksida i mjere do koje će se razine čaša napuniti pjenom u određenom vremenu. Vodikov peroksid mogu nabaviti u ljekarni (3 %-tni) ili u trgovinama s kozmetikom (9 %-tni).
Svoje rezultate mogu napisati u obliku članka i postaviti u Google učionicu. Prikupljene materijale možete iskoristiti za izdanje online časopisa ili bloga u WordPressu , gdje se osim predstavljanja različitih enzimatskih reakcija koje nam pomažu u životu posjetiteljima može omogućiti i igranje videoigre o enzimimaVažno je naglasiti da se upotrebom katalizatora mijenja mehanizam reakcije, tj. reakcijski put. Energija aktivacije u reakcijskom putu koji se odvija uz pomoć katalizatora niža je u odnosu na energiju aktivacije u reakcijskom putu bez katalizatora, pri čemu su reaktanti i konačni produkti u oba reakcijska puta isti.

 Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Za učenike a oštećenjem vida prilagodite preglednik, primjerice u pregledniku Google Chrome.

 

 

D Brzo jedno piće!

Veličina i pokretljivost čestica vrlo su važne za brzinu kemijske reakcije. Izrada osvježavajućeg napitka otapanjem šumeće tablete u vodi pruža mogućnost ispitivanja utjecaja navedenih čimbenika na brzinu kemijske reakcije. Dobro je da prije istraživanja učenici znaju za koju reakciju mjere brzinu, tj. do koje kemijske reakcije dolazi pri otapanju šumeće tablete. U tu svrhu možete ih uputiti da pogledaju videozapis napravljen u sklopu natjecanja Školski laboratorij. Time možda ohrabrite nekog učenika da se i sam okuša u sudjelovanju u sličnim popularizacijskim projektima. Predložite učenicima da ispitaju kako će dijeljenje tablete na manje dijelove utjecati na brzinu njezina otapanja. Npr. hoće li dijeljenje tablete na dva dijela dvostruko ubrzati pripremu pića? Za navedeni pokus dovoljno je pripremiti šumeće tablete, npr. multivitaminske, vodu i plastične čaše. Istraživanje učenici mogu napraviti i kod kuće, a razinu izvedbe pokusa možete im prepustiti da je sami predlože. Većina učenika odluči se samo na mjerenje vremena potrebnog da se tableta otopi do kraja, no za kvalitetniji izračun brzine kemijske reakcije neki učenici će npr. mjeriti razliku u masi tijekom reakcije (uslijed oslobođenog ugljikova(IV) oksida). Takve kreativne prijedloge treba poticati. Štoviše, možete im predložiti da pronađu uvjete u kojima će se tableta najbrže otopiti u vodi. Rezultate obavezno trebaju prikazati grafički i unutar grafa označiti kakva je matematička ovisnost brzine reakcije o kontroliranoj varijabli.

 Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama.

 

 

Za učenike koji žele znati više 

Kinetička teorija plinova obrađuje se u nastavi fizike u 2. razredu srednje škole. No učenici često znaju potpuno odvojeno promatrati kemijsku kinetiku od gradiva koje uče na nastavi fizike. Kako bi iz što više aspekata sagledali iste pojave, možete im omogućiti nastavu temeljenu na istraživanju uz podršku IKT tehnologije. Prijedlog takva načina rada i potrebne simulacije možete pronaći na mrežnoj stranici Chemistry – PhET Simulations. Sličnu mogućnost nudi i mrežna stranica Go-Lab, gdje učenicima možete i pripremiti vlastiti materijal za nastavu temeljenu na istraživanju, i to na hrvatskome jeziku. Učenici pritom mogu postavljati svoje hipoteze, a zatim ih istraživanjem i provjeriti.

 

 

Dodatna literatura, sadržaj i poveznice:

Dodatna pojašnjenja pojmova možete potražiti na relevantnim mrežnim stranicama Google znalac, Struna (Hrvatsko strukovno nazivlje), Hrvatska enciklopedija  i sl.

  1. Ivančić, Đ., Stančić, Z. (2015): Razlikovni pristup u inkluzivnoj školi. U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 159203.). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.
  2. Sekušak-Galešev, A., Stančić, Z., Igrić, Lj. (2015): Škola za sve, razvrstavanje učenika i čimbenici poučavanja. U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 203249.). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.
  3. Matej Đurković (2017. ): Brzina kemijskih reakcija.
  4. Sikirica, M (2003): Metodika nastave kemije, Zagreb, Školska knjiga.
  5. Sikirca, M(2011): Zbirka kemijskih pokusa za osnovnu i srednju školu, Zagreb, Školska knjiga.

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica zadnji put utvrđena 13.12.2016.

 

Primijenili ste ovaj scenarij poučavanja u nastavi? Recite nam svoje mišljenje popunjavanjem upitnika na ovoj poveznici
Creative Commons licenca
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna. Prilikom korištenja ovog djela trebate označiti autorstvo djela na ovaj način: CARNET (2017) e-Škole scenarij poučavanja ˝(upisati naslov scenarija poučavanja)˝, https://scenariji-poucavanja.e-skole.hr/.

Informacije o scenariju

Predmet:
Razred: ,

Razina izvedbene složenosti: napredna

Korelacije i interdisciplinarnost:

- Biologija
- Fizika
- Matematika
- Engleski jezik
- Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije


Savjete i upute za primjenu digitalnih alata u nastavi pronađite
na e-Laboratoriju. e-Laboratorij logo