Temat: Stężenie procentowe roztworu – sporządzanie roztworów w praktyce

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

V. Woda i roztwory wodne. Uczeń:

7) wykonuje obliczenia z zastosowaniem pojęć: rozpuszczalność, stężenie procentowe (procent masowy), masa substancji, masa rozpuszczalnika, masa roztworu, gęstość roztworu (z wykorzystaniem tabeli rozpuszczalności lub wykresu rozpuszczalności).

Ogólny cel kształcenia

Uczeń rozwiązuje zadania tekstowe na stężenie procentowe roztworu

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• obliczać stężenie procentowe roztworu na podstawie jego masy lub masy rozpuszczalnika i masy substancji rozpuszczonej;

• szacować masę roztworu na podstawie stężenia procentowego roztworu i masy substancji rozpuszczonej;

• określać masę substancji rozpuszczonej na podstawie stężenia procentowego i masy roztworu.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone;

• sprzęt, szkło laboratoryjne oraz odczynniki do obserwacji.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej prezentację „Etapy rozwiązywania zadania” przedstawiającą etapowe rozwiązanie zadania.

2. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy i informuje, że będą wykonywali doświadczenie według instrukcji opisanej w abstrakcie. Może każdej grupie wskazać inne roztwory do przygotowania, podając wielkości, np. 130 g roztworu 5%; 140 g roztworu 3%.

3. Prowadzący zajęcia podaje uczniom kolejno zadania do rozwiązywania, prosząc chętnych do tablicy (przykłady zadań opisane w komentarzu metodycznym).

4. Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

2. Wskazany przez nauczyciela uczeń podsumowuje lekcję, opowiadając, czego się nauczył i jakie umiejętności ćwiczył.

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

Komentarz metodyczny

Przykładowe zadania do rozwiązywania na lekcji:

Zadanie 1.

Ile gramów soli kuchennej i ile wody należy wziąć, aby otrzymać 300 g roztworu 5%?

Dane:
mIndeks dolny r_r – 300g
CIndeks dolny p_p – 5%

Szukane:
mIndeks dolny w_w – ?
mIndeks dolny s_s – ?

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}}\times 100\%$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}=\frac{{\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}\times {\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}}{100\%}=\frac{5\%\times 300\mathrm{g}}{100\%}=15\mathrm{g}$

mIndeks dolny w_w = mIndeks dolny r_r - mIndeks dolny s_s = 300g – 15g = 285g

Odp. Aby otrzymać 300 g roztworu 5% trzeba wziąć 285 g wody i 15 g soli.

Zadanie 2.

Ile gramów substancji należy rozpuścić w 400 g wody, aby otrzymać roztwór 20%?

Dane:
mIndeks dolny w_w – 400g
CIndeks dolny p_p – 20%

Szukane:
mIndeks dolny s_s – ?

100g roztworu zawiera 20 g substancji
(400g + X) roztworu zawiera Xg substancji

(400g + X) x 20g = 100g x X
8000gIndeks górny 2² + 20g x X = 100g x X
20g x X - 100g x X = -8000 gIndeks górny 2²
X(20g - 100g) = -8000 gIndeks górny 2²

$\mathrm{X}=\frac{-8000{\mathrm{g}}^2}{\left(20\mathrm{g}-100\mathrm{g}\right)}=\frac{-8000{\mathrm{g}}^2}{-80\mathrm{g}}=100\mathrm{g}$

Odp. Aby otrzymać roztwór o stężeniu 20%, trzeba rozpuścić 100 g substancji w 400 g wody.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Percent concentration of solution - preparation of solutions in practice

To prepare a solution with a certain concentration, you need to know the mass of its constituents: solvent and solute. For this purpose, appropriate calculations must be made in advance. Then individual substances are weighed and mixed together.

To prepare 150 g of a 2% aqueous sodium chloride solution, measure the appropriate volume of water and weigh the appropriate amount of sodium chloride (see table below).

Using a measuring cylinder, measure 147 cmIndeks górny 3³ of water and pour it into the beaker. Weigh 3 g of sodium chloride on the scale and dissolve it in water.

• Percent concentration is the information about how many parts of the mass (in weight) of the dissolved substance are found in 100 parts of the mass (in weight) of the solution.

• The percent concentration of a solution can be calculated based on the weight of the solution and the weight of the solute, using the formula: ${\text{c}}_{\text{p}}\text{=}\frac{{\text{m}}_{\text{s}}}{{\text{m}}_{\text{r}}}\text{· 100\%}$.

• The mass of solute can be calculated based on the percent concentration and mass of the solution: ${\text{m}}_{\text{s}}\text{=}\frac{{\text{c}}_{\text{p}}·{\text{m}}_{\text{r}}}{\text{100\%}}$.

• The percent concentration of the solution can be calculated based on the weight of the solvent and the weight of the solute, using the formula: ${\text{c}}_{\text{p}}\text{=}\frac{{\text{m}}_{\text{s}}}{{\text{m}}_{\text{solv.}}\text{+}{\text{m}}_{\text{s}}}\text{· 100\%}$.

• If the density of the solution is known, it is possible to determine the mass of given volume.