Temat: Czynniki wpływające na szybkość rozpuszczania się substancji w wodzie

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

V. Woda i roztwory wodne. Uczeń:

4. projektuje i przeprowadza doświadczenia wykazujące wpływ różnych czynników na szybkość rozpuszczania substancji stałych w wodzie.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń omawia rodzaje roztworów ze względu na wielkość cząsteczek substancji rozpuszczonej w wodzie.

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:

• wymieniać czynniki, które wpływają na szybkość rozpuszczania substancji stałej w wodzie;

• przeprowadzać doświadczenie, którego celem jest zbadanie, jak mieszanie, rozdrobnienie substancji i temperatura wpływają na szybkość rozpuszczania;

• wyjaśniać, dlaczego mieszanie, rozdrobnienie substancji i wzrost temperatury zwiększają szybkość rozpuszczania substancji w wodzie.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

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.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienie realizowane na lekcji. Prosi podopiecznych, żeby przeczytali fragment pt. „Rozpuszczanie jako zjawisko fizyczne lub zjawisko chemiczne”. Następnie uczestnicy zajęć, pracując w parach, wzajemnie odpytują się ze znajomości fragmentu..

2. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Przybliża uczniom treść filmów zamieszczonych w abstrakcie. Zadaniem każdego zespołu jest sformułowanie pytania badawczego i hipotezy przed obejrzeniem przydzielonego filmu, a następnie zanotowanie obserwacji i wniosków. Po zakończeniu działań liderzy grup prezentują efekty pracy.

3. Nauczyciel podsumowuje najważniejsze informacje. Wskazany uczeń wyjaśnia, dlaczego mieszanie, rozdrobnienie substancji i wzrost temperatury zwiększają szybkość rozpuszczania substancji w wodzie.

4. Uczniowie sprawdzają swoje wiadomości o czynnikach wpływających na szybkość rozpuszczania się substancji w wodzie, pracując z fiszkami zamieszczonymi w abstrakcie.

5. 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. Uczniowie utrwalają zdobyte informacje, omawiając je ze swoimi najbliższymi sąsiadami (metoda „powiedz sąsiadowi”).

2. 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

Praca domowa

1. Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem - specjalistą w dziedzinie, której dotyczyła dzisiejsza lekcja. Jakie pytania chciałbyś mu zadać? Zapisz je.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Factors affecting the dissolution rate of a substance in water

We have already noticed in everyday life that after adding common salt or sugar to the water these substances disappear after some time. We already know that mixtures are created then and these are called solutions. How can you name the process of their formation?

Dissolution of substances with a covalent structure is not accompanied by the transformation of one particle into another, it is a physical phenomenon. The solutions obtained as a result of dissolution can be separated by means of physical methods into the components from which they were formed. The physical dissolution process is not considered a chemical reaction, as no permanent chemical bonds are formed as a result of the interaction between the solute and the solvent.

However, dissolution can be accompanied by processes of disintegration and formation of unstable hydrogen bonds, generation of ions and supramolecular structures. These processes are called solvolysis, solvation and electrolytic dissociation. If the dissolution is accompanied by a chemical or electrochemical reaction that results in a permanent change in the chemical composition, this process is called chemical dissolution or electrochemical dissolution, respectively.

For example, when the potassium chloride crystal dissolves in water, the ionic bonds between the chloride (ClIndeks górny -^-) and potassium (KIndeks górny +⁺) ions occur in the first stage. In the second stage, the ions taken out of the crystal are solvated, i.e. the water molecules around the two ions are formed due to the ion‑stable dipole interactions.

Intuition tells us that mixing has a positive effect on the dissolution of solids in water, so when sweetening the tea, we mix it with a teaspoon. During dissolution, the solvent particles rupture the solid particles from the crystal and slowly transfer them into the solution. The removed particles stay in the vicinity of the crystal for a relatively long time and in a way block the access of the particles of the solvent. Mixing removes these from around the crystal and accelerates their spreading in the entire volume of the solution. For this reason, this treatment significantly accelerates the dissolution of solids.

One of the dissolution steps is the detachment of solid particles from the crystal by the solvent particles. The fragmentation increases the area of the crystal available for the solvent particles. The larger the surface area of the crystal, the greater the number of particles of the dissolved substance can be simultaneously detached and can go into solution.

The increase in temperature accelerates the movement of particles. As a result, the solvent particles more often collide with the crystal and thus detach a greater number of solid particles from it, and the removed particles are transferred faster into the solution.

• Dissolution is a physical process and consists in mixing particles of solute with solvent particles.

• Mixing accelerates the dissolution of the substance in water.

• The more fragmented the substance, the faster it dissolves.

• The temperature has an effect on the rate of dissolution of the substance in water – the rate of dissolution increases with its increase.