Temat: Gęstość substancji i ich mieszanin w życiu codziennym: gęstość

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

I. Substancje i ich właściwości. Uczeń:

10) przeprowadza obliczenia z wykorzystaniem pojęć: masa, gęstość i objętość.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń przeprowadza obliczenia z wykorzystaniem pojęcia gęstość

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać na podstawie budowy wewnętrznej, dlaczego gęstość ciał stałych jest większa niż gęstość gazów;

• przeprowadzać obliczenia dotyczące gęstości.

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;

• 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.

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, odwołując się do różnych przykładów z otoczenia, podkreśla, że codziennie badamy gęstość substancji: słodząc herbatę, wsypując sól do zupy, wrzucając ziemniaki , marchew, przyprawy oraz inne składniki podczas gotowania zupy itp. Jedne substancje opadają na dno naczynia, inne pływają po powierzchni cieczy. Niektóre przedmioty codziennego użytku, np. styropianowy kubek do kawy czy aluminiowe felgi, określamy potocznie jako lekkie, a inne, np. stalowe felgi czy osłaniający pacjenta przed promieniowaniem fartuch zawierający ołów jako ciężkie. Mimo że jeden kilogram jednej substancji ma tę samą masę, co kilogram innej, to jednak substancje te mogą mieć różną objętość. Różnią się więc gęstością. Dlaczego tak się dzieję? Czy większą gęstość ma ciało, które przy tej samej objętości ma większą masę, czy ciało, które przy tej samej masie zajmuje większą objętość? Realizacji treści tego tematu pozwoli na odpowiedzi na te pytania.

2. Nauczyciel odwołuje uczniów do abstraktu i prosi o zapoznanie się z treściami w punkcie „Czym jest gęstość?” – następuje dyskusja w odniesieniu do polecenia pod definicją gęstości.

3. Nauczyciel notuje na tablicy pytanie: „W jaki sposób oblicza się gęstość?” – następnie zapisuje wzór na gęstość substancji z podaniem jednostek; wyjaśnia znaczenie symboli i tłumaczy, wyjaśnia od czego zależy gęstość substancji. Poddaje analizie polecenie porównania gęstości substancji z gęstością wody.

4. Nauczyciel rozdaje karty pracy, a następnie wyświetla na tablicy multimedialnej film z abstraktu „Wodna tęcza”. Przed projekcją uczniowie formułują i zapisują je w formularzu w abstrakcie pytanie badawcze. Podczas projekcji powinni obserwować zmiany, następnie dyskutować o nich na forum, ustalić wnioski i je także zanotować. Prowadzący zajęcia zadaje uczniom pytania: „Co się stanie, jeśli do doświadczenia użyjesz cukru zamiast soli? Co się stanie, jeśli zanurzysz słomkę w roztworach w innej kolejności?”.

5. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film z abstraktu „Gęstość napojów”. Uczniowie – jak poprzednio – formułują pytanie badawcze i hipotezy, zapisują je w formularzu w abstrakcie. Obserwują zmiany w eksperymencie, wysnuwają wnioski i również zapisują je w formularzu w abstrakcie.

6. Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń interaktywnych w abstrakcie.

Faza podsumowująca

1. 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.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Density of substances and their mixtures in everyday life: density

Density is the relation (ratio) between the given mass of substance and the volume it occupies - a physical characteristic of a given substance.

The bowling ball and the volleyball are the same size, but the first one has a higher mass, because it is made of plastic, which contains many tightly packed elementary particles. The volleyball is filled with air containing fewer elementary particles that are more apart. Typically, solids have the highest density, liquids – lower, and gases – the lowest.

The density of a given substance which has a solid state of matter is determined by modelling - making a cube with an edge of 1 m and then weighing it. The mass of such a cube expressed in kilograms is numerically equal to the density of the substance.

Density ($d$) is the ratio between mass ($m$) of the substance and the volume ($V$) that given mass occupies. It is expressed by the formula:

$\text{density=}\frac{\text{mass}\left[\text{kg}\right]}{\text{volume}\left[{\text{m}}^{\text{3}}\right]}d\text{=}\frac{\text{m}\left[\text{kg}\right]}{\text{V}\left[{\text{m}}^{\text{3}}\right]}$

The usual unit of the solids and liquids density is $\text{[}\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^{\text{3}}}\text{]}$, and the usual unit of gases density is $\text{[}\frac{\text{g}}{{\text{dm}}^{\text{3}}}\text{]}$. Chemists usually mark density with a symbol $d$ (English density), and physicist mark it with Greek letter $\rho$ (ro).

The density of substance depends on:

• temperature – it usually decreases with increasing temperature;

• pressure – just for gases, because the impact of pressure on liquids and solids is so small that we omit it.

- classic coke drink,

• diet coke drink,

• aquarium or a tall vessel,

• water,

• sugar,

• scale.

You can calculate the density of the drink, if you know the mass and the volume. By placing beverage cans in a container filled with water, you can compare the cola density after considering the density of the cans themselves.

1. Weigh the cans of classic coke and diet coke. Remember to subtract the weight of an empty can from the weight of the canned drink. 2. Check the volume on the can or read it after pouring the content of the can to the measuring cylinder.
$V\text{= 350 ml = 350}{\text{cm}}^{\text{3}}$ 3. Calculate the density of the drink using the formula:
$\mathrm{density}=\frac{\mathrm{mass}\left[\text{g}\right]}{\mathrm{volume}\left[\text{c}{\text{m}}^{\text{3}}\right]}$ 4. Compare the contents of both drinks. Think about what can have the biggest impact on density differences. You can compare their density with the density of water. Density of water is 1 $\frac{\left[\text{g}\right]}{\left[\text{c}{\text{m}}^{\text{3}}\right]}$.

• One of the physical properties of the substance is density.

• Density is the size that characterizes a substance equal to the quotient of the mass and volume of a given substance.

• Experimentally determining the density of the object, we can determine from which substance it was made.

• The density of the substance depends on the temperature - it generally decreases with increasing temperature.