Jakie zjawiska fizyczne i przemiany chemiczne spotyka się w naszym otoczeniu?
Wstęp
Czy chętnie wykonujesz proste i bezpieczne doświadczenia przyrodnicze? Czy zawsze trzeba je przeprowadzić wyłącznie w szkolnej pracowni?
Na lekcji chemii zdarza się, że doświadczenia wykonywane przez nauczyciela nie są w pełni zrozumiałe dla ucznia. Nie zawsze można doświadczenie wykonać samodzielnie, przez co nie wszystko można dokładnie zaobserwować. Przykłady zjawisk fizycznychzjawisk fizycznych oraz reakcji chemicznychchemicznych występujących w tym materiale są związane z czynnościami, jakie wykonujesz i obserwujesz z bliska, na co dzień, przeprowadzając równocześnie proste eksperymenty fizyczno‑chemiczne.
dostrzegać przemiany zachodzące wokół człowieka, podczas przeprowadzania podstawowych czynności życia codziennego,
opisywać różnicę między zjawiskiem fizycznym a przemianą chemiczną,
rozróżniać zjawisko fizyczne od przemiany chemicznej zaobserwowanej w życiu codziennym,
wymieniać przykłady zjawisk fizycznych oraz przemian chemicznych.
Cele edukacyjne zgodne z etapem kształcenia
posługuje się pojęciami zjawisko fizyczne i przemiana chemiczna,
charakteryzuje zjawisko fizyczne i przemianę chemiczną i wykazuje różnice między nimi,
podaje przykłady zjawisk fizycznych i przemian (reakcji) chemicznych zachodzących w otoczeniu człowieka,
ocenia skutki wybranych zjawisk i przemian.
POWSTAJE CZY NIE POWSTAJE NOWA SUBSTANCJA? KIEDY ZACHODZI ZJAWISKO FIZYCZNE, A KIEDY PRZEMIANA CHEMICZNA? - audiobook
Rozdziały audiobooka:
Fizyka i chemia wokół nas
Fizyka i chemia w naszej kuchni
Podsumowanie
Notatka dla prowadzącego:
Przed rozpoczęciem pracy z audiobookiem, możesz skorzystać z przygotowanego scenariusza lekcji, który pokazuje, jak wdrożyć materiały multimedialne w tok lekcji.
gotowanie wody,
wymieszanie wody oraz esencji herbaty,
dodanie cukru do zaparzonej herbaty,
zgniecenie kartki,
topienie wosku.
dodanie cytryny do zaparzonej herbaty,
spalanie benzyny w silniku,
spalanie świeczki,
spalanie kartki papieru,
trawienie pokarmu,
oddychanie.
Czy umiesz odróżnić zjawiska fizycznezjawiska fizyczne od reakcji chemicznychreakcji chemicznych w codziennym życiu? Wysłuchaj audiobooka. Wskaż przemiany jakie zaszły podczas czynności przedstawionych w materiale. Dokonaj podziału przemian na zjawisko fizyczne oraz przemianę chemiczną.
Zaplanuj po jednym doświadczeniu, które będą przedstawiały zjawisko fizycznezjawisko fizyczne oraz przemianę chemicznąprzemianę chemiczną, jakie można zaobserwować poza szkolną pracownią chemiczną. Notatka powinna zawierać:
postawiony problem badawczy,
przyjętą hipotezę,
opis niezbędnych substancji i sprzętu,
instrukcję przeprowadzenia doświadczenia,
rysunek.
Doświadczenie wykonaj w domu z zachowaniem zasad BHP pod nadzorem osób dorosłych lub zwróć się z prośbą o pomoc do nauczyciela, w celu przeprowadzenia go w szkolnej pracowni chemicznej.
Zanotuj obserwacje i wnioski.
Najczęściej stosowanym spożywczym środkiem spulchniającym jest wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) NaHCOIndeks dolny 33, który podczas ogrzewania ulega rozkładowi, w wyniku przemiany chemicznej. Zjawisko to zachodzi podczas pieczenia ciasta, co można opisać równaniem chemicznym:
2NaHCOIndeks dolny 33 → NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33 + HIndeks dolny 22O + COIndeks dolny 22
Oblicz ile gramów COIndeks dolny 22 może się wydzielić jeżeli do pieczonego ciasta użyto całego opakowania środka spulchniającego o gramaturze 50 g?
Pamiętaj jednak, że średnio używa się 1 łyżeczkę sody oczyszczonej (około 5 g) na 500 g mąki, tak aby w cieście nie powstało zbyt dużo węglanu sodu NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33, ponieważ substancja nadaje potrawom nieprzyjemny posmak.
Ile mąki należy użyć do upieczenia tego ciasta, aby nie miało nieprzyjemnego posmaku?
Jeżeli masz problem, jak rozwiązać zadanie, skorzystaj z podpowiedzi:
z równania wynika, że ze 168 g NaHCOIndeks dolny 33 można otrzymać 44 g COIndeks dolny 22.
Rozpuszczalność cukru w wodzie w temperaturze 303 K (Kelwinów) wynosi 220 g.
Oblicz stężenie roztworu, który powstanie podczas zjawiska fizycznegozjawiska fizycznego polegającego na wymieszaniu 100 g wody z 220 g cukru. Podaj temperaturę wody w stopniach Celsjusza.
Jeżeli masz problem, jak rozwiązać zadanie – skorzystaj z podpowiedzi:
Cp = 100%
Cp – stężenie procentowe
mIndeks dolny ss – masa substancji
mIndeks dolny roztwroztw - masa roztworu
Przykładowe rozwiązania do poleceń:
Polecenie 1.
Zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne | |
Zjawisko fizyczne | Rozdzielanie składników tuszu używanego do produkcji pisaków. |
Problem badawczy | Jakie barwy miesza producent pisaków, aby otrzymać tusz czarny/brązowy/niebieski/zielony? |
Opis niezbędnych substancji i sprzętu | Kwas octowy (ocet) lub aceton, pisaki różnych barw i producentów, zlewka lub szklanka, pasek bibuły. |
Przyjęta hipoteza | Tusz czarny/brązowy/niebieski/zielony do pisaków powstaje przez wymieszanie kilku innych barw. |
Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia | Do naczynia wlej niewielką ilość octu lub acetonu. Przygotuj pasek bibuły na którym różnymi pisakami wykonaj 2‑3 kropki lub kreski w pewnych odległościach od siebie. Pasek bibuły umieść w naczyniu z rozpuszczalnikiem tak, aby tylko jego dolna część (poniżej narysowanych kropek lub kresek) była zanurzona w occie lub acetonie. Obserwuj zmiany. |
Obserwacje | Na pasku bibuły widoczne są barwne pasma podstawowych kolorów(żółty, czerwony, niebieski).Barwne pasma są różnej długości w zależności od barwy i producenta użytego do doświadczenia pisaka. |
Wnioski | Każdy producent pisaków miesza różne, barwy chcąc otrzymać dany kolor tuszu. Podobne zjawisko można zaobserwować podczas mieszania różnych kolorów farb. |
Polecenie 2.
2NaHCOIndeks dolny 33 → NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33 + HIndeks dolny 22O + COIndeks dolny 22
168 g NaHCOIndeks dolny 33 –––––-- 44 g COIndeks dolny 22
50 g NaHCOIndeks dolny 33 ––––––-- x g COIndeks dolny 22
x = 13,1 g
Jeżeli do pieczonego ciasta użyto całego opakowania środka spulchniającego o gramaturze 50 g to wówczas wydzieli się 13,1 g COIndeks dolny 22. Do ciasta należy użyć 5 kg mąki.
Polecenie 3.
I metoda rozwiązania
mIndeks dolny ss = 220 g
mIndeks dolny rozprozp = 100 g
mIndeks dolny roztwroztw = 320 g
Cp = 100%
Cp = 68,75%
0°C= 273,15 K
303 K = 29,85°C
II metoda rozwiązania
220 g substancji –––––– 320 g roztworu
x g substancji ––––––-- 100 g roztworu
x = 68,75 g
W 100g roztworu o tym samym stężeniu rozpuszczone jest 68,75 g substancji. Procentowe stężenie roztworu wynosi więc : (68,75g/100g)* 100%= 68,75%
Stężenie procentowe roztworu, który powstanie przez rozpuszczenie cukru o rozpuszczalności w wodzie wynosi 220g/100g wody w temperaturze 303K (kelwinów) wynosi 68,75%. Temperatura 303K odpowiada 29,85 °C.
Podsumowanie
Pamiętaj! Zjawisko fizyczneZjawisko fizyczne to przemiana, w której nie powstaje nowa substancjasubstancja, natomiast przemiana chemicznaprzemiana chemiczna to reakcja w której powstaje nowa substancja. Czasami nowa powstała substancja jest niewidoczna, czy bezwonna. Wówczas znacznie trudniej określić, jaki jest rodzaj przemiany - fizyczny czy chemiczny? Jeżeli jednak zobaczysz po wymieszaniu, czy spaleniu substancji nową barwę, poczujesz nowy zapach, czy smak (jeżeli masz pozwolenie na określenie smaku), to jest wysokie prawdopodobieństwo, że zaszła przemiana chemiczna. Jeżeli substancja po wymieszaniu z inną substancją nie zmienia swoich właściwości, to zachodzi zjawisko fizyczne.
Zaplanuj po jednym eksperymencie, który będzie przedstawiał zjawisko fizycznezjawisko fizyczne oraz przemianę chemicznąprzemianę chemiczną, jakie można zaobserwować poza szkolną pracownią chemiczną.
Notatka powinna zawierać:
postawiony problem badawczy
opis niezbędnych substancjisubstancji i sprzętu
instrukcję przeprowadzenia doświadczenia
przyjętą hipotezę
rysunek do eksperymentu
Eksperyment wykonaj w domu z zachowaniem zasad BHP pod nadzorem osób dorosłych lub zwróć się z prośbą o pomoc do nauczyciela, w celu przeprowadzenia go w szkolnej pracowni chemicznej.
Podaj obserwacje i wnioski. Możesz skorzystać z gotowego szablonu notatki.
Przykładowe rozwiązenia do pracy domowej:
Zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne | |
Przemiana chemiczna, czy zjawisko fizyczne | przemiana chemiczna/zjawisko fizyczne |
Problem badawczy | Rozpuszczanie soli kuchennej w wodzie to zjawisko fizyczne, czy przemiana chemiczna? |
Opis niezbędnych substancji i sprzętu | sól kuchenna, woda destylowana, szklane naczynie, detektor przewodnictwa prądu - zestaw do badania przepływu prądu (bateria i dioda połączone przewodami, na końcach których są dwie blaszki wykonane z dowolnego metalu), palnik |
Przyjęta hipoteza | Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie zachodzi zjawisko fizyczne oraz przemiana chemiczna. |
Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia | Do naczynia z wodą destylowaną włóż, w pewnych odległościach od siebie, blaszki zestawu do badania przepływu prądu. Następnie czynność powtórz w naczyniu z wodą destylowaną, w której rozpuszczono niewielką ilość soli kuchennej oraz w naczyniu z solą kuchenną. W kolejnym etapie doświadczenia ogrzewaj roztwór soli kuchennej. |
Schemat doświadczenia | |
Obserwacje | Dioda w detektorze przewodnictwa prądu nie zapala się w wodzie destylowanej oraz po zbliżeniu blaszek do kryształu soli kuchennej. Zapala się jedynie w roztworze który powstał przez rozpuszczenie w wodzie soli kuchennej. Im więcej soli zostanie rozpuszczone, tym dioda zapala się mocniej. Woda destylowana nie przewodzi prądu. Sól kuchenna w postaci kryształów nie przewodzi prądu. Roztwór soli kuchennej w wodzie destylowanej przewodzi prąd. Po odparowaniu wody z roztworu soli kuchennej, na dnie naczynia widoczna jest sól kuchenna. |
Wnioski | Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie destylowanej w procesie dysocjacji elektrolitycznej uwalniane są indywidua chemiczne, które przewodzą prąd\*– zachodzi więc przemiana chemiczna.Po odparowaniu wody z roztworu soli kuchennej prostą metodą, można odzyskać rozpuszczoną substancję – zachodzi zjawisko fizyczne. Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie zachodzi zarówno zjawisko fizyczne, jak i przemiana chemiczna. |
Zadania
Słowniczek
reakcja chemiczna, przemiana chemiczna - przemiana jednych substancji, zwanych substratami, w inne substancje, zwane produktami reakcji chemicznej;
Encyklopedia PWN
Reakcja, w której powstaje nowa substancja.
spalanie alkoholu w parownicy,
ogrzewanie w probówce wymieszanej siarki i żelaza,
powstanie rdzy na powierzchni metalowego przedmiotu.
ciecz, gaz lub ciało stałe odznaczające się charakterystycznymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi
Słownik Języka Polskiego pod red. W. Doroszewskiego
przemiany fizyczne - zmiany zachodzące w ciałach, w których cząsteczki nie zmieniają swojej budowy, ulegają natomiast zmianie cechy fizyczne, np. stan skupienia, twardość
Słownik Języka Polskiego PWN
Przemiana, w której nie powstaje nowa substancja.
rozpuszczanie alkoholu w wodzie,
rozdrobnienie siarki w moździerzu,
wymieszanie siarki z drobinami żelaza.