Temat: Odczyn roztworów

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

VI. Wodorotlenki i kwasy. Uczeń:

6) wymienia rodzaje odczynu roztworu; określa i uzasadnia odczyn roztworu (kwasowy, zasadowy, obojętny);

7) posługuje się skalą pH; interpretuje wartość pH w ujęciu jakościowym (odczyn kwasowy, zasadowy, obojętny); przeprowadza doświadczenie, które pozwoli zbadać pH produktów występujących w życiu codziennym człowieka (np. żywności, środków czystości).

Ogólny cel kształcenia

Uczeń wymienia rodzaje odczynów i interpretuje wartość pH w ujęciu jakościowym

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, czym jest odczyn roztworu i skala pH;

• określać wartości pH badanych próbek.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• 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 nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienie odczynu roztworu. Prezentuje opakowania różnych kosmetyków, ulotek niektórych leków i innych produktów, na których pojawia się termin pH, zachęcając uczniów do dyskusji. Na koniec wyjaśnia, co oznacza pojęcie pH oraz wyświetla na prezentacji multimedialnej (lub przedstawia w innej formie) ogólne równania reakcji dysocjacji zasad i kwasów. Wskazuje na jony kwasowe i zasadowe; tłumaczy, kiedy o roztworze mówimy, że jest zasadowy, kwasowy lub obojętny.

2. Nauczyciel prosi uczniów o samodzielną analizę infografiki przedstawiającej pH różnych związków, m.in. zawartych w żywności i produktach gospodarstwa domowego.

3. Prowadzący zajęcia omawia wskaźniki odczynów. Korzystając z ilustracji w abstrakcie, przedstawia przykłady różnych wskaźników, omawia skalę pH, bazując np. na zasobach ilustracyjnych z abstraktu i e‑podręcznika.

4. Prowadzący zajęcia prosi uczniów o obejrzenie filmu „Badanie zmiany barwy wskaźników” (fenoloftaleina, oranż metylowy, uniwersalny papierek wskaźnikowy) i rozdaje uczniom karty pracy. Uczniowie obserwują zmiany, zapisują w kartach spostrzeżenia, po czym wspólnie omawiają wnioski z eksperymentu. Zapisują je w kartach pracy.

5. Nauczyciel informuje uczniów, że będą pracowali w parach, przeprowadzając kolejny eksperyment „Badanie odczynu wybranych substancji z użyciem wskaźników naturalnych”. Rozdaje instrukcje oraz potrzebne pomoce i odczynniki. Prosi uczniów o sformułowanie pytania badawczego i poleca im zapisać je w karcie pracy. Uczestnicy zajęć przeprowadzają eksperyment zgodnie z otrzymaną instrukcją; zapisują spostrzeżenia i wnioski w karcie pracy, a następnie prezentują je na forum klasy.

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

pH of the solutions

Universal indicators in acidic environment take red color and in alkaline - green or blue color.

The measure of acidity and alkalinity of the solution is pH‑scale. It takes the values 0–14.

• pH < 7 acidic pH, concentration HIndeks dolny 3₃OIndeks górny +⁺ > concentration OHIndeks górny -^-;

• pH = 7 neutral pH, concentration HIndeks dolny 3₃OIndeks górny +⁺ = concentration OHIndeks górny -^-;

• pH > 7 alkaline pH, concentration HIndeks dolny 3₃OIndeks górny +⁺ < concentration OHIndeks górny -^-.

A visual comparison of the color of the indicators with a standard, e. g. a color pH scale on the packaging, only allows for an approximate determination of the solution's acidity. The pH value of the solution can be determined precisely by, among others, a device called a pH meter. It is used in chemical, medical, agricultural and cosmetic laboratories.

The pH meter consists of a sensor called an electrode, which is immersed in the tested solution, and a display from which the pH value is read out. Some pH meters are equipped with thermometers because the temperature influences the measurement.

The so‑called universal indicator, which is a mixture of several indicators, can also be used for pH‑testing. It changes its color at different pH values. It takes on a red color in acids and in bases – green to blue color.

Knowing the pH value is of great practical importance, e. g. in the production of medicines (apart from the active substance, drugs contain a protective layer that protects e.g. the esophagus against unfavorable pH) or cosmetics (e.g. nowadays there are liquid soaps with a pH similar to natural pH of human skin – a slightly acidic pH, which has a bactericidal effect).
The pH value of the soil determines its suitability for growing certain types of plants. The quality and height of the yield depend on the soil pH. For most plants pH is optimal in the range of 5.6–7.8, but it is an individual value for each of the species.

Organic fluids in the human body have different pH values, e.g. gastric juice has pH = 1.0–1.5, pancreatic secretion – 7.5–8.8, and the pH of the blood remains within the range 7.35–7.45. Both too low and too high a pH is the cause of many diseases. The decrease of the pH value below 6.8 results in so called acidosis, and the increase above pH 7.45 – alkalosis. This problem may occur during damage to any of the organs responsible for the excretion of toxins, e. g. kidneys or lungs, which makes them work less well.

Most fish species live in water with pH value = 6–8. Lowering the pH of the water to a level below 5 causes an abnormal behavior of the fish, consisting in rapid movements and the appearance of a blue color on the skin. At a pH higher than 8, the skin of the fish is covered with mucus, the scales become turbid and the fins become frayed and fall off.

Red geranium flake indicator
Red geranium, like red cabbage, can be a convenient indicator to use. To this end, pour hot water over the chopped petals and wait 20 minutes. Then filter the decoction through e.g. a coffee filter, and retain for testing.

A good indicator is red onion, which is pale red in the acidic environment and in alkaline environment – green.
Onion and vanillin oil, which do not emit characteristic odors in a strongly alkaline environment, are oflactory indicators.

• The measure of the acidity and alkalinity of the solution is the pH value, which is quantified in numbers 0–14.

• The solution is acidic at pH 

• The solution is neutral at pH = 7.

• The solution is alkaline at pH > 7.

• The higher the concentration of hydrogen ions, HIndeks dolny 3₃OIndeks górny +⁺ (or simplified notation: HIndeks górny +⁺), the lower the pH‑value of the solution.

• The higher the concentration of hydroxide ions, OHIndeks górny -^-, the higher the pH‑value of the solution.