Chem-PA 2006 Χημεία Γυμνασίου Βιβλίο καθηγητή Εγχειρίδιο χρήσης & φύλλα εργασίας
Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α Πρόλογος................................................ 5 Προϋποθέσεις Εγκατάσταση Εκτέλεση Απεγκατάσταση............... 7 ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΤΑΞΗ Β Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα (Ι)...................... 9 Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα (ΙΙ)..................... 11 Χημικές αντιδράσεις....................................13 Χημικό... σταυρόλεξο (Ι)................................ 15 Χημικό... σταυρόλεξο (ΙΙ)................................ 17 Χημικοί τύποι Προσομοιώματα ατόμων και μορίων...............19 Ηλεκτρόλυση νερού....................................23 ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΤΑΞΗ Γ Περιοδικός Πίνακας.................................... 25 Χημικές αντιδράσεις (οξέα βάσεις άλατα)................... 29 Χημικό... σταυρόλεξο (ΙΙΙ)............................... 31 Οξέα Βάσεις και Δείκτες................................ 33 Οξέα Βάσεις Άλατα και Ηλεκτρική αγωγιμότητα............... 35 Επίδραση οξέων σε μέταλλα και ανθρακικά άλατα................ 37 Εξουδετέρωση ph.................................... 39 Αραίωση διαλύματος οξέος - βάσης ph...................... 42 Το εργαστήριο του σπιτιού μας............................ 45 Όξινη βροχή........................................ 46 ΓΙΑ ΟΛΟΥΣ Επιστημονικό χρονολόγιο................................ 49 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ............................................ 51 3
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Αγαπητοί συνάδελφοι, Στο βιβλίο που κρατάτε περιέχονται 18 ομάδες δραστηριοτήτων για τη διδασκαλία της χημείας στη Β και Γ Γυμνασίου με τη βοήθεια του λογισμικού Chem-PA 2006. Πιστεύουμε ότι οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές είναι ένα μέσο που μπορεί να βοηθήσει στην πρακτικότερη και βαθύτερη κατανόηση των νόμων και των αρχών που διέπουν τα χημικά φαινόμενα. Η προσομοίωση πραγματικών καταστάσεων και η μοντελοποίηση των φαινομένων αποτελούν δραστηριότητες χρήσιμες στη διδασκαλία, καθώς ο ηλεκτρονικός υπολογιστής εντάσσεται με γρήγορους ρυθμούς στα μέσα διδασκαλίας. Το Chem-PA 2006 είναι ένα δυναμικό λογισμικό πακέτο το οποίο περιέχει μια εκτεταμένη βάση πληροφοριών για τη χημεία (την ιστορία και τη συμβολή της στην καθημερινή ζωή), την τεχνολογία και άλλες φυσικές επιστήμες. Παρέχει τη δυνατότητα χρήσης σε προσωπικό υπολογιστή ή σε διακομιστή τοπικού δικτύου, ώστε να γίνεται ταυτόχρονη χρήση από πολλούς μαθητές ή ομάδες μαθητών, με την ανάλογη βέβαια εγκατάσταση, παρουσιάζει προσομοιώσεις πειραμάτων, χρησιμοποιεί quiz πολλαπλής επιλογής, σταυρόλεξα κ.λπ. Ακόμη, περιέχει ένα αρκετά ενδιαφέρον «επιστημονικό» χρονολόγιο/almanac, κατάλληλο για τους μαθητές όλων των βαθμίδων, αλλά και για τους διδάσκοντες. Το λογισμικό αυτό αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο με το οποίο ο μαθητής θα κατανοήσει καλύτερα το «μάθημα», ενώ του δίνεται και η ευκαιρία να ερευνήσει, να συζητήσει και να λύσει τις προσωπικές του απορίες. Παράλληλα μπορεί να εξετάσει και άλλες πλευρές των χημικών φαινομένων. Για παράδειγμα, την επίδραση κάποιων από αυτά στην καθημερινή ζωή, τη λειτουργία των νόμων στα βιολογικά συστήματα, τα σύγχρονα οικολογικά προβλήματα, την ιστορία των ιδεών για τη φύση της ύλης και των μεταβολών της, τη ζωή και τη συμβολή των μεγάλων ανδρών και γυναικών στη διαμόρφωση της σύγχρονης αντίληψης για τον κόσμο που μας περιβάλλει. Προβληματιστήκαμε για το πώς θα μπορούσαμε να φέρουμε το μαθητή σε επαφή με τις πληροφορίες αυτές, πώς να βοηθήσουμε τον καθηγητή να χρησιμοποιήσει το λογισμικό, ώστε να κάνει το μάθημα πιο ελκυστικό και να μεταδώσει με τρόπο πρακτικότερο τις ιδέες και τις πληροφορίες της χημείας, ως απαραίτητο μέρος της σύγχρονης αντίληψης και γνώσης για το φυσικό κόσμο. Επιθυμία μας ήταν να κατανοήσει ο μαθητής έννοιες που αλλιώς δεν είναι εύκολο να αντιληφθεί με τις προσωπικές του εμπειρίες. Έτσι, λοιπόν, αποφασίσαμε να δημιουργήσουμε δραστηριότητες οι οποίες είναι ήδη ενταγμένες στο επίσημο Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών (Α.Π.Σ.). Μέσα από τις δραστηριότητες αυτές οι μαθητές θα μπορέσουν να «δουν» τα πραγματικά φαινόμενα, έστω και με ένα «προσκηνοθετημένο» τρόπο, τα οποία, στη συνέχεια, θα εξετάσουν και μέσα από αυτά θα «ανακαλύψουν» τις χημικές τάσεις και τους νόμους. Με τον τρόπο αυτό θα μπορέσουν, ακόμη, να βοηθηθούν στη λύση κάποιων ασκήσεων που, έτσι κι αλλιώς, υπάρχουν στα διδακτικά τους βιβλία. Ως εκ τούτου, οι δραστηριότητες αυτές δεν βγάζουν τον καθηγητή από τη σειρά που ακολουθεί για τη διδασκαλία της διδακτέας ύλης. Αντίθετα του δίνεται η δυνατότητα να τη διδάξει σε ένα περιβάλλον ελκυστικότερο και με αποτελέσματα ουσιαστικότερα, χωρίς να απαιτείται προσαρμογή ή ιδιαίτερη προετοιμασία. Υπάρχει πάντα μέσα μας η ελπίδα ότι κάποιοι μαθητές μας θα γοητευθούν από τη χημεία και θα παρακινηθούν, ώστε να τη σπουδάσουν και να συντελέσουν στην ανάπτυξή της. Οι συνάδελφοι έχουν ασφαλώς τη δυνατότητα να μην ακολουθήσουν πλήρως την πορεία που προτείνεται στις δραστηριότητες, να θέσουν ερωτήσεις που θεωρούν ότι είναι πιο διαφωτιστικές και ενδιαφέρουσες ή να δημιουργήσουν άλλες δραστηριότητες και να τις εντάξουν, με εύκολο τρόπο, στη λειτουργία του λογισμικού. Το λογισμικό αυτό αποτελεί μια καλή βάση για ένα μεγάλο αριθμό δραστηριοτήτων, οι οποίες προσαρμόζονται στο προσωπικό στιλ των συναδέλφων, καθώς και στις ανάγκες και τις αναζητήσεις των μαθητών τους. 5
Η παρακολούθηση του μαθήματος στο εργαστήριο δεν είναι τυπική και μονότονη, αφού δεν στηρίζεται στην επιβολή της «ησυχίας» και της «τάξης». Η συνεργασία για τη διεξαγωγή πειραμάτων και η συζήτηση για την κατανόηση αυτών διατηρούν ζωντανό το ενδιαφέρον των μαθητών. Τέλος, ο χρόνος εκμάθησης του περιβάλλοντος Chem-PA 2006 μειώνεται, και αυτό διότι μέσα από τις δραστηριότητες οι μαθητές μαθαίνουν πολύ γρήγορα τη χρήση του. Μαθητές από διάφορα σχολεία υποδέχθηκαν με ενθουσιασμό την εμπειρία ενός μαθήματος με τη βοήθεια του λογισμικού Chem-PA 2006. Ελπίζουμε ότι οι δραστηριότητες που έχουμε αναπτύξει θα σας βοηθήσουν να χρησιμοποιήσετε και εσείς το περιβάλλον του λογισμικού δημιουργικά. Με εκτίμηση Αναγνωστόπουλος Παναγιώτης Λιδώρης Λουκάς 6
Προϋποθέσεις Για τη σωστή λειτουργία του Chem-PA 2006 θα πρέπει να είναι εγκατεστημένα στον υπολογιστή σας τα εξής: Windows 2000 ή νεότερη έκδοση Internet explorer έκδοση 5.0 ή νεότερη έκδοση MSAccess (MSOffice) έκδοση 2000 ή νεότερη έκδοση (πλήρης εγκατάσταση) Ελέγξτε τον υπολογιστή σας για τις παραπάνω προϋποθέσεις. Αν δεν είναι εγκατεστημένες, τότε θα πρέπει να το κάνετε εσείς. Απαιτούμενος χώρος στο δίσκο: για προσωπικό υπολογιστή 28 ΜΒ, για διακομιστή τοπικού δικτύου 32 ΜΒ, για χρήστη τοπικού δικτύου 4 ΜΒ. Εγκατάσταση Τοποθετήστε το δίσκο στη μονάδα CD-ROM του υπολογιστή σας. Το πρόγραμμα εγκάταστασης θα τρέξει αυτόματα και θα σας φέρει στο περιβάλλον εγκατάστασης (εναλλακτικά, ανοίξτε τα περιεχόμενα του CD-ROM και κάντε διπλό κλικ στο αρχείο setup.exe). Αν πληρούνται οι αναφερόμενες προϋποθέσεις, πατήστε «Επόμενο». Σε αυτή την καρτέλα υπάρχουν τρεις επιλογές εγκατάστασης: «Εγκατάσταση σε προσωπικό υπολογιστή», αν θέλετε το πρόγραμμα να «τρέξει» σε έναν υπολογιστή. «Εγκατάσταση σε διακομιστή τοπικού δικτύου», αν θέλετε το πρόγραμμα να «τρέξει» σε έναν υπολογιστή-διακομιστή και να παρέχεται η δυνατότητα στους χρήστες αυτού του δικτύου να «τρέξουν» το ίδιο πρόγραμμα. «Εγκατάσταση σε χρήστη τοπικού δικτύου», αν θέλετε το πρόγραμμα να «τρέξει» σε ένα χρήστη τοπικού δικτύου μέσω του διακομιστή. Αφού κάνετε κλικ στην επιθυμητή επιλογή, πατήστε «Επόμενο». Από αυτή την καρτέλα θα πρέπει να πραγματοποιήσετε την εγκατάσταση δύο προγραμμάτων: Η πρώτη εγκατάσταση αφορά το Chem-PA 2006 Χημεία Γυμνασίου. Κάντε κλικ στο κουμπί «Chem-PA 2006» και ακολουθήστε τις οδηγίες εγκατάστασης. Η διαδρομή του φακέλου, στον οποίο θα μεταφερθούν τα αρχεία του προγράμματος, είναι υποχρεωτικά η εξής: C: \Program Files\chem-PA 2006 (gym). Η δεύτερη εγκατάσταση αφορά ένα μικρό συμπληρωματικό πρόγραμμα, το οποίο όμως είναι απαραίτητο για να τρέξει το Chem-PA 2006. Κάντε κλικ στο κουμπί «MicroWorlds web player» και ακολουθήστε τις οδηγίες εγκατάστασης. Για την περίπτωση εγκατάστασης σε διακομιστή απαιτούνται οι παρακάτω ενέργειες: 1. Στον υπολογιστή-διακομιστή: Αφού ολοκληρώσατε την εγκατάσταση, βρείτε το φάκελο «Chem-PA 2006 (gym)» στη διαδρομή C: \Program Files\chem-PA 2006 (gym) και μετατρέψτε τον σε κοινόχρηστο φάκελο με πλήρη δικαιώματα για τους χρήστες (προτείνεται το δικαίωμα διαγραφής να αποτελεί εξαίρεση από τα δικαιώματα, ώστε να αποφευχθούν τυχόν ανεπιθύμητες ενέργειες από τους χρήστες). 2. Στον υπολογιστή-χρήστη: Αφού πραγματοποιήσατε την εγκατάσταση στο διακομιστή-χρήστη και τις ρυθμίσεις κοινού φακέλου στο διακομιστή, κάντε αντιστοίχιση του κοινού φακέλου «Chem- PA 2006 (gym)» ως δίσκο L. Οι ενέργειες που πρέπει να κάνετε έχουν αναλυτικά ως εξής: Ανοίξτε το φάκελο «Θέσεις δικτύου». Κάντε διπλό κλικ στο φάκελο «Συνολικό δίκτυο». Κάντε διπλό κλικ στο φάκελο με το όνομα της ομάδας των υπολογιστών-χρηστών. Κάντε διπλό κλικ στο φάκελο με το όνομα του υπολογιστή-διακομιστή. Θα εμφανιστούν όλοι οι κοινόχρηστοι φάκελοι. 7
Κάντε δεξί κλικ στο φάκελο «Chem-PA 2006 (gym)» και στην καρτέλα που θα εμφανιστεί κάντε κλικ στο «Αντιστοίχιση δίσκου δικτύου» (map network Drive). Από την αναδυόμενη λίστα με τίτλο «Μονάδα δίσκου» (Drive) επιλέξτε «L:» και πατήστε «Τέλος» (Finish). Με τις ενέργειες αυτές έχετε ολοκληρώσει τις ρυθμίσεις του δικτύου. Εκτέλεση Για την καλύτερη εμφάνιση των προσομοιώσεων χρησιμοποιήστε ανάλυση οθόνης 1024 x 768 pixels 1. Για την εκτέλεση του προγράμματος από προσωπικό υπολογιστή ή από το διακομιστή τοπικού δικτύου: Μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης, κάντε διπλό κλικ στη συντόμευση «Chem- PA 2006 (gym)» που έχει δημιουργηθεί στην επιφάνεια εργασίας ή πατήστε: «Έναρξη» (Start), «Προγράμματα» (Programs), «Chem-PA 2006 (gym)» και η εφαρμογή θα αρχίσει. Εναλλακτικά: Ακολουθήστε τη διαδρομή: C:\Program Files\chem-PA 2006 (gym) και κάντε διπλό κλικ στο αρχείο chem-pa 2006.exe. 2. Για την εκτέλεση του προγράμματος από υπολογιστή-χρήστη τοπικού δικτύου: Μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης και των ρυθμίσεων που αναφέρθηκαν παραπάνω, κάντε διπλό κλικ στο «Υπολογιστής μου», ακολουθήστε τη διαδρομή: L: \chem-pa 2006 (gym) και κάντε διπλό κλικ στο αρχείο chem-pa 2006(users).exe. Απεγκατάσταση Για να απεγκαταστήσετε το Chem-PA 2006 πατήστε: «Έναρξη» (Start), «Πίνακας ελέγχου» (Control panel), «Εγκατάσταση-απεγκατάσταση προγραμμάτων» (Add or remove programs), επιλέξτε το «Chem-PA 2006 (gym)» και πατήστε «Απεγκατάσταση». Στη συνέχεια, αν θέλετε να απεγκαταστήσετε και το Microworlds web player, ακολουθήστε την ίδια διαδικασία, επιλέγοντας τώρα το «Microworlds web player». 8
ΓΥΜΝΑΣΙΟ: ΤΑΞΗ Β Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα (Ι) Ενότητες: Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: στοιχείο, άτομο, μόριο, χημική ένωση, μίγμα. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz πολλαπλής επιλογής. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 9
Λύση: 10
Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα (ΙΙ) Ενότητες: Στοιχεία Χημικές ενώσεις Μίγματα Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: στοιχείο, άτομο, μόριο, χημική ένωση, μίγμα. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz πολλαπλής επιλογής. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 11
Λύση: 12
Χημικές αντιδράσεις Ενότητα: Χημικές αντιδράσεις Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: χημική αντίδραση, αντιδρών, προϊόν, καθώς και στη συμπλήρωση χημικών εξισώσεων. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz συμπλήρωσης χημικών αντιδράσεων με οξέα - βάσεις - άλατα. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 13
Λύση: 14
Χημικό... σταυρόλεξο (Ι) Ενότητα: Ύλη - καταστάσεις - ιδιότητες Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: στοιχείο, άτομο, μόριο, χημική ένωση, μέταλλο, αμέταλλο, καθώς και σε βασικές ιδιότητες της ύλης. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz συμπλήρωσης σταυρολέξου με γνώσεις από τις εξής διδακτικές ενότητες: ύλη καταστάσεις ιδιότητες στοιχεία μέταλλα αμέταλλα άτομα μόρια ιόντα. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 15
Λύση: 16
Χημικό... σταυρόλεξο (ΙΙ) Ενότητα: Ύλη Καταστάσεις Ιδιότητες Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: στοιχείο, άτομο, μόριο, χημική ένωση, μέταλλο, αμέταλλο, καθώς και σε βασικές ιδιότητες της ύλης. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz συμπλήρωσης σταυρολέξου με γνώσεις από τις εξής διδακτικές ενότητες: χημικές ενώσεις μόρια μίγματα διαλύματα διαχωρισμός μειγμάτων χημικές αντιδράσεις. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 17
Λύση: 18
Χημικοί τύποι Προσομοιώματα ατόμων και μορίων Ενότητα: Χημικοί τύποι Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει τις έννοιες: άτομο, μόριο, χημική ένωση, χημικός τύπος, σθένος. Να μπορέσει να αποδώσει τους χημικούς τύπους απλών στοιχείων ή χημικών ενώσεων. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ - ΧΕΙΡΙΣΜΟΙ Στην προσομοίωση αυτή μπορείτε να εξασκηθείτε στη σωστή γραφή χημικών τύπων, αφού σας υποχρεώνει να ακολουθήσετε με τη σειρά συγκεκριμένα βήματα. Σε πρώτη φάση υπάρχουν δύο παραδείγματα που παρουσιάζουν τη σειρά αυτή των υποχρεωτικών βημάτων. Βήμα 1 Ποια είναι τα χημικά στοιχεία που αποτελούν την ένωση; Αν ο μαθητής δεν τα γνωρίζει, κάνει κλικ στην αντίστοιχη ερώτηση. Βήμα 2 Ποιος είναι ο αριθμός των δεσμών (σθένος) των στοιχείων που αποτελούν την ένωση; Στον παρακάτω πίνακα εμφανίζεται το σθένος μερικών στοιχείων: Στοιχείο H Cl O C S (θείο) N (άζωτο) (υδρογόνο) (χλώριο) (οξυγόνο) (άνθρακας) 1 1 2 2 3 4 Σθένος Αν ο μαθητής δεν το γνωρίζει, κάνει κλικ στην αντίστοιχη ερώτηση. Βήμα 3 Με βάση τα παραπάνω (συνδυάζοντας το σθένος των στοιχείων που αποτελούν την ένωση με τον αριθμό των ατόμων των στοιχείων αυτών) ο μαθητής θα πρέπει να απαντήσει στην ερώτηση: Από πόσα άτομα κάθε στοιχείου αποτελείται το μόριο της ένωσης; Αν δεν το γνωρίζει, τότε κάνει κλικ στην αντίστοιχη ερώτηση. Στη συνέχεια, κάνοντας κλικ στο κουμπί, ο μαθητής μεταφέρεται στη δεύτερη φάση, όπου, αφού εφαρμόσει τα παραπάνω, βρίσκει, επιλέγοντας από μια λίστα με δυνατότητα ελέγχου και επιβράβευσης της προσπάθειάς του ή αντίστοιχες προτροπές σε περίπτωση λάθους τους μοριακούς τύπους χημικών ενώσεων. Ξεκινά, λοιπόν, την προσπάθειά του από την αρχή με κλικ στο πρώτη φάση με κλικ στο. ή μεταφέρεται στην Εκτύπωση Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ στο μαύρο πλαίσιο του παραθύρου και επιλέξτε «Εκτύπωση» («Print»). 19
ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Α. Ποιος είναι ο χημικός τύπος του νερού; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν το νερό: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν το νερό: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο του νερού: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο του νερού:... Β. Ποιος είναι ο χημικός τύπος του διοξειδίου του άνθρακα; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν το διοξείδιο του άνθρακα: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν το διοξείδιο του άνθρακα: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο του διοξειδίου του άνθρακα: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο του διοξειδίου του άνθρακα:... Γ. Ποιος είναι ο χημικός τύπος της αμμωνίας; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν την αμμωνία: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... 20
Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν την αμμωνία: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο της αμμωνίας: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο της αμμωνίας:... Δ. Ποιος είναι ο χημικός τύπος του υδροθείου; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν το υδρόθειο: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν το υδρόθειο: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο του υδροθείου: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο του υδροθείου:... Ε. Ποιος είναι ο χημικός τύπος του μεθανίου; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν το μεθάνιο: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν το μεθάνιο: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο του μεθανίου: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... 21
Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο του μεθανίου:... ΣΤ. Ποιος είναι ο χημικός τύπος του υδροχλωρίου; Βήμα 1 Σημειώστε εδώ το όνομα και το σύμβολο των στοιχείων που αποτελούν το υδροχλώριο: όνομα:... σύμβολο:... όνομα:... σύμβολο:... Βήμα 2 Σημειώστε εδώ το σθένος των στοιχείων που αποτελούν το υδροχλώριο: στοιχείο:... σθένος:... στοιχείο:... σθένος:... Βήμα 3 Σημειώστε εδώ τον αριθμό των ατόμων των παραπάνω στοιχείων που περιέχονται στο μόριο του υδροχλωρίου: στοιχείο:... αρ. ατόμων:... στοιχείο:... αρ. ατόμων:... Βήμα 4 Σημειώστε εδώ το χημικό τύπο του υδροχλωρίου:... 22
Ηλεκτρόλυση νερού Ενότητα: Διάσπαση του νερού με ηλεκτρόλυση Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει τις έννοιες: στοιχείο, χημική ένωση, ηλεκτρική αγωγιμότητα. Να κατανοήσει την εξέλιξη των φαινομένων κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης του νερού. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην προσομοίωση αυτή μπορείτε να παρακολουθήσετε την εξέλιξη των φαινομένων κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης του νερού μέσα σε ειδική συσκευή. Βλέπετε, λοιπόν, την παραγωγή αερίων, τη σχέση των όγκων τους και την ηλεκτρική αγωγιμότητα, και μπορείτε να υπολογίσετε το βάρος και τη σχέση των παραγόμενων αερίων. ΧΕΙΡΙΣΜΟΙ Πατήστε το κουμπί «Γέμισμα συσκευής» και γεμίστε τη συσκευή με νερό. Πατήστε «Σύνδεση καλωδίων» και μετά το κουμπί «ΟΝ» της μπαταρίας. Η ηλεκτρόλυση θα ξεκινήσει. Μπορείτε να συνεχίσετε το πάτημα του κουμπιού «ΟΝ», έως ότου εξαντληθεί η ποσότητα του νερού. Κατόπιν πατήστε το κουμπί, οπότε μπορείτε να ελευθερώσετε τα αέρια από το δεξιό ή αριστερό σωλήνα και να υπολογίσετε το βάρος του αερίου που ελευθερώθηκε. Αυτό θα το πετύχετε κάνοντας κλικ στην αντίστοιχη στρόφιγγα. Για να ξεκινήσετε το πείραμα από την αρχή πατήστε το κουμπί. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ στο μαύρο πλαίσιο του παραθύρου και επιλέξτε «Εκτύπωση» («Print»). ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΡΓΑΣΙΑ 1 Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης η στάθμη του νερού στη συσκευή κατεβαίνει. Αυτό συμβαίνει, διότι το νερό μετατρέπεται σε άλλα σώματα. Η ένδειξη του βάρους στη ζυγαριά: 1. Θα μειωθεί. 2. Θα μείνει σταθερή. Βάλτε σε κύκλο το σωστό. Επιβεβαίωση της απάντησης Πατήστε «Γέμισμα συσκευής» και περιμένετε έως ότου γεμίσει η συσκευή. Πατήστε «Σύνδεση καλωδίων» και στη συνέχεια το κουμπί «ΟΝ» της μπαταρίας. Τι παρατηρείτε; Δώστε μια εξήγηση. ΕΡΓΑΣΙΑ 2 Γνωρίζοντας ήδη ότι κατά την ηλεκτρόλυση το νερό μετατρέπεται σε οξυγόνο και υδρογόνο, εντοπίστε σε ποιον από τους δύο σωλήνες της συσκευής (αριστερό - δεξιό) βρίσκεται το κάθε αέριο. Δίνεται η χημική εξίσωση της μετατροπής: Η 2 Ο Η 2 + ½ Ο 2. Πραγματοποιήστε τις ενέργειες που περιγράφηκαν στην Εργασία 1 και απαντήστε. ΕΡΓΑΣΙΑ 3 Με την πραγματοποίηση των Εργασιών 1 και 2 θα κατανοήσατε ότι η σχέση των όγκων υδρογόνου και οξυγόνου που παράγονται από την ηλεκτρόλυση είναι 2 : 1. Ισχύει το ίδιο 23
και για τη σχέση που ισχύει για των βαρών τους; (Απαντήστε με ένα Ναι ή ένα Όχι.) Επιβεβαίωση της απάντησης Αν βρίσκεστε στη φάση του πειράματος που περιγράφεται από τις Εργασίες 1 ή 2, πατήστε το κουμπί για να συνεχίσετε. Διαφορετικά, ξεκινήστε από την αρχή (κουμπί ), πατήστε «Γέμισμα συσκευής» και περιμένετε έως ότου γεμίσει η συσκευή. Πατήστε «Σύνδεση καλωδίων» και κατόπιν το κουμπί «ΟΝ» της μπαταρίας. Περιμένετε μέχρι να ολοκληρωθεί η ηλεκτρόλυση και πατήστε το κουμπί για να συνεχίσετε. Σημειώστε την ένδειξη της ζυγαριάς. Κάντε κλικ στη στρόφιγγα του αριστερού σωλήνα της συσκευής, περιμένετε έως ότου φύγει το αέριο του σωλήνα αυτού και σημειώστε τη νέα ένδειξη της ζυγαριάς. Είναι προφανές ότι η διαφορά των ενδείξεων εκφράζει το βάρος του οξυγόνου. Κάντε τώρα κλικ στη στρόφιγγα του δεξιού σωλήνα της συσκευής, περιμένετε έως ότου φύγει το αέριο του σωλήνα αυτού και σημειώστε τη νέα ένδειξη της ζυγαριάς. Η νέα διαφορά από την προηγούμενη ένδειξη εκφράζει το βάρος του υδρογόνου. 24
ΓΥΜΝΑΣΙΟ: ΤΑΞΗ Γ Περιοδικός Πίνακας Kεφάλαιο: Περιοδικός Πίνακας Ενότητα: Κατάταξη των στοιχείων Δομή Χρησιμότητα του Περιοδικού Πίνακα Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει τις έννοιες: ομάδα, περίοδος, τομέας. Να διαπιστώσει τη μεταβολή των ιδιοτήτων των στοιχείων σε μια ομάδα ή σε μια περίοδο του Πίνακα. Να αντιληφθεί τη χρησιμότητα του Πίνακα στην εξαγωγή πληροφοριών που αφορούν τις ιδιότητες των στοιχείων. Διδακτικές ώρες: 1 έως 2 ώρες ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην ενότητα αυτή περιλαμβάνονται: 1. Ο Περιοδικός Πίνακας των στοιχείων σε δύο μορφές. 2. Σημαντικές πληροφορίες για τις ιδιότητες των στοιχείων. 25
3. Πλούσιο μενού με πληροφορίες για τις ιδιότητες των στοιχείων, την ταξινόμησή τους, τις μεταβολές των ιδιοτήτων τους, καθώς και στατιστικά δεδομένα που αφορούν τις βασικές κατηγοριοποιήσεις των στοιχείων, τη χώρα και το έτος ανακάλυψής των. 26
4. Πίνακες με δυνατότητα εκτύπωσης ή εξαγωγής τιμών σε φύλλο MsExcel για περαιτέρω επεξεργασία με τις ιδιότητες των στοιχείων, την ταξινόμησή τους και τις μεταβολές των ιδιοτήτων τους, καθώς και στατιστικά δεδομένα που αφορούν τις βασικές κατηγοριοποιήσεις των στοιχείων, τη χώρα και το έτος ανακάλυψής των. 27
5. Γραφήματα με τις μεταβολές των ιδιοτήτων σε κάθε ομάδα ή περίοδο. 6. Στατιστικά δεδομένα που αφορούν τις βασικές κατηγοριοποιήσεις των στοιχείων, τη χώρα και το έτος ανακάλυψής των. Οδηγία «ειδικών εργασιών» Η εφαρμογή διαθέτει την ειδική εργασία «Συμπύκνωση και επιδιόρθωση» που κατά καιρούς πρέπει να γίνεται, ώστε να εξοικονομείται χώρος στο σκληρό δίσκο. Πατήστε λοιπόν το κουμπί «Ειδικές εργασίες» που βρίσκεται στη γραμμή μενού της εφαρμογής. Ο κωδικός πρόσβασης είναι αρχικά ο αριθμός 123 (στη συνέχεια μπορείτε να τον αλλάξετε). Πληκτρολογήστε τον και πατήστε «Είσοδος». Ακολουθήστε τις οδηγίες. 28
Χημικές αντιδράσεις (οξέα βάσεις άλατα) Ενότητα: Χημικές αντιδράσεις (οξέα βάσεις άλατα) Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: χημική αντίδραση, αντιδρών, προϊόν, οξύ, βάση, αλάτι, εξουδετέρωση, καθώς και στη συμπλήρωση χημικών εξισώσεων. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz συμπλήρωσης χημικών αντιδράσεων με: οξέα βάσεις άλατα. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 29
Λύση: 30
Χημικό... σταυρόλεξο (ΙΙΙ) Ενότητα: Οξέα βάσεις άλατα Διδακτικοί στόχοι: Εξοικείωση του μαθητή με τις έννοιες: οξύ, βάση, αλάτι, εξουδετέρωση, όξινος και βασικός χαρακτήρας. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Quiz συμπλήρωσης σταυρολέξου με γνώσεις από τις διδακτικές ενότητες: οξέα βάσεις άλατα. Πρόκειται για ένα πραγματικό φύλλο εργασίας, όπου ο μαθητής ελέγχεται από τον υπολογιστή κατά τη διάρκεια της εργασίας του και προτρέπεται σε διορθώσεις. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). 31
Λύση 32
Οξέα Βάσεις και Δείκτες Kεφάλαιο: Οξέα Βάσεις Άλατα Ενότητα: Δείκτες Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει τις έννοιες: οξέα βάσεις, όξινος βασικός χαρακτήρας διαλύματος. Να κατανοήσει τη διαδικασία εντοπισμού του χαρακτήρα ενός διαλύματος με τη βοήθεια των δεικτών. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην προσομοίωση αυτή μπορείτε: Να δείτε τις αποχρώσεις των δεικτών: βάμμα ηλιοτροπίου και μπλε της βρωμοθυμόλης, σε όξινο, βασικό ή ουδέτερο περιβάλλον. Να εξασκηθείτε στην αναγνώριση του χαρακτήρα (όξινος, βασικός ή ουδέτερος) ενός διαλύματος, με χρήση δεικτών. ΧΕΙΡΙΣΜΟΙ Κάθε φορά που θέλετε να προσθέσετε από το περιεχόμενο μιας φιάλης σε μία άλλη θα πρέπει να σύρετε με το ποντίκι την πρώτη φιάλη, ώστε να ακουμπά με τη δεύτερη και από τα δεξιά της. Το κουμπί σας μεταφέρει σε επόμενη ενέργεια. Το κουμπί αρχίζει το πείραμα από την αρχή. Ακολουθήστε τις οδηγίες που εμφανίζονται κάθε φορά. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ στο μαύρο πλαίσιο του παραθύρου και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Σύρετε με το ποντίκι μία προς μία τις φιάλες με τα οξέα, τις βάσεις ή το νερό, ώστε να ακουμπούν από τα δεξιά με τις άδειες φιάλες που βρίσκονται στον πάγκο. Πατήστε το κουμπί. Σύρετε με το ποντίκι τη φιάλη με το βάμμα του ηλιοτροπίου, ώστε να ακουμπά από τα δεξιά με μια φιάλη που περιέχει οξύ, βάση ή νερό. Δείτε το αποτέλεσμα και συμπληρώστε τον παρακάτω πίνακα: ΔΕΙΚΤΗΣ ΔΙΑΛΥΜΑ ΧΡΩΜΑ Όξινο... Βάμμα ηλιοτροπίου Βασικό... Ουδέτερο... Μπλε της βρωμοθυμόλης Όξινο... Βασικό... Ουδέτερο... Επαναλάβετε την παραπάνω διαδικασία, χρησιμοποιώντας αυτή τη φορά το δείκτη μπλε της βρωμοθυμόλης. (Για να ξεκινήσετε ένα πείραμα από την αρχή πατήστε το κουμπί της επανεκκίνησης.) 33
Αφού συμπληρώσετε τον πίνακα με τις διάφορες αποχρώσεις των δεικτών, πατήστε το κουμπί. Συμπληρώστε σύμφωνα με τις οδηγίες τον πίνακα που θα εμφανιστεί. Απάντηση: ΔΕΙΚΤΗΣ ΔΙΑΛΥΜΑ ΧΡΩΜΑ Όξινο Κόκκινο Βάμμα ηλιοτροπίου Βασικό Μπλε Ουδέτερο Μοβ Μπλε της βρωμοθυμόλης Όξινο Βασικό Ουδέτερο Κίτρινο Μπλε Γαλαζοπράσινο 34
Οξέα Βάσεις Άλατα και Ηλεκτρική αγωγιμότητα Kεφάλαιο: Οξέα Βάσεις Άλατα Ενότητα: Αγωγιμότητα Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει την έννοια: ηλεκτρική αγωγιμότητα διαλυμάτων. Να αντιληφθεί τα αίτια που την προκαλούν, καθώς και τα αποτελέσματά της. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην προσομοίωση αυτή μπορείτε: Να δείτε τη δίοδο ή όχι του ηλεκτρικού ρεύματος από διάφορα διαλύματα ηλεκτρολυτών ή μη ηλεκτρολυτών. Να παρακολουθήσετε τα αποτελέσματα της διόδου του ηλεκτρικού ρεύματος από διαλύματα ηλεκτρολυτών. ΧΕΙΡΙΣΜΟΙ Το κουμπί «Επιλογές» εμφανίζει μια λίστα με διάφορα διαλύματα, για να επιλέξετε. Το κουμπί «ON» ξεκινά την παροχή ρεύματος. Το κουμπί «OFF» διακόπτει την παροχή ρεύματος. Το κουμπί «Ανανέωση» αρχίζει το πείραμα από την αρχή. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ στο μαύρο πλαίσιο του παραθύρου και επιλέξτε Εκτύπωση» (Print). ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Εργασία 1 Ερώτηση Ποιο από τα υγρά της πρώτης στήλης του παρακάτω πίνακα είναι αγωγός και ποιο όχι; (Συμπληρώστε με ένα Ναι ή ένα Όχι τη στήλη Β.) Α Β Αλατόνερο Αποσταγμένο νερό Ζαχαρόνερο Χυμός λεμονιού Επιβεβαίωση της απάντησης Κάντε κλικ στο κουμπί «Επιλογές» και επιλέξτε ένα από τα προτεινόμενα υγρά. Πατήστε το κουμπί «ΟΝ» της μπαταρίας. Παρατηρήστε την ενδεικτική λυχνία της μπαταρίας, καθώς και το δοχείο που περιέχει το υγρό που επιλέξατε. Διατυπώστε τα συμπεράσματά σας. Για να επιλέξετε ένα άλλο υγρό πατήστε «Ανανέωση» και κατόπιν «Επιλογές». Στη συνέχεια ακολουθήστε την προηγούμενη διαδικασία. 35
Απάντηση: Α Β Αλατόνερο Αποσταγμένο νερό Ζαχαρόνερο Χυμός λεμονιού Ναι Όχι Όχι Ναι Εργασία 2 Ερώτηση Πού οφείλεται κατά τη γνώμη σας η δυνατότητα διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος από ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη και συγκεκριμένα από διάλυμα υδροχλωρίου; Απάντηση: Οφείλεται στο γεγονός ότι σε αυτά τα διαλύματα η διαλυμένη ουσία βρίσκεται υπό μορφή ιόντων, που είναι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος. 36
Επίδραση οξέων σε μέταλλα και ανθρακικά άλατα Kεφάλαιο: Οξέα Βάσεις Άλατα Ενότητα: Αντιδράσεις οξέων με μέταλλα Διάσπαση ανθρακικών αλάτων Διδακτικοί στόχοι: Ανάπτυξη της ικανότητας του μαθητή ώστε: Να κατανοήσει τη δυνατότητα επίδρασης των οξέων σε μέταλλα ή σε ανθρακικά άλατα. Να εξαγάγει συμπεράσματα για τη δραστικότητα των μετάλλων. Διδακτικές ώρες: 1/2 ώρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην προσομοίωση αυτή μπορείτε: Να δείτε την αντίδραση ή όχι μερικών μετάλλων με το HCl. Να δείτε την αντίδραση του ανθρακικού ασβεστίου (κιμωλία) με το HCl. ΧΕΙΡΙΣΜΟΙ Κάθε φορά που θέλετε να προσθέσετε από το περιεχόμενο μιας φιάλης σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα θα πρέπει σύρετε με το ποντίκι τη φιάλη, ώστε να ακουμπά με το σωλήνα και από τα δεξιά του. Με το κουμπί «Ανανέωση» αρχίζει το πείραμα από την αρχή. Ακολουθήστε τις οδηγίες που εμφανίζονται κάθε φορά. Για να εκτυπώσετε «πλάνα» από την προσομοίωση κάντε δεξί κλικ στο μαύρο πλαίσιο του παραθύρου και επιλέξτε «Εκτύπωση» (Print). Εργασία 1 Ερώτηση Το αργίλιο (αλουμίνιο) και ο άργυρος (ασήμι) έχουν την ίδια σχεδόν εμφάνιση. Πώς μπορείτε λοιπόν να είστε σίγουροι ότι το κόσμημα που αγοράσατε είναι ασημένιο και όχι από αλουμίνιο; Επιβεβαίωση της απάντησης Σύρετε με το ποντίκι τη φιάλη με το υδροχλώριο, ώστε να ακουμπά από τα δεξιά με ένα δοκιμαστικό σωλήνα. Επαναλάβετε τη διαδικασία με έναν άλλο σωλήνα. Σύρετε με το ποντίκι ένα έλασμα αργιλίου και ένα έλασμα αργύρου και τοποθετήστε τα στους σωλήνες που περιέχουν οξύ. Παρατηρήστε αν και πού πραγματοποιείται αντίδραση. Απάντηση: Το ασήμι, ως μη δραστικό μέταλλο, δεν αντιδρά με το HCl. Εργασία 2 Ερώτηση 1 Ποιο μέταλλο από τα παρακάτω ζευγάρια είναι δραστικότερο: Fe - Cu... Cu - Al... 37