Χημεία (Γυμνάσιο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

Καύση των υδρογονανθράκων

25 λεπτά

Πειραματική ανίχνευση προϊόντων καύσης

Φύλλα Εργασίας

Ο διδάσκων ρωτά τους μαθητές τι χρώμα έχει η φλόγα του λύχνου που υπάρχει στο εργαστήριο. Αναμένεται να διχαστούν οι μαθητές (άλλοι λένε γαλάζια κι άλλοι κίτρινη) είτε γιατί κάποιοι μπερδεύουν τη φλόγα του λύχνου με τη φλόγα του κεριού είτε γιατί κάποιοι έχουν κατά νου εικόνα φλόγας από κακοσυντηρημένη συσκευή που φτιάχνουμε καφέ. Με τη διαδραστική εικόνα «Τι χρώμα έχει η φλόγα;» δίνεται η απάντηση και ταυτόχρονα η δραστηριότητα λειτουργεί ως αφόρμηση για τις επόμενες δραστηριότητες.

Στη συνέχεια οι μαθητές παρακολουθούν και διαδρούν στα δύο βίντεο «Ανίχνευση προϊόντων τέλειας καύσης βουτανίου» και «Ανίχνευση προϊόντων τέλειας καύσης βουτανίου». Τα πειράματα που παρουσιάζονται στο βίντεο αυτό είναι σε σύγκριση με εκείνα που προτείνει το σχολικό βιβλίο περισσότερο εύληπτα από τους μαθητές. Επιπλέον, σε περίπτωση που θελήσει να τα πραγματοποιήσει ο διδάσκων στο Σ.Ε.Φ.Ε., έχουν αρκετά μικρότερο βαθμό δυσκολίας.

Με την 3η Δραστηριότητα που ακολουθεί επιχειρείται μια ενδιάμεση αξιολόγηση του τι οικοδομήθηκε μέχρι στιγμής εκ μέρους των μαθητών.

Στη συνέχεια με την 4η Δραστηριότητα και την 5η Δραστηριότητα επιχειρείται μια πρώτη σύνδεση δύο επιπέδων αναπαράστασης, περιγραφής και ερμηνείας της ύλης: του μικροεπιπέδου και του συμβολικού επιπέδου.

Η διαδραστική εικόνα «Πασχαλινό έθιμο» συνδέει τη χημική γνώση με την καθημερινότητα.

Με τη διαδραστική εικόνα «Το μαυρισμένο μπρίκι» επιχειρείται σύνδεση του μακροεπιπέδου του μικροεπιπέδου και του συμβολικού επιπέδου περιγραφής και ερμηνείας των φαινομένων της τέλειας και ατελούς καύσης. Επιπλέον εισάγονται τα σύμβολα των φάσεων (στερεή, υγρή, αέρια) που πρέπει να αναγράφονται σε μια χημική εξίσωση, καθώς και το σύμβολο της θερμότητας που αναγράφεται στις εξώθερμες αντιδράσεις. Σε αυτό το σημείο δεν ενδείκνυται ακόμα να εξηγήσει ο διδάσκων τον τρόπο με τον οποίο υπολογίστηκαν οι συντελεστές στη χημική εξίσωση.

Η 8η δραστηριότητα είναι προαιρετική. Πραγματοποιείται μόνο αν υπάρχει διαθέσιμος χρόνος και ανάλογος χώρος (ΣΕΦΕ). Επαναλαμβάνουμε εδώ την άποψή μας ότι σε ένα ψηφιακό σενάριο καλό είναι να μην περιλαμβάνονται εργαστηριακές ασκήσεις (μετωπικές ή πειράματα επίδειξης). Ωστόσο, το συγκεκριμένο πείραμα επίδειξης1 αποδομεί με επιτυχία την προϋπάρχουσα αντίληψη των μαθητών ότι η «αιθάλη δημιουργείται ξαφνικά». Αν υπάρχει μάλιστα, επιπλέον διαθέσιμος χρόνος λίγων λεπτών, μπορεί ο διδάσκων να πραγματοποιήσει το εξής πείραμα. Ζητά αρχικά από τους μαθητές να του πουν τρόπους με τους οποίους μπορεί να καθαρίσει το πιατάκι ή το μπρίκι από την καπνιά. Συνήθως λένε ότι καθαρίζει με συμβατικά απορρυπαντικά. Στη συνέχεια ο διδάσκων ρυθμίζει το δακτύλιο του λύχνου εργαστηρίου, ώστε η φλόγα να είναι οξειδωτική (γαλάζια), πλησιάζει το πιατάκι ή το μπρίκι σε κατάλληλη απόσταση2, ώστε ο άνθρακας να καεί και να «εξαφανιστεί». Με αυτόν τον τρόπο οι μαθητές αντιλαμβάνονται ότι η «μαυρίλα» που υπήρχε στον πυθμένα του μαγειρικού σκεύους ή του πιάτου πορσελάνης «προϋπήρχε» μέσα στο υγροποιημένο βουτάνιο στο γκαζάκι και στη συνέχεια «κρύφτηκε» μέσα στα αόρατα μόρια του CO2.

 


1 Εξαιτίας αδυναμίας διαθέσιμου χρόνου, αλλά κυρίως για λόγους ασφαλείας δεν ενδείκνυται να γίνει μετωπικό πείραμα, εκτός αν οι μαθητές είναι πλήρως εξοικειωμένοι με τη χρήση του λύχνου π.χ. με ποια σειρά ενεργειών θα γίνει το άναμμα του λύχνου, προς αποφυγή κινδύνων πυρκαγιάς ή εγκαύματος. Βλ. Παπασταματίου Νίκος, Σύνοψη οδηγιών ασφαλείας για το σχολικό  εργαστήριο φυσικών επιστημών, http://ekfe.kil.sch.gr/docs/asfaleia1.doc (προσπελάστηκε στις 24/7/2015).

2 Η απόσταση πρέπει να είναι τέτοια, ώστε να αποφευχθεί επιπλέον απόθεση C, λόγω ατελούς καύσης. Το πείραμα πετυχαίνει καλύτερα όταν υπάρχει μικρή ποσότητα αιθάλης.

Τι χρώμα έχει η φλόγα;

Ανίχνευση προϊόντων τέλειας καύσης βουτανίου

Ανίχνευση προϊόντων ατελούς καύσης βουτανίου

3η Δραστηριότητα

4η Δραστηριότητα

Διευκρίνιση: 
Τοποθετήστε τους κατάλληλους χημικούς τύπους στα κενά. Κάθε μαύρος κύκλος παριστάνει ένα άτομο άνθρακα C, κάθε κόκκινος κύκλος παριστάνει ένα άτομο οξυγόνου O και κάθε λευκός κύκλος παριστάνει ένα άτομο υδρογόνου Η.

Παιχνίδι μνήμης

Διευκρίνιση: 
Κάνετε κλικ σε δύο, όποιες κάρτες θέλετε. Αν πετύχετε δύο ίδιες, αυτές θα φύγουν από το παιχνίδι. Το παιχνίδι τελειώνει όταν τελειώσουν οι διαθέσιμες κάρτες. Νικήτρια είναι όποια ομάδα ολοκληρώσει το παιχνίδι πρώτη.

Πασχαλινό έθιμο

Το μαυρισμένο μπρίκι

Δημιουργός Σεναρίου: ΝΙΚΗ ΚΑΤΣΙΑΠΗ (Εκπαιδευτικός)