Předpokládá se, že žáci již vědí, jaký je rozdíl mezi látkou a směsí látek, vědí, jak se oddělují složky směsi. Byli již seznámeni s pojmy suspenze, emulze, pěna a aerosol.

Cíl výuky:

Cílem popisované aktivity je seznámit žáky se základní metodou oddělování složek směsí – filtrací. Po skončení vyučovací jednotky by žáci měli rozumět jejímu principu, měli by dokázat uvést příklady filtrace z vlastního každodenního života. Dále by měli být schopni popsat filtrační aparaturu a správně provést filtraci s využitím filtračního papíru.

Použité metody:

V této vyučovací jednotce je použito nejprve samostatné práce žáků, dále práce ve dvojici/frontálního žákovského pokusu. Následuje metoda otázek a odpovědí. Podstatnou složkou je pak badatelsky zaměřená experimentální část problémového charakteru, kterou je možné pojmout i jako samostatnou laboratorní činnost žáků nebo jako demonstraci učitele.

Popis aktivity:

1. Učitel na začátku hodiny promítne obrázky (možné je taky obrázky vytisknout) - příloha Úvodní aktivita. Žáci mají za úkol nejprve popsat, co na obrázcích vidí, následně odvodit téma hodiny.

2. Ve druhém kroku žáci ve dvojicích či trojicích ke každému obrázku doplní:

co je filtrem
na jaký typ směsi se využívá
z jakého důvodu jej používáme.

3. Následuje samotná experimentální aktivita. V ideálním případě pracují žáci samostatně nebo ve dvojici. Další variantou je frontální práce žáků, při které učitel instruuje žáky, kteří ve skupinách provádějí činnosti dle jeho pokynů.

Učitel na stojan umístí všechny tři filtrační kruhy tak, aby si nepřekážely.
Do prvního kruhu umístí nálevku, složí kulatý filtrační papír a umístí jej do nálevky.
Dále instruuje žáky, kteří v kádince připraví směs aktivního uhlí a vody. Tuto směs popíší (barva, zápach, typ směsi).
Následně žáci dle instrukcí učitele provedou filtraci. Učitel přitom popisuje správný postup, tzn. navlhčení papíru, lití po tyčince, dotek stopky nálevky s kádinkou atd.
Výsledkem je čirý filtrát.
Následuje opět otázka k zamyšlení nad funkcí filtru, v tomto případě filtračního papíru. Žáci vypracují schéma filtrace.
Pro variantu samostatné práce žáků učitel zadá úkol, pro variantu demonstrační vybídne dalšího žáka.

4. Druhá filtrace bude prováděna stejně.

Učitel instruuje žáky, aby posunuli použitou nálevku na stojanu stranou, dopředu přemístili filtrační kruh s čistou nálevkou.
Žáci sestaví aparaturu k filtraci. Učitel předvede způsob přípravy filtru ze čtverce filtračního papíru (složí papír na čtvrtiny a venkovní strany do oblouku sestřihne).
Druhou filtrovanou směsí bude roztok vody a tmavého potravinářského barviva. Žáci opět provádí filtraci.
Po jejím ukončení pozorují, že je filtrát tmavě zabarvený. Učitel opět vyvolá diskusi nad možnou příčinou.
Žáci opět vypracují schéma a napíší jej pod první.

5. Učitel pak ve třetí kádince smísí vodu s aktivním uhlím a přidá potravinářské barvivo. Zeptá se žáků, jak předpokládají, že dopadne třetí filtrace.

Žáci sami provádějí filtraci (opět člen skupiny, který ještě filtraci neprováděl), přitom popisují jednotlivé kroky.
Překvapivým závěrem je čistý filtrát. Učitel položí otázku na příčinu této překvapivé změny (většina žáků pravděpodobně předpokládala, že ve filtračním koláči zůstane karborafin, zatímco barvivo proteče s vodou) a v případě potřeby vysvětlení doplní.

Zde se, v případě že hodina probíhala bez komplikací, nabízí prostor na informace o využití aktivního uhlí při zažívacích problémech.

6. Poté učitel žákům rozdá pracovní listy (příloha Závěrečná úloha) s několika úkoly. Žáci mají za úkol:

popsat filtrační aparaturu. Nabízí se i alternativa s přehozenými popisky (přiložený pracovní list),
najít chyby v postupu filtrace,
navrhnout vhodný filtr k běžně využívaným operacím.

Přílohy: