Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku

Ikona prakticky

Chemické prvky

Ikona inspiraceIkona modul
Autor: RNDr. Svatava Janoušková, Ph.D.
Spoluautor: RNDr. Jan Maršák, CSc., PhDr. Václav Pumpr, CSc.
Anotace: Článek je čtvrtým dílem seriálu k článku Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života. V článku jsou uvedena zadání kratší i širší verze úloh č. 1–12 včetně správného řešení těchto úloh.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Odborné vzdělávání » Klíčové kompetence LM » Kompetence k řešení problémů » porozumět zadání úkolu nebo určit jádro problému, získat informace potřebné k řešení problému, navrhnout způsob řešení, popř. varianty řešení, a zdůvodnit jej, vyhodnotit a ověřit správnost zvoleného postupu a dosažené výsledky;
Očekávaný výstup:
  1. Odborné vzdělávání » Všeobecné vzdělávání » Přírodovědné vzdělávání » Chemie
Mezioborové přesahy a vazby: Nejsou přiřazeny žádné mezioborové přesahy.
Průřezová témata:
  1. Odborné vzdělávání » Člověk a životní prostředí
Organizace řízení učební činnosti: Frontální, Skupinová, Individuální
Organizace prostorová: Školní třída

Jak pracovat s úlohami ve výuce

Na začátku je třeba uvést, že třídní kolektivy se velmi liší, stejně jako žáci v nich, a přístup k nim tudíž musí být velmi individuální. Proto nelze sestavit jeden univerzální soubor úloh a volit stejný postup při zadávání úloh.

Předkládáme proto soubor úloh, vesměs úloh otevřených, které jsou (prozatím) uspořádány do sedmi tematických celků, které kopírují RVP a zároveň představují logické doplnění učebnic Základy přírodních věd: Chemie a Základy přírodních věd: Ekologie a životní prostředí. Uvádíme i několik postupů, jak lze úlohy ve výuce aplikovat.

Tam, kde je to možné, jsou úlohy uváděny ve dvojí verzi. V první, stručné, ve které je zadání formulováno pomocí několika málo vět, a ve druhé, rozsáhlejší, ve které již samotné zadání představuje jeden z motivačních prvků. Jedná se totiž o jakýsi stručný dialog se žákem. Všechny úlohy jsou opatřeny řešením pro usnadnění práce vyučujícího. Řešení jsou věcně správná, i když někdy ne zcela komplexní, protože jsme byli vedeni snahou je formulovat v úrovni možných žákovských vědomostí a schopností.

A jaké jsou tedy varianty aplikace úloh ve výuce?

Varianta pro prospěchově „slabší“ nebo méně aktivní třídy:

Pro třídy, kde žákovské výkony nejsou příliš dobré nebo přes veškeré snahy nejsou žáci příliš aktivní, můžeme kratší variantu otázek úloh použít k výkladu. Výklad je zahájen položením jednoduché otázky, na kterou vyučující sám odpovídá, k čemuž mu napomáhá uvedené řešení. Otázka má zejména přitáhnout pozornost k probíranému tématu, motivovat žáky pro poslech daného tématu, které jsou tak schopni propojit s vlastní zkušeností. Naše pedagogická zkušenost ukazuje, že pokud se vyučovací hodina začne takto položenou otázkou, zájem žáků se zvýší.

Další možností je kratší varianty úloh využít ke krátké diskuzi (max. 10 minut) se žáky. Postřehli jsme totiž, že žáci (bez ohledu na prospěch a aktivitu) v daném věku velmi rádi diskutují a mají na věci často i vyhraněný názor, pokud se jedná o téma, které je jim známé (z médií, z bezprostředního okolí, z doslechu). Diskutuje-li se např. o obnovitelných a neobnovitelných zdrojích energie, protože ve zprávách právě mluvili o tom, že si opět za elektřinu připlatíme, a rodiče tudíž nemůžou koupit upgrade jakéhosi softwaru, o poškození gumy stěračů na ojetých autech, které sice nemohou řídit (sic!), ale ze záhadného důvodu si toho všímají, nebo proč nedokážou rychleji zhltnout tu hnusnou polívku v jídelně, aby už  mohli vysmažit ze školy (dle jejich slov), seznáte, že v diskuzi zaslechnete tu a tam i pro výklad využitelné odpovědi, které se velmi blíží realitě skutečného života. A nejen to, zjistíte, že žáci v některých případech uplatňují informace, které jim byly ve výuce zprostředkovány. Těchto informací není sice zpravidla mnoho a nepřispějí zcela k vyřešení problému, poskytnou ale určité vodítko vašeho vlastního výkladu.

Pokud upozorníte na fakt, že na cestě k rozřešení problému přispěli i žáci a svou argumentací podpořili výklad, cítí se být součástí výkladu a ve většině referují o tom, že tento způsob výuky i z hlediska zapamatování si informací považují za prospěšný. Stále ale převažuje nutnost vašeho vlastního výkladu, který opřete o některou z informací, jež vyplynula z diskuze. To je také důvodem toho, proč by diskuze neměla přesahovat výše uvedený časový limit.

Varianta pro prospěchově „silnější″ nebo více aktivní třídy:

Širší a kratší verze úloh lze využít ke společnému hledání řešení se žáky. Pedagogická situace se velmi podobá předchozí diskuzi, ale žákům je poskytnut větší časový prostor pro vyřešení problému. Postup začíná tím, že je žákům dán určitý časový rámec (nepřesahující 5 minut) pro zamyšlení se nad daným tématem, pak je vyučujícím zahájena diskuze. Vhodnými dotazy směřujícími k řešení úlohy usměrňuje vyučující žáky k dosažení cíle. Pokud se vývoj v řešení nikam neposouvá, může vyučující poskytnout informaci, která je pro posun v poznání nutná, a nechat žáky posléze tuto informaci využít pro další postup řešení úlohy. Vyučující sám musí posoudit, ve kterém stadiu začíná upadat žákovský zájem. V tuto chvíli (i přesto, že úloha nebyla zcela dořešena) je správný okamžik pro shrnutí dosavadní informace přispívající k řešení problému a sdělení správného řešení úlohy. Žáci podobně jako v předchozím případě pozitivně vnímají možnost participace na výuce.

Další možností je úlohy využít jako podklad pro hodnocení ve výuce. Zde existují dvě varianty. První varianta je zadání širší verze úlohy k samostatnému domácímu řešení jednomu nebo dvěma žákům. Ti přednesou před třídou jimi navržené řešení úlohy. Vyučující potom zhodnotí jejich postup a řešení koriguje. Druhou variantou je zadání úlohy dvojici žáků opět pro domácí zpracování. Žáci si vybírají úlohy podle svého zájmu (viz tabulky pro zadávání úloh ve třídě). Princip je takový, že žáci vytvoří dvojice a každé dvojici je dán nakopírovaný seznam úloh. Jakmile si dvojice vybere, nahlásí vybranou úlohu vyučujícímu, který úalohu „zablokuje“ ostatním dvojicím (podle principu kdo dřív přijde, ten dřív mele). Už tato aktivita je pro žáky poměrně zábavná. Dvojice potom dostanou časový interval pro domácí vyřešení úlohy. Své závěry dvojice prezentují v k tomu speciálně vyčleněné hodině (vhodné například při uzavírání určitého tematického okruhu). Hodnocení provádí nejen vyučující, ale také „oponentní“ trojice k tomu vybraných žáků. Žáci v závěru mohou a nemusí být oceněni příslušnou známkou.

(Tabulky pro úlohy jsou připraveny pro skupiny úloh počínající kapitolou 3.)

 

  1. Úvod do studia chemie
  2. Chemické látky a jejich směsi
  3. Voda a vzduch
  4. Chemické prvky
  5. Oxidy
  6. Anorganické kyseliny a hydroxidy
  7. Soli anorganických kyselin
  8. Uhlovodíky
  9. Deriváty uhlovodíků
  10. Přírodní látky
  11. Chemie v životě

 


Chemické prvky

Kratší verze úlohy 1

Uveďte alespoň tři procesy, během nichž se významně spotřebovává kyslík z atmosféry.

Širší verze úlohy 1

Před důležitými událostmi v životě má člověk někdy pocit, že se mu nedostává kyslíku. Jsou to zpravidla zkoušky, návštěva lékaře nebo zubaře, nějaký zásadní průšvih, který už už hrozí provalením. Ale ani jeden z těchto dějů nějak zásadně kyslík nespotřebovává, i když se to tak může jevit. Které procesy ale významně kyslík z atmosféry spotřebovávají? Pokuste se vymyslet alespoň tři příklady.

Řešení

Kyslík významně spotřebovávají jedoucí auta, letadla, spotřebovává se ho mnoho při spalování uhlí nebo zemního plynu v teplárnách a elektrárnách, spotřebovává se také při dýchání živočichů a při tlení organických látek.

Kratší verze úlohy 2

Před vaším domem havarovala cisterna a šíří se z ní nažloutlý plyn, který se drží při zemi. Co uděláte po oznámení nehody na telefonním čísle 112?

A   Otevřete okno, abyste dobře viděli, co se stalo.
B   Poběžíte se ukrýt do sklepa.
C   Utěsníte dveře a okna a zůstanete v bytě.
D   Půjdete se podívat na místo nehody.

Řešení

C

Kratší verze úlohy 3

Hmotnost diamantů se vyjadřuje v karátech (1 karát = 0,205 g). Toto slovo pochází ze slova carob (česky rohovník obecný, latinsky ceratonia siliqua), což je název stromu rostoucího ve Středomoří. Plody rohovníku se používají v potravinářství jako náhrada kakaa a ve Středomoří i ke krmení dobytka. Proč semena rohovníku byla dříve vybrána jako „jednotka“ pro stanovení hmotnosti diamantů?

Řešení

V podlouhlých plodech rohovníku obecného se nachází nejedlá, avšak stejně velká semena, která nepoutají vzdušnou vlhkost, a proto si udržují si svou stálou hmotnost (0,205 g). Proto bývala používána k vyvažování vah při vážení drahých kamenů.

Kratší verze úlohy 4

Unesl bych krabici na papíry formátu A4 zcela naplněnou zlatem?
Rozměry krabice: 30 cm x 21 cm x 21 cm
ρ (zlata) = 19,3 g/cm3

Širší verze úlohy 4

Rádi bychom zde případné budoucí lupiče upozornili na fyzickou náročnost, která se s tímto povoláním pojí. Kromě toho, že lupič musí obvykle celkem rychle běhat, hodí se mu také posilovat svaly, až bude odněkud odnášet lup. Ale teď vážně. Co myslíte, unesli byste krabici na papíry formátu A4 zcela naplněnou zlatem?

Řešení

Rozměry krabice: 30 cm x 21 cm x 21 cm
m = ρ
. V m = 13230 cm3 . 19,3 g/cm3 = 255 339 g = 255,339 kg
Uvedená krabice zlata by měla hmotnost 255,34 kg.

Kratší verze úlohy 5

V trezorech Národní banky jsou boxy, každý obsahuje 10 cihel zlata, přičemž během přepravy je nemůže nikdo otevřít. Je ale možné, aby někdo nepozorovaně odnesl celý box, aniž by užil jakékoliv techniky?
(rAu = 19,35 g×cm-3, cihla zlata obsahuje 99,5 % zlata a rozměry cihly jsou 28 cm x 4,52 cm x 5,08 cm)

Řešení

mρ . V
m =  19,35 g×cm-3 . 28 cm .  4,52 cm . 5,08 cm = 12 440 g = 12,44 kg
Hmotnost jedné zlaté cihličky je tak 12,44 kg. Celý box s 10 cihličkami tedy nepozorovaně těžko někdo sám unese.

Kratší verze úlohy 6

V literatuře nebo na internetu vyhledejte, proč je u nás zakázán prodej nesmaltovaného hliněného nádobí a jídelních příborů z hliníku.

Širší verze úlohy 6

Možná si ještě někteří z vás vybavují nože s černou plastovou střenkou a vidličky celé z hliníku. Těm už ale odzvonilo, podobně jako hliníkovým hrncům. V literatuře nebo na internetu vyhledejte, proč je u nás zakázán prodej nesmaltovaného hliníkového nádobí a jídelních příborů z hliníku.

Řešení

Výskyt hliníku (přesněji hlinitých kationů) v krvi může způsobovat různé choroby – např. Alzheimerovu chorobu.

Kratší verze úlohy 7

V literatuře nebo na internetu vyhledejte alespoň 6 chemických prvků, které se využívají na výrobu počítačů. Na základě Vašich zjištění diskutujte o nutnosti odevzdávat staré nepotřebné počítače do speciálních sběren.

Širší verze úlohy 7

Nedávno jsem sledoval dokument z jedné rozvojové země. Lidé tam seděli nad hromadou počítačů a rozebírali je. Mezi chudinou patřila tahle práce k těm lépe placeným, a tak byli šťastni, že ji mají. Ukázalo se ovšem že si tahle „lépe placená práce“ vybírá svou daň, a to onemocnění způsobené soustavným kontaktem s některými z kovů, které jsou přítomné v počítačích. V literatuře nebo na internetu vyhledejte alespoň 6 chemických prvků, které se využívají na výrobu počítačů. Na základě vašich zjištění diskutujte, které z vámi nalezených kovů mohou způsobit při dlouhodobé expozici člověka jejich účinkům nějaký typ onemocnění.

Řešení

Podle jedné odborné analýzy je v jedné tuně starých počítačů např.:
130 kg mědi, 41 kg železa, 24 kg  olova, 20 kg cínu, 18 kg niklu,  450 g stříbra, 450 g zlata, 360 g kadmia, 170 g tantalu, 80 g kobaltu, 30 g platiny atd.

Kratší verze úlohy 8

Pokuste se zjistit, jak je možné, že stříbrný šperk pomalu zešedlý na vzduchu jde čistit obtížněji než tentýž šperk zešedlý v mořské vodě.

Širší verze úlohy 8

Přestože v poslední době patří chirurgická ocel k hitům ve výrobě šperků, drží si v této oblasti také stříbro stále svou poměrně stabilní pozici. Má ovšem jednu nepříjemnou vlastnost, na vzduchu postupně šedne a po určité době černá. A kdyby jen na vzduchu, ale také třeba v mořské vodě. Pokuste se zjistit, jak je možné, že stříbrný šperk pomalu zešedlý na vzduchu jde čistit obtížněji než tentýž šperk zešedlý v mořské vodě.

Řešení

Na vzduchu stříbro reaguje se sulfanem (sirovodíkem H2S), který je v nepatrném množství přítomen ve vzduchu. Vzniká pevný černý sulfid stříbrný, který nejde z povrchu stříbra lehce mechanicky odstranit.
V mořské vodě  je stříbro v kontaktu s chloridovými aniony, se kterými vytváří bílý chlorid stříbrný, jehož rozkladem vzniká černé porézní stříbro. To lze poměrně snadno mechanicky odstranit.

Kratší verze úlohy 9

V literatuře nebo na internetu vyhledejte, ze kterých kovů jsou vyrobeny mince v ČR.

Řešení

1, 2, 5 Kč — ocelové jádro pokryté tenkou vrstvičkou niklu
10 Kč — ocelové jádro pokryté vrstvičkou mědi o tloušťce 0,05 mm
20 Kč — ocelové jádro pokryté vrstvičkou mosazi o tloušťce 0,05 mm
50 Kč — ocelové jádro pokryté vrstvičkami mědi a mosazi o tloušťce 0,05 mm

Kratší verze úlohy 10

Už jste přemýšleli o tom, jak jednou budete bydlet? Třeba se rozhodnete pro stavbu rodinného domu. V takovém případě budete potřebovat pro projektovou dokumentaci stanovit tzv. radonový index pozemku. Tento index se stanovuje proto, že v případě jeho vysoké hodnoty budete na svém domě muset udělat taková stavební opatření, aby váš dům vyhovoval předpisům a neohrožoval vaše zdraví.

a) V dostupné literatuře nebo na internetu najděte co nejvíce informací o tom, jaký vliv má radon na lidské zdraví, a seznamte s nimi své spolužáky.

b) Pomocí dostupné literatury nebo internetu zjistěte, zda patří Česká republika mezi země vysoce zatížené zářením uvolňovaným radonem. Uveďte jeden příklad území, které je u nás známé vyšším výskytem radonu.

Řešení

a) V místech výskytu uranových rud se uvolňuje z půdy radon (86, 232). Uvolňuje se také ze stavebních materiálů. Uran (92, 238) má poločas rozpadu 3,8 dne a produktem jeho dalších přeměn je radioaktivní polonium. Důsledkem vdechovaného vzduchu s větším obsahem radonu je zůstatek jistého množství polonia v našich plicích. Tak se do našeho těla dostává alfa zářič. V případě soustavného vdechování tohoto plynu v příslušných koncentracích může dojít k onemocnění rakovinou plic.

b) Vzhledem k tomu, že geologické podloží českého masivu se skládá z velkého množství vyvřelých hornin, ze kterých se radon může uvolňovat, je Česká republika považována za území zatížené radonem. Příkladem takového území je Jáchymovsko.

Kratší verze úlohy 11

Vyhledejte, zkopírujte a spolužákům objasněte puncovní značky.

Řešení

V současnosti užívané české puncovní značky pro zlaté, stříbrné a platinové zboží.

Tabulka ryzosti

Puncovní značky

Kratší verze úlohy 12

Na internetu vyhledejte, za kterého panovníka českého státu se začaly razit první zlaté mince a jak se tyto mince jmenovaly. Jak se zlaté mince pak jmenovaly za jeho následníka?

Řešení

Za Jana Lucemburského se razily první zlaté mince — zlaté floreny. Pomohli mu je zavést Florenťané.
Vedle nich byly rozšířenější uherské floreny ražené ve slovenské (tehdy uherské) Kremnici.
Za jeho následníka Karla IV. se razily zlaté dukáty.

Kratší verze úlohy 13

Prověřte informaci z novin, že motory na vodík jsou ekologické.

Řešení

Vodík se většinou vyrábí elektrolýzou vody. Podstatné je, jak se vyrábí k tomu potřebný elektrický proud. Spotřeba elektrické energie musí pokrýt veškerou získávanou energii ze spalování vodíku v motorech a s tím spojené veškeré energetické ztráty.

IV.

Úloha

Jména a datum prezentace
1 Před důležitými událostmi v životě má člověk někdy pocit, že se mu nedostává kyslíku. Jsou to zpravidla zkoušky, návštěva lékaře nebo zubaře, nějaký zásadní průšvih, který už už hrozí provalením. Ale ani jeden z těchto dějů nějak zásadně kyslík nespotřebovává, i když se to tak může jevit. Které procesy ale významně kyslík z atmosféry spotřebovávají? Pokuste se vymyslet alespoň tři příklady.
2

Před vaším domem havarovala cisterna a šíří se z ní nažloutlý plyn, který se drží při zemi. Co uděláte po oznámení nehody na telefonním čísle 112?

A   Otevřete okno, abyste dobře viděli, co se stalo.
B   Poběžíte se ukrýt do sklepa.
C   Utěsníte dveře a okna a zůstanete v bytě.
D   Půjdete se podívat na místo nehody.

3 Hmotnost diamantů se vyjadřuje v karátech (1 karát = 0,205 g). Toto slovo pochází ze slova carob (česky rohovník obecný, latinsky ceratonia siliqua), což je název stromu rostoucího ve Středomoří. Plody rohovníku se používají v potravinářství jako náhrada kakaa a ve Středomoří i ke krmení dobytka. Proč semena rohovníku byla dříve vybrána jako „jednotka“ pro stanovení hmotnosti diamantů?
4 Rádi bychom zde případné budoucí lupiče upozornili na fyzickou náročnost, která se s tímto povoláním pojí. Kromě toho, že lupič musí obvykle celkem rychle běhat, hodí se mu také posilovat svaly, až bude odněkud odnášet lup. Ale teď vážně. Co myslíte, unesli byste krabici na papíry formátu A4 zcela naplněnou zlatem?
5 V trezorech Národní banky jsou boxy, každý obsahuje 10 cihel zlata, přičemž během přepravy je nemůže nikdo otevřít. Je ale možné, aby někdo nepozorovaně odnesl celý box, aniž by užil jakékoliv techniky?
(rAu = 19,35 g×cm-3, cihla zlata obsahuje 99,5 % zlata a rozměry cihly jsou 28 cm x 4,52 cm x 5,08 cm)
6 Možná si ještě někteří z vás vybavují nože s černou plastovou střenkou a vidličky celé z hliníku. Těm už ale odzvonilo, podobně jako hliníkovým hrncům. V literatuře nebo na internetu vyhledejte, proč je u nás zakázán prodej nesmaltovaného hliníkového nádobí a jídelních příborů z hliníku.
7 Nedávno jsem sledoval dokument z jedné rozvojové země. Lidé tam seděli nad hromadou počítačů a rozebírali je. Mezi chudinou patřila tahle práce k těm lépe placeným, a tak byli šťastni, že ji mají. Ukázalo se ovšem, že si tahle „lépe placená práce“ vybírá svou daň, a to onemocnění způsobené soustavným kontaktem s některými z kovů, které jsou přítomné v počítačích. V literatuře nebo na internetu vyhledejte alespoň 6 chemických prvků, které se využívají na výrobu počítačů. Na základě Vašich zjištění diskutujte, které z vámi nalezených kovů mohou způsobit při dlouhodobé expozici člověka jejich účinkům nějaký typ onemocnění.
8 Přestože v poslední době patří chirurgická ocel k hitům ve výrobě šperků, drží si v této oblasti také stříbro stále svou poměrně stabilní pozici. Má ovšem jednu nepříjemnou vlastnost, na vzduchu postupně šedne a po určité době černá. A kdyby jen na vzduchu, ale také třeba v mořské vodě. Pokuste se zjistit, jak je možné, že stříbrný šperk pomalu zešedlý na vzduchu jde čistit obtížněji než tentýž šperk zešedlý v mořské vodě.
9 V literatuře nebo na internetu vyhledejte, ze kterých kovů jsou vyrobeny mince v ČR.
10

Už jste přemýšleli o tom, jak jednou budete bydlet? Třeba se rozhodnete pro stavbu rodinného domu. V takovém případě budete potřebovat pro projektovou dokumentaci stanovit tzv. radonový index pozemku. Tento index se stanovuje proto, že v případě jeho vysoké hodnoty budete na svém domě muset udělat taková stavební opatření, aby váš dům vyhovoval předpisům a neohrožoval vaše zdraví.

a) V dostupné literatuře nebo na internetu najděte co nejvíce informací o tom, jaký vliv má radon na lidské zdraví, a seznamte s nimi své spolužáky.

b) Pomocí dostupné literatury nebo internetu zjistěte, zda patří Česká republika mezi země vysoce zatížené zářením uvolňovaným radonem. Uveďte jeden příklad území, které je u nás známé vyšším výskytem radonu.

11 Vyhledejte, zkopírujte a spolužákům objasněte puncovní značky.
12 Na internetu vyhledejte, za kterého panovníka českého státu se začaly razit první zlaté mince a jak se tyto mince jmenovaly. Jak se zlaté mince pak jmenovaly za jeho následníka?
13 Prověřte informaci z novin, že motory na vodík jsou ekologické.
Zařazení do seriálu: Tento článek je zařazen do seriálu Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života.

Ostatní články seriálu:

Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
 
INFO
Publikován: 07. 01. 2011
Zobrazeno: 9756krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 4

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku : 5
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

1 uživatel Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
RNDr. Svatava Janoušková, Ph.D.. Chemické prvky. Metodický portál: Články [online]. 07. 01. 2011, [cit. 2019-10-22]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/o/4627/CHEMICKE-PRVKY.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.
Vložit komentář:

Pro vložení komentáře je nutné se přihlásit.