Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Odborné vzdělávání > Deriváty uhlovodíků

Ikona prakticky

Deriváty uhlovodíků

Ikona inspirace
Autor: RNDr. Svatava Janoušková, Ph.D.
Spoluautor: PhDr. Václav Pumpr, CSc., RNDr. Jan Maršák, CSc.
Anotace: Jedná se o devátý díl seriálu článku Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života. Článek obsahuje zadání kratší i širší verze úlohy č. 1–7, včetně uvedení správného řešení obou verzí těchto úloh. Dále článek obsahuje i úlohy pro využití ve výuce.
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
Klíčová slova: uhlovodíky, ethanol, deriváty, alkohol

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 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 ještě ale velmi 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 shora 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, a pak je učitelem zahájena diskuze. Vhodnými dotazy směřujícími k řešení úlohy usměrňuje učitel žáky k dosažení cíle. Pokud se vývoj v řešení nikam neposouvá, může učitel poskytnout tu 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 shrnout 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. Učitel 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, hlásí vybranou úlohu učiteli, který úlohu „zablokuje“ pro ostatní dvojice (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


Deriváty uhlovodíků

Kratší verze úlohy 1

Alkohol (ethanol) má desinfekční účinky pro tělo, zahřeje a podpoří činnost některých tělesných orgánů a také pomáhá zvýšit u člověka dobrou náladu. Vysvětlete, proč se tedy o alkoholu (podobně jako např. o ohni) někdy říká, že je dobrý sluha, ale zlý pán.

Širší verze úlohy 1

Jestli někdo říká, že ještě neochutnal alkohol, asi mu to bude jen málokdo věřit. Pokud mu ovšem požívání alkoholu nezakazuje jeho náboženské vyznání, nebo pokud mu v tom nebrání špatný zdravotní stav. Alkohol prostě u nás zpravidla vyvolá dobrou náladu  a zahřeje, když je nám zima. Někteří si vybaví i jeho desinfekční účinky nebo jeho schopnost rozpouštět určité chemické látky, které se nerozpouštějí ve vodě. Pro alkohol však platí stejné rčení jako pro oheň: může to být dobrý sluha, ale také zlý pán. Vysvětlete, co toto rčení znamená.

Řešení

Ethanol (v alkoholických nápojích) má opojné účinky. Ty jsou způsobeny tím, že ethanol přechází do krve a působí na nervovou soustavu. Mnozí lékaři nic nenamítají proti dennímu požití malého množství alkoholu, někdy to i některým lidem doporučí. Malé množství ethanolu je přítomno např. v 0,5 l desetistupňového piva, 0,2 l přírodního vína, nebo 0,05 l destilátu. Opakované požívání většího množství alkoholických nápojů za den se však považuje za škodlivé.

Ethanol si „vysloužil“ zařazení mezi drogy, protože jeho opakované požívání může vést k návyku, který je obtížně léčitelným onemocněním. Častá konzumace ethanolu ve větším množství způsobuje např. nemoci oběhového ústrojí, trávicí a dýchací soustavy, zapříčiňuje mnohé úrazy a také vede k fyzickému a psychickému úpadku člověka.

I jednorázové požití většího množství alkoholu člověkem je příčinou:

- pomalejších reakcí na vnější podněty (lidově se mluví o zhoršení postřehu)

- přeceňování vlastních schopností

- zhoršení okrajového (periferního) vidění

- útočnosti (agresivity), bezohlednosti

- náhlého spánku.

Koncentrace ethanolu v krvi se udává v promile (‰). Jedno promile alkoholu např. v krvi znamená, že v 1000 cm3 krve je přítomný 1 cm3 čistého ethanolu. (Pokud má člověk v krvi 2,5 až 3 promile ethanolu, upadá do bezvědomí a může i zemřít.)

Kratší verze úlohy 2

V jedné zemi v Jižní Americe získávají tolik ethanolu ze zemědělských produktů (hlavně z  cukrové třtiny), že ho zde do technicky uzpůsobených motorů většiny aut užívají jako palivo. O kterou zemi se jedná?

Řešení

V Brazílii je sedm aut z deseti vybaveno motory, které mohou spalovat tzv. „flexibilní pohonné hmoty". Takové motory totiž umožňují řidičům u čerpacích stanic plnit nádrže jejich aut buď ethanolem, benzinem, či směsí obou těchto kapalin.

(Pro tuto zemi je velkou výhodou, že má všechny předpoklady k efektivní výrobě etanolu z cukrové třtiny: totiž dostatek půdy, dešťových srážek i levnou pracovní sílu – vyrábí tak 1 l ethanolu cca za 20 centů, tj. méně než 4 Kč.)

Kratší verze úlohy 3

Proč, když jedeme na jaře českou krajinou, vidíme tolik lánů polí se žlutě kvetoucí řepkou olejnou?

Širší verze úlohy 3

Všichni to známe, na jaře vyjedeme autem a míjíme jedno žlutě kvetoucí pole řepky olejné za druhým. Alergici zavírají okénka, zapínají vnitřní cirkulaci vzduchu v autě. O možnosti jet kolem na kole si nechávají jen zdát. Jenže o řepce víme i po jejím odkvetení. Má totiž velmi charakteristický zápach.

Proč je těch polí s řepkou olejnou nyní tolik? K čemu se řepka olejná využívá?

Řešení

I když bezerukový (bez složky obsahující jedovatou kyselinu erukovou) řepkový stolní olej, který se z řepky olejné vyrábí, je považován za velmi zdravý, hlavní produkce řepky olejné se dnes spotřebuje na výrobu biopaliva s názvem MEŘO. To je zkratka pro methylester řepkového oleje, který se u nás přidává do motorové nafty (do 5%).

Kratší verze úlohy 4

Proč označujeme ethanol přidávaný do benzinu jako biopalivo?

Řešení

Ethanol pro tyto účely by se měl získávat  kvašením produktů zemědělské výroby. Takovými produkty mohou být melasa (zbytek z výroby cukru v cukrovarech), hlavně ale brambory, obilí a kukuřice. Při pěstování těchto plodin se z ovzduší spotřebovává oxid uhličitý, ten se pak spalováním ethanolu z nich vyrobeného tam zase jen navrací. Tak by nemělo docházet k zvyšování jeho množství v atmosféře.

Kratší verze úlohy 5

V literatuře, popř. na internetu vyhledejte procentové zastoupení biopaliv v benzinu a v motorové naftě v zemích EU a v České republice. Porovnejte toto zastoupení biopaliv přidávaných do benzínu u nás, v některých zemích EU a ve skandinávských zemích.

Řešení

Do benzinu se v roce 2010 u nás, ale i v řadě dalších zemí EU, přidávalo do 5 % tzv. biolihu – ethanolu získávaného z produktů zemědělské velkovýroby. Ve skandinávských zemích je v běžném benzinu dokonce až  15 % biolihu.

V České republice je v motorové naftě do 5 % MEŘO, methylesteru řepkového oleje.

Kratší verze úlohy 6

Na internetu vyhledejte a popište od roku 2010 nově vyráběné a částečně už i distribuované palivo E 85. Proč se hovoří o tom, že při jeho spalování v motorech aut vzniká méně oxidu uhličitého?

Řešení

Palivo E85 je směs, která se skládá z 85 % ethanolu a z 15 % benzinu Natural 95. Tento poměr lze dle různých sezónních poměrů měnit, ale minimální objemový podíl ethanolu musí být 70 %. Proti klasickému benzinu má jízda na palivo E85 dvě hlavní výhody – nárůst výkonu motoru a výrazné snížení emisí CO2 ve výfukových plynech. Spalováním ethanolu naopak vzrůstá podíl H2O ve výfukových plynech. Bioethanol se také na rozdíl od „klasických“ pohonných hmot získává z rostlinných, tedy obnovitelných zdrojů.

Auta využívající palivo E 85 musí mít speciálně vyrobený motor. V Evropě jezdí dosud nejvíce těchto aut ve Švédsku, kde je také rozsáhlá síť čerpacích stanic.

Kratší verze úlohy 7

V dobách, kdy se do benzinu nepřidával žádný ethanol, mnozí řidiči sami v zimě přilili do plné nádrže asi 0,2 l technického lihu. Říkali, že to dělají proto, aby jim při delším stání vozidla nezamrzl přívod benzinu z nádrže do motoru. Na základě svých znalostí z chemie uveďte, zda měli tito řidiči pravdu. (Při přemýšlení si uvědomte, že benzin vždy obsahuje stopové množství vody.)

Řešení

Řidiči pravdu měli. Přidaný technický líh vytvořil s vodou z benzinu roztok, který měl podstatně nižší teplotu tuhnutí, v palivovém potrubí tedy nemohl za mrazu vzniknout „špunt“ ze zmrzlé vody. (U některých starších „škodovek“ byl navíc motor vpředu auta a benzinová nádrž vzadu. V takovém autě bylo palivové potrubí velmi dlouhé.)

IX

Úlohy

Jména a datum prezentace

1

Jestli někdo říká, že ještě neochutnal alkohol, asi  mu to bude jen málokdo věřit. Pokud mu ovšem požívání alkoholu nezakazuje jeho náboženské vyznání, nebo pokud mu v tom nebrání špatný zdravotní stav. Alkohol  prostě u nás zpravidla vyvolá  dobrou náladu a zahřeje, když je nám zima. Někteří si vybaví i jeho desinfekční účinky nebo jeho schopnost rozpouštět určité chemické látky, které se nerozpouštějí ve vodě. Pro alkohol však platí stejné rčení jako pro oheň: může to být dobrý sluha, ale také zlý pán. Vysvětlete, co toto rčení znamená.

2

V jedné zemi v Jižní Americe získávají tolik ethanolu ze zemědělských produktů (hlavně z  cukrové třtiny), že ho zde do technicky uzpůsobených motorů většiny aut užívají jako palivo. O kterou zemi se jedná?

3

Všichni to známe, na jaře vyjedeme autem a míjíme jedno žlutě kvetoucí pole řepky olejné za druhým. Alergici zavírají okénka, zapínají vnitřní cirkulaci vzduchu v autě. O možnosti jet kolem na kole si nechávají jen zdát. Jenže o řepce víme i po jejím odkvetení. Má totiž velmi charakteristický zápach.

Proč je těch polí s řepkou olejnou nyní tolik? K čemu se řepka olejná využívá?

4

Proč označujeme ethanol přidávaný do benzinu jako biopalivo?

5

V literatuře, popř. na internetu vyhledejte procentové zastoupení biopaliv v benzinu a v motorové naftě v zemích EU a v České republice. Porovnejte toto zastoupení biopaliv přidávaných do benzínu u nás, v některých zemích EU a ve skandinávských zemích.

6

Na internetu vyhledejte a popište od roku 2010 nově vyráběné a částečně už i distribuované palivo E 85. Proč se hovoří o tom, že při jeho spalování v motorech aut vzniká méně oxidu uhličitého?

7

V dobách, kdy se do benzinu nepřidával žádný ethanol, mnozí řidiči sami v zimě přilili do plné nádrže asi 0,2 l technického lihu. Říkali, že to dělají proto, aby jim při delším stání vozidla nezamrzl přívod benzinu z nádrže do motoru. Na základě svých znalostí z chemie uveďte, zda měli tito řidiči pravdu. (Při přemýšlení si uvědomte, že benzin vždy obsahuje stopové množství vody.)

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: 21. 02. 2011
Zobrazeno: 8438krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 4

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku : 4
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
1 uživatel Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
JANOUŠKOVÁ,, Svatava. Deriváty uhlovodíků. Metodický portál: Články [online]. 21. 02. 2011, [cit. 2019-09-16]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/o/4635/DERIVATY-UHLOVODIKU.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.