Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Odborné vzdělávání > > > > > > > > > > > > > > > Oxidy

Ikona prakticky

Oxidy

Ikona inspiraceIkona modul
Autor: RNDr. Svatava Janoušková, Ph.D.
Spoluautor: RNDr. Jan Maršák, CSc., PhDr. Václav Pumpr, CSc.
Anotace: Jedná se o pátý díl seriálu článku Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života. Článek obsahuje zadání kratší verze úloh č. 1–5 včetně uvedení správného řešení této verze 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
Klíčová slova: oxid vápenatý, oxid uhelnatý;

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 sdělit správné 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

Oxidy

Kratší verze úlohy 1

Proč se oxid vápenatý používá při výrobě „samoohřívacích“ obalů konzerv?

Řešení

Oxid vápenatý je v těchto obalech uložen odděleně od vody. Když se toto oddělení poruší, dojde ke smísení oxidu vápenatého a vody. Následně proběhne exotermická reakce za vzniku hydroxidu vápenatého.

CaO + H2O ≡ Ca(OH)2

Kratší verze úlohy 2

Který oxid uvolňovaný z cigaret způsobuje u silného kuřáka až patnáctiprocetní snížení účinnosti hemoglobinu na přenosu kyslíku z krve do tkání?

Kouříte? Pak by vás mohlo zajímat, že jeden z oxidů, který se uvolňuje z cigaret, způsobuje u silného kuřáka až patnáctiprocentní snížení účinnosti hemoglobinu na přenosu kyslíku z krve do tkání.

Řešení

Oxid uhelnatý se přednostně váže v plicích na hemoglobin v krvi, a proto není všechen hemoglobin využit k přenosu kyslíku do tkání.

Kratší verze úlohy 3

Se kterým topným plynem souvisí text písně z repertoáru Lucie Bílé?

Plyn už syčí z trouby ven, možná tím budeš otráven,
ty prý se u mne zadusíš, tak tu zůstaň, už nikam nemusíš.
Plyn už syčí z trouby ven, jak doufám, budeš spokojen,
tak rád jsi říkal, však já vím, že tě vždycky příšerně otrávím.
Plyn už syčí z trouby ven, na zemní ještě nebyl přepojen,
ach, vážně, ona nemá cit, chce se mi tě naschvál zachránit,
plyn ti mstivě zavírám a dveře okna otvírám,
jo tůdle, hezky zůstaň žít /:hořkej kalich se mnou do dna pít:/
Plyn už syčí z trouby ven, možná tím budeš otráven,
ty prý se u mne zadusíš, tak tu zůstaň, už nikam nemusíš.

Řešení

Dříve se místo zemního plynu rozváděl i do domácností jako topný plyn svítiplyn, který obsahoval přibližně 30 % jedovatého oxidu uhelnatého.

Kratší verze úlohy 4

Při exkurzi do jedné tepelné elektrárny na uhlí jsme se dozvěděli, že ve vysokém obrovském spalovacím kotli spalují rozemleté uhlí nadnášené silným proudem vzduchu (tzv. spalování ve vznosu). Tento postup umožňuje dosáhnout i s velmi málo výhřevným uhlím teplotu až 1200 oC v určitém prostoru kotle.

a) Na základě svých znalostí o vlivech různých faktorů na rychlost chemických reakcí vysvětlete, proč v elektrárně spalují uhlí tímto způsobem. (Prý to spalované hnědé uhlí je tak málo kvalitní, že pokud by zůstalo v kusech, v kamnech by ani nehořelo.)

b) Je známo, že všechny elektrárny na uhlí „musí být u nás odsířeny“. Co to znamená a jak byste to celé vysvětlili vaší babičce či dědečkovi?

c) Přišli byste na to, co myslel provázející technik tím, že elektrárna sice odsířená je, ale „problémy mají s NOXY“? Pokud na to přijdete a uvedete, co „NOXY“ jsou a jak vznikají, pak všechna čest vašim znalostem!!!

Řešení

Ad a) Uhlí má po rozemletí a ve vznosu velký plošný obsah povrchu, tím se reakce jeho složek se vzduchem urychluje a tak je možno dosáhnout požadované vysoké teploty plamene.

Ad b) Babi (dědo), víš, některé složky uhlí obsahují síru. A z té síry vzniká při spalování uhlí oxid siřičitý, který je velmi nebezpečný pro životní prostředí a o kterém jsi určitě slyšela v televizi i v rozhlase. Je tak nebezpečný proto, že s vodou ze vzduchu vytváří kyseliny, ty pak škodily nám i většině živočichům a rostlin. Důsledkem působení tohoto oxidu siřičitého, který se dříve vypouštěl jen tak do ovzduší, byly např. vážně poškozeny lesy v našich severních pohraničních horách a mnoho lidí v severních Čechách mělo dýchací či jiné zdravotní potíže.
Odsíření kouřových zplodin se provádí pomocí rozptýleného, jemně rozemletého vápence ve vodě. Vzniká tak produkt, který se používá k výrobě sádrokartonů, které jsme např. my použili před rokem k odizolování našich stěn v bytě proti hluku od sousedů.

Ad c) Zkratkou NOXY myslí pracovníci elektrárny oxidy dusíku, které se dohromady označují NOx. (Při teplotě kolem 1000 oC a vyšší vzniká ze vzdušného dusíku a vzdušného kyslíku oxid dusnatý, ze kterého pak vznikají další oxidy, především oxid dusičitý NO2.)

Kratší verze úlohy 5

Opalovací prostředky s tzv. vyšším ochranným faktorem obsahují obvykle dva velmi jemně rozptýlené bílé oxidy, které po nanesení na kůži vidíme jako bílý povlak, který se po čase „vsákne“ a přestane být vidět. Především tyto oxidy nás v opalovacích prostředcích chrání proti škodlivému ultrafialovému záření (UVA i UVB), které je součástí slunečního záření. Čím větší ochranný faktor opalovací prostředky mají, tím i obvykle více těchto oxidů obsahují. Oba tyto oxidy se používají také jako pigmenty do bělob pro malířské potřeby. Dokážete např. z obalů opalovacích prostředků a pomocí internetu zjistit názvy a napsat vzorce těchto oxidů?

Řešení

Bílým ochranným prostředkem proti ultrafialovému záření jsou obvykle v opalovacích prostředcích s vysokým ochranným faktorem velmi jemně rozptýlené částice oxidu titaničitého TiO2 a oxidu zinečnatého ZnO. (O druhém jmenovaném se nyní vedou diskuse ohledně jeho zdravotní nezávadnosti.)

Úlohy

Jména a datum prezentace

1

Proč se oxid vápenatý používá při výrobě „samoohřívacích“ obalů konzerv?

2

Kouříte? Pak by vás mohlo zajímat, že jeden z oxidů, který se uvolňuje z cigaret způsobuje u silného kuřáka až patnáctiprocentní snížení účinnosti hemoglobinu na přenosu kyslíku z krve do tkání.

3

Se kterým (hlavně dříve užívaným) topným plynem souvisí text písně z repertoáru Lucie Bílé?

Plyn už syčí z trouby ven, možná tím budeš otráven,
ty prý se u mne zadusíš, tak tu zůstaň, už nikam nemusíš.
Plyn už syčí z trouby ven, jak doufám, budeš spokojen,
tak rád jsi říkal, však já vím, že tě vždycky příšerně otrávím.
Plyn už syčí z trouby ven, na zemní ještě nebyl přepojen,
ach, vážně, ona nemá cit, chce se mi tě naschvál zachránit,
plyn ti mstivě zavírám a dveře okna otvírám,
jo tůdle, hezky zůstaň žít /:hořkej kalich se mnou do dna pít:/
Plyn už syčí z trouby ven, možná tím budeš otráven,
ty prý se u mne zadusíš, tak tu zůstaň, už nikam nemusíš.

4

Při exkurzi do jedné tepelné elektrárny na uhlí jsme se dozvěděli, že ve vysokém obrovském spalovacím kotli spalují rozemleté uhlí nadnášené silným proudem vzduchu (tzv. spalování ve vznosu). Tento postup umožňuje dosáhnout i s velmi málo výhřevným uhlím teplotu až 1200 oC v určitém prostoru kotle.

a) Na základě svých znalostí o vlivech různých faktorů na rychlost chemických reakcí vysvětlete, proč v elektrárně spalují uhlí tímto způsobem. (Prý to spalované hnědé uhlí je tak málo kvalitní, že pokud by zůstalo v kusech, v kamnech by ani nehořelo.)

b) Je známo, že všechny elektrárny na uhlí „musí být u nás odsířeny“. Co to znamená a jak byste to celé vysvětlili vaší babičce či dědečkovi?

c) Přišli byste na to, co myslel provázející technik tím, že elektrárna sice odsířená je, ale „problémy mají s NOXY“? Pokud na to přijdete a uvedete, co „NOXY“ jsou a jak vznikají, pak všechna čest vašim znalostem!!!

5

Opalovací prostředky s tzv. vyšším ochranným faktorem obsahují obvykle dva velmi jemně rozptýlené bílé oxidy, které po nanesení na kůži vidíme jako bílý povlak, který se po čase „vsákne“ a přestane být vidět. Především tyto oxidy nás v opalovacích prostředcích chrání proti škodlivému ultrafialovému záření (UVA i UVB), které je součástí slunečního záření. Čím větší ochranný faktor opalovací prostředky mají, tím i obvykle více těchto oxidů obsahují. Oba tyto oxidy se používají také jako pigmenty do bělob pro malířské potřeby. Dokážete např. z obalů opalovacích prostředků a pomocí internetu zjistit názvy a napsat vzorce těchto oxidů?

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: 10. 01. 2011
Zobrazeno: 8727krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 4

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

zatím nikdo 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
JANOUŠKOVÁ,, Svatava. Oxidy. Metodický portál: Články [online]. 10. 01. 2011, [cit. 2019-11-18]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/oxid vápenatý/4629/OXIDY.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.