Fordította: Adorjánné Farkas Magdolna.
Elias Kalogirou és Eleni Nicas válogatást mutat be a nagyon kis mennyiségű anyagot felhasználó iskolai kísérletekből.
szíves hozzájárulásával
közöljük
Az ipari folyamatokkal összehasonlítva minden iskolai kísérletnél kis mennyiségű anyagot használunk fel – 50 ml itt, 1 g ott. Az utóbbi három évben mégis bevezettük az iskolánkban a mikrokémiai kísérleteket – minden reagensből csupán egy-két csöppet használunk fel.
Sok előnye van ennek a módszernek. Ha kevés anyagot használunk fel, azzal csökkentjük a kísérletek elvégzéséhez szükséges időt, pénzt és a veszteség mennyiségét, ezáltal fejlesztjük a tanulókban a környezeti tudatosságot. Bár ezeknél a kísérleteknél is be kell tartani a szükséges biztonsági szabályokat, azonban a kis vegyszermennyiségek esetében eleve kisebb a kockázat – és a tanulók is könnyebben dolgoznak kis mennyiségű vegyszerrel. Nincs szükség a szokásos laboratóriumi üvegeszközökre, a háztartásban is megtalálható egyszerű anyagokkal, például rágógumi csomagolással is végrehajthatók a kísérletek. Ezek olcsók, többször használhatók és kis helyen lehet őket tárolni.
csomagolás
A képet Elias Kalogirou és Eleni
Nicas szíves hozzájárulásával
közöljük
A továbbiakban közöljük néhány olyan mikrokémiai kísérlet leírását, amelyeket 14-15 éves tanulókkal végeztünk el. A tanulók négy fős csoportokban dolgoztak. A tanár pedig úgy tudja bemutatni ezeket a mikrokísérleteket, hogy projektorral kivetíti.
Ezek a kísérletek szerepelnek a rendes görög tantervben ennél a korosztálynál, azonban általában nagyobb anyagmennyiségekkel.
Ezeknél a kísérleteknél a szokásos méretű laboratóriumi eszközök helyett a rágógumi csomagolására használt, kis bemélyedésekkel rendelkező műanyag tartódobozt használjuk, amelyből természetesen előzetesen eltávolítjuk a védőfóliát és a rágógumikat (ld. a képen). Egyes gyógyszertabletták csomagolására használatos doboz is megfelelő lehet. A kísérletek a doboz egymástól elválasztott mélyedéseiben mennek végbe.
A kísérleti eljárások és az eredmények leírásához szükséges összes táblázatot Word® dokumentumként le lehet tölteni a Science in School weboldalárólw1.
A képet Tamara Kulikova /
iStockphoto szíves
hozzájárulásával közöljük
A vöröskáposzta indikátor elkészítéséhez 10 g friss, feldarabolt káposztalevélre öntsünk 20 ml desztillált vizet, majd forraljuk fel. Addig forraljuk, míg a folyadék lila színű lesz. Hagyjuk kihűlni, majd szűrjük le a folyadékot, így megkapjuk az indikátor oldatot.
A nátrium-hidroxid (NaOH) oldat elkészítéséhez oldjon fel 0,4 g nátrium-hidroxidot 100 ml vízben.
A meszes víz (telített kálcium-hidroxid oldat) elkészítéséhez egy 500 ml-es főzőpoharat harmadáig töltsünk meg kálcium-hidroxiddal [Ca(OH)2] és adjunk hozzá annyi desztillált vizet, hogy elérje a 400 ml-es jelet. Jól keverjük össze, majd az így nyert szuszpenziót hagyjuk ülepedni néhány órán keresztül. A színtelen, telített oldatot (a meszes vizet) töltsük egy csepegtetős üvegbe, közben ügyeljünk arra, hogy ne keverjük fel az üledéket.
Hidrogén-klorid oldatot (15 m/m% ) néhány országban közönséges üzletekben is vásárolhatunk. Alternatívaként a laboratóriumban készíthetünk (körülbelül) 1 M-os oldatot.
(Ügyeljünk arra, hogy a hidrogén-klorid oldat töményebb legyen, mint a nátrium-hidroxid oldat, ugyanis ezzel biztosítjuk, hogy a sav-reakciók szabad szemmel is megfigyelhetők legyenek, míg a bázis-reakciókkal nem pazaroljuk a reagenseket.)
A kísérletekhez érdemes minden oldatot csepegtetős üvegbe önteni.
A képet alexeynovikov /
iStockphoto szíves
hozzájárulásával közöljük
Az első kísérlet célja, hogy a tanulók észrevegyék, hogy mind a savak, mind a lúgok megváltoztatják a pH indikátorok színét, azonban egymástól eltérő módon.
A második kísérletben a diákok megfigyelhetik, hogyan reagálnak a savak a fémekkel. Figyeljék meg a buborékképződést (pezsgést) és azt is, hogy a magnézium reakciója erősebb, mint a vasé (több hő és buborék keletkezik) – bár kevesebb savat használnak. Magyarázzuk meg a tanulóknak, hogy a keletkező gáz hidrogén.
A harmadik kísérletben a diákok megfigyelhetik, hogyan reagálnak a savak a karbonátokkal. Figyeljék meg a buborékképződést (pezsgést). Magyarázzuk meg a tanulóknak, hogy a keletkező gáz szén-dioxid.
A negyedik kísérletben a diákoknak lehetőségük nyílik arra, hogy gyakorolják a pH indikátor papír használatát. Megtanulják, hogy az indikátorral meg lehet határozni az oldat pH-ját, és azt is, hogy az oldat lehet savas vagy lúgos.
Az ötödik kísérletben a tanulók megvizsgálják a desztillált víz, a sósav és a nátrium-hidroxid oldat elektromos vezetőképességét. Megtanulják, hogy míg a desztillált víz nem vezeti az elektromos áramot, a savak és a lúgos oldatok egyaránt vezetik.
végét, így az alkalmas lesz
arra, hogy kis mennyiségű
port adagoljunk vele
A képet Elias Kalogirou és Eleni
Nicas szíves hozzájárulásával
közöljük
1. mélyedés
|
2. mélyedés
|
3. mélyedés
Keverje össze az anyagokat |
4. mélyedés
|
5. mélyedés
|
6. mélyedés
|
Indikátor | Az indikátor eredeti színe | A sav hozzáadása utáni szín | Colour after base is added |
---|---|---|---|
Vöröskáposzta | 1. mélyedés: | 2. mélyedés: | |
Lakmusz indikátor oldat | 3. mélyedés: | 4. mélyedés: | |
Fenolftalein | 5. mélyedés: | 6. mélyedés: |
végével felvett vaspor
A képet Elias Kalogirou és Eleni
Nicas szíves hozzájárulásával
közöljük
1. mélyedés
|
2. mélyedés
|
iStockphoto szíves
hozzájárulásával közöljük
1. mélyedés
|
2. mélyedés
|
iStockphoto szíves
hozzájárulásával közöljük
Megoldás | Ecet | Sósav | Ammónia | Meszes víz | Desztillált víz |
---|---|---|---|---|---|
pH | |||||
Sav vagy bázis |
csatlakoztatása
A következő lépés az elektromos áramkör összeállítása. (balra).
összekapcsolása
A képeket Elias Kalogirou és
Eleni Nicas szíves
hozzájárulásával közöljük
Világít a LED?
Milyen következtetésre jutott? Vezeti-e a desztillált víz az elektromos áramot?
Most világít a LED?
Milyen következtetésre jutott? Vezeti-e a sósav oldat az elektromos áramot?
Világít a LED?
Milyen következtetésre jutott? Vezeti-e a nátrium-hidroxid oldat az elektromos áramot?
A szerzők köszönetet mondanak Penelope Galanopoulou-nak, a 3. Pyrgos Lyceum Pierre de Coubertin angol tanárának azért, hogy ezt a cikket görögből angolra fordította.
w1 – A táblázatok, amelyek az összes kísérlet műveleteit és eredményeit tartalmazzák, Word dokumentumként innen letöllthetők here.