Είσοδος
        

Αραίωση και ανάμειξη διαλυμάτων με την χρήση λογισμικού προσομοίωσης εργαστηρίου IrYdium Chemistry Lab

Εκτύπωση
Δημοσιεύτηκε στις Τετάρτη, 06 Μαρτίου 2013 18:09 Γράφτηκε από τον/την Παναγιώτης Αρφάνης

Συγκέντρωση διαλύματος, αραίωση και ανάμειξη διαλυμάτων με την χρήση λογισμικού προσομοίωσης εργαστηρίου IrYdium Chemistry Lab

vlab

 

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

Με την διδασκαλία μας επιδιώκεται ο μαθητής  να μπορεί:

  1. Να εκφράζει τη συγκέντρωση ενός διαλύματος και να υπολογίζει την τιμή της.
  2. Να υπολογίζει τη συγκέντρωση ενός διαλύματος κατά την αραίωση.
  3. Να προβλέπει και να υπολογίζει τη συγκέντρωση ενός διαλύματος μετά από ανάμιξη διαλυμάτων.

  ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗ ΜΑΘΗΣΙΑΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

  1. 1.Να αξιοποιήσουν οι μαθητές την ομαδική συνεργασία.
  2. 2.Να εξοικειωθούν με τη διερεύνηση και επιλογή πληροφοριών μέσα από το πλούσιο υλικό των αναπαραστάσεων των μοντέλων στα εξειδικευμένα λογισμικά της Χημείας ( Vlab) και του  διαδικτύου.
  3. 3.Να δραστηριοποιηθούν στη διερευνητική – βιωματική μάθηση.
  4. 4.Να καλλιεργήσουν την ικανότητα να αξιολογούν πληροφορίες ως προς τη χρησιμότητά τους.
  5. 5.Να αναπτύξουν αυτενέργεια και να μάθουν να οικοδομούν μόνοι τους τη γνώση.
    1. 6.Να αναπτύξουν δεξιότητες αναζήτησης, επιλογής και αξιοποίησης πληροφοριών στα λογισμικά και το διαδίκτυο.

Προαπαιτούμενες γνώσεις των μαθητών

Διδακτικό υλικό – Τεχνολογικά εργαλεία

  • Της μάζας,
  • Του όγκου
  • Των μονάδων μέτρησης
  • Των αναλογίων
  • Του pH
  • Των Ar, Mr
  • Του mol
  • Του μικρόκοσμου

 

  • Βιντεοπροβολέας
  • Λογισμικό παρουσίασης: Power Point
  • Λογισμικό Χημείας: Vlab
  • Φύλλα εργασίας
  • Εργαστηριακά όργανα (επίδειξη όλων των υλικών και σκευών που υπάρχουν στο εικονικό εργαστήριο και θα χρησιμοποιήσουν οι μαθητές στις δραστηριότητες τους.)

 

 

Το Vlab (IrYdium Chemistry Lab ) δίνει τη δυνατότητα σύνθεσης δραστηριοτήτων με τις οποίες μπορεί να υλοποιηθεί η ακολουθούμενη διδακτική μεθοδολογία. Ο μαθητής μπορεί να πειραματιστεί μέσω της προσομοίωσης, να μεταβάλει τις τιμές μεγεθών για να ελέγξει τις υποθέσεις του και να κάνει γενικεύσεις. Να πραγματοποιήσει εργαστηριακές ασκήσεις και πειράματα με μεγάλο βαθμό επικινδυνότητας ή μεγάλης χρονικής διάρκειας.

Επιπλέον μέσω των προσομοιώσεων μπορούμε να προκαλέσουμε γνωστικές συγκρούσεις ή διάψευση προβλέψεων που στηρίζονται σε εναλλακτικές ιδέες των μαθητών, με στόχο την άρση αυτών των παρανοήσεων.

Πέραν από τη χρήση λογισμικών προσομοίωσης προτείνεται να γίνει τουλάχιστό στο πραγματικό κόσμο η επίδειξη των υλικών και σκευών που θα χρησιμοποιηθούν στη εικονική διαδικασία γιατί μέσω των πολλαπλών παραστάσεων επιτυγχάνεται πληρέστερη προσέγγιση της μεθοδολογίας και της στόχευσης της άσκησης. 

Το IrYdium Chemistry Lab θεωρείται σύστημα προσομοίωσης, καθώς σε αυτό προσομοιώνονται διεργασίες και φαινόμενα της Χημείας. http://chemcollective.org/vlab/vlab.php

Επιπλέον, θεωρείται και ανοικτό περιβάλλον διερεύνησης ειδικών θεμάτων, καθώς σε αυτό ο εκπαιδευτικός και ο μαθητής μπορεί ελεύθερα να διερευνήσει χημικά φαινόμενα και διεργασίες και όχι μόνον να εκτελέσει προκατασκευασμένες διαδικασίες.

Τέλος, το εν λόγω λογισμικό χαρακτηρίζεται από το ότι επιτρέπει διαδικασίες μοντελοποίησης χημικών φαινομένων και διαδικασιών, καθώς ο εκπαιδευτικός μπορεί να εισάγει παραμέτρους για οποιαδήποτε χημική ουσία και στη συνέχεια να την μοντελοποιήσει πάντα σε περιβάλλον προσομοίωσης χωρίς τη χρήση ειδικής γλώσσας

προγραμματισμού. Το πρόγραμμα επιλύει τις βασικές εξισώσεις χημικής θερμοδυναμικής με βάση τα θερμοδυναμικά δεδομένα των χημικών ουσιών.

Εναλλακτικές ιδεες των μαθητών

Ò  Έχουν την ιδέα ότι όταν διαλύεται κάτι εξαφανίζεται

Ò  Οι μαθητές επειδή δεν βλέπουν κανένα όριο μεταξύ διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη θεωρούν το διάλυμα περισσότερο ως μία ουσία-ένωση παρά ένα ομοιογενές μείγμα.

Ò  Αρκετοί μαθητές φαντάζονται ότι η διαλυμένη ουσία παθαίνει κάτι («κομματάκια» διαλυμένης ουσίας, «υγρή» διαλυμένη ουσία, «άτομα» διαλυμένης ουσίας). Όμως θεωρούν ότι αυτά δεν εμφανίζουν πια το βάρος τους ή τη μάζα τους. Πιστεύουν ότι χάνεται η μάζα. Έτσι δυσκολεύονται στους υπολογισμούς περιεκτικότητας ή συγκέντρωσης.

Ò  Θεωρούν οτι το pH των αλάτων είναι πάντα 7 και για αυτό τα φύλλα εργασίας στην εξουδετέρωση έχουν ως κυρίαρχο στόχο τον έλεγχο και την διαχείριση αυτής της ιδέας.

 

Εκπαιδευτική μεθοδολογία 

Στη διδακτική πρόταση που ακολουθεί οι μαθητές θα επιχειρήσουν να προσεγγίσουν το συγκεκριμένο θέμα εφαρμόζοντας το τρίπτυχο

πρόβλεψη -  πειραματικός έλεγχος - εξήγηση.

Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στη προετοιμασία- σχεδίαση των διαδικασιών που απαιτούνται.

Διδακτικά βήματα

Χωρίζονται οι μαθητές σε ομάδες των τεσσάρων. Κάθε ομάδα εργάζεται σε ένα Η/Υ. Στο H/Y είναι εγκατεστημένα το  το Vlab και σε ηλεκτρονική μορφή τα φύλλα εργασίας

Ζητείται οι μαθητές  να υλοποιήσουν τη 1η δραστηριότητα δηλαδή να παρασκευάσουν διάλυμα NaCl 2Μ όγκου 1L, προτείνοντας έναν τρόπο εργασίας και τα βήματα που θα ακολουθήσουν στο εικονικό εργαστήριο χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες του λογισμικού IRIDIUM_VLAB,  αν διαθέτουν στερεό NaCl, νερό καθώς και οποιοδήποτε σκεύος ή συσκευή  χρειάζεται.

Ζητείται από τους μαθητές να υλοποιήσουν το πείραμα 1 απο την δραστηριότητα 2 δηλαδή να προτείνουν έναν τρόπο εργασίας και τα βήματα που θα ακολουθήσουν στο εικονικό εργαστήριο χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες του λογισμικού IRIDIUM_VLAB. για την παρασκευή διαλύματος 0,5Μ HCl από πυκνό διάλυμα 10Μ HCl

Στόχος είναι η ανάδειξη του νόμου της αραίωσης με την συμπλήρωση του πίνακα 1

Ζητείται από τους μαθητές να υλοποιήσουν το πείραμα 2  απο την δραστηριότητα 2

Στόχος είναι η ανάδειξη του νόμου της ανάμειξης με την συμπλήρωση του πίνακα 2 με τις τιμές από τους υπολογισμούς τους και να τους επαληθεύουν με τη βοήθεια του δεξιού παραθύρου στο Vlab που αναγράφει τις συγκεντρώσεις και τα mole.

Ο έλεγχος και η γενίκευση των γνώσεων που απέκτησαν οι μαθητές υλοποιείται με το πείραμα 3 που είναι η παρασκευή   500 mL  ενός  διαλύματος(Α)  ΝαΟΗ 2,5Μ  και  100 mL διαλύματος(Β)  ΝαΟΗ 4Μ σε ογκομετρικές φιάλες

Στη  συνέχεια  να αναμείξουν  με την σωστή αναλογία τα δύο διαλύματα (Α και Β) που παρασκεύασαν για να παρασκευάσουν 250 mL διαλύματος (Γ) ΝαΟΗ 3Μ σε ογκομετρική  φιάλη.

 Στόχοι : Στο τέλος της διδακτικής παρέμβασης ο μαθητής  θα πρέπει να μπορεί :

  1. Να παρασκευάζει διαλύματα ορισμένης συγκέντρωσης
  2. Να χρησιμοποιεί τους νόμους της αραίωσης και της ανάμειξης διαλυμάτων.
  3. Να χρησιμοποιεί  σιφώνι για μέτρηση ορισμένου όγκου με ακρίβεια και ογκομετρική φιάλη για παρασκευή διαλυμάτων ορισμένης συγκέντρωσης.

Συν/μένα θα βρείτε...

...το φύλλο εργασίας

...αλλά και βασικές οδηγίες χρήσης του λογισμικού σε αποκλειστικότητα! 

 

Συνημμένα:
ΑρχείοΠεριγραφήΜέγεθος αρχείου
Μεταφόρτωση αυτού του αρχείου (ΒΑΣΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ IrYdium .pdf)ΒΑΣΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ IrYdium .pdf 190 Kb
Μεταφόρτωση αυτού του αρχείου (ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ . ΑΡΑΙΩΣΗ,ΑΝΑΜΕΙΞΗ.pdf)ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ . ΑΡΑΙΩΣΗ,ΑΝΑΜΕΙΞΗ.pdf 585 Kb

Αναστάσεως 19, 16452,
Αργυρούπολη
Τηλ : 210-9635236, Fax : 210-9635959
e-mail : Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε.

Copyright © 2014, Βασιλάκης Βασίλειος, Κοζομπόλη Χρυσάνθη, Τζανάκης Δημήτριος
Επιμέλεια Δημοσιεύσεων: Αρφάνης Παναγιώτης, Βασιλάκης Βασίλειος

Μοιραστείτε την Ιστοσελίδα μας

FacebookTwitterGoogle BookmarksLinkedinRSS Feed
Σημερινοί επισκέπτες68
Συνδεδεμένοι Χρήστες 0
Guests 21
 

Template © FreeTemplateSpot - All rights reserved.