фоторедактор онлайн фотошоп онлайн игры онлайн

Урок-кейс «Густина газів. Чи можна побачити запах?»


хімія
Автор кейсу: Лісняк Аліна.
Каскад: Науки, природа та людина
Рівень: 8 клас
Урок: Фізика, хімія, космологія

Мета: засвоїти знання з різних галузей наук, практики та перспектив на прикладі кейсу «Густина газів. Чи можна побачити запах?».

Завдання:
- проаналізувати зібрану цільову інформацію;
- опанувати знання наук, що стосуються відповідної галузі;
- ознайомити учнів із сутністю відносної густини газів;
- попрактикуватися у розв’язуванні задач на визначення відносної густини газів.



Розгортка за предметами:

Хімія
Екологія
Географія + Туризм 
Зоологія
Психологія + Фізіологія
Генетика + Соціологія
Література


Предмет Хімія

У всі часи хімія служить людині в її практичній діяльності.
Яка роль хімії в практичному житті людини?   
Назвіть галузі промисловості, розвиток яких пов’язаний з хімією.

хімія

Погляньте навкруги і скажіть: що зроблено за допомогою хімії? Чи могла б котрась із наук замінити хімію?

життя життя  життя

Основні терміни

Прості речовини – це речовини, які утворюються з атомів одного елемента.

Складні речовини – які складаються за томів декількох різних елементів.

Відносна густина – це така фізична величина, яка не має чітко встановленого розміру і характеризує відношення густини однієї речовини до іншої.

Відносна густина газів – це величина, яка характеризує, у скільки разів  більша або менша відносна молекулярна маса одного газу щодо відносної молекулярної маси другого газу.

Закон Авогадро –  в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул.
Відносна молекулярна маса – величина, що дорівнює відношенню середньої маси молекули природного ізотопного складу речовини до маси атома.

Молярна маса – величина, що дорівнює відношенню маси речовини до кількості речовини.

Відносна густина як властивість хімічної речовини
Що таке густина?
Чи можна визначити густину на дотик?
Взагалі, хімічні речовини бувають  прості і складні.

Прості речовини – це речовини, які утворюються з атомів одного елемента.
Складні речовини (або хімічні сполуки) – це такі речовини, які утворюються з атомів декількох різних елементів. От як вода – складається не просто з речовин водню і кисню, а з таких елементів як Гідроген і Оксиген.

Хімія.jpg Фішки для допитливих
На нинішньому рівні розвитку людства хімічні відкриття набули величезного практичного  значення в різних сферах людської діяльності. Саме тому інновації в хімічній галузі часто виступають не ізольовано, а співвідносяться з іншими науками, іншими галузями знань і практичними сферами: фізикою, біологією, екологією, утилізацією відходів, альтернативною енергетикою.

Проста речовина характеризується:
- певною густиною;
- розчинністю;
- температурами плавлення кипіння тощо.  

Тобто, густина  (або ще її називають питомою масою) – це маса одиниці тіла, що допомагає дати характеристику кожній речовині. А відносна густина (нім. relative Dichte) – це така фізична величина, яка не має чітко встановленого розміру і характеризує відношення густини однієї речовини до іншої.  



Молярна маса та густина хімічних елементів:

густина газівЩо являє собою відносна густина?
Яка різниця між питомою масою та відносною густиною конкретно заданої величини?
Відносна густина характеризує властивості конкретного хімічного елементу чи не є сталою величиною і визначається для виявлення властивостей речовин щодо одна одної?

Фішки для допитливих
Хіміки з Російського хіміко-технологічного університету імені Менделєєва придумали, як переробляти суміш всіляких пластмасових пляшок, навіть якщо вони зроблені з різних полімерів.

Відносна густина газів
Як ми розрізняємо запахи?
          Чи можемо ми відчувати газ на дотик чи смак?

  
Молекулярна маса елемента знаходиться в періодичній системі поряд з позначкою потрібного
елемента:

періодична система хімічних елементів Менделєєв

Фішки для допитливих
Нобелівська премія по хімії в 2009 році присуджена трьом ученим з трьох різних країн. Це Венкатраман Рамакрішнан (Venkatraman Ramakrishnan) з Лабораторії молекулярної біології в англійському Кембріджі, Томас Стейц (Thomas Steitz) з університету (США) і Пекла Єльського Йонат (Ada Yonath) з Інституту Вейцмана (Ізраїль). Всі троє учених незалежно один від одного отримали видатні результати в області вивчення структури і деталізації функцій рибосоми.
«Рибосома – найважливіший органоїд живої клітини сферичною або злегка еліпсоїдною форми, діаметром 100–200 ангстремів, що складається з великої і малої субодиниці. Рибосоми служать для біосинтезу білка з амінокислот по заданій матриці на основі генетичної інформації, матричної РНК, що надається»
А відношення мас заданого об’єму одного газу до ідентичного об’єму іншого (взятого за однакових умов) називають відносною густиною газів за другим (позначається літерою D):

формула (запах)


Звідки

формула (запах)

Молекулярна маса речовини у газоподібному стані дорівнює її подвоєній густині за воднем:
 
формула (запах)
де D  – густина газу відносно водню.
де M – густина газу відносно повітря; середня молярна маса повітря дорівнює: Мпоа 29 г/моль.

формула (запах)

Для того щоб дізнатися як людство застосовує той чи інший газ, або визначити в якій частині атмосфери він знаходиться, дуже суттєвим є те, наскільки один газ важчий за інший, чи від суміші газів, чи від повітря. Саме для цього і використовують термін «відносна густина газу».
Відносна густина газу — це величина, яка характеризує, у скільки разів  більша або менша відносна молекулярна маса одного газу щодо відносної молекулярної маси другого газу.

  формула (запах)
1.    Що характеризує відносна густина газу?
2.    Як вираховується відносна густина газу?
3.    Якими є молекулярні маси водню і повітря відповідно?
Обчислення відносної густини газів
Наприклад, маса молекули Оксигену становить 32 г/моль, а Гідрогену – 2 г/моль. Це означає, що відносна густина водню буде дорівнювати 16. Для її визначення ми молекулярну масу кисню (32 г/моль) поділимо на молекулярну масу водню (2 г/моль).
32:2=16 Отже, молекулярна маса кисню у 16 разів більша від молекулярної маси водню, а відносна густина кисню (за воднем) становить 16.

Взаємодія азоту з гарячою водою
Як правило, відносну густину різних газів вираховують відносно водню (тому що він найлегший з усіх газів), або ж відносно повітря. Середня молекулярна маса повітря дорівнює 29.

формула (запах)

Тобто можемо визначити стандартні формули, що  = М/2, де  — відносна густина заданого газу за воднем, М – молекулярна маса заданого газу, а 2 – стала молекулярна маса водню.
де   – відносна густина заданого газу за повітрям, М – молекулярна маса заданого газу, а 29 – молекулярна маса повітря.
Спробуємо вирішити задачу.

Дано газову суміш, яка складається з азоту, водню і амоніаку. Об’ємні частки цих газів відповідно становлять 30, 10 і 60%. Треба визначити яку густину за воднем і повітрям має ця суміш.
Для початку треба визначити середню молекулярну масу всієї суміші. Для цього молекулярну масу кожного елемента множимо на його частку у суміші. Mr(суміші) = 280,3 + 20,1 + 170,6 = 18,8

А далі загальну молекулярну масу всієї суміші ділимо на молекулярні маси повітря і водню.

(суміші) = 18,8/2 = 9,4

D пов. (суміші) = 18,8/29 = 0,65

Отже, відносна густина заданої суміші газів за воднем дорівнює 9,4, а за
повітрям – 0,65.



Природа.jpgПредметЕкологія

Завдання
Поділіться на групи. Проведіть засідання клубу охорони природи, головна тема для обговорення : «Вплив природного газу на навколишнє середовище». 

Із закону Авогадро ми знаємо, що за однакового об’єму газів та при однакових умовах, в них є однаковим число молекул, а отже, і молів газів.
Відношення молярних мас газів до однакових об’ємів газів рівні:
m1 : m2 = M1 : M2
де m1  – це маса заданого об’єму одного газу;
m2 – маса такого ж  об’єму іншого газу;
M1 і М2 – молярні маси цих самих газів.

екологія Який впилив має хімія на розвиток Всесвіту?
Відмітьте позитивні моменти і негативні.  

Контролюючий блок
Визначте відносну густину газів за воднем: N2, СО2, Н2S, Не.
Визначте відносну густину газів за повітрям: СО, Н2, Аr, Hg.

Задачі
1.    Обчисліть густину за воднем таких газів: а) хлороводню HCl; б) сірководню H2S; в) амоніаку NH3.
2.    Газоподібна сполука Нітрогену з Гідрогеном містить 12,5% (мас.) Гідрогену. Густина сполуки за воднем дорівнює 16. Знайти молекулярну формулу сполуки.


собача печера ПредметГеографія + Туризм 

Фішки для допитливих

В Італії, в укосі однієї з гір вулканічної місцевості, є печера, яка відома всьому світові під назвою «Собача печера».
Люди відвідують її без будь-якого ризику для свого життя. Собака ж та інші низькорослі тварини в печері не можуть дихати і гинуть, якщо їх не випустити на свіже повітря.
Провідник, який показує людям цю печеру, кожний раз демонструє «дослід» з собакою.
Вулканічний грунт місцевості, де знаходиться печера, постійно виділяє вуглекислий газ, який внаслідок своєї ваги збирається внизу печери, утворюючи шар висотою 80-100 см. Отже, людина почуває себе в печері нормально, а собака гине.
Нерідко вуглекислий газ збирається у криницях, тому пер ніж спускатися у неї, треба перевірити, чи можна там дихати людині. Для цього в криницю опускають запалений каганець. Якщо каганець погасне, в криницю спускатися не можна.
Здатність вуглекислого газу скупчуватися внизу посудини добре демонструє ще й такий дослід.
Із смужки жерсті жерсті завширшки 10мм зробіть драбинку з 5-6 східцями. На кожному з них закріпіть свічку висотою біля 15 мм. Східці помістіть у банку місткістю 1 л. Запаліть свічки і, спустивши газовідвідну трубку від апарата Кіппа до дна, заповнюйте банку вуглекислим газом. Свічки гаснуть одна за одною, вуглекислий газ «іде по сходах».



ПредметЗоологія

Комахи теж відчувають запах. 

Цікаво, що феромони відграють значну роль у «статевих іграх» комах. Через запахи самки та самці приваблюють до себе партнерів і сигналізують проготовність до розмноження. Проте знайшли й феромон протилежної дії... (пише «Наука й техніка»)

Коли йдеться про розмноження, то комахи готові на все. Самці докладають якнайбільших зусиль, щоб привернути до себе увагу самок. Короткокрилий жук Aleochara curtula – не виняток. Самки та самці цього виду застосовують так звані феромони, коктейлі запахів, щоб сигналізувати потенційним партнерам про готовність паруватися. Хімічні сигнали комахи приймають спеціальними для цього органами.

Навіть після вдалого статевого акту самцю доводиться переживати за те, чи яйцеклітина запліднена саме його спадковим матеріалом (тривалих «стосунків» у комах не буває). Самка Aleochara curtula постійно шукає собі партнерів і може паруватися й з іншими жуками. Проте, з точки зору еволюції, самці прагнуть, щоб саме їхні гени передавалися наступним поколінням. Тож починається боротьба з конкурентами...
Самці випрацювали стратегію усуневання конкурентів у змаганні за самку. І використовують вони в цій стратегії також феромони. Після статевого акту самець виділяє дивну речовину. Ця речовина врешті перебиває запах феромонів привабливої дії. Тобто інші самці вже не відчувають потягу до цієї самки й не звертають на неї увагу. Простіше кажучи, таку самку інші самці сприймають як смердючу.

ПредметПсихологія + Фізіологія

запахУ жінки запах духів, наприклад, коханого чоловіка, почутий випадково, обов’язково викликає приємні спогади, тобто позитивні емоції. І, навпаки, запах парфумів чоловіка, який, скажімо, пішов до іншої жінки, здатний розбудити злість, образу та, як результат, депресію. До речі, не випадково чоловіка чи дружину ми теж вибираємо за запахом.

Значний вплив на відчуття запаху має психофізіологічний стан людини. За певних умов спостерігається викривлене сприйняття запахів (коли якісь звичні речовини стають раптом різко неприємними на запах).


ПредметГенетика + Соціологія

Запах тіла, безумовно, залежить від їжі, яку ми їмо, й від способу життя, але, перш за все, він визначається набором генів. Медикам відома хвороба триметиламінурія, симптомом якої є неприємний запах тіла.
Часто цей запах нагадує запах гнилої риби.
запахзапахТриметиламінурія викликає дефект гену FMO3, що позбавляє організм можливості переробляти так звані «триметиламіни» та перетворювати їх на речовини без запаху. Сам по собі триметиламін має різкий запах риби, проте цей запах тіла має лише 10–15 % хворих, що тільки ускладнює діагностику.

У Великобританії вчені провели досліджнення. Із 118 хворих больных на триметиламінурію саме рибний запах відчувало тільки 3,5 %. Набагато частіше хворі скаржились на неприємний запах загалом (не рибний), також у хворих спостерігався неприємні запах і смак із рота.

Предмет Література
«Ця влада була сильніша за владу грошей або владу терору, або владу смерті: нездоланна влада вселяти людям любов. Тільки одного не могла дати ця влада: вона не могла дати йому його власного запаху. І нехай перед усім світом завдяки своїм парфумам він постане хоча б Богом — коли сам він не може пахнути й тому ніколи так і не довідається, хто він такий, то плювати йому на це: на весь світ, на самого себе, на свої парфуми...», — так описував силу запаху у своїй знаменитій книжці «Парфумер» Патрік Зюскінд.
І багато в чому письменник мав рацію. Адже пахощі, що оточують нас, володіють воістину чудодійною силою, спроможною не лише пробудити різноманітні спогади, а й почуття.


Підбиття підсумків уроку

1. Індивідуальні досягнення учнів становили:
............

2. У результаті проведення кейсу у Гіпермаркет Знань можна додати такі знахідки учнів:
Наприклад:
Іванов
Петров
Сидоров

3. Які 3 сайти допомогли здобути найсуттєвішу інформацію?
http://school.xvatit.com/
http://ru.wikipedia.org/
http://znaj.net/
...

4. На допомогу учню та коучу:
http://school.xvatit.com/

5. Де брати інформацію для кейсу:
сайт.......................................
сайт………………...……………
сайт………………...……………
підручники…………............…
книги……………....….............
журнали………………….……..
консультації коуча…...........…
інше..…………….................…

6. Локація проведення урока-кейсу:
Урок-кейс проходить у класі. Можливе проведення заняття в музеї, парку, бібліотеці...

7. Змагання:
Команди хлопчиків і дівчат.
Рахунок змагання між командами становив:………
Завдання їм:………….

8. Завдання додому:
Підготуйте репортаж про те, як подорожували до стародавніх українських земель (за допомогою машини часу). Розкажіть про відлік часу у цій місцевості.
Намалюйте історичну карту з зображенням якось важливої історичної події.

9. Тривалість кейсу:
90 хвилин.

10. Можливість схеми заняття з учнем-дублером:
Урок веде вчитель. Припустимий дублер.

11. Отримані результати та вироблені компетенції:
- уміння швидко знайти необхідну інформацію з теми та навколо неї;
- уміння креативно користуватися здобутою інформацією в практичних цілях;
- засвоєння конкретних знань з галузі хімії, фізики, історії, мистецтва, літератури, нанотехнологій та інших системних розділів (наведені в розгортці) в обсязі звичайної шкільної програми, а також розширеного курикулуму;
- уміння конструювати «нові знання» на основі отриманих знань і їх сегментів;
- апгрейд інтелектуальних і комунікаційних здібностей.

12. Теги:
У цьому кейсі містяться посилання на розділи та уроки, що відповідають шкільній програмі:
Географія: промисловість, вода, відкриття, Гідроген
Фізика: атоми, маса
Хімія: молекули, періодична система, молекулярна маса, Оксиген
Я і Україна: запахи
Біологія: клітина, комахи, жуки, риби
Природознавство: повітря, об’єми, життя
Фізика: густина, дослід

Також у кейсі містяться посилання на важливу інформацію, що розширює кругозір:
Школьное питание: смак, їжа
Ідеальні уроки: любов, час
Владимир Спиваковский: книжка

Примітка:
Кейси складаються таким чином, щоб кожен из них містив знання, які цілком відповідають чинній шкільній програмі. Для цього в кожному кейсі робляться посилання на ті параграфи зі шкільних підручників, де наведено повний навчальний матеріал.
Наприклад, в одному з кейсів у розділі «Хімія» є посилання на хімічні елементи: срібло, йод, магній. У другому кейсі – на хлор, золото, калій. У третьому – ще на кілька елементів і хімічні реакції. Таким чином, кілька десятків кейсів дозволяють заповнити всю таблицю Менделєєва.
Таким самим чином в одному з кейсів подаються посилання, наприклад, на тему з фізики, пов'язану з електромагнітними коливаннями. У другому – на хвильовий рух світла, у третьому – на «тиск» тощо. Кілька десятків кейсів дозволять охопити всю шкільну програму з фізики.
Таким чином, ідеальні уроки-кейси побудовані так, щоб поєднати 2 в 1, а саме: не тільки дати теоретичні базові знання про науки, а й їх взаємоув'язку разом із практичним застосуванням цих знань.

13. Автори:

Автор базового кейсу:
Любименко Вікторія.

Брали участь в апгрейді кейсу:
Камонгар Ганна.

Додай свій матеріал
Напиши листа до Гіпермаркету Знань
Перехід на сайт xvatit.com
А тепер іди та покращуй світ!
Похожие статьи:
Автор кейса: Бондаренко В.                Каскад: Наука, природа  і людина             Уровень: 6 - 7 клас 
Автор кейсу: Бондаренко В. Каскад: Наука і природа Рівень: 6 - 8 клас      Урок: Фізика, хімія, космологія
Тема: Звук [a], позначення його буквами Аа. ”Лікар Айболить”. Мета: Ознайомити учнів з алфавітною назвою букви А. Збагачувати
Автор кейса: Бондаренко В.               Каскад: Наука, природа  і людина             Уровень: 6 - 8 клас
Комментарии к статье:
Контакты Реклама на сайте Все права защищены © 2008-2015. Xvatit.com | TDX
liveinternet counter
При использовании материалов ресурса ссылка на xvatit.com обязательна (для интернет ресурсов - активная и индексируемая поисковыми системами гиперссылка).
Все советы, методики и рекомендациии на портале xvatit.com размещенны только в ознакомительных целях. Перед их применением обязательно проконсультируйтесь с врачом.