Zašto se neki metali smatraju plemenitima i koji su to metali učenici mogu ispitati izvođenjem pokusa br. 15. iz Ispitnog kataloga za državnu maturu iz Kemije – Elektrokemijski niz metala. Na temelju rezultata pokusa učenici mogu složiti elemente u niz po kriteriju reaktivnosti. Podsjetite učenike da u niz stave i vodik, a ne samo metale. Ako nisu sigurni za položaj nekih elemenata u nizu, njihovu reaktivnost mogu provjeriti osmišljavanjem i provođenjem virtualnog pokusa uz pomoć virtualnog laboratorija. Položaj elemenata u nizu mogu usporediti s položajem elemenata u tablici standardnih elektrodnih potencijala. Na temelju položaja elemenata u tablici potaknite raspravu među učenicima o opasnostima koje se kriju pri radu s reaktivnim elementima (alkalijskim metalima i halogenim elementima).

Postupci potpore

U analizi zadatka iz ispitnog kataloga provjerite jesu li učenici (učenici s ADHD-om, poremećajem čitanja i pisanja i dr.) razumjeli upute i zadatak, dodatno pojasnite nejasnoće. Neka učenici rade u parovima i malim skupinama. I učenici s teškoćama mogu biti uspješni predstavnici skupina, važna je dobra priprema rezultata pokusa, izvedba zaključka i pripremanje zadataka u skladu sa sposobnostima pojedinih učenika.

Tekst virtualnog pokusa na engleskom jeziku obavezno prevedite.

Tekst u tablici standardnih elektrodnih potencijala pisan na engleskome jeziku obavezno prevedite. Tablicu standardnih elektrodnih potencijala potrebno je objasniti – i vi učenici trebali biste se njome zajedno služiti tijekom rada u nastavi.

Od malih nogu djeca su upoznata s baterijama. Prvi susret obično se dogodi kada njihova omiljena igračka na baterije prestane raditi. U osnovnoj školi neki se okušaju i u izradi svojih baterija. Najčešće su to baterije u kojima se kao elektrolit upotrebljava voćni sok. Izradu takve baterije iskoristite kao aktivnost predučenja. Učenici neka izrade bateriju kod kuće, a upute mogu preuzeti na izvoru 1. Izradu baterije izrađene uz pomoć voća mogu fotografirati ili snimiti te uz pomoć alata Kizoa izraditi videozapis koji će podijeliti s drugim učenicima na društvenoj mreži Edmodo. 

Na nastavi neka se učenici podijele u skupine u kojima će svaki učenik izraditi drukčiji model baterije (galvanskog članka) uz pomoć limenke osvježavajućeg pića, pločice bakra i nekoliko žica s krokodilskim štipaljkama, kojima će sve povezati. Uz pomoć voltmetra neka svaki učenik izmjeri napon koji daje njegova baterija. Služeći se tablicom standardnih elektrodnih potencijala, učenici neka izračunaju teorijski iznos napona koji daje izrađena baterija i neka ga usporede s naponom izmjerenim uz pomoć voltmetra. Ako se rezultati međusobno razlikuju, neka izvedu hipotezu što bi mogao biti uzrok razlici između teorijskog i eksperimentalno izmjerenog napona.

Više o izradi baterije možete pronaći na izvoru 2, u sklopu kojeg se nalazi videozapis s uputom za izradu baterije. Njega možete doraditi u videolekciju uz pomoć alata Edpuzzle. Izrađene baterije neka svaka skupina iskoristi za pokretanje jednoga ventilatora, koji mogu sastaviti od elektromotora niskoga napona (DC 2 V – 3 V, možete izvaditi iz starog walkmana), istrošenog uloška iz kemijske olovke i elise koja se zalijepi na vrh ventilatora (možete je napraviti uz pomoć 3D printera). 
Nakon stavljanja ventilatora u pogon, učenici neka predlože na koji način mogu mijenjati napon izrađenog galvanskog članka (upotrebom različitih metala i sokova) i može li se njihova baterija ponovo puniti.
Na kraju aktivnosti neka utvrde po čemu se njihova baterija razlikuje od danas dostupnih komercijalnih baterija.

Postupci potpore

Jednostavan pokus za izradu limunske baterije bit će zanimljiv svim učenicima. Učenicima oštećena vida (slijepi učenici) svakako je potrebna personalizirana potpora (imenujte potreban pribor, plodove) te sažeti opis za izvedbu pokusa. Planirajte izvedbu radom u paru.

Rad uz pomoć IKT alata te podjelu na društvenim mrežama osigurajte radom u parovima ili malim skupinama učenika.

Izrada baterije iz zanimljivog materijala (limenke njihova omiljenog pića) poticajna je za većinu učenika. Izvedbu planirajte radom u nekoliko skupina, može i radom kod kuće uz uvjet da dobro poznajete mogućnosti učenika s teškoćama. Nikako ne smiju izostati pregled zadaće, demonstracija modela pred cijelim razredom i pohvala učeničku na završetku prezentacije.

Automobili na vodik nisu više rijetkost, a odnedavno se u Hrvatskoj možete provozati i na biciklu na vodik (izvor 3). S obzirom na to da elementarnog vodika gotovo da i nema na Zemlji, potrebno ga je proizvoditi iz spojeva koji sadržavaju vodik. Jedan od češćih načina proizvodnje jest elektroliza vode. Učenici podijeljeni u skupine mogu izvesti pokus Elektroliza vode na mikroskali. Tako mala količina vodika (u smjesi s kisikom) sigurno se može zapaliti uz pomoć prilagođenog upaljača. Radi boljeg uočavanja promjena tijekom pokusa učenici ga mogu snimiti kamerom visoke rezolucije pa na usporenoj snimci još jednom pogledati trenutak eksplozije. Snimanje se može izvesti i tabletom ili mobitelom. Eksplozija praskavca dobar je povod za raspravu o opasnostima u rukovanju s vodikom (primjerice zapaljenje vodika u cepelinu Hindenburg). Važno je da učenici uz opažanja i zaključke u pokusu napišu i parcijalne jednadžbe oksidacije i redukcije koje se odvijaju na elektrodama kako bi kasnije lakše razumjeli reakcije koje se odvijaju pri složenim elektrolizama. Jednadžbe kemijskih reakcija, kao i opažanja i zaključke, učenici mogu ugraditi uz pomoć alata Kizoa i spremiti za kasniju uporabu. Za proučavanje reakcija u kojima dolazi do elektrolize taljevine ili vodene otopine soli uz pomoć alata Edpuzzle odaberite prigodan videozapis i od njega napravite videolekciju uz pomoć koje će moći uočiti što se događa tijekom elektrolize taljevina i vodenih otopina soli te kako kvantitativno povezati masu odnosno množinu izlučenih tvari na elektrodama s količinom naboja koji protekne sustavom i vremenom protjecanja.

Postupci potpore

Zanimljivosti o biciklu s pogonom na vodik te elektrolizi u plastičnoj pipeti zasigurno će pobuditi zanimanje velikog broja učenika s teškoćama. Učenike s ADHD-om, s poremećajem čitanja i pisanja potrebno je usmjeravati, a pri tome može pomoći kratki podsjetnik. Učenici s intelektualnim teškoćama te učenici na spektru autizma mogu sudjelovati radom u parovima. Snimanje pokusa kamerom pa naknadno vođeno gledanje dobro je za učenike na spektru autizma. Učenicima oštećena vida i slijepim učenicima opisujte pribor, materijal i tijek izvedbe pokusa.

Sve aktivnosti s IKT alatima, kao što su Kizoa i Edpuzzle, planirajte više uz vlastito vođenje, rad u paru pa samostalno sudjelovanje učenika. Pratite njihov rad, usmjeravajte ih i pohvalite uspješnu izvedbu.

Vjerojatno ste čuli za metode pozlate, posrebrivanja ili pobakrivanja. Najčešće se rabe u industriji nakita, a temelje se na elektrolizi. Učenici neka u skupinama izvedu pokus pobakrivanja nekog predmeta, primjerice ključa. Za pokus im je potrebna čaša s otopinom bakrova(II) sulfata u koju je uronjena pločica bakra spojena na – pol baterije (bakar je anoda). Ključ spojen krokodilskom štipaljkom na vodič neka učenici urone u otopinu bakrova(II) sulfata, pazeći da se elektrode ne dodiruju. Vodič s ključa neka spoje na + pol baterije i time pokrenu postupak elektrolize. Upute za postupak i dodatna pitanja možete im dati u obliku videolekcije koju ćete napraviti uz pomoć alata Edpuzzle. Ako nemate prikladan videozapis pokusa, unaprijed izvedite pokus i snimite ga te ga iskoristite za izradu videolekcije. Pokus iskoristite i za raspravu o trajnosti takva predmeta, odnosno raspravu o pojmovima korozije i zaštite od korozije.

Usvojenost ishoda možete provjeriti tako što ćete učenicima dati da rješavaju kviz unutar izrađene videolekcije.

Postupci potpore

Izvedbu pokusa pratite kratkim i jasnim uputama, bit će korisne većini učenika s teškoćama. U radu s učenicima oštećena vida, posebno slijepim učenicima, opisujte materijal, pribor i tijek izvedbe, opisi moraju biti temeljiti. Sažetak pokusa s ishodom, tj. zaključkom i shematskim prikazom, potrebno je dati svakom učeniku.

Dodatne upute za uporabu IKT alata možete pronaći u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama.

Za učenike koji žele znati više

Učenici koji žele znati više mogu se okušati u provjeravanju hipoteza postavljenih u aktivnosti Ventilator na limenku. Primjerice, mogu provjeriti mijenja li se napon struje ako se promjeni temperatura ili koncentracija elektrolita.

Učenici koji žele znati više mogu se okušati u tehnici elektrooblikovanja – proizvodnje metalnoga predmeta elektronanašanjem na kalup. Kalup može biti list, žir, anis… Kako bi u tome uspjeli, trebaju ostvariti dva preduvjeta – površina predmeta mora biti vrlo glatka i mora provoditi struju. Prvi preduvjet može se zadovoljiti lakiranjem predmeta. Lak će ispuniti sve rupe i na glatkoj površini moći će se istaložiti tanak sloj metala. No on se neće taložiti ako površina ne provodi struju, a to se može postići presvlačenjem predmeta slojem grafita ili boje koja provodi struju. Takav se predmet uroni u vodenu otopinu soli metala koji se želi nanijeti na površinu (primjerice bakra), spoji na negativni pol struje (kao katoda) i pusti se struja za provođenje elektrolize. Rezultat može biti zanimljiva naušnica ili privjesak (izvor 4).