Predmet
Kemija
Veličina slova
scenarij poučavanja

Zašto je vodik važan plin?

Naziv predmeta
Kemija

Razred
7. razred, osnovna škola

Odgojno-obrazovni ishodi
ključni pojmovi
  • vodik
  • vodikov praskavac
  • vodikova tehnologija

Automobili budućnosti

Prikažite učenicima nekoliko fotografija ili crteža koji prikazuju automobile budućnosti. Hipotetske fotografije preuzmite s mrežnih stranica, primjerice izvor 1. i izvor 2.; a u njihovo prolaženje mogu biti uključeni i učenici. Za istu svrhu mogu poslužiti i crteži pojedinih učenika, koje je potrebno prethodno fotografirati i umetnuti u prezentaciju. Nakon prezentacije provedite anketu s učenicima o problemu zagađenja okoliša, kojem značajno doprinosi automobilski promet. Analizom upitnika i raspravom saznat ćete koliko su učenici osviješteni o globalnom problemu zagađenja i jesu li spremni kritički razmotriti i neka druga rješenja koja su prihvatljivija za okoliš. Anketni upitnik pripremite u okviru virtualne učionice društvene mreže Edmodo.

Prijedlog pitanja za anketni upitnik:

  1. Moj automobil u budućnosti trebao bi prije svega imati:
    • privlačan dizajn
    • nisku emisiju ugljikova (IV) oksida
    • sportska obilježja sa sposobnošću naglog ubrzanja
    • smanjene proporcije radi lakšeg parkiranja
    • puno dodatne opreme
    • sposobnost samostalnog kretanja.
  2. Je li rješenje prometnih gužvi na cestama uvođenje automobila koji će imati svojstva letjelica ili amfibija?
    • DA / NE / Ne mogu se odlučiti
  3. Automobil budućnosti treba imati prednji pogon na:
    • dizelsko gorivo
    • LPG - autoplin
    • benzin
    • nešto drugo (što?)
    • nisam o tome razmišljao/razmišljala.
  4. Pri izboru goriva za automobile budućnosti ključnu bi ulogu trebala imati:
    • niska cijena goriva
    • znatno smanjenje emisije štetnih plinova
    • mogućnost proizvodnje iz obnovljivih izvora.

Možete očekivati da će dio učenika navesti električnu energiju kao gorivo budućnosti. U tome slučaju podsjetite učenike na to da se električna energija može dobiti iz obnovljivih i neobnovljivih izvora energije. Pomoć u tome može biti videozapis, u trajanju od 1:31 min. Ako se učenici u raspravi koja će uslijediti po rješavanju ankete ne sjete navesti vodik kao izvor energije, tada ih kao moderator rasprave usmjerite pitanjem, primjerice Jeste li upoznati s činjenicom da se i vodik može upotrebljavati kao gorivo?. Nakon što postavite pitanje, u raspravi možete upotrijebiti i „oluju ideja“ te saslušati razmišljanja učenika. Odgovore bilježite na praznu stranicu u Notepadu. Zaključak rasprave o uporabi vodika kao goriva možete usmjeriti kao prijelaz na aktivnost B. Prvi koraci u vodikovoj tehnologiji, ako želite ostvariti slijed aktivnosti A i aktivnosti B.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. U aktivnosti gledanja videozapisa ili čitanja novinskih članaka učenicima s teškoćama unaprijed dajte jasne informacije o ključnim pojmovima kako bi usmjereni pogledali videozapis ili pročitali novinski članak. Unaprijed im pročitajte članak i usmjerite pažnju na nepoznate riječi ili izraze. Takav pristup omogućit će učenicima s teškoćama veću samostalnost u radu. Pri gledanju videozapisa na stranome jeziku učenicima podijelite predloške sa sažetim prijevodom ili opisom sadržaja videozapisa. Kad primjenjujete pisane zadatke (anketni upitnik, listić s pitanjima za raspravu i dr.), važno je da svim učenicima date jednostavne, kratke i jasne upute povezane sa zadatkom i provjerite njihovo razumijevanje. Dajte prednost zadatcima s kratkim odgovorima / zaokruživanjem / povezivanjem.

Nastavna aktivnost za predmet X

Automobili budućnosti

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • usporediti različite izvore energije i njihov utjecaj na okoliš
Razina složenosti primjene IKT
  • srednja
Korelacije i interdisciplinarnost

Prvi koraci u vodikovoj tehnologiji

Na temelju prikaza videozapisa, u trajanju od 7:43 min., upoznajte učenike s informacijom da brojni proizvođači automobila već dugi niz godina rade na tehnologiji uporabe vodika za dobivanje električne energije, koja se zatim upotrebljava za pogon vozila. Učenicima koji žele više preporučite da kod kuće s razumijevanjem pokušaju pročitati članak na izvoru 3.

Zaključak aktivnosti može se temeljiti na tvrdnjama:

  • Vodik kao gorivo može se proizvoditi uporabom obnovljivih izvora energije poput energije Sunca, vjetra, valova i dr.
  • Pretvaranjem vodika u električnu energiju, koja se zatim upotrebljava za pogon vozila, ne dolazi do štetnih emisija plinova, već samo vode.

Napomena: Ako prethodno niste ostvarili aktivnost A, uvod u aktivnost B može se temeljiti na prikazu fotografija vozila današnjice koja upotrebljavaju vodik kao pogonsko gorivo. Takve sadržaje samostalno priredite služeći se predloženim mrežnim stranicama, primjerice, izvor 4.izvor 5., izvor 6. i izvor 7.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Unaprijed upoznajte učenike sa sadržajem odabranih poveznica, a količinu i način davanja potrebnih informacija prilagodite teškoći učenika. Svakako demonstrirajte način uporabe poveznice i provjerite kako se učenik snalazi.

Nastavna aktivnost za predmet X

Prvi koraci u vodikovoj tehnologiji

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • obrazložiti prednosti uporabe vodika kao goriva
Razina složenosti primjene IKT
  • srednja
Korelacije i interdisciplinarnost

Kako se može proizvesti vodik?

Uz pomoć vlastitoga videozapisa ili videozapisa iz digitalnih udžbenika kemije za sedmi razred ponovite elektrolizu vode u Hoffmanovu aparatu ili drukčije osmišljenoj, zamjenskoj aparaturi, a potom provedite pokus dobivanja vodika reakcijom metala i kiselina (razrijeđena klorovodična kiselina ili razrijeđena sumporna kiselina). Učenicima skrenute pozornost na to da svi metali neće reagirati s kiselinama uz oslobađanje vodika, zato pokus dobivanja vodika provedite s nekoliko različitih metala.

Pokus 1: Što nastaje reakcijom metala i kiseline (učenički pokus)

Napomena: Učenike je potrebno upoznati s mjerama opreza i zaštite pri izvođenju pokusa.

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: različiti metali (Mg, Zn, Al, Fe, Cu), deterdžent za pranje posuđa, epruvete i stalak za epruvete, stativ, gumeni čepovi, HCl(aq) (w = 5 %), destilirana voda, upaljač, tinjajuća treščica, trodijelne injekcijske štrcaljke od 5, 10 i 20 mL, silikonsko ili plastično crijevo za povezivanje štrcaljki.

Opis pokusa: Pripremite jednu do dvije epruvete za svaku skupinu, u koje ulijte 2 mL razrijeđene klorovodične kiseline. U epruvete ubacite redom komadiće različitih metala (Mg, Zn, Al, Fe, Cu). Epruvete zatvorite injekcijskim štrcaljkama kao u videozapisu Što nastaje reakcijom metala i kiseline. Učenici neka pozorno promatraju epruvete, zabilježe promjene i zaključe koji je od promatranih metala najreaktivniji. Na temelju provedenog pokusa učenici će saznati da reakcijom nekih metala s kiselinom kao jedan od produkata nastaje vodik. Brzina njegova nastajanja ovisi o reaktantima. U reakciji plemenitijih metala, primjerice bakra i srebra s kiselinama, vodik se ne razvija. Dobiveni vodik iz injekcijskih štrcaljki istisnite u plastičnu posudu s deterdžentom, a potom mjehurićima približite plamen. Prikupljanje plina u injekcijskim štrcaljkama omogućuje duže vrijeme učenicima za opažanje i donošenje zaključaka.

Pokus 2: Svojstva vodika (učenički pokus)

Opis pokusa: Za dokazivanje svojstava vodika, prikupite ga u injekcijskoj štrcaljki. Takav postupak provodi se uz minimalni utrošak kemikalija, a predstavlja brži i jednostavniji način dobivanja vodika u odnosu na uporabu Kippova aparata. Nije nužno upotrebljavati tri injekcijske štrcaljke, moguće je povezati dvije štrcaljke većeg volumena (20 mL i 50 mL). Brzina reakcije kontrolira se odvajanjem reaktanata (kiselina treba biti u donjoj štrcaljki, a magnezij u većoj gornjoj štrcaljki).

Po provedenim pokusima 1. i 2. moderirajte raspravu u kojoj učenici trebaju donijeti zaključke o ispitanim svojstvima vodika – plin bez boje i mirisa, nije topljiv u vodi, gori, ali ne podržava gorenje, manje je gustoće od zraka, a s kisikom čini eksplozivnu smjesu.

Učenicima u etapi ponavljanja sadržaja o vodiku prikažite videozapise predloženih pokusa: 1) videozapis Što nastaje reakcijom metala i kiseline u trajanju od 1:56 min. i 2) videozapis Svojstva vodika u trajanju od 3:24 min.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Općenito je dobro predvidjeti rad u paru ili skupini kako bi primjerice suučenik mogao po potrebi usmjeravati učenika s određenom teškoćom ili mu pomagati tijekom izvođenja pokusa. Rad u skupinama odgovara većini učenika s teškoćama jer im pruža mogućnost uključivanja u izvođenje pokusa u skladu s njihovim sposobnostima. Pri radu u paru ili skupini važno je voditi računa da učenik s teškoćama bude aktivni sudionik te da aktivnosti budu smislene i dostupne za izvedbu svakom učeniku u radnoj skupini.

Nastavna aktivnost za predmet X

Kako se može proizvesti vodik?

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • dobiti vodik u laboratoriju i dokazati njegova fizikalna i neka kemijska svojstva
  • primjenjivati pravila sigurnog ponašanja pri rukovanju kemikalijama, posuđem i priborom
Razina složenosti primjene IKT
  • -
Korelacije i interdisciplinarnost

Uporaba vodika

Na temelju utvrđenih svojstava vodika učenike usmjerite da pokušaju obrazložiti neku od njegovih primjena u različitim područjima, primjerice primjenama zasnovanim na reakciji sagorijevanja vodika (rezanje metala, autogeno zavarivanje, obrada stakla). Učenicima je poželjno navesti primjer kako je zbog najmanje gustoće među plinovitim tvarima vodik omogućio eru cepelina. Smjeli pothvat zračne plovidbe još uvijek privlači pozornost svih generacija. Dio ili cijeli videozapis o tragičnom završetku Hindenburga, u trajanju od 4:59 min., upotrijebite za povijesnu analizu vremena u kojemu je cepelin predstavljao ugled, utjecaj i moćno dostignuće.

Tekst uz videozapis: Videozapis sadržava izvorne snimke Hindenburga u posljednjem letu iznad New Yorka 1937. godine. U nesreći koja se dogodila u zračnoj luci pri njegovu pristajanju poginulo je 35 osoba. To je označilo kraj ere cepelina, iako bi se ona dogodila i da nije došlo do te velike nesreće. Letjelica je svojim dimenzijama privlačila pozornost i upotrebljavana je u prezentaciji nedemokratskog režima tadašnje Njemačke. Eksplozija je označila početak intenzivnog razvoja avijacije koje traje i danas.

Napomena: U suradnji s učiteljem povijesti dogovorite povezivanje gradiva. Učenicima svakako naglasite povijesnu zanimljivost koja će im otkriti tajnu vezu cepelina sa Zagrebom. Stvarni izumitelj cepelina je David Schwartz, koji je odrastao u Županji, a živio je u Zagrebu. Zbog nedostatka novca i prerane smrti izumitelja planovi i prototip prvoga cepelina su prodani. Kupio ih je grof von Zeppelin, po kojemu je leteći brod dobio ime, a grof neizbrisivu povijesnu važnost.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. U aktivnosti gledanja videozapisa učenike s teškoćama unaprijed upoznajte sa sadržajem kako bi usmjereni pogledali videozapis. Takav će im pristup omogućiti veću samostalnost u radu.

Nastavna aktivnost za predmet X

Uporaba vodika

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • opisati uporabu vodika
Razina složenosti primjene IKT
  • -
Korelacije i interdisciplinarnost

Vodik u prirodi

Na temelju grafikona koji su dostupni u izvoru 8. i izvoru 9., zadajte učenicima da usporede zastupljenost vodika na Zemlji i u svemiru. Na vrlo vjerojatno pitanje učenika gdje se nalazi tako velika količina vodika u svemiru, odgovorite prikazivanjem videozapisa, u trajanju od 2:10 min. Taj videozapis može poslužiti i kao motivacija za razgovor o važnosti Sunčeve energije za cjelokupni život na Zemlji. Većina znanstvenih otkrića i spoznaja do danas je zloupotrebljena. Takav je primjer i nastanak hidrogenske bombe. Snagu i energiju oslobođenu u reakciji fuzije zorno prikazuje videozapis, u trajanju od 0:36 min.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. U aktivnosti gledanja videozapisa učenicima s teškoćama unaprijed najavite videozapis kako bi ga mogli unaprijed pogledati i biti spremniji na aktivnosti tijekom nastave, što im omogućuje veću samostalnost u radu. Učenicima se unaprijed može ispričati ili pročitati tekst povezan sa sadržajem i provjeriti razumijevanje.

Nastavna aktivnost za predmet X

Vodik u prirodi

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • povezati stečeno znanje sa znanjima iz biologije, geografije i povijesti (fotosinteza i utjecaj fosilnih goriva na okoliš, Sunčev sustav, Drugi svjetski rat)
Razina složenosti primjene IKT
  • srednja
Korelacije i interdisciplinarnost

Što smo naučili o vodiku?

Uspješnost ostvarivanja ishoda poučavanja provjerite tako što će učenici riješiti digitalni kviz znanja koji možete samostalno prirediti ili upotrijebiti dostupne kvizove, primjerice kviz u Kahootu, primjer kviza 1

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama gdje možete pronaći i upute kako uključiti učenike s teškoćama u učenju u aktivnost rješavanja digitalnoga kviza znanja.

Napomena: Svaku računalnu igru i kviz probno odigrajte s učenicima kako biste bili sigurni da su učenici razumjeli igru, odnosno upute i pravila. To se posebno donosi na igre ili pitanja u kvizu koja se temelje na asocijacijama / manje poznatim riječima. Ako je moguće, igre i provjere znanja s pomoću kviza poželjno je prilagoditi tako da budu dostupne što većem broju učenika (zadatci s kratkim odgovorima, višestruki izbor s tri ponuđena odgovora i sl.). Možete ponuditi više igara s istim ili različitim ciljem ovisno o željenim ishodima poučavanja. Učenike s teškoćama uključite u igre i kvizove koji najviše odgovaraju njihovim interesima, sposobnostima i znanjima. Uključite ih i u samovrednovanje analizom zadataka te vrednujte njihovu uspješnost.

Nastavna aktivnost za predmet X

Što smo naučili o vodiku?

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
Razina složenosti primjene IKT
  • srednja
Korelacije i interdisciplinarnost

Vodik u fotoalbumu

Učenike potaknite da za domaću zadaću izrade fotoalbum na temu Vodik, koji može biti u obliku PowerPoint prezentacije, Wordova dokumenta i dr. Učenicima priredite ogledni primjer albuma koji može sadržavati nekoliko fotografija ili poveznica s pomoću kojih će učenici pronaći vlastiti materijal. Fotoalbum Vodik treba obuhvatiti fotografije s kratkim opisom povezane s dobivanjem, svojstvima i uporabom vodika (raketno gorivo, autogeno zavarivanje, fotografije iz pokusa, proizvodnja margarina i dr.).

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama

Za učenike koji žele znati više

U okviru dodatne nastave iz kemije neka učenici pokusom istraže kako će metali upotrijebljeni u pokusu 1. reagirati s drugim kiselinama, primjerice dušičnom, octenom ili sumpornom. Isto tako, učenici se mogu upoznati s reakcijom cinka ili aluminija s alkalijskim lužinama. Učenicima se može također zadati da u online udžbeniku e-Kemija, autora M. Sikirice, M. Vrbnjak Grđan i K. Holenda pogledaju videozapis Eksplozija smjese vodika i zraka, u trajanju od 7:52 min. i zabilježe ključne pojmove koje potom samostalno mogu istražiti na stručnim mrežnim stranicama.

Nastavna aktivnost za predmet X

Vodik u fotoalbumu

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
Razina složenosti primjene IKT
  • srednja
Korelacije i interdisciplinarnost

Dodatna literatura, sadržaji i poveznice

Dodatna pojašnjenja pojmova možete potražiti na relevantnim mrežnim stranicama – Google znalacStruna (Hrvatsko strukovno nazivlje), Hrvatska enciklopedija i sl.

  1. Ivančić, Đ., Stančić, Z. (2015): Razlikovni pristup u inkluzivnoj školi. U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 159–203.). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.
  2. Sekušak-Galešev, A., Stančić, Z., Igrić, Lj. (2015): Škola za sve, razvrstavanje učenika i čimbenici poučavanja. U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 203–249.). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.
  3. novinski članak Koliko u Hrvatskoj koristimo obnovljive izvore energije 
  4. Raketna goriva 
  5. mrežna stranica muzeja Zeppelin Museum Friedrihshafen 
  6. mrežna stranica članak  Energija sunca 
  7. mrežna stranica članak  Što znamo – i ne znam – o solarnoj oluji i njihovim opasnostima  
  8. Izvor: Vodik – online vježbaonica
  9. Atkins, P (2009): Atkinsonove molekule. Zagreb: Profil
  10. Sikirica, M (2011): Zbirka kemijskih pokusa za osnovnu i srednju školu, Zagreb, Školska knjiga
  11. Sikirica, M (2003): Metodika nastave kemije, Zagreb, Školska knjiga

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica zadnji je put utvrđena 29. 6. 2018.

Povratne informacije i/ili prijava greške

Želite nam reći svoje mišljenje o ovom sadržaju ili ste uočili grešku? Javite nam to popunjavanjem ovog obrasca. Vaše povratne informacije su nam važne.