Predmet
Kemija
Veličina slova
scenarij poučavanja

Stehiometrija kemijske reakcije

Naziv predmeta
Kemija

Razred
1. razred, srednja škola

Odgojno-obrazovni ishodi
ključni pojmovi
  • brojnost
  • iskorištenje reakcije
  • mjerne jedinice
  • mjerodavni reaktant
  • množina
  • reaktant u suvišku
  • stehiometrija kemijske reakcije
  • volumen

Pronađi i objasni!

Kao aktivnost predučenja, u pripremi nastavne teme zamolite učenike da za domaću zadaću na mrežnim stranicama istraže pojmove stehiometrijamjerodavni reaktant i reaktant u suvišku. Kako bi lakše shvatili navedene pojmove, učenike možete uputiti na Phet simulaciju Produkti reakcije i suvišak. Navedene pojmove neka objasne prigodnom ilustracijom, koju mogu podijeliti preko Google Diska ili na društvenoj mreži kao što je Edmodo. Ilustracija može biti crtana rukom, a zatim digitalizirana i uređena nekim programom za uređivanje fotografija (npr. PIXLR) ili napravljena u nekom od prezentacijskih alata (npr. Canva, PreziPowerPoint). Pokušajte potaknuti učenike da zaista naprave vlastite ilustracije (koje će odražavati njihovo shvaćanje navedenih pojmova) umjesto da upotrijebe postojeće na mrežnim stranicama.

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 pripravi nastavne teme učenici s teškoćama mogu samostalno, uz podršku odraslih, istražiti zadane pojmove. Poželjno je sastaviti kratku uputu sa zadatkom: Ispecite pecivo na dva načina: jedan način neka bude s točnom odmjerom namirnica navedenih u receptu, a drugi s pogrešnom. Uputite učenike neka svoja zapažanja usmjere na količinu sastojaka, izgled peciva i dr. Učenici postupak mogu pratiti u pojedinim etapama te ih zabilježiti fotografijama uz pomoć mobitela i/ili fotoaparata. Mogu pripremiti i kratak opis, izvijestiti pred razredom i donijeti peciva na degustaciju.

Nastavna aktivnost za predmet X

Pronađi i objasni!

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • izračunati brojnost, masu, volumen ili množinu tvari na temelju zadanih podataka
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

„Mjerenje elemenata“ ili „Što je stehiometrija“

Riječ stehiometrija izvedena je od grčkih riječi koje u doslovnom prijevodu znače element i mjerenje. Svoje poimanje stehiometrije učenici neka prezentiraju na početku sata uz pomoć ilustracija koje su napravili u aktivnosti A. Ilustracije se mogu podijeliti na Google Disku ili društvenoj mreži Edmodo, a možete ih prezentirati i izravno iz alata u kojemu su napravljeni, npr. Prezi. Navedena aktivnost poslužit će vam kao uvod u pokus u kojem je nužna primjena stehiometrije. Tu etapu sata možete iskoristiti i za ukazivanje na važnosti primjene kemijskoga računa u rješavanju stehiometrijskih problema. Valja napomenuti da pojam stehiometrija u kemiji predstavlja omjer broja atoma pojedinih elemenata u kemijskome spoju ili omjer sudionika u jednadžbi kemijske reakcije. U pokusima u nastavku naglasak je stavljen na stehiometriju kemijske reakcije.

Napomena: Preporučuje se sve ilustracije prikazivati istim alatom radi ekonomičnije raspodjele vremena i ujednačavanja postupka izrade ilustracija.

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. Učenici s teškoćama mogu naučiti upotrebljavati pojedine alate za pripremu prezentacija, istaknuti što se od njih očekuje i koje je vrijeme potrebno za izvedbu zadatka. Potrebno je izraditi kratke pisane upute s koracima za primjenu, poželjno uz slikovne predloške. Pojedinim učenicima potrebno je osigurati podršku radom u paru ili kod kuće radom s odraslima.

Nastavna aktivnost za predmet X

„Mjerenje elemenata“ ili „Što je stehiometrija“

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • povezati množinu tvari s brojnošću, masom i volumenom tvari
  • odrediti omjer množina sudionika reakcije na temelju jednadžbe kemijske reakcije
  • upotrebljavati simbole i mjerne jedinice za brojnost, masu, volumen i množinu
  • zaključivati o fizikalnim i kemijskim svojstvima sudionika reakcije na temelju rezultata pokusa
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Množina

Prije izvođenja pokusa preporučuje se učenike podsjetiti na pojam množine. To možete napraviti izradom umne mape uz pomoć alata Prezi ili PowerPointa, gdje ćete množinu povezati s brojnošću, masom i volumenom. U umnu mapu učenici mogu upisivati ključne pojmove, riječi, formule ili crteže. Izrada kratkoga kviza u alatu Socrative omogućit će vam da dodatno produbite povezivanje navedenih pojmova i provjerite njihovu usvojenost. Isto tako možete se poslužiti i igrifikacijom, tako što ćete u PowerPointu ili uz pomoć alata FlipQuiz za učenike napraviti igru sličnu Jeopardyju ili ih uputiti na rješavanje prvih dvaju stupaca postojeće igre, kao na poveznici.

 Pokus 1: Koliko ću produkta proizvesti? (učenički pokus)

Zadajte učenicima da (u skupnom radu) izvedu 6. pokus iz Kataloga za državnu maturu 2016./2017. – Reakcija bakra i sumpora i slijede navedene smjernice. Možete se odlučiti i za drugi pokus koji smatrate prikladnim s obzirom na opremu, broj sati i razred.

Za pokus je potrebno pripremiti: bakar, sumpor, epruveta, drvena štipaljka, plamenik, vaga.

Unaprijed napravite radni listić u alatu za uređivanje teksta, npr. Word. Aparaturu potrebnu za pokus učenici mogu nacrtati u programu Chemix. Za izvođenje navedenog pokusa preporučuje se provoditi scenarij kroz dva školska sata. Ako se pokus ne može izvesti u učionici, učenicima možete pokazati videozapis dostupan u online udžbeniku e-Kemija. Gledajući videozapis, učenici mogu zaključiti koje se fizikalne i kemijske promjene zbivaju u reakciji bakra i sumpora. S obzirom na to da videozapis nema tona, tijekom prikazivanja imate slobodu uputiti učenike da obrate pozornost na promjene koje se zbivaju za vrijeme kemijske reakcije. Ako se odlučite upotrijebiti videozapis kao zamjenu za pokus, potrebno je pripremiti radni listić za praćenje pokusa koji se prikazuje videozapisom. U listiću navedite mase reaktanata i nastalog produkta, tj. sve podatke koji su se u pokusu mjerili. Ako provodite scenarij učenja kroz jedan školski sat, možete umjesto navedenoga pokusa izvesti pokus Određivanje mjerodavnog reaktanta u reakciji aluminija i bakrovih iona.

 Pokus 2: Određivanje mjerodavnog reaktanta u reakciji aluminija i bakrovih iona (učenički pokus)

Za pokus je potrebno pripremiti: bakrov(II) klorid, CuCl2(s), aluminijska folija, Al(s), destilirana voda, laboratorijska čaša od 100 mL, plastična žličica, vaga, menzura od 100 mL.

Mjere opreza: Koristite zaštitne naočale i pazite da vam kemikalije ne dospiju na kožu ili u usta.

Opis postupka: U laboratorijsku  čašu odvagnite 0,2 g bakrova(II) klorida i dodaj 25 ml vode. Natrgajte 0,2 g aluminijske folije na manje komadiće, stavite ju u otopinu bakrova(II) klorida i promiješajte žličicom. Promatrajte što se zbiva tijekom kemijske reakcije – promatrajte boju otopine, boju aluminija i boju nastalog produkta. Zabilježite zapažanja i napišite jednadžbu kemijske reakcije služeći se u alatu Pisanje kemijskih jednadžbi na webu.

Napomena: Otopina bakrova(II) klorida, CuCl2(aq), je svijetloplave boje zbog Cu2+(aq) iona, a otopina aluminijeva klorida, AlCl3(aq), je bezbojna.

Po završetku pokusa učenici mogu odgovoriti na predložena pitanja i riješiti zadatke, primjerice;

  1. Koji se reaktant potrošio, a kojeg je ostalo neizreagiranog nakon što je reakcija završila?
  2. Koji je reaktant mjerodavni reaktant?
  3. Izračunaj množinu nastalog bakra.
  4. Koja masa reaktanta u suvišku se nakon reakcije nalazi u čaši?

Ako se pokus ne može izvesti u učionici, učenicima možete pokazati videozapis i navesti mase reaktanata te eksperimentalno dobivenog produkta. Gledajući videozapis, učenici mogu zaključiti koje se fizikalne i kemijske promjene zbivaju u reakciji aluminija i bakrovih iona u vodenoj otopini. Isto tako, s obzirom na to da videozapis nema tona, učitelj/učiteljica ima slobodu tijekom prikazivanja uputiti učenike da obrate pozornost na promjene koje se zbivaju. Također, kao i u prethodnom pokusu, u tom slučaju potrebno je u pripremi radnog listića za praćenje pokusa koji se prikazuje videozapisom navesti mase reaktanata i nastalog produkta, tj. sve podatke koji su se u pokusu mjerili.

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. Pri izvođenju pokusa preporučuje se ponuditi predložak s jasnim određenjem ključnih pojmova. Učenicima oštećena vida, slijepim učenicima na brajici, ostalima na uvećanom fontu (16–24, Ariel). Svim učenicima važan je jasno napisan sadržaj, ključne riječi treba otisnuti masnim slovima, poželjno obogatiti slikom. Učenike s teškoćama u učenju učitelj/učiteljica može aktivirati tako da pomoću lego-kockica prouče pojmove stehiometrija, mjerodavni reaktant i suvišak. Može im se zadati da pomoću lego-kockica različite veličine i oblika sastave neki predmet, npr. autić. Na početku im pokažite sliku modela autića (npr. autić na četiri kotača s dva sjedala) i uputite ih da vam napišu u kojem se omjeru upotrebljavaju sve komponente za sastavljanje autića. Dajte im određeni broj sastavnih dijelova i zamolite ih da naprave autić i odrede koliko autića mogu napraviti od dijelova koje su dobili te koliko će im materijala ostati kad naprave maksimalan broj autića (asocijacija za suvišak). Dajte im takav broj komponenti da se jedan reaktant u potpunosti potroši (asocijacija za mjerodavni reaktant). Napravljeni zadatak mogu fotografirati po etapama i predočiti ostalim učenicima u razredu.

Nastavna aktivnost za predmet X

Množina

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • povezati množinu tvari s brojnošću, masom i volumenom tvari
  • odrediti omjer množina sudionika reakcije na temelju jednadžbe kemijske reakcije
  • odrediti mjerodavni reaktant i reaktant u suvišku
  • izračunati teorijsku masu/volumen/brojnost na temelju podatka za mjerodavni reaktant i obratno
  • izračunati iskorištenje kemijske reakcije
  • upotrebljavati simbole i mjerne jedinice za brojnost, masu, volumen i množinu
  • zaključivati o fizikalnim i kemijskim svojstvima sudionika reakcije na temelju rezultata pokusa
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Igrifikacija u stehiometriji

Nakon završetka pokusa ostvarenost ishoda možete provjeriti tako da napravite kviz u Kahootu. Kahoot u nastavu unosi elemente igre i natjecateljske elemente pa bi zato mogao biti bolji izbor za provjeru usvojenosti ishoda od drugih kvizova. Treba uzeti u obzir kako je za njegovu upotrebu nužno da učenici imaju na raspolaganju mobilne telefone, tablete ili računala s pristupom internetu. Na mrežnim stranicama možete pronaći i druge vrste kvizova za provjeru znanja iz stehiometrije, izvor 2. No, preporuka je da u tu svrhu upotrijebite vlastite materijale koje ćete pripremiti za svoje učenike. U slučaju da učitelj provodi igrifikaciju pomoću Classcrafta ili nekog drugog alata za igrifikaciju, učenicima može dati zadatke koje će rješavati nakon nastave.

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. Uporaba kviza u radu s učenicima s teškoćama pretpostavlja dobar izbor načina za motivaciju učenika i provjeru stečenih znanja. Učitelj može uvodni zadatak odigrati probno kako bi bili sigurni da su učenici razumjeli pravila. U radu s učenicima s intelektualnim teškoćama, s disleksijom i disgrafijom, s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti i poremećajem iz spektra autizma potrebno je predvidjeti poželjne zadatke: obilježavanje, povezivanje, kratko nadopunjavanje.

Za učenike koji žele znati više

Učenicima koji žele znati više može se predložiti da na mrežnim stranicama istraže kako nam razumijevanje stehiometrije pomaže u rješavanju nekog ekološkog problema, npr. u čišćenju naftnih mrlja, izvor 3. Isto tako, učenici mogu sami na mrežnim stranicama istražiti kako razumijevanje stehiometrije pomaže u rješavanju nekog drugog ekološkog ili industrijskog problema. Na temu stehiometrije postoji mnoštvo mrežnih stranica koje nude široku paletu nastavnih sadržaja, virtualne laboratorije, materijale za ponavljanje i provjeru znanja, primjerice, izvor 4. Na stranicama gdje se nudi velik broj materijala potrebno je usmjeriti učenike na točno određene dijelove gradiva koje trebaju proučiti ili ponoviti.

Nastavna aktivnost za predmet X

Igrifikacija u stehiometriji

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • odrediti omjer množina sudionika reakcije na temelju jednadžbe kemijske reakcije
  • odrediti mjerodavni reaktant i reaktant u suvišku
  • izračunati teorijsku masu/volumen/brojnost na temelju podatka za mjerodavni reaktant i obratno
  • izračunati iskorištenje kemijske reakcije
  • upotrebljavati simbole i mjerne jedinice za brojnost, masu, volumen i množinu
  • zaključivati o fizikalnim i kemijskim svojstvima sudionika reakcije na temelju rezultata pokusa
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
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. Rješavanje računskih zadataka u kemiji, I. dio (Problem solving in chemistry, Part 1). Autori Cvitaš, Tomislav ; Planinić, Ilda ; Kallay, Nikola. Izdavač Hrvatsko kemijsko društvo. Grad Zagreb, 2014.
  4. Rješavanje računskih zadataka u kemiji, II. dio (Problem solving in chemistry, Part 2). Autori Cvitaš, Tomislav ; Planinić, Ilda ; Kallay, Nikola. Izdavač Hrvatsko kemijsko društvo. Grad Zagreb, 2014.
  5. Sikirica, M (2003): Metodika nastave kemije, Zagreb, Školska knjiga

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica zadnji je put utvrđena 25. 5. 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.