Produzione e utilizzo di droni navali

Chimica

Piano di lezione n. 2

Argomento

Il pH delle soluzioni acquose (acquose, idrosaline) (lezione mista - teorica, sperimentale e applicativa/valutativa)

Durata

2 ore (2 x 45 min = 90 min)

Conoscenze pregresse presunte

• Proprietà fisiche dell'acqua.

• Dissoluzione e fattori che influenzano la dissoluzione.

• Solubilità delle sostanze in solventi polari e non polari.
• Solubilità delle sostanze in solventi polari e non polari (acqua).
• Soluzioni. Preparazione di soluzioni acquose con concentrazioni molari e percentuali note.
• Determinazione del carattere acido-base delle soluzioni con indicatori.

Obiettivi della lezione

Valutazione delle conseguenze dei processi e dell'azione dei prodotti chimici sulla persona e sull'ambiente:

• Rispetto e applicazione delle norme di protezione personale e ambientale
• Anticipazione degli effetti di azioni specifiche sull'ambiente

La grande idea alla base dell'argomento

• Mettere in relazione il valore del pH con le proprietà acide o alcaline di una sostanza.
• Caratterizzazione di varie soluzioni acquose (acquose, idrose) in base alla scala del pH

Risultati della lezione

Applicare le conoscenze teoriche per determinare il pH di una soluzione ed eseguire semplici calcoli.

Competenze

• Obiettivi operativi: al termine della lezione gli studenti dovrebbero essere in grado di:

1.  identificare il pH delle soluzioni utilizzando la carta indicatrice di pH;
2.  classificare le sostanze in base al valore del pH;
3.  e spiegare l'importanza del pH;
4.  determinare il valore del pH utilizzando la formula di calcolo matematico

Metodi

• Metodi di insegnamento:

• Conversazione euristica/di consolidamento dell'apprendimento;
• Spiegazione;
• Dimostrazione;
• Problematizzazione;
• Brainstorming;
• Analisi e sintesi;
• Sistematizzazione, algoritmizzazione, modellizzazione;
• Scoperta diretta e guidata;
• Esperimento di laboratorio.

• Forme di attività:

• Frontale - per comunicare/aggiornare le conoscenze;
• Individualmente / in gruppo - per attività sperimentali.

Rilevanza per il curriculum

• Consapevolezza che i cambiamenti ambientali e climatici e l'inquinamento influenzano fortemente la vita degli esseri umani.
• Possibili e/o utili collegamenti con la parte Biologia, Fisica e Sensori Campionamento Moduli di comunicazione.

Coinvolgimento degli stakeholder

• Attività scolastica indipendente (situazione generale).
• Eventuale assistenza e/o supporto e attività connesse durante le lezioni di discipline chimiche (nella propria scuola o presso le scuole partner) o attività tematiche presso i Centri scientifici locali (se disponibili).

ATTREZZATURE E MATERIALI NECESSARI

Per 1 squadra di 5 studenti

Questo è un elenco consigliato:

Osservazioni

• In ogni classe/laboratorio saranno disponibili 1-2 lavagne (magnetiche e/o interattive) e una lavagna a fogli mobili (se possibile), con gesso o pennarelli per scrivere.
• Gli insegnanti offriranno agli studenti il supporto informativo e pratico necessario (schede di lavoro, schede di lettura, schede di attività sperimentali, presentazioni elettroniche, immagini tematiche online, video e tutorial).

Fase 1 (5 min)

Momento organizzativo (controllare la presenza, catturare l'attenzione, preparare il materiale didattico, verificare e correggere i compiti degli studenti, ecc.)

Fase 2 (10 min)

• Aggiornare le conoscenze pregresse necessarie per l'insegnamento.
• Agli studenti vengono chieste informazioni generali su:

• definizioni di acidi e basi, secondo la teoria protolitica;
• classificazione degli acidi, con esempi;
• classificazione delle basi, con esempi.

Fase 3 (15 min)

• Spiegazione iniziale della nozione di pH e della scala del pH:

• La nozione di pH fu introdotta per la prima volta dal chimico danese Søren Sørensen nel 1909 per creare una scala universale per valutare l'acidità o la basicità delle soluzioni acquose (p - "potenz" in danese, che significa "potenza", H - idrogeno).
• Il pH è una misura dell'intensità (o forza) del carattere acido o basico di una sostanza;
• il pH di una soluzione è uguale alla potenza inversa della concentrazione molare degli ioni idronio;
• La scala del pH misura l'acidità o la basicità di una sostanza e comprende valori da 0 a 14, con valori compresi tra 0-7 appartenenti agli acidi e valori compresi tra 7-14 appartenenti alle basi.
• la base della scala del pH è il valore di pH dell'acqua pura, 7.

Fase 4 (15 min)

• Attività di lettura:

• Agli studenti viene chiesto di leggere un articolo sul pH (vedi Appendice 1).

• Attività interattiva: gli studenti rispondono alle domande dell'insegnante, chiedono e ricevono chiarimenti sul testo letto, associano il testo a contesti di vita reale.

Fase 5 (10 min)

• Spiegazione dettagliata della nozione di pH e della scala del pH:

• La natura acido-base di una soluzione si misura con una grandezza chiamata pH;
• il pH di una soluzione è uguale alla potenza inversa della concentrazione molare di ioni idronio della soluzione:

[H3O+ ] = 10-pH

• in soluzione: [H3O+ ]x[HO(-) ]= 10-14mol2/ L2
• In pratica, il pH viene determinato utilizzando indicatori acido-base, sostanze che cambiano colore in un intervallo di pH molto ristretto;
• l'area in cui un indicatore cambia colore per voi è chiamata zona di svolta.

Fase 5 (15 min)

• Determinazione del pH di soluzioni comuni:

• gli studenti ricevono il foglio di lavoro con l'argomento sperimentale, lo analizzano, prestano attenzione alle spiegazioni dell'insegnante e ai suggerimenti sulla loro attività sperimentale concreta
• Con l'aiuto della carta indicatrice di pH, gli studenti misurano il pH delle sostanze date.

• Determinazione della variazione di pH nel tempo:

• gli studenti ricevono l'attrezzatura necessaria per il laboratorio (bicchiere d'acqua, cannuccia, carta indicatrice di pH, timer)

• Con una cannuccia, gli studenti soffiano aria in un bicchiere d'acqua per 10 secondi, in modo da omogeneizzare la soluzione;
• gli studenti misurano il pH dell'acqua, ripetendo l'operazione 5-6 volte;
• gli studenti registrano i risultati nella tabella inclusa nel foglio di lavoro.

• Attività interattiva: gli studenti rispondono a turno alle domande formulate dall'insegnante, chiedono indicazioni e suggerimenti sul loro esperimento, compilano le schede con i loro risultati e ricevono un feedback sul loro lavoro.

Fase 6 (15 min)

• Risolvere il foglio di lavoro con le relative applicazioni (teoria e calcolo):

• gli studenti ricevono il foglio di lavoro, lo analizzano, prestano attenzione ai suggerimenti e alle spiegazioni dell'insegnante sulla loro attività applicativa concreta.

• Attività interattiva: gli studenti rispondono a turno alle domande formulate dall'insegnante, chiedono indicazioni e suggerimenti sul loro compito applicativo.

Fase 4 (4 min)

• Impressione e consolidamento delle nuove conoscenze.
• Feedback attraverso brevi domande e risposte relative alle nuove conoscenze e ai risultati corretti del compito applicativo.
• Compilazione di una tabella o di un diagramma K-W-L (Know-Want to know-Learned) (se necessario / applicabile).

Fase 5 (1 min)

Conclusioni:

• specificare il compito a casa (se necessario / applicabile).

• apprezzamenti orali e/o scritti (voti), dopo la valutazione del foglio di lavoro applicativo.

Valutazione

• Controllo della corrente orale
• Osservazione sistematica degli studenti
• Gli studenti che hanno risposto e dimostrato interesse, impegno e serietà nel risolvere gli argomenti assegnati possono essere apprezzati e valutati con voti.

Link utili

• Inglese:

• https://energyeducation.ca/wiki/index.php/The_pH_scale
• https://www.vecteezy.com/vector-art/293102-the-science-ph-scale
• https://www.alloprof.qc.ca/en/students/vl/sciences/the-ph-scale-and-acid-base-indicators-s1038

• Rumeno:

• https://lectii-virtuale.ro/teorie/ph-ul-solutiilor-apoase#google_vignette
• https://eduboom.ro/video/2083/ph-ul-solutiilor-
• https://www.fizichim.ro/docs/chimie/clasa9/capitolul8-acizi-si-baze/VIII-5-ph-ul-solutiilor-apoase-masurarea-ph-ului-importanta-ph-ului/VIII-5-4-masurarea-ph-ului-solutiilor-apoase-cu-suc-de-varza-rosie/
• https://www.didactic.ro/materiale-didactice/phul-solutiilor-apoase

No.

Sostanza

pH

Tipo di soluzione

1

Tempo (sec)

0

10

20

30

40

50

60

pH

A

B

..... 1 [H3O+ ]= 0,001 M

a) soluzione acida

..... 2 [H3O+ ] = 10-7 M

b) soluzione di base

..... 3 [HO-] = 10-2 M

c) soluzione neutra

..... 4   [H3O+ ] = 10-9 M

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No. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306

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