Moduláris korszerű szakmacsoportos alapozó gyakorlatok vegyipari területre
Analitika gyakorlat 12. évfolyam tanári kézikönyv
A TISZK rendszer továbbfejlesztése – Petrik TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011
A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Moduláris korszerű szakmacsoportos alapozó gyakorlatok vegyipari területre • Analitika gyakorlat TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011
Analitika gyakorlat 12. évfolyam
tanári kézikönyv
A kiadvány a TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 azonosító számú projekt keretében jelenik meg.
Szerző: Fogarasi József Lektor: Baranyiné C Veres Anna
Borító és tipográfia: Új Magyarország Fejlesztési Terv Arculati kézikönyv alapján
A mű egésze vagy annak részletei – az üzletszerű felhasználás eseteit ide nem értve – oktatási és tudományos célra korlátozás nélkül, szabadon felhasználhatók.
A tananyagfejlesztés módszertani irányítása: Observans Kft. Budapest, 2009. Igazgató: Bertalan Tamás Tördelés: Király és Társai Kkt. • Cégvezető: Király Ildikó
A TANANYAG ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA TANANYAG CÍME
Analitika gyakorlat
A TANANYAG ÓRASZÁMA
56
ÁLTALÁNOS CÉLOK
A tananyag általános célja képessé tenni a tanulókat az analitikai laboratóriumi munkák, az ahhoz szükséges műveletek, összetett analízisek a szakszerű és biztonságos végrehajtására. Fontos cél továbbá az elemzések elvének megértésével a mérési adatok alapján a tanulók képesek legyenek az eredmények kiszámítására, a mérési adatok és eredmények szakszerű dokumentálására.
KAPCSOLÓDÁSOK
Vegyipari szakmacsoportos alapozó gyakorlatok
KIMENETI KÖVETELMÉNYEK
2049-06 Laboratóriumi technikus és vegyipari technikus feladatok, 178/2.3/x2049-06 Analitika tananyagelem 2050-06 Laboratóriumi technikus feladatok 178/4.2/x2050-06 Titrimetria tananyagelem
Sorszám
TANMENET
Tanítási egység – témakör címe
Időtartam (óra)
A tanítási egység típusa
1.
Vegyipari termékek hatóanyagtartalmának meghatározása
4×5
Gyakorlat (5×45 perc)
2.
Környezeti analitikai vizsgálatok
4×5
Gyakorlat (5×45 perc)
3.
Fizikai és kémiai tulajdonság mérése műszeres vizsgálatokkal
3×5
Gyakorlat (5×45 perc)
4.
A vizsgálatok értékelése
1
Interaktív (1×45 perc)
1
A TANÍTÁSI EGYSÉG ÁLTALÁNOS BEMUTATÁSA
CÍM: Vegyipari termékek hatóanyagtartalmának meghatározása
Sorszám:
1.
Évfolyam:
12.
A TANÍTÁSI EGYSÉG TÍPUSA Gyakorlat (perc)
IDŐTARTAM:
5×5 óra
CÉLOK
Az acidi-akalimetriával, jodometriával és a permanganometriával kapcsolatos ismeretek feltárása, rendszerezése. Visszatitrálás gyakorlati alkalmazása. Egy- és többértékű savak titrálási görbéjének értelmezése. Anyagmennyiség-arányok megállapítása. Automata titrátor mérési elvének megértése, és a műszer kezelése. A szakmai nyelv tudatos, precíz használata. Az eredmények szakszerű számítása, dokumentálása. Indikátorválasztás elve és alkalmazása.
KÖVETELMÉNYEK
Képes legyen a folyamatokat leíró reakcióegyenleteket megérteni. Képes legyen az feladatokat a térfogatos analízis megengedhető hibahatárain belül végrehajtani. Képes legyen az elemzéseket a leírások alapján önállóan elvégezni. Legyen képes kiszámítani az eredményt a reakcióegyenlet alapján. Munkáját szakszerűen dokumentálja.
ANYAGSZÜKSÉGLET
Ioncserélt víz, szilárd NaOH, cc. HCl, szilárd KMnO4, Na2C2O4, H2C2O4.2H2O, cc. H2SO4, KH(IO3)2, KIO3, KI, Na2S2O3.5H2O, alt. vm. Na2CO3, keményítő (szilárd), metilvörös, metilnarancs és fenolvörös indikátoroldatok A laborban folyamatosan legyen készen 1–2 liter az alábbi oldatokból: – 1 mol/dm3 Na2S2O3 – 0,2 mol/dm3 KMnO4 – 1 mol/dm3 sósav – w = 20%-os kénsavoldat Meghatározandó anyagok: – Aszpirintabletta 5 szem/tanuló (500 mg/tabletta) – Vasgálic, 10 g/tanuló – C-vitamin-tabletta 5 szem/tanuló (100 mg/tabletta) – Mosószóda 2 g/tanuló – Háztartási hipó
2
MUNKAESZKÖZÖK, SZERSZÁMOK, MŰSZEREK
INFORMATIKAI, OKTATÁSTECHNIKAI ESZKÖZÖK
FORRÁSOK, JAVASOLT TANANYAGOK, KIADVÁNYOK, INTERNETES HONLAPOK
Szokásos klasszikus analitikai eszközökön kívül: 250 cm3-es gömblombik Visszafolyós hűtő Eszközök forraláshoz (vasháromláb, kerámiaháló, gázégő, vagy elektromos melegítő) TitraLab900 titrátor Diszpenzer 5–10 cm3 Munkavédelmi eszközök – gumikesztyű – védőszemüveg – elszívófülke – pipettafelszívó Tanári számítógép Projektor Tanári prezentáció: ANA12_TP01_1_Aszpirin.ppt ANA12_TP01_2_Vasgalic.ppt ANA12_TP01_3_C-vitamin.ppt ANA12_TP01_4_Mososzoda.ppt ANA12_TP01_5_Aktiv_klor.ppt http://drinfo.eum.hu/drinfo/pid/0/medicine
3
Á
TÉMA/ALTÉMA
1. Aszpirin tabletta acetilszalicilsav-tartalmának meghatározása savbázis titrálással Sósavmérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta Törzsoldat Pontos koncentráció Mérőoldat Acetil-szalicilsav hidrolízisének és meghatározásának reakcióegyenlete Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Pontos koncentráció Hatóanyag-tartalom számítása
SOR-
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont előtti állapot és egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására
KÉSZSÉG, KÉPESSÉG, KOMPETENCIA Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése
MÓDSZER Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával
FORMA
MUNKA-
Szokásos klasszikus analitikai eszközök 250 cm3-es gömblombik Visszafolyós hűtő Eszközök forraláshoz (vasháromláb, kerámiaháló, gázégő, vagy elektromos melegítő) 1. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP01_1_Aszpirin.ppt
KÉPZÉSI ANYAGOK, ESZKÖZÖK
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR CÍME: Vegyipari termékek hatóanyagtartalmának meghatározása
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR RÉSZLETES LEÍRÁSA
IDŐTAR TAM 225
4
A kereskedelmi forgalomban ettől eltérő kiszerelésű tabletták is vannak. A gyakorlat leírásában csak a bemérést kell ehhez arányosítani. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
EGYÉB JAVASLATOK
2. Vasgálic vastartalmának meghatározása permanganometriásan KMnO4-mérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta Törzsoldat Pontos koncentráció Mérőoldat Vastartalom meghatározásának reakcióegyenlete Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Pontos koncentráció Hatóanyag tartalom számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Katalitikus hatás észlelése Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával Szokásos analitikai eszközök Információs lap Tanulónként 10 g vasgálic minta Desztillált víz Nátrium-oxalát vagy oxálsavtiteranyag w = 20%-os kénsavoldat, 10 cm3/tanuló/titrálás c = 0,02 mol/dm3 koncentrációjú KMnO4-mérőoldat 2. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP01_2_Vasgalic.ppt
5
A meghatározást eredeti gyári csomagolású vasgálic felhasználásával célszerű elvégezni. Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembevételével történjen. Forgalomban többféle hatóanyag-tartalmú vasgálic kapható. A gyakorlat leírásában a w = 20% vas(II) taralmú anyagnak megfelelő adatok szerepelnek. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra folyadéküvegbe töltenek, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
3. C-vitamin-tabletta aszkorbinsav-tartalmának meghatározása jodometriásan Tioszulfát-mérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta Törzsoldat Pontos koncentráció Mérőoldat C-vitamin meghatározásának reakcióegyenlete Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Pontos koncentráció Hatóanyag tartalom számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont előtti állapot és egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával. Szokásos analitikai eszközök 3. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP01_3_Cvitamin.ppt
6
A meghatározást eredeti gyári csomagolású tabletták felhasználásával célszerű elvégezni. Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembevételével történjen. Forgalomban többféle hatóanyag-tartalmú tabletta kapható. A gyakorlat leírásában 100 mg/tabletta aszkorbinsavnak megfelelő adatok szerepelnek. A kereskedelmi forgalomban ettől eltérő kiszerelésű tabletták is vannak. A gyakorlat leírásában csak a bemérést kell ehhez arányosítani. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
4. Mosószóda Na2CO3tartalmának meghatározása potenciometrikus titrálással A titrálás reakcióegyenletei Minta Törzsoldat Mérőoldat Titrálási görbe Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Hatóanyag tartalom számítása Inflexiós pont
Pontosság Szakszerű dokumentálás Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése Titrátor kezelésének bemutatása
Elméleti ismeretek frontális formában. Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával
Szokásos analitikai eszközök TIMLAB 900 titrátor 4. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP01_4_Mososzoda. ppt
7
A meghatározást eredeti gyári csomagolású zacskóból kivett minta felhasználásával célszerű elvégezni. Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembe vételével történjen. Ha a laboratórium nem rendelkezik megfelelő mennyiségű 100 cm3-es mérőlombikkal, akkor nagyobbat is lehet használni, ez esetben arányosan több Mintát kell bemérni. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
5.
Aktív klórtartalom meghatározása jodometriásan Tioszulfát-mérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta Törzsoldat Pontos koncentráció Mérőoldat Aktív klórtartalom meghatározásának reakcióegyenlete Egyenértékpont Titeranyag Párhuzamos mérések Fogyás Pontos koncentráció Aktív klórtartalom számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont előtti állapot és egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával Szokásos analitikai eszközök 5. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP01_5_Aktiv_klor.p pt
8
A meghatározást eredeti gyári csomagolású tabletták felhasználásával célszerű elvégezni. Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembevételével történjen. Forgalomban többféle hatóanyag-tartalmú tabletta kapható. A gyakorlat leírásában 100 mg/tabletta aszkorbinsavnak megfelelő adatok szerepelnek. A kereskedelmi forgalomban ettől eltérő kiszerelésű tabletták is vannak. A gyakorlat leírásában csak a bemérést kell ehhez arányosítani. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
A TANÍTÁSI EGYSÉG ÁLTALÁNOS BEMUTATÁSA Sorszám:
2.
Évfolyam:
12.
CÍM: Környezeti analitikai vizsgálatok
A TANÍTÁSI EGYSÉG TÍPUSA Gyakorlat (5×45 perc)
IDŐTARTAM:
4×5 óra
CÉLOK
Az acidi-akalimetriával, jodometriával és a permanganometriával kapcsolatos ismeretek feltárása, rendszerezése. Anyagmennyiség-arányok megállapítása. Fotométer mérési elvének megértése, és a műszer kezelése. A szakmai nyelv tudatos, precíz használata. Az eredmények szakszerű számítása, dokumentálása. Indikátorválasztás elve és alkalmazása.
KÖVETELMÉNYEK
Képes legyen a folyamatokat leíró reakcióegyenleteket megérteni. Képes legyen az feladatokat a térfogatos analízis és a fotometria megengedhető hibahatárain belül végrehajtani. Képes legyen az elemzéseket a leírások alapján önállóan elvégezni. Legyen képes kiszámítani az eredményt a reakcióegyenlet alapján. Legyen képes mérési pontokhoz egyenest illeszteni. Munkáját szakszerűen dokumentálja.
ANYAGSZÜKSÉGLET
Ioncserélt víz, cc. HCl, NaOH, KHCO3, fenolftalein- és metilnarancs-indikátoroldat, eriokrómfekete T-indikátor (szilárd) Komplexon III., MnSO4.2H2O 400 g/dm3 vagy MnCl2.4H2O 480 g/dm3, KH(IO3)2, KIO3, KI, keményítő, KSCN, H2O2, Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O (Mohr-só) A laborban folyamatosan legyen készen 1–2 liter az alábbi oldatokból: – 1 mol/dm3 Na2S2O3 – 0,2 mol/dm3 KMnO4 – 1 mol/dm3 sósav – w = 20%-os kénsavoldat – 1+1 kénsavoldat – pH = 10 pufferoldat (NH4Cl + NH4OH) – Vas törzsoldat, 0,2 mg Fe/cm3 Meghatározandó anyagok: – Kalcium-kloriddal és magnézium-kloriddal preparált oldat – KHCO3-oldat – Friss csapvíz – Nátrium-oxaláttal preparált vízminta – Vas törzsoldat
9
MUNKAESZKÖZÖK, SZERSZÁMOK, MŰSZEREK
INFORMATIKAI, OKTATÁSTECHNIKAI ESZKÖZÖK
FORRÁSOK, JAVASOLT TANANYAGOK, KIADVÁNYOK, INTERNETES HONLAPOK
Szokásos klasszikus analitikai eszközökön kívül: Eszközök forraláshoz (vasháromláb, kerámiaháló, gázégő, vagy elektromos melegítő) Fotométer látható tartományhoz Diszpenzer 5–10 cm3 Munkavédelmi eszközök – gumikesztyű – védőszemüveg – elszívófülke – pipettafelszívó Tanári számítógép Projektor Tanári prezentáció: ANA12_TP02_1_Ca_Mg.ppt ANA12_TP02_2_Lugossag.ppt ANA12_TP02_3_KOI.ppt ANA12_TP02_4_Oldott_oxigen.ppt ANA12_TP02_5_Vas_Ivoviz_Fotometria.ppt
10
1.
SOR-
TÉMA/ALTÉMA
Kalcium- és magnézium-tartalom meghatározása komplexometriásan Összes keménység meghatározása EDTA-mérőoldat pontos koncentrációjának számítása Minta Pontos koncentráció Mérőoldat Kelátkomplex szerkezete Vízkeménység fogalma, mértékegységei, fajtái Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Keménység számítása
Á
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására
KÉSZSÉG, KÉPESSÉG, KOMPETENCIA Komplex szerkezetének elemzése csoportmunkával Reakciók elemzése egyéni munkával Bemutatás Számítás közös levezetése
MÓDSZER Szokásos klasszikus analitikai eszközök 6. információs lap Prezentáció: ANA12_TP02_1_Ca_Mg.ppt
ZÖK
FORMA
Elméleti ismeretek frontális formában. Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával.
KÉPZÉSI ANYAGOK, ESZKÖ-
MUNKA-
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR CÍME: Környezeti analitikai vizsgálatok
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR RÉSZLETES LEÍRÁSA
IDŐTAR TAM 225
11
Mesterségesen előállított vízmintán kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját vízmintákat is saját kerti kutakból, kirándulásokról stb. Ezek vizsgálata és dokumentálása a mesterséges vízmintával együtt történhet.
Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembe vételével történjen.
EGYÉB JAVASLATOK
2.
Víz lúgosságának meghatározása A lúgosság fogalma, fajtái, mértékegysége A hidrolízis reakcióegyenletei Összefüggés a lúgosság és a keménység között Minta Mérőoldat Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás Lúgosság számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 135
Reakciók elemzése Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával Szokásos analitikai eszközök 7. információs lap Prezentáció: ANA12_TP02_2_Lugossag.pp t
12
Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembe vételével történjen. Mesterségesen előállított vízmintán kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját vízmintákat is saját kerti kutakból, kirándulásokról stb. Ezek vizsgálata és dokumentálása a mesterséges vízmintával együtt történhet. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
3.
Oldott oxigéntartalom meghatározása jodometriásan Tioszulfát-mérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta, mintavétel, a minta stabilizálása Pontos koncentráció Egyenértékpont Titeranyag Párhuzamos mérések Fogyás Oldott oxigéntartalom számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás, értékelés: egyenértékpont előtti állapot és egyenértékpont észlelése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 90
Reakciók elemzése közös elemzéssel Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában. Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával
Szokásos analitikai eszközök Winkler-palack vagy brómozó lombik 9. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP02_3_Oldott_oxig en.ppt
13
Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembe vételével történjen. Mesterségesen előállított vízmintán kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját vízmintákat is saját kerti kutakból, kirándulásokról stb. Ezek vizsgálata és dokumentálása a mesterséges vízmintával együtt történhet. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra kivesznek, szükség esetén hígítják, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
4.
Kémiai oxigénigény meghatározása permanganometriása n KOIPS fogalma, meghatározás elve KMnO4-mérőoldat pontos koncentrációjának reakcióegyenletei Titeranyag Minta Pontos koncentráció Mérőoldat Egyenértékpont Párhuzamos mérések Fogyás KOI számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összehasonlítás értékelés: Katalitikus hatás észlelése Összehasonlítás, értékelés: Egyenértékpont észlelése Eszközhasználat: viszszatitrálás kivitelezése, vakminta alkalmazása Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Reakciók elemzése közös levezetéssel Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával
Szokásos analitikai eszközök 8. Információs lap Előkészített vízminta Ioncserélt víz Nátrium-oxalát titeranyag 1+4 kénsavoldat, 10 cm3/tanuló/titrálás c = 0,002 mol/dm3 koncentrációjú KMnO4-mérőoldat Prezentáció: ANA12_TP02_4_KOI.ppt
14
Az értékelés a térfogatos analitikai hibahatárok figyelembe vételével történjen. Mesterségesen előállított vízmintán kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját vízmintákat is saját kerti kutakból, kirándulásokról stb. Ezek vizsgálata és dokumentálása a mesterséges vízmintával együtt történhet. A gyakorlatnak nem célja a mérőoldat készítése. A tanulók a készen rendelkezésre álló, névleges koncentrációjú mérőoldatból saját felhasználásra folyadéküvegbe töltenek, és meghatározzák annak pontos koncentrációját.
5. Ivóvíz vastartalmának meghatározása fotometriásan Minta Törzsoldat, munkaoldat Fény hullámhossza Abszorbancia Kalibrációs diagram Oldatsorozat Vastartalom meghatározásának reakcióegyenlete Hatóanyag tartalom számítása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Összefüggések felismerése, algoritmikus gondolkodás, algoritmusok követése: Kalibrációs diagram szerkesztése Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények meghatározására 225
Reakciók elemzése közös munkával Bemutatás Számítás közös levezetése Műszerbemutatás
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával.
Vas törzsoldat, 0,2 mg/cm3 Kálium-permanganát-oldat, 3,2 g/dm3 (0,02 mol/dm3) Kálium-tiocianát-oldat (kálium-rodanid), 40 g/200 cm3 5%-os H2O2-oldat cc. HNO3 Ioncserélt víz 10. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP02_5_Vas_Ivoviz_ Fotometria.ppt
15
Tanulónként 4–16 cm3 vas munkaoldatot kell adni egy 100 cm3-es mérőlombikba. A vastörzsoldatot, a KMnO4és a H2O2-oldatokat célszerű előre elkészíteni. Az értékelés a fotometriai gyakorlat hibahatárainak figyelembe vételével történjen.
A TANÍTÁSI EGYSÉG ÁLTALÁNOS BEMUTATÁSA
CÍM: Fizikai és kémiai tulajdonság mérése műszeres vizsgálatokkal
Sorszám:
3.
Évfolyam:
12.
A TANÍTÁSI EGYSÉG TÍPUSA Gyakorlat (5×45 perc)
IDŐTARTAM:
3×5 óra
CÉLOK
Oldatok kémhatása, törésmutatója, vezetése. A szakmai nyelv tudatos, precíz használata. Az eredmények szakszerű számítása, dokumentálása. Indikátorválasztás elve és alkalmazása.
KÖVETELMÉNYEK
Képes legyen a méréseket a leírások alapján önállóan elvégezni. Legyen képes a mérési eredményeket értékelni. Munkáját szakszerűen dokumentálja.
ANYAGSZÜKSÉGLET
Hitelesítő pufferek – pH = 4,00; 7,00; 10,00 pH-kalibráló oldatok Meghatározandó anyagok: – Na2CO3, NaHCO3, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4, NH4Cl, H2C2O4.2H2O, Na2C2O4, citromsav, aszkorbinsav, nátriumbenzoát, szalicilsav, ecetsav, ammóniumoldat, pufferoldatok, csapvíz, ioncserélt víz
MUNKAESZKÖZÖK, SZERSZÁMOK, MŰ-
Szokásos analitikai eszközökön kívül: pH-mérő műszer kombinált üvegelektród pH-papír refraktométer Munkavédelmi eszközök: – gumikesztyű – védőszemüveg – pipettafelszívó
SZEREK
INFORMATIKAI, OKTATÁSTECHNIKAI ESZKÖZÖK
FORRÁSOK, JAVASOLT TANANYAGOK, KIADVÁNYOK, INTERNETES HONLAPOK
Tanári számítógép Projektor Tanári prezentáció: ANA12_TP03_1_pH.ppt ANA12_TP03_2_Refrakto.ppt ANA12_TP03_3_Kondukto.ppt Sőre Ferenc – Tihanyi Péter – Vámos István: Laboratóriumi gyakorlatok KIT, Budapest, 1999.
16
Á
TÉMA/ALTÉMA
1. Vizes oldatok kémhatásának mérése Víz ionszorzata pH fogalma Hidrolízis Elektródpotenciál Elektródpotenciál és pH kapcsolata Hitelesítés pH-mérőműszer kezelése
SOR-
Pontosság Szakszerű dokumentálás Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására
KÉSZSÉG, KÉPESSÉG, KOMPETENCIA Mérő- és referenciaelektród felépítése Bemutatás
MÓDSZER Szokásos klasszikus analitikai eszközök pH-mérőműszer Kombinált üvegelektród Univerzál indikátorpapír 11. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP03_1_pH.ppt
ZÖK
FORMA
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával.
KÉPZÉSI ANYAGOK, ESZKÖ-
MUNKA-
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR CÍME: Környezeti analitikai vizsgálatok
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR RÉSZLETES LEÍRÁSA
IDŐTAR TAM 225
17
Az értékelés az oldatkészítés és a mérőműszer hibahatárának figyelembevételével történjen. A megadott koncentrációjú oldatokon kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját mintákat is. (Háztartási anyagok, élelmiszerek stb.) Ezek vizsgálata és dokumentálása a kiadott mintákkal együtt történhet.
EGYÉB JAVASLATOK
2.
Folyadékok törésmutatójának mérése A fénytörés jelensége A törésmutató Határszög Refraktor elvi felépítése, működése, kezelése
Pontosság Szakszerű dokumentálás Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Bemutatás Műszerkezelés bemutatása
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával. Szokásos analitikai eszközök Refraktor Szervetlen só 12. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP03_2_Refrakto.ppt
18
Az értékelés a műszer és az oldatkészítés hibahatárainak figyelembevételével történjen. Sóoldatból készített oldatsorozaton kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját anyagokat is. (Ajánlott oldatok: citromlé, gépjármű fagyálló folyadéka, különböző alkoholtartalmú italok, parfüm, mosogatószer, egyéb vízoldható és átlátszó anyagok.) Ezek vizsgálata és dokumentálása a mintával együtt történhet.
3.
Elektrolitok fajlagos vezetésének meghatározása Elsőfajú és másodfajú vezetők Elektromos alapfogalmak: ellenállás és vezetés Fajlagos vezetés értelmezése Vezetési cella, harangelektród Vezetési cella kalibrálása
Pontosság Szakszerű dokumentálás Elméleti ismeretek alkalmazása az eredmények számítására 225
Bemutatás Számítás közös levezetése
Elméleti ismeretek frontális formában Gyakorlati feladat végrehajtása, értékelése, a jegyzőkönyv elkészítése egyéni munkával Szokásos analitikai eszközök Konduktométer 13. Információs lap Prezentáció: ANA12_TP03_3_Kondukto.pp t
19
Az értékelés a műszer és az oldatkészítés hibahatárainak figyelembe vételével történjen. Mesterségesen előállított mintán kívül, amit számszerűen is értékelni kell, a tanulók hozzanak saját anyagokat is. (Javasolt anyagok: szénsavas és szénsavmentes üdítők, ásványvizek, gyümölcslevek, savanyúságok leve, friss és megsavanyodott tej, joghurt, mosó- és mosogatószerek, utcáról és tiszta hóból származó felolvasztott hólé, fagyasztószekrény oldalára rárakódott felolvasztott jég stb.) Ezek vizsgálata és dokumentálása a mesterséges mintával együtt történhet.
A TANÍTÁSI EGYSÉG ÁLTALÁNOS BEMUTATÁSA Sorszám:
4.
Évfolyam:
12.
CÍM: A vizsgálatok értékelése
A TANÍTÁSI EGYSÉG TÍPUSA Gyakorlat (1×45 perc)
IDŐTARTAM
1×1 óra
CÉLOK
Az alkotóképesség fejlesztése
KÖVETELMÉNYEK
Képesek legyenek az elvégzett vizsgálatokról kommunikációs anyagot készíteni csoportmunkában és azt társaiknak bemutatni.
ANYAGSZÜKSÉGLET
–
MUNKAESZKÖZÖK, SZERSZÁMOK, MŰ-
–
SZEREK
INFORMATIKAI, OKTATÁSTECHNIKAI ESZKÖZÖK
FORRÁSOK, JAVA-
Tanári számítógép Projektor –
SOLT TANANYAGOK, KIADVÁNYOK, INTERNETES HONLAPOK
20
1.
SOR-
TÉMA/ALTÉMA
A korábban elvégzett vizsgálatok eredményeinek összefoglaló elemzése, bemutatása A mérésekhez kapcsolódó szabadon választott téma
Á
Problémafelismerés és problémaelemzés a végtett munkával kapcsolatban A munka, és az eredmények értékelése Kooperativitás
KÉSZSÉG, KÉPESSÉG, KOMPETENCIA Konzultáció Prezentáció Bemutatás
MÓDSZER
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR CÍME: A vizsgálatok értékelése
Otthoni felkészülés Csoportmunka Anyaggyűjtés internetről, könyvtárból, szakkönyvekből Előzetes tanári konzultáció
FORMA
MUNKA-
Számítógép projektorral
KÉPZÉSI ANYAGOK, ESZKÖZÖK
A TANÍTÁSI EGYSÉG – TÉMAKÖR RÉSZLETES LEÍRÁSA
IDŐTAR TAM 45
(PERC)
21
A bemutató témaválasztásában adjunk a tanulóknak maximális szabadságot! Kitérhetnek a méréshez kapcsolódó minden fontos, vagy érdekes információra: a vizsgált anyag tulajdonságaira, felhasználására, előállítására, élettani hatásaira, a vizsgálathoz kapcsolódó híres emberek életrajzi elemire stb., valamint a vizsgálat végrehajtása során szerzett tapasztalatokra, az eredmények értékelésére. Az értékelésben a hibák korrigálása mellett, lehetőség szerint a pozitív megerősítés domináljon.
EGYÉB JAVASLATOK
Nemzeti Fejlesztési Ügynökség ÚMFT infovonal: 06 40 638 638
[email protected] • www.nfu.hu