Kaj imata skupnega halogeni element in žleza ščitnica?

Transcription

1 Kaj imata skupnega halogeni element in žleza ščitnica? Wikipedija,2014 Pharmos,2014 Modul za poučevanje kemije v 8. razredu osnovne šole, halogeni elementi. Povzetek PROFILES učni modul»kaj imata skupnega halogeni element in ščitnica?«obravnava osnovne lastnosti in uporabo halogenih elementov, posebej še joda. V modulu bodo učenci spoznali pomen žleze ščitnice v našem telesu in vpliv joda na njeno delovanje. Učenci bodo uporabili eksperimentalnoraziskovalni pristop, saj bodo načrtovali tudi lasten eksperiment. Uporabljali in predstavljali bodo podatke iz različnih virov in literature ter s tem razvijali spretnosti predstavitev lastnih izdelkov. Pridobljeno znanje bodo lahko uporabili v vsakdanjem življenju. Modul vključuje 1. Navodila za učence Podroben opis scenarija ter učne vsebine in nalog, ki jih morajo učenci rešiti. 2. Navodila za učitelja Predlogi, kako poučevati z učnim modulom. 3. Način preverjanja in ocenjevanja znanja 4. Učiteljevi zapiski Predlogi strategij in kriterijev ocenjevanja. Podane dodatne informacije o učni vsebini in rešitve nalog v navodilih za učence. Zahvala Modul so pripravili Barbara Kramžar (konzulent: izr. prof. dr. Iztok Devetak ) po priporočilih EC FP7 PROFILES projekta na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana. Spletna stran projekta je e-pošta: profiles@pef.uni-lj.si; UL-PROFILES projektna skupina (2011) v okviru Konzorcijuma - 1

2 Učni cilji/kompetence povezani z vsebino modula: Učenci: 1. poznajo osnovne lastnosti in uporabo halogenih elementov, 2. posebej spoznajo lastnosti joda, 3. spoznajo povezavo elementa joda in žleze ščitnice, 4. spoznajo proces sublimacije in ga prikažejo na submikroskopski ravni, 5. spoznajo dokazno reakcijo za prisotnost jodidnih ionov v raztopini, 6. uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop oziroma laboratorijske spretnosti in veščine, 7. naučijo se zasnovati lasten eksperiment, 8. opišejo potek, opažanja in ugotovitve samostojnega eksperimentalnega dela, 9. iščejo, obdelujejo in vrednotijo podatke iz več virov, 10. razvijajo razumevanje naravnih procesov in načinov kemijskega proučevanja narave, 11. razvijajo naravoslovne postopke, kompleksno mišljenje, kritično mišljenje in ustvarjalnost. Vsebina učnega načrta: V 8. razredu osnovne šole učenci pri predmetu kemija spoznajo: Vsebinski sklop: ELEMENTI V PERIODNEM SISTEMU o Naravni viri elementov in spojin o Glavne skupine PSE (značilne lastnosti in uporaba): halogeni elementi Metode in oblike dela: - metode: besedne metode (ustna razlaga, pogovor, delo z besedilom, metoda pisanja); eksperimentalne metode; metode izkustvenega učenja (samorefleksija, reševanje problemov, poučevanje s primeri ); oblike (frontalna, indvidualna, skupinsko delo); didaktični sistemi (timski pouk). Predviden čas: 4 šolske ure (45 min) Predznanje: Učenci: o znajo opazovati in primerjati različne lastnosti elementov in spojin, o razumejo soodvisnosti zgradbe in lastnosti snovi oziroma lastnosti in uporabe snovi, o uporabljajo različne submikroskopske prikaze in razvijajo prostorske predstave, o razvijajo sposobnost opazovanja in uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop, o samostojno izvajajo eksperimentalno delo. 2

3 Aktivnosti učencev Kaj imata skupnega halogeni element in žleza ščitnica? Ime in priimek: Zakaj se to učim? Skupina: Razred: Wikipedija,2014 Pharmos,2014 V nedeljo je šel Mitja na kosilo k svoji babici. Ko se je Mitja pojavil pri babici doma, je bila ta prijetno presenečena, saj je pozabila, da vnuk pride na kosilo, klub temu, da sta se že prejšnji dan dogovorila. Pri kosilu je babica potožila Mitji, da je zadnji mesec precej utrujena. Pridobila je tudi na telesni teži. Mitja je v pogovoru z babico opazil, da ima odebeljen predel vratu, zato ji je svetoval, da čim prej obišče zdravnika. Slednji je babici predpisal posebna zdravila. Priporočil ji je tudi, da uživa polnozrnata živila, morske ribe, stročnice, hruške, jabolka in še mnogo živila, ki so bogata z mineralnimi snovmi. Vnuk Mitja se je spraševal, kateri mineral primanjkuje babici? (2) Učni cilji: - spoznajo osnovne značilne lastnosti in uporabo halogenov, - posebej spoznajo lastnosti joda, spoznajo povezavo elementa joda in žleze ščitnice, - spoznajo proces sublimacije in ga prikažejo na submikroskopski ravni, - spoznajo dokazno reakcijo za prisotnost jodidnih ionov v raztopini, - uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop oziroma laboratorijske spretnosti in veščine, - naučijo se zasnovati lasten eksperiment, - opišejo potek, opažanja in ugotovitve samostojnega eksperimentalnega dela, - iščejo, obdelujejo in vrednotijo podatke iz več virov, - razvijajo razumevanje naravnih procesov in načinov kemijskega proučevanja narave, - razvijajo naravoslovne postopke, kompleksno mišljenje, kritično mišljenje in ustvarjalnost. (3) Učni dosežki: 3

4 - razumejo soodvisnosti zgradbe in lastnosti snovi oziroma lastnosti in uporabe snovi, - razumejo soodvisnost med zgradbo atoma in lego v PSE, - uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop; (4) Predzanje: atom, molekule, kemijske reakcije. (5) Viri: Učbeniki in splet, ki so vam na voljo. (6) Novi pojmi: halogeni elementi, žleza ščitnica. 4

5 Naloge učencev I. DEL I.I. DEL Halogeni elementi so skupina nekovin in se nahajajo v VII. skupini periodnega sistema. Beseda halogen je nastala iz grških besed hals (morje) in halas (sol) in pripone gen (generirati, tvoriti). Pomeni torej element, ki (s kovinami) tvori soli. Periodni sistem elementov (vir: e-kemija) V naravi jih najdemo samo v spojinah ali v ionski obliki. Elementi, ki spadajo med halogene elemente so fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I) in astat (At). F fluor (lat. fluere 'teči') Cl klor (lat. chloros 'rumeno zelen') Br brom (lat. bromos 'smrad') I jod (lat. ioeides 'vijoličen') Halogeni so zelo reaktivni. Reaktivnost halogenih elementov pada po skupini navzdol. Kot taki so škodljivi in v večjih količinah smrtno nevarni za žive organizme. Fluor in klor poškodujeta dihalne organe. Brom lahko povzroči hude opekline na koži. Jod pa je najmanj strupen halogen element. 5

6 Halogeni elementi se pomembni v vsakdanjem življenju in se uporabljajo v različne namene. Delo po skupinah Razdelite se v skupine po 3 ali 4 učenci. S pomočjo literature in svetovnega spleta ugotovite za kaj vse se v vsakdanjem življenju uporabljajo halogeni elementi in svoje ugotovitve zapišite v zvezek. Ob morebitnih vprašanjih oz. nejasnostih se obrnite na učitelja. Diskusija Svoje ugotovitve na kratko predstavite svojim sošolcem. I.II. DEL Jod (latinsko iodum) je halogeni element, ki ima v periodnem sistemu simbol I in atomsko število 53. Leta 1812 ga je odkril francoski kemik Antoine Jerome Balard v soleh iz morske vode. Pri sobni temperaturi je jod črnovijolična trdna snov. Jod pri sobni temeperaturi (vir:wikipedia) V vodi se slabo raztaplja, bolj se raztaplja v nekaterih organskih topilih (tetraklorometan in heksan). Med halogeni elementi je najmanj reaktiven. Jod je element, ki je v živečih organizmih potreben kot element v sledeh. Pri ljudeh je nujno potreben za pravilno delovanje ščitnice. 6

7 a) Delo po skupinah Razdelite se v skupine po 3 ali 4 učenci. S pomočjo literature in svetovnega spleta pripravite Power point predstavitev. Pri tem morate upoštevati spodnja vprašanja. Vključite lahko tudi slikovni material. Sami oblikujte naslov predstavitve. Kaj je ščitnica? Kakšno vlogo ima ščitnica v našem telesu? Kje v telesu se nahaja žleza ščitnica? Kaj je jod? Kakšen je pomen joda za delovanje žleze ščitnice? Opišite simptome nepravilnega delovanja ščitnice? Kako uravnavamo količino joda za pravilno delovanje ščitnice? b) Diskusija S pomočjo Power point predstavitve na kratko predstavite svoje ugotovitve sošolcem. II. DEL A. Sublimacija joda a) Potrebščine in reagenti Glede na potrebščine in reagente, ki jih imate na voljo, zasnujte eksperiment s katerim boste ugotovili prisotnost joda v zmesi. Potrebščine - izparilnica, - gorilnik, - trinožno stojalo, - azbestna mrežica, - urno steklo, - žlička. Reagenti - kuhinjska sol (NaCl) - jod (I2) b) Zaščita in varnost pri delu Obvezno nosite zaščitna očala, rokavice in laboratorijsko haljo. Pri zasnovanju eksperimenta bodite previdni in natančni. Preden zapustite laboratorij, si obvezno umijte roke. 7

8 c) Potek dela po stopnjah V spodnji prostor po korakih zapišite, kako boste izvedli eksperimentalno delo. Na pomoč vam lahko priskoči tudi učitelj. d) Opažanja in sklepi Natančno opazujte in zabeležite rezultate eksperimenta. Opažanja Sklepi B. Dokazna reakcija za jodidne ione Halogenidne ione dokazujemo z raztopino srebrovega nitrata(v). Pri tem nastanejo značilno obarvane oborine. Bela oborina nastane, če so prisotni kloridni ioni. Mlečnorumena oborina nastane, če so prisotni bromidni ioni. 8

9 a) Potrebščine in reagenti Potrebščine - kapalke, - 2 epruveti, - stojalo za epruvete. Reagenti - filtrat po razklopu organske snovi, - 1M dušikova(v) kislina HNO3, - 1M srebrov nitrat(v) AgNO3. b) Zaščita in varnost pri delu Obvezno nosite zaščitna očala, rokavice in laboratorijsko haljo. Pri izvedbi eksperimenta bodite previdni in natančni. Preden zapustite laboratorij, si obvezno umijte roke. c) Potek dela po stopnjah V epruveti imate predhodno pripravljen filtrat, ki ga je učitelj pridobil s pomočjo redukcijskega razklop organske snovi (tableta, ki je bogat vir joda). 1. Dokazovanje prisotnosti jodidnih ionov izvedemo s primerjalno in vzorčno epruveto. Vzorčna epruveta - filtrat po razklopu, - 1M dušikova(v) kislina HNO3, - 1M srebrov nitrat(v) AgNO3. Primerjalna epruveta - H2O(I) - 1M dušikova(v) kislina HNO3, - 1M srebrov nitrat(v) AgNO3. 9

10 2. Filtrat po razklopu je močno bazična raztopina, zato jo nevtraliziramo z nakisanjem z dušikovo(v) kislino, ki jo dodajamo toliko časa, dokler še izhajajo mehurčki. 3. V epruveto nato dodamo nekaj kapljic vodne raztopine srebrovega nitrata AgNO3. 4. Opazujte, kaj se dogaja in opažanja zapišite v tabelo. Na podlagi opažanj podajte sklepe. Opažanja Sklepi Vprašanja za utrjevanje znanja Ključna vprašanja Naštej elemente, ki spadajo med halogene elemente? V kakšni obliki se halogeni elementi nahajajo v naravi? Kaj pomeni izraz halogen? V kakšni obliki se halogeni elementi nahajajo v naravi? Kakšna je reaktivnost halogenih elementov? Kaj je ščitnica in kakšno vlogo ima v našem telesu? Kako jod vpliva na delovanje ščitnice? Opiši osnovne lastnosti joda! (izgled, agregatno stanje, reaktivnost, topnost.) Kaj je sublimacija? 10

11 Naloge za vajo 1. Kako imenujemo elemente sedme skupine periodnega sistema? a) halkogeni elementi, b) žlahtni plini, c) alkalijski elementi, d) halogeni elementi. 2. Kako se spreminja reaktivnost elementov po skupini? a) narašča, b) pada, c) se ne spreminja, d) sprva narašča, potem pada. 3. Kaj nastane pri segrevanju joda? 4. Ali gre pri sublimaciji joda za fizikalno ali kemijsko spremembo? 5. S čim dokažemo prisotnost jodidnih ionov v raztopini? 6. Dopolni naslednjo kemijsko enačbo! AgNO3 (aq) + KI (aq) (s) + KNO3 (aq) srebrov nitrat kalijev nitrat Ali razumem Na submikroskopski ravni prikaži sublimacijo joda! 11

12 III. DEL V modulu ste spoznali, da je element jod pomemben za normalno delovanje žleze ščitnice v našem telesu. Dokazali smo tudi prisotnost joda v tabletah, ki jih uživajo bolniki, ki imajo težave s ščitnico. Razmisli, ali jodirana sol, ki se nahaja na trgovinskih policah na zdravje vpliva pozitivno ali negativno? 12

13 Navodila za učitelja Glavni namen vseh PROFILES modulov je, da se učenje začne na način, ki spodbudi interes učencev za učenje vsebine. To predstavlja tako imenovani scenarij, ki je na začetku modula zapisan kot zgodba v socio-naravoslovnem kontekstu, ki poleg motivacijske vloge predstavlja tudi možnosti ugotavljanja dejanskega predhodnega znanja učencev in tudi sprožiti razpravo o tem katero dodatno naravoslovno znanje je potrebno za nadaljnjo diskusijo o problemu in njegovo rešitev. Nadaljnja razprava o scenariju je ključna komponenta PROFILES strategije poučevanja, saj predstavlja uvod v "IL" in "ES" v akronimu PROFILES. Prvi predstavlja učenje z raziskovanjem, in drugi širše učenje o določenem problemu, ki izhaja iz doseganja ciljev izobraževanja (glej učne rezultate). Že definicija učenja z raziskovanjem vključuje dejstvo, da so učenci aktivni pri izgradnji svojega znanja. Takšen pristop zahteva nek "sprožilec", da steče raziskovanje in je v večini primero raziskovano vprašanje (ali vprašanja), ki jih v najboljših primerih učenci sami postavijo. Raziskovalno vprašanje nato vodi raziskovalno učenje. Raziskovano učenje omogoča učencem, da naprej razmišljajo o rešitvah problema in pridobivanju podatkov s prve roke, kot je eksperimentiranje, in s tem pridobivanje procesnih spretnosti, ali zbiranje podatkov z druge roke, kot so različni viri. Rezultat teh dejavnosti je razlaga pridobljenih podatkov zato, da se pridobi rešitev naravoslovnega problema. V tem učnem modulu, predstavlja uvod (socio-naravoslovni scenarij) V nedeljo je šel Mitja na kosilo k svoji babici. Ko se je Mitja pojavil pri babici doma, je bila ta prijetno presenečena, saj je pozabila, da vnuk pride na kosilo, klub temu, da sta se že prejšnji dan dogovorila. Pri kosilu je babica potožila Mitji, da je zadnji mesec precej utrujena. Pridobila je tudi na telesni teži. Mitja je v pogovoru z babico opazil, da ima odebeljen predel vratu, zato ji je svetoval, da čim prej obišče zdravnika. Slednji je babici predpisal posebna zdravila. Priporočil ji je tudi, da uživa polnozrnata živila, morske ribe, stročnice, hruške, jabolka in še mnogo živila, ki so bogata z mineralnimi snovmi. Vnuk Mitja se je spraševal, kateri mineral primanjkuje babici? Kje povsod jod najdemo? Kaj povzroča golšavost? To je le nekaj vprašanj, ki jih lahko sproži scenarij in bi omogočal pričetek razprave med učenci (priporočeno je da se ta del učnega modula izvede v skupinah po štiri učence). Učitelj seveda vodi učence do učenja specifičnih naravoslovnih pojmov, kot jih predpisuje učni načrt za kemijo (glejte cilje učnega načrta zgoraj). Pomembno je tudi, da učitelj do določene mere preveri predhodno znanje učencev, ker tako lahko ustrezno načrtuje svoje nadaljnje delo. Predznanje tega modula naj bi bilo: o opazovanje in primerjanje različnih lastnosti elementov in spojin, o razumevanje soodvisnosti zgradbe in lastnosti snovi oziroma lastnosti in uporabe snovi, o uporaba različnih submikroskopskih prikazov in razvite prostorske predstave, o razvita sposobnost opazovanja in uporabe eksperimentalnoraziskovalnega pristopa, o samostojno izvajanje eksperimentalnega dela. 13

14 Glede na zgoraj navedeno drži, da ima socio-naravoslovni scenarij velik pomen pri uvajanju nadaljnjega učenja specifične naravoslovne vsebine modula, ki je v PROILES modulih, doseženo s pristopom učenja z raziskovanjem. Za to je(so) potrebno(na) raziskovalna vprašanje(a), ki nastanejo na osnovi razprav učencev o socio-naravoslovnem scenariju ali jih poda učitelj, če so učenci pri snovanju raziskovalnih vprašanj manj uspešni. V tem modulu je možno postaviti nekaj raziskovalnih vprašanj, kot na primer: o Kaj so halogeni elementi? o Kakšna je povezava joda in žleze ščitnice? o Kaj se dogaja pri sublimaciji joda? o Kako dokažemo prisotnost jodidnih ionov v raztopini? Po opredelitvi raziskovalnih vprašanja, je v naslednjem koraku potrebno zasnovati raziskavo. Glede na vprašanja, moramo premisliti o vsebini vprašanja in kako je mogoče opraviti meritve. Glede na tip modula, ki je strukturirana tako, da se lahko učenci učijo sodelovalno, brez obsežnega vodenja učitelja, je priporočljivo, da se izvede pouk kot skupinsko delo. Delo v skupini naj bo načrtovano in vodeno s strani učencev. Po končanem skupinskem delu naj učenci poročajo o svojih rešitev pridobljenih z raziskovanjem. Ključna tema raziskovalnega dela je prikazati vpliv joda na normalno delovanje žleze ščitnice. Vprašanja, ki vodijo učenje in so vključena v besedilo, ki ga imajo na voljo učenci, so načrtovana tako, da vodijo razmišljanje učencev v tej smeri. Z učenjem z raziskovanjem, se pričakuje, da bodo učenci pridobili znanje o halogenih elementih, posebej še o jodu. Besedilo v zvezi z vsebino modula je vključeno tudi v navodila za učitelja, in sicer v učiteljeve zapiske, kjer je podani tudi slikovni material, ki ga lahko učitelj, če želi uporabi. Podane so tudi nekatere spletne strani, kjer lahko učenci najdejo več informacij o tej temi. Predstavljene so predvsem vsebine: Splošno o halogenih: o Izvor imena o Nahajališče o Značilnosti o Reaktivnost o Strupenost o Uporaba Pripomočki in reagenti, ki jih učenci potrebujejo pri izvedbi eksperimenta. Potek eksperimentalnega dela. Rešitve nalog za ponavljanje. Na koncu učenja z raziskovanjem, kjer se medsebojno povežejo obravnavani pojmi, ki sestavljajo učno vsebino o halogenih elementih in vplivu joda na delovanje ščitnice še ni konec aktivnosti učencev. Pomemben zaključek modula je vprašanje v naslovu, 14

15 ki ga je potrebno obravnavati, tako da učenci utrdijo, ne le naučeno s sodelovanjem v razpravi v skupini, ampak tudi razvijejo sposobnosti sklepanja in argumentiranja. Rezultat učenja s PROFILES modulom je sprejetje odločitve oz. soglasja, na ravni posameznika, skupine in na koncu tudi razreda glede socio-naravoslovnega problema, ki ga je postavilo naslovno vprašanje in scenarij modula. Učni cilji posamezne učne ure Učni cilji prve učne ure: o spoznajo, kje v periodnem sistemu se nahajajo halogeni elementi, o spoznajo lastnosti in uporabo halogenih elementov, o spoznajo in razumejo izraz halogen. Učni cilji druge učne ure: o podrobneje spoznajo lastnosti joda, o spoznajo žlezo ščitnico in razumejo njeno vlogo v našem telesu, o spoznajo in razumejo pomen joda za delovanje žleze ščitnice, o opišejo simptome nepravilnega delovanja ščitnice. Učni cilji tretje učne ure: o uporabljajo in razvijajo eksperimentalnoraziskovalni pristop, o načrtujejo in oblikujejo eksperimentalno delo po stopnjah, o samostojno izvajajo eksperimentalno delo po stopnjah. Učni cilji četrte učne ure: - utrjujejo znanje, ki so ga pridobili tekom skupinskega dela in eksperimentalnega dela v laboratoriju: o razumejo proces sublimacije, o znajo prikazati potek sublimacije na submikroskopski ravni, o znajo zapisati enačbo kemijske reakcije, ki poteče med vodno raztopino kalijevega klorida in vodno raztopino srebrovega nitrata. Doseganje zastavljenih kompetenc Kompetenca 1. Spretnosti raziskovalnega dela. 2. Komunikacijske (pisne, govorne) spretnosti. 3. Sposobnosti odločanja in argumentacije odločitev. 4. Samostojno načrtovanje eksperimenta 5. Zapisovanje in zbiranje opažanj, ki se dogajajo med eksperimentalnim delom Kompetenca je dosežena z... 15

16 6. Na osnovi opažanj ustrezna izpeljava sklepov 7. Kritično ovrednotenje pridobljenih rezultatov 8. Uporaba informacij,ki so pridobljene s skupinskim delom, pri eksperimentalnem delu 9. Sposobnost sodelovanja in posvetovanja 16

17

18 A del Ocena zahtevanih spretnosti učencev Spretnosti Socialne vrednote Zmožnost razdeljevanja nalog znotraj skupine Zmožnost oblikovanja timskega dela Zmožnost smiselnega argumentiranja v skupinski diskusiji Osebne spretnosti Zmožnost sodelovanja v procesu učenja Zmožnost kritičnega mišljenja Ustvarjalne zmožnosti Zmožnost predstavitve na zanimiv način Zmožnost samozavesti med predstavitvijo Zmožnost predstavitve dobljenih rezultatov v razredu Zmožnost spraševanja in izražanja osebnega mnenja Uporabljanje znanstvenih metod dela Zmožnost določitve namena obravnavanega dela Zmožnost uporabe različnih virov za pridobivanje informacij Sposobnost oblikovanja različnih stališč do obravnavanega dela Zmožnost priprave ustreznega delovnega načrta Zmožnost analize zbranih podatkov Zmožnost oblikovanja sklepov Ocena 1-5 / opis / zaznamek 18

19 B del Ocena pridobljena med učnimi urami ali na končnem ustnem ali pisnem preizkusu znanja 1 1. učna ura Dimenzija Periodni sistem elementov 2 Halogeni elementi Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Učenci vedo, kje v periodnem sistemu se nahajajo halogeni elementi. Učenci poznajo lastnosti in uporabo halogenih elementov. Ocena 1-5 / opis / zaznamek 1) Dopolni preglednico! Ime halogena Kemijski simbol Formula molekule fluor Cl brom I2 Rešitev: fluor, F, F2 klor, Cl, Cl2 jod, I, I2 2) V kakšnih agregatnih stanjih so fluor, klor, brom in jod pri sobni temperaturi? a) tekoče, plinasto, tekoče, trdno b) tekoče, trdno, plinasto, tekoče c) plinasto, plinasto, tekoče, trdno d) tekoče, trdno, plinasto, plinasto Rešitev: c) 2. učna ura Dimenzija 1 Jod 2 Ščitnica Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Učenci podrobneje poznajo lastnosti in uporabo joda. Učenci poznajo in razumejo pomen joda za delovanje žleze ščitnice. Učenci poznajo žlezo ščitnico in Ocena 1-5 / opis / zaznamek 19

20 razumejo njeno vlogo v našem telesu. Učenci znajo opisati simptome nepravilnega delovanja ščitnice. 3) Jod je črnovijolična trdna snov, ki sublimira že pri nizki temperaturi. Razloži sublimacijo! Sublimacija je direkten prehod iz trdnega v plinasto agregatno stanje. 4) Kaj povzroča pomanjkanje joda v prehrani? Pomanjkanje joda v prehrani povzroča bolezen golšavost. 5) Naštej simptome nepravilnega delovanja žleze ščitnice! Pospešena presnova, visok krvni tlak, nemir, depresija, pozabljivost, motnje srčnega ritma, potenje, hujšanje, tresenje. To je posledica izpostavljenosti tkiv čezmernim količinam ščitničnih hormonov in sposobnosti tkiv, da se na to odzovejo učna ura Dimenzija Eksperimentalnoraziskovalni pristop oz. laboratorijske spretnosti in veščine Zasnovanje lastnega eksperimenta Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Učenci uspešno izvedejo eksperiment, pri delu so samostojni, ustrezno rokujejo z laboratorijsko opremo. Učenci znajo načrtovati in oblikovati eksperimentalno delo po stopnjah. Ocena 1-5 / opis / zaznamek 3 Razgovor o rezultatih Učenci razumejo in razložijo rezultate, ki so jih dobili pri izvajanju eksperimenta. 6) S čim dokažemo prisotnost jodidnih ionov v raztopini? S srebrovim nitratom(v) - AgNO3(aq). 7) Kako imenujemo trdno snov, ki nastane pri dokazni reakciji? Oborina. 20

21 1 4. učna ura Dimenzija Ponavljanje snovi modula Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Učenci rešujejo naloge za ponovitev. Ocena 1-5 / opis / zaznamek 8) Kako se spreminja reaktivnost elementov po skupini? a) narašča, b) pada, c) se ne spreminja, d) sprva narašča, potem pada. Rešitev: b) 9) Dopolni naslednjo kemijsko enačbo! AgNO3 (aq) + (s) + KNO3 (aq) srebrov nitrat kalijev jodid Rešitev: KI (aq) AgI srebrov jodid kalijev nitrat 21

22 C del Vrednotenje na osnovi strategij poučevanja Vrednotenje pisnih izdelkov učencev Dimenzija Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Zasnuje načrt raziskave oz. postavi raziskovalna vprašanja in/ali pozna namen raziskave/poskusov Ocena 1-5 / opis / zaznamek Napiše načrt oziroma poročilo raziskave Zbira eksperimentalne podatke Interpretira ali izračuna iz zbranih podatkov določene parametre in sklepa na njihovi osnovi Odgovarja na vprašanja Riše diagrame/ tabele/modele simbolne predstavitve. Načrt raziskave zadošča minimalnim standardom, ki jih določi učitelj. Zna ustrezno predvidevati raziskovalne rezultate. Razvije ustrezen postopek raziskave in zna določiti katere spremenljivke je potrebno kontrolirati. Ustrezno zbere in zapiše opazovanja/podatke (npr. število opazovanj, kaj upošteva kot sprejemljivo, kako natančno so zbrani podatki, zavedanje možnih napak ). Interpretira podatke, zbrane na ustrezen način, ki ga zna upravičiti, vključno z uporabo ustreznih grafov, tabel in simbolov. Ustrezno sklepa glede na postavljena raziskovalna vprašanja. Zagotavlja pravilne pisne odgovore na vprašanja, podane v ustni ali pisni obliki. Ponuja dovolj podrobne odgovore, zlasti kadar je pozvan, naj poda mnenje ali odločitev. Lahko zagotovi zahtevane grafične prikaze. Je zmožen grafično predstaviti rezultate v primerno velikih grafih in s primernimi podrobnostmi. Sposoben zagotoviti popolne in ustrezne 22

23 6 Naravoslovno ali družbenonaravoslovno mišljenje naslove za diagrami, slikam, tabelam. Izkazuje ustvarjalno mišljenje in postopke pri reševanju problemov. Poda ustrezno družbeno-naravoslovno odločitev na določeno vprašanje ali skrb, s pravilno poudarjeno naravoslovno komponento. Vrednotenje z opazovanjem 1 2 Dimenzija Deluje v skupini, med dejavnostmi in razpravo Izvedbo raziskave ali poskusa Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci: Prispeva k delu skupine. Sodeluje z drugimi v skupini in v celoti sodeluje pri delu skupine. Prikazuje vodstvene sposobnosti - vodi skupino z ustvarjalnim razmišljanjem in pomagati tistim, ki potrebujejo pomoč (kognitivno ali psihomotorično); povzema rezultate. Kaže toleranco do članov skupine in jih spodbuja. Razume cilje raziskave/eksperimentalnega dela in ve, kateri teste in/ali meritve je potrebno opraviti. Izvaja raziskavo/eksperimentalno delo v skladu s pripravljenimi navodili/načrtom. Uporablja laboratorijski inventar na varen način. Do sebe in drugih deluje varno pri delu. Vzdržuje urejeno in čisto delovno površino. Ocena 1-5 / opis / zaznamek 23

24 »Kaj imata skupnega halogeni element in žleza ščitnica?«zapiski učitelja Halogeni elementi so skupina nekovin in se nahajajo v VII. skupini periodnega sistema. Izvor imena Beseda halogen je nastala iz grških besed hals (morje) in halas (sol) in pripone gen (generirati, tvoriti). Pomeni torej element, ki (s kovinami) tvori soli. Periodni sistem elementov (vir: ekemija) Elementi, ki spadajo med halogene elemente so fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I) in astat (At). Nahajanje V naravi jih najdemo samo v spojinah ali v ionski obliki. Halogenidne ione in oksoanione, na primer jodatni ion IO3-, najdemo v mnogih mineralih in v morski vodi. Halogenirane organske spojine so sestavine nekaterih naravnih snovi v živih organizmih. F fluor (lat. fluere 'teči') Cl klor (lat. chloros 'rumeno zelen') 24

25 Br brom (lat. bromos 'smrad') I jod (lat. ioeides 'vijoličen') Reaktivnost Halogeni so zelo reaktivni. Reaktivnost halogenih elementov pada po skupini navzdol. Njihova reaktivnost je posledica sedmih elektronov na zunanji orbitali. Do popolne zgradbe zunanje orbitale jim manjka samo en elektron. Manjkajoči elektron dobijo s kemijsko reakcijo z drugimi elementi. Fluor je najbolj elektronegativen element in spada med najbolj reaktivne elemente. Strupenost Kot taki so škodljivi in v večjih količinah smrtno nevarni za žive organizme. Fluor in klor poškodujeta dihalne organe. Brom lahko povzroči hude opekline na koži. Jod pa je najmanj strupen halogen element. Uporaba halogenih elementov Halogeni elementi se pomembni v vsakdanjem življenju in se uporabljajo v različne namene. Fluor: o v zobnih pastah, o za izdelavo teflona. Klor in jod: o Uporabljata za dezinfekcijo pitne vode, plavalnih bazenov, svežih ran in kože (jod) in posode. o Klor se kot natrijev hipoklorit (NaOCl - varikina) uporablja tudi za beljenje tkanin, celuloze in papirja. Brom: o za izdelavo pesticidov, o v proizvodnji zdravil, o fotografskih filmih (srebrov bromid). Halogeni imajo slab vpliv na okolje, zato si okoljevarstveniki prizadevajo, da bi zmanjšali uporabo spojin, ki vsebujejo te elemente. Gre predvsem za PVC (polivinilklorid), pesticide in freone, ki so jih veliko uporabljali kot potisne pline v pršilnikih. Ker so ugotovili, da zmanjšujejo plast ozona, so njihovo uporabo zelo zmanjšali. 25

26 Delo po skupinah Učence usmerjamo pri iskanju literature. Ob morebitnih nejasnostih jim pomagamo z dodatnimi navodili. Diskusija Vodimo diskusijo in na koncu skupaj z učenci strnemo glavne ugotovitve. I.II. DEL Jod (latinsko iodum) je halogeni element, ki ima v periodnem sistemu simbol I in atomsko število 53. Leta 1812 ga je odkril francoski kemik Antoine Jerome Balard v soleh iz morske vode. Pri sobni temperaturi je jod črnovijolična trdna snov, ki sublimira že pri nizki temperaturi. Sublimacija je neposreden prehod iz trdnega v plinasto agregatno stanje. Jod pri segrevanju preide v lepe vijolične pare. Jod pri sobni temeperaturi (vir:wikipedia) V vodi se slabo raztaplja, bolj se raztaplja v nekaterih organskih topilih (tetraklorometan in heksan). V vodi je bistveno slabše topen od klora in broma. Raztopino joda v etanolu imenujemo jodova tinktura. V zdravstvu se uporablja za razkuževanje. Med halogeni elementi je najmanj reaktiven. Jod je element, ki je v živečih organizmih potreben kot element v sledeh. Pri ljudeh je nujno potreben za pravilno delovanje ščitnice. 26

27 a) Delo po skupinah Učenci s pomočjo literature in svetovnega spleta pripravijo Power point predstavitve. Pri tem morajo upoštevati spodnja vprašanja. Kaj je ščitnica? Ščitnica je žleza, njena oblika spominja na metulja zgrajena je namreč iz dveh delov, ki sta povezana s tankim slojem tkiva. Kakšno vlogo ima ščitnica v našem telesu? Ščitnica proizvaja hormone, ki jih oddaja v kri, od koder prehajajo v tkiva po vsem telesu, ter tako nadzoruje delovanje celic. Vpliva na skoraj vse organe in pospešuje presnovo maščob, ogljikovih hidratov in beljakovin. Kje v telesu se nahaja žleza ščitnica? Žleza ščitnica leži v sprednjem spodnjem delu vratu pred sapnikom. Kaj je jod? Jod je halogeni element. Pri ljudeh je nujno potreben za pravilno delovanje ščitnice. V periodnem sistemu ima simbol I in atomsko število 53. Leta 1812 ga je odkril francoski kemik Antoine Jerome Balard v soleh iz morske vode. Pri sobni temperaturi je jod črnovijolična trdna snov. Kakšen je pomen joda za delovanje žleze ščitnice? Zagotavlja pravilno delovanje ščitnice in s tem pravilno cirkulacijo v celem telesu. Opišite simptome nepravilnega delovanja ščitnico! Pospešena presnova, visok krvni tlak, nemir, depresija, pozabljivost, motnje srčnega ritma, potenje, hujšanje, tresenje. To je posledica izpostavljenosti tkiv čezmernim količinam ščitničnih hormonov in sposobnosti tkiv, da se na to odzovejo. Kako uravnavamo količino joda za pravilno delovanje ščitnice? Z različno prehrano in s tableti, ki so bogat vir joda. b) Diskusija S pomočjo Power point predstavitve učenci na kratko predstavijo svoje ugotovitve sošolcem. Po potrebi njihove ugotovitve še dopolnimo. 27

28 II. DEL Navodila in opozorila pri pripravi materiala za eksperimentiranje OPOZORILO Učitelj pred izvedbo eksperimentov učence opozori na varno delo v laboratoriju in opomni na ustrezno zaščito (halja, očala, rokavice). EKSPERIMENT 1: Sublimacija joda Učitelj predhodno na pladnje za vsako skupino pripravi naslednje reagente in potrebščine: Potrebščine - izparilnica, - gorilnik, - trinožno stojalo, - azbestna mrežica, - urno steklo, - žlička. Reagenti - kuhinjska sol (NaCl) - jod (I 2) Potek dela po stopnjah Učenci s pomočjo potrebščin in reagentov sami načrtujejo in izvedejo eksperiment. Če učencem ne gre eksperimentalno delo najbolje od rok, jim na pomoč lahko priskoči tudi učitelj. V izparilnico se doda nekaj soli in joda. Izparilnica se postavi na trinožno stojalo in se segreva. Z urnim steklom se pokrije izparilnica. Segreva se in opazuje. Opažanja in sklepi Učenci natančno opazujejo in opažanja zapišejo. Na osnovi teh postavijo sklepe. Opažanja Na začetku so v izparilnici črnovijolični kristali joda. Že med rahlim segrevanjem jod sublimira v vijolične pare. Na urnem steklu se nabirajo kristalčki joda. Sklepi S segrevanjem jod spremeni svoje agregatno stanje. Jod sublimira. Dokaz so lepe vijolične pare. 28

29 EKSPERIMENT 2: Dokazna reakcija za jodidne ione Učitelj predhodno izvede redukcijski razklop organske snovi (tableta, ki bogat vir joda). 1.del Kemikalije 0,5 g magnezija v prahu Mg 0,5 g brezvodnega natrijevega karbonata(iv) Na2CO3 0,5 g vzorca organske snovi Potrebščine suha epruveta iz netaljivega stekla stojalo za epruvete lij, filtrirni papir, steklena palčka gorilnik stojalo, mufa, prižema, obroč Varnost Mg Na 2CO 3 v stiku z vodo se sprošča gorljiv plin, hraniti v suhem in zaprtem prostoru, paziti, da ne pride v stik z iskro, odprtim plamenom ali vročo površino. draži oči, ne vdihovati prahu, če pride v oči takoj sprati z veliko količino vode. Potek dela po stopnjah (priprava filtrata za eno skupino!) 1. Pripravimo zmes za razklop organske snovi tako, da zmešamo 0,5 g brezvodnega natrijevega karbonata z 0,5 g magnezija v prahu (le ta se vžge, zagori in povzroči, da se organska snov razgradi). 2. Polovico pripravljene zmesi za razklop zmešamo z 0,5 g vzorca organske snovi ; tablete (pri tem PAZIMO, da sten epruvete ne omočimo, da pri segrevanju epruvete ne pride do izhajanja hlapov vzorca) in zmes pretresemo v suho epruveto iz netaljivega stekla. 3. V epruveto nato dodamo preostanek zmesi za razklop. 4. Epruveto vpnemo v stojalo tako, da je nekoliko nagnjena. 5. Epruveto pričnemo previdno segrevati pri ustju ter nadaljujemo s segrevanjem proti dnu epruvete. Postopno povečujemo moč segrevanja gorilnika. 6. Ko zmes v epruveti zažari, nadaljujemo s segrevanjem do rdečega žara z najmočnejšim (šumečim) plamenom gorilnika. 7. S segrevanjem epruvete nadaljujemo še približno dve minuti. 8. Epruveto pustimo, da se ohladi na sobno temperaturo ter vanjo dodamo 5 ml destilirane vode. 9. Vsebino epruvete dobro pretresemo ter prefiltriramo. Filtrat mora biti bistra, brezbarvna raztopina. 29

30 2.del Učitelj predhodno na pladnje za vsako skupino pripravi naslednje reagente in potrebščine: Potrebščine in reagenti Potrebščine - kapalke, - 2 epruveti, - stojalo za epruvete. Reagenti - filtrat po razklopu organske snovi, - 1M dušikova(v) kislina HNO3, - 1M srebrov nitrat(v) AgNO3. Potek dela po stopnjah Učenci izvedejo eksperiment po stopnjah kot jih imajo zapisane v navodilih. Na koncu eksperimentalnega dela zapišejo opažanja in sklepe. Opažanja Ob dodatku dušikove(v) kisline pričnejo izhajajo mehurčki. Po dodatku vodne raztopine srebrovega nitrata AgNO3 se prične izločati oborina rumene barve. Sklepi Dušikovo(V) kislino dodamo, da nevtraliziramo raztopino. Dokaz za prisotnost jodidnih ionov je rumena oborina. Rešitve nalog z delovnega lista za učence Ključna vprašanja Naštej elemente, ki spadajo med halogene elemente? 30

31 fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I), astat (At) V kakšni obliki se halogeni elementi nahajajo v naravi? V naravi najdemo halogene elemente samo v spojinah ali v ionski obliki. Kaj pomeni izraz halogen? Izraz halogen pomeni element, ki (s kovinami) tvori soli. Kakšna je reaktivnost halogenih elementov? Halogeni elementi so zelo reaktivni. Reaktivnost pada po skupini navzdol. Kaj je ščitnica in kakšno vlogo ima v našem telesu? Ščitnica je žleza, njena oblika spominja na metulja zgrajena je namreč iz dveh delov, ki sta povezana s tankim slojem tkiva. Kako jod vpliva na delovanje ščitnice? Jod omogoča pravilno delovanje žleze ščitnice. Opiši osnovne lastnosti joda! (izgled, agregatno stanje, reaktivnost, topnost.) Jod (latinsko iodum) je halogeni element, ki ima v periodnem sistemu simbol I in atomsko število 53. Pri sobni temperaturi je jod črnovijolična trdna snov. V vodi se slabo raztaplja, bolj se raztaplja v nekaterih organskih topilih (tetraklorometan in heksan). Med halogeni elementi je najmanj reaktiven. Kaj je sublimacija? Sublimacija je prehod snovi iz trdnega v plinasto agregatno stanje. Naloge za vajo 1. Kako imenujemo elemente sedme skupine periodnega sistema? a) halkogeni elementi, b) žlahtni plini, c) alkalijski elementi, d) halogeni elementi. Rešitev : d) 2. Kako se spreminja reaktivnost elementov po skupini? a) narašča, b) pada, c) se ne spreminja, d) sprva narašča, potem pada. Rešitev : b) 3. Kaj nastane pri segrevanju joda? Pri segrevanju joda nastanejo lepe vijolične pare. 4. Ali gre pri sublimaciji joda za fizikalno ali kemijsko spremembo? Fizikalno spremembo. 31

32 5. S čim dokažemo prisotnost jodidnih ionov v raztopini? Z vodno raztopino srebrovega nitrata(v). 6. Dopolni naslednjo kemijsko enačbo! AgNO3 (aq) + KI (aq) (s) + KNO3 (aq) srebrov nitrat kalijev nitrat Ali razumem Na submikroskopski ravni prikaži sublimacijo joda! Problemska naloga V modulu ste spoznali, da je element jod pomemben za normalno delovanje žleze ščitnice v našem telesu. Dokazali smo tudi prisotnost joda v tabletah, ki jih uživajo bolniki, ki imajo težave s ščitnico. Razmisli, ali jodirana sol, ki se nahaja na trgovinskih policah na naše zdravje vpliva pozitivno ali negativno? Jod je ključnega pomena za delovanje ščitnice. Potreben je za sintezo hormonov ščitnice in regulacijo njene rasti. Najpomembnejši vir joda je jodirana kuhinjska sol. Jodirana sol koristi ljudem, ki imajo težave s ščitnico in uživanje pri teh ljudeh ne povzroča težav. Zdravi ljudje moramo v telo vnašati majhne količine soli. Uživamo raje živila, ki vsebujejo večjo količino joda: polnozrnata živila, morske ribe, stročnice, hruške, jabolka ipd. 32

33 Reference E- kemija. (2015). Pridobljeno s: Fortuna vitae. (2015). Pridobljeno s: Učni načrt kemija. (2011). Pridobljeno s: N/U N_kemija.pdf Wikipedia: Halogeni. (2015). Pridobljeno s: Wikipedia: Ščitnica. (2015). Pridobljeno s: Wissiak Grm, K.S.. (2013). Kemija v življenju: Osnove Kemije II z navodili za vaje. Pridobljeno s: 33