Ωσμωτική πίεση

Σχέδιο μαθήματος : Χημεία-Ωσμωτική πίεση

Μάθημα : Χημεία

Τάξη: β ΓΕΛ(Κ)

Εισηγητής: Ε.Γιαννιού

Στόχοι:

Στο τέλος της διδακτικής ώρας θα πρέπει ο μαθητής να μπορεί:

1. Να περιγράφει το φαινόμενο της ώσμωσης και να ορίζει τι είναι η ωσμωτική πίεση. Ακόμη να αναγνωρίζει εφαρμογές της ώσμωσης στην καθημερινή ζωή.

2.Να εξηγεί τι είναι η αντίστροφη ώσμωση και να περιγράφει την εφαρμογή της στην αφαλάτωση του θαλασσινού νερού.

3. Να επιλύει ασκήσεις με βάση το σχετικό νόμο της ωσμωτικής πίεσης και συνδυαστικές ασκήσεις στα διαλύματα

Διαδικασία μαθήματος:
Στην αρχή προβάλω τα video  και στη συνέχεια τα παιδιά κάνουν το παρακάτω πείραμα ΄στο εργαστήριο χημείας.
Κόβουμε με ένα μαχαίρι ένα μικρό τμήμα από το επάνω μέρος ενός καρότου και με το φελλοτρυπητήρα ανοίγουμε κοίλωμα μέσα στο καρότο. Γεμίζουμε το κοίλωμα με κορεσμένο διάλυμα ΝacCl (αλατόνερο) και προσθέτουμε KMnO4 για να χρωματίσουμε το διάλυμα ή με διάλυμα ιωδίου.Με ένα ελαστικό πώμα με οπή, μέσω της οποίας διέρχεται γυάλινος σωλήνας κλείνουμε καλά το στόμιο του ανοίγματος του καρότου.( Στην περιοχή επαφής καρότου -πώματος βάζουμε λίγη βαζελίνη ώστε να στεγανοποιηθεί η επαφή και να μην υπάρχει διαρροή) . Το ποθετούμε το καρότο μέσα σε ένα μεγάλο ποτήρι ζέσεως (1000ml) γεμάτο με νερό, ώστε το καρότο να καλύπτεται. Φροντίζουμε το καρότο να ακουμπά στον πυθμένα του ποτηριού, ενώ το σύστημσ καρότου-σωλήνα συγκρατείται κατακόρυφα με τη χρήση μεταλλικής ράβδου ενός ορθοστάτη.Ύστερα από λίγο παρατηρούμε το αργό ανέβασμα της στάθμης του διαλύματος μέσα στο γυάλινο σωλήνα.
Μετά από τις παραπάνω δραστηριότητες και με  απλές ερωτήσεις προσπαθώ να εκμαιεύσω από τους μαθητές να μου περιγράψουν γιατί συμβαίνει αυτό το φαινόμενο και να προσπαθήσουνε να το εξηγήσουν.

Εξηγώ στους μαθητές τι είναι η ημιπερατή μεμβράνη .

Περιγράφω το φαινόμενο της ώσμωσης και ζητώ από τα παιδιά να ορίσουν  τι είναι ώσμωση και ποιος είναι ο σκοπός της.
Ζητώ να μου περιγράψουν το φαινόμενο της ώσμωσης μεταξύ διαλύματος και διαλύτη καθώς και μεταξύ δύο διαλυμάτων με διαφορετικές συγκεντρώσεις.

Προβάλω στον δ.π. 1. Ημιπερατή μεμβράνη 2. Διαγραμματική απεικόνιση του φαινομένου της ώσμωσης καθώς και τις εφαρμογές της στη βιολογία.(βίντεο)

Ορίζω τι είναι ωσμωτική πίεση .

Διατυπώνω το νόμο της  ωσμωτικής πίεσης και τις προυποθέσεις που ισχύει.
Ορίζω ποια διαλύματα λέγονται ισοτονικά και ζητώ από τους μαθητές να αποδείξουν ποιά σχέση συνδέει τις συγκεντρώσεις δύο ισοτονικών διαύμάτων.
Ζητώ από τα παιδιά να ορίσουν πότε ένα διάλυμα λέγεται υποτονικό και πότε υπερτονικό σε σχέση με ένα άλλο διάλυμα.

Ζητώ από τους μαθητές να σκεφτούν αναλογία μεταξύ νόμου της ωσμωτικής πίεσης και της καταστατικής εξίσωσης των αερίων.

Επιλύουμε υποδειγματικά προβλήματα

(.Διάρκεια 1ώρα)

Εξηγούμε τι είναι αντίστροφη ώσμσωση.

Προβάλω στον δ.π. τις εφαρμογές της αντίστροφης ώσμωσης(αφαλάτωση θαλασσινού νερού)

.

Επιλύουμε συνδυαστικά προβλήματα διαλυμάτων.
(Διάρκεια 1 ώρα)

Κλείσιμο μαθήματοςhttps://docs.google.com/presentation/d/1RL4DbudYnvij2wTIwJiE7OkGHx-C-shtSSZEmbeShsw/edit#slide=id.p4

Ερωτήσεις  θεωρίας στους μαθητές  και συζήτηση για τυχόν  αδιευκρίνιστα σημεία.

Ανάθεση εργασίας στο σπίτι :1. Κριτήριο αξιολόγησης( θεωρία και ασκήσεις)

2.Να σκεφτούν άλλες εφαρμογές της ώσμωσης ή να ψάξουν στο διαδίκτυο για να γίνει μια συζήτηση στην τάξη.
3. Περισσότερες πληροφορίες για την τεχνολογία αφαλάτωσης και τις προοπτικές εφαρμογής στον ελληνικό χώρο.

Παραπομπές
Στέλιος Λιοδάκης,Χημεία β Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης.Ο.Ε.Δ.Β.
Κώστας Σαλτερής,Χημεία β Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης .Εκδόσεις Σαββάλας