preparazione di soluzioni e controllo con il densimetro

PIANO ISS P r e s i d i o M I L A N O
Istituto Tecnico Industriale Statale
Liceo Scientifico Tecnologico
“Ettore Molinari”
Via Crescenzago, 110 - 20132 Milano tel.: (02) 28.20.786 / 28.20.868 –
fax: (02) 28.20.903 / 26.11.69.47
www.itis-molinari.mi.it
[email protected]
Curricolo verticale: scuola secondaria II grado
Percorso Didattico 4 Acqua come solvente
P.D 4 A Soluzioni (concentrazione e densità)
Acqua come solvente: preparazione di soluzioni e controllo con il densimetro
Scuola secondaria di secondo grado: primo biennio
Tematiche
Studio dei miscugli, introduzione alla preparazione delle
soluzioni
Collocazione nel Curricolo
Può essere utilizzato per introdurre le soluzioni (all’inizio
dell’anno per un corso di chimica, scienze) verso fine
gennaio per un corso di chimica/fisica in un
insegnamento integrato) o come conclusione di un
percorso sul concetto di misurazione diretta della
densità, per introdurre il concetto di miscuglio.
Applicazione/ripasso del concetto di densità e dell’uso del
densimetro
Nuclei concettuali
− Grandezze fisiche (massa, volume, densità, forza
che prende in
peso, spinta di archimede) e relative unità di misura
considerazione
− Problematiche relative alla misurazione con il
densimetro
− Grandezze intensive: concentrazione come rapporto
di due estensive (m/V o n/V)
− Densità di una soluzione vs concentrazione di un
soluto
Prerequisiti
CONOSCENZE
(Conoscenze Abilità)
Densità, peso specifico,
Spinta di Archimede e galleggiamento
ABILITÀ
Riconoscere tra grandezze fondamentali e derivate
Applicare alcuni cenni della teoria della misura
(accuratezza, precisione, sensibilità e portata di uno
strumento, tipologia degli errori, calcolo della
semidispersione)
Rappresentare il valore di una misura sperimentale
mediante il valore medio e la semidispersione assoluta
Utilizzare in modo appropriato la vetreria di laboratorio
e alcune procedure sperimentali (pesare, misurare
volumi)
Risolvere esercizi con equazioni di I grado
Contesti di senso
Richiami alle soluzioni casalinghe (etichette di acque
minerali ecc.)
Attività a scuola
− Laboratorio 1 Preparazione di una soluzione (ogni
studente o gruppo di due) prepara una soluzione di
concentrazione nota
− Laboratorio 2 Discussione dei dati sperimentali e
determinazione della densità di ciascuna soluzione
PIANO ISS P r e s i d i o M I L A N O
Istituto Tecnico Industriale Statale
Liceo Scientifico Tecnologico
“Ettore Molinari”
Via Crescenzago, 110 - 20132 Milano tel.: (02) 28.20.786 / 28.20.868 –
fax: (02) 28.20.903 / 26.11.69.47
www.itis-molinari.mi.it
[email protected]
Descrizione Attività
Abilità - Conoscenze
con densimetro
− Classe Commenti e riflessioni
− Laboratorio 3 Prova pratica di laboratorio e teoria
L’attività è svolta in laboratorio di chimica/fisica con
esperimenti strutturati secondo protocolli discussi con gli
allievi e in classe per le parti che richiedono elaborazione
dei dati.
− Lab.1
− Si parte dalla discussione sul significato di
soluzione e concentrazione. Si spiega il protocollo
sperimentale che viene discusso (scelta della
vetreria e della strumentazione), si spiegano i
calcoli preliminari (calcolo della quantità da
pesare, dato il volume e la concentrazione)
− Ogni studente in coppia procede con la risoluzione
del problema quantitativo e procede con
l’esecuzione del protocollo.
− Si assegna relazione a casa con elaborazione dei
dati: tabella e grafico con i valori di tutta la classe
− Classe
− In classe si discutono le relazioni svolte e si
commentano i grafici (d/C), si osservano tutte le
regolarità che conducono al concetto di
proporzionalità diretta, andamento lineare tra due
grandezze e possibilità di utilizzare il grafico
ottenuto per “scopi analitici”: misurando la densità
di una soluzione di concentrazione incognita si può
risalire al valore di quest’ultima.
− Lab.2
− Si può chiudere il percorso con una prova
sperimentale tipo “esperimento strutturato con
verifica” con la determinazione della
concentrazione incognita di una soluzione di cui si
misura la densità.
− In alternativa si può chiudere il percorso con una
proposta di PS “come determinare la densità di un
uovo ( e quindi stabilire se è più o meno fresco)
utilizzando soluzioni e densimetro” oppure
chiedendo il funzionamento di un termometro di
Galileo o di un diavoletto di Cartesio.
Conoscenze
Soluzione, soluto, solvente, concentrazione
Grandezze che dipendono dalla soluzione e grandezze
che dipendono dal soluto
Grandezze intensive
Proporzionalità diretta e relativa rappresentazione grafica
Abilità
Correlare tra loro grandezze chimico/fisiche e chimiche e
valutare le leggi empiriche
PIANO ISS P r e s i d i o M I L A N O
Istituto Tecnico Industriale Statale
Liceo Scientifico Tecnologico
“Ettore Molinari”
Via Crescenzago, 110 - 20132 Milano tel.: (02) 28.20.786 / 28.20.868 –
fax: (02) 28.20.903 / 26.11.69.47
www.itis-molinari.mi.it
[email protected]
Competenze generali
Collegamenti con altre
discipline (matematica,
fisica)
Verifica/Valutazione
Costruire grafici di rette da dati sperimentali ed attribuire
il significato ai diversi parametri dell’equazione
Riconoscere e rappresentare su un grafico la
proporzionalità diretta
Risolvere problemi con equazioni di I grado utilizzando
fattori di conversione.
Preparare soluzioni a concentrazione stabilita
Livello 1
− Attivare le preconoscenze e utilizzare le conoscenze
pregresse per la risoluzione dei problemi
− Ripetere con autonomia un protocollo già
sperimentato in contesto analogo
− Ricostruire con una relazione tecnica lo schema di
un’esperienza ed elaborare dati
− Utilizzare le TIC.
− Riconoscere relazioni fra grandezze e rappresentarle
secondo modelli matematici (retta)
Livello 2
− Utilizzare diverse conoscenze (densità e
galleggiamento) per risolvere problem solving
− Utilizzare le TIC per presentare dei dati sperimentali
(tabelle, documenti, calcolo statistico).
Rappresentazione grafica della retta
Uso dell’equazioni di I grado
Variazione della spinta di Archimede con la densità del
mezzo
Correzione di una relazione di laboratorio
Osservazione del comportamento in laboratorio
Valutazione di prova sperimentale con verifica
Eventuali griglie :
A) valutazione relazione laboratorio
B) valutazione comportamento laboratorio
Verifica
Sistematizzazione
Apprendimenti
Problematiche
Difficoltà nella distinzione tra densità e concentrazione