Wiązka zadań
Identyfikacja skał
Z wycieczki szkolnej uczeń przywiózł niewielki, biały fragment skały, który oderwał się od ściany skalnej. Na kółku chemicznym, w celu identyfikacji składu chemicznego znalezionego fragmentu skały, zbudował zestaw laboratoryjny pokazany na rysunku:
Obserwacje:
Podczas wkraplania do kolby rozcieńczonego kwasu chlorowodorowego (solnego) na powierzchni skały zaczęły się wydzielać pęcherzyki gazu, a woda wapienna w krystalizatorze zmętniała.
Zadanie
Do którego rodzaju skał zaliczysz fragment badany przez ucznia? Zaznacz właściwą odpowiedź, a następnie uzasadnij swój wybór.
(1) Zidentyfikowany przez ucznia fragment skały należał do:
`square` A. skał gipsowych,
`square` B. skał wapiennych,
(2) ponieważ składnikiem skały był:
`square` A. węglan wapnia, który reagował z kwasem chlorowodorowym, w wyniku czego zaczął wydzielać się gaz - tlenek węgla(IV).
`square` B. siarczan(VI) wapnia, który reagował z kwasem chlorowodorowym, w wyniku czego zaczął wydzielać się gaz - tlenek siarki(VI).
Poprawna odpowiedź
1B, 2A
Wymaganie ogólne
2 Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń zdobywa wiedzę chemiczną w sposób badawczy – obserwuje, sprawdza, weryfikuje, wnioskuje i uogólnia wykazuje związek składu chemicznego, budowy i właściwości substancji z ich zastosowaniami posługuje się zdobytą wiedzą chemiczną w życiu codziennym w kontekście dbałości o własne zdrowie i ochrony środowiska naturalnego.
Wymaganie szczegółowe
1.4 Materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego. Uczeń opisuje rodzaje skał wapiennych (wapień, marmur, kreda), ich właściwości i zastosowania projektuje wykrycie skał wapiennych wśród innych skał i minerałów zapisuje równania reakcji
Komentarz
Umiejętnością badaną w tym zadaniu jest umiejętność wyciągania wniosków na podstawie wyników eksperymentu chemicznego. Aby prawidłowo rozwiązać zadanie, uczeń powinien posiadać wiedzę na temat składu chemicznego skał wapiennych oraz na temat przebiegu reakcji chemicznej pomiędzy węglanem wapnia i kwasem chlorowodorowym (solnym) oraz braku reakcji pomiędzy siarczanem(VI) wapnia i tym kwasem.
Zadanie opiera się na przeanalizowaniu efektów eksperymentu chemicznego opisanego w treści zadania i zilustrowanego rysunkiem przedstawiającym zestaw eksperymentalny. W trakcie doświadczenia działano kwasem solnym (chlorowodorowym) na próbkę skały, a wydzielający się gaz zbierano w naczyniu wypełnionym wodą wapienną. Krystalizator z wodą wapienną zabezpieczono warstwą nafty przed kontaktem z tlenkiem węgla(IV) zawartym w powietrzu. W miarę wydzielania się gazu w kolbie, woda wapienna mętniała. Na podstawie wyników eksperymentu uczeń miał zidentyfikować badaną skałę, odpowiadając czy to jest skała wapienna czy też gipsowa i następnie czy głównym składnikiem skały był węglan wapnia czy też siarczan(VI) wapnia.
Aby wskazać poprawne odpowiedzi w tekście należało:
- zaobserwować, że w wyniku działania kwasem solnym na próbkę skały zaszła reakcja chemiczna prowadząca do powstania produktu gazowego,
- skojarzyć zmętnienie wody wapiennej z powstawaniem trudno rozpuszczalnego w wodzie węglanu wapnia CaCO3 na skutek reakcji zawartego w wodzie wapiennej wodorotlenku wapnia z tlenkiem węgla(IV) (reakcja charakterystyczna),
- przypomnieć sobie, że powietrze zawiera pewną ilość tlenku węgla(IV), który mógł przereagować z wodą wapienną,
- zauważyć, że powierzchnię wody wapiennej oddzielono od powietrza warstwą nafty; przypomnieć sobie, że nafta jest cieczą nie mieszającą się z wodą, a więc tlenek węgla(IV) nie będzie mógł przenikać do wody wapiennej,
- zaobserwować, że gaz wydzielający się w kolbie może przedostawać się szklaną rurką do krystalizatora,
- wywnioskować, że skoro tlenek węgla(IV) z powietrza nie miał w tym eksperymencie dostępu do wody wapiennej, to za zmętnienie wody wapiennej odpowiada gaz pochodzący ze skały w kolbie,
- skojarzyć zaobserwowane właściwości wydzielonego gazu z wcześniej znanymi właściwościami tlenku(IV) węgla, który powstaje w wyniku działania kwasów na węglany i reaguje z wodą wapienną tworząc węglan wapnia.
W ten sposób uczeń może dojść do wniosku, że wydzielonym gazem jest tlenek węgla(IV), a zatem poprawną odpowiedzią dla części (2) zadania jest odpowiedź A. Wybór tej odpowiedzi prowadzi z kolei do wniosku, że składnikiem skały jest węglan wapnia. Należy tę informację skojarzyć z posiadanymi wiadomościami na temat skał wapiennych i w części (1) zadania wybrać odpowiedź B, jako odpowiedź poprawną.
Uczniowie mogą mieć problemy z dojściem do prawidłowego rozwiązania, jeśli nie będą wiedzieć, że reakcja z wodą wapienną jest reakcją charakterystyczną dla tlenku węgla(IV), tzn. pozwala odróżnić skały węglanowe od innych skał. Mogą też mieć problem ze wskazaniem poprawnej odpowiedzi, jeśli nie zauważą, że reakcja kwasu solnego z węglanem wapnia wynika z faktu, że węglan wapnia jest solą słabego kwasu węglowego – kwas solny wypiera nietrwały kwas węglowy z węglanu wapnia, przy czym wydziela się tlenek węgla(IV) i woda. Natomiast siarczan(VI) wapnia nie ulega reakcji z kwasem solnym, ponieważ jest solą silnego kwasu siarkowego(VI), a więc tlenek siarki(VI) nie będzie się wydzielał.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
