Kiteet kimpaleiksi (Veli-Matti Ikävalko) VINKKEJÄ OPETTAJALLE: Työ voidaan suorittaa 8 luokalla ionisidosten yhteydessä. Teoria ja kysymysosa osa voidaan suorittaa kotitehtävänä. Kirjallisuudesta etsimiseen ja internetinkäyttöön voidaan varata aikaa 20 min. Kiteen kasvatuksen aloittamiseen voidaan käyttää 1h Maailma on täynnä kiteitä. Niistä tunnetuimpia monille ovat varmasti lumihiutaleet, timantit ja suolat. Virallisesti kide voidaan määritellä symmetriseksi kiinteäksi kappaleeksi. Luonnossa kiteet ovat kuitenkin hyvin harvoin säännöllisiä. Kiteiden säännöllisyys riippuu siitä, kuinka hyvin kyseisellä aineella on ollut tilaa kiteytyä. Kiteiden muoto myös ilmentää atomien tai molekyylien sisäistä järjestyneisyyttä. Mitä erilaisia kiteitä löydät kotoasi? Miten lumihiutale, timantti ja ruokasuola eroavat ominaisuuksiltaan? Tehtävässä projektityössä on tarkoitus kasvattaa kidettä mahdollisimman suurikokoiseksi. Tutkittavat kiteet ovat ruokasuolan kaltaisia suoloja, joita. kutsutaan toisella nimellä myös ioniyhdiste. Tutkittavan ioniyhdisteen ominaisuuksista tehdä posteri. Mitä erilaisia suoloja tai ioniyhdisteitä tiedät? Mikä ominaisuus yhdistää kaikkia ioniyhdisteitä? Posterin tekemiseen varataan aikaa noin 1h. Kiteet muodostuvat haihdutusmaljoissa seuraavan viikon aikana Voidaan keskustella mitkä kotoa löytyvät kiteet ovat oikeasti kiteitä. Esimerkiksi metallit ja lasi eivät ole kiteitä vaikka ovatkin kiinteitä tai symmetrisiä. Lumihiutale on yhteen kiteytyneitä molekyylejä. Timantti koostuu hiilen kovalenttisista sidoksista. Ruokasuola koostuu ionisidoksilla yhteen liittyneistä ioneista.) Suolat ovat ioniyhdisteiden alalaji, sillä ne syntyvät neutraloitumisreaktiossa. vrt. oksidit. Yhdistävä tekijä: ioneja yhdistyneinä toisiinsa ionisidoksin.
Saat opettajaltasi 5 g kiteytettävää ja tutkittavaa ainetta. Ioniyhdisteemme on: Kasvatettavaksi saatu kiinteä aine koostuu pienen pienistä kiteistä. Nämä rakenneosaset täytyisi saada yhteen. Miten kasvattaisit kidettä mahdollisimman suureksi? Vinkkejä kiteen kasvatukseen: Luonnossa kiteytyminen tapahtuu yleisesti kahdella tavalla: 1) Neste kuten esimerkiksi vesi jäähtyy ja muuttuu kiteytymispisteessä jääksi. 2) Liuoksesta kuten esimerkiksi ruokasuolan kiteytymisessä vesiliuoksesta haihdutetaan liuotin eli vesi pois. Tutkittavat ioniyhdisteet liukenevat veteen. : Kumpaa tapaa käyttäisitte suolan kiteyttämisessä, 1) vai 2)? Mitä välineitä mahdollisesti tarvitsette? Kannattaisiko kiinteä aine liuottaa suureen vai pieneen määrään vettä? Vaikuttaisiko lämmittäminen tai sekoittaminen liukenemiseen? Miten jäähtymisen ja haihtumisen nopeuden vaikutusta kiteen kasvun kokoon? Kirjoittakaa työvaiheet muistiin, sillä posteriin lisätään teidän tekemä kiteytysohje! PROJEKTITYÖ: Projektityössä tehdään kiteen kasvatuksen ohella tutkimustyö. Tutkittavasta suolasta etsitään ominaisuuksia, rakennekaava, käyttötarkoitukset, kuvia, kiteyttäminen jne. Näitä tietoja löytyy kirjallisuudesta, sekä internetistä. Tiedoista luodaan posteri. Posteriin lisätään myös työvaiheet tai toisin sanoen kiteyttämisohjeet. Työ tehdään 3-4 hengen ryhmissä. Kiteiden kasvatukseen jokainen saa käytettäväksi 5 g ioniyhdistettä. Työn lopussa punnitaan jokaisen ryhmän suurin kide! Opettaja voi katsoa koulun kemikaalikaapin mukaan sopivia suoloja, kaikkein soveltuvimpia ovat runsasliukoiset ja värikkäät suolat. Esimerkiksi kuparisulfaatti on ideaalinen kasvatettava. TYÖVAIHEET: 1.Kiinteä aine liuotetaan pieneen määrään vettä keitinlasissa sekoittamalla ja kuumentamalla liuosta bunsenin avulla 2.Kun aine on liuennut, aloitetaan jäähdyttäminen ilmassa. 3.Mitä hitaammin jäähtyminen ja veden haihtuminen tapahtuu, siitä suuremmaksi teoriassa kide kasvaa. Opettaja voi haastatella kutakin ryhmää erikseen heidän suunnitelmistaan kiteyttämiselle ja ohjata heitä oikeaan suuntaan. Varsinkin jos aika alkaa loppumaan, kannattaa olla jo hyvin konkreettinen neuvoissa.
Työturvallisuus: Kuumien liuosten käsittelyssä tulee olla varovainen, eli suojakäsineiden käyttö on suotavaa. Laitteisto tulee rakentaa tukevaksi. Työssä ei vapaudu myrkyllisiä kaasuja, joten vetokaappia ei tarvita. Liuokset voidaan kaataa runsaan veden kera viemäriin. Suojalasien ja työtakkien käyttö työn aikana on pakollista (laboratoriokäyttäytyminen). ARVIOINTI: Opettaja arvio oppilaita työn tekemisen aikana, sekä sen jälkeen posterista. Eri osaalueiden arvioinnissa (Näsäkkälä et al. 2001) käytetään asteikkoa 1-3. Yksilökohtaiset: vastuun ottaminen (projektissa) ongelmanratkaisukyky laaja-alaisuus erityislahjakkuusalueet kokonaisvaltaisuus suullinen ja kirjallinen ilmaisutaito kädentaito ja näppäryys ryhmätyöskentelytaidot. Ryhmäkohtaiset: posterin asiasisältö kiteyttämisohjeen selkeys posterin siisteys/kekseliäisyys Lähteet: Näsäkkälä E., Flinkman, M. ja Aksela.M, Luonnontieteellisen tutkimuksen tekminen koulussa, Opetushallitus, 2001. Liitteet: Työversio oppilaille.
Kiteet kimpaleiksi (Veli-Matti Ikävalko 2008) Maailma on täynnä kiteitä. Niistä tunnetuimpia monille ovat varmasti lumihiutaleet, timantit ja suolat. Virallisesti kide voidaan määritellä symmetriseksi kiinteäksi kappaleeksi. Luonnossa kiteet ovat kuitenkin hyvin harvoin säännöllisiä. Kiteiden säännöllisyys riippuu siitä, kuinka hyvin kyseisellä aineella on ollut tilaa kiteytyä. Kiteiden muoto myös ilmentää atomien tai molekyylien sisäistä järjestyneisyyttä. Mitä erilaisia kiteitä löydät kotoasi? Miten lumihiutale, timantti ja ruokasuola eroavat ominaisuuksiltaan? Tehtävässä projektityössä on tarkoitus kasvattaa kidettä mahdollisimman suurikokoiseksi. Tutkittavat kiteet ovat ruokasuolan kaltaisia suoloja, joita. kutsutaan toisella nimellä myös ioniyhdiste. Tutkittavan ioniyhdisteen ominaisuuksista tehdä posteri. Mitä erilaisia suoloja tai ioniyhdisteitä tiedät? Mikä ominaisuus yhdistää kaikkia ioniyhdisteitä?
Saat opettajaltasi 5 g kiteytettävää ja tutkittavaa ainetta. Ioniyhdisteemme on: Kasvatettavaksi saatu kiinteä aine koostuu pienen pienistä kiteistä. Nämä rakenneosaset täytyisi saada yhteen. Miten kasvattaisit kidettä mahdollisimman suureksi?
Vinkkejä kiteen kasvatukseen: Luonnossa kiteytyminen tapahtuu yleisesti kahdella tavalla: 1) Neste kuten esimerkiksi vesi jäähtyy ja muuttuu kiteytymispisteessä jääksi. 2) Liuoksesta kuten esimerkiksi ruokasuolan kiteytymisessä vesiliuoksesta haihdutetaan liuotin eli vesi pois. Tutkittavat ioniyhdisteet liukenevat veteen. : Kumpaa tapaa käyttäisitte suolan kiteyttämisessä, 1) vai 2)? Mitä välineitä mahdollisesti tarvitsette? Kannattaisiko kiinteä aine liuottaa suureen vai pieneen määrään vettä? Vaikuttaisiko lämmittäminen tai sekoittaminen liukenemiseen? Miten jäähtymisen ja haihtumisen nopeuden vaikutusta kiteen kasvun kokoon? Kirjoittakaa työvaiheet muistiin, sillä posteriin lisätään teidän tekemä kiteytysohje! Työturvallisuus: Kuumien liuosten käsittelyssä tulee olla varovainen, eli suojakäsineiden käyttö on suotavaa. Laitteisto tulee rakentaa tukevaksi. Työssä ei vapaudu myrkyllisiä kaasuja, joten vetokaappia ei tarvita. Liuokset voidaan kaataa runsaan veden kera viemäriin. Suojalasien ja työtakkien käyttö työn aikana on pakollista (laboratoriokäyttäytyminen). Apua posterin tekemiseen: "Projektityössä tehdään kiteen kasvatuksen ohella tutkimustyö. Tutkittavasta suolasta etsitään ominaisuuksia, rakennekaava, käyttötarkoitukset, kuvia, kiteyttäminen jne. Näitä tietoja löytyy kirjallisuudesta, sekä internetistä. Tiedoista luodaan posteri. Posteriin lisätään myös työvaiheet tai toisin sanoen kiteyttämisohjeet. Tietoa löytyy internetistä tai kirjoista" TYÖN ILOA!