UNITA' DIDATTICA SU ACIDI E BASI

Transcript

1 UNIVERSITA' ALGI STUDI DI TORINO CORS DI LAUREA IN SCIENZE DELLA FORMAZIONE PRIMARIA ANNO ACCADEMICO FONDAMENTI E DIDATTICA DELLA CHIMICA PROF. GIUSEPPINA CERRATO STUDENTE: GAMBA IRENE MATRICOLA: UNITA' DIDATTICA SU ACIDI E BASI TEMA Conoscenza e riconoscimento di acidi e basi attraverso la sperimentazione pratica e l'utilizzo sia di indicatori universali (cartina tornasole), sia di indicatori naturali (succo di cavolo rosso). CONTESTO Secondo ciclo scuola primaria. Materiale adattabile a seconda delle competenze e del curricolo adottato. PRE-CONOSCENZE 1. Conoscere il metodo sperimentale e saperlo applicare tramite la formulazione di ipotesi e la loro verifica. 2. Riconoscere il carattere acido o il sapore agro di un alimento e distinguerlo attraverso il gusto. 3. Conoscere le caratteristiche di atomi e molecole. 4. Conoscere la formula chimica dell'acqua. 5. Conoscere i materiali utilizzati e gli stati di aggregazione. 6. Conoscere i miscugli e le loro proprietà e caratteristiche. 7. Conoscere una tabella a doppia entrata e saperla compilare. OBIETTIVI 1. Conoscere il concetto di neutralità. 2. Riconoscere e misurare il ph di una sostanza attraverso strumenti specifici. 3. Catalogare le sostanze proposte, distinguendo se la sostanza è acida, basica o neutra attraverso l'uso di strumenti scientifici (cartine tornasole) 4. Paragonare due scale di misurazione diverse, trovarne i punti in comune e le divergenze. 5. Costruire materiali di riepilogo in autonomia come cartelloni e mappe concettuali

2 DESCRITTORI 1. Sa descrivere l'esperienza e contestualizzarla utilizzando termini specifici del linguaggio scientifico. 2. Sa che cos'è il ph, a che cosa è legato e in base a che cosa cambia di sostanza in sostanza. 3. Sa riconoscere le caratteristiche delle sostanze acide o basiche. 4. Sa che la loro unione può creare reazioni di neutralizzazione del carattere acido o basico. 5. Sa utilizzare la scala ph e gli strumenti proposti (cartine tornasole e indicatore naturale) 6. Riconosce i valori corrispondenti per determinare se una sostanza è acida, basica o neutra. PROGRAMMAZIONE ATTIVITA' DIDATTICA 1. MATERIALE NECESSARIO bicchieri di plastica trasparente fogli di carta, cartelloni colori a matita cartine tornasole succo di cavolo rosso (preparato in precedenza dall'insegnante facendo bollire mezzo cavolo rosso tagliato a pezzetti per 30' in acqua distillata e, una volta freddo, filtrato con un colino a maglie strette) diverse sostanze liquide commestibili (possibilmente di colore simile tra loro, oppure trasparente): latte, acqua naturale, acqua frizzante, acqua e zucchero, acqua e sale, acqua e bicarbonato, aceto, succo di limone, succo di arancia.

3 2. TEMPI NECESSARI PER LO SVOLGIMENTO Una lezione introduttiva sul concetto di neutralità e nella quale vengono presentate le cartine tornasole e vengono insegnate le proprietà degli acidi e delle basi. Una lezione di almeno due ore di carattere esperenziale: i bambini sono gli autori diretti degli esperimenti, e divisi a piccoli gruppi sotto la guida dell'insegnante conducono l'attività annotando sul quaderno i dati raccolti. Una lezione per preparare il materiale di riepilogo: cartelloni, tabelle e mappe concettuali. Una verifica finale degli apprendimenti attesi. 3. PUNTI DI FORZA Utilizzo di materiali comuni. Coinvolgimento diretto dei bambini. Utilizzo del metodo scientifico sperimentale. Facile ripetibilità dell'esperimento. Utilizzo di canali alternativi per l'apprendimento: canali visivi e sensoriali-gustativi. Utilizzo di strumenti scientifici. Creazione di reazioni accattivanti e quasi magiche direttamente sperimentabili e spiegabili con termini scientifici. 4. PUNTI DI DEBOLEZZA Possibili difficoltà di comprensione delle reazioni chimiche proposte. Complessità dei termini chimici presentati: è necessario presentare le soluzioni con i nomi comuni e non con la nomenclatura scientifica. CONDUZIONE 1. PRIMA LEZIONE: Ripasso sul concetto di atomi e molecole: si usa la molecola d'acqua come esempio. Il simbolo dell'acqua è H2O, dove H indica idrogeno e O indica ossigeno. Quindi H2O significa che ci sono due atomi di idrogeno e uno di ossigeno legati insieme. Una molecola d'acqua può essere perciò divisa in parti, una con gli elementi OH e una con l'elemento H. Introduzione del concetto di neutralità: in un liquido come l'acqua abbiamo un equilibrio tra le molecole OH- e le molecole H+. Ciò vuol dire che se potessimo contarle ce ne sarebbero tante uguali, un liquido dove ci sono lo stesso numero di molecole OH- e H+ si chiama neutro. Se invece un liquido al suo interno ha un numero più grande di molecole H+ lo chiamiamo ACIDO. Al contrario se un liquido ha un numero più grande di molecole OH- lo chiamiamo BASE. Presentazione degli indicatori universali: come facciamo a riconoscere un acido da una

4 base? Gli scienziati hanno trovato un modo per dire quanto le diverse sostanze sono acide o basiche assegnando loro un numero sulla scala del ph. La scala del ph ha 14 gradi. Le sostanze che hanno un valore tra 1 e 6,5 sono acide, cioè hanno un ph basso mentre quelle che hanno un valore compreso tra 7,5 e 14 sono basiche, cioè hanno un ph alto. Le sostanze con un ph di 7 sono neutre: non sono né acidi né basi e al loro interno le molecole OH- e H+ sono lo stesso numero. Per esempio l'acqua distillata. Gli acidi e le basi possono neutralizzarsi l'un l'altro se vengono combinati. Possiamo scoprire se le sostanze sono acide o basiche immergendo al loro interno le CARTINE TORNASOLE. In natura esistono anche altre sostanze che cambiano colore se entrano in contatto con acidi o basi: per esempio il succo di cavolo rosso oppure il thé. Avete mai provato ad aggiungere limone in una tazza di thè fatto con la bustina? Fatelo come compito per la prossima volta. Presentazione delle proprietà degli acidi e delle basi: in generale gli acidi e le basi hanno alcune caratteristiche riconoscibili che si possono osservare anche senza usare le cartine tornasole: 1. gli ACIDI hanno un sapore aspro e possono sciogliere i materiali: l'acido citrico e l'aceto sono alcuni esempi. L'aceto scioglie il guscio dell'uovo. Sono acidi anche i succhi gastrici che digeriscono il cibo e gli acidi delle pile. 2. Le BASI tendono ad avere un sapore amaro e tendono a essere viscide o scivolose. Possono eliminare lo sporco e le incrostazioni e quindi vengono usate nelle pulizie. Per esempio il sapone, i detergenti per piatti, i candeggianti, il balsamo per capelli, il bicarbonato di sodio. 2. SECONDA LEZIONE Presentazione dell'attività esperenziale: vengono presentati i bicchieri contenenti le varie sostanze e i bambini a turno devono assaggiarle. Successivamente viene chiesto alla classe di confrontarsi: quali sostanze assaggiate sono acidi e quali sono basi? Scriviamo le nostre esperienze sul quaderno: cerchiamo di catalogare le sostanze in base al gusto o all'aspetto. Scriviamo le nostre sensazioni. Chissà se siamo stati bravi a indovinare? Divisione della classe in piccoli gruppi: a ogni gruppo vengono date sufficienti cartine tornasole e i bicchierini contenenti tutte le sostanze. Ogni gruppo deve misurare il ph delle sostanze presentate e annotare sul quaderno di laboratorio il fenomeno che osserva. Successivamente ogni gruppo cerca di classificare le sostanze in base alla scala del ph precedentemente presentata. Mantenendo gli stessi gruppi di lavoro, a ogni gruppo viene dato sufficiente succo di cavolo rosso preparato in precedenza. I bambini devono versare in autonomia piccole quantità di succo di cavolo nei bicchierini contenenti le sostanze. Cosa succede? Descrivere il fenomeno sul quaderno. Annotare tutte le trasformazioni avvenute e osservate anche con l'uso dei colori a pastello. Se ad una sostanza acida aggiungo a poco a poco una sostanza basica cosa succede? Cosa indica la cartina tornasole? Scrivo i fenomeni osservati sul quaderno. Preparazione della tabella a doppia entrata: paragone tra i diversi colori indicati dalla cartina tornasole e quelli indicati dal succo di cavolo rosso. Ci sono dei punti in comune? Ci sono delle divergenze? Cosa osservo tra le diverse gradazioni di colore? Le sostanze neutre si comportano allo stesso modo con i due indicatori?e quelle acide? E quelle basiche?

5 Immagine 1: succo di limone e succo di arancio Immagine 2-3: si unisce il succo di cavolo e il colore si trasforma. Immagine 4: quando aggiungo il succo all'acqua distillata emerge un bel colore violetto Immagine 5-6:quando aggiungo il succo di cavolo all' acqua e bicarbonato il colore diventa verde-blu

6 Ecco le nostre sostanze prima (immagine 7) e dopo (immagine 8). Tra stupore e curiosità cosa notiamo di diverso? QUADERNO DI LABORATORIO 1. FRONTE ALUNNO Descrive le sensazioni derivanti dall'assaggio delle sostanze. Scrive le proprietà delle sostanze acide, basiche o neutre spigate dall'insegnante. Raccoglie i dati e le osservazioni durante l'attività con le cartine tornasole. Raccoglie i dati e le osservazioni durante l'attività con l'indicatore naturale. Raccoglie i dati e le osservazioni durante l'attività di neutralizzazione della sostanza acida. Costruisce una tabella con i dati raccolti Descrive l'attività di gruppo (ruoli, esecuzione, descrizione del materiale usato). Allega il materiale fotografico fornito dall'insegnante

7 2. FRONTE INSEGNANTE Descrizione dell'attività svolta, eventualmente in associazione ad una raccolta fotografica degli elaborati di gruppo Annotazione sul quaderno di tutte le osservazioni inerenti all'attività svolta: punti di forza, interventi significativi, difficoltà emerse, possibili miglioramenti. Compilazione tabella personalizzata per ogni singolo alunno Allievo Livello di comprensione dell'attività proposta Nome... Livello di partecipazione alle attività del gruppo e alla discussione plenaria Livello di collaborazione all'interno del gruppo Interviene in maniera pertinente all'attività svolta VALUTAZIONE 1. FRONTE ALUNNO Esposizione in classe dei risultati della ricerca e del materiale creato a gruppi (cartelloni, mappe concettuali) Ricerca individuale di sostanze da presentare in classe e riconoscerle se acide o basiche in base a quanto detto in classe Test scritto individuale: Descrivi i materiali usati Descrivi il procedimento visto Individua le fasi principali dell'esperimento Prova a dare una spiegazione con parole semplici del fenomeno osservato 2. FRONTE INSEGNANTE Rivedere i dati insieme ai bambini e spiegare perché le sostanze si comportano in un certo modo. Verifica del raggiungimento degli obiettivi previsti. Autoverifica e autovalutazione sulla corrispondenza tra aspettative e realtà. Valutazione del linguaggio: è adatto ai bambini?