La combustione della candela Un esempio di "osservazione scientifica"
L approccio sperimentale OSSERVAZIONE DOMANDA IPOTESI PREVISIONE VERIFICA L ipotesi è supportata dai risultati della verifica: la domanda ha una risposta. L ipotesi non trova conferma nei risultati: si parte con una nuova ipotesi.
Prima parte La candela brucia solo se c è aria a disposizione. (Oss.) Il tempo di combustione dipende dalla quantità di aria? (Dom.) Più aria c è a disposizione più tempo dura la combustione. (Ip.) Il tempo e il volume di aria sono grandezze direttamente proporzionali. (Prev.) 1) Predisporre su un foglio una tabella per registrare i dati. La tabella deve perciò contenere due colonne:una per il volume di aria (approssimato al volume del becher) e l'altra per il tempo. 2) Accendere la candela. Preparare il cronometro e coprire la candela con il becher di maggiori dimensioni. Misurare il tempo che la candela impiega a spegnersi. Registrare i dati: volume del becher e tempo impiegato. Provare ancora almeno 5 volte e registrare sempre i dati. 3) Ripetere adesso la prova cambiando le dimensioni del becher. Registrare i dati. Eseguire anche in questo caso la prova per almeno 5 volte. 4) Tracciare il grafico con i dati raccolti. Ogni coppia di dati è un punto del grafico. Il grafico è una linea retta Il grafico non è una linea retta
Procedura di verifica 1) Predisporre su un foglio una tabella per registrare i dati. La tabella deve perciò contenere due colonne:una per il volume di aria (approssimato al volume del becher) e l'altra per il tempo. 2) Accendere la candela. Preparare il cronometro e coprire la candela con il becher di maggiori dimensioni. Misurare il tempo che la candela impiega a spegnersi. Registrare i dati: volume del becher e tempo impiegato. Provare ancora almeno 5 volte e registrare sempre i dati. 3) Ripetere adesso la prova cambiando le dimensioni del becher. Registrare i dati. Eseguire anche in questo caso la prova per almeno 5 volte. 4) Tracciare il grafico con i dati raccolti. Ogni coppia di dati è un punto del grafico.
Seconda parte Spesso la combustione si accompagna alla produzione di vapore che condensa su una superficie fredda. (Oss.) Durante la combustione si produce acqua? (Dom.) La combustione produce acqua sotto forma di vapore (Ip.) Il vapore acqueo può essere fatto condensare sulle pareti di un recipiente. (Prev.) TESTARE UNA SOSTANZA SENSIBILE ALL ACQUA. Prendere una carta al cloruro di cobalto di colore blu e provare a bagnare con una goccia d acqua; registrare il colore che assume (rosa tenue). VERIFICA DELLA PRODUZIONE DI ACQUA. Far bruciare la candela raccogliendo i gas che si sviluppano in un becher. Passare un pezzo di cartina blu al cloruro di cobalto all interno del recipiente. La cartina al cloruro di cobalto diventa rosa. La cartina al cloruro di cobalto resta blu.
Procedura di verifica TESTARE UNA SOSTANZA SENSIBILE ALL ACQUA. Prendere una carta al cloruro di cobalto di colore blu e provare a bagnare con una goccia d acqua; registrare il colore che assume (rosa tenue). VERIFICA DELLA PRODUZIONE DI ACQUA. Far bruciare la candela raccogliendo i gas che si sviluppano in un becher. Passare un pezzo di cartina blu al cloruro di cobalto all interno del recipiente.
Terza parte Si dice che la combustione, come la respirazione polmonare, produce diossido di carbonio. (Oss.) Durante la combustione si produce diossido di carbonio? (Dom.) La combustione produce diossido di carbonio sotto forma di gas. (Ip.) Il diossido di carbonio può essere raccolto almeno temporaneamente in un recipiente. (Prev.) TESTARE UNA SOSTANZA SENSIBILE AL DIOSSIDO DI CARBONIO. Prendere un becher da 400 ml e versarvi 20 ml di acqua di calce limpida. Con una cannuccia far gorgogliare aria fino a che la soluzione diventa torbida. VERIFICA DELLA PRODUZIONE DI DIOSSIDO DI CARBONIO. Far bruciare la candela raccogliendo i gas che si sviluppano in un becher da 400 ml. Appena la candela si spegne, rovesciare e inserire nel becher 20 ml di acqua di calce. Agitare con movimenti rotatori alla base del becher e osservare i cambiamenti. L acqua di calce diventa torbida. L acqua di calce resta limpida.
Procedura di verifica TESTARE UNA SOSTANZA SENSIBILE AL DIOSSIDO DI CARBONIO. Prendere un becher da 400 ml e versarvi 20 ml di acqua di calce limpida. Con una cannuccia far gorgogliare aria fino a che la soluzione diventa torbida. VERIFICA DELLA PRODUZIONE DI DIOSSIDO DI CARBONIO. Far bruciare la candela raccogliendo i gas che si sviluppano in un becher da 400 ml. Appena la candela si spegne, rovesciare e inserire nel becher 20 ml di acqua di calce. Agitare con movimenti rotatori alla base del becher e osservare i cambiamenti.
Quarta parte Se la combustione ha bisogno di aria vuol dire che consuma sostanze gassose. (Oss.) Durante la combustione si consuma almeno una parte dell aria? (Dom.) La combustione consuma parzialmente i gas di cui l aria è costituita. (Ip.) Il volume di aria diminuisce per effetto della combustione. (Prev.) Si deve far avvenire la combustione in un recipiente nel quale non possa entrare aria in aggiunta a quella che la combustione ha a disposizione all'inizio. Il recipiente deve però essere tale che il consumo di gas possa essere percepito come diminuzione del suo volume. 1) Porre la candela in una bacinella che verrà riempita con un po' d'acqua del rubinetto (circa 1 dito). 2) Rovesciare sulla candela un becher vuoto da 400 ml e segnare con il pennarello il livello che l'acqua raggiunge. Togliere il becher facendo attenzione a non bagnare la candela. 3) Accendere la candela e coprirla con il becher. 4) Lasciare che la candela si spenga e poi segnare con il pennarello il nuovo livello raggiunto dall'acqua. L acqua risale all interno del becher. L acqua non risale all interno del becher.
Procedura di verifica Si deve far avvenire la combustione in un recipiente nel quale non possa entrare aria in aggiunta a quella che la combustione ha a disposizione all'inizio. Il recipiente deve però essere tale che il consumo di gas possa essere percepito come diminuzione del suo volume. Allora: 1) Porre la candela in una bacinella che verrà riempita con un po' d'acqua del rubinetto (circa 1 dito). 2) Rovesciare sulla candela un becher vuoto da 400 ml e segnare con il pennarello il livello che l'acqua raggiunge. Togliere il becher facendo attenzione a non bagnare la candela. 3) Accendere la candela e coprirla con il becher. 4) Lasciare che la candela si spenga e poi segnare con il pennarello il nuovo livello raggiunto dall'acqua.