Emulsje i piany
Wprowadzenie Przeczytaj
Grafika interaktywna Sprawdź się
Dla nauczyciela
Pewnie nieraz spotykasz się z pojęciem emulsji. To dlatego, że otaczają nas na co dzień. Na przykład w kosmetykach, takich
Czy znane jest Ci powiedzenie „podobne rozpuszcza się w podobnym”? Na pewno co najmniej raz zostało już przytoczone na lekcji chemii. Zgodnie z tą regułą nie powinien zdziwić Cię fakt, że woda nie miesza się chociażby z olejem. W związku z tym nie wszystkie ciecze mieszają się ze sobą, co wiąże się z ich specyficzną budową. Ale czy w życiu codziennym nie spotykamy się z mieszaninami wody i oleju? Pomyśl o margarynie, majonezie czy o mleczku do demakijażu. „Niemieszalność” dwóch cieczy to cecha, która pozwala na otrzymanie specyficznych przykładów koloidów, nazywanych emulsjami. Czy wiesz, jak określa się substancję stabilizującą emulsję? A może wiesz, czym są piany?
Twoje cele
Wymienisz trzy różne typy układów koloidalnych (piany, emulsje, aerozole).
Zbadasz wpływ emulgatora na trwałość emulsji.
Podasz przykłady emulsji, piany, aerozolu.
Wymienisz przykłady zastosowania emulsji, piany, aerozolu.
Wyjaśnisz, czym jest emulgator i na czym polega jego działanie.
Emulsje i piany
Pewnie nieraz spotykasz się z pojęciem emulsji. To dlatego, że otaczają nas na co dzień. Na przykład w kosmetykach, takich jak kremy czy szampony, ale również w wielu produktach spożywczych.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: h ps://pixabay.com/pl/.
Przeczytaj
Emulsje i piany
Roztwór koloidalny (koloid) jest to roztwór niejednorodny, zwykle dwufazowy, złożony z przynajmniej dwóch substancji, z których jedna jest rozproszona w drugiej. W tym roztworze rozdrobnienie (czyli stopień dyspersji) substancji rozproszonej jest tak duże, że układ ten sprawia wrażenie mieszaniny homogenicznej. Nie jest jednak roztworem homogenicznym, ponieważ nie występuje tutaj wymieszanie na poziomie pojedynczych indywiduów chemicznych (czyli atomów, jonów, cząsteczek). W roztworze koloidalnym substancje rozpuszczone nazywane są fazą zdyspergowaną, a rozpuszczalnik ośrodkiem rozpraszającym.
Charakterystyka roztworów koloidalnych
Roztwory koloidalne charakteryzują się:
ruchami Browna (ciągły, chaotyczny ruch drobin danej fazy rozproszonej w roztworze);
Przesunięcie cząstki koloidalnej w ruchu Browna; 1, 34 – kolejne położenia cząstki Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
brakiem możliwości przenikania przez błony półprzepuszczalne;
wykazywaniem efektu Tyndalla;
możliwością naładowania elektrycznie (zdyspergowane cząstki noszą ładunki).
Elektryczne własności roztworów koloidalnych wykorzystuje się do osadzania naładowanych cząstek pyłów w celu oczyszczenia powietrza.
Metody otrzymywania układów koloidalnych
Układy koloidalne można otrzymać na drodze dwóch metod:
kondensacyjnej, która wykorzystuje do tego celu reakcje chemiczne oraz procesy chemiczne (np.
alkoholowy roztwór siarki w wodzie lub powstające podczas kondensacji cząsteczek wody chmury);
dyspersyjnej, która polega na zastosowaniu odpowiedniego rozdrobnienia cząstek (np. odpowiednio rozdrobnione cząsteczki pigmentu w farbie).
Typy układów koloidalnych
Do najważniejszych typów układów koloidalnych należą:
emulsje;
piany;
aerozole.
Emulsja jest to układ koloidalny, który składa się z dwóch niemieszających się cieczy. Jedna z nich stanowi fazę zdyspergowaną (jest rozproszona do postaci cząstek o rozmiarach koloidalnych), druga natomiast stanowi ośrodek rozpraszający. Przykładem takiej emulsji jest dokładnie wymieszany rozpuszczalnik organiczny z wodą (np. benzen z wodą lub heksan z wodą). Emulsja nie jest trwała i po odpowiednim czasie następuje rozdzielenie się faz na skutek łączenia się ze sobą zdyspergowanych cząsteczek (zjawisko to nosi nazwę koalescencji). Przykład emulsji, w której ciecz organiczna jest rozproszona w wodzie, nosi nazwę emulsji typu olej w wodzie - O/W (np. mleko).
Inny typ emulsji, w którym woda jest zdyspergowana w oleju, zapisujemy skrótowo jako W/O (np.
margaryna).
Przykład emulsji typu woda-olej i olej-woda
Źródło: Adam Rędzikowski, licencja: CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: h ps://pl.wikipedia.org/.
Bardzo ważną kwestią w procesie tworzenia emulsji jest różnica napięć powierzchniowych cieczy – im jest ona mniejsza, tym łatwiej tworzy się emulsja.
Ważne!
Sposobem na utrwalenie emulsji i zmniejszenie napięcia międzyfazowego cieczy jest dodatek w postaci emulgatorów. Emulgatory (surfaktanty), dzięki swojej specyficznej amfifilowej budowie, tworzą
monowarstwę molekularną na powierzchni zdyspergowanych cząsteczek, przez co uniemożliwiają łączenie się zdyspergowanych cząstek w większe agregaty. W taki sposób stabilizują emulsję.
Dodanie emulgatora do dwóch niemieszających się cieczy umożliwia ich wzajemne mieszanie się i powstanie emulsji, w której podział faz nie jest już widoczny.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Emulgatory
Typowymi emulgatorami są związki:
syntetyczne:
estry alkoholi wielowęglowodorowych;
produkty sulfonowania związków alifatycznych;
naturalne, tj. lanolina, dekstryna i lecytyna.
Zastosowania emulsji
Działając prądem wysokiego napięcia, można zniszczyć emulsję. Wówczas wydzielają się z niej odrębne fazy cieczy.
Ciekawostka
Budowa cząsteczki mydła
Źródło: GroMar Sp. z o.o. oprac. na podst. M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa – Bielsko‑Biała 2010., licencja: CC BY-SA 3.0.
Związki powierzchniowo czynne – surfaktanty – są zbudowane z części hydrofilowej, tzw. „głowy”, i części hydrofobowej, tzw. „ogona”. Ze względu na swoją amififilową budowę, mają zdolność do modyfikowania napięcia powierzchniowego na granicy faz układu cieczy, zmieniając tym samym jej energię swobodną. Ich polarna część charakteryzuje się powinowactwem do cieczy polarnych, dzięki czemu surfaktanty ulegają rozpuszczaniu w wodzie i innych cieczach polarnych. Natomiast niepolarna część wykazuje powinowactwo do cieczy niepolarnych. Mają zdolność do tworzenia miceli, dzięki czemu pełnią funkcje detergentów i usuwają brud. Typowymi przykładami surfaktantów są mydła potasowe lub sodowe, laurylosiarczan sodu (SDS) oraz płyny do płukania tkanin.
Budowa micel dla emulsji typu O/W i W/O Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Piany to układy koloidalne, które powstają na skutek dyspersji gazu w fazie ciekłej lub stałej. Fazę
zdyspergowaną stanowi w nich gaz, natomiast ośrodkiem rozpraszającym może być ciecz lub ciało stałe.
Ich trwałość uzależniona jest od lepkości ośrodka rozpraszającego – im większa lepkość, tym trwalsze są piany. Ze względu na kształty fazy rozproszonej wyróżnia się:
piany kulkowe, w których pęcherzyki gazu nie oddziałują na siebie;
piany wielościenne (poliedryczne), gdzie pęcherzyki gazu oddzielone są od siebie związkami powierzchniowo czynnymi.
Przykładem piany, powstałej na skutek dyspersji gazu w ciele stałym, jest szkło piankowe. Jest to materiał stosowany w budownictwie do izolacji termicznych oraz akustycznych, otrzymywany w wyniku dodania
do roztopionego szkła domieszek pianotwórczych. Naturalnym odpowiednikiem szkła piankowego jest pumeks, powstały na skutek szybkiego zastygania lawy wulkanicznej wraz z pęcherzykami gazu.
Podobnie jak emulsje, piany również mają wiele ciekawych zastosowań. Wykorzystywane są m.in.
w pożarnictwie (w gaśnicach pianowych), w przemyśle spożywczym (bita śmietana), w metalurgii (wzbogacanie rud metodą flotacji). Piany mogą ulec zniszczeniu na skutek wysokiego ciśnienia lub promieniowania.
Aerozole to układy koloidalne, w których fazą zdyspergowaną jest ciało stałe lub ciecz, a ośrodek rozpraszający stanowi faza gazowa. Do typowych aerozoli zaliczamy dymy, które powstają w wyniku spalania, oraz mgły, powstałe na skutek rozproszenia cieczy w powietrzu. Aerozole, tj. pyły i dymy przemysłowe, stanowią przykłady szkodliwych i toksycznych układów koloidalnych. Istnieją jednak sposoby wykorzystania ich właściwości z korzyścią dla społeczeństwa, m.in. w inhalatorach lub w kserokopiarkach.
Ciekawostka
Wycieki ropy stanowią poważne zagrożenie dla wielu gatunków zwierząt, zwłaszcza dla ptactwa wodnego, powodując sklejanie ich piór i uniemożliwienie im lotu.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: h ps://pixabay.com/pl/.
Związki powierzchniowo czynne znajdują zastosowania w wielu dziedzinach. Bardzo ważnym
sposobem wykorzystania ich specyficznych właściwości było zastosowanie 2‑butoksyetanolu (Corexit 9527) w trakcie największego wycieku ropy naftowej (20 kwietnia 2010 r.) w Zatoce Meksykańskiej.
Związek ten, z powodu emulgowania wielkiej plamy oleju, przekształcił ją na małe krople, czyniąc ropę bardziej podatną na działanie bakterii, pozwalając tym samym na zmniejszenie niekorzystnego wpływu ropy na środowisko.
Z roztworami koloidalnymi związane jest zjawisko Tyndalla. Polega na rozpraszaniu światła przez koloid z wytworzeniem charakterystycznej smugi świetlnej, powstałe na skutek uginania się promieni światła na cząstkach rozproszonych w roztworze.
Jeżeli przez roztwór koloidalny przepuści się wiązkę światła, to wskutek uginania się promieni na cząstkach fazy rozproszonej, światło staje się widoczne w postaci tzw. stożka Tyndalla. Intensywność tego zjawiska jest tym większa, im większa jest różnica między współczynnikiem załamania fazy rozproszonej i ośrodka dyspersyjnego. Zależy również od długości rozpraszanej fali – silniej rozpraszane są krótsze.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka
Zjawisko Tyndalla można zaobserwować w lesie.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: h ps://pixabay.com/pl/.
Zjawisko efektu Tyndalla zostało odkryte w 1859 roku przez Johna Tyndalla, który był przyrodnikiem, badaczem i odkrywcą zjawisk fizycznych. Dzięki jego wynalezisku można oceniać stężenia roztworów koloidalnych przy użyciu nefelometru. Metoda analizy instrumentalnej, zwana nefelometrią, analizuje pomiary intensywności światła rozproszonego i umożliwia oznaczenie stężenia substancji
rozpraszającej światło. Zjawisko Tyndalla może być również obserwowane w mieszaninach gazowych koloidów, jak np. w lesie, kiedy to światło ulega załamaniu na cząstkach pary wodnej i pyłków.
Słownik
roztwór
oznacza jednorodną mieszaninę dwóch lub więcej substancji; najczęściej jeden ze składników tej mieszaniny występuje w większej ilości i wówczas nazywany jest rozpuszczalnikiem, a więc substancją służącą do rozpuszczenia innych składników (substancji rozpuszczonych)
roztwór koloidalny
roztwór niejednorodny, złożony z przynajmniej dwóch substancji, z których jedna z nich jest rozproszona w drugiej; cząsteczki rozproszone mają rozmiary 1‑300 nm
efekt Tyndalla
zjawisko fizyczne, które polegaja na rozproszeniu światła, przechodzącego przez roztwór koloidalny z wytworzeniem smugi światła
piany
układy koloidalne, które powstają na skutek dyspersji gazu w fazie ciekłej lub stałej, np. szkło piankowe, pumeks
aerozole
(gr. aer „powietrze”, łac. solutio „roztwór”) układy koloidalne, w których fazą zdyspergowaną jest ciało stałe lub ciecz, a ośrodek rozpraszający stanowi faza gazowa, np. dym lub mgła
emulsja
układ koloidalny, który składa się z dwóch niemieszających się cieczy, np. mieszaniny wody i benzenu mieszanina niejednorodna
inaczej mieszanina heterogeniczna, w której poszczególne składniki, mimo wymieszania, można odróżnić w skali mikroskopowej
dwufazowy
składający się z dwóch faz stopień dyspersji
wielkość charakteryzująca układy dyspersyjne, związana z wielkością cząstek fazy rozproszonej;
stopień jest tym większy, im mniejsze cząsteczki fazy rozproszonej
dyspersja
stan rozproszenia substancji w roztworze koloidalnym
napięcie powierzchniowe cieczy
zjawisko fizyczne, które występuje na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazem lub inną cieczą; przejawia się tym, że sprawia wrażenie napiętej błony
amfifilowość
zjawisko, które polega na niepełnej rozpuszczalności związków w rozpuszczalnikach: hydrofilowym i hydrofobowym
energia swobodna
potencjał termodynamiczny w procesach, w których nie obserwuje się zmiany temperatury i objętości micela
(łac. mica „okruszyna”) zorientowany na kształt kuli zespół cząsteczek związku powierzchniowo czynnego (surfaktantu) w roztworze
lepkość
właściwość płynów (cieczy, gazów), polegająca na występowaniu naprężeń stycznych, które zależą od prędkości odkształcenia elementów płynu
hydrofilowość
właściwość substancji, polegająca na zdolności jej cząsteczek (lub ich części) do oddziaływania z rozpuszczalnikami polarnymi, głównie z wodą bądź grupami polarnymi innych związków; cecha makroskopowa materiałów, obrazująca ich zdolność do zwilżania wodą
hydrofobowość
właściwość substancji, która polega na niezdolności jej cząsteczek (lub ich części) do oddziaływania z rozpuszczalnikami polarnymi, głównie z wodą bądź grupami polarnymi innych cząsteczek; cecha makroskopowa materiałów obrazująca ich brak zdolności do zwilżania przez wodę
Bibliografia
Encyklopedia PWN
Hejwowska S., Marcinkowski R., Chemia ogólna i nieorganiczna, Gdynia 2005.
Grafika interaktywna
Polecenie 1
Wodospad Niagara, leżący na granicy kanadyjsko‑amerykańskiej, jest jedną z największych i najbardziej rozpoznawalnych atrakcji USA. Zastanów się, czy na poniższym zdjęciu możesz znaleźć przykłady pian i aerozoli.
Grafika interaktywna pt. „Wodospad Niagara”
Źródło: domena publiczna.
Polecenie 2
Zastanawiasz się może nad tym, czy w życiu codziennym używasz emulsji? Przeanalizuj poniższy obraz i sprawdź, w których miejscach występują środki powierzchniowo czynne.
Grafika interaktywna pt. „Burger z frytkami”
Źródło: domena publiczna.
Ćwiczenie 1
Wybierz poprawną odpowiedź. Jakie znasz typy układów koloidalnych?
Piany.
Aerozole.
Emulsje.
Wszystkie odpowiedzi są poprawne.
Ćwiczenie 2
Wymień emulsje przedstawione na poniższym zdjęciu.
Fotografia przedstawiająca hot-doga Źródło: licencja: CC 0.
Uzupełnij
Ćwiczenie 3
Emulsje są powszechnie stosowane w przemyśle kosmetycznym. Umożliwiają dotarcie szerokiej gamy składników w nich zawartych w głąb skóry oraz do wnętrza włosów. Przeanalizuj tabelę, a następnie przeciągnij poprawne sformułowania w odpowiednie miejsca, a dowiesz się, jaki jest podział emulsji kosmetycznych ze względu na skład.
O/W, 20–30% (poniżej 20–30% fazy olejowej), kremy, kremy na noc, lekkie kremy pod oczy, mleczka, niektóre odżywki do włosów
Typ emulsji Zawartość fazy rozproszonej Zastosowanie 20–30% (poniżej 20–30% fazy
olejowej)
O/W kremy, kremy na noc, lekkie
kremy pod oczy, mleczka, niektóre odżywki do włosów
Sprawdź się
Ćwiczenie 1
Rozwiąż krzyżówkę, wpisując hasła do odpowiednich rubryk krzyżówki.
1. Inaczej: związki powierzchniowo czynne.
2. Typ układu koloidalnego, który podlega najmniejszej kontroli.
3. Efekt związany z rozproszeniem światła przez koloid, na skutek którego można zaobserwować charakterystyczny stożek świetlny.
4. Mydła potasowe, mydła sodowe, lanolina, lecytyna, to...
5. Kulisty twór, utworzony na skutek agregacji odpowiednio zorientowanych cząsteczek surfaktantów.
6. Jedna z metod otrzymywania roztworów koloidalnych, wykorzystująca odpowiednie rozdrobnienie cząstek.
1 2 3 4 5 6
輸
Ćwiczenie 2
Wskaż, który z poniższych zestawów przedstawia roztwory koloidalne.
mgła, dym, mleko mleko, solanka, dym powietrze, dym, krew krew, mleko, błoto
輸
Ćwiczenie 3
Wymień trzy typy układów koloidalnych i krótko je opisz.
Uzupełnij
輸
Ćwiczenie 4
Podaj przykład koloidów na podstawie fazy zdyspergowanej i ośrodka dyspersyjnego.
A. Faza zdyspergowana - ciało stałe, ośrodek rozpraszający – woda.
B. Faza zdyspergowana – ciecz, ośrodek rozpraszający – ciało stałe.
C. Faza zdyspergowana – ciecz, ośrodek rozpraszający – ciecz.
D. Faza zdyspergowana – gaz (dwutlenek węgla), ośrodek rozpraszający – ciecz (woda).
E. Faza zdyspergowana - ciecz, ośrodek rozpraszający – gaz.
Uzupełnij
輸
Ćwiczenie 5
Wyjaśnij, na czym polega zdolność myjąca mydeł?
Uzupełnij
醙
Ćwiczenie 6
Zapisz przykłady oraz zastosowanie: emulsji, piany i aerozolu.
Uzupełnij
醙
Ćwiczenie 7
Uczeń miał za zadanie otrzymać emulsję. Aby to osiągnąć, napełnił probówkę wodą do 1/3 objętości, a następnie dodał do niej cztery krople oliwy (lub oleju słonecznikowego). Następnie całość dokładnie wymieszał i otrzymał w ten sposób emulsję. Po krótkim czasie zauważył jednak, że na skutek koalescencji doszło do rozdzielenia się obydwu warstw na dwie odrębne fazy. Zaproponuj doświadczenie, w którym otrzymasz znacznie trwalszą emulsję.
Potrzebny sprzęt i odczynniki
Instrukcja wykonania doświadczenia
醙
Ćwiczenie 8
Na podstawie poniższego rysunku opisz typ emulsji O/W i W/O. Jaki dodatek emulgatora zachowuje się w tych typach emulsji?
Schemat budowy miceli dla emulsji typu O/W i W/O Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Uzupełnij
難
Ćwiczenie 9
Poniżej przedstawiono procedurę otrzymywania kremu typu w/o. Zapoznaj się z nią i oblicz udział procentowy (masowy) fazy wodnej i olejowej w tym kremie:
Receptura
wazelina 3,00 g;
lanolina 0,50 g;
olej parafinowy 1,50 g;
olej roślinny 2,00 g;
wosk pszczeli 0,50 g;
boraks 0,03 g;
kwas cytrynowy (konserwant) 0,01 g;
woda destylowana 2,46 g;
kompozycja zapachowa.
Wykonanie
1. W parowniczce należy odważyć odpowiednie ilości wazeliny, oleju parafinowego i roślinnego, lanoliny i dodać naważkę wosku pszczelego.
2. Parowniczkę z fazą tłuszczową umieścić w łaźni wodnej, ogrzewanej do temperatury 70–75°C, i pozostawić, aż całkowicie ulegną stopieniu wszystkie składniki.
3. W innym naczyniu, w odpowiedniej ilości wody destylowanej, rozpuścić boraks i kwas cytrynowy. Tak otrzymany roztwór ogrzać do temperatury 70°C.
4. Następnie, przy użyciu mieszadła mechanicznego, należy połączyć obydwie fazy (przy zachowaniu tej samej temperatury) i całość homogenizować, aż do uzyskania stabilnej i jednolitej konsystencji. Pod koniec mieszania można dodać kompozycję zapachową.
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je pod ćwiczeniem.
難
Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak Przedmiot: chemia
Temat: Emulsje i piany
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy V. Roztworu. Uczeń:
1) rozróżnia układy homogeniczne i heterogeniczne; wymienia różnice we właściwościach roztworów właściwych, koloidów i zawiesin.
Zakres rozszerzony V. Roztworu. Uczeń:
1) rozróżnia układy homogeniczne i heterogeniczne; wymienia różnice we właściwościach roztworów właściwych, koloidów i zawiesin.
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;
kompetencje cyfrowe;
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.
Cele operacyjne:
Uczeń:
wymienia różne typy układów koloidalnych (piany, emulsje, aerozole);
bada wpływ emulgatora na trwałość emulsji;
podaje przykłady emulsji, piany, aerozolu;
wymienia przykłady zastosowania emulsji, piany, aerozolu;
wyjaśnia, czym jest emulgator i na czym polega jego działanie.
Strategie nauczania:
asocjacyjna;
problemowa.
Metody i techniki nauczania:
burza mózgów;
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
ćwiczenia uczniowskie;
eksperyment chemiczny;
technika zdań podsumowujących.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w parach;
praca zbiorowa.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i z dostępem do Internetu/smartfony, tablety;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;
rzutnik multimedialny.
Przed lekcją:
1. Uczniowie proszeni są o przyniesienie kosmetyku przez nich stosowanego (np. pasta do zębów, krem, pomadka ochronna).
Przebieg zajęć Faza wstępna:
1. Zainteresowanie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytania: czy można sprawić, że woda wymiesza się z olejem? Jeśli tak, to w jaki sposób? czym są piany?
2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia „surfaktanty”.
3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
4. Zasady BHP. Zapoznanie uczniów z kartami charakterystyk substancji chemicznych, z którymi będą pracować.
Faza realizacyjna:
1. Nauczyciel inicjuje dyskusję w kontekście zdefiniowania związków powierzchniowo czynnych. Jeśli uczniowie mają problem z ich zdefiniowaniem, nauczyciel odsyła ich do grafiki interaktywnej.
2. Eksperyment chemiczny – „Otrzymywanie emulsji”, zgodnie z instrukcją zamieszczoną
w materiałach pomocniczych. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje karty pracy, sprzęt i szkło laboratoryjne oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie stawiają pytania badawcze i hipotezy, przeprowadzają eksperyment, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski, wszystko zapisują w swoich kartach. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów.
Liderzy prezentują wyniki na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje pod względem merytorycznym wypowiedzi uczniów.
3. Nauczyciel inicjuje dyskusję poprzez zadawanie przykładowych pytań: co ma wpływ na tworzenie się emulsji (napięcie powierzchniowe cieczy)? Dlaczego dodatek surfaktantu spowodował utrwalenie emulsji? Jaki związek ma to z budową tych związków? Czym są emulgatory? Uczniowie mogą wesprzeć się treściami zawartymi w e‑materiale.
4. Uczniowie analizują treści e‑materiału dotyczące pian oraz aerozoli. Prowadzący pyta uczniów o przykłady aerozoli, pian i emulsji, z jakimi spotkali się dotychczas w swoim życiu.
5. Uczniowie mają za zadanie przeanalizować skład przyniesionego na lekcję kosmetyku. Emulgatory, które znajdą na etykietach, mają podzielić na emulgatory pochodzenia naturalnego i syntetycznego w oparciu o dostępne źródła informacji.
6. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – sprawdź się.
Faza podsumowująca:
1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania: jakie znasz typy układów koloidalnych?
Jaka jest rola emulgatora w emulsji? Czym są piany? Jak w roztworze koloidalnym nazywane są substancje rozpuszczone, a jak rozpuszczalnik? Czym charakteryzują się roztwory koloidalne?
2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:
Dziś nauczyłem/łam się...
Zrozumiałem/łam, że...
Zaskoczyło mnie...
Dowiedziałem/łam się...
Łatwe było dla mnie...
Trudne było dla mnie...
Przypomniałem/łam sobie, że...
Praca domowa:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – sprawdź się.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Grafika interaktywna może być wykorzystana przez uczniów do samodzielnej nauki w domu.
Materiały pomocnicze:
1. Doświadczenie:
Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki z korkami, statyw do probówek, pipety.
Odczynniki chemiczne: woda, olej, płyn do mycia naczyń.
Instrukcja wykonania:
Do jednej probówki wlej ok. 4 cm wody i taką samą objętość oleju.
Zamknij probówkę i następnie wstrząśnij nią.
Obserwuj zmiany jakie zachodzą.
Do drugiej probówki wlej ok. 4 cm wody i taką samą objętość oleju oraz dodaj kilka kropel płynu do mycia naczyń, wymieszaj zawartość probówki.
Obserwuj zmiany, jakie zachodzą.
Porównaj rezultat w obydwu probówkach.
2. Karty charakterystyk substancji.
3. Karta pracy ucznia:
Plik o rozmiarze 46.73 KB w języku polskim 4. Lista emulgatorów:
5. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Jakie znasz typy układów koloidalnych?
Jaka jest rola emulgatora w emulsji?
Czym są piany?
Jak w roztworze koloidalnym nazywane są substancje rozpuszczone, a jak rozpuszczalnik?
Czym charakteryzują się roztwory koloidalne?
3
3
Przetwarzam wzory matematyczne: 0%
