Prog Tercer Tema 2

2

SUBSTÀNCIES PURES I MESCLES

CONTRIBUCIÓ DEL TEMA 2 AL DESENVOLUPAMENT DE LES COMPETÈNCIES BÀSIQUES Coneixement i interacció amb el món

–

Es garanteix a través dels diversos continguts que es desenvolupen al llarg d'aquest tema.

– –

Construir una gràfica a partir de dades experimentals. Resoldre problemes mitjançant càlculs numèrics (.

– – –

Utilitzar gràfiques i taules. Traduir entre diferents tipus de codis. Obtenir informació d'Internet.

– –

Reconèixer els pros i els contres en prendre una decisió. Aplicar la ciència a la vida quotidiana.

– –

Expressar per escrit propietats o processos. Precisar el significat de conceptes.

– –

Analitzar les causes i les conseqüències d'un procés. Buscar una coherència global dels coneixements científics.

– – –

Classificar o reconèixer components d'un sistema. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi en activitats o dades experimentals. Proposar hipòtesi i analitzar la seva coherència amb les observacions realitzades.

físic Competència matemàtica Tractament de la informa-ció i la competència digital Competència social i ciutadana Competència en comunicació lingüística Competència per aprendre a aprendre Autonomia i iniciativa personal

TEMA 2 COMPETÈNCIES

CONEIXEMENT I INTERACCIÓ AMB EL MÓN FÍSIC

Entendre els conceptes de substàncies pures i mescles Conèixer els elements d'una dispersió col·loïdal Identificar una substància pura experimentalment Conèixer els diferents tipus de dissolucions Estudiar la solubilitat en corbes de solubilitat Expressar la concentració d'una dissolució en g/l i en % Preparar una dissolució d'una concentració donada Conèixer diferents tècniques de separació de mescles

OBJECTIUS

SUBSTÀNCIES PURES I MESCLES –

Definir què s'entén per substància química, substància pura i barreja.

–

Reconèixer algunes propietats característiques de les substàncies químiques, i el seu ús per identificar-les.

–

Apreciar que la majoria de materials i objectes del nostre entorn es presenta en forma de mescles i col·loides.

–

Identificar i classificar els diferents tipus de mescles.

–

Definir què s'entén per dissolució.

–

Entendre el concepte de solubilitat d'una substància química i representar corbes experimentals de solubilitat.

–

Conèixer les principals unitats de concentració de les dissolucions.

–

Realitzar càlculs de conversió entre diferents unitats i de preparació de dissolucions.

–

Proposar procediments per separar els components d'algunes mescles senzilles.

–

Substància química, substància pura i barreja.

–

Propietats de les substàncies pures.

–

Mescles heterogènies i mescles homogènies. Col·loides.

–

Dissolucions. Concentració de les dissolucions.

–

Preparació de dissolucions d'una concentració determinada i realització de conversions entre les diferents formes d'expressar-la.

–

Mesures quantitatives de la solubilitat de sòlids en líquids.

–

Corbes de solubilitat. Construcció d'una corba de solubilitat a partir de mesures experimentals.

–

Deducció de la solubilitat d'una substància a una certa temperatura a partir de la corresponent corba per un mètode d'interpolació lineal.

–

Tècniques de separació dels components d'una barreja. Establir esquemes per separar els components d'una barreja.

–

Comprovar que descriuen les característiques d'una substància química i d'una substància pura.

–

Observar si descriuen els termes dissolució i barreja.

–

Verificar que construeixen gràfiques de solubilitat de substàncies a partir de dades experimentals i valorar si saben interpolar entre dues dades consecutives.

–

Avaluar si realitzen càlculs quantitatius que impliquin dissolucions, solut i dissolvent a partir de gràfiques de solubilitat.

–

Analitzar si saben descriure procediments que permetin separar els components de mescles senzilles.

–

Valorar si realitzen els càlculs necessaris per a la preparació d'una dissolució de concentració donada.

–

Verificar que efectuen conversions entre unitats de concentració.

–

Avaluar si saben realitzar una activitat experimental senzilla i elaborar-ne un breu informe.

DIDÀCTICS

CONTINGUTS

CRITERIS D’AVALUACIÓ

Programació d’aula

2

TEMPORITZACIÓ -TERCER D’ESO TEMA 2 DIA 1 : -

Activitats inicials del tema. Activitats pg. 38. Pg. 40 i 41. Deures: pg. 41 ex 1, 2 , 3 i 4.

-

Pg. 42 i 43 Pg. 43: Exercicis 1, 2 i 4. Pg. 42- Estats substàncies amb temperatura de la taula. Deures, pàgina 54 : Exercicis 2 , 3 i 5.

-

Pg. 44 i 45 Pg. 45 exercicis 1,2,3,4,5,6 i 7.

-

Pg. 46 explicació g/L Pg. 54 exercicis 5, 6 i 7 Deures: pg. 47 ex. 5

-

Pg. 46 i 47 Pg. 47 exercicis 3 , 4 i 6. Deures: Pg. 55 exercicis 15 i 16.

-

Pg. 54 exercicis 8, 9 , 10, 11 i 12. Deures: pg. 55 exercicis 17, 18 i 19.

-

Pg. 54 Ex. 13. Pg. 55 Ex. 20 i 21 Deures: Pg. 55 exercicis 22, 23 i 24.

-

Pg. 48 i 49. Pg. 49 : exercicis 2, 4, 5, 6 i 7. Deures : Pg. 55 exercicis 26, 27 i 28.

-

Pg. 57 : Comprova que has après Activitats 1 a 14.

-

Pàg. 50 i 51 Pàgina 51 , exercicis 1, 3, 4 i 6.

-

Pàgina 54 : exercici 14. Pàgina 55 : exercici 30 Deures: Pàgina 56, exercicis 15, 16, 17, 18 i 19.

DIA 2 :

DIA 3 : DIA 4 :

DIA 5 :

DIA 6 : DIA 7 :

DIA 8 :

DIA 9 : DIA 10: DIA 11:

DIA 12 : - Activitats de reforç. - Mapa conceptual pàgina 52. DIA 13: Laboratori 1. - Determinació punt de fusió

DIA 14: Laboratori 2. - Dissolució. DIA 15: Laboratori 3. - Variació de la solubilitat amb la temperatura. DIA 16: - Examen

AVALUACIÓ INICIAL TEMA 2 1. Classifica aquestes substàncies en substàncies pures i mescles: oli, gel, suc de taronja, granit, aire, mercuri, diòxid de carboni, heli, acer: Substàncies pures

Mescles

2. Completa aquestes frases: –El pas de sòlid a líquid es diu ............................................ . –El pas de gas a sòlid o de sòlid a gas es coneix com a ............................................., mentre que per.................................. entenem el pas de líquid a gas.

3. Relaciona cada concepte amb la definició corresponent: Densitat

Substància que té una composició i unes propietats definides.

Mescla

Pas de gas a líquid.

Condensació

Formada per dues o més substàncies.

Substància pura

Relació entre la massa d'un cos i el volum que ocupa.

4. Defineix aquests conceptes: – Solució: –Mescla heterogènia:

5. Pensa què faries per separar els components de cada una d’aquestes mescles: – Aigua del mar: .................................................................................................................................................... . – Mescla de sorra i sucre:

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

DETERMINACIÓ DE LA TEMPERATURA DE FUSIÓ Objectiu - Observar que quan una substància sòlida s'escalfa, arriba un moment en què es fon. - Comprovar que mentre una substància pura es fon la temperatura es manté constant. Material - Vas de precipitats - Suport - Doble nou - Cèrcol - Reixeta - Termòmetre - Tubs d'assaig - Bec Bunsen Productes: - p-diclorobenzè Procediment ‚ Agafa un tub d'assaig i posa-hi a dins la substància de la qual vols mesurar el punt de fusió fins que arribi a uns dos centímetres d'alçada. ‚ Fes el muntatge de la figura. Si no pots tapar el tub d'assaig, subjecta el termòmetre amb unes pinces de fusta per tal de no cremar-te. El vas de precipitats l'hauràs d'omplir aproximadament fins a la meitat.

‚ Escalfa molt a poc a poc el líquid del vas de precipitats fins que es fongui tota la substància. Mentre dura l'escalfament has d'anotar la temperatura, primer cada mig minut i quan comenci a fondre's cada 10 segons fins que tota la substància s'hagi fos..

‚ Apaga el bec Bunsen. Observa molt atentament la temperatura mentre té lloc el refredament i anota la temperatura cada mig minut fins que comenci a aparèixer sòlid al tub d'assaig. Llavors anota-la cada 10 segons fins que tot el líquid s'hagi solidificat.

Dades experimentals - Construeix una taula com aquesta pel procés de refredament i una altra pel d'escalfament: Temps (s)

Temperatura (ºC)

Càlculs 1. Fes dues gràfiques amb els resultats obtinguts: a l'eix d'abscisses (horitzontal) representa el temps, i al d'ordenades (vertical), la temperatura. 2. Determina la temperatura de fusió i la temperatura de solidificació, amb l'ajut de les gràfiques. Anota el seu valor.

Qüestions 1. Coincideix la temperatura de fusió amb la temperatura de solidificació? Raona la teva resposta. 2. Comenta la validesa de la frase següent, tot tenint en compte els resultats de la teva experiència:

"Mentre es produeix un canvi d'estat, la temperatura roman constant."

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

Corrector pràctica "Punt de fusió" Taula Gràfic 1 Gràfic 2 Puntfus o

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

Q-1

Q-2

Prese

Model

Suma

Nota

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

PREPARACIÓ D'UNA DISSOLUCIÓ Objectiu - Preparar una dissolució d'una concentració en massa coneguda. Material - Balança - Vidre de rellotge - Vareta de vidre - Pipeta - Productes: - Substància problema - Aigua destil·lada

- Vas de precipitats - Espàtula - Matràs aforat

Procediment ‚ Després d'engegar la balança i esperar a que surti a la pantalla "0,0", posa-hi el vidre de rellotge i prem la tecla "tare". ‚ Amb el vidre de rellotge fora de la balança, afegeix-hi la substància de la qual vols preparar la dissolució. Prèviament cal que calculis la quantitat necessària per tal de preparar 250 cm3 d'una dissolució de concentració 30 g/l. ‚ Un cop hagis pesat la substància, aboca-la al vas de precipitats amb l'ajuda de la vareta de vidre, amb molt de compte per què no et caigui res fora. ‚ Afegeix uns 100 cm3 d'aigua destil·lada al vas de precipitats i remena fins que es dissolgui tota la substància. ‚ Aboca el contingut del vas de precipitats al matràs aforat i afegeix-hi aigua destil·lada fins que arribi gairebé a la ratlla que hi ha al coll del matràs, però sense arribar-hi. ‚ Completa l'enrasament fent servir una pipeta. Has d'afegir aigua fins que el menisc de la dissolució coincideixi amb la ratlla del coll del matràs. Dades experimentals i càlculs - Anota els càlculs que has realitzat per tal de saber la quantitat de substància que tenies que pesar. Qüestions

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

1. 15 g de clorur de sodi (sal comuna) es dissolen en 60 g d'aigua. Calcula el tant per cent en massa de solut en la dissolució obtinguda. 2. Suposant que la dissolució anterior ocupa un volum de 62 cm3, calcula'n la concentració en massa. Expressa-la en g/l i en ppm. 3. Preparem una dissolució amb 2 kg de sucre, 1 kg de glucosa i 100 kg d'aigua destil·lada. Calcula el % en massa de cada solut en la dissolució obtinguda. 4. Disposem d'una dissolució de iode en alcohol al 0,5% en massa. Calcula la quantitat de dissolució que conté 35 g de iode. 5. Calcula quants grams de solut es necessiten per preparar 500 cm 3 de dissolució de nitrat de sodi, la concentració de la qual és 3 g/L. Explica com es prepararia aquesta dissolució al laboratori.

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

NOM

PRES

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

M O D

C ALC UL

Q1

Q 2

Q3

Q4

Q5

TOT-8

NOTA

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

EFECTE DE LA TEMPERATURA SOBRE LA SOLUBILITAT Objectiu - Comprovar com afecta la temperatura a la solubilitat de les substàncies sòlides. Material - Dos tubs d'assaig - Dues pinces - Suport - Cèrcol - Reixeta - Bec Bunsen - Vas de precipitats - Vareta de vidre - Espàtula - Productes: - Nitrat de potassi - Clorur de sodi - Dissolucions saturades de: - Nitrat de potassi - Clorur de sodi Procediment ‚ Agafa un tub d'assaig i omple'l fins a la meitat amb la dissolució saturada de nitrat de potassi. Posa-li el nombre 1. ‚ Fes el mateix amb l'altre tub, però ara utilitza la dissolució saturada de clorur de sodi. Posa-li el nombre 2. ‚ Afegeix més solut en cada un dels tubs. ‚ Col·loca els dos tubs en un vas de precipitats amb aigua i escalfa'l fins que l'aigua arribi a uns 80 ºC. Anota tot el que observis.

‚ Refreda els dos tubs d'assaig a la vegada en un got d'aigua freda. Anota tot el que observis.

IES ARQUITECTE MANUEL RASPALL

SEMINARI DE FÍSICA I QUÍMICA

Qüestions 1. Quan augmenta la temperatura, la solubilitat de les dues dissolucions canvia de manera igual o diferent? Raona la teva resposta. 2. Què passa quan es refreden els dos tubs d'assaig a la vegada? Justifica la teva resposta. 3. La solubilitat d'una substància desconeguda varia amb la temperatura d'acord amb el següent gràfic:

a) Quina és la solubilitat d'aquesta substància a 20 ºC? I a 60 ºC? b) Calcula la quantitat de substància que es precipitarà en refredar des de 60 ºC fins a 20 ºC una dissolució saturada preparada amb 100 g d'aigua. c) Quina massa de substància cal dissoldre en 80 g d'aigua per tal de tenir una dissolució saturada a 40 ºC?

Corrector pràctica "Efecte de la temparatura sobre la solubilitat"

Anotacions Q1 Q2 Q3a Q3b Q3c Prese Model Suma

Nota

ACT IVI TATS DE RE FOR Ç – T EM A 2 1. Per què es considera que una dispersió col·loïdal és una mescla heterogènia?

............................................................................................................................................................................ ..... ............................................................................................................................................................................ ..... ............................................................................................................................................................................ .....

2. Numera de més gran a més petit aquests cossos segons la densitat: ......... Oli (900 kg/m3)

......... Plom (11,3 g/cm3)

......... Aigua (1000 kg/m3)

......... Aire (0,0013 g/cm3)

3. Completa aquesta taula: Fase dispersa

Medi dispersor

Emulsió (maionesa) Escuma (nata batuda) Aerosol (fum) Aerosol líquid (boira)

4. Representa gràficament les dades de temperatura d’aquesta taula i indica, enraonadament, quina de les dues substàncies és pura i quina no ho és: Temps

0

30

60

90

120

150

T (A)

25

25

27

31

39

47

T (B)

25

29

35

48

57

63

Temps

180

210

240

270

300

330

T (A)

52

55

57

58

58

58

T (B)

66

69

70

71

72

73

............................................................................................................................................................................ .... ............................................................................................................................................................................ .... ............................................................................................................................................................................ ....

5. Calcula la solubilitat d'una substància si en 350 g d'aigua es poden dissoldre com a màxim 25 g d’aquesta substància:

6. Una solució d'hidròxid de sodi té una densitat d'1,25 g/cm3 i una concentració del 8% en massa. Calcula la massa d'hidròxid de sodi que hi haurà en 250 mL de solució:

7. Calcula la concentració d’aquestes solucions: a)...............% en massa. Dissolem 25 g de sal en 1 litre d'aigua (1 litre d'aigua =1 kg d'aigua).

b).....................................................% en volum. Dissolem 20 mL d'alcohol en 3 litres d'aigua.

8. Relaciona amb fletxes els conceptes de les dues columnes: Solució

Aigua destil·lada.

Cristal·lització

Aigua de mar.

Cromatografia

Tècnica per separar els components de la clorofil·la.

Substància pura

Tècnica per separar un sòlid soluble en una solució.

I.E.S. ARQUITECTE MANUEL RASPALL TERCER D’ESO- TEMA 2 CARDEDEU, SETMANA DEL 3 DE DESEMBRE 1. Fes un mapa conceptual que relacioni els conceptes de les columnes de l'esquerra: Matèria

Aigua

Oxigen

Mescla

Solució

Aigua i oli

Aigua de mar

Barreja homogènia

Substància pura

Barreja heterogènia

2. Descriu aquests conceptes: –Mescla

homogènia: ..................................................................................................................................

............................................................................................................................................................... –Dispersió

col·loïdal: .................................................................................................................................

............................................................................................................................................................... –Temperatura

de punt d'ebullició: .............................................................................................................

............................................................................................................................................................... 3. Indica si aquestes frases són vertaderes (V) o falses (F): Una mescla té una composició definida i unes propietats característiques i invariables.

En un canvi d'estat d'una substància pura la temperatura augmenta.

En una solució saturada es pot dissoldre més solut.

En una solució d'aigua i sal, la sal (el sòlid) “desapareix”.

4. La solubilitat del clorur de sodi és de 38 g en 100 mL d'aigua a 30oC. Calcula la quantitat d'aigua que hem d’afegir a 12 g de clorur de sodi per obtenir una solució saturada:

5. Barregem 20 grams de sucre en un got que conté 200 mL d'aigua. Calcula la concentració en % en massa d’aquesta solució. Dada: Densitat de l'aigua: 1 g/cm3.

6. Calcula la quantitat d'alcohol que hi ha en un litre de cervesa si la concentració és del 5% en volum:

7. Disposem de 150 cm3 d'una solució de sal de concentració 8,5 g/L. Escalfem la solució fins que el volum disminueix a 120 cm3. a) Calcula la quantitat de sal que hi ha en els 150 cm3 inicials. b) Calcula la concentració en g/L de la nova solució després de l’evaporació.

8. Indica quina tècnica utilitzaries per separar aquestes barreges: a) Ferro i calç: ........................................................................................................................................... b) Tinta comercial: .................................................................................................................................... c) Sucre barrejat amb sofre: ...................................................................................................................... d) Una barreja de dos líquids immiscibles: ...............................................................................................

9. Volem preparar 50 cm3 d’una dissolució de sucre en aigua de concentració 5 g/L . Indica , després de fer els càlculs necessaris com ho faries al laboratori, tot indicat el material necessari.

10. En el laboratori escalfem dues dissolucions, una conté un líquid pur i l’altre conté una dissolució concentrada d’una sal en aquest líquid,. Fes un gràfic aproximat de com serien les corbes d’ebullició de les dues dissolucions.

Taula d’activitats per als criteris d’avaluació – Tema 2 Criteris d’avaluació Descriure les característiques d’una substància química i d’una substància pura Descriure els temes solució i mescla Construir gràfics de solubilitat des substàncies amb dades experimentals i interpolar-hi una dada entre dues de consecutives Fer càlculs quantitatius relatius a solucions, solut i dissolvent. Descriure procediments que permetin separar els components de mescles senzilles Fer els càlculs necessaris per a la preparació d’una solució de concentració determinada Efectuar conversions entre unitats de concentració Realitzar una activitat experimental senzilla i elaborarne un informe

Prova d’avaluació

Altres fonts d’informació

Activitats 2, 3,10 Activitats 1,2, 3 Activitat 7, Practica solubilitat Activitats 4,5,6,7 ,9 Activitat 8 Activitat 4, 9

Pràctica dissolucions

Activitat 5

Pràctica dissolucions Pràctiques: Punt fusió, dissolucions i solubilitat