Інформація для вчителів
Опис
Технічна вода
Вода є не тільки необхідним продуктом харчування (питна вода), але й займає особливе місце в повсякденному житті. (Питна) вода є основою майже всіх напоїв. Крім того, ми використовуємо воду для миття та очищення себе і різних предметів. Вода також використовується як розчинник у багатьох технічних процесах. У деяких з цих процесів (наприклад, у пральній машині) "якість" води відіграє важливу роль. У повсякденному житті це можна спостерігати в процесі утворення накипу на посуді або в чайниках. Ступінь вапняного нальоту безпосередньо пов'язаний з так званою жорсткістю води. В основному, чим вища жорсткість води, тим швидше кальцифікуються машини або предмети повсякденного вжитку, такі як посуд.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
попередні знання
Учні повинні бути знайомі з принципом або поняттям розчинності (і з факторами, що впливають на розчинність). Вони мають навчитися визначати ступінь розчинності речовин (які речовини погано розчиняються, а які легко розчиняються).
Принцип
Цей експеримент показує, як можна експериментально визначити жорсткість (твердість) води. У цьому експерименті учні використовують методи, що дозволяють зменшити жорсткість води різними способами. Додаючи розчин мила до води з високою жорсткістю, можна показати, що це зменшує піноутворення або миючий ефект.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
У цьому експерименті учні дізнаються, що воду можна розділити на жорстку і м'яку залежно від співвідношення солей кальцію і магнію. Жорстка вода, своєю чергою, має негативні властивості, такі як зниження мийного ефекту. Крім того, з жорсткої води під час нагрівання випадає осад - вапно (накип).
Завдання
У цьому експерименті досліджується вплив жорсткості води, для чого до різних зразків води додається мильний розчин і спостерігається утворення піни. При додаванні пом'якшувача води вапняне мило, що утворилося, знову розчиняється.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Інформація для учнів
Мотивація
Посуд без вапна
Не вся вода однакова, тому ми ділимо воду на жорстку і м'яку. Жорсткість води "зумовлена" присутніми в ній іонами магнію і кальцію. Здебільшого, що вища концентрація солей цих металів, то жорсткіша вода. Ми знаємо про негативні наслідки високої жорсткості води з повсякденного життя. Висока жорсткість води є причиною кальцифікації - скупчення накипу на приладах і посуді. Крім того, висока жорсткість води знижує ефективність миючих засобів. Для того, щоб дати більш наукове визначення жорсткості води,її поділяють на тимчасову і постійну.Тимчасова жорсткість (твердість) стосується лише від частки карбонат-іонів у воді.
Завдання
В vero eos et accusam et justo
- Дослідіть різні зразки води щодо їхньої (різної) жорсткості й того, як воду можна розділити на жорстку та м'яку відповідно до пропорцій (насамперед) солей кальцію та магнію.
- Продемонструйте експериментально, що під час нагрівання жорсткої води виділяється вапно (накип).
- Перевірте, чи можна розчинити так зване вапняне мило (що випало в осад із розчину), додавши пом'якшувач води.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 |
| 4 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 5 | Мензурка, висока, 250 мл | 46027-00 | 1 |
| 6 | Кільце із затискачем, внутр. діам. 10 см | 37701-01 | 1 |
| 7 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 8 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=5 мм | 40485-03 | 1 |
| 9 | Шпатель для сипучих матеріалів, сталевий, l=150 мм | 47560-00 | 1 |
| 10 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 11 | Мильний розчин, Бутрона-Буде, 250 мл | 30221-25 | 1 |
Додаткові матеріали
| Позиція | Матеріал | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Проби (зразки) води | 1 |
| 2 | Пом'якшувач води | 1 |
Підготовка (1/2)
- Зберіть штатив з основи штатива і штативного стрижня (два верхніх рисунки праворуч).
- Прикріпіть до штатива кільцевий тримач і помістіть на нього дротяну сітку (два нижніх рисунки праворуч).
Підготовка (2/2)
- Візьміть дві мензурки і пронумеруйте їх 1 і 2.
- Наповніть мензурку 1 на 2/3 водопровідною водою, а мензурку 2 - на 2/3 - дистильованою водою (як показано на рисунку праворуч)
Мензурки з різними пробами води
Виконання роботи (1/2)
- В обидві мензурки налийте по 5 мл мильного розчину (рисунок зліва вгорі).
- Перемішайте розчин скляною паличкою.
- Після перемішування дайте мензуркам трохи постояти.
- Запишіть, що спостерігалося під час перемішування.
Виконання роботи (2/2)
Помістіть мензурку з водопровідною водою на дротяну сітку (рисунок внизу ліворуч) і нагрійте до кипіння (рисунок внизу в центрі).
Відрегулюйте полум'я пальника так, щоб вода ледь кипіла. Додайте в киплячу воду половину ложки пом'якшувача води (рисунок внизу праворуч).
Протокол
Завдання 1
Опишіть свої спостереження При перемішуванні після додавання мильного розчину в обох склянках утворюється піна. Проте в мензурці з ____ піни утворилося набагато більше, ніж у мензурці з ____. Через деякий час у мензурці з водопровідною водою утворюються ____, які осідають на дно. Після додавання ____ ці пластівці знову розчиняються, і вода перестає кипіти.
Завдання 2
Питання
Проби води для порівняння