Eğer bir yanlışlık varsa, Lütfen geri bize bildirin. Teşekkürler! Geri bildirim sayfası için tıklayın.
Bölüm 5, Ders 6:
Çözünürlüğe sıcaklığın etkisi
Temel Kavramlar
- Enerji verilmesiyle (ısıtma) moleküler hareket artar.
- Molekül hareketlerinin artmasıyla çözünen moleküller arasındaki çekim azalır ve moleküller birbirlerinden kolaylıkla ayrılmak ister.
- Molekül hareketlerinin artması çözünen moleküllerle çözücü moleküllerin etkileşimini arttırır ve bu moleküllerin birbirlerini güçlü çekmesi nedeniyle çözünme oluşur.
- Çözücü ve çözünen maddelerin birbiri içerisinde iyonlarına veya moleküllerine kadar ayrılmasına çözünme denir.
- Farklı maddeler farklı atom, iyon veya moleküllerden oluştuğu için sıcaklığın artması bu maddelerin farklı derecelerde (düzeylerde) çözünmesine neden olur.
Özet
Öğrenciler ders 4’te yaptığı Bonibon çözünürlüğüne geri dönecekler. Öğrenciler bir deney yaparak sıcaklığın bir Bonibon’un içerdiği şekerin çözünürlüğünü etkileyip etkilemediğini inceleyecekler.
Amaç
Öğrenciler bir deney yapıp değişkenleri kontrol edebilecek ve ne olduklarını bulabilecekler. Ayrıca çözeltilerde sıcaklık arttırıldığında çözücü ve çözünen maddeleri oluşturan taneciklerin hızlarının artıp artmayacağını araştıracaklar ve sıcaklığın artmasıyla çözünürlük oranın neden arttığını moleküler seviyede açıklayabilecekler.
Değerlendirme
Etkinlik sayfası, her biri 5E kuramı ders planının “değerlendirme” bileşeni olarak hizmet verecektir. Etkinlik sayfaları öğrencinin anlamasını ve gelişmesini sağlayan biçimlendirici değerlendirmelerdir. Çok resmi olan özetleyici değerlendirme her bölümün sonunda yer almaktadır.
Güvenlik
Öğrencilerin gözlük taktığından emin olun. Sıcak suyu tutarken dikkatli olun. Bonibon’lar öğrencilerin yemesi için değildir.
Her grup için malzemeler
- Bonibon (3 aynı renk)
- 3 şeffaf plastik bardak
- 1 kâğıt parçası (A4)
- Oda sıcaklığında su
- Sıcak su (yaklaşık 50 °C)
- Soğuk su (yaklaşık 5 °C)
Gösteri için malzemeler
- 4 dereceli silindir (50 mL)
- Sıcak su (yaklaşık 50 °C)
- Soğuk su (yaklaşık 5 °C)
- Tuz
- Şeker
- 2 küçük bardak
- Yemek kaşığı
-
GİRİŞ - ENGAGE
Öğrenciler grup halinde deney yaparak suyun sıcaklığının Bonibon çözünürlüğüne etkisini araştırması
Öğrencilere açıklayın: bölüm 5 ders 4’te bir Bonibon’u suya yerleştirerek Bonibon’daki renklendirilmiş şekerin nasıl çözündüğünü test ettik. Deneyimizde su kullandıktan sonra, alkol ve yağ kullanarak Bonibon’un çözünürlüğüne etki eden çözücüleri incelemiştik.
Öğrencilere sorun:
- Suyun sıcaklığı Bonibon çözünürlüğüne etki eder mi?
Her öğrenciye etkinlik kâğıdıverin
Öğrenciler etkinlik sayfasında deney hakkındaki soruları cevaplayacak ve gözlemlerini kaydedecekler. Etkinlik sayfasının “atom ve molekülleriyle birlikte” ve “Daha Fazlası” gibi ek kısımlarını talimatınıza bağlı olarak, sınıfça, grupça veya tek tek cevaplayacaklar.
Soruları ve cevapları bulmak için etkinlik sayfası öğretmen sürümüne bakın
Gruplara kendi aralarında tartışmaları için sorular sorun:
- Suyun sıcaklığı Bonibondaki madde miktarını etkiler mi?
- Evet, suyun sıcaklığı Bonibondaki madde miktarını etkiler. Daha yüksek sıcaklıklarda daha çok şekerli yüzey çözünür.
- Grup arkadaşlarınızla bir deney tasarlayın. Değişkenlerin neler olduğunu yazın?
- Her grup çeşitli cevaplar verebilir. Su miktarı, bonibonun kap içindeki konumu, zaman, kabın türü, bonibonun suya yerleştirilmesi vb.
- Değişkenleri nasıl kontrol edersiniz?
Grupları ziyaret ederek bu tartışmaları dinleyin ve öğrencilerin değişkenler hakkındaki düşüncelerini alın;
- Kabın türü
- Su miktarı
- Bonibon’un rengi
- Bonibon’un suya yerleştirilmesi
- Her bir bardaktaki Bonibon’un konumu
Bütün değişkenler aynı tutulmalıdır. Öğrencilerin değiştirilmesi gereken tek değişkenin suyun sıcaklığı olduğunun farkına varmalıdır.
-
Gruplar fikirlerini paylaşarak değişkenlerin nasıl kontrol ettiklerini ve çözünürlüğe sıcaklığın etkisini karşılaştıracaklar.
Her grup plan hazırlayarak, değişkenlerin nasıl kontrol edileceğini sınıfta açıklayacaklar. Bazı gruplar Bonibon’ları sıcak ve soğuk suya koymayı planlayabilir fakat oda sıcaklığındaki suyu da kullanmayı düşünmelidir. Tüm grupları Bonibon’ları üç sıcaklıkta bulunan suda test etmeleri için yönlendirin. Oda sıcaklığındaki su kontrol deneyi olacaktır, bu deney sıcak ve soğuk suda çözünen Bonibon’lara sıcaklığın nasıl etki ettiğini daha iyi anlamalarını sağlayacaktır.
-
KEŞFETME - EXPLORE
Grupların Çözünürlüğe sıcaklığın etkisini araştırması (sıcak, soğuk ve oda sıcaklığındaki Bonibonlar)
Araştırma sorusu
Suyun sıcaklığı Bonibon’daki çözünme miktarını etkiler mi?
Her grup için malzemeler
- Bonibon (3 aynı renk)
- 3 şeffaf plastik bardak
- 1 kâğıt parçası (A4)
- Oda sıcaklığında su
- Sıcak su (yaklaşık 50 °C)
- Soğuk su (yaklaşık 5 °C)
Uygulama
- Oda sıcaklığındaki suyu, soğuk suyu ve sıcak suyu bardaklara doldurun
- Bu bardakları beyaz bir kâğıt parçası (A4) üzerine yerleştirin
- Bardakların yanlarına sıcak, soğuk, oda sıcaklığı gibi etiketler yazın
- Partnerinizin yardı ile her üç bardağın merkezine aynı anda Bonibon’ları yerleştirin. 1 dakika boyunca gözlemleyin
Beklenen Sonuçlar
Sıcak suda renk ve şeker çok çözünecek, oda sıcaklığında ve soğuk suda daha az çözünecek. Böylece çikolata soğuk ve oda sıcaklığındaki suya göre daha çok görünecek. Oda sıcaklığında çözünen şeker ve renk sıcak ve soğuk su arasında bir yerde olacak.
Not: Bu etkinlikte iki olay söz konusudur. Renk ve şeker su içinde çözünürken aynı zamanda difüzyon gerçekleşiyor. Maddelerin çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğru kendiliğinden yayılmasına difüzyon, geçişme veya yayılma denir. Sıcaklık çözünmeye etki ettiği gibi difüzyona da etki eder. Öğrenciler Bonibon’ların yüzeylerine odaklanarak şeker ve rengin miktarını değerlendirmelidir.
Öğrencilerin gözlemleri tartışması ve kaydetmesi
Öğrencilere sorun:
- Sıcaklık çözünürlüğe etki eder mi? Bunu nasıl anlarsınız?
- Öğrenciler sıcak suyun çözünürlüğe daha çok etki ettiğini gözlemlemeliler. Oda sıcaklığındaki su ile sıcak su arasındaki çözünürlük, oda sıcaklığındaki su ile soğuk su arasındaki çözünürlükten daha fazla çözünürlüğe etki eder. Eğer kimse bu konu hakkında yorum yapmazsa, farklılığı açıklayın.
AÇIKLAMA - EXPLAIN
Öğrencilerin soğuk ve sıcak sudaki şekerin moleküler hareketlerinin nasıl olduğunu tartışması
Öğrencilere sorun:
- Hareket eden su moleküllerinde oda sıcaklığındaki su, soğuk su ve sıcak sudaki farklılıkları nelerdir?
- Öğrencilerin sıcak su moleküllerinin soğuk su moleküllerine göre daha hızlı hareket ettiğini hatırlamalı
- Moleküler düzeyde, Sizce neden sıcak sudaki şeker soğuk sudaki şekere göre daha iyi çözünür?
- Sıcak sudaki moleküller hızlı hareket ettiği için şeker molekülleriyle daha fazla etkileşime girer. Su molekülleri sükroz molekülleri arasındaki bağları zayıflatarak, moleküllerin birbirlerinden kolaylıkla ayrılmasını sağlar. Su molekülleri hızlı hareket ettiği için çözünme hızlı gerçekleşir.
- Sizce sıcak su, oda sıcaklığındaki su ve soğuk suda aynı anda çözünen madde miktarı arasında neden büyük farklılıklar vardır?
- Su içerisinde bulunan maddeler su ile etkileşim içindedir. Sıcak su molekülleri daha hızlı hareket ettiği için, maddeleri daha çabuk çözer. Soğuk su molekülleri daha yavaş hareket ettiği için maddeleri daha yavaş çözer. Bu nedenle sıcak su, oda sıcaklığındaki su ve soğu suda aynı anda çözünen madde miktarları farklıdır.
KEŞFETME - EXPLORE
Sıcak suyun soğuk suya göre maddeleri daha iyi çözdüğünün gösterilmesi veya bir gösteri deneyinin yapılması
Öğrencilerden tahmin isteyin:
- Bu etkinlikte, sıcak suyun şekeri soğuk suya göre daha iyi çözdüğünü gördünüz. Sizce sıcak su soğuk suya göre tuzu da şeker gibi iyi çözer mi?
Görüntü yansıtma (Sıcak ve soğuk sudaki tuz ve şeker)
Eğer gösteri deneyini seçerseniz, aşağıdaki uygulamayı yapın
Araştırma sorusu
Sıcak su soğuk suya göre tuzu şeker gibi iyi çözecek mi?
Gösteri için malzemeler
- 4 dereceli silindir (50 veya 100 mL)
- Sıcak su (yaklaşık 50 °C)
- Soğuk su (yaklaşık 5 °C)
- Tuz
- Şeker
- Yemek kaşığı
- 4 küçük bardak
Öğretmen ön hazırlığı
- İki küçük bardağa tuz, iki küçük bardağa şeker yazın.
- Her iki bardağa 1 yemek kaşığı şeker ve 1 yemek kaşığı tuz dökün.
Uygulama
-
Soğuk ve sıcak sudaki tuz
- Bir dereceli silindire 25 mL sıcak su ve Bir dereceli silindire 25 mL soğuk su doldurun
- Aynı anda, soğuk ve sıcak dereceli silindirlere bardaklarda bulunan tuzları dökün. Karıştırmayın veya çalkalamayın!
-
Soğuk ve sıcak sudaki şeker
- Bir dereceli silindire 25 mL sıcak su ve Bir dereceli silindire 25 mL soğuk su doldurun.
-
Aynı anda, soğuk ve sıcak dereceli silindirlere bardaklarda bulunan şekerleri dökün. Karıştırmayın veya çalkalamayın!
-
Çözünmeyen tuz ve şeker miktarının karşılaştırılması
- Tuzlu dereceli silindirleri öğrencilere gösterin.
- Şekerli dereceli silindirleri öğrencilere gösterin.
Beklenen Sonuçlar
Sıcak sudaki şeker soğuk suya göre daha az görünecektir. Bunun anlamı sıcak suda şeker daha fazla çözünmüştür. Sıcak ve soğuk sudaki tuz miktarı karşılaştırıldığında, tuz miktarları arasında belirgin bir fark yoktur. Bu gösteriyor ki, sıcaklık şekerin çözünürlüğünü daha çok etkilemektedir.
Farklı sıcaklıklarda bulunan tuz ve şeker çözünürlüğünün tablo ve grafiklerde gösterilmesi
Grafik yansıtma ( Şeker ve tuzun çözünürlüğü)
Öğrencilere anlamaları için yardımcı olun: Grafikte suyun sıcaklığı yükseldikçe şekerin daha çok çözündüğü gösterilmiştir. Ayrıca suyun sıcaklığının yükselmesi tuzun çözünürlüğünü de arttırmıştır. Fakat şeker tuza göre daha çok çözünmüştür.
| Sıcaklık (° C) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sodyum klorür | 35.5 | 36 | 36.5 | 37.5 | 38 | 39 |
| Sükroz | 179 | 204 | 241 | 288 | 363 | 487 |
Not: Öğrenciler sıcaklık yükseldikçe şekerin çözünürlüğünün neden arttığını ve tuzun çözünürlüğünün neden değişmediğini sorabilir. Orta öğretim (lise ) ve üniversite seviyesinde bunu tam olarak cevaplamak kolay değildir. Ancak öğrencilere söyleyebilirsiniz: maddeler faklı atom, iyon ve moleküllerden oluştuğu için, birbirlerine farklı biçimde tutunmuş ve su ile farklı biçimde etkileşime girmişlerdir. Sıcaklık değişimi maddeleri oluşturan atomların, iyonların veya moleküllerin hareketlerini etkileyecek ve su ile etkileşimini değiştirecektir. Sıcaklık yükseldikçe bir maddenin başka bir maddeye göre çözünürlüğünün neden yükseldiğinin birçok nedeni vardır.
Öğrencilere sorun:
- Bu etkinlikte sıcaklığın tuzun ve şekerin çözünürlüğüne etkisi görünmektedir. Grafik bunu nasıl göstermektedir? Açıklayın.
- Sıcaklık arttığında, şeker daha çok çözünecek ve sıcaklığa bağlı olarak şekerin çözünürlüğü artacak. Tuz çok az çözündüğü için çözünürlük çok az artacak.
- 50 °C’de 100 mL suda ne kadar şeker çözünecektir?
- Yaklaşık 260 g şeker çözünecektir
- 50 °C’de 100 mL suda ne kadar tuz çözünecektir?
- Yaklaşık 37 g tuz çözünecektir
DERİNLEŞTİRME- EXTEND
Potasyum klorür, şeker ve tuz çözünürlüğünün grafikte karşılaştırılması
Öğrencilere açıklayın: Etkinlik sayfalarına potasyum klorürün grafikteki eğrisini çizecekler. Potasyum klorür, sodyum klorür gibi bir tuzdur fakat insanlar tarafından tüketilmez.
| Sıcaklık (° C) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Potasyum Klorür | 28 | 33 | 38 | 44 | 50 | 55 |
Öğrencilere sorun:
- Hangi sıcaklıkta sodyum klorür ve potasyum klorürün çözünürlüğü aynıdır?
- 0 °C’de hangi madde daha az çözünür?
- 0 °C’de hangi madde daha çok çözünür?
Downloads
-
Öğretmen kılavuzu
Bölüm 5, Ders 6
-
Öğrenci Etkinlik Sayfası
Bölüm 5, Ders 6
-
Etkinlik Sayfası Cevap Kağıdı
Bölüm 5, Ders 6
Okuma Parçası
Bölüm 5 bittikten sonra öğrencilerin öğrendiklerini pekiştirmesi için aşağıdaki okuma parçasını kullanın
-
Okuma Parçası
Bölüm 5
