Jak oddělit složky směsí

Žáci v 8. ročníku rozlišují stejnorodé a různorodé směsi a vybírají pro ně vhodné způsoby oddělení složek. Navazují na poznatky o vlastnostech látek a skupenství: využívají rozdíly v hustotě, velikosti částic, teplotě varu a rozpustnosti. Učí se zdůvodnit, proč lze danou směs zvolenou metodou rozdělit.

Žáci navrhují a podle možností provádějí jednoduchá pozorování a pokusy s usazováním, filtrací, destilací, krystalizací nebo chromatografií a zaznamenávají jejich průběh i výsledky. Tím si osvojují dovednosti související s výstupem CAP-CHE-003-ZV9-011: navrhovat a provádět pokusy a zaznamenávat, zpracovávat a prezentovat jejich výsledky. Poznatky o oddělování složek využijí při dalším studiu roztoků, úpravy vody a laboratorní práce.

Stejnorodá směs má ve všech svých částech stejné složení a její složky pouhým okem nerozlišíme; typickým příkladem je roztok soli ve vodě nebo směs plynů, například vzduch. Různorodá směs obsahuje rozlišitelné složky nebo částice; patří sem suspenze, emulze, pěna i aerosol. Vhodnou metodu oddělení volíme podle vlastností konkrétních složek.

Předpoklady

• Rozlišovat skupenství a znát základní vlastnosti látek, například hustotu, teplotu varu a rozpustnost.
• Znát laboratorní sklo a pomůcky a umět s nimi bezpečně zacházet.
• Dodržovat pravidla bezpečnosti při pokusu, včetně ochrany očí a opatrné práce s horkým sklem a hořlavinami.

Klíčové pojmy

Stejnorodá směs

Směs, jejíž složky pouhým okem nerozlišíme a která má ve všech částech stejné složení; příkladem je roztok soli ve vodě nebo vzduch.

Různorodá směs

Směs s rozlišitelnými složkami nebo částicemi; patří sem například suspenze (písek ve vodě), emulze (olej ve vodě), pěna, dým a mlha.

Usazování (sedimentace)

Oddělování, při němž se pevné částice působením gravitace usazují. Nemísitelné kapaliny se mohou podle hustoty rozvrstvit; vrstvu pak lze oddělit sléváním (dekantací).

Filtrace

Oddělení nerozpuštěných pevných částic od kapaliny nebo plynu pomocí filtru. Rozpuštěná sůl filtrem projde spolu s vodou a ve filtrátu zůstane rozpuštěná.

Destilace

Oddělování založené na rozdílech v teplotách varu: těkavější složka se vypaří a její pára se ochlazením zkondenzuje. Destilací lze například získat vodu z roztoku soli nebo oddělovat kapaliny s rozdílnými teplotami varu.

Krystalizace

Získávání rozpuštěné pevné látky z roztoku odpařováním rozpouštědla nebo ochlazením nasyceného roztoku; vznikají krystaly.

Chromatografie

Rozdělování složek směsi podle toho, jak rychle se pohybují po papíře nebo jiném vhodném materiálu. Ve škole se tak mohou oddělovat například barviva z fixu nebo listu.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Žák chce slanou vodu přefiltrovat, aby získal čistou vodu a sůl zachycenou na filtru.

  Jak na to

  Porovnejte filtraci roztoku soli s filtrací suspenze křídy ve vodě. Sůl zůstane rozpuštěná ve filtrátu, zatímco částice křídy zachytí filtr. Sůl z vody lze získat odpařením; vodu lze získat destilací.

• Častá chyba

  Žák považuje mléko nebo každý džus za stejnorodou směs, protože vypadají jednotně.

  Jak na to

  Ukažte, že vzhled nemusí prozradit všechny složky: mléko je koloidní směs, která může působit jednotně, a džusy se liší podle obsahu dužiny. Při určování typu směsi zohledněte její částice a způsob rozdělení, nejen barvu nebo vzhled.

• Častá chyba

  Žák si plete destilaci s pouhým varem a myslí si, že při zahřátí slané vody sůl zmizí.

  Jak na to

  Ukažte destilační sestavu nebo znázorněte zachycení a ochlazení páry. Při odpařování zůstává sůl v nádobě; vodu získáme teprve zachycením a zkondenzováním její páry.

• Častá chyba

  Žák navrhuje na oddělení oleje od vody filtraci, stejně jako při oddělování písku.

  Jak na to

  Vysvětlete, že olej i voda jsou kapaliny a běžným filtračním papírem protečou. Po odstátí se nemísitelné kapaliny rozvrství a lze je oddělit sléváním.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: Ukažte slanou vodu, písek ve vodě a olej ve vodě a zeptejte se, které směsi lze přecedit a které ne.
2. Uvědomění: Žáci ke každé směsi vyberou metodu podle vlastnosti složek, například hustoty, velikosti částic, teploty varu nebo rozpustnosti. Jeden postup předvedou nebo zakreslí.
3. Reflexe: Žáci přiřadí ke směsím vlastnost, podle níž je lze rozdělit, a vhodnou metodu. Jednou větou vysvětlí, proč filtrace nestačí k oddělení soli od vody.

Nápady na aktivity

• Stanoviště: usazování písku, filtrace křídy, odpaření kapky slané vody a papírová chromatografie fixu; u každého žáci zaznamenají složky směsi, zvolenou metodu a výsledek.
• Úloha „Poradit laboratoři“: ke čtyřem směsím (písek, sůl a voda; ethanol a voda; barviva z fixu; olej a voda) žáci navrhnou pořadí kroků oddělování a svůj postup zdůvodní.

Hodnocení

Žák navrhne pro konkrétní směs vhodnou metodu oddělení a zdůvodní volbu vlastnostmi jejích složek.

Žák zaznamená postup a pozorování pokusu, vyvodí závěr a uvede, kde po oddělení skončily jednotlivé složky.

Zdroje

• RVP ZV — prohlednout.rvp.cz
• Národní pedagogický institut — otevřená data
• MŠMT — edu.gov.cz
• PhET — Separation of Mixtures (simulace)

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Jak oddělit složky směsí

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Jak oddělit složky směsí jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 15

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Poslechové cvičení

  Vícehlasý dialog s namluvenými hlasy a navázanými otázkami k poslechu.

  5–30 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy