Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Monika Makowska
Badanie właściwości fizycznych substancji
815[01].O2.04
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Jarosław Molenda
dr inż. Magdalena Rychlik
Opracowanie redakcyjne:
dr inż. Monika Makowska
Konsultacja:
mgr inż. Halina Bielecka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 815[01].O2.04
„Badanie właściwości fizycznych substancji”, zawartego w modułowym programie nauczania
dla zawodu operator urządzeń przemysłu chemicznego.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Przykładowe scenariusze zajęć
7
5.
Ćwiczenia
11
5.1. Ocena niepewności pomiarów właściwości fizycznych
11
5.1.1. Ćwiczenia
11
5.2. Pomiar temperatury wrzenia, topnienia i krzepnięcia
13
5.2.1. Ćwiczenia
13
5.3. Pomiar gęstości cieczy i ciał stałych
16
5.3.1. Ćwiczenia
16
5.4. Pomiar lepkości płynów
20
5.4.1. Ćwiczenia
20
5.5. Pomiar temperatury zapłonu i palenia
23
5.5.1. Ćwiczenia
23
5.6. Pomiar współczynnika załamania światła
25
5.6.1. Ćwiczenia
25
5.7. Pomiar kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji światła
28
5.7.1. Ćwiczenia
28
6.
Ewaluacja osiągnięć ucznia
30
7.
Literatura
44
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu
zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie operator urządzeń przemysłu
chemicznego.
Poradnik zawiera:
–
wymagania wstępne – umiejętności, jakie uczeń powinien posiadać przed rozpoczęciem
pracy z poradnikiem,
–
cele kształcenia – umiejętności, jakie uczeń powinien opanować w wyniku procesu
kształcenia,
–
przykładowe scenariusze zajęć – propozycje prowadzenia zajęć dydaktycznych różnymi
metodami,
–
ć
wiczenia – zestaw ćwiczeń pomocnych w ukształtowaniu umiejętności praktycznych
ucznia,
–
ewaluację osiągnięć uczniów – przykładowe narzędzia pomiaru dydaktycznego,
zawierającego dwa zestawy zadań testowych,
–
literaturę – wykaz pozycji literaturowych, z których uczeń może korzystać podczas nauki,
w celu pogłębienia wiedzy z zakresu programu jednostki modułowej.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami
ze szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, np. samokształcenia
kierowanego, tekstu przewodniego. Podany wykaz ma charakter propozycji. Nauczyciel może
zaplanować inne doświadczenia w ramach dostępnego wyposażenia laboratorium.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej
pracy uczniów do pracy zespołowej.
Jako pomoc w realizacji jednostki modułowej dla uczniów przeznaczony jest Poradnik dla
ucznia. Nauczyciel powinien ukierunkować uczniów na właściwe korzystanie z tego
poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
815[01].O2.01
Wykonywanie podstawowych
czynności laboratoryjnych
815[01].O2
Technika laboratoryjna
815[01].O2.02
Wykonywanie
podstawowych analiz
jakościowych
815[01].O2.04
Badanie właściwości
fizycznych substancji
815[01].O2.03
Wykonywanie
podstawowych analiz
ilościowych
815[01].O2.05
Stosowanie fizycznych
procesów
podstawowych
815[01].O2.06
Stosowanie
chemicznych procesów
podstawowych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
–
posługiwać się podstawowymi pojęciami fizykochemicznymi,
–
zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej,
–
wykorzystywać racjonalnie podstawowy sprzęt laboratoryjny,
–
dokonywać pomiarów masy, temperatury, objętości i czasu,
–
posługiwać się podstawowymi przyrządami pomiarowymi,
–
dokonywać przeliczeń i przekształceń wzorów matematycznych,
–
sporządzać i odczytywać zestawienia tabelaryczne i wykresy,
–
posługiwać się tablicami fizycznymi,
–
posługiwać
się
instrukcjami
stanowiskowymi
przy
wykonywaniu
ć
wiczeń
laboratoryjnych,
–
zapisywać i interpretować wyniki doświadczeń laboratoryjnych,
–
przygotować sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych,
–
posługiwać się arkuszem kalkulacyjnym Excel,
–
wyszukiwać i selekcjonować informacje oraz korzystać z różnych źródeł informacji,
–
posługiwać się środkami ochrony osobistej i zbiorowej,
–
stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowej podczas
wykonywania prac laboratoryjnych,
–
oceniać własne możliwości w działaniach indywidualnych i grupowych,
–
dokonywać samooceny pracy,
–
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
–
określić podstawowe wielkości fizyczne charakteryzujące substancje,
–
przedstawić metody pomiaru wielkości fizycznych charakteryzujących substancje,
–
określić rodzaje norm stosowanych w podstawowych pomiarach właściwości fizycznych
substancji,
–
zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej do badań właściwości fizycznych
substancji,
–
zmierzyć podstawowe wielkości fizyczne charakteryzujące substancje,
–
wyjaśnić przyczyny powstawania błędów w pomiarach wielkości fizycznych,
–
określić dokładność wykonanych pomiarów,
–
scharakteryzować jednostki podstawowe układu SI,
–
przeliczyć stosowane powszechnie jednostki miar na jednostki układu SI,
–
wykorzystać racjonalnie sprzęt i aparaturę pomiarową,
–
wykorzystać racjonalnie substancje i czynniki energetyczne,
–
prowadzić dokumentację laboratoryjną,
–
zinterpretować wyniki przeprowadzonych pomiarów,
–
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowe podczas
wykonywania prac laboratoryjnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca
…………………………………….………….
Modułowy program nauczania:
Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]
Moduł:
Technika laboratoryjna 815[01].O2
Jednostka modułowa:
Badanie właściwości fizycznych substancji
815[01].O2.04
Temat: Oznaczanie gęstości cieczy i ciał stałych metodą wagową.
Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności dokonywania pomiaru gęstości cieczy i ciał stałych.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
zdefiniować pojęcie gęstości,
−
scharakteryzować metody pomiaru gęstości cieczy i ciał stałych,
−
scharakteryzować przyrządy służące do pomiaru gęstości,
−
zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej do badania gęstości,
−
samodzielnie dokonać pomiaru gęstości cieczy i ciał stałych metodą wagową,
−
dobrać odpowiednie wyposażenie laboratoryjne oraz metodę oznaczania gęstości
w zależności od badanego obiektu,
−
przeliczać jednostki gęstości w układzie SI,
−
określać dokładność pomiarów gęstości,
−
poprawnie zapisać końcowy wynik pomiaru gęstości,
−
zinterpretować wyniki przeprowadzonych pomiarów,
−
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia wraz z wnioskami.
Metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
pogadanka,
−
ć
wiczenia laboratoryjne i praktyczne.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w grupach 2-osobowych
Czas: 2–3 godziny dydaktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
tablice poglądowe prezentujące aparaturę pomiarową do oznaczania gęstości substancji,
−
instrukcja stanowiskowa,
−
obiekty badań (ciecze i ciała stałe),
−
naczynie miarowe,
−
suwmiarka,
−
waga laboratoryjna,
−
termometr,
−
kalkulator,
−
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Przebieg zajęć:
1.
Określenie tematu i celu zajęć.
2.
Wprowadzenie pojęcia gęstość oraz wzoru na obliczanie gęstości.
3.
Wskazanie przez uczniów przykładów substancji o małych i dużych gęstościach.
4.
Rozwiązywanie zadań na obliczanie gęstości substancji.
5.
Scharakteryzowanie metod pomiaru gęstości cieczy i ciał stałych.
6.
Omówienie wpływu temperatury na gęstość.
7.
Przeliczanie jednostek miar gęstości w układzie SI.
8.
Scharakteryzowanie przyrządów służących do pomiaru gęstości.
9.
Przypomnienie wiadomości o metodach oceny niepewności pomiarów wielkości
fizycznych.
10.
Omówienie zakresu i sposobu wykonania ćwiczenia laboratoryjnego.
11.
Pokaz wyposażenia laboratoryjnego potrzebnego do oznaczenia gęstości.
12.
Zapoznanie uczniów z instrukcją stanowiskową oraz zasadami bhp.
13.
Praca uczniów w grupach:
–
zaplanowanie przebiegu ćwiczenia,
–
przygotowanie stanowiska pracy,
–
przygotowanie różnych obiektów badań i szkła laboratoryjnego,
–
pomiar objętości badanych cieczy w naczyniu miarowym,
–
pomiar objętości regularnych brył badanych ciał stałych za pomocą suwmiarki,
–
pomiar objętości nieregularnych brył ciał stałych za pomocą cylindra napełnionego
wodą,
–
pomiar masy cieczy i ciał stałych,
–
przeprowadzenie serii pomiarów dla każdego badanego obiektu,
–
zanotowanie wyników przeprowadzonych pomiarów,
–
zanotowanie temperatury pomiarów,
–
zapisanie wzorów obliczeniowych i wyników obliczeń,
–
wyznaczenie średniej arytmetycznej serii pomiarów i niepewności standardowej,
–
zestawienie wyników pomiarów w postaci tabeli,
–
uporządkowanie stanowiska pracy.
Obiekt
badań
Masa [g]
Objętość
[cm
3
]
Gęstość
[g/cm
3
]
Ś
rednia
gęstość
Niepewność
standardowa
Wynik
końcowy
Zakończenie zajęć
–
zaprezentowanie uzyskanych wyników,
–
samoocena pracy uczniów,
–
analiza ewentualnych trudności, jakie wystąpiły podczas zajęć.
Praca domowa
–
przygotowanie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia,
–
sporządzenie wykresu zależności gęstości wybranej cieczy od temperatury, na podstawie
tablic fizycznych i literatury.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca
…………………………………….……………..
Modułowy program nauczania:
Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]
Moduł:
Technika laboratoryjna 815[01].O2
Jednostka modułowa:
Badanie właściwości fizycznych substancji
815[01].O2.04
Temat: Oznaczanie lepkości kinematycznej cieczy za pomocą lepkościomierza
kapilarnego i obliczanie lepkości dynamicznej.
Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności dokonywania pomiaru lepkości kinematycznej
cieczy za pomocą lepkościomierza kapilarnego oraz obliczania lepkości
dynamicznej.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
zdefiniować pojęcie lepkości kinematycznej i dynamicznej,
−
scharakteryzować metody pomiaru lepkości cieczy,
−
scharakteryzować przyrządy służące do pomiaru lepkości cieczy,
−
zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej do badania lepkości,
−
samodzielnie
dokonać
pomiaru
lepkości
kinematycznej
cieczy
za
pomocą
lepkościomierza kapilarnego,
−
dobrać odpowiednią kapilarę do oznaczania lepkości określonej cieczy,
−
obliczyć lepkość dynamiczną na podstawie znajomości lepkości kinematycznej,
−
przeliczać jednostki lepkości w układzie SI,
−
przeliczać powszechnie stosowane jednostki miar lepkości na jednostki układu SI,
−
określać dokładność pomiarów lepkości,
−
poprawnie zapisać końcowy wynik pomiaru lepkości,
−
zinterpretować wyniki przeprowadzonych pomiarów,
−
posługiwać się normami przy wykonywaniu pomiarów,
−
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia wraz z wnioskami.
Metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ć
wiczenia laboratoryjne i praktyczne.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w grupach 2-osobowych.
Czas: 2–3 godziny dydaktyczne..
Środki dydaktyczne:
−
tablice poglądowe prezentujące aparaturę pomiarową do oznaczania lepkości cieczy,
−
instrukcja stanowiskowa,
−
badane ciecze,
−
termostatowana łaźnia olejowa,
−
lepkościomierze kapilarne o różnych stałych kalibracji,
−
termometr,
−
sekundomierz,
−
kalkulator,
−
norma PN-EN ISO 3104:2004,
−
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Przebieg zajęć:
1.
Określenie tematu i celu zajęć.
2.
Wprowadzenie pojęcia lepkość oraz wzorów na obliczanie lepkości kinematycznej
i dynamicznej.
3.
Rozwiązywanie zadań na przeliczanie lepkości kinematycznej na dynamiczną.
4.
Scharakteryzowanie metod pomiaru lepkości cieczy.
5.
Omówienie wpływu temperatury na lepkość.
6.
Przeliczanie jednostek miar lepkości w układzie SI.
7.
Przedstawienie powszechnie stosowanych jednostek miar lepkości kinematycznej
i dynamicznej.
8.
Scharakteryzowanie przyrządów służących do pomiaru lepkości cieczy.
9.
Zaprezentowanie lepkościomierzy kapilarnych o różnych konstrukcjach i omówienie ich
zastosowań.
10.
Zapoznanie uczniów z odpowiednią normą serii PN-EN ISO na oznaczanie lepkości
kinematycznej.
11.
Omówienie zakresu i sposobu wykonania ćwiczenia laboratoryjnego.
12.
Pokaz wyposażenia laboratoryjnego potrzebnego do oznaczenia lepkości.
13.
Zapoznanie uczniów z instrukcją stanowiskową oraz zasadami bhp.
14.
Praca uczniów w grupach:
–
zaplanowanie przebiegu ćwiczenia,
–
przygotowanie stanowiska pracy,
–
przygotowanie badanych cieczy i lepkościomierzy kapilarnych,
–
dobór odpowiedniego lepkościomierza kapilarnego,
–
ustabilizowanie określonej temperatury łaźni olejowej i badanej cieczy,
–
pomiar czasu swobodnego przepływu cieczy przez oznakowany odcinek kapilary,
–
przeprowadzenie serii pomiarów dla każdej badanej cieczy,
–
zanotowanie temperatury pomiarów,
–
zanotowanie wyników przeprowadzonych pomiarów,
–
zapisanie wzorów obliczeniowych i wyników obliczeń,
–
wyznaczenie średniej arytmetycznej serii pomiarów i niepewności standardowej,
–
przeliczenie lepkości kinematycznej na lepkość dynamiczną,
–
przedstawienie wyników końcowych w powszechnie stosowanych jednostkach miar
oraz w jednostkach układu SI,
–
uporządkowanie stanowiska pracy.
Zakończenie zajęć
–
zaprezentowanie uzyskanych wyników,
–
samoocena pracy uczniów,
–
analiza ewentualnych trudności, jakie wystąpiły podczas zajęć.
Praca domowa
–
przygotowanie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia,
–
odszukanie norm serii PN-EN ISO na pomiar lepkości cieczy różnymi metodami.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
5. ĆWICZENIA
5.1. Ocena niepewności pomiarów właściwości fizycznych
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oblicz średnią arytmetyczną i odchylenie standardowe serii pomiarów określonej
wielkości fizycznej, nie obarczonych błędami grubymi. Wyniki obliczeń przedstaw w postaci
tabeli. Zapisz końcowy wynik pomiaru łącznie z niepewnością i jednostką. Określ jaką
metodą została obliczona niepewność standardowa pomiaru – odpowiedź uzasadnij.
Numer pomiaru
x
i
x
i
-
x
(x
i
- x )
2
1
2
3
:
n
Wskazówki do realizacji
Przed przyst
ą
pieniem do pracy nauczyciel powinien omówi
ć
zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia. Uczniowie pracuj
ą
samodzielnie, ewentualnie korzystaj
ą
c z pomocy nauczyciela.
Nauczyciel podaje wyniki serii pomiarów dowolnej wielko
ś
ci fizycznej.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwróci
ć
uwag
ę
na poprawno
ść
zastosowanych wzorów obliczeniowych i przeprowadzonych oblicze
ń
, prawidłowe okre
ś
lenie
metody szacowania niepewno
ś
ci standardowej (wraz z uzasadnieniem), umiej
ę
tno
ść
poprawnego zapisywania wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania wyników pracy.
Sposób wykonania
ć
wiczenia
Ucze
ń
powinien:
1)
zapisa
ć
w zeszycie dane wyj
ś
ciowe i wzory obliczeniowe,
2)
obliczy
ć
ś
redni
ą
arytmetyczn
ą
wyników pomiarów,
3)
obliczy
ć
odchylenie standardowe,
4)
wyniki oblicze
ń
przedstawi
ć
w postaci tabeli,
5)
zapisa
ć
ko
ń
cowy wynik pomiaru ł
ą
cznie z oszacowan
ą
niepewno
ś
ci
ą
i jednostk
ą
,
6)
okre
ś
li
ć
metod
ę
szacowania niepewno
ś
ci standardowej – odpowied
ź
uzasadni
ć
,
7)
zaprezentowa
ć
wyniki swojej pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia si
ę
:
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
zeszyt,
–
kalkulator,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Ćwiczenie 2
Wśród podanych przez nauczyciela kilkunastu wyników pomiarów, dla których
oszacowano niepewność standardową typu A, wskaż te, które zostały zapisane w niewłaściwy
sposób. Odpowiedź uzasadnij.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia. Uczniowie pracują samodzielnie, ewentualnie korzystając z pomocy nauczyciela.
Nauczyciel podaje kilkanaście przykładów zapisu wyników pomiarów dowolnych wielkości
fizycznych.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na znajomość zasad
i umiejętność poprawnego zapisywania wyników pomiarów oraz sposób zaprezentowania
wyników pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
sprawdzić, czy we wszystkich wynikach podano niepewność pomiaru i jednostkę,
2)
sprawdzić, czy ostatnie cyfry rezultatu i niepewności pomiaru są tego samego rzędu,
3)
sprawdzić, czy przy zapisie niepewności pomiaru podano odpowiednią ilość cyfr,
4)
sprawdzić, czy niepewność standardową podano w nawiasie,
5)
wskazać nieprawidłowo zapisane wyniki pomiarów – wybór uzasadnić,
6)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
zeszyt,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
5.2. Pomiar temperatury wrzenia, topnienia i krzepnięcia
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj pomiaru temperatury wrzenia dwóch nieznanych związków organicznych.
Zidentyfikuj te związki na podstawie tablic fizycznych.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń i stosowania jednostek miar, umiejętność posługiwania się
tablicami fizycznymi, jakość wykonanych pomiarów (z uwzględnieniem powtarzalności),
właściwe określenie dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego
wyniku pomiaru, poprawną identyfikację substancji oraz sposób zaprezentowania wyników
pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badane ciecze i szkło laboratoryjne,
5)
umieścić w probówce kilka kropli badanej cieczy,
6)
zanurzyć w badanej cieczy zatopioną u góry kapilarę,
7)
zatkać wylot probówki wacikiem,
8)
przymocować probówkę do termometru i umieścić w łaźni olejowej,
9)
ogrzewać łaźnię do momentu pojawienia się pęcherzyków powietrza u wylotu z kapilary,
10)
przerwać ogrzewanie i zanotować temperaturę pojawienia się ostatniego pęcherzyka
powietrza – jest to temperatura wrzenia badanej cieczy,
11)
powtórzyć badanie kilkakrotnie dla każdej badanej cieczy,
12)
określić dokładność pomiaru,
13)
odszukać wyznaczone temperatury wrzenia w tablicach fizycznych,
14)
zidentyfikować badane związki organiczne,
15)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
16)
dokonać samooceny pracy,
17)
uporządkować stanowisko pracy,
18)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badane ciecze,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
–
probówki,
–
rurki kapilarne,
–
pipetki jednorazowe,
–
pęseta,
–
łaźnia olejowa z grzałką,
–
termometr,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
tablice fizyczne,
–
literatura.
Ćwiczenie 2
Dokonaj pomiaru temperatury topnienia nieznanej substancji. Zidentyfikuj tę substancję.
Przelicz powszechnie stosowane jednostki miar temperatury na jednostki układu SI.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
stosowania i przeliczania jednostek miar, umiejętność posługiwania się tablicami fizycznymi,
właściwą identyfikację substancji oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci
sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować aparat, badaną substancję i szkło laboratoryjne,
5)
umieść kapilarę z badaną substancją w aparacie do oznaczania temperatury topnienia,
6)
odczytać temperaturę topnienia,
7)
zidentyfikować badaną substancję na podstawie tablic fizycznych,
8)
przygotować mieszaninę (w stosunku wagowym 1:1) badanej próbki oraz związku
o najbardziej zbliżonej temperaturze topnienia, odczytanego z tablic fizycznych,
9)
składniki mieszaniny wymieszać i dokładnie rozetrzeć,
10)
zmierzyć temperaturę topnienia przygotowanej mieszaniny,
11)
porównać uzyskane wyniki dla próbki i mieszaniny – sformułować wnioski,
12)
przedstawić uzyskane wyniki w stopniach Celsjusza i w kelwinach,
13)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
14)
dokonać samooceny pracy,
15)
uporządkować stanowisko pracy,
16)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana substancja,
–
substancja wzorcowa,
–
aparat do wyznaczania temperatury topnienia,
–
probówki,
–
rurki kapilarne,
–
łaźnia olejowa z grzałką,
–
bagietka,
–
termometr,
–
waga laboratoryjna,
–
zeszyt,
–
tablice fizyczne,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
5.3. Pomiar gęstości cieczy i ciał stałych
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyznacz gęstość cieczy i regularnej bryły ciała stałego metodą wagową. Porównaj
i zinterpretuj uzyskane wyniki. Wyniki pomiarów podaj w g/cm
3
i kg/m
3
.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń i stosowania jednostek miar, jakość wykonanych pomiarów
(z uwzględnieniem
powtarzalności),
właściwe
określenie
dokładności
wykonanych
pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego wyniku pomiaru, interpretację uzyskanych
rezultatów oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badaną ciecz, ciało stałe i szkło laboratoryjne,
5)
zważyć puste naczynie miarowe,
6)
wlać do zważonego naczynia badaną ciecz,
7)
zmierzyć masę i objętość badanej cieczy,
8)
zmierzyć temperaturę badanej cieczy,
9)
zmierzyć wymiary ciała stałego i obliczyć jego objętość,
10)
zważyć bryłę ciała stałego,
11)
zapisać w zeszycie wyniki i wzory obliczeniowe,
12)
obliczyć gęstość cieczy i ciała stałego w g/cm
3
,
13)
przedstawić uzyskane wyniki w kg/m
3
,
14)
przeprowadzić serię pomiarów,
15)
wyznaczyć średnią arytmetyczną i niepewność standardową,
16)
wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w postaci tabeli,
17)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
18)
dokonać samooceny pracy,
19)
uporządkować stanowisko pracy,
20)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana ciecz i ciało stałe,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
–
naczynie miarowe,
–
waga laboratoryjna,
–
suwmiarka,
–
termometr,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
literatura.
Ćwiczenie 2
Dokonaj pomiaru gęstości nieregularnej bryły ciała stałego w oparciu o prawo
Archimedesa.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń i stosowania jednostek miar, umiejętność posługiwania się
tablicami fizycznymi, jakość wykonanych pomiarów (z uwzględnieniem powtarzalności),
właściwe określenie dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego
wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować bryłę ciała stałego i szkło laboratoryjne (w przypadku ciała porowatego
odczekać, aż ciecz wypełni pory ciała stałego),
5)
zmierzyć masę bryły w powietrzu i w wodzie,
6)
zmierzyć temperaturę wody,
7)
odczytać gęstość wody w określonej temperaturze z tablic fizycznych,
8)
zapisać w zeszycie wyniki i wzór obliczeniowy,
9)
obliczyć gęstość cieczy w jednostkach układu SI,
10)
wyznaczyć średnią arytmetyczną i niepewność pomiaru,
11)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
12)
dokonać samooceny pracy,
13)
uporządkować stanowisko pracy,
14)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana bryła ciała stałego,
–
woda,
–
zlewka,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
–
termometr,
–
waga laboratoryjna,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
tablice fizyczne,
–
literatura.
Ćwiczenie 3
Przeprowadź laboratoryjne oznaczanie gęstości ciekłego produktu naftowego za pomocą
areometrów, zgodnie z normą PN-EN ISO 3675:2004 Ropa naftowa i ciekłe przetwory
naftowe. Laboratoryjne oznaczanie gęstości. Metoda z areometrem.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, umiejętność
posługiwania
się
normami,
jakość
wykonanych
pomiarów
(z
uwzględnieniem
powtarzalności), właściwe określenie dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość
zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci
sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej i normy,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badaną ciecz i szkło laboratoryjne,
5)
wlać badaną ciecz do cylindra areometrycznego,
6)
zanotować temperaturę cieczy,
7)
zanurzyć odpowiedni areometr w cieczy,
8)
usunąć z powierzchni cieczy pęcherzyki,
9)
odczytać wskazanie areometru z odpowiednią dokładnością,
10)
odczytać ponownie temperaturę badanej próbki,
11)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
12)
dokonać samooceny pracy,
13)
uporządkować stanowisko pracy,
14)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana ciecz,
–
cylinder do pomiarów areometrycznych,
–
areometry,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
–
bagietka,
–
bibuła,
–
łaźnia o stałej temperaturze,
–
termometr,
–
norma PN-EN ISO 3675:2004,
–
zeszyt,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
5.4. Pomiar lepkości płynów
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj pomiaru lepkości kinematycznej cieczy w określonej temperaturze
z zastosowaniem lepkościomierza kapilarnego. Określ dokładność przeprowadzonego
pomiaru. Wyniki podaj w m
2
/s i w stokesach. Znając gęstość badanej cieczy, oblicz jej
lepkość dynamiczną.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń oraz stosowania i przeliczania jednostek miar, jakość wykonanych
pomiarów (z uwzględnieniem powtarzalności), właściwe określenie dokładności wykonanych
pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania
wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badaną ciecz i szkło laboratoryjne,
5)
dobrać odpowiedni lepkościomierz kapilarny,
6)
wlać badaną ciecz do lepkościomierza,
7)
ustabilizować temperaturę łaźni olejowej,
8)
zassać próbkę cieczy do odpowiedniego poziomu,
9)
zmierzyć czas swobodnego przepływu cieczy przez oznakowany zbiornik pomiarowy,
10)
pomiar powtórzyć kilkakrotnie,
11)
przeprowadzić obliczenia lepkości kinematycznej,
12)
wyniki pracy przedstawić w postaci tabeli,
13)
obliczyć średnią arytmetyczną i niepewność standardową,
14)
wyniki pomiaru przedstawić w m
2
/s i w stokesach,
15)
przeliczyć lepkość kinematyczną na lepkość dynamiczną,
16)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
17)
dokonać samooceny pracy,
18)
uporządkować stanowisko pracy,
19)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana ciecz,
–
termostatowana łaźnia olejowa,
–
lepkościomierze kapilarne,
–
termometr,
–
sekundomierz,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
literatura.
Ćwiczenie 2
Dokonaj pomiaru lepkości dynamicznej cieczy za pomocą lepkościomierza Höpplera
w kilku określonych temperaturach. Sporządź wykres zależności uzyskanych wyników od
temperatury.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń i stosowania jednostek miar, jakość wykonanych pomiarów
(z uwzględnieniem
powtarzalności),
właściwe
określenie
dokładności
wykonanych
pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego wyniku pomiaru, poprawne przedstawienie
wyników
w postaci
wykresu,
interpretację
uzyskanych
rezultatów
oraz
sposób
zaprezentowania wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badaną ciecz i aparat,
5)
wlać badaną ciecz do rurki pomiarowej i umieścić w niej odpowiednią kulkę,
6)
ustabilizować temperaturę pomiaru,
7)
ustawić przyrząd w odpowiednim położeniu,
8)
zmierzyć czas opadania kulki na odcinku pomiarowym,
9)
powtórzyć pomiar kilkakrotnie dla każdej zaplanowanej temperatury,
10)
zapisać w zeszycie wzór obliczeniowy i dane wyjściowe (gęstość kulki i cieczy, stałą K),
11)
przeprowadzić obliczenia,
12)
wyniki pomiaru przedstawić w postaci tabeli,
13)
obliczyć średnie arytmetyczne i odchylenia standardowe,
14)
sporządzić wykres zależności średnich wyników pomiaru lepkości dynamicznej
od temperatury pomiaru – zinterpretować wyniki pomiarów,
15)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
16)
dokonać samooceny pracy,
17)
uporządkować stanowisko pracy,
18)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badana ciecz,
–
lepkościomierz Höpplera,
–
sekundomierz,
–
termometr,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
5.5. Pomiar temperatury zapłonu i palenia
5.5.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj pomiar temperatury zapłonu i palenia oleju za pomocą aparatu Marcussona.
Uzyskane wyniki przedstaw w stopniach Celsjusza i w kelwinach.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
stosowania i przeliczania jednostek miar, umiejętność posługiwania się tablicami fizycznymi,
jakość wykonanych pomiarów (z uwzględnieniem powtarzalności), właściwe określenie
dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz
sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badany olej i aparat Marcussona,
5)
wlać badany olej do metalowego tygla,
6)
zmierzyć ciśnienie atmosferyczne,
7)
zanurzyć termometr w badanym oleju,
8)
ustawić odpowiednią prędkość ogrzewania,
9)
zapalić palnik gazowy, po osiągnięciu temperatury niższej o ok. 30
o
C od przewidywanej,
10)
przesuwać palnik jednostajnym ruchem nad powierzchnią oleju co 1
o
C,
11)
zanotować najniższą temperaturę, w której nastąpiło zapalenie par oleju z nieznacznym
wybuchem – temperaturę zapłonu,
12)
zanotować najniższą temperaturę, w której pary oleju po oddaleniu palnika palą się przez
co najmniej 5 s – temperaturę palenia,
13)
powtórzyć pomiar kilkakrotnie,
14)
wyniki pomiarów przedstawić w stopniach Celsjusza i w kelwinach,
15)
uwzględnić poprawki na wskazania termometru (w zależności od ciśnienia
atmosferycznego),
16)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
17)
dokonać samooceny pracy,
18)
uporządkować stanowisko pracy,
19)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badany olej,
–
aparat Marcussona,
–
palnik gazowy,
–
termometr,
–
barometr,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
tablice fizyczne,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
5.6. Pomiar współczynnika załamania światła
5.6.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyznacz współczynnik załamania światła kilku ciekłych substancji organicznych
w temperaturze 20
±
1
o
C. Wyznacz kąty graniczne dla tych substancji na podstawie średnich
współczynników załamania światła.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania
obliczeń,
jakość
wykonanych
pomiarów
(z
uwzględnieniem
powtarzalności), właściwe określenie dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość
zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci
sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować badane substancje i refraktometr,
5)
przemyć pryzmaty refraktometru alkoholem etylowym,
6)
sprawdzić dokładność przyrządu za pomocą wody destylowanej,
7)
ustabilizować temperaturę pomiaru,
8)
nanieść za pomocą pipety kilka kropli substancji na dolny pryzmat,
9)
zacisnąć pryzmaty refraktometru,
10)
zapewnić odpowiednie oświetlenie pola obserwacyjnego,
11)
ustawić okular tak, aby zobaczyć ostry obraz krzyża i wyraźną linię rozgraniczającą
półkola jasne i ciemne,
12)
ustawić linię graniczną na środku skrzyżowanych linii,
13)
odczytać wskazania przyrządu,
14)
pomiary przeprowadzić w analogiczny sposób kilkakrotnie dla wszystkich badanych
substancji w temperaturze 20
±
1
o
C,
15)
obliczyć kąty graniczne dla badanych substancji,
16)
wyniki pomiarów zestawić w tabeli,
17)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
18)
dokonać samooceny pracy,
19)
uporządkować stanowisko pracy,
20)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Substancja
Współczynnik
załamania światła
Ś
rednia wartość
współczynnika
załamania światła
Kąt graniczny
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
badane substancje,
–
refraktometr Abbego,
–
termostat,
–
ź
ródło światła,
–
woda destylowana,
–
alkohol etylowy,
–
bibuła,
–
pipeta,
–
termometr,
–
kalkulator,
–
zeszyt,
–
literatura.
Ćwiczenie 2
Wyznacz stężenie roztworu chlorku sodu na podstawie zmierzonego współczynnika
załamania światła.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń i stosowania jednostek miar, umiejętność posługiwania się
arkuszem kalkulacyjnym Excel, jakość wykonanych pomiarów (z uwzględnieniem
powtarzalności), właściwe określenie dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość
zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci
sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować kilka roztworów chlorku sodu o znanym stężeniu,
5)
przygotować badany roztwór i refraktometr,
6)
wyznaczyć współczynnik załamania światła dla wody destylowanej i kilku roztworów
chlorku sodu o znanym stężeniu,
7)
wyznaczyć współczynnik załamania światła dla badanego roztworu (jak w ćwiczeniu 1),
8)
pomiary przeprowadzić w analogiczny sposób dla wszystkich badanych roztworów
w temperaturze 20
±
1
o
C,
9)
sporządzić wykres zależności współczynnika załamania światła od stężenia roztworu
(krzywą wzorcową) za pomocą arkusza kalkulacyjnego Excel – zadeklarować regresję
liniową,
10)
wyznaczyć stężenie badanego roztworu z równania prostej,
11)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
12)
dokonać samooceny pracy,
13)
uporządkować stanowisko pracy,
14)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
chlorek sodu,
–
refraktometr Abbego,
–
termostat,
–
ź
ródło światła,
–
woda destylowana,
–
alkohol etylowy,
–
bibuła,
–
pipeta,
–
termometr,
–
kolbki miarowe,
–
naczynka wagowe,
–
lejek,
–
waga laboratoryjna,
–
arkusz kalkulacyjny Excel,
–
zeszyt,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
5.7. Pomiar kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji światła
5.7.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ zawartość sacharozy w roztworze za pomocą polarymetru.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel powinien omówić zakres i sposób wykonania
ć
wiczenia, z uwzględnieniem przepisów bhp. Uczniowie pracują w grupach 2-osobowych pod
kierunkiem nauczyciela. Nauczyciel zwraca szczególną uwagę na racjonalne wykorzystanie
substancji, szkła laboratoryjnego i aparatury pomiarowej, samodzielność i staranność
wykonywania prac laboratoryjnych oraz na porządek na stanowisku pracy.
Przy ocenie pracy uczniów nauczyciel powinien zwrócić uwagę na sposób
przeprowadzenia pomiarów i zorganizowania stanowiska pracy laboratoryjnej, poprawność
przeprowadzania obliczeń, umiejętność posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym Excel,
jakość wykonanych pomiarów (z uwzględnieniem powtarzalności), właściwe określenie
dokładności wykonanych pomiarów, prawidłowość zapisu końcowego wyniku pomiaru oraz
sposób zaprezentowania wyników pracy w postaci sprawozdania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
3)
zaplanować przebieg ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
4)
przygotować refraktometr i badany roztwór sacharozy o nieznanym stężeniu,
5)
przygotować kilka roztworów wzorcowych sacharozy o znanym stężeniu,
6)
napełnić rurkę polarymetryczną wodą destylowaną,
7)
odczytać wartość kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji światła (α),
8)
napełnić rurkę roztworem wzorcowym i odczytać kąt α,
9)
dla każdego roztworu wzorcowego i badanego dokonać kilkakrotnie pomiarów, po
uprzednim rozregulowaniu układu,
10)
obliczyć średnie wartości kąta α,
11)
sporządzić wykres zależności kąta α od stężenia roztworu (krzywą wzorcową) za pomocą
arkusza kalkulacyjnego Excel – zadeklarować regresję liniową,
12)
wyznaczyć stężenie badanego roztworu z równania prostej,
13)
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
14)
dokonać samooceny pracy,
15)
uporządkować stanowisko pracy,
16)
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenia laboratoryjne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
instrukcja stanowiskowa,
–
polarymetr,
–
badany roztwór,
–
sacharoza,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
–
woda destylowana,
–
kolbki miarowe,
–
naczynka wagowe,
–
lejek,
–
waga laboratoryjna,
–
komputer,
–
arkusz kalkulacyjny Excel,
–
zeszyt,
–
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Badanie właściwości
fizycznych substancji”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
–
zadania 1–5, 7–14, 17–20 są z poziomu podstawowego,
–
zadania 6, 15, 16 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,
−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 14 zadań z poziomu podstawowego,
−
dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej jednego z poziomu
ponadpodstawowego,
−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej dwóch z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. d, 3. d, 4. a, 5. c, 6. c, 7. a, 8. b, 9. a, 10. c, 11. a, 12.
d, 13. c, 14. a, 15. c, 16. d, 17. d, 18. b, 19. b, 20. a.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
Zdefiniować pomiar pośredni
A
P
b
2
Wskazać jednostki podstawowe układu SI
B
P
d
3
Przeliczyć jednostki miar układu SI
B
P
d
4
Zidentyfikować przyczynę błędu nadmiernego
A
P
a
5
Rozróżnić metody szacowania niepewności
standardowej
B
P
c
6
Rozwiązać zadanie – obliczyć odchylenie
standardowe
C
PP
c
7
Rozróżnić prawidłowo i nieprawidłowo zapisane
wyniki pomiarów
B
P
a
8
Zidentyfikować najniższą temperaturę w skali
bezwzględnej
A
P
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
9
Wskazać najdokładniejszy termometr
A
P
a
10 Nazwać proces odwrotny do parowania
A
P
c
11
Zidentyfikować charakterystyczny punkt w skali
Kelvina
A
P
a
12 Wskazać jednostkę gęstości w układzie SI
A
P
d
13 Obliczyć gęstość ciała stałego
B
P
c
14 Rozróżnić rodzaje lepkościomierzy
B
P
a
15 Obliczyć lepkość kinematyczną cieczy
C
PP
c
16
Porównać lepkość kinematyczną cieczy
przedstawioną w różnych jednostkach miar
C
PP
d
17
Wskazać właściwy rodzaj tygla do oznaczania
określonej temperatury zapłonu
B
P
d
18
Zidentyfikować przyrząd do pomiaru
współczynnika załamania światła
A
P
b
19 Zdefiniować kąt graniczny
A
P
b
20
Nazwać zjawisko zachodzące w rurce
polarymetrycznej
A
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij uczniom samodzielność podczas rozwiązywania testu.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wyjaśnij wszelkie wątpliwości.
8.
Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych wraz z kartami odpowiedzi.
9.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test (45 minut).
10.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
11.
Zbierz i sprawdź karty z udzielonymi odpowiedziami.
12.
Dokonaj analizy wyników testu.
13.
Wyselekcjonuj zadania, które sprawiły uczniom największe trudności.
14.
Ustal przyczyny słabiej ukształtowanych umiejętności uczniów.
15.
Wyciągnij wnioski do dalszej pracy dydaktycznej.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
5.
Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
6.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
7.
Niektóre zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać
przed wskazaniem poprawnego wyniku. Możesz skorzystać z kalkulatora.
8.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
10.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Materiały dla ucznia:
−−−−
instrukcja,
−−−−
zestaw zadań testowych,
−−−−
karta odpowiedzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
W pomiarze pośrednim wynik
a)
odczytuje się bezpośrednio ze wskazań przyrządu pomiarowego.
b)
oblicza się na podstawie wartości pośrednich.
c)
odnosi się do wielkości wzorcowej.
d)
odnosi się do tej samej wielkości uzyskanej za pomocą innego przyrządu.
2.
Jednostkami podstawowymi układu SI są
a)
metr, stopień Celsjusza, mol, kandela.
b)
wat, kilogram, amper, metr.
c)
kelwin, kilogram, sekunda, wat.
d)
kandela, sekunda, kelwin, mol.
3.
Po przeliczeniu, 250
µ
m wynosi
a)
0,0025 m.
b)
0,0025 cm.
c)
0,025 m.
d)
0,025 cm.
4.
Najbardziej prawdopodobną przyczyną wystąpienia błędu nadmiernego w serii pomiarów
jest
a)
pomyłka w obliczeniach.
b)
niewłaściwie skalibrowany przyrząd pomiarowy.
c)
nieznaczne wahanie temperatury w otoczeniu przyrządu pomiarowego.
d)
nieznaczne wahanie ciśnienia w otoczeniu przyrządu pomiarowego.
5.
W przypadku, gdy dostępny jest tylko jeden wynik pomiaru
a)
nie można oszacować niepewności standardowej.
b)
można oszacować niepewność standardową metodą typu A.
c)
można oszacować niepewność standardową metodą typu B.
d)
można oszacować niepewność standardową metodą typu A i typu B.
6.
Odchylenie standardowe serii pomiarów: 10 s, 12 s, 11 s, 10 s, 11 s wynosi ok.
a)
0,29.
b)
0,33.
c)
0,37.
d)
b) 0,41.
7.
Przykładem prawidłowego zapisu masy substancji, zmierzonej w serii pomiarów, jest
a)
100,0516(0,0043) g.
b)
100,0516 g.
c)
100,051(0,0043) g.
d)
100,05165(0,00431) g.
8.
Najniższą temperaturą w skali bezwzględnej jest
a)
0
o
C.
b)
0 K.
c)
-100
o
C.
d)
-100 K.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
9.
W praktyce do cechowania innych termometrów najczęściej stosuje się
a)
termometr gazowy.
b)
termometr rtęciowy.
c)
termometr alkoholowy.
d)
termoparę.
10.
Procesem odwrotnym do parowania jest
a)
topnienie.
b)
krzepnięcie.
c)
skraplanie.
d)
resublimacja.
11.
Temperatura 273,15 K odpowiada temperaturze
a)
topnienia lodu.
b)
parowania wody.
c)
wrzenia wody.
d)
skraplania pary wodnej.
12.
Jednostką gęstości w układzie SI jest
a)
cm
2
/g.
b)
cm
3
/g.
c)
kg/m
2
.
d)
kg/m
3
.
13.
Jeśli masa ciała stałego w powietrzu wynosi 12 g, a w wodzie 4 g, to jego gęstość (przy
założeniu, że gęstość wody wynosi 1 g/cm
3
) wynosi
a)
0,5 g/cm
3
.
b)
1 g/cm
3
.
c)
1,5 g/cm
3
.
d)
2,5 g/cm
3
.
14.
Do lepkościomierzy rotacyjnych zalicza się
a)
lepkościomierz Brookfielda.
b)
lepkościomierz Ostwalda.
c)
lepkościomierz Ubbelohde’a.
d)
lepkościomierz Cannon-Fenske’go.
15.
Lepkość kinematyczna płynu o gęstości 13 g/cm
3
i lepkości dynamicznej 3,9 kg/m
⋅
s
wynosi
a)
0,03 St.
b)
0,3 St.
c)
3 St.
d)
3,33 St.
16.
Spośród przedstawionych cieczy: A (
ν
= 0,25 m
2
/s), B (
ν
= 2,5 St), C (
ν
= 250 cm
2
/s)
i D (
ν
= 2500 cSt), największą lepkością kinematyczną w tych samych warunkach
termicznych, charakteryzuje się
a)
ciecz D.
b)
ciecz C.
c)
ciecz B.
d)
ciecz A.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
17.
Substancję o temperaturze zapłonu ok. 15
o
C można badać za pomocą tygla
a)
Clevelanda.
b)
Marcussona.
c)
Martena-Pensky’ego.
d)
Abela-Pensky’ego.
18.
Do pomiaru współczynnika załamania światła stosuje się
a)
reometry.
b)
refraktometry.
c)
rotametry.
d)
areometry.
19.
Gdy promień światła biegnie z ośrodka optycznie gęstszego do optycznie rzadszego,
to kątem granicznym jest
a)
kąt załamania, któremu odpowiada kąt padania równy 90
o
.
b)
kąt padania, któremu odpowiada kąt załamania równy 90
o
.
c)
kąt odbicia, któremu odpowiada kąt padania równy 90
o
.
d)
kąt padania, któremu odpowiada kąt odbicia równy 90
o
.
20.
W rurce polarymetrycznej, napełnionej roztworem substancji optycznie czynnej zachodzi
a)
skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła.
b)
polaryzacja światła.
c)
odbicie światła.
d)
załamanie światła.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ............................................................................................................................
Badanie właściwości fizycznych substancji
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Test 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Badanie właściwości
fizycznych substancji”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
–
zadania 1–9, 11, 13, 15–17, 19, 20 są z poziomu podstawowego,
–
zadania 10, 12, 14, 18 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,
−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 14 zadań z poziomu podstawowego,
−
dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej jednego z poziomu
ponadpodstawowego,
−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej trzech z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. a, 3. b, 4. d, 5. c, 6. c, 7. d, 8. b, 9. a, 10. b, 11. b,
12. b, 13. d, 14. d, 15. c, 16. a, 17. b, 18. d, 19. a, 20. d.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
Wskazać wielkości fizyczne zmierzone metodą
bezpośrednią
A
P
d
2
Zdefiniować wielkość fizyczną
A
P
a
3
Przeliczyć jednostki miar w układzie SI
B
P
b
4
Zdefiniować błędy statystyczne
A
P
d
5
Obliczyć średnią arytmetyczną
B
P
c
6
Rozróżnić metody stosowane do szacowania
niepewności pomiarów
B
P
c
7
Przeliczyć temperaturę podaną w
o
C na kelwiny
B
P
d
8
Zidentyfikować przejście fazowe
A
P
b
9
Zidentyfikować temperaturę topnienia
A
P
a
10 Rozwiązać zadanie – obliczyć gęstość cieczy
C
PP
b
11
Zidentyfikować przyrządy stosowane do pomiaru
gęstości
A
P
b
12 Obliczyć gęstość cieczy
C
PP
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
13
Przeliczyć jednostki lepkości układu SI na
powszechnie stosowane jednostki
B
P
d
14
Rozwiązać zadanie – porównać lepkości wyrażone
w różnych jednostkach
C
PP
d
15 Wskazać określony rodzaj lepkościomierza
A
P
c
16
Zidentyfikować określony rodzaj tygla do pomiaru
temperatury zapłonu
A
P
a
17
Zdefiniować bezwzględny współczynnik załamania
ś
wiatła
A
P
b
18
Rozwiązać zadanie – obliczyć współczynnik
załamania światła
C
PP
d
19 Scharakteryzować metodę polarymetrii
A
P
a
20 Wskazać substancję nieczynną optycznie
A
P
d
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij uczniom samodzielność podczas rozwiązywania testu.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wyjaśnij wszelkie wątpliwości.
8.
Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych wraz z kartami odpowiedzi.
9.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test (45 minut).
10.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
11.
Zbierz i sprawdź karty z udzielonymi odpowiedziami.
12.
Dokonaj analizy wyników testu.
13.
Wyselekcjonuj zadania, które sprawiły uczniom największe trudności.
14.
Ustal przyczyny słabiej ukształtowanych umiejętności uczniów.
15.
Wyciągnij wnioski do dalszej pracy dydaktycznej.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
5.
Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
6.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
7.
Niektóre zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać
przed wskazaniem poprawnego wyniku. Możesz skorzystać z kalkulatora.
8.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
10.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Materiały dla ucznia:
−−−−
instrukcja,
−−−−
zestaw zadań testowych,
−−−−
karta odpowiedzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Metodą bezpośrednią można dokonać pomiaru
a)
masy i gęstości.
b)
gęstości i temperatury.
c)
temperatury i lepkości.
d)
masy i czasu.
2.
Wielkościami fizycznymi nazywa się cechy zjawiska lub obiektu
a)
które można zmierzyć i przedstawić liczbowo.
b)
które można zmierzyć, ale nie można przedstawić liczbowo.
c)
których nie można zmierzyć, ale można przedstawić liczbowo.
d)
których nie można zmierzyć, ani przedstawić liczbowo.
3.
Po przeliczeniu, 1 kilometr wynosi
a)
10
9
nm.
b)
10
9
µ
m.
c)
10
6
nm.
d)
10
6
µ
m.
4.
Błędami statystycznymi nazywa się
a)
błędy systematyczne.
b)
błędy nadmierne.
c)
błędy grube.
d)
błędy przypadkowe.
5.
Ś
rednia arytmetyczna serii pomiarów: 9 s, 12 s, 10 s, 11 s, 13 s wynosi
a)
9 s.
b)
10 s.
c)
11 s.
d)
12 s.
6.
Do oszacowania niepewności pomiarowej typu B nie wykorzystuje się
a)
specyfikacji przyrządu.
b)
naukowego osądu obserwatora.
c)
analizy statystycznej serii pomiarów.
d)
wyników badań dla materiału odniesienia.
7.
Temperatura 77
o
C to ok.
a)
196,15 K.
b)
273,15 K.
c)
292,15 K.
d)
350,15 K.
8.
Przejście fazy stałej w fazę gazową nazywane jest
a)
kondensacją.
b)
sublimacją.
c)
krzepnięciem.
d)
parowaniem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
9.
Temperatura topnienia jest teoretycznie równa temperaturze
a)
krzepnięcia.
b)
wrzenia.
c)
kondensacji.
d)
sublimacji.
10.
Jeśli masa ciała stałego w powietrzu wynosi 24 g, w wodzie 16 g, a w badanej cieczy
12 g, to gęstość tej cieczy (przy założeniu, że gęstość wody wynosi 1 g/cm
3
) wynosi
a)
2 g/cm
3
.
b)
1,5 g/cm
3
.
c)
1 g/cm
3
.
d)
0,5 g/cm
3
.
11.
Do pomiaru gęstości nie stosuje się
a)
piknometru.
b)
ebuliometru.
c)
areometru.
d)
wagi hydrostatycznej.
12.
Gęstość substancji o masie 0,32 kg i objętości 80 cm
3
wynosi
a)
40 g/cm
3
.
b)
4 g/cm
3
.
c)
0,4 kg/m
3
.
d)
40 kg/m
3
.
13.
Lepkość dynamiczna 12,5 kg/m
⋅
s odpowiada lepkości
a)
15,0 P.
b)
12,5 P.
c)
1,5 P.
d)
1,25 P.
14.
Wartości lepkości kinematycznej przedstawiono rosnąco od najmniejszej do największej
w szeregu:
a)
0,12 m
2
/s; 1,2 cm
2
/s; 120 St;1200 cSt.
b)
1,2 cm
2
/s; 0,12 m
2
/s; 1200 cSt; 120 St.
c)
0,12 m
2
/s; 120 St; 1,2 cm
2
/s; 1200 cSt.
d)
1,2 cm
2
/s; 1200 cSt; 120 St; 0,12 m
2
/s.
15.
Prędkość opadania kulki w badanej cieczy pod wpływem siły ciężkości jest miarą
lepkości w lepkościomierzu
a)
Ubbelohde’a.
b)
Brookfield’a.
c)
Hıpplera.
d)
Englera.
16.
Pomiaru temperatury zapłonu w tyglu zamkniętym nie dokonuje się metodą
a)
Marcussona.
b)
Martensa-Pensky’ego.
c)
Abela-Pensky,ego.
d)
TAG.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
17.
Bezwzględny współczynnik załamania światła to
a)
stosunek prędkości światła w powietrzu do prędkości światła w badanym ośrodku.
b)
stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w badanym ośrodku.
c)
stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w powietrzu.
d)
stosunek prędkości światła w badanym ośrodku do prędkości światła w powietrzu.
18.
Jeśli kąt padania
α
wynosi 30
o
, a kąt załamania
β
wynosi 60
o
to, zgodnie z prawem
Snelliusa, względny współczynnik załamania światła wynosi w przybliżeniu
a)
1,28.
b)
0,98.
c)
0,78.
d)
0,58.
19.
Metodę polarymetrii stosuje się do określania stężenia roztworów
a)
substancji optycznie czynnych w nieaktywnych optycznie rozpuszczalnikach.
b)
substancji optycznie czynnych w aktywnych optycznie rozpuszczalnikach.
c)
substancji optycznie nieczynnych w nieaktywnych optycznie rozpuszczalnikach.
d)
substancji optycznie nieczynnych w aktywnych optycznie rozpuszczalnikach.
20.
Zdolności skręcania płaszczyzny polaryzacji światła nie posiada
a)
laktoza.
b)
fruktoza.
c)
glukoza.
d)
eikozan.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ............................................................................................................................
Badanie właściwości fizycznych substancji
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
7. LITERATURA
1.
Atkins P.W.: Chemia fizyczna. PWN, Warszawa 2002
2.
Buchnowski H., Ufnalski W.: Gazy, ciecze, płyny. WNT, Warszawa 1994
3.
Buchnowski H., Ufnalski W.: Podstawy termodynamiki. WNT, Warszawa 1994
4.
Buchnowski H., Ufnalski W.: Roztwory. WNT, Warszawa 1995
5.
Karpiński W.: Chemia fizyczna dla techników. WSiP, Warszawa 1994
6.
Klepaczko-Filipiak B., Jakubiak Z., Wulkiewicz U.: Badania chemiczne. Technika pracy
laboratoryjnej. WSiP, Warszawa 1993
7.
Klepaczko-Filipiak B., Jakubiak Z ., Wulkiewicz U.: Badania chemiczne. Pomiary
wielkości fizycznych substancji. WSiP, Warszawa 1999
8.
Koszmider A., Miszewska-Pawlak H.: Chemia. Przewodnik metodyczny szkoły
ponadgimnazjalne. PWN, Warszawa 2003
9.
Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. WNT, Warszawa 2004
10.
Modzelewski M., Woliński J.: Pracownia chemiczna. Technika laboratoryjna. WSiP,
Warszawa 1999
11.
Nędzyński L.: Ćwiczenia z chemii fizycznej dla techników chemicznych. WSiP,
Warszawa 1990
12.
Szydłowski H.: Niepewności w pomiarach. Międzynarodowe standardy w praktyce.
Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2001
13.
Taylor J.R.: Wstęp do analizy błędu pomiarowego. PWN, Warszawa 1995
14.
Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik GUM, 1999
Normy
14.
PN-EN ISO 3838:2005 – Ropa naftowa i ciekłe lub stałe przetwory naftowe. Oznaczanie
gęstości lub gęstości względnej – Metody z użyciem piknometru z korkiem kapilarnym
i piknometru dwukapilarnego z podziałką.
15.
PN-EN ISO 3675:2004 – Ropa naftowa i ciekłe przetwory naftowe. Laboratoryjne
oznaczanie gęstości. Metoda z areometrem.
16.
PN-EN ISO 3104:2004 – Przetwory naftowe. Ciecze przezroczyste i nieprzezroczyste.
Oznaczanie lepkości kinematycznej i obliczanie lepkości dynamicznej.