operator urzadzen przemyslu chemicznego 815[01] o1 03 n

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jarosław Molenda

Stosowanie reakcji chemicznych w procesach
przemysłowych 815[01].O1.03

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr Urszula Ciosk-Rawluk
dr inż. Rafał Bator

Opracowanie redakcyjne:
dr inż. Jarosław Molenda

Konsultacja:
mgr inż. Halina Bielecka

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 815[01].O1.03
Stosowanie reakcji chemicznych w procesach przemysłowych, zawartego w programie
nauczania dla zawodu operator urządzeń przemysłu chemicznego.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Przykładowe scenariusze zajęć

Ćwiczenia

5.1.

Typy reakcji chemicznych w chemii nieorganicznej i organicznej

5.1.1.

wiczenia

5.2.

Stechiometryczny opis rzeczywistych przemian chemicznych, wydajność
reakcji

5.2.1.

wiczenia

5.3.

Efekty energetyczne towarzyszące reakcjom chemicznym, reakcje
egzotermiczne i endotermiczne

5.3.1.

wiczenia

5.4.

Szybkość reakcji chemicznej. Wpływ stężenia i temperatury na szybkość
reakcji

5.4.1.

wiczenia

5.5.

Katalizatory reakcji chemicznych. Kataliza w układzie jednorodnym
i niejednorodnym

5.5.1.

wiczenia

5.6.

Reakcje nieodwracalne i odwracalne oraz równowaga reakcji chemicznej 22
5.6.1.

wiczenia

5.7.

Reguła Le Chateliera i Brauna. Wpływ zmian stężenia, ciśnienia
i temperatury na stan równowagi chemicznej

5.7.1.

wiczenia

5.8.

Procesy zachodzące z wymianą elektronów

5.8.1.

wiczenia

5.9.

Praktyczne znaczenie reakcji red-ox

5.9.1.

wiczenia

5.10.

Szereg elektrochemiczny metali

5.10.1.

wiczenia

5.11.

Ogniwa galwaniczne jako źródła prądu

5.11.1.

wiczenia

5.12.

Korozja elektrochemiczna metali i sposoby ochrony przeciwkorozyjnej

5.12.1.

wiczenia

5.13.

Przemiany zachodzące w elektrolicie pod wpływem przepływającego
prądu elektrycznego

5.13.1.

wiczenia

5.14.

Praktyczne zastosowania procesu elektrolizy

5.14.1.

wiczenia

Ewaluacja osiągnięć ucznia

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie

operator urządzeń przemysłu

chemicznego:

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć już ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas pracy
z poradnikiem,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

przykładowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania–
uczenia oraz środkami dydaktycznymi,

−

ewaluację osiągnięć ucznia, przykładowe narzędzie pomiaru dydaktycznego,

−

literaturę uzupełniającą.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania.

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 poradnika
do nich adresowanego.

Podczas realizacji poszczególnych rozdziałów wskazanym jest zwrócenie uwagi na

następujące elementy:

−

materiał nauczania – w miarę możliwości uczniowie powinni przeanalizować
samodzielnie,

−

pytania sprawdzające mają wykazać, na ile uczeń opanował materiał teoretyczny i czy
jest przygotowany do wykonania ćwiczeń. W zależności od tematu można zalecić
uczniom samodzielne odpowiedzenie na pytania lub wspólne z całą grupą uczniów,
w formie dyskusji opracowanie odpowiedzi na pytania. Druga forma jest korzystniejsza,
ponieważ nauczyciel sterując dyskusją może uaktywniać wszystkich uczniów oraz
w trakcie dyskusji usuwać wszelkie wątpliwości,

−

dominującą rolę w kształtowaniu umiejętności oraz opanowaniu materiału spełniają
ć

wiczenia. W trakcie wykonywania ćwiczeń uczeń powinien zweryfikować wiedzę

teoretyczną oraz opanować nowe umiejętności. Przedstawiono dosyć obszerną
propozycję ćwiczeń wraz ze wskazówkami o sposobie ich przeprowadzenia,
uwzględniając różne możliwości ich realizacji w szkole. Nauczyciel decyduje, które
z zaproponowanych ćwiczeń jest w stanie zrealizować przy określonym zapleczu
technodydaktycznym szkoły. Prowadzący może również zrealizować ćwiczenia, które
sam opracował,

−

sprawdzian postępów stanowi podsumowanie rozdziału, zadaniem uczniów jest
udzielenie odpowiedzi na pytania w nim zawarte. Uczeń powinien samodzielnie czytając
zamieszczone w nim stwierdzenia potwierdzić lub zaprzeczyć opanowanie określonego
zakresu materiału. Jeżeli wystąpią zaprzeczenia, nauczyciel powinien do tych zagadnień
wrócić, sprawdzając czy braki w opanowaniu materiału są wynikiem niezrozumienia
przez ucznia tego zagadnienia, czy niewłaściwej postawy ucznia w trakcie nauczania. W
tym miejscu jest szczególnie ważna rola nauczyciela, gdyż od postawy nauczyciela,
sposobu prowadzenia zajęć zależy między innymi zainteresowanie ucznia. Uczeń
niezainteresowany materiałem nauczania, wykonywaniem ćwiczeń nie nabędzie w pełni

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

umiejętności założonych w jednostce modułowej. Należy rozbudzić wśród uczniów tak
zwaną „ciekawość wiedzy”. Potwierdzenie przez ucznia opanowania materiału nauczania
rozdziału może stanowić podstawę dla nauczyciela do sprawdzenia wiedzy i umiejętności
ucznia z tego zakresu. Nauczyciel realizując jednostkę modułową powinien zwracać
uwagę na predyspozycje ucznia, ocenić, czy uczeń ma większe uzdolnienia manualne,
czy może lepiej radzi sobie z rozwiązywaniem problemów teoretycznych,

−

testy zamieszczone w rozdziale Ewaluacja osiągnięć ucznia zawierają zadania z zakresu
całej jednostki modułowej i należy je wykorzystać do oceny uczniów, a wyniki osiągnięte
przez uczniów powinny stanowić podstawę do oceny pracy własnej nauczyciela
realizującego tę jednostkę modułową. Każdemu zadaniu testu przypisano określoną
liczbę możliwych do uzyskania punktów (0 lub 1 punkt). Ocena końcowa uzależniona
jest od ilości uzyskanych punktów. Nauczyciel może zastosować test według własnego
projektu oraz zaproponować własną skalę ocen. Należy pamiętać, żeby tak
przeprowadzić proces oceniania ucznia, aby umożliwić mu jak najpełniejsze wykazanie
swoich umiejętności.

815[01].O1

Fizykochemiczne podstawy

chemicznych procesów

przemysłowych

815[01].O1.02

Posługiwanie si

podstawowymi

poj

ciami fizykochemicznymi

815[01].O1.03

Stosowanie reakcji chemicznych

w procesach przemysłowych

815[01].O1.01

Stosowanie przepisów bezpiecze

stwa

i higieny pracy, ochrony

przeciwpo

arowej i ochrony

rodowiska

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

posługiwać się pojęciami z zakresu budowy materii: substancja prosta i złożona, atom,
cząsteczka, pierwiastek, związek chemiczny,

−

stosować podstawowe terminy chemiczne: reagent, substrat, produkt, reakcja chemiczna,
liczba atomowa, liczba masowa, elektron walencyjny, okres, grupa, prawo okresowości,
elektroujemność, wiązanie chemiczne, roztwór, rozpuszczalnik, substancja rozpuszczona,
rozpuszczalność,

−

zapisywać wzory związków chemicznych nieorganicznych i organicznych,

−

posługiwać się zasadami nazewnictwa związków nieorganicznych i organicznych,

−

zapisywać proste równania reakcji chemicznych zachodzących z udziałem związków
nieorganicznych i organicznych,

−

posługiwać się układem okresowym pierwiastków, wykresami, tabelami i tablicami
chemicznymi,

−

przeliczać jednostki miar najczęściej stosowanych wielkości: masy, objętości, gęstości,

−

posługiwać się pojęciami z zakresu ilościowego opisu materii: mol, masa molowa,
objętość molowa,

−

stosować podstawowe prawa chemiczne,

−

wykonywać podstawowe obliczenia stechiometryczne,

−

wyrażać koncentrację roztworu poprzez stężenie procentowe i molowe,

−

rozróżniać wiązania chemiczne występujące w różnych związkach chemicznych,

−

charakteryzować podstawowe grupy związków nieorganicznych: tlenki, wodorotlenki,
kwasy i sole,

−

wyjaśniać podobieństwa i różnice między pierwiastkami grup głównych układu
okresowego pierwiastków,

−

charakteryzować najważniejsze właściwości fizyczne i chemiczne wybranych
pierwiastków i ich związków,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu chemii organicznej: węglowodory
nasycone, węglowodory nienasycone, węglowodory aromatyczne, szereg homologiczny,
homolog, izomer, reakcja substytucji, addycji, eliminacji i polimeryzacji, grupa
funkcyjna,

−

przedstawiać za pomocą wzorów półstrukturalnych i strukturalnych budowę związków
organicznych,

−

charakteryzować właściwości podstawowych węglowodorów alifatycznych oraz
aromatycznych,

−

rozróżniać grupy funkcyjne w związkach chemicznych organicznych,

−

charakteryzować

właściwości

podstawowych

pochodnych

jednofunkcyjnych

węglowodorów: alkoholi, ketonów, aldehydów, kwasów organicznych i amin,

−

charakteryzować związki wielkocząsteczkowe,

−

określać praktyczne zastosowanie pierwiastków i związków chemicznych w gospodarce,
technice i życiu codziennym,

−

wykonywać proste doświadczenia chemiczne,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowe podczas
wykonywania doświadczeń chemicznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

scharakteryzować podstawowe typy reakcji chemicznych stosowane w procesach
wytwarzania produktów organicznych i nieorganicznych,

−

zastosować nazwy systematyczne i potoczne produktów przemysłu chemicznego,

−

określić warunki prowadzenia reakcji chemicznych stosowanych w procesach
wytwarzania produktów organicznych i nieorganicznych,

−

wykonać obliczenia stechiometryczne dla podstawowych przemian chemicznych
zachodzących w warunkach rzeczywistych,

−

obliczyć efekty energetyczne przemian chemicznych,

−

określić wpływ zmian temperatury, ciśnienia i stężenia na szybkość reakcji chemicznej,

−

scharakteryzować wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej,

−

uzasadnić konieczność stosowania katalizatorów i inhibitorów,

−

zapisać reakcje utleniania i redukcji z zastosowaniem bilansu elektronowego,

−

wyjaśnić podstawowe pojęcia z elektrochemii,

−

scharakteryzować proces korozji elektrochemicznej metali,

−

scharakteryzować przemiany zachodzące w elektrolicie pod wpływem przepływającego
prądu elektrycznego,

−

zapisać reakcje zachodzące w procesie elektrolizy,

−

wyszukać informacje w podręcznikach, tablicach chemicznych, czasopismach
i Internecie,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowe podczas
wykonywania doświadczeń chemicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca

…………………………………….………….

Modułowy program nauczania:

Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]

Moduł:

Fizykochemiczne podstawy chemicznych procesów
przemysłowych 815[01].O1

Jednostka modułowa:

Stosowanie reakcji chemicznych w procesach
przemysłowych 815[01].O1.03

Temat: Wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznych.

Cel ogólny: Pozyskanie wiedzy na temat roli katalizatorów reakcji chemicznych.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

zdefiniować pojęcie energii aktywacji,

−

scharakteryzować wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej,

−

scharakteryzować wpływ inhibitora na szybkość reakcji chemicznej,

−

uzasadnić konieczność stosowania katalizatorów i inhibitorów,

−

wskazać różnice pomiędzy katalizą homogeniczną i heterogeniczną,

−

podać przykładowe katalizatory reakcji chemicznych,

−

podać przykłady przemysłowych procesów chemicznych przebiegających z udziałem
katalizatorów.

Metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

wiczenie laboratoryjne.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

uczniowie pracują w grupach 2–3-osobowych.

Czas trwania zajęć: 2 godziny dydaktyczne.

Środki dydaktyczne

−

instrukcja stanowiskowa,

−

odczynniki chemiczne: roztwór nadtlenku wodoru, ditlenek manganu,

−

probówki laboratoryjne,

−

statyw na probówki,

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela.

Przebieg zajęć:
1.

Określenie tematu i celu zajęć.

Wyjaśnienie pojęć katalizator, inhibitor oraz określenie ich roli w reakcji chemicznej.

Przedstawienie przykładowych katalizatorów oraz omówienie wybranych reakcji
katalitycznych.

Podział grupy uczniów na zespoły oraz omówienie instrukcji stanowiskowej,
przedstawiającej sposób realizacji ćwiczeń laboratoryjnych.

Omówienie zasad bhp na stanowisku laboratoryjnym.

Praca uczniów w grupach:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zaplanowanie przebiegu ćwiczenia,

−

przygotowanie stanowiska pracy,

−

przygotowanie stosownych odczynników chemicznych oraz szkła laboratoryjnego,

−

przeprowadzenie reakcji katalitycznego rozkładu nadtlenku wodoru wobec ditlenku
manganu,

−

sporządzenie sprawozdania z doświadczenia,

−

uporządkowanie stanowiska pracy.

Zakończenie zajęć:

−

zaprezentowanie przez zespoły efektów realizacji ćwiczenia,

−

samoocena pracy uczniów,

−

analiza trudności, występujących podczas samodzielnego wykonywania ćwiczeń

Praca domowa
Odszukać w dostępnych źródłach informacje o rodzajach katalizatorów, wykorzystywanych
w przemysłowych procesach chemicznych, takich jak utwardzanie tłuszczów roślinnych,
trimeryzacja acetylenu, synteza amoniaku z pierwiastków.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

zadawanie pytań przez prowadzącego zajęcia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca

…………………………………….………….

Modułowy program nauczania:

Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]

Moduł:

Fizykochemiczne podstawy chemicznych procesów
przemysłowych 815[01].O1

Jednostka modułowa:

Stosowanie reakcji chemicznych w procesach
przemysłowych 815[01].O1.03

Temat: Bilansowanie reakcji red-ox.

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności doboru współczynników stechiometrycznych reakcji

red-ox metodą bilansu elektronowego.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

obliczać stopnie utlenienia,

−

identyfikować w reakcji chemicznej utleniacz oraz reduktor,

−

zapisywać reakcje połówkowe bilansu elektronowego,

−

dobierać współczynniki stechiometryczne reakcji red-ox zapisanych w formie jonowej,

−

dobierać współczynniki stechiometryczne reakcji red-ox zapisanych w formie
cząsteczkowej,

Metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

tekst przewodni,

−

wiczenie rachunkowe.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

uczniowie pracują w grupach 2–3-osobowych.

Czas trwania zajęć: 2 godziny dydaktyczne.

Środki dydaktyczne

−

zestawy ćwiczeń (reakcje chemiczne do zbilansowania),

−

instrukcja pracy.

Przebieg zajęć:
1.

Określenie tematu zajęć.

Wyjaśnienie uczniom tematu, szczegółowych celów kształcenia.

Zaznajomienie uczniów z zasadami doboru współczynników stechiometrycznych metodą
bilansu elektronowego oraz zademonstrowanie przykładowych bilansów.

Podział grupy uczniów na zespoły.

Omówienie zakresu i sposobu wykonania ćwiczeń rachunkowych w grupach –
zapoznanie z instrukcją wykonania ćwiczenia

Praca uczniów w grupach:

−

zaplanowanie przebiegu ćwiczenia,

−

przygotowanie stanowiska pracy (materiały piśmiennicze, zeszyt lub papier
biurowy),

−

ustalenie stopni utlenienia utleniacza i reduktora reakcji red-ox,

−

ustalenie reakcji połówkowych,

−

określenie mnożników stechiometrycznych przed utleniaczem i reduktorem,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

dobieranie współczynników stechiometrycznych w analizowanej reakcji chemicznej,

−

sprawdzenie poprawności dobranych współczynników,

−

sporządzenie zapisów z przeprowadzonego ćwiczenia.

Zakończenie zajęć:

−

zaprezentowanie przez zespoły efektów realizacji ćwiczenia,

−

samoocena pracy uczniów,

−

analiza trudności, występujących podczas samodzielnego wykonywania ćwiczeń.

Praca domowa
Dobrać współczynniki stechiometreyczne metodą bilansu elektronowego w podanych przez
nauczyciela reakcjach red-ox.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

zadawanie pytań przez prowadzącego zajęcia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ĆWICZENIA

5.1. Typy reakcji chemicznych w chemii nieorganicznej

i organicznej

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Otrzymaj octan etylu w warunkach laboratoryjnych w reakcji estryfikacji kwasu

octowego alkoholem etylowym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z przepisami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych, wykorzystywanych w doświadczeniu,

umieścić w kolbie kulistej substraty, tj. absolutny etanol oraz lodowaty kwas octowy
i dodać stężony kwas siarkowy(VI),

przeprowadzić przemianę chemiczną ogrzewając kolbę z mieszaniną reakcyjną pod
chłodnicą zwrotną,

wydzielić produkt reakcji i osuszyć go za pomocą bezwodnego siarczanu(VI) sodu,

napisać równanie reakcji chemicznej oraz określić jej typ,

odszukać i opisać właściwości fizykochemiczne produktu reakcji.

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

Poradnik chemika analityka,

−

kolba kulista – 1 szt.,

−

chłodnica zwrotna – 1 szt.,

−

łaźnia termostatyczna lub czasza grzewcza – 1 szt.,

−

rozdzielacz – 1 szt.,

−

odczynniki chemiczne: lodowaty kwas octowy, bezwodny (absolutny) alkohol etylowy,
siarczan(VI) sodu,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki, okulary),

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uwaga 1. Lodowaty kwas octowy posiada właściwości żrące.
Uwaga 2. Absolutny alkohol etylowy w wyniku spożycia lub inhalacji powoduje silne

zatrucia, a większej ilości zgon (dawka śmiertelna dla dorosłych wynosi 5–8 g/kg
masy ciała),

Ćwiczenie 2

Przeprowadź sulfonowanie toluenu w warunkach laboratoryjnych

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia może
być prowadzona jako zajęcia laboratoryjne w grupach. Należy zwrócić szczególna uwagę na
zasady pracy laboratoryjnej, w szczególności: na umiejętność zestawiania aparatury
chemicznej, wykonywania operacji jednostkowych takich jak dozowanie reagentów oraz
wydzielanie produktu, a także na bezpieczeństwo pracy ze stężonymi kwasami utleniającymi.
Ponadto należy zapoznać uczniów z zasadami poszukiwania danych fizykochemicznych
w dostępnych źródłach bibliograficznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z przepisami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji chemicznych, wykorzystywanych w doświadczeniu,

umieścić w kolbie kulistej toluen oraz stężony kwas siarkowy i przeprowadzić reakcję
ogrzewając mieszaninę reagentów, pod chłodnicą zwrotną,

wydzielić produkt reakcji przez sączenie,

napisać równanie reakcji chemicznej oraz określić jej typ,

scharakteryzować właściwości fizykochemiczne otrzymanego produktu,

odszukać właściwości fizykochemiczne produktu reakcji.

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

Poradnik chemika analityka,

−

kolba kulista – 1 szt.,

−

chłodnica zwrotna – 1 szt.,

−

łaźnia termostatyczna lub czasza grzewcza – 1 szt.,

−

zestaw do sączenia (kolba ssawkowa, lejek z sączkiem lub lejek Schote’a, pompka
wodna) – 1 kpl.,

−

odczynniki chemiczne: toluen, stężony kwas siarkowy(VI),

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki, okulary),

−

instrukcja stanowiskowa.

Uwaga. Stężony kwas siarkowy(VI) jest cieczą silnie żrącą i higroskopijną. Rozlany na skórę

powoduje silne, trudno gojące się oparzenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Przeprowadź reakcję cynku z kwasem solnym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia może
być prowadzona jako zajęcia laboratoryjne w grupach. Należy zwrócić szczególna uwagę na
zasady pracy laboratoryjnej, w tym na operacje z wykorzystaniem kwasów. Ponadto, należy
zwrócić uwagę na analizowanie i wyjaśnianie zachodzących zjawisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z przepisami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych, wykorzystywanych w doświadczeniu,

przeprowadzić reakcję chemiczną wrzucając kawałek taśmy cynkowej (lub pyłu
cynkowego) do probówki z kwasem solnym,

napisać równanie reakcji chemicznej i scharakteryzować otrzymane produkty,

określić typ reakcji chemicznej,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

Poradnik chemika analityka,

−

probówka laboratoryjna – 1 szt.,

−

odczynniki: cynk, kwas solny,

−

statyw na probówki,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki, okulary),

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Stechiometryczny opis rzeczywistych przemian chemicznych,

wydajność reakcji

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz wydajność procentową reakcji 15 g siarkowodoru z tlenem, podczas której

powstaje woda i 8,6 g siarki.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być realizowane jako
zajęcia rachunkowe w grupach. Nauczyciel może wykorzystać dla każdej z grup schemat
obliczeń stechiometrycznych, podstawiając inne dane lub wykorzystując inną spośród
omówionych reakcji chemicznych, przebiegającą podczas procesów przemysłowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać równanie reakcji chemicznej i dobrać współczynniki stechiometryczne,

odszukać stosowne wzory obliczeniowe,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Oblicz wydajność procentową reakcji 20 g siarczanu(VI) miedzi(II) z siarkowodorem,

podczas której powstaje 11,75 g siarczku miedzi(II).

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być realizowane jako
zajęcia rachunkowe. Nauczyciel może wykorzystać schemat obliczeń stechiometrycznych
podstawiając inne dane lub wykorzystując inna omówioną reakcję chemiczną, przebiegającą
podczas procesów przemysłowych. Należy zwrócić uwagę na prawidłowe wykorzystanie
zasad obliczeń stechiometrycznych, uwzględniających wydajność reakcji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać równanie reakcji chemicznej i dobrać współczynniki stechiometryczne,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

określić typ reakcji chemicznej,

odszukać stosowne wzory obliczeniowe,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

−

kalkulator.

Ćwiczenie 3

Oblicz ile procent zanieczyszczeń zawierał kamień wapienny, jeżeli podczas prażenia

100 kg tego minerału uzyskano 40 kg wapna palonego.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać równanie reakcji chemicznej i dobrać współczynniki stechiometryczne,

określić typ reakcji chemicznej,

odszukać stosowne wzory obliczeniowe,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

Poradnik dla ucznia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Efekty energetyczne towarzyszące reakcjom chemicznym,

reakcje egzotermiczne i endotermiczne

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz entalpię tworzenia tlenku węgla(II) w wyniku niepełnego spalania węgla,

przebiegającego zgodnie z równaniem:

2 C + O

→

2 CO

Znając entalpie spalania węgla i tlenku węgla:

−

C+ O

→

∆

H = -394 kJ

−

CO + ½ O

→

∆

H = -283 kJ

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być realizowane jako
zajęcia rachunkowe w grupach, przy czym każda z grup powinna pracować nad odmiennym
problemem rachunkowym w obrębie tego samego tematu. Nauczyciel może wykorzystać
analogiczny schemat obliczeń energetycznych, wykorzystując inną omówioną reakcję
chemiczną, przebiegającą podczas procesów przemysłowych. Ponadto, należy zwrócić uwagę
na umiejętność poszukiwania danych w tablicach chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

opracować sposób realizacji obliczeń na podstawie wniosków z prawa Hessa,

dokonać stosownych przekształceń reakcji spalania węgla i tlenku węgla,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

tablice chemiczne,

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Na podstawie wartości energii wiązań, odszukanych w tablicach chemicznych, oszacuj

entalpię reakcji, przebiegającej w fazie gazowej, zgodnie z równaniem:

+ O

→

2 NO

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być realizowane jako

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zajęcia rachunkowe w grupach, przy czym każda z grup powinna pracować nad odmiennym
problemem rachunkowym w obrębie tego samego tematu. Nauczyciel może wykorzystać
schemat obliczeń energetycznych, wykorzystując inną omówioną reakcję chemiczną,
przebiegającą podczas procesów przemysłowych. Ponadto należy zwrócić uwagę na
umiejętność poszukiwania danych w tablicach chemicznych, zawartych, np. w poradniku
chemika analityka.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

określić rodzaje wiązań, które są rozrywane, a następnie powstają w wyniku reakcji,

odszukać wartości energii odpowiednich wiązań,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

tablice chemiczne,

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Szybkość reakcji chemicznej. Wpływ stężenia i temperatury

na szybkość reakcji

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj wpływ rozdrobnienia i stanu powierzchni ciała stałego na szybkość reakcji

węglanu wapnia z kwasem solnym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako zajęcia laboratoryjne w grupach. Należy zwrócić szczególną
uwagę na zasady pracy laboratoryjnej, w tym na operacje z wykorzystaniem kwasów, a także
na analizowanie i wyjaśnianie zachodzących zjawisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

przygotować dwa, możliwie jednakowe, kawałki kredy, przy czym jeden z nich
rozdrobnić,

wsypać otrzymany proszek do jednej probówki, a do drugiej wrzucić nierozdrobnioną
kredę,

wlać jednakową ilość kwasu solnego do obu probówek, umieszczonych w statywach
laboratoryjnych,

zanotować obserwacje oraz zapisać równanie reakcji,

porównać otrzymane wyniki i zapisać wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówki – 2 szt,

−

statywy laboratoryjne wraz z uchwytami – 2 szt.,

−

odczynniki chemiczne: kreda (węglan wapnia), kwas solny,

−

materiały pomocnicze: bibuła filtracyjna oraz przyrząd do rozdrabniania kredy,

−

instrukcja stanowiskowa.

Uwaga. Kwas solny jest substancją żrącą i drażniąco oddziaływuje na układ oddechowy

człowieka.

Ćwiczenie 2

Zbadaj wpływu zmian temperatury na szybkość reakcji tiosiarczanu sodu (Na

)

z kwasem siarkowym(VI)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako zajęcia laboratoryjne w grupach. Należy zwrócić uwagę na
analizowanie i wyjaśnianie zachodzących zjawisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

przygotować łaźnie wodne (zlewki zawierające wodę destylowaną) i umieścić w nich
termometry,

przygotować dwa termostaty i umieścić w nich łaźnie wodne, trzecią łaźnię
z umieszczonym termometrem pozostawić w warunkach otoczenia,

uruchomić termostaty i podgrzać wodę w zlewkach do temperatury odpowiednio
w zlewce pierwszej o 10°C wyższej od temperatury otoczenia, a w zlewce drugiej o 20°C
wyższej od temperatury otoczenia,

wstawić do wszystkich trzech łaźni wodnych, po dwie próbówki zawierające: jedna
próbówka – roztwór kwasu siarkowego, druga probówka – wodny roztwór
tiosiarczanu(VI) sodu,

przenieść, po 15 minutowym termostatowaniu do probówki z tiosiarczanem(VI) sodu 1
kroplę kwasu siarkowego(VI) za pomocą bagietki, z probówki znajdującej się w tej samej
łaźni, jednocześnie uruchamiając stoper i mierząc czas od wkroplenia kwasu siarkowego
do wystąpienia wyraźnej opalescencji w probówce (doświadczenie to należy wykonać dla
każdego zestawu osobno, w tym także dla probówek umieszczonych w łaźni
pozostawionej w temperaturze pokojowej),

zapisać obserwacje, w szczególności czas pojawienia się opalescencji w każdym z trzech
układów, znajdujących się w różnych temperaturach,

10)

zapisać równanie reakcji i wyjaśnić przyczynę występowania opalescencji,

11)

porównać otrzymane wyniki i zapisać wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówki – 6 szt,

−

zlewki laboratoryjne o pojemności 250 cm

– 3 szt.,

−

termometry o zakresie 0–100°C i dokładności odczytu 0,5°C – 3 szt.,

−

termostat laboratoryjny, pozwalający utrzymać temperaturę z dokładnością do 0,5°C,

−

odczynniki chemiczne: wodny roztwór tiosiarczanu sodu, wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI),

−

stoper,

−

materiały pomocnicze: bagietki – 3 szt.,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki, okulary),

−

instrukcja stanowiskowa.

Uwaga. Kwas siarkowy(VI) jest substancją żrącą, powodująca trudno gojące się oparzenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Katalizatory reakcji chemicznych. Kataliza w układzie

jednorodnym i niejednorodnym

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj katalityczny rozkład nadtlenku wodoru.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

wprowadzić do dwóch probówek taką samą ilość 10%-owego roztworu nadtlenku
wodoru,

wprowadzić do jednej z probówek kilka ziarenek ditlenku manganu,

porównać szybkość rozkładu nadtlenku wodoru w poszczególnych probówkach,

zapisać równanie reakcji i sprecyzować wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówki – 2 szt,

−

odczynniki chemiczne: roztwór nadtlenku wodoru, ditlenek manganu,

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela,

−

instrukcja stanowiskowa.

Ćwiczenie 2

Zidentyfikuj wzór chemiczny katalizatora oraz ustal wzór produktu przejściowego reakcji

przebiegającej dwuetapowo, zgodnie z poniższymi równaniami reakcji:
Etap I: 2 Al + 3 I

→

2 AlI

Etap II: 4 AlI

+ 3 O

→

2 Al

+ 6 I

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako ćwiczenia obliczeniowe prowadzone w grupach. Nauczyciel może
dla każdej grupy przygotować osobne zadanie, którego przedmiotem będzie omówienie
udziału katalizatora w przedstawionym procesie chemicznym. Należy zwrócić uwagę na
wyjaśnianie roli katalizatora w reakcji chemicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

odszukać definicję katalizatora i określić rolę jaka spełnia podczas reakcji chemicznej,

dokonać stosownych przekształceń reakcji spalania węgla i tlenku węgla,

ustalić wzór katalizatora i produktu pośredniego przedstawionej przemiany,

zapisać końcowe (wypadkowe) równanie reakcji, przebiegającej w dwóch wymienionych
etapach,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Wyznacz wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej glinu z jodem.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia może
być prowadzona jako zajęcia laboratoryjne w grupach. Należy zwrócić uwagę na
analizowanie i wyjaśnianie zachodzących zjawisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

wsypać do probówki za pomocą łyżeczki laboratoryjnej niewielką ilość proszku
glinowego oraz dobrze roztartego jodu krystalicznego,

wymieszać zawartość probówki,

zapisać obserwacje,

dodać do tej probówki jedną kroplę wody,

zanotować obserwacje,

porównać obserwacje przed wprowadzeniem wody i po jej dodaniu do probówki,

10)

zapisać równanie reakcji i sformułować wnioski, w szczególności dotyczące wpływu
dodatku wody na szybkość przebiegu reakcji.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówka – 1 szt.,

−

odczynniki chemiczne: proszek glinu, krystaliczny jod, woda destylowana,

−

sprzęt pomocniczy: bagietka, łyżeczka laboratoryjna,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki)

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Reakcje nieodwracalne i odwracalne oraz równowaga

reakcji chemicznej

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz stężenia wyjściowe wodoru i azotu biorących udział w reakcji tworzenia

amoniaku, jeżeli w stanie równowagi stężenia poszczególnych reagentów wynosiły: azotu
3 mol/dm

, wodoru 9 mol/dm

, amoniaku 4 mol/dm

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być
realizowane jako zajęcia rachunkowe, przeprowadzone w grupach. Nauczyciel może
wykorzystać dla poszczególnych grup podany schemat obliczeń, wykorzystując inną
odwracalną reakcję chemiczną, przebiegającą podczas procesów przemysłowych. Należy
zwrócić uwagę na prawidłowe wykonanie obliczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać i zbilansować równanie przebiegającej reakcji,

sformułować wzór opisujący stałą przebiegającej reakcji,

określić stężenia reagentów w stanie równowagi,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Oblicz stałą równowagi reakcji:

Jeżeli stężenia substancji w stanie równowagi wynoszą odpowiednio: [NO

] = 0,06 mol/dm

[NO] = 0,24 mol/dm

, [O

] = 0,12 mol/dm

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie powinno być
zrealizowane w formie zajęć rachunkowych. Nauczyciel może wykorzystać schemat obliczeń
wykorzystując inną odwracalną reakcję chemiczną, przebiegającą podczas procesów
przemysłowych. Należy zwrócić uwagę na prawidłowe zapisanie wzoru na stałą równowagi
reakcji i właściwe wykonanie obliczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać i zbilansować równanie przebiegającej reakcji,

sformułować wzór opisujący stałą przebiegającej reakcji,

określić stężenia substratów i produktów,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7. Reguła Le Chateliera i Brauna. Wpływ zmian stężenia,

ciśnienia i temperatury na stan równowagi chemicznej

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ kierunek przesunięcia równowagi reakcji odwracalnej zachodzącej pomiędzy

chlorkiem żelaza(III), a rodankiem potasowym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami pracy w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych, wykorzystywanych w ćwiczeniu,

wprowadzić do czterech probówek takie same ilości roztworu chlorku żelaza(III) oraz
rodanku potasowego, a następnie wymieszać zawartość probówek za pomocą bagietki,

ustawić probówki w statywach, przy czym jedną z nich należy oznaczyć jako probówka 0
i odstawić ją jako wzorcową do porównania zabarwienia, a do pozostałych probówek
dodać następujące odczynniki: do probówki nr nasycony roztwór chlorku żelaza(III), do
probówki nr 2 – nasycony roztwór rodanku potasowego, do probówki nr 3 kilka
kryształków chlorku potasu,

porównać zabarwienia roztworu w probówkach 1, 2, 3 z zabarwieniem roztworu
wzorcowego w próbce 0,

zanotować spostrzeżenie oraz zapisać równanie reakcji,

zapisać wnioski, w szczególności określić: jakie substancje znajdują się w środowisku
reakcyjnym oraz, w którą stronę przesunęła się równowaga reakcji w poszczególnych
probówkach.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówki laboratoryjne – 4 szt.,

−

statywy laboratoryjne wraz z uchwytami – 4 szt.,

−

odczynniki chemiczne: wodny roztwór chlorku żelaza(III), wodny roztwór rodanku
potasu, nasycony roztwór chlorku żelaza(III), nasycony roztwór rodanku potasu,
krystaliczny chlorek potasu,

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Określ optymalne warunki reakcji tworzenia amoniaku z pierwiastków.

Wskazówki do realizacji
Ć

wiczenie może być zrealizowane jako praca w grupach, której celem będzie

przeanalizowanie dostępnych źródeł bibliograficznych, w tym odpowiednich fragmentów
Poradnika dla ucznia i określenie optymalnych warunków syntezy amoniaku. Podczas zajęć
należy zwrócić uwagę na umiejętność poszukiwania informacji w opracowaniach
drukowanych oraz w Internecie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

napisać równanie reakcji,

określić warunki technologiczne syntezy amoniaku na podstawie dostępnych pomocy
dydaktycznych, w tym niniejszego poradnika oraz informacji zawartych na stronach
internetowych,

określić oraz uzasadnić w jaki sposób można sterować wydajnością reakcji w oparciu
o regułę Le Chateliera i Brauna,

przedstawić rezultaty realizacji ćwiczenia w postaci sprawozdania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

komputer z dostępem do Internetu,

−

inne pomoce dydaktyczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.8. Procesy zachodzące z wymianą elektronów

5.8.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz współczynniki stechiometryczne reakcji red-ox, stosując metodę bilansu

elektronowego:

S + O

→

+ H

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako zajęcia w grupach, przy czym nauczyciel może dla każdej grupy
przygotować do zbilansowania inną reakcję red-ox zapisaną w formie cząsteczkowej. Należy
zwrócić uwagę na prawidłowy sposób identyfikowania reduktora i utleniacza, na podstawie
określonych stopni utlenienia. Ponadto należy zwrócić uwagę na prawidłowość zapisu bilansu
elektronowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

zidentyfikować utleniacz i reduktor,

określić stopnie utlenienia atomów w utleniaczu i reduktorze,

zapisać reakcje połówkowe bilansu elektronowego,

dobrać współczynniki stechiometryczne,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Wskaż reduktor i utleniacz oraz dobierz współczynniki stechiometryczne reakcji:

+ NO

→

+ H

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako zajęcia w grupach., przy czym nauczyciel może dla każdej grupy
przygotować do zbilansowania inną reakcję red-ox zapisaną w formie jonowej. Należy
zwrócić uwagę na prawidłowy sposób identyfikowania reduktora i utleniacza, na podstawie
zmian stopni utlenienia. Ponadto należy zwrócić uwagę na prawidłowość zapisu bilansu
elektronowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zidentyfikować utleniacz i reduktor oraz określić typ reakcji red-ox,

określić stopnie utlenienia atomów w utleniaczu i reduktorze,

zapisać reakcje połówkowe bilansu elektronowego,

dobrać współczynniki stechiometryczne,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Zbadaj właściwości utleniające jonów manganianowych(VII) w reakcji KMnO

z FeSO

przebiegającej w środowisku kwaśnym, tj. wobec H

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych, wykorzystywanych w ćwiczeniu,

wprowadzić do probówki określoną objętość roztworu nadmanganianu potasu oraz taką
samą objętość kwasu siarkowego(VI), a następnie kilka kryształków siarczanu(VI)
ż

elaza(II),

zaobserwować zmianę zabarwienia roztworu,

zapisać równanie reakcji w formie cząsteczkowej oraz jonowej, a także dobrać
współczynniki stechiometryczne w równaniu reakcji metodą bilansu elektronowego,

dokonać analizy zaobserwowanej reakcji chemicznej i określić reduktor oraz utleniacz
w tej przemianie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówka – 1 szt.,

−

odczynniki chemiczne: roztwór manganianu(VII) potasu (KMnO

), krystaliczny

siarczan(VI) żelaza(II), kwas siarkowy(VI),

−

materiały piśmiennicze,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki, okulary),

−

instrukcja stanowiskowa.

Uwaga. Kwas siarkowy(VI) jest substancją żrącą i higroskopijną, powodującą trudno gojące

się oparzenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.9. Praktyczne znaczenie reakcji red-ox

5.9.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyszukaj i scharakteryzuj przemysłową metodę otrzymywania aldehydu octowego

w wyniku utleniania etylenu za pomocą tlenu cząsteczkowego.

Wskazówki do realizacji
Ć

wiczenie może być zrealizowane jako praca w grupach, której celem będzie

przeanalizowanie informacji w dostępnych źródłach bibliograficznych, w tym odpowiednich
fragmentów Poradnika dla ucznia i określenie optymalnych warunków otrzymywania
aldehydu octowego. Podczas zajęć należy zwrócić uwagę na umiejętność poszukiwania
informacji w opracowaniach drukowanych oraz w Internecie, a także na poprawność zapisu
reakcji chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

odszukać w dostępnej literaturze i portalach internetowych charakterystykę procesu,

przedstawić równanie reakcji chemicznej,

zidentyfikować główne parametry procesowe, wpływające na wydajność reakcji,

przedstawić sprawozdanie z realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela,

−

komputer z dostępem do Internetu.

Ćwiczenie 2

Wyszukaj i scharakteryzuj procesy oczyszczania ścieków metodą pogłębionego

utleniania z wykorzystaniem utleniaczy Fentona.

Wskazówki do realizacji
Ć

wiczenie może być zrealizowane jako praca w grupach, której celem będzie

przeanalizowanie dostępnych źródeł bibliograficznych, w tym odpowiednich fragmentów
Poradnika dla ucznia i określenie optymalnych warunków oczyszczania ścieków
przemysłowych w wyniku utleniania za pomocą nadtlenku wodoru, będącego głównym
składnikiem odczynnika Fentona. Podczas zajęć należy zwrócić uwagę na umiejętność
poszukiwania informacji w opracowaniach drukowanych oraz w Internecie, a także na
poprawność zapisu reakcji chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

odszukać skład chemiczny odczynnika Fentona,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zidentyfikować na podstawie danych literaturowych i internetowych obszary
wykorzystania odczynnika Fentona w procesach oczyszczania ścieków przemysłowych,

scharakteryzować wybrany proces technologiczny,

przedstawić sprawozdanie z realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

opracowania monograficzne, dotyczące oczyszczania ścieków,

−

komputer z dostępem do Internetu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.10. Szereg elektrochemiczny metali

5.10.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj reakcję wypierania z roztworów wodnych jonów metali przez atomy innych

metali.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

wprowadzić do probówki roztwór siarczanu(VI) miedzi(II), a następnie wrzucić do niej
blaszkę cynkową,

zaobserwować powierzchnię blaszki cynkowej,

zapisać równanie reakcji w formie cząsteczkowej i jonowej oraz zinterpretować
obserwacje na podstawie analizy szeregu elektrochemicznego metali,

przedstawić wyniki ćwiczenia w postaci sprawozdania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

probówka – 1 szt.,

−

odczynniki chemiczne: roztwór siarczanu(VI)miedzi(II), blaszka cynkowa,

−

tablice chemiczne,

−

Poradnik dla ucznia,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki),

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.11. Ogniwa galwaniczne jako źródła prądu

5.11.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Obliczy siłę elektromotoryczną ogniwa, złożonego z półogniwa srebrowego i cynkowego.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być
realizowane jako zajęcia rachunkowe w grupach. Należy zwrócić uwagę na prawidłowe
zapisanie schematu ogniwa oraz właściwe odszukanie danych w tabelach chemicznych.
Nauczyciel może przygotować każdej z grup obliczenia dla innego ogniwa galwanicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

zidentyfikować katodę oraz anodę ogniwa,

określić potencjały poszczególnych półogniw, na podstawie szeregu elektrochemicznego,

dokonać stosownych obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

tablice chemiczne,

−

Poradnik dla ucznia,

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Zaprojektuj dwa ogniwa galwaniczne o jednej elektrodzie takiej samej, przy czym

w pierwszym ogniwie byłaby ona elektrodą dodatnią, a w drugim ujemną oraz oblicz siłę
elektromotoryczną zaprojektowanych ogniw.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być
realizowane jako zajęcia projektowe (koncepcyjne) prowadzone w grupach. Należy zwrócić
uwagę na prawidłowe zapisanie schematu ogniwa oraz właściwe odszukanie danych
w tabelach chemicznych i wyjaśnianie przebiegających zjawisk na elektrodach
zaprojektowanych ogniw.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

dokonać analizy problemu, w tym: określić rodzaj elektrody ujemnej i dodatniej
w ogniwach galwanicznych oraz określić, która z elektrod (półogniw) ma wyższy
potencjał,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dobrać drugą elektrodę do projektowanych ogniw, na podstawie szeregu
elektrochemicznego,

dokonać stosownych obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

tablice chemiczne,

−

Poradnik dla ucznia,

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.12. Korozja elektrochemiczna metali i sposoby ochrony

przeciwkorozyjnej

5.12.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj szybkość korozji żelaza w kontakcie z miedzią oraz cynkiem. Jako wskaźnik

stężenia jonów żelaza(II), tworzących się podczas korozji należy wykorzystać roztwór
sześciocyjanożelazianu(III) potasu – K

[Fe(CN)

], który tworzy z jonami Fe

związek

o zabarwieniu błękitnym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji niebezpiecznych, stosowanych w ćwiczeniu,

przygotować blaszki żelazne, miedziowe i cynkowe oraz oczyścić je drobnym papierem
ś

ciernym i przemyć alkoholem etylowym,

wprowadzić do trzech probówek, oznaczonych numerami 1, 2, 3, taką samą ilość kwasu
siarkowego(VI) oraz po 2 krople K

[Fe(CN)

wrzucić do probówek przygotowane blaszki, tj. do probówki nr 1 tylko blaszkę żelazną,
do probówki nr 2 blaszkę żelazną złączoną z miedzią, do probówki nr 3 blaszkę żelazną
złączoną z cynkową,

zaobserwować

czasie

eksperymentu

intensywność

wydzielania

się

gazu

w poszczególnych probówkach,

wyjąć blaszki po określonym czasie trwania eksperymentu i porównać intensywność
zabarwienia roztworu w poszczególnych probówkach,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

blaszki metalowe o takich samych wymiarach: żelazne – 3 szt., miedziana – 1 szt.,
cynkowa – 1 szt.,

−

probówki – 3 szt.,

−

statyw na probówki – 1 szt.,

−

materiały pomocnicze: papier ścierny, pęseta,

−

odczynniki chemiczne: kwas siarkowy(VI), roztwór K

[Fe(CN)

], alkohol etylowy,

−

Poradnik dla ucznia,

−

rodki ochrony indywidualnej (rękawiczki),

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Na podstawie danych odszukanych w tablicach chemicznych i niniejszym poradniku

oceń, który materiał koroduje szybciej w przypadku uszkodzenia powłoki ochronnej: żelazo
pomiedziowane czy pozłocone?

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie może być
realizowane jako zajęcia projektowe (koncepcyjne) prowadzone w grupach. Należy zwrócić
uwagę na prawidłowe zapisanie i wyjaśnienie przebiegających reakcji. Nauczyciel może dla
każdej grupy dobrać inny układ powłok galwanicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

odszukać potencjały stosownych półogniw,

wyjaśnić istotę zjawiska na podstawie danych z szeregu elektrochemicznego metali
(podać które półogniwo będzie anodą, a które katodą),

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie przedmiotowe.

rodki dydaktyczne:

−

tablice chemiczne,

−

Poradnik dla ucznia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.13. Przemiany zachodzące w elektrolicie pod wpływem

przepływającego prądu elektrycznego

5.13.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zapisz reakcje zachodzące w procesie elektrolizy roztworów wodnych kwasu

azotowego(V) i azotanu(V) miedzi(II), przeprowadzonej na elektrodach platynowych.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako samodzielna praca uczniów w grupach. Należy zwrócić uwagę na
prawidłowy zapis przebiegających reakcji oraz analizowanie i wyjaśnianie zachodzących
zjawisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

zapisać reakcje dysocjacji analizowanych związków chemicznych,

zapisać reakcje elektrodowe, przebiegające podczas elektrolizy,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Zbadaj przewodnictwo wodnych roztworów elektrolitów.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko laboratoryjne,

zapoznać się z instrukcją stanowiskową,

zapoznać się z zasadami bhp w laboratorium chemicznym oraz kartami charakterystyk
substancji chemicznych wykorzystywanych w ćwiczeniu,

przygotować sześć zlewek o pojemności 50 cm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wlać do pięciu zlewek taką samą ilość następujących jednakowo stężonych substancji:
wodny roztwór kwasu solnego, wodny roztwór wodorotlenku sodu, roztworu soli
kuchennej, roztwór wody amoniakalnej, wodny roztwór cukru, a także w jednej zlewce
pozostawić czystą wodę destylowaną,

umieścić w zlewkach elektrody grafitowe (pozyskane, np. z wkładów ołówkowych),
w taki sposób aby się one nie stykały,

zmontować szeregowo obwód elektryczny, złożony z płaskiej baterii, żarówki i elektrod,
przymocowanymi na końcach przewodów,

elektrody umieszczać kolejno w każdej ze zlewek, przy czym przed włożeniem do
kolejnego roztworu należy je przepłukać woda destylowaną,

zapisać obserwacje, w szczególności dotyczące natężenia światła żarówki,

10)

wyjaśnić przyczyny zaobserwowanych zjawisk oraz ocenić moc badanych elektrolitów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

zlewki np. o pojemności 50 cm

– 6 szt.,

−

odczynniki chemiczne: woda destylowana, roztwór kwasu solnego, roztwór
wodorotlenku sodu, roztwór soli kuchennej, woda amoniakalna, roztwór cukru
(sacharozy),

−

obwód elektryczny złożony z płaskiej baterii 4,5 V, żarówki, elektrod grafitowych,

−

instrukcja stanowiskowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.14. Praktyczne zastosowania procesu elektrolizy

5.14.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ, po jakim czasie prowadzenia elektrolizy roztworu CuSO

, prądem o natężeniu

I = 0,5 A

powierzchnia katody, wynosząca 25 cm

pokryje się warstewką miedzi o grubości

0,01 mm. W obliczeniach należy przyjąć, iż gęstość miedzi wynosi 9 g/cm

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako samodzielna praca uczniów w grupach. Należy zwrócić uwagę na
prawidłowy zapis przebiegających reakcji, odpowiedni dobór i przekształcanie wzorów
chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać równania reakcji przyelektrodowych, przebiegających podczas elektrolizy
roztworu CuSO

odszukać stosowne wzory obliczeniowe,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia w postaci sprawozdania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

kalkulator.

Ćwiczenia 2

Wyznaczyć procentową wydajność procesu elektrolitycznego oczyszczania niklu

hutniczego, jeżeli na skutek elektrolizy prowadzonej przez 20 godzin, prądem o natężeniu
5000 A, masa niklowej katody wzrosła o 104 kg. Jako elektrolit stosowano w tym procesie
wodny roztwór NiSO

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału „Materiał nauczania” z Poradnika dla ucznia. Realizacja tematu ćwiczenia
może być prowadzona jako samodzielna praca uczniów w grupach. Należy zwrócić uwagę na
prawidłowy zapis przebiegających reakcji, odpowiedni dobór i przekształcanie wzorów
chemicznych oraz analizowanie i wyjaśnianie zachodzących zjawisk.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy,

napisać równania reakcji przyelektrodowych, przebiegających podczas elektrolizy
roztworu NiSO

odszukać stosowne wzory obliczeniowe,

dokonać obliczeń,

przedstawić wyniki realizacji ćwiczenia w postaci sprawozdania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

Poradnik dla ucznia,

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

TEST 1
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Stosowanie reakcji
chemicznych w procesach przemysłowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 12,13, 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 7, 8, 10, 11, 14, 15 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 otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 5 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. b, 3. d, 4. a, 5. a, 6. a, 7. c, 8. b, 9. b, 10. b, 11. a,

12. b, 13. a, 14. b, 15. c, 16. c, 17. c, 18. a, 19. b, 20. d.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Określić typ reakcji nieorganicznej

Określić typ reakcji organicznej

Dokonać obliczeń stechiometrycznych
z uwzględnieniem czystości reagentów

Zastosować nazwę zwyczajową popularnego
związku nieorganicznego

Zastosować regułę Le Chateliera i Brauna

Określić wpływ katalizatora na szybkość reakcji
chemicznej

Określić rolę katalizatora w przemianach
chemicznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zidentyfikować typ reakcji chemicznej na
podstawie efektu energetycznego

Obliczyć efekt energetyczny reakcji na
podstawie energii wiązań

Zidentyfikować sposób wymiany ciepła
z otoczeniem w procesach przemysłowych

Określić stopień utlenienia pierwiastka
w związku chemicznym

13 Zidentyfikować reduktor w reakcji chemicznej

Określić rodzaj utleniacza w odczynniku
Fentona

15 Obliczyć siłę elektromotoryczną ogniwa

16 Dobrać rodzaj półogniwa

17 Wybrać protektor elektrochemiczny

Określić podstawowy składnik rdzy, jako
głównego produktu procesu korozji
elektrochemicznej stali

19 Określić produkty elektrolizy kwasu tlenowego

Określić rodzaj elektrod w przemysłowym
elektrolizerze stosowanym do rafinacji miedzi

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przygotuj odpowiednią liczbę testów.

Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.

Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.

Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.

Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.

Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

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.

Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Spalanie węgla jest reakcją
a)

wymiany pojedynczej.

wymiany podwójnej.

analizy.

syntezy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Odbarwianie wody bromowej przez etylen jest reakcją
a)

substytucji.

addycji.

eliminacji.

polimeryzacji.

W wyniku termicznego rozkładu 53,8 g wapienia, zawierającego 93% węglanu wapnia
otrzymano
a)

56 g CaO.

100 g CaO.

30 g CaO.

28 g CaO.

Soda kaustyczna to związek chemiczny o wzorze
a)

NaOH.

NaHCO

Przesunięcie równowagi reakcji w kierunku produktów na skutek podwyższenia ciśnienia
w reaktorze nastąpi w reakcji
a)

+ 3H

2NH

4NH

+ 3O

+ 6H

COOH + CH

COOCH

+ H

2NO

2NO + O

Podwyższenie wydajności równowagowej reakcji egzotermicznej jest możliwe w wyniku
a)

ochłodzenia układu reakcyjnego.

usunięcia substratu reakcji.

wprowadzenia inhibitora.

ogrzania układu reakcyjnego.

Katalizator reakcji chemicznej powoduje
a)

podwyższenie energii aktywacji, przez co przyspiesza reakcję.

obniżenie energii aktywacji, przez co przesuwa równowagę reakcji w prawo.

obniżenie energii aktywacji, przez co przyspiesza reakcję.

podwyższenie energii aktywacji, przez co przesuwa równowagę reakcji w lewo.

Stwierdzeniem fałszywym jest, iż
a)

kompleks aktywny ma wyższą energię od substratów, a także produktów.

katalizator nie bierze żadnego udziału w reakcji chemicznej.

energia wewnętrzna produktów reakcji egzotermicznej jest niższa od energii
wewnętrznej substratów.

katalizator obniża energię aktywacji reakcji chemicznej.

Efekt energetyczny reakcji endotermicznej jest zapisywany jako
a)

∆

H > 0 lub

∆

Q > 0.

∆

H > 0 lub

∆

Q < 0.

∆

H < 0 lub

∆

Q > 0.

∆

H < 0 lub

∆

Q < 0.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10.

Efekt energetyczny uwodornienia benzenu, wyznaczony na podstawie energii wiązań
(E

C=C

= 612 kJ/mol, E

C-C

= 348 kJ/mol, E

C-H

= 415 kJ/mol, E

H-H

= 436 kJ/mol) wynosi

– 210 kJ/mol.

– 390 kJ/mol.

+ 120 kJ/mol.

+ 1500 kJ mol.

11.

Przemysłowym procesem endotermicznym jest
a)

otrzymywanie butadienu według technologii Houdry.

otrzymywanie saletry amonowej.

gaszenie wapna palonego.

spalanie węgla.

12.

Stopień utlenienia azotu w NaNO

wynosi

III.

–II.

–V.

13.

Reduktorem w reakcji Fe

+ CO

→

Fe + CO

jest

tlenek węgla(II).

tlenek żelaza(II).

tlenek żelaza (III).

reakcja nie jest przemianą red-ox.

14.

Odczynnik Fentona zawiera
a)

chlor.

nadtlenek wodoru.

siarczan(IV) sodu.

tlenek manganu(IV).

15.

Siła elektromotoryczna ogniwa Zn



ZnSO

(aq)



CuSO

4 (aq)



Cu wynosi

– 1,100 V.

– 0,426 V.

+ 1,130 V.

+ 1,500 V.

16.

W ogniwie galwanicznym, zawierającym półogniwo niklowe jako katodę, anodą może
być półogniwo
a)

platynowe.

srebrowe.

elazowe.

miedziane.

17.

Konstrukcja stalowa, w celu ochrony przeciwkorozyjnej, jest zabezpieczana protektorem
a)

miedzianym.

cynowym.

cynkowym.

niklowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18.

Głównym składnikiem rdzy powstającej podczas korozji stali jest
a)

tlenek żelaza(III).

wodorowęglan miedzi(II).

siarczan(VI) żelaza(II).

tlenek aluminium.

19.

Podczas elektrolizy wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) na platynowej katodzie
jest wydzielany
a)

tlen.

wodór.

ditlenek siarki.

diwodorek siarki.

20.

Elektrolizer przeznaczony do przemysłowej rafinacji miedzi hutniczej jest wyposażony
w elektrody
a)

niklowe.

platynowe.

grafitowe.

miedziane.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Stosowanie reakcji chemicznych w procesach przemysłowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

TEST 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Stosowanie reakcji
chemicznych w procesach przemysłowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−−−−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 13, 15, 16, 18, 19 są z poziomu podstawowego,

−−−−

zadania 6, 7, 12, 14, 17, 20 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 otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 5 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. d, 3. a, 4. b, 5. c, 6. c, 7. c, 8. a, 9. a, 10. b, 11. a,

12. a, 13. c, 14. a, 15. a, 16. d, 17. a, 18. a, 19. b, 20. d.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Nazwać popularny produkt syntezy organicznej

Określić istotę procesu wielkopiecowego

Określić istotę procesu krakingu węglowodorów

Nazwać typ reakcji organicznej

Określić typy reakcji organicznych

Wykonać obliczenia stechiometryczne
z uwzględnieniem czystości reagentów

Wykonać obliczenia stechiometryczne
z uwzględnieniem wydajności reakcji

Określić istotę organicznej reakcji przemysłowej
utwardzania tłuszczu

Określić istotę procesu wulkanizacji kauczuku

Nazwać monomer procesu otrzymywania
teflonu

Określić wpływ temperatury na szybkość reakcji
chemicznej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zastosować w praktyce regułę Le Chateliera
i Brauna

13 Zidentyfikować proces red-ox

Dobrać współczynniki stechiometryczne metodą
bilansu elektronowego

15 Określić efekty makroskopowe reakcji red-ox

Wyjaśnić podstawowe zjawiska
elektrochemiczne

Scharakteryzować proces korozji
elektrochemicznej

Scharakteryzować przemiany zachodzące
w elektrolicie pod wpływem prądu
elektrycznego

Określić produkty reakcji elektrodowych
przebiegających podczas elektrolizy

20 Zastosować w praktyce prawa Faradaya

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przygotuj odpowiednią liczbę testów.

Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.

Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.

Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.

Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.

Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. W wyniku reakcji acetylenu z HCl powstaje

a) chlorek metylowy.
b) chlorek etylowy.
c) chlorek winylu.
d) dichloroetan.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. Proces wielkopiecowy polega na

a) wiązaniu domieszek rudy przez topniki.
b) redukcji tlenków żelaza.
c) przetapianiu tlenków żelaza.
d) procesach a i b jednocześnie.

3. W procesie krakingu następuje

a) przekształcanie

węglowodorów

wyższych

masach

cząsteczkowych

węglowodory o niższych masach cząsteczkowych.

b) przekształcanie węglowodorów o niższych masach cząsteczkowych na węglowodory

o wyższych masach cząsteczkowych.

c) rozdzielanie węglowodorów o różnych temperaturach wrzenia.
d) przemiana węglowodorów o łańcuchach prostych na rozgałęzione i zamknięte.

4. Reakcja, w wyniku której wiązanie podwójne zmienia się w pojedyncze na skutek

przyłączenia cząsteczki fluorowca nazywa się
a) substytucją.
b) addycją.
c) eliminacją.
d) żadną z nich.

5. W celu dokonania przemian

należy kolejno przeprowadzić reakcje
a) substytucji, addycji, eliminacji.
b) eliminacji, substytucji, addycji.
c) eliminacji, addycji, substytucji.
d) addycji, eliminacji, substytucji.

6. W wyniku termicznego rozkładu 500 kg wapienia, zawierającego 90% CaCO

otrzymano

a) 126 kg wapna palonego.
b) 225 kg wapna palonego.
c) 252 kg wapna palonego.
d) 450 kg wapna palonego.

7. W procesie utleniania 120 kg pirytu (FeS

), przebiegającego według równania:

4FeS

+ 11O

→

2Fe

+ 8SO

masa pozyskanego z wydajnością 80% tlenku żelaza(III) wynosi
a) 120 kg.
b) 80 kg.
c) 64 kg.
d) 96 kg.

8. Utwardzanie tłuszczów ciekłych polega na ich

a) hydrogenacji.
b) hydratacji.
c) dehydrogenacji.
d) dehydratacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Wulkanizacja kauczuku polega na

a) sieciowaniu kauczuków za pomocą siarki.
b) micznej degradacji łańcuchów kauczuków.
c) dukcji wyprasek gumowych.
d) zymywaniu kauczuków w procesach rodnikowych.

10. Surowcem do otrzymywania teflonu jest

a) chlorek winylu.
b) tetrafluoroetylen.
c) eten.
d) buta-1,3-dien.

11. Fałszywym jest stwierdzenie

a) wzrost temperatury, przyspieszając reakcję, zawsze przesuwa stan równowagi w

prawo.

b) obniżenie temperatury przyspiesza reakcję egzotermiczną.
c) wzrost temperatury o 10°C powoduje wzrost stałej równowagi od 2 do 4 razy.
d) wprowadzenie katalizatora obniża energię aktywacji reakcji chemicznej.

12. Przesunięcie równowagi reakcji N

+ 3H

2NH

∆

H = – 92,4 kJ w prawo jest możliwe

w wyniku
a) zwiększenia ciśnienia i obniżenia temperatury układu.
b) obniżenia ciśnienia i podwyższenia temperatury układu reakcyjnego.
c) zwiększenia ciśnienia oraz podwyższenia temperatury do około 1000 K.
d) zastosowania odpowiedniego katalizatora.

13. Równaniem przedstawiającym reakcję red-ox jest

a) Cu

+ 2OH

→

Cu(OH)

b) ZnO + 2H

+ SO



→

+ SO



+ H

c) 2CO + O

→

2CO

d) CaCO

→

CaO + CO

14. Prawidłowymi współczynnikami stechiometrycznymi w następującym równaniu reakcji

KI + K

+ H

→

(SO

)

+ K

+ I

+ H

są
a) 6, 1, 7, 1, 4, 3, 7.
b) 8, 1, 8, 1, 5, 4, 8.
c) 3, 1, 6, 1, 3, 3, 6.
d) 4, 1, 5, 1, 2, 2, 5.

15. W wyniku utlenienia związku chromu, roztwór zmienia barwę z

a) zielonej na żółtą.
b) żółtej na pomarańczową.
c) pomarańczowej na czerwoną.
d) pomarańczowej na fioletową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Prawidłowym stwierdzeniem jest, iż

a) w ogniwie procesy chemiczne przebiegają samorzutnie, a w elektrolizerze

wymuszane są przyłożonym napięciem zewnętrznym.

b) w ogniwie i elektrolizerze proces redukcji zachodzi na katodzie, a proces utleniania

na anodzie.

c) w ogniwie proces redukcji zachodzi na anodzie, a w elektrolizerze na katodzie.
d) stwierdzenia a i b są prawidłowe.

17. Jeżeli poniklowany zderzak samochodu i ocynkowane wiadro zostaną zarysowane, to

przy założeniu, że obie blachy są wykonane z tej samej stali i znajdują się w tych samych
warunkach
a) szybciej będzie rdzewiał zderzak.
b) szybciej będzie rdzewiało wiadro.
c) zderzak i wiadro będą rdzewiały z tą samą szybkością.
d) wiadro wcale nie będzie rdzewiało.

18. Elektrolizę można określić jako

a) proces, w którym energia elektryczna jest zamieniana na energię chemiczną na

elektrodach, zanurzonych w elektrolicie.

b) proces prowadzący do uzyskania energii elektrycznej w wyniku reakcji

przyelektrodowych.

c) chemiczny rozpad cząsteczek elektrolitów pod wpływem prądu elektrycznego.
d) dysocjację elektrolitu pod wpływem prądu elektrycznego.

19. Podczas elektrolizy roztworu wodnego Na

na elektrodach platynowych stwierdzono,

a) na katodzie wydziela się sód, a na anodzie tlen.

b) w pobliżu katody roztwór przyjmuje odczyn zasadowy, a w pobliżu anody odczyn

kwaśny.

c) w pobliżu katody roztwór przyjmuje odczyn kwaśny, a w pobliżu anody odczyn

zasadowy.

d) w pobliżu katody i w pobliżu anody odczyn roztworu jest obojętny.

20. Podczas elektrolizy stopionej masy chlorku sodu o masie 234 g powstaje sód metaliczny

o masie
a) 23 g.
b) 46 g.
c) 69 g.
d) 92 g.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Stosowanie reakcji chemicznych w procesach przemysłowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

Anielak A.: Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków. PWN, Warszawa 2002

Bartkiewicz B.: Oczyszczanie ścieków przemysłowych. PWN, Warszawa 2006

Cox P.A.: Chemia nieorganiczna. PWN, Warszawa 2004

Czapnik E., Wojciechowska-Piskorska H.: BHP w laboratoriach chemicznych. ODDK,
Gdańsk 2001

Dobkowska Z., Pazdro K.: Szkolny poradnik chemiczny. WSiP, Warszawa 1990

Głowacki Z.: Chemia ćwiczenia, część 1 i 2. Wydawnictwo Tutor, Toruń 2003

Grzywa E., Molenda J.: Technologia podstawowych syntez organicznych. WNT,
Warszawa 2000

Kałuża B., Kamińska F.: Chemia zakres podstawowy, część 1 Chemia ogólna
i nieorganiczna. Wydawnictwo śak, Warszawa 2002

Kałuża B., Kamińska F.: Chemia zakres podstawowy, część 2 Chemia organiczna.
Wydawnictwo śak, Warszawa 2003

10.

Kolditz L. (red.): Chemia nieorganiczna. PWN, Warszawa 1994

11.

Molenda J.: Chemia Techniczna. WNT, Warszawa 1985

12.

Molenda J.: Chemia w przemyśle: surowce – procesy – produkty. WSiP, Warszawa 1996

13.

Okoniewski S.: Technologia metali. WSiP, Warszawa 1975

14.

Pajdowski L.: Chemia ogólna. PWN, Warszawa 1999

15.

Pazdro K.: Zbiór zadań z chemii do szkół ponadgimnazjalnych. Zakres rozszerzony.
Oficyna Wydawnicza Krzysztof Puzdro, Warszawa 2005

16.

Pielichowski J., Puszyński A.: Technologia tworzyw sztucznych. WNT, Warszawa 2003

17.

Praca zbiorowa: Encyklopedia dla wszystkich. Chemia. WNT, Warszawa 2001

18.

Praca zbiorowa: Poradnik chemika analityka. WNT, Warszawa 1998

19.

Praca zbiorowa: Poradnik galwanotechnika. WNT, Warszawa 2002

20.

Rączkowski B.: BHP w praktyce. ODDK, Gdańsk 1999

21.

Saechtling H.: Tworzywa sztuczne. Poradnik. WNT, Warszawa 2000

22.

Sienko M., Plane R.: Chemia. Podstawy i zastosowania. WNT, Warszawa 2002

23.

Tonon J.: Substancje i preparaty chemiczne – identyfikacja i ocena zagrożeń. CIOP
Warszawa 2002

24.

Ufnalski W.: Podstawy obliczeń chemicznych z programami komputerowymi. WNT,
Warszawa 1999

25.

Wasiliewa E., Granowskaja A., i.in. (tłum. Jacewicz-Miachalska J.): Ćwiczenie
laboratoryjne z chemii ogólnej. Metody półmikro. PWN, Warszawa 1969

26.

White J.R., De S.K.: Poradnik technologa gumy. Wyd. IPG Stomil 2003

27.

Zieliński A.: Chemiczna technologia organiczna. WNT, Warszawa 1976