Metodyka i praktyka szkolna
Atrakcyjne doświadczenia
w nauczaniu chemii
Proponowane eksperymenty bardzo dobrze nadają się dla uczniów kółek
chemicznych w różnych typach szkół, gdzie mogą służyć do powiązania
ze sobą wiadomości chemicznych i biologicznych, a przez to do pogłębienia
zainteresowań naukami przyrodniczymi.
KATARZYNA DOBROSZ-TEPEREK, BEATA DASIEWICZ
daniem Je rzego Stobińskiego  naj - w programie nauczania [2]. Mając to
ważniejsze jest, ażeby szko ła wzbu - na uwadze, au torki niniejszego ar tykułu
Zdziła zainteresowania, żywość reak- starają się za chęcić na uczycieli chemii,
cji in telektualnej, pa sję po znania, za cie- aby na lekcjach, szczególnie na za jęciach
kawienie. Jeżeli uczeń interesuje się czym- pozalekcyjnych przeprowadzali ze swoimi
kolwiek, to trze ba zro bić wszyst aby uczniami różnorodne eksperymenty, gdyż
ko,
podsycić owe za interesowania, nawet jeśli w nauczaniu chemii odgrywają one pod -
dotyczą one spraw, które nie mieszczą się stawową rolę.
Opisy eksperymentów
Doświadczenie 1. Wykrywanie anionów szczawianowych w materiale roślinnym
metodą analizy jakościowej
Sprzęt i odczynniki: Zlewka, bagietka wamy i sączymy. Powinien być zupełnie
szklana, lejek szklany, sączek karbowany, klarowny z tym, że za leżnie od rodzaju
probówki, świe ży (ew. mro żony) rabar- użytego surowca, jego barwa będzie ró-
bar, szczaw lub szpinak, 3 5% roz twór żowa lub zie lona. Na stępnie do trzech
CaCl2, AgNO3 i Pb(NO3)2, re zorcyna, probówek wlewamy po 2 cm3 otrzyma-
rozcieńczony roztwór HCl, stężony roz- nego roz tworu i 1 cm3 3 5% roz tworu
twór H2SO4. kolejno: CaC 2, AgNO3 i Pb(NO3)2. Do
l
Czas wykonania: 45 minut (uwaga: od- czwartej probówki wlewamy 5 cm3 otrzy-
czynniki chemiczne o określonych stęże- manego wy ciągu ro ślinnego i do daje-
niach przygotowuje nauczyciel przed za- my 0,2 g re zorcyny, całość mie szamy
jÄ™ciami). i ogrzewamy do temperatury 40 60°C.
Gdy rezorcyna całkowicie się rozpuści,
Wykonanie: roztwór przelewamy do czystej probówki
A
odygę rabarbaru lub 5 6 liści szcza- i oziębiamy go do temperatury pokojo-
wiu, szpinaku siekamy drobno, za lewa- wej. Dalej probówkę lekko przechylamy
my 20 cm3 wody i ca łość, mieszając ba - i ostrożnie po ściankach wlewamy 2 cm3
gietką szklaną, ogrzewamy w zlew ce stężonego H2SO4, a na stępnie ca łość
przez 15 minut. Otrzymany roztwór zle- ogrzewamy.
Chemia w Szkole
42
Metodyka i praktyka szkolna
Spostrzeżenia i wnio ski: W trzech ki, anagranicy obu cieczy pojawia się nie-
pierwszych probówkach wytrącają się nie- bieski pierścień-obwódka. Po podgrzaniu
rozpuszczalne osa dy. Otrzymane szcza - probówki roztwór staje się ciemnozielony,
wiany, z wyjątkiem szczawianu srebra roz- a po ostygnięciu żółtozielony. Efekty wizu-
puszczają się w rozcieńczonym roz
tworze alne za chodzÄ…cych re akcji chemicznych
kwasu solnego. W czwartej probówce stę- świadczą o obecności szczawianów w przy-
żony kwas siarkowy opada na dno probów- gotowanym wyciągu roślinnym.
Doświadczenie 2. Oznaczanie ogólnej twardości wody naturalnej
metodÄ… kompleksometrycznÄ…
Sprzęt i od czynniki: biure ta, pi peta, towujemy do kolby stoż kowej, dodaje-
kolby stożkowe 250 cm3, mianowany roz- my 10 cm3 roztworu NaOH, szczyptę mu-
twór EDTA (o stę żeniu oko ło 0,0125 reksydu i miareczkujemy roztworem ED-
mol/dm3), woda z naturalnego zbiornika TA do momen tu zmiany barwy
wodnego, roz twór NaOH o stę żeniu 2 różowoczerwonej na niebieską, bez od
-
mol/dm3, bufor amo nowy (pH =10), cienia fioletu.
wskaz
niki kompleksometryczne  czerń
eriochromowa T i mureksyd. Spostrzeżenia i wnio ski: Zmiany za -
Czas wy konania: 45 mi nut (uwa ga: barwienia ozna czajÄ… koniec mia reczko-
mianowany roztwór EDTA przygotowuje wania. Ogólna twardość wody naturalnej
nauczyciel przed zajęciami). wzależności od miejsca ujęcia może wy-
nosić: 0 4°N, co ozna cza wodÄ™ bardzo
Wykonanie: miÄ™kkÄ…, 5 8°N wodÄ™ miÄ™kkÄ…, 9 12°N wo-
Do 100 cm3 wody na turalnej umiesz- dÄ™ Å›rednio twardÄ…, 13 18°N wodÄ™ dosyć
czonej w kol bie stoż kowej, do dajemy twardÄ… lub 19 30°N wodÄ™ twardÄ….
szczyptÄ™ czerni eriochromowej T, 10 cm3
roztworu bu foru amonowego, mieszamy 1°N odpowiada ta kiej ilo Å›ci jonów
i miareczkujemy roz two rem ED TA Ca2+ lub Mg2+, która powoduje twardość
do momen tu zmia ny barwy fioł kowej wody iden tyczną z twardością powstałą
na niebieskÄ…. W celu oznaczenia samego po rozpuszczeniu w 1 dm3 wody 10 mg
wapnia identyczną objętość wody odpipe- CaO.
Doświadczenie 3. Badanie składu barwników roślin zielonych metodą chromato-
grafii cienkowarstwowej
Sprzęt i odczynniki: moz
dzierz, kapila- Wykonanie:
ry, płytka chromatograficzna (typu Silica Zieloną część rośliny ucieramy w moz
-
Gel), komora chromatograficzna, bibuła dzierzu z odrobiną piasku (w celu łatwiej-
filtracyjna, lampa UV, liście lub igły, pia- szego zniszczenia ścianek komórkowych)
sek, aceton, toluen. i kilkoma kroplami acetonu. Za pomocÄ…
Czas wykonania: 30 minut. kapilary na nosimy wy ciąg ro ślinny na
3/2008
43
Metodyka i praktyka szkolna
płytkę chromatograficzną i rozwijamy (barwa zielonkawa), chlorofil b (barwa sza-
w układzie aceton-toluen 1:2. rozielona), chlo rofil a (barwa zie lononie-
bieska), ksan tofil (barwa żół ta). Barwniki
Spostrzeżenia i wnio ski: Plamki obu szybko blakną, dla tego rozwiniętą płytkę
chlorofili a i b sÄ… blisko siebie, wyraz
nie na- chromatograficzną należy obejrzeć w świe-
tomiast oddziela siÄ™ od nich karoten i ksan- tle lampy UV. Plamki chlorofilu fluoryzujÄ…
to fil. Ko lejność plamek barw ników po - na różowo. W skład barwników roślin zie-
cząwszy od góry jest następująca: karoten lonych wchodzą chlorofile a i b oraz karo-
(barwa pomarańczowa), związany chlorofil tenoidy  karoten i ksantofil.
Doświadczenie 4. Izolacja olejków eterycznych  jałowcowego lub sosnowego
Sprzęt i odczynniki: kolba okrągłoden- i zbieramy oko ło 50 60 cm3 destylatu. De-
na 500 i 50 cm3, zestaw do destylacji pro- stylat chłodzimy do temperatury pokojowej,
stej, rozdzielacz 100 cm3, kolby stożkowe przenosimy do rozdzielacza i eks trahujemy
50 cm3, moz
dzierz, Å‚az
nia wodna, sÄ…czek za pomocÄ… chlor ku me tylenu (2-krot nie
karbowany, le jek szklany, szyszkojagody po 10 cm3). Połączone ekstrakty organiczne
jałowca lub igliwie sosnowe, chlorek me- suszymy przez 15 minut bezwodnym siarcza-
tylenu, bezwodny siarczan(VI) magnezu. nem magnezu, przesączamy do małej suchej
Czas wykonania: 90 minut. kolby stożkowej, a następnie odparowujemy
chlorek metylenu w Å‚az
ni wodnej.
Wykonanie:
Materiał bio logiczny (w ilo ści oko ło 1 Spostrzeżenia i wnioski: Po odparowa-
szklanki) rozcieramy w moz
dzierzu na mia- niu roz puszczalnika po zostaje oko Å‚o
zgę, następnie przenosimy go do dużej kolby 0,5 cm3 substancji ole istej o charaktery-
destylacyjnej i dodajemy około 200 cm3 wo- stycznym zapachu. Tą ole istą substancją
dy. Montujemy zestaw do destylacji prostej jest olejek eteryczny.
Doświadczenie 5. Synteza mydła o zapachu leśnym
Sprzęt i odczynniki: waga techniczna, ny uprzednio roztwór 10 g wodorotlenku
zlewki, lejek Büchne ra, Å‚az
nia wod na, sodu w mieszaninie 18 cm3 wody i 18 cm3
kolba ssawkowa, pipeta, bagietka szkla - 96% etanolu. Całość ogrzewamy miesza-
na, szkiełko zegarkowe, tłuszcz, np. sma- jąc we wrzącej łaz
ni wodnej przez 30 mi-
lec, wo dorotlenek so du, eta nol 96% nut. Jeżeli mieszanina zacznie gwał tow-
i 50%, ole jek ete ryczny z poprzedniego nie się pie nić, do dajemy 50% wod ny
doświadczenia (około 0,5 cm3). roztwór etanolu (maksymalnie 40 cm3),
Czas wykonania: 45 minut. małymi por cjami za pomo cą pi pe-
ty. W oddzielnej zlew ce o po jemności
Wykonanie: 400 cm3 rozpuszczamy 50 g chlorku sodu
Do 10 g tłuszczu umiesz czonego w 150 cm3 wody. Do tego roztworu wle-
wzlewce 250 cm3 dodajemy przygotowa- wamy, mieszajÄ…c in tensywnie ba gietkÄ…
Chemia w Szkole
44
Metodyka i praktyka szkolna
szklaną, mieszaninę poreakcyjną. Całość Spostrzeżenia i wnio Otrzymane
ski:
ochładzamy do temperatury pokojowej. mydło ma wyraz
nie wyczuwalny zapach le-
Osad od sÄ…czamy na lej Büchne ra Å›ny. Wykazuje wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci czyszczÄ…ce, pie-
ku
przy włączonej pompce wodnej i dodaje- niące oraz efekt Tyndalla. Mydło toaleto-
my ole jek eteryczny, a następnie prepa- we jest mieszaniną soli sodowych różnych
rat su szymy na szkieł ku ze garkowym długołańcuchowych kwasów tłuszczowych.
na powie trzu. Po wy suszeniu wa żymy Dlatego też ob liczenie wydajności prepa-
preparat. ratu jest niemożliwe (W > 100%).
Doświadczenie 6. Wykrywanie cukrów, białek i tłuszczów w surowcach naturalych
Sprzęt i odczynniki: probówki, palnik Reakcję cha rakterystyczną tłuszczów
gazowy, Å‚apa drewniana, moz
dzierz, owo- przeprowadzamy pod mikroskopem wo-
ce leśne (np. śliwy tarniny, poziomki, je- bec odczynnika  Sudan III. W etapie
żyny), miód pszczeli (np. wrzosowy) oraz pierw szym kilka nasion miaż dżymy
kontrolna próbka roztworu glukozy, żołę- w moz
dzie rzu, mia zgÄ™ umiesz czamy
dzie, kasztany oraz kontrolna próbka mą- między war stwami bi buły fil tracyjnej,
ki ziemniaczanej, orzechy la skowe oraz lekko ogrzewamy bibułę nad palnikiem.
kontrolne próbki białka kurzego i nasion W etapie drugim skrawki nasion umiesz-
słonecznika; odczynniki  Feh linga, Lu - czamy w kropli od czynnika Sudan III
gola, stęż. HNO3, Sudan III. na szkiełku pod stawowym i ob serwuje-
Czas wykonania: 45 minut. my pod mikroskopem czerwone zabar-
wienie kro pli tłusz czu w komórkach.
Wykonanie: Dodatkowo, mo żemy prze prowadzić
Wykrywanie cukrów i białek w surow- próbę kon trolną dla tłusz czów  po -
cach roślinnych opar te jest na reakcjach wszechnie stosuje się miażdżenie ma te-
probówkowych. W oznaczonych probów- riału ro ślinnego (nasion sło necznika)
kach umieszczamy (oprócz miodu, który wbibule filtracyjnej i obserwowanie po-
rozpuszczamy w go rącej wo dzie) roz - jawienia się tłustej plamy.
drobniony uprzednio w moz
dzierzu ma -
teriał badawczy. Do każdej z nich dodaje- Spostrzeżenia i wnio ski: Wyniki do -
my odpowiednie odczynniki. świadczenia zestawiamy w tabeli 1.
Tabela 1.
Odcz.
Stęż.
Materiał Odcz. Odcz. Wykryty
HNO3 Sudan Reakcja barwna
badawczy Fehlinga Lugola zwiÄ…zek
III
owoce leśne, miód ceglastoczerwony cukier prosty 
x
pszczeli, glukoza osad glukoza
żołędzie, kasztany, granatowe zabar- cukier złożony
x
mÄ…ka ziemniaczana wienie roztworu  skrobia
żółte zabarwienie
orzechy laskowe,
x roztworu lub żółty białko
białko kurze
osad
orzechy laskowe,
x czerwony roztwór tłuszcz
słonecznik
3/2008
45
Metodyka i praktyka szkolna
Doświadczenie 7. Badanie wędrówki jonów w polu elektrycznym
metodÄ… elektrochemicznÄ…
Sprzęt i od czynniki: dwa przewody dła prądu, wydrążamy drugie ma łe wgłę-
z drutu miedzianego, z
ródło prądu stałe- bienie i wlewamy kroplę fenoloftaleiny.
go (16 V), jodek po tasu, fenoloftaleina, A
Ä…czymy elektrody ze z
ródłem prądu.
ziemniak lub żołędzie.
Czas wykonania: 45 minut. Spostrzeżenia i wnioski: Dostrzegamy
wokół ka tody ma linową barwę, po
cho-
Wykonanie: dzącą od obecności jonów OH , na to-
Odcinamy pla sterek ziem niaka lub miast wo kół ano dy nie bie ską barwę
w kuwecie umiesz czamy roz drobnione  od utworzenia kom plek su skro bi
wmoz
dzierzu żołędzie i wtykamy w mate- (ziemniaczanej lub w żo łędziach) z jo -
riał roślinny, w odległości około 5 cm od dem. W wyniku wędrówki jonów w polu
siebie, dwa kawałki dru tu miedzianego, elektrycznym za chodzą na elek trodach
które służyć będą jako elektrody. Wydrą- następujące reakcje chemiczne:
żamy na środku, między elektrodami, ma-
K( ): 2 H2O + 2e H2 + 2OH
łe wgłębienie, do którego wlewamy dwie
oraz
krople roz tworu KI. Wo kół elek trody,
A(+): 2 I I2 +2e .
która stanowić będzie ujemny biegun z
ró-
L ITERATURA
[1] K. Dobrosz-Teperek, B. Dasiewicz: Materiały 50 Jubileuszowego
Zjazdu PTChem i SITPChem, S10-CL-8, Toruń 2007, s. 305.
[2] J. Stobiński: Chemiczne kółko za interesowań w szko le średniej,
WSiP, Warszawa 1975.
dr inż.
KATARZYNA DOBROSZ-TEPEREK
[3] S. Sękowski: Drugi bazar chemiczny, WSiP, Warszawa 1987, s. 103.
Nauczyciel akademicki, starszy wykładowca w Katedrze Chemii
[4] T. Drapała, A. Kozakiewicz: Ćwiczenia z chemii ogólnej, Wyd.
SGGW, Warszawa 1998, s. 231. Wydziału Technologii Żywności SGGW w Warszawie.
[5] T. Pluciński: Doświadczenia chemiczne, Wyd. Adamantan, War-
Prowadzi badania nad doskonaleniem metod dydaktycznych
szawa 1997, s. 120.
w szkole wyższej.
[6] E. Bia łecka-Florjańczyk, J. Włostowska: Ćwiczenia laboratoryjne
z chemii organicznej, Wyd. SGGW, Warszawa 1997, s. 113.
[7] B. Borowska, V. Panfil: Metody aktywizujÄ…ce w edukacji biologicz-
nej, chemicznej i ekologicznej, Wyd. TEKST, Bydgoszcz 2001, s. 61.
[8] E. Węgrzyn-Kamela: Od jesieni do jesieni, Wyd. Didasko, War-
szawa 2000, s. 13.
dr
BEATA DASIEWICZ
[9] In ternet: www.pro fesor.pl/mat/na8/na8_h_wronska_030909_1.php
 30k. Nauczyciel akademicki, starszy wykładowca w Katedrze Chemii
[10] Z. Matysikowa, R. Piosik, Z. Warnke: Doświadczenia chemicz- Wydziału Technologii Żywności SGGW w Warszawie.
ne dla szkół średnich, WSiP, Warszawa 1987, s. 95.
Specjalizuje się w analizie związków organicznych w żywności.
Chemia w Szkole
46