חומרים למורים ולתלמידים > הפעלת הכדור המתחמם
מטרה: להוכיח את תכונותיו של הפחמן הדו-חמצני.
דרישות ידע: התלמידים צריכים לדעת שפחמן דו-חמצני הוא גז מרכזי הגורם לאפקט החממה.
חומרים:
שקופית 18: ממה מורכב פחמן דו-חמצני?
דיברנו הרבה על CO2 בלי לתאר את התכונות שלו ובלי להסביר ממה הוא מורכב.
פחמן דו-חמצני (CO2) מורכב מפחמן ומחמצן.
פחמן דו-חמצני הוא סוג של תרכובת פחמן.
פחמן דו-חמצני הוא חלקיק (מולקולה) המורכב משלושה חלקיקים קטנים יותר (אטומים): אטום פחמן אחד ושני אטומי חמצן.
לפי המודל החלקיקי, בין החלקיקים המרכיבים את מולקולת הפחמן הדו-חמצני יש ריק (ואקום). כפי שאפשר לראות בתרשים, כל חלקיק של הגז מורכב מאטום פחמן ומשני אטומי חמצן. בין החלקיקים יש ריק.
אפשר להביא לכיתה דגם מולקולרי כדי להראות לתלמידים איך נראית מולקולה של פד"ח. לחלופין, התלמידים יכולים להכין דגם בעצמם בכיתה.
שקופית 19: תכונות פחמן דו חמצני
התלמידים כותבים במחברותיהם את ההשערות שלהם לשאלות הבאות:
בשלב זה התלמידים לא למדו עדיין את התשובות לשאלות אלו, כמו בכל ניסוי, כותבים את ההשערה לפני הניסוי עצמו.
כעת נערוך ניסויים להדגמת תכונות של פד"ח:
שקופית 20 : על פי מדידות קודמות שערכנו בכיתה, ראינו שכמות הפד"ח השתנתה אבל לא יכולנו להריח או לראות את זה.
שקופית 21: (הרחבה): ניסוי מעבדה 1: -מלאו שני בלונים: אחד באוויר ואחד בפד"ח (את הבלון השני צריך להכין מראש).
הנחיות:
ניפוח בלון בפד"ח: מלאו ארלנמייר בחומץ עד מחצית הגובה שלו. שפכו בזהירות שלוש כפיות סודה לשתייה לתוך הבלון.
מתחו את פי הבלון והלבישו אותו על פתח הבקבוק. הרימו את הבלון כדי שהסודה שבתוכו תישפך אל תוך החומץ.
בתגובה הכימית ייפלט פד"ח וימלא את הבלון.
ניפוח בלון אוויר: בקשו מהתלמידים לנפח בלון (באמצעות הפה) לגודל זהה לגודלו של בלון הפד"ח. הזכירו לתלמידים להיות כמה שיותר מדויקים.
-האם יש הבדלים בין הבלונים? מה ההבדלים ביניהם?
-האם אפשר למדוד את ההבדלים האלה?
למורה:
ל-CO2 יש צפיפות גבוהה יותר מלאוויר, ולכן בלון CO2 יהיה כבד יותר מבלון אוויר.
שקופית 22: ניסוי מעבדה 2:
2.3. צפיפות ובעירה: ניסוי "מערת הכלבים".
הניחו את הנרות על המדרגות בתוך מכל שקוף והדליקו אותם.
ריכוז הפד"ח במכל יעלה בהדרגה. הנרות יכבו בזה אחר זה, מהנמוך לגבוה.
תוצאות:
בקשו מהתלמידים לתאר מה קרה.
מסקנות:
4. אילו תנאים צריכים להתקיים כדי שהנרות יידלקו או ימשיכו לדלוק?
5. איך הנרות כבו? הסבירו את התהליך שהתרחש.
6. הניסוי הזה הדגים שתי תכונות של פד"ח. מהן?
הערה למורה: הסבירו לתלמידים שמטפי כיבוי אש מכילים קצף פד"ח כי פד"ח מעכב בעירה.
שקופית 23: אנחנו מדברים הרבה על פד"ח אבל האחוז שלו באויר קטן מאוד! מהו הרכב הגזים באויר? תארו לפי הגרף.
גז הפד"ח הוא גז חממה, לכן, למרות שהוא מופיע באחוזים מאוד נמוכים, ההשפעה שלו חשובה.
הרכב האוויר
שאלו את התלמידים: דיברנו על חמצן ועל פחמן דו-חמצני. האם אלה הגזים היחידים באוויר?
הנחו דיון כיתתי על הקשר בין הקריאות של גלאי הפד"ח (ב-ppm) לשיעורי הפד"ח באוויר. ערכו את החישוב עם התלמידים: 400 חלקיקים למיליון (ppm) = 400/1,000,000 = 0.0004 = 0.04% מהאוויר.
אם CO2 מהווה רק חלק קטן מאוד מהאוויר, אילו חומרים מהווים את רוב האוויר? האוויר שאנחנו נושמים הוא 78% חנקן (N2) ו-21% חמצן (O2).
מה מאפיין CO2?
למה חשוב לדבר על CO2 אף על פי שהשיעור שלו בהרכב האטמוספרה קטן מאוד?
שקופית 24: חזרה לגרפים משיעור 1.2. סיכום כיתתי
קשרו את הדיון למה שהתלמידים למדו על אפקט החממה בשיעור 1.2.
תארו את שני הגרפים מה אתם רואים?
האם יש קשר בין שני הגרפים?
פד"ח לוכד חום (כמו באפקט החממה): הזכירו לתלמידים מהו אפקט החממה.
שקופית 25: סיכום (במחברות של התלמידים):
של כל התכונות שהדגמנו בניסויים שערכנו.
שקופית 26 (הסתר): המודל השלם לשימוש המורה.
המלצות תזמון:
2*45 דק'
חומרי הרחבה על החמצת אוקיינוסים: