Una molècula molt especial
Dos hidrògens i un oxigen: aigua!
Activitat 1
Dos àtoms d'hidrogen ballant al voltant d'un d'oxigen. Et sona? Analitzem com es mantenen units per formar la molècula d'aigua.
Aquests enllaços entre les molècules d'aigua, es diuen enllaços per ponts d'hidrogen. Són els responsables de què sigui una substància especial i de què les seves propietats siguin diferents del que s'esperaria; és per això que és el dissolvent per excel·lència, que tingui un comportament anòmal en estat sòlid (gel) i que la seva capacitat per absorbir calor sigui elevada, com ja comprovarem experimentalment. Per comprendre millor com es produeix l'enllaç d'hidrogen entre les molècules d'aigua, observem l'animació "Enllaços d'hidrogen transitoris a l'aigua".
Ara tu: construint molècules d'aigua.
Activitat 2
Fem clic a la imatge per dur a terme virtualment la construcció de la molècula d'aigua.
Visualitzant la resta d'apartats de l'animació anterior respondrem les següents qüestions en un document de text que guardarem al nostre portafolis:
- Quins són els àtoms que constitueixen l'aigua pura?
- Per què creus que és molt difícil trobar aigua pura a la natura?
- Què és l'aigua mineral? I l'aigua potable?
- L'aigua natural sempre és potable?
Ara en equip: anem al laboratori.
Activitat 3.
Ens convertirem en científics! Posem-nos les bates i investiguem en grup les propietats de l'aigua.
Passos a seguir:
Experimentem
En equip treballarem al laboratori realitzant diverses pràctiques sobre les propietats de l'aigua. A cada equip, el professor li assignarà un experiment a realitzar del qual farem un informe, seguint el model que trobarem als guions de les pràctiques.
Tot el nostre treball al laboratori serà avaluat amb la rúbrica de pràctiques de laboratori.
Abans de començar, hem de tenir clar el material que necessitarem, què farem i com ho farem. Si tenim qualsevol dubte, l'hi preguntarem al professor. Recordem que el laboratori és un lloc especial, per això cal que seguim unes normes especials, les normes de laboratori.
- Dissolvent universal
-
1. Objectiu
Comprovar que l'aigua és un bon dissolvent, motiu pel qual és conegut com a dissolvent universal. Per demostrar-ho, comprovarem la seva capacitat a dissoldre diverses substàncies amb la d'altres dissolvents.
2. Material i reactius
- Gradeta
- Tubs d'assaig
- Pipeta
- Espàtula
- Balança
- Dissolvents: aigua, alcohol i oli
- Soluts: sal, sucre i bicarbonat
3. Procedimient
- Col·loquem tres tubs d'assaig a la gradeta i en el primer hi posem 20 ml d'aigua, en el segon, 20 ml d'oli, i, en l'últim, 20 ml d'alcohol.
- A continuació, afegim 0,1 grams de sal a cada un dels tres tubs i anotem el que succeeix. Després, uns altres 0,1 grams i ho tornem a anotar. Fem això fins que hi hagi un total de 0,5 grams, anotant en cada cas si el líquid (l'aigua, l'oli o l'alcohol) és capaç de dissoldre o no la quantitat de solut.
- Repetim el procediment canviant de solut; és a dir, fem el mateix amb el sucre i després amb el bicarbonat. Els resultats els recollirem a l'informe de la pràctica "L'aigua com a dissolvent".
- Tensió superficial
-
1. Objectiu
Comprovar quantes gotes d'aigua es poden col·locar sobre la superfície d'una moneda sense que l'aigua es desbordi.2. Material i reactius
- Una moneda
- Un comptagotes
- Un vas de precipitats amb aigua (pot servir un altre recipient)
- Sabó o detergent
- Una vareta
3. Procedimient
- Netegem la moneda per eliminar les restes de brutícia sobre una taula i hi anem afegint gotes d'aigua a poc a poc. Anem comptant les gotes d'aigua fins que l'aigua vessi. Mentrestant, observem com les gotes es van situant i la increïble forma de cúpula que adquireix l'aigua.
- Traiem la moneda i repetim el procediment fins a tres vegades.
- Tots els resultats els recollim a la taula que es troba a l'informe de la pràctica "Tensió superficial".
Ara tirem unes gotes de detergent a l'aigua del got, remenem per mesclar-ho bé i tornem a fer l'experiment tres vegades més amb l'aigua sabonosa. Anotem també a la taula de l'informe el nombre de gotes que caben a la moneda.
- Densitat anòmala de l'aigua
-
1. Objectiu
Comprovar que l'aigua és l'única substància la densitat de la qual és menor en estat sòlid (gel) que en estat líquid.
2. Material i reactius
- Tres vasos de precipitats de 250 ml
- Aigua
- Oli
- Gel
- Oli congelat
3. Procediment
- Omplim els vasos de precipitats fins a la meitat, un amb aigua i l'altra amb oli. El que conté aigua, li afegim un glaçó de gel, i al de l'oli, un glaçó d'oli. Observem, en cada cas, si el sòlid flota o no.
- A continuació, al tercer vas de precipitats hi afegim la mateixa quantitat d'aigua que d'oli (per exemple, 100 ml de substància). Li tirem un glaçó de gel i observem què succeeix.
- Totes les observacions quedaran recollides a l'informe de la pràctica "Densitat anòmala de l'aigua".
- Capacitat calorífica
-
1. Objectiu
Comprovar l'elevada capacitat d'absorció de calor que té l'aigua; per fer-ho, compararem la quantitat calorífica de diversos líquids.
2. Materials i reactius
- Tres vasos de precipitats
- Un cristal·litzador
- Una placa o escalfador
- Pinces de fusta o guants resistents a la calor
- Termòmetre
- Oli
- Aigua
- Alcohol
3. Procediment
- A cada vas de precipitats li tirem 100 ml de cada líquid (aigua, oli i alcohol).
- Afegim aigua al cristal·litzador fins a la meitat i el podem a escalfar. A continuació, introduïm els vasos de precipitats al cristal·litzador, és a dir, els escalfem al bany Maria. Els deixem fins que començar a bullir l'aigua del bany Maria i, en aquest moment, retirem els vasos de precipitats utilitzant la pinça o els guants amb cura de no cremar-nos.
- Ho deixem refredar uns 10 minuts. Passat aquest temps, mesurem la temperatura de cada líquid i toquem els vasos per veure quin està més calent.
- Anotarem els resultats a l'informe de la pràctica "Capacitat calorífica".
Elaborem
Elaborarem una presentació sobre la pràctica que hem fet i l'exposarem als nostres companys. La podem fer amb el Google Presentacions o amb un altre instrument similar que coneguem (PowerPoint, Prezi...). A la pàgina d'ajuda de Google, podrem aprendre a fer-la i resoldrem els nostres dubtes.
A la presentació hi inserirem elements multimèdia, per això farem fotos o gravarem vídeos amb el mòbil, tauleta o càmera de vídeo, mentre fem la pràctica.
A la presentació hi apareixeran els següents apartats:
1. Què volem determinar, comprovar o demostrar?
2. Com ho farem?
3. Quins resultats hem obtingut?
4. A quina conclusió hem arribat?
5. Quina explicació donem als resultats obtinguts?
Haurem de buscar informació i documentar-nos. Podem recórrer a les següents pàgines web:
Exposem
A l'exposició del nostre treball, explicarem als nostres companys la investigació realitzada; per fer-ho, projectarem a la pissarra digital de l'aula la presentació, explicant el contingut. Cada grup tindrà 10 minuts, per això ens hem d'organitzar. A més, enfrontar-nos al públic ens pot costar una mica, per això és bo que assagem el que direm i com ho direm. En aquesta presentació, ens proporcionen bons consells per fer l'exposició.
Avaluem
Tots avaluem i a tots ens avaluen.
- Ens avaluen: ara els toca als altres. Una vegada acabada l'exposició, els nostres companys i el professor avaluaran el treball que hem fet. Per fer-ho, tindran en compte tant els aspectes de la presentació com de l'exposició.
- Avaluem: ara ens toca a nosaltres. Si hem sigut espectadors de l'exposició, haurem d'avaluar de manera objectiva els nostres companys. Per fer les dues avaluacions, utilitzarem els criteris de la rúbrica de presentació i exposició.
Saps per què bevem?
Activitat 4.
Al llarg del dia tenim set i bevem, és a dir, incorporem aigua al nostre organisme. Bevem més a l'estiu que a l'hivern, i quan juguem o fem exercici que quan estem descansant. Això és degut al fet que durant el dia anem perdent aigua, tant per la transpiració com per la suor i l'orina. Aquesta aigua perduda s'ha de recuperar, ja que és essencial per als éssers vius, siguin plantes o animals.
La importància de l'aigua en els éssers vius és perquè realitza una sèrie de funcions en tots els organismes i en el seu entorn, actuant com a mitjà de transport, agent termoregulador, mitjà en el qual es realitzen moltes reaccions químiques... Per comprendre-ho, veurem l'animació "Aigua i vida", en la que es relacionen les propietats estudiades anteriorment amb la importància que tenen en els éssers vius.
Un cop visualitzada l'animació, individualment farem el següent qüestionari sobre la importància de l'aigua per a la vida.
Qüestionari sobre la importància de l'aigua per a la vida
Solució
Solució
Solució
Solució
Solució
Solució
Diari d'aprenentatge
En el Diari d'aprenentatge del nostre portafolis individual, hi farem una entrada nova que titularem "Una molècula molt especial".
Les entrades d'aquest diari poden ser documents de text compartits amb el professor mitjançant el Google Drive o el nostre quadern. Per fer les entrades, podem utilitzar la plantilla. És important que tinguem clar com està sent el nostre progrés. Dedicarem deu o quinze minuts a reflexionar-hi i, posteriorment, farem una posada en comú a l'aula.
Llicenciat sota la Llicència Creative Commons Reconeixement CompartirIgual 4.0