Podle následujícího příkladu konstruktivisticky pojatého výkladu pojmů "roztok, rozpouštědlo a rozpuštěná látka" s využitím jednoduchých žákovských experimentů připravte podobný návrh na jiné téma dle Vašeho zaměření. Promyslete i možné vazby na prekoncepty příp. miskoncepce žáků zvoleného pojmu nebo fenoménu.

Příklad:

"Voda aneb rozpouštědlo a roztok"

Příprava
Voda je docela obyčejná látka, s kterou se denně setkáváme. Jeden člověk potřebuje denně do organismu doplnit asi tři litry vody, na koupání spotřebuje přibližně třicet litrů, na praní dvacet litrů, na mytí nádobí čtyři litry, na úklid a toaletu dvacet litrů vody apod. Příjemně je v létě u vody na koupališti, ještě lépe bývá na dovolené u moře nebo v zimě na horách pokrytým vodou v pevném skupenství - sněhem a ledem.
Živočichové i rostliny jsou organismy složené převážně z vody. Voda je nezbytnou podmínkou jejich života. Jestliže přestaneme rostlinu zalévat, uschne; člověk vydrží bez vody asi tři dny.
"Naše voda" - tedy voda, kterou pijeme, je roztok. Můžeme se o tom přesvědčit například v přístrojích na ohřev vody (ve varných konvicích nebo varných spirálách), na miskách pod květináči, z nichž se odpařila voda apod. Na povrchu jejich částí, které přišly do styku s vodou, zůstávají usazeniny "vodního kamene". Tak zvané spodní vody, které vznikají prosakováním vrstvami zemské kůry, rozpouštějí větší množství pevných (minerálních) látek a plynů. Označujeme je jako tvrdé vody. Rozpuštěné minerály (pevné látky) a plyny (především oxid uhličitý) dávají těmto "minerálním" vodám typickou příchuť. Některé z nich mají i léčivé účinky. Voda je tedy výborné rozpouštědlo. Naopak měkké vody obsahují převážně nerozpustné částice, které se postupně usazují a jsou odstranitelné pomocí sít nebo filtrů. Jak se tedy liší tvrdá a měkká voda? Co zbude po odpaření několika mililitrů destilované, přefiltrované (říční) vody a minerální vody?
Problém I
Voda je výborným rozpouštědlem minerálních látek. Kdo z nás plaval v moři, poznal, že se mu splývalo na mořské hladině lépe než na hladině vody na koupališti nebo na rybníce. Jak by se dala voda upravit, aby se v ní lépe plavalo? Co se dá s vodou provést, aby předmět, který klesá ke dnu, začal opět stoupat ke hladině?
Pomůcky I
Kádinka, malá lžička, skleněná tyčinka, laboratorní váhy, kuchyňská sůl, čerstvé vejce (neplave na vodní hladině), voda (destilovaná voda).
Postup I
Kádinku naplň asi z jedné poloviny vodou (lépe destilovanou vodou). Do vody ponoř opatrně čerstvé vejce - ponořilo se ke dnu. Do kádinky přidávej po stejných (zarovnaných) lžičkách (nebo jiných malých odměrkách) kuchyňskou sůl (chlorid sodný) a po přidání každé odměrky důkladně zamíchej roztok tak, aby se veškerá přidaná sůl rozpustila. Přidej tolik odměrek soli, aby začalo vejce ve vodě plavat u hladiny. Počet přidaných lžiček (odměrek) si zaznamenej.
Shrnutí I
Proč vejce vložené do vody kleslo ke dnu? Proč po přidání určitého množství soli plave vejce u hladiny? Proveď nákres obou případů a pomocí označení veličin a vztahů nerovnosti oba obrázky popiš. Spočítej přibližný obsah soli v roztoku, v němž vejce plavalo (hmotnostní procento soli v roztoku). K tomu musíš zjistit hmotnost jedné lžičky (odměrky) soli. Jak a kde můžeš zjistit hustotu tohoto roztoku? Co můžeš říci o hustotě vejce za základě provedených pokusů a výpočtů?
Zadání I
Jak můžeš změřit hustotu vejce přesněji? Kterou pomůcku k tomu budeš ještě potřebovat, kromě těch, které jsi už použil?Jak bys mohl zjistit přesněji obsah soli v roztoku?
Zjistěte z literatury nebo z Internetu složení vody v moři. Nejslanějším mořem na Zemi je Mrtvé moře - najděte o něm co nejvíce zajímavostí.
Problém II
Rozpuštěné látky a rozpouštědla se mohou lišit velikostí svých částic - atomů nebo molekul. Ty mohou různou rychlostí měnit svoji polohu ve směsi. To můžeme pozorovat např. při usazování, odpařování, sublimaci nebo destilaci. Jak vysvětlíš změny po vložení sáčku čaje do vroucí vody? Co se stalo, když se v autě zamlžila okenní skla? Jak popíšeš změny ve sklenici vody, na jejíž hladinu jsme položili kousek filtračního papíru s několika kapkami ovocné šťávy nebo s několika zrnky manganistanu draselného? Samovolný pohyb částic rozpouštěné látky způsobují nárazy částic rozpouštědla a jev se nazývá difúze. Některé pevné látky (blány) mají schopnost propouštět jen částice určitých velikostí. Tak vypadá např. buněčná blána, celofán nebo vaječná blána ("kůže vajíčka"). Co se stane se slepičím vejcem s odvápněnou skořápkou po ponoření do čisté vody?
Pomůcky II
2 kádinky, ocet, čistá voda, posuvné měřítko.
Postup II
Slepičí vejce ponoř na 24 hodin do octa. Po této době dojde k odvápnění skořápky vejce a na jeho povrchu zůstane odhalena vaječná blána - "kůže vajíčka". Potom vajíčko vyjmi z octa, opatrně ho změř pomocí posuvného měřítka (podélný a příčný průměr) a vlož ho do kádinky s čistou vodou. Po jedné hodině vyjmi "ztloustnuté" vajíčko a opět ho opatrně změř ve stejných místech.
Shrnutí II
Proč došlo po ponoření vejce k odvápnění jeho skořápky? Podle obrázku uspořádání částic (viz Internet nebo učebnice, případně nákres od učitele) na počátku pokusu s ponořením vejce s odvápněnou skořápkou do vody a po provedení pokusu popiš a vysvětli pozorované a změřené změny.
Zadání II
Najdi informace o polopropustných blanách, např. o buněčné bláně. Najdi informace o uchovávání potravin pomocí celofánového obalu. Jak souvisí obojí s výsledky provedeného pokusu? Jak vysvětlíš zkrabatělé "polštářky" prstů, po jejich delším máchání ve vodě?
Navrhni, jak bys mohl zjišťovat prostup částic polopropustnou blanou (celofánem, blánou vyrobenou z vepřového močového měchýře aj.).