Un esempio di Webquest: investigazione sugli acidi e sulle basi

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1. Introduzione

Per molte persone, e forse anche per voi del gruppo, la parola "acido'' esprime il massimo della pericolosità di un materiale che, a contatto della pelle, genera estese e dolorose ferite. L'acido solforico, l'acido nitrico e pochi altri acidi, in soluzioni concentrate, si comportano proprio come descritto. Ma la maggioranza degli acidi non sono così aggressivi. La caratteristica più evidente degli acidi è il "sapore acido", che si avverte assaggiando il succo di limone, di arancio, lo yogurt, il succo di mela e della frutta in genere. Un importante acido, l'acido carbonico, è sempre presente in tutte le bibite frizzanti. Il caratteristico sapore acido-pungente di queste bibite è dovuto proprio all'acido carbonico. Le proprietà degli acidi e delle basi furono descritte per la prima volta, nel 1680, da Robert Boyle. Cento anni dopo (per la precisione, nel 1787) Antoine-Laurent Lavoisier avanzò una prima ipotesi sulla composizione chimica degli acidi, considerandoli composti binari di un non metallo e l'ossigeno. Nel 1811, invece, Humphry Davy dimostrò che l'idrogeno, e non l'ossigeno, è l'elemento sempre presente nelle molecole degli acidi. Ma l'atomo di idrogeno, che conferisce l'acidità alle sostanze, ha una caratteristica proprietà, che si deve ricordare: l'idrogeno acido è sempre legato a non metalli con elevata elettronegatività. I gruppi dovranno investigare sui materiali della tabella e utilizzare gli indicatori più adatti a rivelare le proprietà acide o basiche dei materiali. Inoltre, dopo aver investigato, dovranno rispondere alle seguenti domande.

  • Quali sono le differenze fra acidi e basi?
  • Che cosa hanno in comune gli acidi e le basi?
  • Quali sono le principali teorie acido - base?
  • Qual è il ruolo dell'acqua nei confronti degli acidi e delle basi?

Per rispondere alle domande potranno usare sia il libro di testo che gli indirizzi internet elencati.

2. Compito

Si divide la classe in gruppi di 4 allievi, che dovranno investigare sulla natura acida o basica dei seguenti materiali in tabella.
I dati sperimentali sul comportamento acido e basico dei materiali della tabella si raccolgono con una serie di prove sperimentali.
Si stampa, con corpo 16 su foglio di carta A4, la seguente tabella.
Si ricopre il foglio A4 con un lucido trasparente (quello delle lavagne luminose), in maniera da poter leggere il nome dei materiali sottostanti.
Tutte le reazioni fra i materiali e l'indicatore si fanno sul lucido trasparente. L'indicatore viene estratto dal cavolo rosso e la ricetta è scaricata da uno dei siti proposti.
Nello spazio libero del lucido, vicino a ciascun materiale, si versano 2-3 gocce di soluzione del materiale e 2 gocce di indicatore.
Si osserva il cambiamento di colore dell'indicatore, che può essere l'indicatore universale oppure il colorante estratto dal cavolo rosso.
Terminata la prova, si pulisce la superficie del lucido con un fazzolettino di carta e si passa alla successiva prova su un altro materiale.
Tutti i dati raccolti serviranno per completare la scheda finale.

Scheda da ricoprire con lucido e investigare sui materiali
 

Acido cloridrico (diluito)             
Ammoniaca (diluita)  
Aceto  
Acido nitrico (diluito)  
Bicarbonato di sodio (diluito)  
Succo di limone  
Idrossido di sodio (diluito)  
Candeggina (diluita)  
Acido solforico (diluito)  
Soluzione di sapone  

 3. Procedimento e risorse

I dati sperimentali sul cambiamento di colore dell'indicatore vanno inseriti nella seguente scheda. Ciascun gruppo compilerà la scheda. I gruppi si scambiano le schede, dopo averle discusse e compilate. Attraverso il confronto delle tabelle prodotte e dei criteri individuati, si arrivi a una soluzione del problema in cui la classe si riconosce. Si deve cioè pervenire a un prodotto negoziato, frutto del lavoro collettivo, che soddisfa tutti e che rappresenta il lavoro della classe. Per la compilazione della scheda i gruppi possono consultare i seguenti siti insieme al libro di testo.

Siti da visitare per raccogliere le informazioni

  • http://www.funsci.com/fun3_it/acidi/acidi.htm  Il sito descrive le prove con gli indicatori, per riconoscere gli acidi e le basi. Contiene pure tutte le indicazioni per estrarre un indicatore dal cavolo rosso.
  • http://www.cosediscienza.it/index.html  Il sito espone una breve storia dei concetti di acido e di base, necessaria per compilare la comunicazione finale della Webquest.
  • http://www.mednat.org/bioelettr/acidi_basi.htm  Il sito spiega il comportamento acido - base di alcuni materiali del corpo umano.
  • http://video.google.it/videoplay?docid=3932487430362878433   Il video mostra i cambiamenti di colore degli indicatori dovuti al comportamento acido dell'anidride carbonica in soluzione.

Scheda finale di raccolta dei dati

Materiale Colore indicatore È un acido È una base Come spieghi le evidenze?
Acido cloridrico (diluito)        
Ammoniaca (diluita)        
Aceto        
Acido nitrico (diluito)        
Bicarbonato di sodio (diluito)        
Succo di limone        
Idrossido di sodio (diluito)        
Candeggina (diluita)        
Acido solforico (diluito)        
 Soluzione di sapone        


Valutazione

Le schede sono scambiate fra i gruppi, sono discusse e negoziate, corrette e quindi valutate dai vari gruppi.

 

Griglia di autovalutazione del gruppo

  Ottimo
Punti 5
Buono
Punti 4
Suffic.
Punti 3
Insuff.
Punti 2
Grav. Ins.
Punti 1
Il lavoro è stato completato in tutte le sue parti          
La collaborazione dei componenti del gruppo è stata completa          
La consultazione e l'uso delle risorse informatiche è stata completa          
La scheda di lavoro e le conclusioni sono state scritte in maniera corretta          
Punteggio grezzo          

Il punteggio massimo che ciascun gruppo può conseguire è 20 (4 x 5 = 20). Cosa si deve fare per assegnare il voto? Si divide il punteggio grezzo, conquistato dal gruppo, per il punteggio massimo totale: punteggio grezzo/20.
Se questo rapporto è pari a:

a) 0,5 la comprensione - competenza è sufficiente (voto 6)

b) 0,6 la comprensione - competenza è sufficiente (voto 6)

c) 0,7 la comprensione - competenza è discreta (voto 7)

d) 0,8 la comprensione - competenza è buona (voto 8)

e) 0,9 la comprensione - competenza è ottima (voto 9)

f) 1,0 la comprensione - competenza è perfetta (voto 10)

g) Per tutti gli altri valori: 0,4 (voto 5), 0,3 (voto 4), 0,2 (voto 3), il lavoro non è sufficiente.

La griglia può essere utilizzata sia per l'autovalutazione che per la valutazione da parte del docente.

Conclusione (ossia comunicazione di quanto investigato)

Si riassume l'esperienza, facilitando la riflessione sul processo e sulle collaborazioni attivate. Si descrivono i risultati e le attività portate a termine. Rispondere alle domande proposte, descrivendo le riflessioni sul processo e sulle collaborazioni attivate, i risultati e le attività portate a termine. I gruppi comunicano la ricerca, condensata in scheda, ad Antoine Lavoisier che classificava gli acidi in maniera diversa da quella odierna.