Do czego służy CO2 w gaśnicy?

Poprawna odpowiedź

D

Wymaganie ogólne

1.1 Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno – komunikacyjnych.
2.2 Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń zna związek właściwości różnorodnych substancji z ich zastosowaniami i ich wpływ na środowisko naturalne;
3.1 Opanowanie czynności praktycznych. Uczeń bezpiecznie posługuje się prostym sprzętem laboratoryjnym i podstawowymi odczynnikami chemicznymi;

Wymaganie szczegółowe

4.2 Powietrze i inne gazy. Uczeń opisuje właściwości fizyczne i chemiczne azotu, tlenu, wodoru, tlenku węgla(IV)/ odczytuje z układu okresowego pierwiastków i innych źródeł wiedzy informacje o azocie, tlenie i wodorze/ planuje i wykonuje doświadczenia dotyczące badania właściwości wymienionych gazów.

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętności ucznia w zakresie odpowiedniego posługiwania się wiedzą chemiczną w życiu codziennym oraz wnioskowania na podstawie analizy podanego tekstu. Gaśnice proszkowe są jednymi z najbardziej popularnych urządzeń do gaszenia różnych typów pożarów (ABC), a uczniowie spotykają się z nimi bardzo często (gaśnice w budynkach, samochodowe itp.)

Opisany we wstępie do zadania proces to adiabatyczne rozprężanie skroplonego gazu, któremu towarzyszy gwałtowne oziębienie tlenku węgla(IV) i zestalanie w tzw. suchy lód. Suchy lód sublimuje w temperaturze ok. -80°C, przechodząc w stan gazowy. O ile w gaśnicach śniegowych tlenek węgla(IV) stanowi główny środek gaśniczy, o tyle w gaśnicach proszkowych pełni rolę pomocniczą jako nośnik proszku gaśniczego (odpowiedź D). Głównym składnikiem proszków gaśniczych są przeważnie węglany lub fosforany sodu. Do poprawnego rozwiązania tego zadania wystarczy, że uczeń uważnie przeczyta wstęp i zauważy, że w gaśnicy proszkowej środkiem gaśniczym jest proszek, natomiast tlenek węgla(IV) służy do wyrzucania proszku gaśniczego na zewnątrz. Warto zauważyć, że strumień tlenku węgla(IV) dodatkowo tłumi płomienie, odcinając dostęp tlenu i obniżając temperaturę, nie jest to jednak jego funkcja zasadnicza w tego typu gaśnicach.

Zadanie zostało zbadane na grupie 180 uczniów z klas III gimnazjów. W badaniu tym uzyskano następujące wyniki:

 Procent odpowiedzi poprawnych (D) wyniósł 28%, czyli był niewiele większy od prawdopodobieństwa losowego udzielenia odpowiedzi poprawnej, równego 25%. Najczęściej wybieranym dystraktorem była odpowiedź A. Znamienne, że dystraktor ten był częściej wybierany niż odpowiedź poprawna – aż 36% badanych uczniów wskazało właśnie tę błędną odpowiedź. Procent wyboru pozostałych dystraktorów był dużo mniejszy i dość podobny w obu przypadkach (B – 18,3% i C – 17,2%).

Wybór odpowiedzi błędnych mógł wynikać ze zbyt powierzchownej analizy treści zadania, niezauważenia w treści pytania słowa przede wszystkim, bądź z pomylenia gaśnicy proszkowej ze śniegową. Przypuszczalnie część uczniów przeoczyła fragment, który  wskazuje, że środkiem gaśniczym jest bliżej nie sprecyzowany proszek, a nie CO₂, natomiast ich uwaga skupiła się na wytłumaczeniu, w którym tlenek węgla(IV) potraktowany został jako środek chłodzący, ponieważ we wstępie podano informację, że CO₂ po rozprężeniu schładza się aż do temperatury -80^oC. Nie jest też wykluczone, że uczniowie pomylili gaśnicę proszkową z gaśnicą śniegową, w której środkiem gaśniczym jest tlenek węgla(IV), ponieważ CO₂ zestalony w suchy lód rzeczywiście odcina dostęp tlenu do ogniska, tłumi płomienie i dodatkowo obniża temperaturę. Pewnym potwierdzeniem takiego myślenia jest częsty wybór przez uczniów dystraktorów B i C (łącznie wybrało je 35% badanych). Zadanie dobrze różnicowało uczniów – wśród uczniów, którzy odpowiadali w badaniu najsłabiej, żaden nie udzielił odpowiedzi poprawnej, podczas gdy w grupie uczniów najlepiej rozwiązujących zadania ponad połowa odpowiedziała poprawnie.

Zadanie bardzo dobrze sprawdza umiejętność wnioskowania na podstawie analizy tekstu. Łączy wiedzę chemiczną uczniów z problemami wziętymi z życia codziennego. Odpowiednia analiza tego zadania na lekcji może pomóc uczniom w dostrzeżeniu praktycznych aspektów właściwości tlenku węgla(IV).

Słowa kluczowe