NE Kemi 4–6 | Gratis läsning terminen ut

Kemi 4 –6

NE Nationalencyklopedin AB

Ångbåtsbron 1, 211 20 Malmö redaktionen@ne.se www.ne.se

© NE Nationalencyklopedin AB 2024

Författare: Rikard Ask, Peter Lindström och Olof Ollerstam

Läromedelsutvecklare: Jesper Sörensson

Redaktör: Olof Ollerstam

Bildredaktör: Martina Eriksson

Illustratör: Elin Jonsson

Infografik: Erik Nylund och Olof Ollerstam

Grafisk formgivare: Jens Klaive

Grafisk produktion: Arvid Gruvö Wärle och Ellen Rönn

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt Bonus Copyright Access kopieringsavtal, är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman, t.ex. kommun, eller Bonus Copyright Access. De flesta skolor och högskolor har avtal med Bonus Copyright Access och har därigenom viss kopieringsrätt. Det är lärarens skyldighet att kontrollera att skolan har ett giltigt kopieringsavtal med Bonus Copyright Access. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter och fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till rättsinnehavaren.

Tryckt hos Print Best i Estland

Första upplagan, första tryckningen

ISBN 978-91-88423-85- 6

Innehåll

Förord

Kemi är som ett magiskt äventyr där vi utforskar och upptäcker hemligheterna i allt som finns omkring oss!

Tänk dig att allting, från de färgglada fjärilarna i trädgården till den sprudlande läsken du dricker, är gjort av små byggstenar som kallas atomer och molekyler.

I kemi lär vi oss hur dessa små partiklar skapar allt det fantastiska vi ser i världen. Vi upptäcker hur vatten bildas genom att syre och väte går ihop och hur olika ämnen kan kombineras för att skapa nya, spännande uppfinningar.

Kemi är inte bara en vetenskap, det är en resa till en värld av oändliga möjligheter. Så ta på dig dina skyddsglasögon och låt oss dyka in i kemin tillsammans för att upptäcka dess underverk!

Redaktionen, NE

Kemins grunder

Bilden: Tänker du på ungefär detta när du hör ordet kemi?

Vad är kemi?

Vad tänker du på när du hör ordet kemi? Kanske ser du något gift som står och bubblar i ett provrör i en galen uppfinnares laboratorium? Eller på atomer runda som bollar? Eller på diskmedel och flytande rengöringsmedel?

Men kemi är också mediciner som kan bota svåra sjukdomar. Rymdfarkoster och slajm är kemi. Skyskrapor och hörapparater är kemi. Tvättmedel och såpbubblor är kemi. Alla dessa saker består av atomer som sitter ihop på olika sätt.

Kemi är vetenskapen om olika ämnens egenskaper. Om hur atomer byggs ihop med varandra eller lossnar från varandra.

Ord och begrepp

Atom är den minsta delen av ett grundämne.

Kemi är vetenskapen om olika ämnens egenskaper. Om hur atomer byggs ihop med varandra eller lossnar från varandra.

Laboratorium är en lokal som är inredd för att man ska göra experiment där.

Materia är något som man kan väga. Allt som går att väga är alltså materia.

Med kemi kan vi skapa mediciner, rymdfarkoster, fyrverkerier och mycket mer.

Kemi finns överallt

Så fort du andas in luft stöter du på kemin. Luften du andas in består av olika ämnen. Vad händer i kroppen när du andas in dessa ämnen?

När du är törstig dricker du säkert något. Kanske vatten eller mjölk. Du dricker då lite kemi.

På kvällen tänder du taklampan för att få bättre ljus. Då skickas elektrisk ström genom lampan. I lampan finns ämnen som reagerar på strömmen så att den börjar lysa.

Men kemin är inte bara saker som du stöter på i vardagen. Kemin har botat många människor från sjukdomar som malaria och cancer.

Med kemins hjälp kan vi lista ut hur alla de här sakerna fungerar. Vi kan titta på vad ämnena består av och vad som händer i dem när de till exempel blir varma eller kalla.

Inom kemi studerar vi materia och allt vi kan väga är materia

Vi kan väga slajm, hörapparater, katter och till och med en byggnad om vi har en tillräckligt stor våg.

Allt som kan vägas är materia. Slajm, hörapparater, katter och byggnader är alltså materia. Materia består av atomer. Atomer består i sin tur av ännu mindre delar. Inom kemi studerar vi materia och hur den ändras, till exempel när materien värms eller kyls.

Metallen, glaset och betongen som skyskraporna är byggda av är kemi. Lamporna som lyser upp gatorna är kemi.

Bakning är kemi. Mjöl, vatten och ägg förenas till en pannkakssmet.

Kemi är en vetenskap

Ja, visst är kemi egentligen en vetenskap. Men när vi säger att ”luft är kemi” så menar vi att luft har kemiska egenskaper. Så ordet kemi används både som namn på en vetenskap och olika saker som har kemiska egenskaper.

I överförd bemärkelse pratar vi även om ”kemin mellan människor” och menar då samspelet mellan människorna.

Kemi och världen

Hela tiden upptäcker forskare nya saker om kemi och hur olika ämnen kan användas. De upptäcker ibland helt nya ämnen. Nya material tas fram som kan användas i till exempel kläder. Det kan vara material i kläder som klarar extrem kyla eller värme.

Det är inte bara i typiska kemilabb som kemister arbetar. Kemister tar även fram ämnen som används i elektronik som datorer och mobiltelefoner. Kemister arbetar även med mediciner för att hitta olika ämnen

som kan bota eller lindra sjukdomar. Nyligen har kemister varit med och forskat fram vaccin mot covid-19.

Många kemister blir specialister på ett område. Det kan vara mediciner, material, säkerhet eller miljö.

Sammanfattning

@ Kemi är vetenskapen om olika ämnens egenskaper. Om hur atomer byggs ihop med varandra eller lossnar från varandra.

@ Med kemi kan vi skapa mediciner, rymdfarkoster, slajm och mycket mer.

@ Det är inte bara i typiska kemilabb som kemister arbetar. Kemister tar även fram ämnen som används i elektronik som datorer och mobiltelefoner.

@ Allt som vi kan väga är materia. Till exempel kan vi väga slajm, hörapparater, katter och byggnader. De är alltså materia.

@ Materia består av atomer.

KAPITEL 1

Kemins grunder

Vad är kemi?

Instuderingsuppgifter

1. Kemi är en vetenskap. Men vilken vetenskap är kemi?

2. Vad är materia?

3. Är en katt, ett glas och en bil materia? Varför eller varför inte?

Aktivitet

Var finns kemin?

Fundera

Fundera på var det finns kemi i klassrummet. Skriv en lista på olika saker i klassrummet där du tror att det finns kemi.

Bilden: Slajm består av atomer som hänger ihop i molekyler.

Atomer och molekyler

Vad består datorn av? Vad består det vi äter av? De kläder vi har på oss? Våra kroppar? Luften vi andas? Jo, allt består av atomer som ofta sitter ihop i molekyler.

Ord och begrepp

Atom är den minsta delen av ett grundämne.

Atomkärna är en liten partikelklump av protoner och neutroner som finns i centrum av en atom.

Elektron är en av de partiklar som en atom är uppbyggd av. Elektroner finns i ett moln runt atomkärnan.

Grundämne är ett ämne som består av en enda sorts atom.

Kemisk förening eller bara förening är ett ämne som består av minst två sorters atomer.

Molekyl är flera atomer som sitter ihop.

En atom består av protoner, neutroner och elektroner.

2 nm

Färglagt foto som visar atomer. Varje prick är en atom. Fotot är taget genom ett speciellt mikroskop som kan förstora väldigt mycket. 2 nm (nanometer) = 0,000002 mm.

Atomer

Hela din kropp, stolen du sitter på, kläderna du har på dig och boken som du läser, alla är de hopbyggda av olika partiklar som fungerar som byggstenar. En del byggstenar är stora. De större byggstenarna kan delas in i mindre byggstenar. I sin tur kan de delas in i ännu mindre. Några av de allra minsta byggstenarna kallas atomer.

Om vi tar människokroppen som exempel så är vi uppbyggda av stora delar. Till exempel armar, ben och huvud. De delarna byggs i sin tur upp av skelett, muskler och organ. Som i sin tur består av celler. Cellerna byggs upp av molekyler. Molekylerna byggs upp av atomer.

Atomer finns i allting som vi kan ta på, som väger någonting och som tar plats. Luften, havet, jorden, djuren och växterna – alla är de uppbyggda av atomer.

Filosofen Demokritos avbildad på en grekisk sedel.

Redan de gamla grekerna …

Idén om atomerna fanns redan för 2 400 år sedan. Då menade den grekiske filosofen Demokritos att världen var uppbyggd av en oändlig mängd osynliga byggstenar. Dessa byggstenar satte naturen själv ihop till olika ämnen.

Då fanns det förstås inga mikroskop så det var ganska fiffigt av Demokritos att komma på den här idén.

Atomer är väldigt, väldigt små

Atomerna är så små att vi inte kan se dem med enbart ögonen eller ens med vanliga mikroskop. Som tur är finns det speciella mikroskop som kan förstora många miljoner gånger. Då kan vi se atomerna. Men atomerna är fortfarande så små att det är svårt att få tydliga bilder av dem.

Om du vill få en bild av hur små atomerna är så kan du tänka på en apelsin. Apelsinen består av många, många atomer.

Anta att du förstorar apelsinens atomer så att de blir stora som blåbär. Samtidigt förstorar du apelsinen lika mycket. Hur stor blir apelsinen då? Jo, lika stor som hela planeten jorden.

Ett dammkorn kan bestå av 3 triljoner (3 000 000 000 000 000 000) atomer. Tänk på det nästa gång du dammar!

Om varje atom i en apelsin var lika stor som ett blåbär skulle apelsinen bli lika stor som hela jordklotet.

Hur många atomer finns det?

Grundämne

Det finns cirka 120 sorters atomer. Ett ämne som består av en enda sorts atom kallas för ett grundämne. elektron elektron neutron proton proton

Sammanlagt finns det så många atomer på jorden att det inte går att räkna dem. Men det finns bara runt 120 olika sorters atomer. Olika ämnen består av ett antal sorters atom som binds ihop med varandra. Om ett ämne bara består av en enda sorts atom kallas det för ett grundämne. Då kan man snabbt räkna ut att det finns lika många grundämnen som olika sorters atomer, ungefär 120 stycken.

De vanligaste grundämnena i människokroppen är väte, syre och kol.

En atom består av en kärna med ett moln av elektroner runt om. Kärnan består av protoner och neutroner.

Kärnan och molnet

Atomer består i sin tur av ännu mindre byggstenar. Atomer består alltid av en kärna i mitten. Runt kärnan finns ett ”moln”. Atomens kärna är uppbyggd av partiklarna protoner och neutroner som är bundna till varandra. Kring kärnan virvlar ett moln av lättare och ännu mindre partiklar, elektroner.

Vatten består av vattenmolekyler.

Molekyler

De flesta atomerna tycker om att bli ihop med andra atomer. De binder gärna ihop sig med varandra. Då blir det molekyler. Ett exempel är vatten. För att få en vattenmolekyl binder två väteatomer ihop sig med en syreatom.

Molekyler som består av olika sorters atomer kallas kemiska föreningar.

Hur stora är molekylerna? Liksom atomerna är de flesta molekyler så små att vi inte kan se dem med enbart ögonen. Till exempel kan du inte se en vattenmolekyl. Du kan se vattnet men inte varje molekyl för sig.

Modeller av atomer och molekyler

Eftersom vi inte kan se atomer och molekyler blir det lättare att förstå och lära sig om dem om man bygger modeller av dem. En vanlig modell består av bollar. Varje boll motsvarar en atom.

För att det ska bli ännu enklare har man även bestämt att de vanligaste atomerna ska ha bestämda färger. I verkligheten har atomer ingen färg.

Molekyler

Atomer som sitter ihop i en grupp kallas för en molekyl. Molekyler som består av olika sorters atomer kallas kemiska föreningar.

En modell av en vattenmolekyl. Den röda bollen är syre, de vita bollarna är väte.

Men i modellerna har man bestämt att syre är röd, kol är mörkgrå och väte är vit. Då blir det lätt att prata atomer och molekyler med människor överallt i världen.

Bollarna är olika stora för att visa att atomerna är olika stora också i verkligheten. Syreatomen är till exempel större än väteatomen.

När vi bygger modeller av atomer och molekyler med kulor är syre röd, kol är mörkgrå och väte är vit.

Sammanfattning

@ Atomer finns i allting som vi kan ta på, som väger någonting och som tar plats. Luften, havet, jorden, djuren och växterna – alla är de uppbyggda av atomer.

@ Med speciella mikroskop kan vi se atomer. Men atomerna är så små att det är svårt att få tydliga bilder av dem.

@ Det finns cirka 120 sorters atomer.

@ Ett ämne som består av en enda sorts atom kallas grundämne.

@ En atom består av en kärna med ett moln av elektroner runt om. Kärnan består av protoner och neutroner.

@ Atomer som sitter ihop i en grupp kallas för en molekyl.

@ Molekyler som består av olika sorters atomer kallas kemiska föreningar.

@ Man kan bygga modeller med kulor av atomer och molekyler. I sådana modeller är syreatomer röda, kolatomer mörkgrå och väteatomer vita.

Kemins grunder

Atomer och molekyler

Instuderingsuppgifter

1. Vad är ett grundämne?

2. Vad är en kemisk förening?

3. Hur många grundämnen finns det ungefär?

4. Vilka är de tre vanligaste grundämnena i kroppen?

5. Beskriv hur en atom är uppbyggd.

6. Vad är en molekyl?

7. Vilka färger brukar kol, syre och väte ha i molekylmodeller?

Aktivitet

Godismolekyler

Bygga

Använd tandpetare och tre sorters godis för att bygga vatten och koldioxid. Vatten, H2O, är en molekyl med två väteatomer, 2H, och en syremolekyl, O. Båda väteatomerna binder till syreatomen. Koldioxid, CO2 , är en molekyl där båda syreatomerna binder till kolatomen.

Bilden: Ett vinterlandskap med små svävande vattendroppar som ser ut som rök.

Ämnen i tre former

Vatten kan finnas i tre former: is, flytande vatten och vattenånga.

Bilden visar is och flytande vatten. Men vad är röken eller dimman? Är det vattenånga, det vill säga vatten i gasform? Nej, det är faktiskt små vattendroppar som är så små att de svävar i luften. Alltså flytande vatten.

Här kommer du att få lära dig om ämnenas olika former.

Ord och begrepp

Avdunstning är en fasövergång från fast form till gasform.

Fas är ett tillstånd som ett ämne kan befinna sig i, till exempel fast fas, flytande fas eller gasfas.

Fast fas eller fast form är en fas där ämnets partiklar håller sig på bestämda platser.

Fasövergång är att ett ämne övergår från ett tillstånd till ett annat, till exempel från fast form till flytande form.

Flytande fas eller flytande form är en fas där ämnets partiklar rör sig runt varandra.

Gasfas eller gasform är en fas där ämnets partiklar studsar omkring som pingisbollar.

Kondensation är en fasövergång från gasform till flytande form.

Partikel är en mycket liten del av ett ämne, till exempel en molekyl.

Smältning är en fasövergång från fast form till flytande form.

Stelning är en fasövergång från flytande form till fast form.

Fast, flytande och gas Nästan alla ämnen kan finnas i de tre formerna fast, flytande och gas.

Ett ämne – tre former

Vatten är ett vanligt ämne på vår planet. När vi säger vatten så menar vi oftast det flytande vattnet som kommer ur kranen eller som finns i havet. Men vatten kan även blir hårt och fast. Då kallar vi det is. Och om du kokar vatten så ändrar vattnet form. Det flytande vattnet blir till gas, vattenånga.

Det är inte bara vatten som finns i tre olika former. Nästan alla ämnen kan finnas i de tre formerna fast, flytande och gas.

Vattenånga är ett lurigt ord

Om du badar i en bassäng i en simhall kan du kanske känna att det luktar på ett speciellt sätt. Det är klormolekyler som far omkring i luften och kommer in i din näsa. Klormolekylerna finns i vattnet för att döda bakterier. Men en del klormolekyler hamnar i luften så att du kan känna lukten av klor.

Men du kan inte se klormolekylerna eftersom de är så små. Klormolekyler är ungefär lika stora som vattenmolekyler. Alltså kan vi inte heller se vattenmolekyler. Vatten i gasform, det vill säga vattengas, kallas vattenånga och är vattenmolekyler som en och en far omkring i luften utan att vi kan se dem.

Titta nu på fotot av kastrullen med vatten. Den rök som syns kallar vi ofta vattenånga eller bara ånga. Men den vattenångan är små vattendroppar som svävar i luften. Vi kan se den, alltså är det inte vattenmolekyler som far omkring en och en utan många vattenmolekyler som slagit sig samman till så stora droppar att vi ser dem. Ordet vattenånga används alltså både för:

– vattengas , det vill säga vatten i gasform där molekylerna far omkring en och en.

– ånga över en ångande kastrull och annat där vi kan se en rök eller dimma av små vattendroppar i luften.

Lite lurigt, eller hur?

Små vattendroppar som ser ut som rök.

Is är vatten i fast form.

Temperatur och form

Vilken form ett ämne befinner sig i beror på hur mycket molekylerna i ämnet rör på sig. Hur mycket molekylerna rör sig i ett ämne beror på temperaturen. Vi tar vatten som exempel.

Om vatten är kallt kan inte molekylerna röra sig. De sitter stilla kvar på sina platser. Vattnet blir hårt och fast, is.

När vattnet är lite varmare är det flytande. Då rör sig molekylerna och byter till och med plats med varandra. Men molekylerna håller ändå ihop till en viss del och stannar nära varandra.

När vattnet blir riktigt varmt får molekylerna mer energi. De rör sig snabbt. De sitter inte ihop med varandra längre. Varje molekyl rör sig för sig själv. Vattnet blir gas, vattenånga.

Fasövergångar

När ett ämne byter form kallas det för en fasövergång. Det kan vara när flytande vatten fryser till is. Eller när flytande vatten kokar och blir vattenånga.

smältning

stelning förångning

kondensation

kallt fast form varmt flytande form = vätska gas

Fasövergångar mellan fast, flytande och gas.

Vatten fryser, smälter, kokar och kondenserar

Flytande vatten fryser till is vid 0 grader Celsius. Samtidigt smälter is till flytande vatten vid samma temperatur. Det är därför som det är slaskigt när temperaturen är runt 0 grader Celsius.

Flytande vatten kokar till vattenånga vid 100 grader Celsius. Samtidigt kondenserar vattenånga till flytande vatten vid samma temperatur.

Uppvärmning: Fast blir flytande

I en frys är temperaturen ungefär –18 grader Celsius. Om du tar ut en isbit ur frysen blir isbiten snabbt varmare. När temperaturen kommer upp till 0 grader Celsius övergår isen från fast form till flytande.

När isen nått 0 grader Celsius rör sig vattenmolekylerna så pass mycket att de kan slita sig loss från sina platser och börja röra sig fritt. Vi säger att isen smälter när den övergår från fast till flytande form.

I slush finns vatten i fast form (is) och i flytande form.

Vattenånga som immar på en fönsterruta bildar små vattendroppar. Ett annat ord för imma är kondens.

Mer uppvärmning: Flytande blir gas

Om vi värmer upp vatten i till exempel en vattenkokare kommer vattnet att koka när det blir 100 grader Celsius. Det börjar ryka ur vattenkokaren och vattnet bubblar. Det flytande vattnet blir till gas, vattenånga.

Vattenmolekylerna rör sig alltmer när temperaturen ökar. Bubblorna rör sig häftigare och vattnet börjar skvätta. Vattnet övergår från flytande form till gasform. Fasövergången från flytande till gas kallas förångning.

Vatten behöver inte koka för att gå från flytande till gasform. Du har säkert lagt märke till att vattenpölar efter ett regn försvinner efter en tid. En del vatten sipprar ner i marken. Men en del vatten avdunstar. Med avdunsta menar vi att så länge det är varmt i luften kan vattenmolekyler slita sig loss från det flytande vattnet. Molekylerna tar sig upp i luften som vattenånga. Ju varmare det är, desto fortare går det. Avdunstning är också förångning.

Nedkylning: Gas blir flytande

När vattenånga kyls ner övergår den från gas till flytande form, alltså flytande vatten. Övergången från gas till flytande form kallas kondensation. Det som händer är att vattenmolekylerna rör sig långsammare. De fastnar i varandra och små vattendroppar bildas.

Du kan själv testa kondensation genom att andas mot en spegel. Luften du andas ut är varm, spegelns yta är kallare. Eftersom luften du

Nästan alla ämnen kan finnas i de tre formerna fast, flytande och gas.

andas ut innehåller en del vatten i gasform blir vattnet till flytande små vattendroppar när luften träffar den kalla spegelytan. Vattenångan kondenserar alltså till flytande vatten på spegeln.

Mer nedkylning: Flytande blir fast

Om vatten kyls ner kommer det att övergå till fast form och bilda is. Vattnet fryser eller stelnar. Vattnet börjar frysa när det kommer ner till 0 grader Celsius. Men eftersom det även smälter då är vattnet både fast och flytande. Det är först när det blir ännu kallare som allt flytande vatten blir is.

Sammanfattning

@ Nästan alla ämnen kan finnas i de tre formerna fast, flytande och gas.

@ Vatten består av vattenmolekyler. Vilken form vattnet befinner sig i beror på hur mycket vattenmolekylerna rör på sig. Ju varmare vattnet är, desto fortare rör sig vattenmolekylerna.

a. I fast vatten (is) sitter molekylerna fast på bestämda platser.

b. I flytande vatten rör sig molekylerna ganska fritt från varandra.

c. I vatten i gasform (vattenånga) studsar molekylerna omkring som pingisbollar fritt från varandra.

@ Smältning är fasövergång från fast till flytande form. Motsatsen är stelning, det vill säga fasövergång från flytande till fast form.

@ Förångning är övergång från flytande form till gasform. Motsatsen är kondensation, det vill säga fasövergång från gasform till flytande form.

@ Vatten smälter och stelnar vid 0 grader Celsius.

@ Vatten kokar och kondenserar vid 100 grader Celsius.

Kemins grunder

Ämnen i tre former

Instuderingsuppgifter

1. Vad kallas de tre former som nästan alla ämnen kan finnas i?

2. Vad är smältning?

3. Vad är kondensation?

4. Vad händer med vattenmolekylernas rörelser när vi ökar temperaturen?

5. Vad händer med vattenmolekylernas rörelser när vi sänker temperaturen?

Aktivitet

Imma på glas Beskriva

Ta ett djupt andetag och fyll lungorna med luft. Andas på en glasruta eller spegel så att det bildas imma på glaset. Beskriv vad som händer.

Använd orden vattenånga, flytande vatten och kondensation. Du kan ändra orden lite (böja dem) så att de passar.

Bilden: Periodiska systemet.

Periodiska systemet

Periodiska systemet är en tabell med alla grundämnen. Alla grundämnen har fått egna bokstäver. Vissa grundämnen har fler än en bokstav. I periodiska systemet står grundämnen med lika egenskaper i samma kolumn.

Här ska du få lära dig mer om periodiska systemet och grundämnen.

Ord och begrepp

Grundämne är ett ämne som består av en enda sorts atom.

Halvmetaller är grundämnen som liknar både metaller och icke-metaller.

Icke-metaller är grundämnen som inte har metalliska egenskaper.

Kolumn är en lodrät rad i en tabell eller en text.

Metaller är en stor grupp av grundämnen som leder elektricitet och värme bra. De flesta grundämnena är metaller.

Periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen som finns.

Alla grundämnen har fått en eller två bokstäver.

Det kemiska språket

För att människor i hela världen ska kunna prata kemi med varandra har man kommit överens om att använda vissa symboler och tecken. Till exempel har alla grundämnen fått egna bokstäver. Syre är O, kol är C och väte är H, och så vidare. Vissa grundämnen har fler än en bokstav.

Guld är Au till exempel.

De kemiska tecknen används bland annat i periodiska systemet.

Här är några exempel:

H = väte

O = syre

C = kol

F = fluor

Fe = järn

He = helium

Ag = silver

Au = guld

Periodiska systemet

Det periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen som finns. Grundämnena i det periodiska systemet är placerade så att grundämnen med liknande egenskaper finns i samma kolumn. En kolumn är en lodrät rad i en tabell eller i en text.

I det periodiska systemet nedan har grundämnena fått olika färger. De blå ämnena är metaller. De gula är halvmetaller. Orange står för icke-metaller. Några grundämnen som upptäcktes för inte så länge sedan är gröna. Då vet man ännu inte om de är metaller, icke-metaller eller halvmetaller.

metaller

halvmetaller

icke-metaller

hassium meitnerium darmstadtium röntgenium copernicium nihonium flerovium moskovium livermorium tenness oganesson radium francium rutherfordium seaborgium dubnium

I det periodiska systemet finns kemiska tecken för alla grundämnen.

okända egenskaper 57–71 89–103

Helium är ett grundämne som används i ballonger för att det är billigt och inte kan fatta eld.

Grundämnen

Det finns 118 grundämnen. I naturen finns det ungefär 90 olika grundämnen. Forskare har sedan framställt ytterligare 28 stycken.

Det vanligaste är att grundämnena finns i kemiska föreningar. Till exempel är vatten en kemisk förening av grundämnena väte och syre. Men det finns grundämnen som förekommer helt på egen hand. Exempel är helium, kol, järn, silver och guld.

Periodiska systemet

Periodiska systemet är en tabell med alla grundämnen.

Alla grundämnen har fått egna bokstäver, till exempel är syre

O, kol C och väte H. Man kan ta reda på grundämnenas bokstäver med hjälp av periodiska systemet. Vissa grundämnen har fler än en bokstav. Guld är Au till exempel.

I periodiska systemet står grundämnen med lika egenskaper i samma kolumn.

Metaller och

halvmetaller

Metaller

De flesta grundämnen är metaller. Det är vi människor som har bestämt vilka grundämnen som ska kallas metaller. För att räknas som metall behöver ett grundämne ha den typiska metallglansen. En metall ska också kunna leda värme och elektricitet bra. Om du håller i något av metall, till exempel ett cykelstyre, på vintern märker du att dina fingrar blir kalla. Det beror på att metallen leder bort värmen snabbt från handen. I elsladdar finns trådar av metall eftersom metaller leder elektrisk ström bra.

Metaller finns i naturen i bland annat bergarter.  Många metaller har mycket stor betydelse för oss. Vi kan tillverka elektronik, verktyg, maskiner och bygga broar och skyskrapor av dem. Hade vi inga metaller skulle vi leva i stenåldern.

Exempel på metaller är järn, koppar, silver och guld.

Metallernas egenskaper

Metaller är grundämnen som:

1. glänser om de poleras

2. leder värme bra

3. leder elektricitet bra.

Guld, järn och koppar är exempel på metaller.

Guld är en metall. Vi kan gjuta, smida, slipa och polera guld och andra metaller.

Hur kommer det sig att metaller leder elektrisk ström så bra? Jo, i en bit metall finns det lösa elektroner som susar omkring i hela metallbiten. Det är dessa lösa elektroner som leder den elektriska strömmen.

Halvmetaller

Halvmetallerna påminner en del om metallerna. Halvmetallerna är fasta ämnen. En del av dem har metallglans. De kan leda värme och elektricitet, men inte alls lika bra som metallerna. Därför kallas de för halvmetaller.

Exempel på halvmetaller är kisel och arsenik.

Halvmetallernas egenskaper

Halvmetaller är grundämnen som liknar metaller på vissa sätt, till exempel kan de leda värme och elektrisk ström, men inte lika bra som metaller.

Kisel är ett exempel på en halvmetall.

Blyertspennans spets består av icke-metallen kol i form av grafit. Blyertsen är spröd och kan lätt brytas eftersom kol är en icke-metall.

Icke-metaller

Till icke-metallerna räknas de grundämnen som saknar en eller flera av de egenskaper som metallerna har. De av icke-metallerna som är fasta saknar alltså metallglans. De leder inte heller elektricitet eller värme bra.

I elektronik finns halvmetallen kisel.

Icke-metallerna har väldigt olika egenskaper. En del är gaser, andra är flytande. Det enda som förenar dem som grupp är att de inte är metaller.  Exempel på icke-metaller är väte, syre, kol, helium och fluor.

Icke-metallernas egenskaper

Icke-metaller är motsatsen till metaller, det vill säga icke-metaller är grundämnen som:

1. inte glänser om de poleras (i alla fall inte lika mycket som metaller)

2. inte leder värme bra

3. inte leder elektricitet bra.

Kol, syre och väte är exempel på icke-metaller.

Sammanfattning

@ Alla grundämnen har egna bokstäver. Till exempel är syre O, kol C och väte H. Vissa grundämnen har fler än en bokstav. Guld är Au till exempel.

@ Det periodiska systemet är en tabell med alla grundämnen.

@ I det periodiska systemet står grundämnen med lika egenskaper i samma kolumn.

@ De flesta grundämnen är metaller. En del grundämnen är icke-metaller och några få grundämnen är halvmetaller.

@ För att räknas som metall behöver ett grundämne ha metallglans samt kunna leda värme och elektricitet bra. Grundämnen som saknar dessa egenskaper kallas icke-metaller.

@ Halvmetaller kan leda värme och elektricitet, men inte alls lika bra som metallerna. Därför kallas de halvmetaller.

@ Icke-metaller är motsatsen till metaller. Icke-metaller har inte metallglans och leder värme och elektrisk ström dåligt.

Kemins grunder

Periodiska systemet

Instuderingsuppgifter

1. Vad är det periodiska systemet?

2. Alla grundämnen har egna bokstäver. Vilka grundämnen är C, H, O och Au?

3. Var finns grundämnen med lika egenskaper i det periodiska systemet?

4. Vilka egenskaper har grundämnen som är metaller?

5. Svavel är en icke-metall. Leder svavel elektrisk ström och värme bra? Motivera svaret.

6. Hur kommer det sig att en koppartråd leder elektrisk ström bra medan en bit trä inte gör det?

Aktivitet

Bokstäver för grundämnen

Ta reda på

Titta på ett periodiskt system. Ta reda på vilka grundämnen som har bokstäverna

H, Ag, Pb, Cl, N och He.

Bilden: Kemister använder olika sorters utrustning. Flaskan med den rosa vätskan i är en E-kolv.

Så arbetar kemisten

När kemister vill ta reda på hur något fungerar kan de göra det på olika sätt. Det kan vara vad som händer om två ämnen blandas eller vad som händer om ett ämne värms till 200 grader Celsius.

Ett vanligt sätt är att göra experiment. Då testar kemisten praktiskt hur ämnen reagerar eller vad som händer vid uppvärmning.

Ett annat sätt är att göra simuleringar. Då låter kemisten en dator räkna ut vad som antagligen kommer att hända.

Ett tredje sätt är att läsa böcker, webbsidor eller rapporter om kemi som andra har skrivit. Då kan kemisten få fram fakta om olika saker.

Ord och begrepp

Laboration är när du arbetar praktiskt med naturvetenskapliga experiment, oftast för att lära dig något.

Rapport är en detaljerad berättelse om en undersökning eller utfört uppdrag.

Simulering är en modell som används för att förklara eller undersöka hur verkligheten fungerar, till exempel bilsimulering, datorsimulering, flygsimulering eller rymdsimulering.

I vissa laborationer kan färgen på till exempel en vätska ändras.

Kemiska undersökningar

Laborationer

Laborationen eller labben är den vanligaste typen av kemisk undersökning som vi gör i skolan.

Oftast har lärare bestämt syftet med labben i förväg. Syftet brukar vara att eleven ska lära sig något om kemi genom att följa instruktioner.

Det är viktigt att följa instruktionerna så noga som möjligt.

Ta reda på om det finns några risker med labben. Ska du använda frätande kemikalier? Vad ska du i så fall göra om kemikalien hamnar på huden, i ögat eller om du råkar svälja den?

Skriv anteckningar

Du ska alltid skriva anteckningar när du gör en labb. Du ska skriva ner det som händer och det du gör.

Du kan till exempel skriva ner:

– Vad hände? Ändrade något färg? Vilken färg före och efter? Ändrade något temperatur? Blev det varmt eller kallt?

– Mätningar och data. Vilka mätvärden fick du? Skulle du mäta någon tid? Skulle du mäta någon temperatur? Skulle något annat mätas?

– Följde du instruktionerna? Följde du instruktionen exakt? Gjorde du något på ett sätt som inte fanns med i instruktionen?

– Gick något fel? Spilldes något? Kan något ha förväxlats?

Skriv rapport

Ibland ska du skriva en rapport när du har gjort en labb. Då kan du använda dina anteckningar. Men du ska skriva lite mer om vad som hände och vad experimentet visade.

Det är faktiskt precis så forskare arbetar. Av sina labbrapporter skriver de vetenskapliga rapporter där de berättar och förklarar vad de har upptäckt.

Det gör forskarna för att andra ska få reda på de nya upptäckterna, men även för att forskarna ska kunna få pengar till mer forskning.

Simuleringar

Om en forskare ska undersöka hur något fungerar med hjälp av laborationer så kan det ibland bli för svårt. För laborationer kan vara dyra, svåra eller ta lång tid att genomföra.

Ofta gör då forskarna i stället simuleringar med datorer innan de experimenterar på labbet. Det gör forskarna för att för att testa idén. En simulering kan handla om hur en molekyl fungerar som läkemedel eller hur forskarna kan ta fram ett nytt material.

Om simuleringen visar lovande resultat kan forskarna gå vidare och göra experimentet på labbet.

Läsa böcker, webbsidor och rapporter

En typ av undersökning som kemister ofta gör är att ta reda på fakta genom att läsa böcker, webbsidor och rapporter som andra har skrivit. Sedan sammanfattar kemisten informationen i en egen rapport.

Om du till exempel vill undersöka om olika sötningsmedel är skadliga så samlar du in information om hur sötningsmedel påverkar våra kroppar. Det är förstås viktigt att du är källkritisk. Det kan finnas information från olika källor som säger helt olika saker.

Kemister använder många sorters apparater. Kemister kan ta reda på vilka människor som är släkt med varandra eller om ett visst virus finns i kroppen. Då använder kemisten apparaterna till vänster i bilden.

Kemistens redskap

För att vi ska kunna arbeta på ett bra sätt i ett laboratorium finns olika redskap.

I bilderna på nästa sida ser du några av de redskap som du kan hitta i ett kemilabb. Lär dig gärna namnen på dessa redskap.

Men kemister använder inte bara enkla redskap av glas eller plast.

Kemister använder både avancerade apparater och enkla redskap av glas eller plast.

Kemister använder apparater för att göra olika saker. Apparater behövs när kemister renar fram ett visst ämne från en blandning, tillverkar mediciner, undersöker vem som är släkt med vem, undersöker blodspår från en brottsplats eller tar reda på om ett visst sorts virus finns i kroppen till exempel.

Några enkla redskap av glas eller plast som kemister använder.

Sammanfattning

@ När du gör en laboration är det viktigt att anteckna vad som händer. Du kan också ta foto.

@ Efter en laboration skriver du ofta en rapport och då behövs anteckningar och kanske foton från laborationen.

@ Ofta gör kemister simuleringar med datorer innan de gör den praktiska laborationen. Då får datorn ”gissa” resultatet av undersökningen.

@ Det är viktigt att vara källkritisk när du samlar fakta till en undersökning i böcker eller på webbsidor.

@ Provrör, pipett, tratt, mätglas, rundkolv, bägare och E-kolv är vanlig glasutrustning i kemilaborationer.

KAPITEL 1

Kemins grunder

Så arbetar kemisten

Instuderingsuppgifter

1. Vad bör du anteckna under en laboration?

2. Vad är en simulering?

3. Ge två exempel på när kemister använder apparater.

Aktivitet

Labbutrustning

Ta reda på

Läraren har förberett genom att göra en liten utställning med några redskap som kemister använder. Ta reda på vad varje redskap heter och hur det används.

Bilden: Om du värmer något i ett provrör är det viktigt att hålla provröret så att öppningen riktas bort från dig och andra. När innehållet i provröret blir varmt så kan det stänka.

Säkerhet

I ett kemilabb kan du träffa på många spännande redskap, ämnen och reaktioner. Ofta måste du vara försiktig när du arbetar i ett kemilabb. Det finns speciella regler för vad du får och inte får göra i labbsalen. Men det är du själv som ansvarar för att allt sker på ett säkert sätt.

Ord och begrepp

Explosiv är att en kemikalie kan explodera.

Farosymboler är märken som talar om på vilket sätt kemiska ämnen är farliga.

Frätande är att en kemikalie kan göra hål i skinnet eller kläder till exempel.

Gasol är en gas på flaska som används som bränsle i till exempel brännare och gasspisar.

Gasolbrännare är en apparat där gasol blandas med luft så att blandningen kan förbrännas.

Kemikalier är kemiska ämnen som tillverkas i fabrik och används hemma eller i samhället.

Laboration är när man arbetar praktiskt med naturvetenskapliga experiment, oftast för att lära sig något.

Om glas spricker eller vätskor stänker är det viktigt att ha skyddsglasögon. Om du har långt hår ska du använda hårband så att håret inte hamnar i till exempel en eldslåga. Labbrock ska också användas ibland.

Säkerhet i labbsalen

Laborationer är viktiga för att du ska lära dig och förstå kemi. När du gör experimenten praktiskt är det lättare att se hur allt hänger ihop. Ofta är det just laborationerna som gör kemin extra rolig och spännande.

Men att labba är inte helt utan risk. I många laborationer ska du värma ämnen med en gasolbrännare eller värmeplatta. Då kan det vara lätt att bränna sig.

Farosymboler finns både i labbsalen och på flaskor och burkar hemma.

Kemikalierna som används kan vara giftiga eller frätande. Därför måste du lära dig att arbeta i ett labb.

En elev som ska labba måste:

– följa säkerhetsreglerna

– komma i tid till laborationen.

Det är alltid viktigt att komma i tid till lektioner. Men det är extra viktigt att komma i tid till laborationer. Det beror på att läraren berättar om risker med laborationen i början av lektionen. Om du inte får reda på riskerna så vet du inte hur du ska göra för att undvika riskerna. Då kan laborationen bli farlig för dig och andra.

Symboler för fara

Det är viktigt att du lär dig och förstår vad olika varningar och farosymboler på flaskor, burkar och behållare betyder. Många kemiska ämnen är farliga på olika sätt.

Farosymboler i labbet

Explosiv. Kemikalien kan explodera om den utsätts för värme eller stötar.

Hälsofarlig . Kemikalien kan orsaka cancer eller astmaanfall eller skada kroppens inre organ.

Frätande. Kemikalien fräter på metaller, hud och ögon.

Giftig . Kemikalien är så farlig att vi riskerar att dö om vi äter eller andas in den.

Skadlig . Kemikalien kan irritera huden eller luftvägarna.

Miljöfarlig . Kemikalien är giftig för djur och växter.

Oxiderande. Kemikalien kan orsaka eller förstärka brand.

Brandfarlig . Kemikalien kan börja brinna häftigt om den utsätts för värme eller gnista.

Gas under tryck . Farosymbolen används på gasflaskor som kan explodera om de utsätts för värme.

Symbolerna för fara kallas helt enkelt för farosymboler. Symbolerna finns inte bara i labbsalen utan du kan se dem på flaskor och burkar hemma. Till exempel på rengöringsmedel, tvättmedel, tändvätska och sprayflaskor.

Sammanfattning

@ Ofta är det just laborationerna som gör kemin extra rolig och spännande. Men att labba är inte helt utan risk, till exempel måste du ofta värma upp saker med en gasolbrännare eller värmeplatta som du kan bränna dig på.

@ En elev som ska labba måste följa säkerhetsreglerna och komma i tid till laborationen.

@ Det är viktigt att du lär dig och förstår vad olika varningar och farosymboler på flaskor, burkar och behållare betyder. Många kemiska ämnen är farliga på olika sätt, till exempel giftiga, brandfarliga eller explosiva.

@ Farosymbolerna finns inte bara i labbsalen utan du kan se dem på flaskor och burkar hemma, till exempel på rengöringsmedel, tvättmedel, tändvätska och sprayflaskor.

KAPITEL 1

Kemins grunder

Säkerhet

Instuderingsuppgifter

1. Nämn två regler som är vanliga för att man ska få labba.

2. Nämn tre saker där du kan se farosymboler hemma.

3. Vad betyder dessa farosymboler?

a.

Aktivitet

Farosymboler

Ta reda på

Läraren har förberett en liten utställning med några saker i förpackningar som har minst en farosymbol. Ta reda på vad det det är i förpackningen och vad varje farosymbol som finns på förpackningen betyder.

b.

c.

En balansvåg. Det går fint att göra en egen balansvåg av till exempel en galge som hängs på en bordskant.

LABORATION

Väger luften någonting?

Syfte

Luft är en blandning av olika gaser, mest kväve, N2 , och näst mest syre, O2

I den här laborationen får du undersöka om luft väger någonting, det vill säga om luft har massa.

Det här behöver du – balansvåg – två ballonger – nål.

Gör så här

1. Blås upp ballongerna så att de blir lika stora.

2. Häng upp ballongerna på vågen och justera tills vågen visar jämvikt.

3. Stick hål på den ena ballongen och se till att det inte flyger iväg ballongbitar utan att allt hänger kvar på vågen.

4. Förklara det som händer så vetenskapligt som möjligt.

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är inte riskfylld.

Bilden: I ett tomtebloss reagerar kemiska ämnen så att det gnistrar.

Kemiska reaktioner

Kemisk reaktion kallas det som händer när kemiska ämnen blir nya ämnen.

Kemiska reaktioner är livsviktiga. Man skulle till och med kunna säga att själva livet är ett antal kemiska reaktioner. Tack vare olika kemiska reaktioner kan vi ta upp näring från maten, röra våra muskler, växa, skaffa barn eller bli solbrända.

De kemiska reaktioner som är inblandade till exempel när vi tar upp näring från mat är ganska komplicerade. Vi börjar med att lära oss om reaktionen mellan väte och syre där vatten bildas.

Ord och begrepp

Kemisk reaktion eller bara reaktion är när ett kemiskt ämne omvandlas till ett annat kemiskt ämne.

Produkt är ett ämne som bildas i en kemisk reaktion.

Reaktant är ett ämne som reagerar i en kemisk reaktion.

Reaktionsformel är ett kortfattat sätt att beskriva en kemisk reaktion.

Inga atomer försvinner vid en kemisk reaktion.

Vad händer här? Jo, en kemisk reaktion händer. I flaskorna finns bakpulver och vinäger. En syra i vinägern reagerar med bakpulvret så att gasen koldioxid fyller ballongerna. Det är alltså inte luft i ballongerna utan koldioxid, CO2

Kemisk reaktionsformel

Vi använder kemiska tecken när vi skriver kemiska reaktionsformler.

En kemisk reaktion är det som händer när kemiska ämnen blir nya kemiska ämnen. Inga atomer försvinner vid en kemisk reaktion. Inga nya atomer bildas. Alla atomer finns fortfarande kvar, även om de sitter ihop på ett annat sätt.

Man kan säga att en kemisk reaktion är när atomer möbleras om.

En vätemolekyl, H2, är två väteatomer som sitter ihop. Om vi vill visa de två väteatomerna kan vi skriva H–H. Strecket mellan H och H visar att de två väteatomerna är bundna till varandra. Det är samma sak som H2.

en väteatom H två väteatomer 2H en vätemolekyl H2 eller H-H tre vätemolekyler 3H2

Väteatomer och vätemolekyler.

Vi vill skriva reaktionsformler så kortfattat som möjligt. När vi skriver 2H2 så betyder det två vätemolekyler. 3H2 betyder tre vätemolekyler.

Inom kemin skriver vi inte ut ettor. Vi skriver alltså inte 1H2.

En vattenmolekyl skriver vi H2O. Men vi hade kunnat skriva H-O-H om vi ville visa de tre atomerna i vattenmolekylen. Strecken visar hur atomerna sitter ihop.

Reaktionspilen är viktig

En reaktionsformel är ett kortfattat sätt att skriva en kemisk reaktion.

Ordformel

väte plus syre ger vatten

Reaktionsformel

2H2 + O2 → 2H2O

Till vänster om reaktionspilen finns de ämnen som reagerar. De kallas reaktanter.

Till höger om reaktionspilen finns de ämnen som bildas. De kallas produkter.

två vätemolekyler

2H2 + plus ger

två vattenmolekyler O2 en syremolekyl

2H2O

Två vätemolekyler, 2H2 , reagerar med en syremolekyl, O2. Då bildas två vattenmolekyler, 2H2O

NE

KEMIN

Det spelar ingen roll i vilken ordning vi skriver ämnena på varje sida om pilen. 2H2 + O2 är samma sak som O2 + 2H2. Det viktiga är att alla ämnen som reagerar är på vänster sida om pilen och de ämnen som bildas är på höger sida om pilen.

Sammanfattning

@ En kemisk reaktion är det som händer när kemiska ämnen övergår till nya kemiska ämnen.

@ Inga atomer försvinner vid en kemisk reaktion. Alla atomer finns fortfarande kvar, även om de sitter ihop på ett annat sätt.

@ De ämnen som reagerar kallas reaktanter och skrivs alltid till vänster om reaktionspilen: reaktanter → produkter

@ De ämnen som bildas kallas produkter och skrivs alltid till höger om reaktionspilen.

@ 3H2O betyder tre vattenmolekyler. Varje vattenmolekyl består av två väteatomer, 2H, och en syreatom, O.

KAPITEL 2

Kemin omkring dig

Kemiska reaktioner

Instuderingsuppgifter

1. Beskriv vad en kemisk reaktion är.

2. Bildas eller försvinner atomer i kemiska reaktioner?

3. Var hittar vi reaktanter i en reaktionsformel?

4. Var hittar vi produkter i en reaktionsformel?

5. Vad är reaktanter i en reaktion?

6. Vad är produkter i en reaktion?

Aktivitet

Väte och syre reagerar och vatten bildas Bygg

Använd tandpetare och två sorters godis för att bygga:

– två vätemolekyler, 2H2

– en syremolekyl, O2 ,

– två vattenmolekyler, 2H2O.

Lägg godismolekylerna så att de visar reaktionen:

väte plus syre ger vatten

2H2 + O2 → 2H2O

Svara på frågorna:

1. Hur många väteatomer finns från början, alltså före reaktionen?

2. Hur många väteatomer finns efter reaktionen?

3. Hur många syreatomer finns från början, alltså före reaktionen?

4. Hur många syreatomer finns efter reaktionen?

5. Försvinner några atomer i reaktionen?

Bilden: Fotosyntes är en kemisk reaktion. Genom fotosyntes tillverkar en växt glukos för att kunna leva och växa. Växten behöver koldioxid, vatten och ljusenergi för att fotosyntetisera.

Fotosyntes

Genom fotosyntes gör växter glukos. Glukos är både energi och byggstenar för växten. Energin kommer från solen som ljusenergi och omvandlas till kemisk energi i glukos. Glukos kan användas som byggstenar för att bygga till exempel stam, blad och grenar. Poängen med fotosyntes är alltså att växten tillverkar sin näring av koldioxid, vatten och ljusenergi.

Ord och begrepp

Fotosyntes är när växter och alger bildar glukos av koldioxid, vatten och ljusenergi.

Syre bildas som en rest.

Glukos är en typ av socker som också kallas druvsocker. Molekylen har formeln C6H12O6

Koldioxid är molekylen CO2

Ljusenergi är en form av energi som finns i ljus.

Ordformel är en reaktionsformel med ord i stället för kemiska symboler.

Syntes betyder att något byggs ihop.

Syre är ett grundämne som finns i luften mest som O2 och lite som O3.

Vatten är molekylen H2O.

Även du har nytta av fotosyntes

Poängen med fotosyntes är att växten själv kan få näring för att kunna leva, växa och bilda frön. Många andra organismer hade inte kunnat leva utan växternas fotosyntes.

Mat

Vi får mat genom fotosyntes. Vi får frukt, potatis och grönsaker att äta. Pasta kommer från vete som är en växt.

Kor äter gräs som har bildats genom fotosyntes. Genom att äta gräs kan kon växa och producera mjölk. Människor kan slakta kon och äta köttet eller mjölka kon och dricka mjölken.

Här pågår fotosyntes i ett fält med bomullsplantor.

Tack vare fotosyntes kan vi få pasta.

Kläder

Vi får kläder genom fotosyntes. Jeans och många andra kläder är tillverkade av bomull. Bomull är en växt som växer på stora fält.

Trä, papper med mera

Vi får trävirke till hus genom fotosyntes. Vi får också papper genom fotosyntes. Papper tillverkas av nedmalda trästockar. Och mycket annat får vi också tack vare fotosyntesen.

Syre att andas

När växter fotosyntetiserar blir syre över som en rest. Varför då? Jo, vi tänker oss att du ska laga pannkakor. För att laga pannkakorna behöver du nio ägg. Men äggen säljs i sexpack. Du måste köpa två stycken sexpack ägg för att få nio ägg till pannkakorna. Du får alltså tre ägg över.

Växterna använder inte ägg i fotosyntesen. Men de använder syreatomer. Växten vill bygga ihop syreatomer i en glukosmolekyl. För att kunna göra det måste växten ta in vatten, H2O, och koldioxid, CO2. Både vatten och koldioxid innehåller syreatomer. När växten har byggt ihop glukosmolekylen blir det syreatomer över på samma sätt som det blev ägg över i pannkakslagandet. Växten släpper ut de överblivna syreatomerna som syremolekyler, O2, i luften.

Det är en väldig tur för oss det blir syre över när växterna tillverkar glukos. Annars hade vi inte haft syre i luften att andas. När jorden bildades för cirka 4,6 miljarder år sedan fanns det inga växter och inget syre i luften.

Om det inte hade blivit syre, O2 , över i fotosyntesen hade vi inte kunnat andas.

Du kan ha stor glädje av resultatet av fotosyntes, till exempel i form av ett par jeans.

Växter gör sin egen näring med fotosyntes.

En del växter kan växa under vattenytan. Här finns gott om vatten och även dessa växter har gröna blad.

Ljusenergi, koldioxid och vatten

För att växter ska kunna fotosyntetisera behöver de tre saker:

– Koldioxid, CO2. Koldioxid är en gas som finns i luften. Koldioxid kommer in i växten genom små öppningar i bladen.

– Vatten, H2O. I marken finns vatten. Växten suger upp vatten med sina rötter. I växten går tunna rör som leder vattnet till alla växtens delar, ända ut i minsta blad.

– Ljusenergi. Växter är gröna eftersom de kan fånga in och samla ljusenergi från solen. Ljusenergin kommer in i växten genom bladen. Ljusenergi är en typ av strålningsenergi.

Du vet säkert att växter är gröna. Men vet du varför växter är gröna?

Jo, i växternas blad finns ett grönt färgämne som heter klorofyll.

Klorofyll har en fantastisk egenskap. Klorofyll kan nämligen samla in ljusenergi från solen så att växten kan använda den energin.

Växter kan se ut på många sätt men nästan alla växter har gröna delar med klorofyll. Oftast har växterna gröna blad men ibland har de gröna stammar.

Genom att samla ljusenergi från solen, koldioxid från luften och vatten från marken tillverkar växterna sin egen näring. Det är denna tillverkning som kallas fotosyntes.

koldioxid vatten ljusenergi glukos syre

Växter gör sin näring av koldioxid, vatten och ljusenergi. Näringen är glukos. Då blir det syre över. Ljusenergi är inte ett kemiskt ämne men ibland skriver vi in ljusenergi i reaktionsformeln för att visa att ljusenergi behövs i fotosyntesen.

ljusenergi från solen

koldioxdid från luften

6CO2

vatten

från marken

6H2O

6O2 glukos i växten

syre från växten

Växter tar in koldioxid från luften, vatten från marken och ljusenergi från solen för att göra glukos. Samtidigt släpper växterna ut syre till luften.

Reaktion: Fotosyntes

Reaktanter

koldioxid och vatten

Produkter glukos och syre

Ljusenergi är inget kemiskt ämne. Därför är ljusenergi inte en reaktant.

Ordet fotosyntes

Ordet fotosyntes har två delar. Den första delen, foto, har med ljus att göra. Det behövs ju ljusenergi i fotosyntesen. Den andra delen, syntes, betyder att något byggs ihop. I fotosyntesen är det koldioxid och vatten som byggs ihop till glukos. Syre bildas också men är mest avfall som växten släpper ut.

Sammanfattning

@ Poängen med fotosyntes är att växter tillverkar sin egen näring (glukos) från koldioxid, vatten och ljusenergi.

@ Växter är gröna eftersom de innehåller färgämnet klorofyll. Klorofyll kan fånga in ljusenergi från solen.

@ En ordformel för fotosyntes är: koldioxid + vatten + ljusenergi → glukos + syre

@ Koldioxid och vatten är reaktanter i fotosyntesen.

@ Glukos och syre är produkter i fotosyntesen.

@ Växten får koldioxid från luften som växten tar in i sina blad.

@ Växten får vatten från marken som växten suger upp med sina rötter.

@ Växten får ljusenergi från solen.

@ Genom fotosyntes får människor bland annat syre att andas med, mat, kläder, trä och papper.

KAPITEL 2

Kemin omkring dig

Fotosyntes

Instuderingsuppgifter

1. Skriv en ordformel för fotosyntesen.

2. Vad är poängen med fotosyntesen?

3. Vilka ämnen är reaktanter i fotosyntesen?

4. Vilka ämnen är produkter i fotosyntesen?

5. Vad behöver växter förutom kemiska ämnen för fotosyntes?

6. Varför är växter gröna?

Aktivitet

Fotosyntesens molekyler

Bygga

Här får du bygga fotosyntesen med Legobitar eller molekylbyggsats.

Fotosyntesen

koldioxid plus vatten plus ljusenergi ger glukos plus syre

6CO2 + 6H2O + ljusenergi → C6H12O6 + 6O2

Du behöver

– väteatomer, H (vita Legobitar, 24 stycken)

– syreatomer, O (röda Legobitar, 36 stycken)

– kolatomer, C (svarta Legobitar, 12 stycken).

Bygg sex koldioxidmolekyler, 6CO2. En koldioxidmolekyl = 1 svart + 2 röda.

Bygg sex vattenmolekyler, 6H2O. En vattenmolekyl = 1 röd + 2 vita.

Bygg en glukosmolekyl, C6H12O6

En glukosmolekyl = 6 svarta + 12 vita + 6 röda.

Bygg sex syremolekyler, 6O2

En syremolekyl = 2 röda.

Lägg dina molekyler i grupperna Före reaktionen och Efter reaktionen.

Frågor

1. Hur många väteatomer finns från början, alltså före reaktionen?

2. Hur många väteatomer finns efter reaktionen?

3. Hur många syreatomer finns från början, alltså före reaktionen?

4. Hur många syreatomer finns efter reaktionen?

5. Hur många kolatomer finns från början, alltså före reaktionen?

6. Hur många kolatomer finns efter reaktionen?

7. Försvinner några atomer i reaktionen?

8. Varför har vi inte med någon Legobit för ljusenergi?

Förbränning

Du använder bränslen hela tiden. Bilen eller bussen som du åker med använder kanske bränsle och syre för att kunna köra. Ditt hus är varmt inomhus även på vintern. Värmen kommer antagligen från en förbränning i en värmepanna i ditt hus eller från en stor värmepanna en bit bort från huset.

Din kropp är 37 grader Celsius trots att det kanske bara är 15 grader Celsius omkring dig. Din kropp håller värmen genom en särskild förbränning som kallas cellandning. Bränslet till cellandningen är den mat som du äter och den dryck som du dricker. För att cellandningen ska fungera måste du också andas in syre. Här får du lära dig mer om förbränning.

Ord och begrepp

Bränsle är ett material som kan reagera med syre i en förbränning.

Cellandning är cellens sätt att få energi. I cellandningen reagerar glukos med syre till koldioxid och vatten.

Förbränning är en snabb kemisk reaktion mellan syre och ett bränsle.

Här pågår förbränning. En pizza gräddas i en vedeldad stenugn. Kemisk energi i veden och luftens syre omvandlas till värmeenergi så att pizzan kan gräddas.

Bränsle och syre

Alla förbränningar är kemiska reaktioner som fungerar på samma sätt. I en förbränning reagerar ett bränsle med syre och det bildas koldioxid och vatten.

En ordformel för förbränning:

bränsle + syre → koldioxid + vatten + energi

Reaktion: Förbränning

Reaktanter bränsle och syre

Produkter koldioxid och vatten

Energi är inte ett kemiskt ämne. Därför är energi inte en produkt i reaktionen. Men ibland skriver vi in energi till höger om reaktionspilen ändå för att visa att energi avges till omgivningen. Det kan vara värmeenergi eller ljusenergi.

Men vad ska vi med koldioxid och vatten till? Jo, det vi vill få ut av förbränningen är faktiskt inte koldioxid och vatten utan energi. Energin från förbränningen kan bli rörelseenergi som i en bilmotor när bensin och syre reagerar inne i motorn. Eller värme i en pizzaugn.

Energin är det viktiga

Vid alla förbränningar bildas koldioxid och vatten som vi inte har någon direkt nytta av. Det är energin som vi vill använda.

Så använder vi energin från förbränningen

Produkt grill

bensindriven bil

stearinljus

vedbrasa

avfallsförbränning

cellandning

Bränsle grillkol bensin stearin ved

brännbart avfall

mat och dryck

Giraffen får bränsle till cellandningen genom att äta växter.

Användning

laga mat (värmeenergi)

köra bilen (rörelseenergi)

lysa (ljusenergi)

värma sig (värmeenergi)

värma hus och varmvatten (värmeenergi)

värma kroppen (värmeenergi), röra på kroppen (rörelseenergi) med mera

Tigern får bränsle till cellandningen genom att äta andra djur.

Cellandning är en sorts

förbränning

Poängen med cellandning är att organismer som växter, djur, svampar och bakterier omvandlar kemisk energi i näringsämnen (till exempel glukos) och syre till sådana energiformer som de behöver för att leva. Det kan gälla rörelseenergi eller värmeenergi.

Du måste äta och dricka för att leva men du kan äta och dricka många olika saker för att leva och må bra. Vi tar pasta som exempel.

Cellandning är en sorts förbränning som pågår hela tiden i cellerna.

Ett litet barn äter pasta och får bränsle till cellandning.

I kroppen bryts pastan ner till glukosmolekyler som varje cell kan använda i cellandningen.

Pastan bryts ner till glukosmolekyler i munnen, magen och tarmarna. Blodet tar upp glukosmolekylerna från tunntarmen och transporterar glukosmolekylerna till alla celler i kroppen.

Cellandningen sker i varje cell.

På vissa sätt är växternas celler mer avancerade än våra celler. Växternas celler klarar nämligen av både cellandning och fotosyntes. Genom fotosyntesen tillverkar växterna själva bränslet glukos som de sedan kan använda i cellandningen.

I cellandningen reagerar glukos med syre. Koldioxid och vatten bildas. Energi blir över. Kroppen kan använda den energin så att vi kan hålla kroppsvärmen på 37 grader Celsius, röra oss, växa med mera.

Sammanfattning

@ I en förbränning är alltid ett bränsle och syre reaktanter.

@ I en förbränning är alltid koldioxid och vatten produkter.

@ När vi kör en bensindriven bil, grillar eller cellandas använder vi förbränning.

@ En ordformel för förbränning är: bränsle + syre → energi + koldioxid + vatten

@ Cellandning är en sorts förbränning.

@ En ordformel för cellandning är: glukos + syre → energi + koldioxid + vatten

@ Glukos och syre är reaktanter i cellandningen.

@ I varje cell sker cellandningen.

KAPITEL 2

Kemin omkring dig

Förbränning

Instuderingsuppgifter

1. Beskriv förbränning.

2. Vad är poängen med cellandning?

3. Skriv en ordformel för cellandningen.

4. Vad är reaktanter i alla förbränningar?

5. Vilka ämnen är produkter i förbränningar?

Aktivitet

Förbränningar

Beskriva

Beskriv två situationer i din vardag där förbränningar är viktiga. Vilka bränslen används?

Kemikalier hemma och i samhället

Kemikalier kallas de kemiska ämnen som har producerats i en fabrik och som vi använder till exempel hemma. Kemikalierna gör vårt liv mycket lättare.

Du kommer ständigt i kontakt med kemikalier. Till exempel används kemikalier som rengöringsmedel, schampo och tvål. De finns som ytbehandling av tyger och kläder. Kemikalier i maten kan ge maten färg och längre hållbarhet.

En viss kemikalie kan göra nytta i till exempel en medicin men vara skadlig för miljön om den kommer ut i avloppsvattnet.

Vi träffar helt enkelt på kemikalier överallt och måste hantera dem på ett bra sätt. Här ska vi titta närmare på kemikalier hemma och i samhället.

Ord och begrepp

Bekämpningsmedel är kemikalier som ska döda skadliga mikroorganismer, djur eller växter.

Bindemedel är kemikalier som gör att målarfärg fastnar på det som ska målas.

Farosymboler är märken som talar om på vilket sätt kemiska ämnen är farliga.

Färgpigment eller bara pigment är kemikalier som ger själva färgen till målarfärg.

Kemikalier är kemiska ämnen som tillverkas i fabrik och används hemma eller i samhället.

Läkemedel eller mediciner är kemikalier som gör oss friska, minskar smärta eller gör så att vi inte blir sjuka.

Rengöringsmedel är kemiska ämnen som kan lösa upp smuts som består av fett eller proteiner.

Vi har kemikalier nästan överallt, till exempel i köket, badrummet och medicinskåpet.

Köket

I köket finns kemikalier. Vi använder flytande diskmedel när vi diskar för hand med diskborste. I diskmaskinen används maskindiskmedel som är mycket starkare än handdiskmedel. Det beror på att tallrikar, bestick och glas ska bli rena utan att någon gnuggar med en diskborste på dem.

Diskmedlen gör att fett kan lösas i vatten. Utan diskmedel kan inte fett lösas i vatten.

Badrummet

Schampo och tvål fungerar faktiskt på liknade sätt som diskmedel. I schampot och tvålen finns kemikalier som gör att fett kan lösa sig i vatten. Därför blir håret rent när vi tvättar det med schampo.

Tandkräm innehåller kemikalien natriumfluorid, NaF, som stärker tändernas emalj.

I skåpen i badrummet finns kanske också kemikalier i form av smink, borttagningsmedel för smink, deodorant, solskyddskrämer med mera.

I badrumsskåpet finns massor av kemikalier.

kemikalie som gör att fett kan lösas i vatten

fet smutspartikel underlag (till exempel hud eller tyg)

I tvål och schampo finns kemikalier som gör att fett kan lösa sig i vatten. Kemikalierna har långa ”svansar” som hamnar i fettet och lyfter fettet från till exempel hud eller tyg så att det hamnar i vattnet. Då kan fettet tvättas bort.

Tvättstugan

Både flytande tvättmedel och tvättmedel i pulverform fungerar på samma sätt som diskmedel, schampo och tvål. Kemikalier i tvättmedlet gör att fett kan lösa sig i vatten.

Medicinskåpet

Mediciner kallas också läkemedel. Läkemedel är kemikalier som är gjorda för att påverka oss på ett bra sätt, det vill säga att göra oss friska, göra så att vi inte har ont eller se till att vi inte blir sjuka.

I en tvättmaskin använder vi tvättmedel för att smuts ska kunna lösas i vattnet och sköljas bort.

Förrådet

I förrådet finns det kanske kemikalier i form av målarfärg till huset, gasol till grillen eller bekämpningsmedel mot ogräs.

Målarfärg innehåller kemikalier som ger själva färgen. Sådana kemikalier kallas färgpigment. Målarfärg innehåller också kemikalier som binder färgpigmenten till underlaget, till exempel en husvägg. Sådana kemikalier kallas bindemedel. Målarfärg innehåller också vatten. Vattnet avdunstar när färgen torkar.

Vi använder kemikalier som bekämpningsmedel för att bekämpa mikroorganismer, skadedjur (till exempel insekter och råttor) och ogräs.

Kemikalier i samhället

De kemikalier som vi använder hemma används ju också ute i samhället. Men dessutom finns många fler kemikalier i till exempel fabriker, jordbruk, skogsbruk, sjukhus med mera som oftast inte finns i hemmen.

I jordbruket används mycket kemikalier som gödningsmedel. Växterna behöver atomerna CHNOPS. N står för kväve, P står för fosfor.

Om vi ger kväve och fosfor till växter så växer de extra mycket och ger stora skördar. Problemet är att växterna inte tar upp 100 procent av gödningen utan en del läcker från åkrarna till vatten i marken som sedan rinner ut i havet och bidrar till övergödning, det vill säga att det blir för mycket näring i hav och sjöar.

Industrirobotar lackerar en bilkaross. I fabrikerna används olika kemikalier, till exempel lackeringsfärger till bilar.

Säkerhet och miljö

Symboler för fara

Farosymboler finns inte bara i labbsalen utan du kan se dem på flaskor och burkar hemma. Till exempel på rengöringsmedel, tvättmedel, tändvätska och sprayflaskor.

Det är viktigt att du lär dig och förstår vad olika varningar och farosymboler på flaskor, burkar och behållare betyder.

Varje år skadas människor av kemikalier eftersom kemikalierna inte hanteras på rätt sätt.

Den statliga myndigheten Kemikalieinspektionen ger råd om hur vi kan minska riskerna med kemikalier:

– Låt kemikalien vara kvar i sin ursprungliga förpackning. Häll inte över kemikalier i läskflaskor, muggar eller liknande.

– Titta efter farosymboler och läs informationen. Följ anvisningarna på etiketten.

– Undvik att få kemikalier på huden och i ögonen eller att andas in dem.

– Förvara kemikalier så att små barn inte kan komma åt dem.

– Tänk på miljön när du gör dig av med rester av kemikalier eller tomma förpackningar.

– Om kemikalien är märkt med farosymbol, läs informationen så att du kan skydda dig och hantera kemikalien på ett säkert sätt.

På diskmaskinstabletter finns ofta farosymbolen för frätande.

Farosymboler i hemmet

Explosiv. Används på kemikalier som kan explodera om de utsätts för värme eller stötar. Hemma kan du hitta denna farosymbol på fyrverkerier och smällare

Frätande. Används på ämnen som fräter på metaller, hud och ögon. Hemma kan du hitta denna farosymbol på toalettrengöringsmedel och diskmaskinstabletter

Hälsofarlig. Används på kemikalier som kan orsaka cancer, orsaka skador på kroppens organ eller utlösa astmaanfall. Hemma kan du hitta denna farosymbol på tändvätska

Miljöfarlig. Används på kemikalier som är giftiga för djur och växter som lever i vatten. Hemma kan du hitta denna farosymbol på medel mot myror och träskyddsmedel

Oxiderande. Används på kemikalier som kan orsaka eller förstärka brand. Hemma kan du hitta denna farosymbol på medel med klor i, till exempel rengöringsmedel till pool

Skadlig. Används på kemikalier som kan irritera huden eller luftvägarna. Ämnet kan också orsaka allergiska reaktioner. Hemma kan du hitta denna farosymbol på impregneringsmedel för skor, rengöringsmedel och maskindiskmedel

Brandfarlig. Används på ämnen som kan börja brinna häftigt om de utsätts för värme eller gnista. Hemma kan du hitta denna farosymbol på impregneringsmedel för skor

Gas under tryck. Används på gasflaskor som kan explodera om de utsätts för värme. Hemma kan du hitta denna farosymbol på gasolflaskor och koldioxidflaskor till soda stream

Giftig. Används på kemikalier som är så farliga att man riskerar att dö om man äter eller andas in dem. Den här typen av kemikalier hittar man normalt inte hemma.

Om något händer

Om skadliga kemikalier hamnar på fel ställen, till exempel i ögat ska du ringa 112 och säga att du vill prata med Giftinformationscentralen. Du kan också kontakta närmaste sjukhus. Ta med kemikalieförpackningen om du åker till ett sjukhus eller en vårdcentral. Då får personalen på sjukhuset veta exakt vilken kemikalie det gäller och kan hjälpa till på rätt sätt.

= miljögift

stora fiskar säl

små fiskar

djurplankton

växtplankton

Kemikalier och miljön

De flesta kemikalier är inte skadliga. Bakterier eller andra organismer kan använda väldigt många kemikalier som näring.

Vissa kemikalier är miljögifter Ett miljögift är en kemikalie som finns kvar länge i naturen. Titta på bilden till vänster. Den visar en näringspyramid. Varje röd triangel är en molekyl av ett miljögift. I botten av pyramiden finns växtplankton. Ju högre upp i pyramiden, desto färre individer finns det. Det beror på att djurplankton äter många växtplankton. Fiskar äter många djurplankton och sälen äter många fiskar. Därför får sälen i sig många molekyler av miljögiftet och kan skadas.

Ring 112 och be att få prata med Giftinformationscentralen om någon skadas av en kemikalie.

Men några kemikalier stannar länge i miljön. Sådana kemikalier kallas för svårnedbrytbara kemikalier och de kan vara miljögifter.

Sammanfattning

@ Kemikalier kallas de kemiska ämnen som har producerats i en fabrik och som vi använder till exempel hemma.

@ Kemikalier i tvättmedel, schampo och tvål gör att fett kan lösa sig i vatten.

@ Läkemedel är kemikalier som är gjorda för att påverka oss på ett bra sätt, det vill säga att göra oss friska eller se till att vi inte blir sjuka.

@ Låt kemikalien vara kvar i sin ursprungliga förpackning och häll inte över den i till exempel tomma läskflaskor.

@ Om skadliga kemikalier hamnar på fel ställen, till exempel i någons öga, så ska du ringa 112 och säga att du vill prata med Giftinformationscentralen. Du kan också kontakta närmaste sjukhus.

@ Ett miljögift är en kemikalie som finns kvar länge i naturen.

KAPITEL 2

Kemin omkring dig

Kemikalier hemma och i samhället

Instuderingsuppgifter

1. Beskriv vad kemikalier är.

2. Varför behöver du använda diskmedel när du diskar för hand eller med diskmaskin?

3. Vilken viktig kemikalie finns i tandkräm?

4. Vilka två grundämnen finns i gödningsmedel och gör att växter växer extra fort?

5. Nämn tre saker som är bra att tänka på för att hantera kemikalier på ett säkert sätt.

Aktivitet

Miljömärkt och inte miljömärkt

Jämföra

Här får du jämföra en miljömärkt produkt med en produkt som inte är miljömärkt.

Ta reda på hur några märken som visar att en produkt är miljövänlig ser ut, till exempel Bra Miljöval, KRAV, Svanen, Eu Ecolabel och FSC.

Besök en affär

Besök en affär och leta upp en produkt som har något miljömärke och en produkt om inte har något miljömärke. Det kan vara ett livsmedel, en rengöringsprodukt eller något helt annat.

Fotografera

Fotografera produkterna och innehållsförteckningen på förpackningarna. Kom ihåg att först fråga någon av affärens personal om det är okej för dem att du fotograferar.

Undersök och diskutera

Hittar du några skillnader mellan de två innehållsförteckningarna? Det kan vara ganska svårt att förstå vad de olika sakerna som står i innehållsförteckningen är. Diskutera gemensamt i klassen vad det som står i innehållsförteckningarna ungefär betyder.

Matens och kroppens kemi

”Äta bör man annars dör man” säger vi ibland, och så är det förstås. Vi måste få näring. Det måste allt levande. Mat ger oss energi så att vi kan röra oss och hålla värmen. Dessutom använder kroppen ämnen i maten som byggstenar för att växa eller för att reparera sådant som blivit skadat eller gammalt. Vår kost behöver innehålla kolhydrater, fetter, proteiner och en del andra kemiska ämnen, till exempel vitaminer.

Ord och begrepp

Fetter är en grupp kemiska ämnen som ger mycket energi om man äter dem.

Glukos är en typ av socker som också kallas druvsocker. Molekylen har formeln C6H12O6

Klimat kallas den sorts väder som det brukar vara i ett visst stort område, till exempel norra Europa eller södra Afrika.

Kolhydrater är en grupp kemiska ämnen. Många av kolhydraterna, till exempel glukos, ger snabbt energi om man äter dem.

Kretslopp är något som pågår hela tiden, till exempel jordens kretslopp kring solen.

Näringsämnen eller bara näring är energi och byggstenar som organismer behöver för att leva, växa och fortplanta sig.

Proteiner är en grupp kemiska ämnen som finns i bland annat fisk, kött, ägg, bönor och linser.

Näring är byggstenar och energi till kroppen.

Byggstenar och energi

Vi människor får näring genom att äta och dricka. Mat och dryck innehåller alltså näring. Men vad är näring egentligen? Jo, näring är dels byggstenar, dels energi. Vi behöver både byggstenarna och energin för att kunna leva, växa och fortplanta oss.

Vissa näringsämnen innehåller särskilt mycket energi, till exempel fetter. Andra näringsämnen ger ingen energi till kroppen men behövs som byggstenar, till exempel kalcium som finns i skelett och tänder.

Vi använder en stor del av näringen vi äter till cellernas cellandning. Då får vi energi. Cellandningen är i gång hela tiden. Även när vi vilar. Vi andas ut koldioxid, CO2, och vatten, H2O, som väger en del. Därför går vi inte upp i vikt lika mycket som vi äter.

Cellandning:

glukos + syre → koldioxid + vatten + energi

CHNOPS

CHNOPS är ett bra ”ord” att lära sig. Bokstäverna är de kemiska symbolerna för de atomer som bygger upp viktiga molekyler i kroppen. CHNOPS-atomerna sitter ihop i molekyler, till exempel DNA, proteiner, kolhydrater, fetter och vitaminer.

Kemisk symbol

C H N Grundämne kol väte kväve

Vete växer genom att ta upp koldioxid, CO2 , från luften. Precis som andra växter.

Kemisk symbol O P S Grundämne syre fosfor svavel

Ett exempel på näringsämnen är kolhydrater. Kolhydrater består av kol, C, väte, H, och syre, O, alltså C, H och O i CHNOPS.

När vi äter kolhydrater, till exempel pasta, får vi i oss byggstenar i form av atomer, men kolhydrater innehåller också energi. En kolhydratmolekyl, till exempel glukos, C6H12O6, innehåller kemisk energi. Den kemiska energin finns i de kemiska bindningarna mellan atomerna i kolhydratmolekylen.

Du ingår i kretslopp

Tänk dig att du äter en portion pasta. När du äter pasta så ingår du i kolatomens kretslopp. Det beror på att du äter kolatomer som finns i pastan. Pasta görs av växten vete. Vete växer genom att hämta koldioxid, CO2, från luften. I varje koldioxidmolekyl finns en kolatom, C.

Kolhydrater

Kolhydrater är en grupp ämnen som finns i många livsmedel.

Allt som vi kallar för socker är kolhydrater: vanligt socker, fruktsocker, glukos och så vidare.

Kolhydrater är viktiga för kroppen. Kroppen använder energin i kolhydraterna och våra gener innehåller delar av kolhydrater.

Snabba och långsamma kolhydrater

Det finns snabba kolhydrater och långsamma kolhydrater. Snabba kolhydrater går snabbt ut i blodet om man äter dem. Långsamma kolhydrater tar längre tid på sig att komma ut i blodet.

Snabba kolhydrater finns i till exempel godis, kakor och läsk. Om du äter godis blir det snabbt mycket kolhydrater i blodet. Vi säger att blodsockernivån stiger snabbt. Men när du har ätit snabba kolhydrater så sjunker blodsockernivån snabbt igen och du blir hungrig.

Godis har snabba kolhydrater som ger energi snabbt men som inte är jättebra att äta för mycket och för ofta av.

Långsamma kolhydrater är bäst för kroppen. De finns i bland annat grönsaker.

Om vi ofta äter för mycket snabba kolhydrater finns en risk att vi drabbas av diabetes (typ 2) eller övervikt.

Långsamma kolhydrater finns i till exempel grönsaker, fullkornsbröd och fullkornspasta. Om du äter mat med långsamma kolhydrater ökar inte blodsockernivån så fort och du håller dig mätt längre.

Proteiner

Proteiner finns i bland annat fisk, kött, ägg, bönor och linser. I kroppen bygger proteiner upp muskler, hår och naglar. Men proteinerna är också jätteviktiga eftersom de styr alla kemiska reaktioner i kroppen. Till exempel är det proteiner som styr cellandningen. Cellandningen är ju en kemisk reaktion.

I bönor, linser, ärtor, ost, kyckling, fisk och kött finns mycket proteiner.

Nötter är näringsrika och innehåller mycket fett. På bilden finns hasselnötter, valnötter, pistaschnötter, jordnötter, cashewnötter och mandel.

Fetter

Fetter kan vara fasta eller flytande. De flytande fetterna kallas oljor. Fetter är tillsammans med kolhydrater och proteiner viktiga näringsämnen för oss människor.

Vi människor och andra djur har ett fettlager under huden. Det fungerar dels som isolering mot kyla, dels som reservnäring.

Vi behöver äta fett för att kroppen ska fungera. Till exempel behöver vi fett för att lagra de viktiga vitaminer som heter A och D. Men att äta för mycket fett är förstås inte bra.

Fetter används ofta vid matlagning. Vi använder smör eller olja i stekpannan för att maten inte ska bränna vid. Fett är också bra på att ta upp smakämnen, så lite fett kan göra att maten smakar bättre.

Fett går inte att blanda med vatten. Om vi gör en salladsdressing av olja och vinäger och låter den stå ett tag så bildas två skikt. Vinäger är en vattenlösning. Oljan lägger sig ovanpå vinägern. Det beror på att oljan har lägre densitet än vatten. Vinäger består mest av vatten.

Maten och miljön

Vad vi äter påverkar miljön. Vi kan välja att äta mer vegetarisk mat och mindre kött (framför allt kött från kor, nötkött) om vi vill påverka miljön mindre.

Vi kan också välja att köpa miljömärkt mat. KRAV är en förening i Sverige som arbetar för att mat ska vara ekologisk. Det innebär att vi inte

Fett och vatten blandar sig inte. Olja är fett. Olja flyter på vatten.

KRAV-märkningen står för bra miljö, god djuromsorg, god hälsa och socialt ansvar.

använder handelsgödsel (konstgödsel) eller kemiska bekämpningsmedel när vi odlar grödor. Odlingarna och djurhållningen ska inte heller påverka klimatet mycket.

I KRAV-märkt jordbruk ska djuren leva så naturligt som möjligt. Exempelvis får kor beta utomhus, höns gå ute och grisar rulla sig i gyttjebad.

Sammanfattning

@ Vi får energi och byggstenar till kroppen genom mat och dryck.

@ CHNOPS står för de vanligaste atomerna i molekyler som bygger upp vår kropp.

@ När vi äter kolatomer som finns i till exempel kolhydrater i pasta ingår vi i kolatomens kretslopp.

@ En stor del av den näring som vi äter används i cellernas cellandning för att kroppen ska få energi. Då andas vi ut koldioxid och vatten som väger en del. Därför går vi inte upp i vikt lika mycket som vi äter.

@ Kolhydrater behövs bland annat för att bygga upp vårt DNA. Det är nyttigt att äta långsamma kolhydrater om vi vill undvika övervikt och diabetes (typ 2).

@ Proteiner finns i bland annat fisk, kött, ägg, bönor och linser. I kroppen bygger proteiner upp muskler, hår och naglar. Proteiner styr också alla kemiska reaktioner i kroppen.

@ Vi människor behöver äta fett för att kroppen ska fungera. Till exempel behöver vi fett för att lagra de viktiga vitaminer som heter A och D.

@ Om vi äter mindre kött och köper ekologisk mat så är det bra för miljön.

Kemin omkring dig

Matens och kroppens kemi

Instuderingsuppgifter

1. Hur får människor i sig näring?

2. Vilka två viktiga delar består näring av?

3. Vilka grundämnen står CHNOPS för?

4. Varför är det bra att äta långsamma kolhydrater i stället för snabba kolhydrater?

5. Nämn ett par livsmedel där det finns mycket proteiner.

6. Vad är oljor?

Aktivitet

Tre måltider

Presentera

Matcirkeln är ett verktyg för att vi ska få i oss alla näringsämnen som vi behöver varje dag. Näringsämnen är kemiska ämnen, till exempel kolhydrater, proteiner och fetter.

Grupperna i matcirklen är:

– frukt och bär

– grönsaker

– potatis och rotfrukter

– bröd, flingor, gryn, pasta och ris

– matfett

– mejeri- och vegoprodukter

– kött, fisk, ägg, baljväxter, nötter och frön.

Planera tre måltider där du totalt får i dig något från varje del i matcirkeln. Måltiderna kan vara frukost, lunch och middag. Arbeta en och en eller i smågrupper.

Gör en presentation med bilder på de tre måltiderna och håll en kort muntlig presentation för klassen. Du kan rita bilderna själv eller plocka ihop foton från nätet.

Livsmedelsverket har gjort en matcirkel som visar grupper av livsmedel. För att få i dig alla näringsämnen som du behöver bör du äta eller dricka något från varje del av cirkeln varje dag.

Hur fungerar diskmedel?

LABORATION

Fett, vatten och diskmedel

Syfte

I den här laborationen får du undersöka vad som händer när du blandar olika fetter och vatten. Och hur fungerar diskmedel egentligen?

Det här behöver du

– matolja

– smör

– vatten

– diskmedel

– några små E-kolvar eller bägare

– något att röra med.

Gör så här

1. Kom med en hypotes, ett förslag, om vad som händer när vatten och fett (olja eller smör) kommer i kontakt med varandra. Motivera varför du tror att just detta kommer att hända.

2. Visa hypotesen för din lärare och börja sedan experimentet.

3. Fyll två bägare till en tredjedel med vatten.

4. I den ena bägaren tillsätter du någon centimeter olja och i den andra bägaren en klick smör.

5. Observera noga vad som händer. Anteckna det du observerar.

6. Rör om i båda bägarna och observera igen.

7. När du tittat färdigt gör du noggranna anteckningar och ritar av så att du kommer ihåg experimentet.

8. Häll nu diskmedel i de båda bägarna och rör om igen. Vad händer och varför?

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är inte riskfylld.

Kapitel 3

Ämnen, material och egenskaper

Bilden: Allt som vi kan väga är materia. Till och med luft. En cykel är gjord av olika material, till exempel gummi och stål.

Materia och material

Allt som vi kan väga är materia. Till och med luft är materia.

Materia i fast form som vi kan tillverka saker av kallas material. En cykel består av flera material. Gummi, plast och stål till exempel.

Här ska vi titta närmare på materia och material.

Ord och begrepp

Blandning är när det finns fler än ett kemiskt ämne i något.

Grundämne är ett ämne som består av en enda sorts atom.

Halvmetaller är grundämnen som liknar både metaller och icke-metaller.

Icke-metaller är grundämnen som inte har metalliska egenskaper.

Kemisk förening eller bara förening är ett ämne som består av minst två sorters atomer.

Lösning är en blandning där man inte kan se olika beståndsdelar. Det ämne som det finns mest av kallas för lösningsmedel.

Materia är något som man kan väga. Allt som går att väga är alltså materia.

Material är något som vi kan tillverka saker av.

Metaller är en stor grupp av grundämnen som leder elektricitet och värme bra. De flesta grundämnena är metaller.

Rent ämne är ett ämne som innehåller bara en sorts kemiskt ämne.

Materia

En kemisk förening består av fler än en sorts atomer.

Jordgubbssaft är en blandning. Eftersom du inte kan se de olika ämnena i blandningen är jordgubbssaft en sorts blandning som kallas lösning.

Allt som kan vägas är materia. Växter och djur kan vägas, alltså är de materia. Luft kan vägas, alltså är luft materia. Vatten kan vägas, alltså är vatten materia. Materia kan vara väldigt många olika saker. För att få ordning på allt det här kan vi sortera materian. Antingen är materia en blandning av olika kemiska ämnen eller så är materia ett rent ämne.

Blandningar

Du kan se att det finns olika ämnen i vissa blandningar. Till exempel kan de olika ämnena ha olika färg.

Om du tittar noggrant på bilden av stenen så ser du att stenen består av korn som har olika färg. De olika kornen är olika kemiska ämnen.

I andra blandningar ser du inte att det finns flera kemiska ämnen.

Kan du se att det finns flera kemiska ämnen i jordgubbssaft? Nej, till skillnad från stenen så kan du inte se de olika ämnena i saften även om du skulle titta på saften med ett mikroskop. En blandning där vi inte kan se de olika kemiska ämnena kallas lösning. Jordgubbssaft är alltså en lösning.

Jordgubbssaft är en lösning i flytande form. Luft är en lösning i gasform. Luft består mest av ämnena kväve, N, och syre, O. Det finns till och med lösningar i fast form. Guldsmycken är lösningar av guld, Au, och koppar, Cu.

Stenen är en blandning av korn med olika färg. Kornen är olika kemiska ämnen.

grundämne

kemisk förening materia

blandning rent ämne icke-metall halvmetall metall syre

Allt som kan vägas är materia. Det finns olika sorters materia.

Rena ämnen

Det finns två sorters rena ämnen. Ett rent ämne är antingen ett grundämne eller en kemisk förening. Ett grundämne består av ett enda slags atom medan en kemisk förening består av fler än en sorts atomer.

Det finns tre typer av grundämnen. Ett grundämne kan vara en metall (som guld, Au) eller en icke-metall (som svavel, S). Det finns också en grupp ämnen som har några men inte alla egenskaper som kännetecknar metaller. Sådana grundämnen kallas halvmetaller. Kisel (Si) är ett exempel på en halvmetall.

Guld är en metall. Metaller glänser och leder värme och elektrisk ström bra.

Kisel är en halvmetall som finns i nästan all elektronik. Rent kisel har metallglans men leder inte elektrisk ström lika bra som metaller.

väte vatten

Ett rent ämne är antingen ett grundämne eller en kemisk förening. Ett grundämne består av en enda sorts atom medan en kemisk förening består av minst två sorters atomer.

Svavel är en icke-metall. Svavel glänser inte och leder inte elektrisk ström eller värme bra.

Bomullstyg är dåligt på att leda värme och därför ett bra material för grytlappar.

Material

Material är ett ord som är väldigt likt materia. Vad är då skillnaden på materia och material? Jo, material är materia i fast form som vi kan tillverka saker av.

Material kan indelas på flera sätt. Ett sätt är att dela in dem i naturliga material (till exempel trä och sten) och sådana material som framställts på konstgjord väg (till exempel plast).

Det är viktigt att välja rätt material när vi ska tillverka något. Olika material har olika egenskaper. Om vi ska tillverka en kastrull är det viktigt att materialet leder värme från spisen in i kastrullen. Då är metall ett lämpligt material eftersom metaller leder värme bra. Men om vi ska tillverka en grytlapp ska vi välja ett material som inte leder värme.

Tyg av bomull leder värme ganska dåligt så bomullstyg kan vara ett bra alternativ som material till grytlappar.

Materialen måste alltså fungera för det de ska användas till. Dessutom bör de material vi väljer vara billiga och inte förorena miljön.

Sammanfattning

@ Allt som kan vägas är materia.

@ Antingen är materia en blandning av olika kemiska ämnen eller så är materia ett rent ämne.

@ En blandning där du inte kan se de olika kemiska ämnena kallas lösning.

@ Det finns två sorters rena ämnen. Antingen är ett rent ämne ett grundämne eller en kemisk förening.

@ Ett grundämne består av en enda sorts atom medan en kemisk förening består av minst två sorters atomer.

Ämnen, material och egenskaper

Materia och material

Instuderingsuppgifter

1. Hur kan du ta reda på om något är materia?

2. Materia kan delas in i två grupper. Vilka?

3. Vad är det för skillnad på ett grundämne och en kemisk förening?

4. Det finns tre typer av grundämnen. Vilka?

5. Vad är material?

Aktivitet Material

Ta reda på mer

Det finns väldigt många sorters material. Ta reda på fakta om ett av materialen i listan nedan. Eller välj ett eget material men fråga läraren om ditt förslag innan du börjar söka fakta. Vad används materialet till? Hur tillverkas materialet? Var källkritisk när du söker fakta.

Förslag på material:

bomull glas guld gummi halvledare järn koppar papper plast porslin silke ylle

Förbered en kort presentation och håll den för klassen. Ha med bilder i din presentation.

Bilden: Gamla staden i Istanbul i Turkiet. Husen i en stad är byggda av olika material, till exempel glas, sten, betong, trä och metall. Varje material är noga valt för sina egenskapers skull.

Materia och material har egenskaper

I en stad finns det mängder av olika material. Fönster är av glas eftersom de ska vara genomskinliga. Många byggnader är byggda av betong som är stabilt och inte brinner. Det är lätt att hitta saker av metall, till exempel ledningar för elektrisk ström. Metaller leder elektrisk ström bra. Olika material har olika egenskaper. Det gäller att välja rätt material till rätt användning.

Ord och begrepp

Basisk är en kemisk benämning på en vattenlösning där pH är högre än 7.

Magnet är ett föremål av järn eller vissa andra metaller som har förmågan att dra till sig andra magnetiska föremål.

Neutral är en kemisk benämning på en vattenlösning där pH är lika med 7.

Sur är en kemisk benämning på en vattenlösning där pH är lägre än 7.

Socker är ett rent ämne som är en kemisk förening mellan syre, kol och väte. Läsk är en blandning av flera kemiska ämnen, till exempel socker, vatten och färgämnen. Både läsk och socker är materia eftersom vi kan väga både läsk och socker.

Utseende

Olika sorters materia och material kan se väldigt olika ut. Till exempel glänser metaller men det gör inte icke-metaller. En tegelsten är inte genomskinlig men det är en glasruta.

Ledningsförmåga

Metaller leder värme och elektrisk ström, men det gör inte ickemetaller.

Titta på bilden av lysdioder till vänster. Metalltrådar leder elektrisk ström så att lysdioderna skickar ut ljus. Runt metalltrådarna finns plast, alltså inte metall, som gör att strömmen inte rör sig åt fel håll.

Löslighet

Vissa ämnen är lösliga i andra ämnen. Till exempel är socker lösligt i vatten. Vatten kallas då lösningsmedel. Jordgubbssaft är en lösning av socker och andra ämnen där vatten är lösningsmedel.

Däremot är socker inte lösligt i till exempel matolja.

Du kan undersöka om ett visst ämne är lösligt i till exempel vatten genom att hälla lite av ämnet i vattnet och se om ämnet blir upplöst. Då ser du inte det längre. Däremot kanske vattenlösningen får en viss färg eller smak

Ljusstarka lysdioder finns i alla möjliga färger.

Vi använder pH-skalan för att berätta hur sur eller basisk en vattenlösning av ett ämne är.

Surt eller basiskt

Citroner, apelsiner och lime smakar syrligt. Det gör även de flesta läsksorter. Den syrliga smaken beror på att det finns syror i citrusfrukterna och i läsken. En egenskap hos syror är att de har syrlig smak. På labbet ska du aldrig smaka på något om inte läraren tydligt sagt att det är okej att smaka. Vissa syror är nämligen frätande och kan skada huden eller ögonen om de hamnar där.

Om du löser bakpulver i vatten känns lösningen ungefär som om det fanns tvål i vattnet. En egenskap hos basiska ämnen (baser) är att de känns tvålaktiga i vattenlösning. Även vissa baser är frätande. Till exempel innehåller maskindiskmedel mycket starka baser som vi absolut inte ska få i oss.

Vi använder ett särskilt mått för att berätta hur sur eller basisk en vätska är. Måttet heter pH-värde eller helt enkelt pH.

– Om pH-värdet är lägre än 7 är vätskan sur.

– Om pH-värdet är högre än 7 är vätskan basisk.

– Om pH-värdet är lika med 7 säger vi att vätskan har ett neutralt pH-värde.

En magnet och järnspån. Magneten har en sydände (S) och en nordände (N).

Magnetiskt eller ej

Vissa ämnen kan bli magnetiska. Det gäller framför allt järn. Men alla metaller kan inte bli magnetiska. Till exempel blir inte aluminium

Den syrliga smaken hos citrusfrukter kommer från syror, framför allt citronsyra.

Metaller leder värme och elektrisk ström men det gör inte icke-metaller.

magnetiskt. Icke-metaller blir inte magnetiska. Därför kan du dela upp metallen järn och icke-metallen svavel med hjälp av en magnet. Du kan undersöka om ett material är magnetiskt eller ej genom att använda en magnet.

Du kan dela upp en blandning av järnpulver och svavelpulver med hjälp av en magnet. Järnpulvret dras mot magneten.

Sammanfattning

@ Material är materia i fast form som vi kan tillverka saker av.

@ Material har olika egenskaper som utseende, ledningsförmåga, löslighet, brännbarhet, pH-värde och magnetism.

@ Vi kan undersöka egenskaperna med olika metoder.

Ämnen, material och egenskaper

Materia och material har egenskaper

Instuderingsuppgifter

1. Metaller och icke-metaller har olika ledningsförmåga. På vilket sätt?

2. Hur kan du undersöka om ett ämne är lösligt i vatten?

3. Varför smakar citrusfrukter och läsk syrligt?

4. En vattenlösning av handtvål är basisk. Vad vet du om pH-värdet i lösningen?

5. Du har två bitar metall och en magnet. Du får reda på att den ena biten är järn och den andra är aluminium. Hur kan du ta reda på vilken bit som är järn med hjälp av magneten?

Aktivitet

Kanel och karamellfärg

Undersöka

Här får du undersöka om kanel och karamellfärg är lösliga i vatten.

Du behöver:

– karamellfärg

– finmalen kanel

– ett glas – vatten.

Börja med att fylla glaset till hälften med vatten. Droppa i ett par droppar

karamellfärg. Löser sig karamellfärgen i vattnet? Häll lite kanel på vattnet. Löser sig kanelen i vattnet?

Är både karamellfärg och kanel lösliga i vatten? Eller bara en av de två?

Vilken i så fall?

pH-indikatorer ändrar färg i lösningar som har olika pH-värden. Här är en indikator som är rödviolett när pH-värdet är basiskt.

LABORATION

Surt eller basiskt?

Syfte

I den här laborationen får du lära dig mer om hur du kan ta reda på om en lösning är sur, neutral eller basisk.

Det här behöver du

– skyddsglasögon

– en syra

– en bas

– rödkålsindikator eller annan pH-indikator, till exempel BTB – tre bägare eller E-kolvar.

Gör så här

1. Ta på skyddsglasögon.

2. Häll upp samma mängd rödkålsindikator i de tre E-kolvarna och späd med vatten tills det lätt går att se genom lösningen. Om du i stället använder BTB så häll upp samma mängd vatten i de tre E-kolvarna och droppa i lika många droppar BTB i varje E-kolv. Vattnet ska bli färgat av BTB.

3. Tillsätt basen till den första E-kolven och syran till den tredje. Lämna den mittersta E-kolven att ha som jämförelse, det vill säga som referens.

4. Skriv ner vilka färger som lösningarna nu har.

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är måttligt riskfylld. Använd skyddsglasögon. Skölj med vatten om det kommit syra eller bas i ögonen. Kontakta läkare om det kommit stark lösning av syra eller bas i ögon.

Kapitel 4 Naturen

Kolatomens kretslopp

När du hör talas om ämnet kol kanske du främst tänker på att grilla. Det är ju vanligt att använda grillkol för att grilla korven eller grönsakerna. I stället för grillkol säger vi ofta bara kol.

Men vad är kol inom kemin egentligen? Det är ett av de viktigaste grundämnena på vår planet.

Ord och begrepp

Cellandning är cellens sätt att få energi. I cellandningen reagerar glukos med syre till koldioxid och vatten.

Fossila bränslen är bränslen som mest består av kolföreningar och som är rester av djur och växter som levde för länge sedan. De har tagit miljontals år att bilda.

Fotosyntes är när växter och alger bildar glukos av koldioxid, vatten och ljusenergi. Syre bildas som en rest.

Koldioxid är molekylen CO2.

Kretslopp är något som pågår hela tiden, till exempel jordens kretslopp kring solen.

Stenkol är en brännbar bergart som är svart. Stenkol är ett fossilt bränsle.

Träkol är ett bränsle som man tillverkar genom att värma ved utan luft till minst 500 grader Celsius. Grillkol är träkol.

Vittring är när berg och sten bryts ner och faller sönder.

Allt levande är uppbyggt av kemiska föreningar med kolatomer.

Kol och kolatomer

Kol, C, är ett grundämne som är viktigt för oss. Alla levande varelser är uppbyggda av kemiska föreningar med kol i. Kol är också ett ämne som lätt förenar sig med andra ämnen.

En stor del av allt kol på jorden är koldioxid i luften. Koldioxid, CO2, består av en kolatom som förenat sig med två syreatomer. En del koldioxid finns löst i havens vatten. Mycket kol finns förstås i de levande växterna och djuren och även i jorden på marken. Jord består till stor del av döda och multnande delar av växter.

Kolatomerna åker runt i kretslopp i naturen. I olika kemiska föreningar vandrar kolatomerna mellan luften, vattnet, marken, djur och växter. Det finns två kretslopp: ett snabbt och ett långsamt.

Stenkol och träkol

Stenkol som vi bryter i gruvor är döda växter som har legat i jorden i miljoner år. Stenkol är hårt som sten.

Träkol är trä som vi har hettat upp tills det nästan bara är kolatomer i träet som är kvar. Träkol är också det som vi använder som bränsle när vi grillar. Träkol är ganska mjukt.

Stenkol har legat i jorden i miljoner år.

Kolatomens snabba kretslopp

Kolatomer finns i ett snabbt kretslopp och i ett långsamt kretslopp. Vi börjar titta närmare på det snabba kretsloppet.

Kolatomerna åker runt i ett snabbt kretslopp. För en kolatom att gå ett varv i det här snabba kretsloppet tar det tiotals till tusentals år. Det är ju inte jättesnabbt men jämfört med det långsamma kretsloppet är det snabbt. Det långsamma kretsloppet tar nämligen miljontals år. Det snabba kretsloppet styrs till största delen av fotosyntes och cellandning.

I kolatomens snabba kretslopp omvandlas koldioxid, vatten och ljusenergi från solen till glukos och syre genom fotosyntes hos gröna växter och alger. Glukos är en sorts socker.

I fotosyntesen finns kolatomer först i koldioxidmolekyler men flyttas sedan till glukosmolekyler. Poängen med fotosyntes är att glukos bildas.

Så här ser reaktionsformeln för fotosyntesen ut:

koldioxid + vatten + ljusenergi → glukos + syre

6CO2 + 6H2O + ljusenergi → C6H12O6 + 6O2

I cellandningen omvandlas glukos och syre till koldioxid och vatten. I cellandningen finns kolatomer först i glukosmolekyler men flyttas sedan till koldioxidmolekyler. Eftersom glukos och syre tillsammans

Kol finns i nästan allting – luft, vatten, mark, människor, djur och växter.

innehåller mer energi än vad koldioxid och vatten gör blir det energi över i reaktionen. Denna energi kan cellerna omvandla till rörelseenergi eller värmeenergi.

Växter, djur, svampar och bakterier cellandas för att få energi till att föröka sig, röra sig och annat som kräver energi. Koldioxid från cellandning hamnar i luften igen.

Det finns svampar och bakterier som lever på att äta döda växter och djur. De kallas nedbrytare. Om nedbrytarna får syre, O2, så kan de bryta ner de döda växterna och djuren och då blir det inte fossila bränslen.

Så här ser reaktionsformeln för cellandningen ut:

glukos + syre → koldioxid + vatten + energi

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi

koldioxid

CO2

cellandning fotosyntes

nedbrytning döda växter och djur

Kolets snabba kretslopp. De vita pilarna visar cellandningen. Gröna pilar visar fotosyntes. Från att en kolatom finns i en koldioxidmolekyl, CO2 , tills den åter finns i en koldioxidmolekyl tar det ungefär 10 till 1 000 år.

Kolatomens långsamma kretslopp

I kolatomens långsamma kretslopp ingår de kolatomer som finns i marken och berggrunden. Döda växtdelar och djurdelar kan nämligen omvandlas till stenkol, olja och naturgas. Vulkanutbrott, jordbävningar och vittring påverkar kolatomens långsamma kretslopp. För att en kolatom ska åka ett varv i det här kretsloppet tar det många miljoner år.

Om nedbrytarna inte får syre, O2, kan de inte bryta ner döda växter

och djur. Då kan fossila bränslen bildas i stället för koldioxid. Fossila bränslen är alltså mycket gamla rester av döda växter och djur.

Vi människor behöver energi för att till exempel värma hus, tillverka varor och till transporter. Därför använder vi den energi som finns i stenkol, olja och naturgas genom att förbränna dem. Vid denna förbränning bildas mycket koldioxid, CO2.

koldioxid

CO2 förbränning

döda växter och djur

fossila bränslen (stenkol, olja och naturgas)

Kolatomens långsamma kretslopp. Det tar miljontals år från att en kolatom finns i en oljemolekyl tills den åter finns i en oljemolekyl. Eftersom vi människor tar upp fossila bränslen från berggrunden som tar miljontals år att bilda och förbränner dessa bränslen så ökar koldioxidhalten i luften.

Kolatomens båda kretslopp

Kolatomens snabba och långsamma kretslopp pågår samtidigt. Eftersom vi människor eldar med fossila bränslen (stenkol, olja och naturgas) så blir det mer och mer koldioxid i luften hela tiden. Visserligen tar växterna upp koldioxid via fotosyntesen, men de hinner inte ta upp lika mycket koldioxid som vi människor släpper ut. Eftersom koldioxid är en växthusgas har det blivit varmare på jorden de senaste åren.

cellandning fotosyntes

koldioxid

CO2

förbränning

döda växter och djur nedbrytning

fossila bränslen (stenkol, olja och naturgas)

Sammanfattning

@ Kol, C, är ett grundämne som har lätt att förena sig med andra grundämnen.

@ En stor del av allt kol på jorden finns som koldioxid, CO2 , i luften.

@ Kolatomerna åker runt i kretslopp i naturen. I olika kemiska föreningar vandrar kolatomerna mellan luften, vattnet, marken, djur och växter.

@ Det finns två kretslopp för kolatomen: ett snabbt och ett långsamt.

@ För en kolatom att gå ett varv i det snabba kretsloppet tar det tiotals till tusentals år.

@ Det snabba kretsloppet styrs till största delen av fotosyntes och cellandning.

@ I kolatomens långsamma kretslopp ingår de kolatomer som finns i marken och berggrunden.

@ För att en kolatom ska gå ett varv i det långsamma kretsloppet tar det många miljoner år.

Bilden visar hur kolatomens snabba kretslopp och långsamma kretslopp hänger ihop.

Kapitel 4

Naturen Kolatomens kretslopp

Instuderingsuppgifter

1. Varför är grundämnet kol så viktigt för alla levande varelser?

2. Vad kallas kolatomens två kretslopp?

3. Vilka två kemiska processer (eller reaktioner) är viktigast i kolatomens snabba kretslopp?

4. Beskriv fotosyntesen med en ordformel.

5. Varför cellandas levande varelser?

Aktivitet

En kolatoms kretslopp Fantisera

Skriv en fantasiberättelse i jag-form om en kolatom i kretslopp. Berätta vad som händer med ”dig” som kolatom i kolatomens snabba kretslopp.

Ha med orden cellandning och fotosyntes i din berättelse.

Börja din berättelse med att du som kolatom finns i en växt, kanske ett salladsblad eller en banan? Eller i någon annan växt.

Avsluta berättelsen när du som kolatom är i en växt igen.

Bilden: Godafoss vattenfall på Island. Vattnet rinner neråt mot havet på grund av tyngdkraften. Men hur har vattnet kommit upp på hög höjd? Jo, det är solen som har gjort det jobbet.

Vattenmolekylens kretslopp

Vatten är ett av de vanligaste och viktigaste ämnena på vår jord. Allt liv som vi känner till är beroende av vatten.

När du hör ordet vatten så tänker du kanske först på det vatten som kommer ur kranen, som vi dricker eller tvättar oss med.

Det flytande vattnet finns förstås även i havet, sjöar och floder.

Men vattnet kan frysa och då blir det snö och is. Om vi värmer upp vattnet tillräckligt mycket blir det vattenånga.

Ord och begrepp

Atmosfär är ett gashölje runt en planet.

Avdunstning är en fasövergång från fast form till gasform.

Grundvatten är vatten som finns i marken under markvattnet.

Kondensation är en fasövergång från gasform till flytande form.

Kretslopp är något som pågår hela tiden, till exempel jordens kretslopp kring solen.

Markvatten är vatten som finns i marken ovanför grundvattnet.

Vatten är molekylen H2O.

En modell av en vattenmolekyl, H2O. Den röda bollen är syre, de vita bollarna är väte.

Vatten

Vatten är en kemisk förening mellan de två grundämnena väte och syre. En vattenmolekyl består av två väteatomer och en syreatom. Den kemiska formeln för vatten är H2O.

97 procent av allt vatten på jorden finns i haven och är salt. Bara 3 procent är alltså sötvatten. Sötvattnet finns i sjöar och floder, som grundvatten i marken och som glaciärer.

Sex korta fakta om vatten

1. Den kemiska formeln för en vattenmolekyl är H2O. Det betyder två väteatomer, 2H, och en syreatom, O.

2. Ungefär 70 procent av jordens yta täcks av vatten i form av stora hav.

3. En människa består av ungefär 60 procent vatten.

4. Vatten fryser till is vid 0 grader Celsius.

5. Vatten kokar vid 100 grader Celsius.

6. 1 dm3 (1 liter) flytande vatten väger mer än 1 dm3 is. Det beror på att vattenmolekylerna ligger tätare i flytande vatten än i is.

Is flyter på vatten.

snö regn

grundvattenströmning

kondensation och molnbildning

avdunstning

från sjöar

avdunstning från mark

solen

avdunstning från hav

Solen driver vattnets kretslopp genom att den värmer upp hav och mark. När vattnet som finns i havet eller marken blir varmt stiger det upp i atmosfären. I atmosfären är det kallare och vattenmolekylerna kondenserar till regn som faller till marken eller havet igen.

Vattenmolekyler i kretslopp

Som många andra viktiga ämnen på jorden går vattenmolekylerna runt i ett kretslopp. I vattnets kretslopp är vattenmolekyler ständigt i rörelse. Det är energi från solens strålar som håller i gång vattenmolekylens kretslopp.

När solen värmer hav och mark avdunstar vatten och bildar vattenånga. Vattenångan stiger uppåt i luften – i atmosfären. Atmosfären är all luft som finns runt jordklotet. Där kyls vattenångan av och bildar så småningom moln. Moln består alltså av vattenmolekyler som kondenserat till små svävande vattendroppar.

Ur molnen faller sedan vattnet åter mot jorden som regn, snö eller hagel. En hel del vatten faller på marken trots att landytan endast täcker ungefär 30 procent av jordytan. Det beror bland annat på att det finns berg på land som tvingar varm fuktig luft uppåt. Högre upp i atmosfären blir det kallare. Då kyls luften ner snabbare och vattenånga blir till regn och snö.

Regnet eller snön som faller på marken rinner så småningom ner i floder, åar eller bäckar och följer med tillbaka ut i havet. Men en hel del vatten rinner ner i marken och fyller på förrådet av markvatten.

Ur förrådet av markvatten suger växter upp vatten med sina rötter.  En del av vattnet använder växterna till fotosyntesen men en hel del vatten avdunstar från växterna och stiger upp i atmosfären.

Solen håller i gång vattenmolekylens kretslopp.

Vatten som rinner djupare ner i marken blir grundvatten. Även detta vatten rinner så småningom ut i sjöar eller andra vattendrag och hamnar i havet.

Sammanfattning

@ Allt liv som vi känner till är beroende av vatten.

@ Vatten är en kemisk förening mellan de två grundämnena väte och syre.

@ En vattenmolekyl, H2O, har två väteatomer, 2H, och en syreatom, O.

@ 97 procent av allt vatten på jorden finns i havet och är salt.

@ Solen driver vattenmolekylens kretslopp genom att solen värmer upp hav och mark.

Kapitel 4

Naturen Vattenmolekylens kretslopp

Instuderingsuppgifter

1. Vad är vatten rent kemiskt?

2. Vid vilken temperatur fryser vatten till is och vid vilken temperatur kokar vatten?

3. 1 dm3 (1 liter) flytande vatten väger mer än 1 dm3 is. Vad beror det på?

4. Vad är det som håller igång vattenmolekylens kretslopp?

5. Vad består moln av?

Aktivitet

Att göra regn

Undersöka

Här får du prova att göra regn.

Du behöver

– en stor glasburk utan lock

– en liten glasburk utan lock som får plats i den stora glasburken

– karamellfärg

– plastfilm

– ett gummiband eller liknande för att fästa plasten över öppningen på den stora burken

– små stenar som passar i den lilla glasburken. Stenarna ska vara helt torra så det kan vara bra att ta in dem någon dag i förväg så att de torkar.

– en sax.

Gör så här

1. Häll vatten i den stora glasburken. Det ska vara så mycket vatten att det går att ställa ner den lilla glasburken i den stora burken utan att vatten svämmar in i den lilla burken. Droppa i ett par droppar karamellfärg.

2. Lägg några torra stenar i den lilla burken.

3. Ställ ner den lilla burken mitt i den stora burken. Var försiktig så att vatten inte stänker in i den lilla burken med stenar. Kanske behöver du lägga i fler stenar så att den lilla burken inte flyter upp som en båt.

4. Klipp till plast som kan täcka den stora burkens öppning. Det är meningen att plasten ska hänga ner lite i mitten med hjälp av en liten sten eller annan tyngd.

5. Täck den stora burkens öppning med plasten och spänn fast plasten med hjälp av gummibandet.

6. Lägg en liten sten eller annan tyngd mitt på plasten så att plasten hänger ner lite som en strut men utan att nå ner till den lilla burken.

7. Ställ alltihop i ett fönster och vänta. Om det är väldigt soligt kan det börja ”regna” i burken ganska snabbt, kanske efter någon timme. Om det är molnigt kan det dröja till nästa dag innan det börjar regna i burken.

8. Vilken färg har ”regnet” i den lilla burken? Förklara vad som händer.

Bilden: Vi kan inte hålla oss kvar i luften så länge. Men en del vågar hoppa från hög höjd med rätt utrustning.

Luft

Luft är det vi andas, som fåglarna flyger i och som blir vind när den sätts i rörelse. Atmosfären är all luft som finns runt jorden. Atmosfären ligger alltså mellan jordytan och rymden och är platsen för allt väder. I atmosfären bildas till exempel moln, som ger regn och snö.

Utan luft skulle de flesta levande varelser på jorden få mycket svårt att överleva.

Ord och begrepp

Argon är en ädelgas med symbolen Ar.

Atmosfär är ett gashölje runt en planet.

Kväve är ett grundämne med symbolen N. Luft består till cirka 80 procent av kvävemolekyler med symbolen N2

Luft är den gasblandning som bildar jordens atmosfär.

Luftförorening är ett ämne som på grund av människan finns i luften i så stor mängd att det kan skada människor, djur, växter eller föremål.

Metan är molekylen CH4

Ozon är molekylen O3.

Luft är en blandning av kväve, syre och lite annat.

Syre kan lösa sig i vatten. Det är därför som fiskar kan andas. Med hjälp av gälarna får fiskar syre ur vattnet.

Vad består luften av?

Luften är en blandning av olika gaser. Luften består till största delen av grundämnena kväve och syre. I små mängder finns även argon, vattenånga, koldioxid, metan och ozon i luften.

Syret i luften är livsviktigt för människan och alla andra djur. Vi andas in syre och andas ut koldioxid. De gröna växterna tar upp koldioxid, CO2, och ger ifrån sig syre, O2, i fotosyntesen. Syret i atmosfären har kommit till genom att växter i hundratals miljoner år har bildat syremolekyler, O2.  Utan syre kan vi människor inte leva. Luften är nödvändig för oss även på andra sätt. Om inte luften höll kvar en del av solvärmen skulle det vara för kallt för att leva på jorden.

Fakta om luften

Luften består av ungefär 80 procent kväve och ungefär 20 procent syre. Det finns också lite argon, vattenånga, koldioxid, metan och ozon i luften.

Luft består mest av kväve, N2 (blåa), och syre, O2 (röda). I luften finns både kväve och syre som molekyler med två atomer i varje molekyl.

Kväve

Nästan 80 procent av luften består av kväve, N2, i gasform. Kvävgas är alltså en väldigt vanlig gas på jorden.

Kväve är nödvändigt för allt liv på jorden. Det finns inte bara i luften utan ingår som atomer i proteiner, DNA med mera.

Kvävet ingår i ett kretslopp som ständigt flyttar kväveatomer mellan luften, marken, havet, växter och djur. Djur och växter kan inte ta upp kväve direkt ur luften. Däremot finns det vissa bakterier som kan ta upp kväve ur luften. För sådana bakterier är luftens kväve näring. En del växter har sådana bakterier i sina rötter och får på så sätt i sig kväve.

Djuren tar upp kväve genom att äta växter eller andra djur som innehåller kväve. Växternas rötter tar upp kväve från bakterier eller från jorden.

Syre

Ungefär 20 procent av luften är syre i gasform. Det mesta syret i luften består av molekyler, O2, med två syreatomer. Den sortens syrgas har varken färg eller lukt.

Det kan också bildas syrgas med tre atomer syre i molekylerna, O3. Syrgas med tre syreatomer i molekylerna kallas ozon. Ozon är en blåaktig och frätande gas. Som tur är finns nästan allt ozon högt upp i atmosfären. Där hindrar ozonet solens farliga UV-strålning från att nå jorden.

Koldioxid

Trots att det finns bara lite koldioxid, CO2, i luften så påverkar den livet på jorden mycket.

Koldioxid är en kemisk förening mellan grundämnena kol och syre. Koldioxid är en gas. Den består av en kolatom och två syreatomer.

När människor och andra djur andas så andas vi ut lite koldioxid. Koldioxid bildas även när vi eldar upp till exempel ved eller olja. De gröna växterna tar upp koldioxid ur luften och använder den när de bygger upp sig själva.

De senaste årtiondena har det blivit mer koldioxid i luften. Då ökar växthuseffekten, som gör klimatet på jorden varmare.

Luften kan bli smutsig

Trots att luften är så viktig för oss tar vi inte alltid hand om luften på ett bra sätt. Vi släpper ut avgaser och andra giftiga ämnen i luften.

Vi använder enorma mängder energi för att värma upp hus, för att köra bilar och flygplan och för tillverkning i industrier. Därför bränner vi ofta upp olika bränslen, som olja, bensin och naturgas. Samtidigt släpper

Jordnötter har bakterier i sina rötter som kan ta upp kväve från luften i marken. Även i marken finns alltså en del luft. På så vis kan växten få i sig det viktiga näringsämnet kväve.

Koldioxid, CO2 , är en molekyl som består av en kolatom, C (svart), och två syreatomer, 2O (röda).

vi då ut en mängd ämnen som förorenar luften. Dessa ämnen sprider sig lätt över mycket stora områden.

I stora städer med mycket trafik kan det ibland bli så mycket föroreningar i luften att människor får svårt att andas.

Trafiken i Kinas huvudstad Beijing. Det som ser ut som dimma är avgaser från bilarna.

Sammanfattning

@ Luften består av nästan 80 procent kväve och 20 procent syre.

@ I små mängder finns även argon, vattenånga, koldioxid, metan och ozon i luften.

@ Om inte luften höll kvar en del av solvärmen skulle det vara för kallt för att leva på jorden.

@ Det har blivit för mycket koldioxid i atmosfären. Därför har klimatet blivit varmare.

Kapitel 4

Naturen Luft

Instuderingsuppgifter

1. Luft är en blandning av flera gaser men två gaser utgör tillsammans cirka 99 procent av luften. Vilka två gaser?

2. Växter tar upp en gas från luften. Vilken gas?

3. Nämn två sorters molekyler i kroppen där det finns särskilt mycket kväveatomer.

4. Hur får vi människor och andra djur i oss kväve?

5. Hur är den vanligaste formen av syremolekyl uppbyggd?

6. Vad har koldioxid med klimatet på jorden att göra?

Aktivitet

En liten luftkanon

Bygga

Här får du bygga en liten luftkanon av en pappmugg och lite annat.

Luft består av molekyler som rör sig hela tiden – ungefär som väldigt små pingisbollar. Med hjälp av luftkanonen ska du få sätta ännu högre fart på molekylerna i luften.

I den här övningen används värmeljus så se till att det finns utrustning för att

släcka brand, till exempel brandsläckare eller brandfilt.

Du behöver

– en pappmugg

– en sax

– en fryspåse – ett gummiband

– ett värmeljus

– en tändsticksask.

Gör så här

1. Klipp ett ganska runt hål i pappmuggens botten. Hålet ska ha en diameter på cirka 2 centimeter.

2. Sätt plastpåsen över muggens öppning och spänn fast med gummibandet.

3. Tänd värmeljuset.

4. Håll luftkanonen med hålet mot värmeljuset cirka 10 centimeter från ljuslågan.

5. Håll luftkanonen stadigt med ena handen så att inte själva kanonen far i väg mot ljuset. Knäpp med fingrarna på plasten så att luft far i väg mot ljuslågan. Kan du släcka ljuset? Hur kan det komma sig att värmeljuset slocknar?

I den här laborationen får du blåsa luft genom ett sugrör.

LABORATION

Koldioxid från cellandning

Syfte

Cellandningen är en viktig del av kolatomens snabba kretslopp.

Här får du undersöka vad som händer när du andas ut i en lösning som innehåller pH-indikatorn BTB.

Utandningsluft innehåller koldioxid, CO2 , som cellerna har bildat vid cellandningen:

glukos + syre → koldioxid + vatten + energi

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi

Koldioxid som är löst i vatten är detsamma som kolsyra, alltså en syra. Kolsyra gör en vattenlösning sur, precis som andra syror.

Det här behöver du

– skyddsglasögon

– BTB

– E-kolvar med svagt basiskt vatten. Ofta fungerar det med kranvatten eftersom det finns kalk löst i vattnet som gör kranvattnet svagt basiskt.

– sugrör

Gör så här

1. Ta på skyddsglasögon.

2. Häll svagt basiskt vatten i två E-kolvar.

3. Tillsätt BTB i båda E-kolvarna.

4. Vilken färg får vattnet? Anteckna.

5. Blås luft genom sugröret i den ena E-kolven. Håll gärna handen över E-kolvens öppning när du blåser så att det inte stänker. Kan du blåsa tills vattnet ändrar färg? Vilken färg får vattnet nu? Anteckna.

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är inte riskfylld, men använd skyddsglasögon så att inte vätska stänker upp i ögonen.

Kapitel 5

Människan och miljön

Bränslen

Du är ute i skogen med några vänner. Ni tänker mysa och grilla över öppen eld. Därför har ni ved med er. Men vad är det med veden som gör att den går att tända eld på? Varför bildas det då så mycket värme att det går att laga mat? Jo, ved är ett bränsle som innehåller kemisk energi. När bränslet reagerar med syre omvandlas den kemiska energin till värmeenergi och ljusenergi.

Ord och begrepp

Biobränslen är bränslen som kommer från växter som inte har omvandlats till fossil, till exempel ved, flis, halm, energigräs, gödsel och brännbart avfall.

Bränsle är ett material som kan reagera med syre i en förbränning.

Fjärrvärme är varmvatten som leds i rör från ett värmeverk och värmer bostäder och industrier i en tätort.

Fossila bränslen är bränslen som mest består av kolföreningar och som är rester av djur och växter som levde för länge sedan. De har tagit miljontals år att bilda.

Förbränning är en snabb kemisk reaktion mellan syre och ett bränsle.

Förnybara bränslen är bränslen som kan användas för att framställa el och värme utan att de tar slut, till exempel ved.

Kemisk energi är den sorts energi som finns i kemiska ämnen.

Kärnbränsle är material som används för att framställa energi i ett kärnkraftverk.

Naturgas , eller fossilgas, är en blandning av brännbara organiska gaser som finns i berggrunden.

Rörelseenergi är den sorts energi som ett föremål har tack vare sin hastighet.

Stenkol är en brännbar bergart som är svart. Stenkol är ett fossilt bränsle.

Värme är detsamma som värmeenergi, alltså en form av energi. I varma ämnen rör sig partiklarna mycket.

Fossila bränslen är rester av döda växter och djur som levde för miljontals år sedan.

I dragracing används speciella bränslen för att motorerna ska kunna ge fordonen extremt hög hastighet.

Bränsle, värme och reaktioner

Vi använder bränslen till exempel för att hålla hus varma på vintern. Vi eldar kanske ved i kakelugnen. Vi använder även energin från bränslen i våra bilar. Inuti motorn brinner bensinen upp. Värmeenergin från förbränningen av bensinen omvandlas till rörelseenergi när bilens hjul rullar framåt. Värme är samma sak som värmeenergi.

Bränslen innehåller kolatomer, C, och väteatomer, H. Det gör att de lätt kan brinna. Det behövs två saker till för att bränsle ska börja brinna: syre, O2, och lite värmeenergi. Syret kommer för det mesta från luften, som ju består delvis av syre.

Värmeenergin för att starta en förbränning får vi till exempel från en tändsticka eller en gnista. Mycket kemisk energi omvandlas till värmeenergi när något brinner. Den värmeenergin kan i sin tur starta nya förbränningar. Därför sprider sig en brand lätt om den inte stoppas. När bränslet reagerar med syret omvandlas en del av den kemiska energin i bränslet och syret till värmeenergi. Det är värmen du känner från elden. Men det bildas även koldioxid, CO2, och vatten, H2O, i form av ånga.

Det blir ju också ljust när ett ljus eller en brasa brinner. Det beror på att en del av den kemiska energin i bränslet och syret omvandlas till ljusenergi.

Vi kan skriva en ordformel för när bränsle brinner så här: bränsle + syre → koldioxid + vatten + energi

I bränslet finns ofta även en del andra ämnen som inte brinner upp. De ämnen som inte brinner upp blir i stället aska eller sot. Det är inte bra för lungorna att andas in för mycket sot.

Släcka eld

Vi kan släcka en eld genom att se till att den inte får mer bränsle. När bränslet är slut slocknar elden. Vi kan också hindra syret i luften från att nå elden. Till exempel kan vi släcka eld med en filt. Vi kan också släcka eld med vatten eller snö.

Det går att släcka eld med en filt. Det är bra om filten är våt så att filten inte börjar brinna. Filten hindrar syre från att komma till bränslet och då slutar det att brinna.

Det brinner i motorn

I bilar, tåg, fartyg och flygplan finns det motorer. Många av motorerna är förbränningsmotorer. Förbränningsmotorer drivs ofta genom att motorerna förbränner fossila bränslen som bensin eller dieselolja inuti dem. Därför är de flesta förbränningsmotorerna inte så bra för miljön. De släpper ut mycket koldioxid som förstärker växthuseffekten.

Men vi kan köra vissa förbränningsmotorer i bilar med etanol eller biodiesel. Etanol är ett biobränsle som tillverkas av skördade växter, så när vi förbränner etanol ökar inte halten koldioxid i luften. Växterna har nämligen tagit koldioxid genom fotosyntes från luften när de växte upp.

En ordformel för fotosyntes är:

koldioxid + vatten + ljusenergi → glukos + syre

Biodiesel är olja som kommer från växter.

Vi eldar också upp bränslen för att värma våra hus och vattnet vi får i kranen. Det som bränns kan vara ved, men ofta är det avfall från hushåll som bränns upp i värmeverk. Då låter vi elden värma vatten som i sin tur leds till bostäder via rör i marken. Det systemet kallas fjärrvärme.

Pellets och ved är två exempel på biobränslen.

Kärnbränslen brinner inte

I kärnkraftverk använder vi inte ved, stenkol eller olja. I kärnkraftverk använder vi i stället kärnbränsle. Kärnbränsle bildar värmeenergi i kärnkraftverk när atomkärnor delas.

Kärnreaktor i Oskarshamnsverket i Småland. I kärnreaktorn delas atomkärnor. Då omvandlas energin i atomkärnorna till massor av värmeenergi.

Olika sorters bränslen

Många bränslen kommer från början från växter eller djur. En del av dessa bränslen är fossila bränslen. Fossila bränslen är rester av döda växter och djur som under miljontals år pressats samman långt ner i berggrunden.

Resterna av döda växter och djur har då omvandlats till bland annat stenkol, råolja och naturgas.

En annan form av bränsle är biobränslen som främst kommer från växter som levde när de skördades. Exempel på biobränslen är ved, halm och pellets. Även etanol är ett biobränsle eftersom vi använder växten sockerrör för att göra etanol.

Även kärnbränsle finns. Kärnbränsle kommer varken från djur eller växter. Kärnbränslen består oftast av grundämnet uran som vi hämtar ur berggrunden.

Förnybara och icke-förnybara energikällor

Vi använder mycket energi för att värma hus, åka bil, kunna duscha i varmvatten med mera. För att kunna göra detta behöver vi energikällor, till exempel bränslen.

Ofta delar vi in energikällor i sådana energikällor som nybildas hela tiden, det vill säga är förnybara energikällor, och sådana som inte nybildas (eller tar miljontals år att bilda). Energikällor som inte nybildas kallas icke-förnybara energikällor.

Tyvärr använder vi i världen främst icke-förnybara energikällor men användning av förnybara energikällor, som vindkraft, ökar år för år.

Två sorters energikällor

Exempel på förnybara energikällor:

– biobränslen (till exempel ved och pellets)

– sopor (matavfall, växter)

– vindkraft

– solenergi

– vattenkraft

– vågkraft.

Exempel på icke-förnybara energikällor:

– olja (råolja)

– kol (stenkol)

– naturgas (fossilgas)

– kärnkraft.

Vindkraft och skog tillhör de förnybara energikällorna. Olja och kärnkraft hör till de icke-förnybara energikällorna.

Stenkol är ett fossilt bränsle. Här är en stor borr i en stenkolsgruva.

Vi använder bland annat majs för att tillverka etanol.

Framställning

Många av bränslena måste behandlas på olika sätt innan de kan användas. Råolja måste först delas upp i bensin, fotogen, eldningsolja med mera. Stenkol behandlas så att vi tar bort sådant som inte går att bränna. Ved och andra biobränslen måste först torkas.

Det finns även konstgjorda bränslen, exempelvis etanol som används i en del bilmotorer. Etanol bildas när socker från växter jäser. Ofta låter vi majs jäsa så att etanol bildas.

Sammanfattning

@ Bränsle är ett ämne eller ett material som innehåller kemisk energi.

@ Det behövs syre och lite värmeenergi för att ett bränsle ska börja brinna.

@ När ett bränsle eldas upp så omvandlas den kemiska energin till värmeenergi och ljusenergi.

@ Ordformeln för det som sker när bränsle brinner är: bränsle + syre → koldioxid + vatten + energi

@ Fossila bränslen är rester av döda växter och djur som under miljontals år pressats samman långt ner i berggrunden. Olja (råolja), stenkol och naturgas (fossilgas) är exempel på fossila bränslen.

@ Biobränslen kommer från växter som levde när de höggs ner eller skördades. Exempel är ved, halm och pellets.

@ Det finns förnybara och icke-förnybara energikällor.

Kapitel 5

Människan och miljön

Bränslen

Instuderingsuppgifter

1. Skriv en ordformel för när ett bränsle brinner.

2. Varför går det att släcka en eld med en filt?

3. Nämn två exempel på bilbränslen som inte är fossila.

4. Vad är det för skillnad på förnybara energikällor och icke-förnybara energikällor?

5. Ge tre exempel på förnybara energikällor.

6. Ge tre exempel på icke-förnybara energikällor.

Aktivitet

Fossila bränslen och biobränslen

Jämföra

Här får du jämföra fossila bränslen och biobränslen med hjälp av ett Venndiagram. Ett Venndiagram består av minst två cirklar som delvis överlappar varandra.

1. Rita ett Venndiagram på ett papper eller med hjälp av dator. Venndiagrammet ska ha två cirklar som delvis överlappar varandra.

2. Skriv Fossila bränslen över den ena cirkeln och Biobränslen över den andra.

3. I överlappet skriver du saker som är lika för både fossila bränslen och biobränslen. I de två andra ytorna i cirklarna skriver du saker som är olika för fossila bränslen och biobränslen

4. Fyll i Venndiagrammet.

5. Kan du dra några slutsatser av Venndiagrammet?

olikheter olikheter likheter

Venndiagram.

Bilden: I Kirunagruvan används stora maskiner för att bryta järnmalm.

Från gruva till mobiltelefon

Kanske har du en mobiltelefon eller en surfplatta. När du tittar närmare på den så ser du att den består av olika material. Främst består den av metaller, plaster och glas. Köper du en ny mobil så får du den i en låda gjord av kartong.

Det behövs alltså många material för att tillverka och sälja mobiler och surfplattor. Var får vi alla materialen ifrån? Hur går det till när de tillverkas? Vad händer sedan med materialen när

mobilen eller surfplattan går sönder och slängs?

Ord och begrepp

Flis är små bitar av trä eller sten.

Kretskort är en liten platta med elektroniska komponenter på.

Kretslopp är något som pågår hela tiden, till exempel jordens kretslopp kring solen.

Kvarts är ett mineral som består av kisel och syre och har formeln SiO2

Malm är en bergart eller ett mineral som finns i naturen och som innehåller så mycket av en eller flera metaller att det är lönsamt att bryta.

Material är något som vi kan tillverka saker av.

Råvara är något som finns i naturen och som man kan bearbeta så att den förändras och får mer värdefulla egenskaper.

Återanvändning är när vi på nytt använder förbrukade varor eller förpackningar på samma sätt som tidigare.

Återvinning är när vi använder gammalt material för att tillverka nya saker.

Mobiltelefonen är en skattkista när det gäller material – den innehåller bland annat metallen guld.

Råvaror och återvinning

De olika materialen i till exempel mobilen och surfplattan tillverkas av råvaror. En råvara är något som finns i naturen som kan bearbetas och förändras så att den får mer värdefulla egenskaper. Den blir då till olika material.

Råvaran till papper är trä. Råvaran till metall är berg. Råvaran till plast är olja (råolja). Råvaran till glas är sand. Många av råvarorna ingår i kretslopp. De cirkulerar alltså. Först är de råvara, sedan bearbetas de till olika material. Av materialen tillverkas olika saker som vi använder. När sakerna inte behövs längre, slutar fungera eller går sönder slängs de. För att råvarorna inte ska ta slut är det viktigt att materialen i sakerna återvinns. Det betyder att vi tar tillvara på materialen så att vi kan göra nya saker av dem.

Återvinning av olika förpackningsmaterial i Sverige 2022

pantburkar (aluminium)

Papper

Papper är trä som malts ner och blandats med vatten och kemikalier.

glas järnmetall (stål)

pantflaskor (PET)

papper, kartong plast

Källa: SCB.

Om du köper en helt ny mobil får du den ofta i en fin kartong. Kartongen är gjord av papper. Det finns papper på många andra ställen också. Till exempel i böcker, toapapper och ritblock.

Råvaran till papper kommer från skogens träd. Det går att använda både barrträd och lövträd för att göra papper.

Så blir det papper

När träden har sågats eller huggits ner skickas de till fabriker som kallas pappersbruk. I pappersbruken görs först flis av träden. Träflis är små bitar av trä. Sedan mals flisen ner och blandas med vatten och olika kemikalier. Blandningen kallas pappersmassa.

Pappersmassan är som en tjock gröt. För att den ska bli papper hälls pappersmassan ut på stora dukar. Då rinner vattnet av och pappersmassan torkar till papper.

Vi kan göra papper olika tjockt och av olika kvalitet. Kartongen som den nya mobilen kommer i är oftast av fin kvalitet. Då har tillverkaren klistrat ihop flera papper för att få kartongen stadig och tålig.

Papperets kretslopp

När ett papper inte behövs eller kan användas längre slängs det. I Sverige kan vi välja mellan att lägga papperet i de vanliga soporna eller att återvinna det. Pappersförpackningar måste vi dock lägga i kärl så att de kan återvinnas och bli nytt papper.

Om vi slänger papperet blandat med andra sopor kommer det att eldas upp. Eldningen sker i till exempel fjärrvärmeverk, och värmen från det som eldas upp värmer upp hus. Koldioxid och vatten från det uppeldade papperet tar sig ut i luften. Till slut tar andra träd upp koldioxidmolekylerna genom fotosyntesen. Papperets kretslopp har då gått ett varv.

Om papperet i stället återvinns så sker ett annat kretslopp. Om papperet återvinns bränns det inte upp utan skickas tillbaka till pappersbruket. Där görs papperet till pappersmassa igen. Pappersmassan torkas till papper.

Papper ingår i kretslopp. Bilden visar kretsloppet för papper som återvinns. Först tillverkas papperet i ett pappersbruk. Efter användning återvinns papperet och skickas tillbaka till pappersbruket. Där tillverkas nytt papper av det gamla.

Insamlat returpapper.

En mobil innehåller många dyra metaller.

Av det papperet gör vi sedan nya saker. Mycket av papperet som tillverkas på pappersbruk är gjort av returpapper.

Vi kan återvinna papper sju gånger. Sedan blir papperet för svagt och måste brännas i stället.

Om till exempel mobilkartongen återvinns blir den kanske till ett ritblock eller toapapper. Det fiffiga är att inga fler träd har behövt sågas ner.

För att få metall ur malmpulver hettas det upp så mycket att pulvret smälter. Bilden visar smält pulver av järnmalm.

Metall

Mobilens sidor och baksida består ofta av metall. Till exempel stål. Om du skulle öppna mobilen och titta inuti skulle du se kretskort, minnen och så vidare. Kretskort finns i alla elektroniska apparater. Kretskort är en liten platta med små elektroniska delar. Många av de små delarna är gjorda av olika metaller.

Råvaran till metaller finns i berggrunden i det som kallas malm. Malm är berg som innehåller så mycket av en eller flera metaller att det går att bryta den. När vi bryter malm så borrar, hackar och spränger vi loss bitar av malmen.

Ofta bryter vi malm i gruvor under jorden. Malm kan även brytas ovan jord i dagbrott.

Så blir det metall

När malmen brutits krossas den till ett fint pulver. Beroende på vilka metaller vi vill få ut ur pulvret behandlas det på olika sätt. Ofta värms pulvret upp till flera tusen grader för att smälta fram till exempel järn, koppar eller nickel.

Metallers kretslopp

Om metaller slängs tar det väldigt lång tid innan de återgår till ett kretslopp. Järnet i en kastad cykel rostar. Järnatomerna hamnar i marken men det tar lång tid. En del metaller rostar inte. Då tar det tusentals år innan de finns i ett kretslopp igen.

Därför är det viktigt att metaller återvinns. Du ska alltså inte kasta metaller i de vanliga soporna utan källsortera metallerna och lämna till återvinning. Då skickas metallerna till fabriker där de smälts ner så att de kan användas i nya saker.

Med tanke på att en mobil innehåller värdefulla och ovanliga metaller gör du alltså klokast i att lämna mobilen till återvinning och inte kasta den i soporna.

Vi kan tillverka många saker av plast.

Plast

En gång en fungerande cykel, nu en rostig hög. Det hade varit bättre att återvinna metallerna i cykeln.

När du köper en ny mobil sitter det ibland en tunn genomskinlig film som skydd för mobilens skärm. Den tunna filmen är en plast. Kanske vill du skydda din nya mobil från stötar. Då köper du ett mobilskal med ett fint mönster på. Skalet kan vara hårt, men det är också av plast.

Plaster kan alltså vara väldigt olika. Men gemensamt för plaster är att de nästan alla har olja (råolja) som råvara. Det är samma sorts olja som vi får bensin ur.

Så blir det plast

Råvara till plast är olja (råolja). Råolja tas upp ur marken eller havsbottnen

Råolja är råvara till nästan alla plaster.

Vi har börjat tillverka vissa plaster av växter. Sådana plaster kallas bioplaster.

genom borrhål. Råolja finns bara i vissa lager i berggrunden där döda djur och växter har omvandlats till råolja under många miljoner år.

Råoljan värms sedan för att kunna delas upp. En del ämnen i råoljan passar till exempel som bensin, andra för att tillverka plaster. Plastmassan kan sedan blandas med andra ämnen och formas till många saker.

När vi tillverkar saker av plast kan vi gjuta eller pressa i formar. Tunna plasttrådar kan tillverkas genom att flytande plast sprutas ut genom fina hål.

Återvinning av plast

Vi kan återvinna saker av plast olika många gånger. Det beror på vilken sorts plast det är. Den plast som PET-flaskor är gjorda av kan till exempel återvinnas nästan hur många gånger som helst.

Plasters kretslopp

När vi har använt klart föremålet av plast eller om det har gått sönder så kastar vi det. Både mjuk och hård plast kan återvinnas om vi lägger plasten i särskilda kärl och lämnar in plasten för återvinning. En del plastflaskor får vi betalt för när vi lämnar in dem till återvinning i automater. Det kallas för att panta.

Den plast som lämnas till återvinning smälts ner till plastmassa som kan bli nya plastföremål.

Om plasten slängs i de vanliga soporna (brännbart avfall) kommer den att eldas upp. Det sker i till exempel fjärrvärmeverk, och värmen från det som eldas upp värmer hus. Koldioxid och vatten från den uppeldade plasten tar sig ut i luften. Koldioxid är en växthusgas som gör att det blir varmare på jorden.

En oljerigg tar upp råolja ur havsbottnen. Av råoljan tillverkas bland annat plast.

Smält glasmassa kan blåsas eller pressas till olika former. Ofta är det maskiner som gör det, men det kan även göras av människor, glasblåsare.

Glas

Skärmen på en mobil eller en surfplatta består av glas. Det är alltså den du trycker och drar över när du spelar spel eller SMS:ar. På en del mobiler är även sidorna och baksidan gjorda av riktigt tåligt glas.

Råvaran till glas är sand eftersom sand ofta innehåller mycket av grundämnet kisel. Kisel behövs nämligen i glas.

Så blir det glas

Vi gör alltså glas av sand. Sanden hämtas från sandtag, havsbottnar eller flodbottnar och skickas till fabriker där den renas. Sanden innehåller mineralet kvarts. Kvarts kan även brytas i gruvor eller stenbrott. I glasbruk smälts sedan sanden eller kvartsen ihop med kalk från kalkstenar och en del andra ämnen. Då blir det glasmassa.

Glas kan färgas genom att olika metaller blandas i glasmassan. Koppar och guld ger till exempel rött glas.

Glasmassan kan sedan blåsas eller gjutas till olika föremål. Det kan till exempel bli flaskor, dricksglas och skärmar till mobiler eller surfplattor. Fönsterglas tillverkas genom att glasmassan manglas platt i en sorts glasmangel.

Glaset behåller sin form när det kyls långsamt.

Sand är råvara till glas.

Glasets kretslopp

När vi inte behöver en sak av glas längre lägger vi den i kärl för glasåtervinning. Vi sorterar färgat glas och ofärgat glas i olika kärl för återvinning.

Vi kan återvinna glas hur många gånger som helst. Förr återanvändes flaskor precis som de var. Men i dag krossas och smälts nästan allt glas i Sverige ner till glasmassa för att åter kunna formas till nya glasföremål.

Sammanfattning

@ En råvara är något som finns i naturen som kan bearbetas och förändras så att den får mer värdefulla egenskaper. Den blir då till olika material.

@ Råvaran till papper är träd.

@ Råvaran till metall är berg.

@ Råvaran till vanlig plast är råolja. Råvaran till bioplaster är växter.

@ Råvaran till glas är sand.

@ Många av råvarorna ingår i kretslopp. Först är de råvara, sedan material. Om vi återvinner materialen kan vi göra nya saker av dem.

Kapitel 5

Människan och miljön

Från gruva till mobiltelefon

Instuderingsuppgifter

1. Vad betyder ordet råvara?

2. Vad är pappersbruk?

3. Var finns råvaror till metaller?

4. Hur får vi tag på råvaror till plaster?

5. Hur många gånger går det att återvinna glas?

Aktivitet

Det papperslösa samhället

Diskutera

När datorerna började bli vanliga var det många som trodde att vi skulle få ett ”papperslöst samhälle”. Alltså att papper inte längre skulle användas till böcker, tidningar, blanketter och så vidare.

Läraren delar in klassen i grupper om 3–4 personer, till exempel genom lottning. Bestäm hur lång tid diskussionen ska ta, till exempel 10 minuter.

Gruppen utser en person som fördelar ordet och ser till att alla får säga något. Gruppen utser också en person som har koll på tiden och sammanfattar gruppens svar på frågorna.

Diskutera frågorna

1. Vad beror det på att vi fortfarande använder rätt mycket papper?

2. Kommer det någonsin att bli ett papperslöst samhälle?

Hur fungerade diskussionen? Prata under några minuter i gruppen om de tre frågeställningarna:

1. Hur fungerade det?

2. Var det kul?

3. Vad kan vi göra bättre i nästa diskussion?

Bilden: Det är bättre att återvinna plastsopor än att slänga dem i naturen.

Sopor och utsläpp

När saker har använts klart eller slutat fungera kastar vi dem. De blir sopor. En del sopor återvinns, andra bränns upp. Men det finns även mycket skräp och sopor som hamnar i naturen, i skogen och i haven. Det mår naturen inte bra av.

Det kan även ske utsläpp av skadliga ämnen, till exempel när fabriker tillverkar saker eller från bilar och flygplan. En del av de kemiska ämnena som släpps ut finns redan i naturen men när det blir för mycket av dem kan de skada miljön.

Här ska vi titta närmare på sopor och utsläpp.

Ord och begrepp

Grovsopor är till exempel kylskåp, stekjärn och bildäck, det vill säga alla sopor som vi normalt inte lägger i soptunnan.

Handelsgödsel, eller konstgödsel, är gödsel som tillverkas på konstgjord väg.

Kretslopp är något som pågår hela tiden, till exempel jordens kretslopp kring solen.

Material är något som vi kan tillverka saker av.

Sopor kallas de rester eller saker som vi gör oss av med för att vi inte behöver dem längre eller för att de slutat fungera.

Utsläpp innebär att avfall, aska, föroreningar och gaser sprids till luften, vattnet och marken.

Värmekraftverk är anläggningar där vi använder värme för att framställa el.

Växthuseffekten kallas den uppvärmning som sker vid jordens yta och som beror på atmosfären.

Växthusgas är en gas som finns i atmosfären och som bidrar till växthuseffekten.

Återanvändning är när vi på nytt använder förbrukade varor eller förpackningar på samma sätt som tidigare.

Återvinning är när vi använder gammalt material för att tillverka nya saker.

Sopor

Lagen säger att vi måste sortera förpackningar av papper, glas och plast och lämna för återvinning.

Sopor kallas de rester eller saker som vi gör oss av med för att vi inte behöver dem längre eller för att de slutat fungera. Ett annat ord för sopor är avfall. Tömda glasflaskor och använda batterier är exempel på sopor. Överallt där människor lever bildas sopor. I Sverige och andra länder finns det lagar som talar om vad som är sopor och vem som har ansvar för att ta hand om dem. Mängden sopor ökar hela tiden. Därför är det viktigt hur vi gör och tänker kring hanteringen av sopor och återvinning.

Sopor behöver inte alltid vara något dåligt. Ur soporna kan vi återvinna både material och energi. Sopor kan användas till exempel som bränsle i värmekraftverk. Då återvinner vi energin i soporna för att värma hus.

Materialet i många sopor kan återanvändas. Till exempel kan glaset i en glasburk smältas och bli nytt glas.

Det gäller att kolla hur varje sopa ska sorteras.

Sopsortering

I Sverige är vi skyldiga att följa de regler som talar om vad vi ska göra med soporna. Lämnar vi sopor på fel ställen kan vi få böta ganska mycket pengar.

Förpackningar

Vi är skyldiga enligt lag att sortera förpackningar av papper, glas och plast och lämna för återvinning. I en del kommuner har alla hus soptunnor med fack för papper, metall, glas och plast. I andra kommuner ska vi lägga förpackningarna i stora kärl som kommunen har ställt ut.

Dricksglas och fönsterglas är inte förpackningar och ska läggas bland restavfall eller brännbart avfall.

Returpapper

Returpapper är till exempel tidningar, ritpapper och pappersreklam. Returpapper ska sorteras ut och lämnas i rätt kärl.

Matavfall

I många kommuner kan vi sortera ut matavfall. Matavfall kan bli till exempel gödning till åkrar eller biogas som vi kan förbränna och värma hus eller köra bilar med. Vi är dock inte skyldiga enligt lag att sortera ut matavfall.

Restavfall eller brännbart avfall

Restavfall eller brännbart är avfall som kan eldas upp och inte ska sorteras på annat sätt. Det kan vara utslitna kläder, tandborstar, leksaker, disktrasor, blöjor eller kattsand.

Elavfall

Elavfall är till exempel datorer, sladdar, mobiler och lysrör. Elavfall ska lämnas på återvinningscentraler.

Batterier

Batterier ska tas ut ur elektronik och läggas i kärl som kommunen har ställt ut eller på återvinningscentraler.

Mediciner

Vi ska lämna överblivna mediciner till ett apotek.

Grovsopor

Grovsopor är till exempel kylskåp, stekjärn och bildäck. Bildäck ska lämnas till däckfirmor. Andra grovsopor ska lämnas på återvinningscentraler.

Utsläpp

Utsläpp innebär att aska, gaser och andra föroreningar sprids till luften, vattnet och marken. Då kan miljön bli skadad.

Utsläpp av olika slag har blivit ett stort problem för naturen. Var kommer alla utsläpp ifrån? De släpps ut var människor än befinner sig:

– Fabriker släpper ibland ut giftiga ämnen i luften, marken och vattnet.

– Från toaletter och andra avlopp leds avloppsvatten till reningsverk. Men reningsverken tar inte bort riktigt alla skadliga ämnen som då släpps ut i sjöar och hav.

– Utsläpp av bilavgaser är ett stort problem som ger dålig luft i städerna och gör att det blir varmare på jorden.

– Avfall produceras av bland annat hushåll, affärer och fabriker. Om avfallet läggs på hög kan det släppa ut farliga ämnen i marken.

– Konstgödsel från jordbruket släpps ut i grundvattnet och i sjöar. Då får sjöar för mycket näring och blir övergödda. Sjöarna kan då växa igen och fiskarna dö. När det är för mycket näring i vattnet trivs en del alger så bra att giftig algblomning sker.

Utsläpp kommer från bland annat bilar och flygplan och blir då luftföroreningar.

Föroreningar i luften

Utsläpp som hamnar i luften kallas för luftförorening. Luftförorening är något som finns i så stor mängd i luften att det kan skada människor, djur, växter eller föremål. Luftföroreningar kan antingen vara små partiklar, till exempel sot, eller molekyler, till exempel koldioxid, CO2. Vi kan inte se molekyler, till exempel koldioxid, i luften. Men sotpartiklar kan vi ibland se, i alla fall om de är många tillsammans.

Naturlig

växthuseffekt solstrålning

reflekterad solstrålning

värmestrålning

atmosfär med växthusgaser

Förstärkt

växthuseffekt solstrålning

reflekterad solstrålning

atmosfär med mer växthusgaser mer värmestrålning mot jordytan

Växthusgaser i luften gör att det finns en växthuseffekt på jorden. Utsläpp av växthusgaser har förstärkt växthuseffekten. Växthusgaserna i luften gör att mer värme strålar från luften mot jorden. Därför har det blivit varmare på jorden de senaste åren.

Koldioxid är en växthusgas

Vissa ämnen finns naturligt i luften, men mängden är så stor att det har blivit skadligt. Exempel är koldioxid som är en växthusgas. Växthusgaser gör att det blir varmare på jorden.

Växthusgaser kallas så eftersom vi liknar dem vid glaset i ett växthus. Glaset i ett växthus gör att solstrålningen ger värme i växthuset. Därför är det varmare inne i växthuset än utanför. På samma sätt gör växthusgaserna i luften att det blir varmare på jorden.

Om det inte fanns några växthusgaser i luften hade det varit lika kallt på jorden som i en frys, det vill säga cirka minus 18 grader Celsius.

Över 1 000 forskare som arbetar för FN har tillsammans dragit slutsatsen att människan verkligen har bidragit till temperaturhöjningen.

Trots det finns det personer som tvivlar på att människans utsläpp av växthusgaser, till exempel koldioxid, har gjort att det har blivit varmare på jorden. Sådana personer brukar kallas klimatskeptiker.

Varför är det så att vissa personer inte vill tro på att vi människor har gjort så att det blivit varmare på jorden? Här finns det inte något enkelt svar, men vilka tankar har klassen om detta?

Glaset i växthuset stänger in värme. Koldioxid är en växthusgas. Växthusgaser stänger in värme på jorden på samma sätt som glaset i ett växthus.

Mer koldioxid i luften

Det blir mer och mer koldioxid i luften. Det beror mest på att vi förbränner mycket fossila bränslen som kol, olja och gas. Vi förbränner fossila bränslen mycket snabbare än de hinner bildas. Därför ökar halten koldioxid i luften.

Vid alla förbränningar bildas koldioxid. Men när vi förbränner fossila bränslen släpper vi ut särskilt mycket koldioxid. Då blir växthuseffekten starkare. Vi säger att växthuseffekten förstärks.

Förstärkt växthuseffekt är ett miljöproblem som gör det varmare på jorden. Det kan verka trevligt att det blir varmare, men i många länder blir det alldeles för varmt. Värmen gör också att stora isar vid Nordpolen och på Antarktis smälter. Då blir det mer vatten i havet och havsnivån stiger. Då kan det bli översvämningar.

Minska utsläppen av koldioxid

Vi kan alla hjälpas åt med att minska utsläppen av koldioxid så att inte växthuseffekten blir ännu starkare. Bilar som tankas med bensin släpper ut mycket koldioxid. Om vi åker tåg eller buss i stället för bensindrivna bilar så hjälper vi till att minska utsläppen av koldioxid. Korta sträckor kan vi gå eller cykla.

Sammanfattning

@ Vi måste följa de regler som talar om vad vi ska göra med soporna.

@ Utsläpp är att avfall, aska, föroreningar och gaser sprids till luften, vattnet och marken.

@ En luftförorening är ett ämne som finns i så stor mängd i luften att det kan skada människor, djur, växter eller föremål.

@ Koldioxid är en växthusgas.

@ Växthusgaser gör att det blir varmare på jorden.

@ Förstärkt växthuseffekt är ett miljöproblem som beror på våra utsläpp av växthusgaser.

Kapitel 5

Människan och miljön

Sopor och utsläpp

Instuderingsuppgifter

1. Ge två exempel på vad matavfall kan användas till.

2. Hur kan sopor vara något bra för människor?

3. Var ska vi lämna elavfall?

4. Vilka två sorters luftföroreningar finns det?

5. Vad finns det för samband mellan koldioxid i luften och förbränning av fossila bränslen?

Aktivitet

Sop-promenad

Sortera

Det här är en övning där du får träna på att sortera olika sopor och material.

Du behöver källsorteringskärl och sopor av olika material:

hårdplast mjukplast biologiskt avfall glas papper metall kartong med mera.

Gör så här

Ni ska gå en snitslad promenad i skolans närhet. Längs promenadvägen finns det olika sorters sopor. Plocka upp soporna som ni hittar.

Vid promenadens slut finns olika kärl att sortera i.

Diskutera om de olika materialen och vad som händer med dem när vi har använt dem klart.

Ta gärna med soporna till en återvinningsstation och släng dem på riktigt. Kanske har skolan egna återvinningskärl som ni kan använda.

Vad händer egentligen med ljuslågan när du tänder ett ljus?

LABORATION

Stearinljus och förbränning

Syfte

Syftet med den här laborationen är att du får undersöka förbränning. Bränslet stearin reagerar med syre, O2 , från luften.

Reaktionsformel

stearin + syre → koldioxid + vatten + energi

Energin i reaktionen är både värmeenergi och ljusenergi.

Det här behöver du

– stearinljus

– tändstickor

– tillgång till brandskyddsutrustning

Gör så här

1. Tänd stearinljuset och observera vad som händer med lågans storlek de första tio sekunderna. Anteckna det som du observerat.

2. Tänd en ny tändsticka och blås ut ljuset. Tänd ljuset igen ganska snabbt genom att hålla en tänd tändsticka några centimeter ovanför veken i den rök som bildats. Anteckna det som du observerat.

3. Förklara allt du observerat så vetenskapligt du kan.

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är måttligt riskfylld. Man kan bränna sig på ljuslågan. Skölj i så fall med kallt vatten.

Bilden: Efter en laboration är det ofta dags att skriva en rapport.

Rapporter och källkritik

När du har gjort undersökningar och laborationer ska du ibland skriva en rapport.

Ofta mäter vi något i en undersökning. Då kan det vara bra att skriva upp mätvärdena i en tabell.

Ibland när vi har gjort undersökningar vill vi jämföra med vad andra har kommit fram till. Om vi till exempel har gjort experiment med socker vill vi veta vad andra personer har kommit fram till i liknande undersökningar om socker. Då kan vi läsa till exempel böcker, webbsidor och rapporter. Men vi måste använda källkritik för att veta vilka källor som är pålitliga.

Här ska vi titta närmare på undersökningar ock källkritik.

Ord och begrepp

Hypotes är vad du tror kommer att hända när du gör ett experiment.

Källkritik är att noggrant granska texter, bilder och andra källor.

Rapport är en detaljerad berättelse om en undersökning eller utfört uppdrag.

Tabell är en uppställning av fakta i rader och kolumner.

En hypotes är vad du tror kommer att hända när du gör ett experiment.

Labbrapporter

Inom forskning på både företag och universitet skriver människor ofta rapporter av olika slag. Forskare skriver vetenskapliga rapporter för att berätta om sina resultat. I skolan skriver du på liknande sätt labbrapporter. Labbrapporter liknar vetenskapliga rapporter men är mycket kortare.

En labbrapport är ett sätt att dokumentera laborationen. Dokumentera betyder att berätta om. Labbrapporten är till för att visa vad du gjorde och hur du gjorde. För då kan du hjälpa andra att förstå laborationen och vad den ledde till. Labbrapporten är också en instruktion om någon annan vill testa att göra samma laboration.

Labbrapporter

Labbrapporter liknar vetenskapliga rapporter men är mycket kortare.

En labbrapport är ett sätt att dokumentera en laboration.

Labbrapporten är till för att visa vad du har gjort och hur.

Labbrapporter innehåller vissa delar. Till exempel kan klassen komma överens om att rapporterna ska innehålla: 1.

Anteckna mycket när du gör laborationen och skriv din rapport med hjälp av anteckningarna och dator.

Rita gärna av vad som händer under laborationen.

Titel

Din labbrapport ska börja med en titel. Titeln är en rubrik för hela rapporten. Den bör visa ungefär vad labben handlar om. Det är även bra om du skriver datum då du gjorde labben, ditt namn och kanske vilken klass du går i.

Inledning

Är det en kort labb kan det räcka med att du skriver inledningen som en fråga. Om det är ett längre experiment kan du skriva sådant som behövs för att läsaren ska förstå vad det är för experiment som du har gjort. Sedan kan du skriva syftet med experimentet. Alltså vad det var tänkt att experimentet skulle visa.

Hypotes

En hypotes är vad du tror kommer att hända när du gör experimentet. Skriv varför du tror att just detta kommer att hända. Det kan se ut så här:

Vilka ämnen är magnetiska?

2023-12-13

Mio Wong, 6A

Skriv titel, datum och namn i början av labbrapporten.

Det bästa sättet att dokumentera ett resultat är ibland att ta ett foto.

”Min hypotes är att saften från rödkål kommer att bli röd när jag blandar den med ättika eftersom jag har läst att saft från rödkål är röd i sura lösningar och ättika är en syra som ger sur lösning.”

Materiel

Under den här rubriken ska du lista all materiel som behövs för att kunna göra laborationen. Det är viktigt att du tar med även småsaker och kemiska ämnen.

Metod

Här ska du beskriva hur du gjorde labben. Skriv gärna numrerade instruktioner som steg för steg visar precis hur du gjorde.

Resultat

Under den här rubriken ska du beskriva vad du kunde se när du gjorde dina experiment, vilka värden du fick. Om du gjorde flera mätningar är det bra att visa mätvärdena i en tabell eller i ett diagram.

Slutsats

Slutsatsen är din sammanfattning av resultatet. Här ska du försöka svara på frågan från inledningen eller hur resultatet hör ihop med syftet med experimentet. Om du har skrivit en hypotes i början av texten ska du beskriva om din hypotes var rätt eller fel.

Ibland går det inte att dra någon slutsats och då får du skriva det i stället.

Utvärdering

Här ska du skriva vad som blev bra och vad som inte blev bra. Fungerade något inte som det skulle? Var det svårt att läsa av vad vågen visade? Fanns det några andra felkällor? Kan experimentet förbättras på något sätt? Fick du några nya tankar när du gjorde undersökningen?

Dokumentera

Anteckna

Det är viktigt att anteckna när du gör en undersökning. Alltså att skriva ner vad du gör och vad som händer.

Du kan skriva:

– Följde du instruktionerna? Följde du instruktionen exakt? Gjorde du något på ett sätt som inte fanns med i instruktionen?

Mätvärden kan visas i ett diagram.

Vad hände? Ändrade något färg? Vilken färg var det före och efter? Ändrade något temperatur? Blev det varmt eller kallt?

– Mätningar och mätvärden. Skulle du mäta något? Vilka mätvärden fick du? Skriv ner mätvärdet direkt varje gång du mäter något. Det gäller även om du har bra minne!

– Gick något fel? Glömde du något? Gjorde du något i fel ordning? Spillde du något?

När undersökningen är färdig ska du sammanställa dina resultat. Det betyder att du ska skriva av dina anteckningar och samla ihop dina resultat på ett organiserat sätt. Det är för att du själv och andra lätt ska kunna få en överblick över vilka resultat du fick, alltså vad som hände när du gjorde undersökningen.

En del resultat består inte av mätvärden och siffror. Om resultatet är att något har ändrat utseende är det bra att fotografera. Du kan också rita en bild.

Foton och teckningar

Det bästa sättet att dokumentera ett resultat är ibland att fotografera.

Till exempel syns det tydligt på fotot om något har ändrat färg.

När du ritar av något måste du titta noga. Genom att titta noga lär du dig om detaljer.

Tabeller

Det är vanligt att sammanställa mätvärden i tabeller. Tabeller är en uppställning av fakta och siffror i rader och kolumner. Vi använder tabeller för då blir det lättare att förstå värdena från labben än om vi bara skriver värdena i en lång rad efter varandra.

Exempel på labb med tabell

Tänk dig att du gör en laboration där du mäter hur många milliliter vatten som avdunstar från två bägare varje dag. Du har lika mycket vatten från början i varje bägare men bägarna är olika stora.

Efter en vecka ser din lista ut så här:

Stora bägaren: 5 5 6 6 6 8 9

Lilla bägaren: 3 3 4 4 5 5 5

De värden du samlat in är dina data. Data och mätvärden är samma sak. Två glasbägare.

Du har helt enkelt mätt hur många milliliter vatten som har avdunstat varje dag. När du har skrivit in värdena i en tabell kan det se ut så här:

Resultattabell

Dag 1

Dag 2

Dag 3

Dag 4

Dag 5

Dag 6

Dag 7

Tabeller har lodräta rader som kallas kolumner. De vågräta raderna kallas helt enkelt rader.

I tabellen finns:

– en kolumn med dagarna

– en kolumn med hur mycket vatten som avdunstat från stora bägaren

– en kolumn med hur mycket vatten som avdunstat från lilla bägaren.

Raderna innehåller varje dags nummer och mängderna som avdunstat just den dagen.

En tabell kan ha hur många rader och hur många kolumner som helst. Information i en rad från toppen till botten kallas kolumn. Information från vänster till höger kallas rad helt enkelt.

Källkritik

En källa är något som vi hämtar upplysningar eller fakta från. Det kan vara en text, en bild eller en ljudfil. En källa kan också vara en person som berättar om något.

Du kan inte utan vidare lita på källorna. Du måste vara källkritisk. Kontrollera så att informationen som du läser eller som andra ger dig verkligen stämmer.

Anta att du ska ta reda om hallonpulver är bra att äta om du vill bli starkare. Då är det bättre att hämta fakta från Livsmedelsverket än att hämta fakta från någon som säljer hallonpulver på nätet.

Hallonpulver gör dig stark. Eller?

Så kollar du en källa

När du undersöker en källa kritiskt ska du bedöma om:

– den som har lämnat informationen har kunskaper om ämnet

– informationen bygger på fakta och inte på åsikter och känslor

– den som har lämnat informationen inte har något att vinna på att ge fel information, till exempel att tjäna pengar eller få andra att tycka och tänka på ett visst sätt

– informationen är riktig och inte mixtrad med

– informationen är aktuell och passar för det du vill veta något om.

Ofta kan du lita på information om källan är till exempel en myndighet eller ett universitet

Sammanfattning

@ Labbrapporter liknar vetenskapliga rapporter men är mycket kortare.

@ En labbrapport är ett sätt att dokumentera en laboration. Labbrapporten är till för att visa vad du gjorde och hur.

@ Labbrapporter innehåller vissa delar. Till exempel kan klassen komma överens om att rapporten ska ha:

1. titel

2. inledning eller fråga

3. hypotes

4. materiel

5. metod

6. slutsats

7. utvärdering.

@ Tabeller är en uppställning av fakta och siffror i rader och kolumner.

@ En källa är något som du hämtar upplysningar eller fakta från. Det kan vara en text, en bild eller en ljudfil.

@ Att vara källkritisk innebär att kolla så att informationen som du läser eller som andra ger dig verkligen stämmer.

Kapitel 6

Kemiska undersökningar

Rapporter och källkritik

Instuderingsuppgifter

1. Vad är en labbrapport till för?

2. Labbrapporter innehåller vissa delar. Nämn tre delar som ofta finns i en labbrapport.

3. Varför använder vi ofta tabeller i labbrapporter?

4. Vad är en källa?

5. Vad innebär det att vara källkritisk?

Aktivitet

Något kemiskt på nätet

Ta ställning

Leta upp information på nätet om något kemiskt. Det kan vara bensin, energidryck, vitamintillskott, sötningsmedel, socker i mat, fett i mat, bioplast, vanlig plast, biodiesel eller något helt annat. Det mesta i samhället har med kemi att göra på något sätt!

Ni kan kanske börja gemensamt i klassen med att hitta på förslag som läraren skriver upp på tavlan.

Ta ställning till om informationen är att lita på eller inte. Använd alltså källkritik. När du undersöker en källa kritiskt ska du bedöma om:

1. den som har lämnat informationen har kunskaper om ämnet

2. informationen bygger på fakta och inte på åsikter och känslor

3. den som har lämnat informationen inte har något att vinna på att ge fel information, till exempel att tjäna pengar eller få andra att tycka och tänka på ett visst sätt

4. informationen är riktig och inte mixtrad med

5. informationen är aktuell och passar för det du vill veta något om.

Bilden: Undersökningar i kemi måste göras på rätt sätt.

Systematiska undersökningar

Inom kemi gör vi olika undersökningar. Men för att vi ska kunna lära oss något av undersökningarna måste de göras på rätt sätt. Undersökningarna måste vara systematiska. Här får du lära dig hur du gör en systematisk undersökning.

Ord och begrepp

Experiment är en undersökning där vi påverkar något och ser vad som händer.

Felkälla är något som gör resultaten i en undersökning osäkra.

Instruktion är en förklaring som visar eller beskriver hur vi ska göra något.

Laboration är när du arbetar praktiskt med naturvetenskapliga experiment, oftast för att lära dig något.

Observation är att iaktta något noggrant och uppmärksamt.

Resultat är det som händer när vi gör en undersökning. Om undersökningen var en fråga så är resultatet svaret.

Simulering är en modell som används för att förklara eller undersöka hur verkligheten fungerar, till exempel bilsimulering, datorsimulering, flygsimulering eller rymdsimulering.

Systematisk betyder att något är genomtänkt och följer en plan.

Inom systematiska undersökningar finns det en del ord som har speciella betydelser.

Att undersöka systematiskt

Människor och många andra djur är nyfikna på hur världen fungerar. Vi undersöker och testar:

– Hur känns den?

– Hur luktar och smakar den?

– Vad händer om vi gör så här?

En kemist gör ungefär samma sak men lite mer systematiskt. Kemister gör systematiska undersökningar för att ta reda på hur alla miljontals ämnen som finns i människor, andra organismer och all annan materia är uppbyggda och fungerar. Allt som går att väga är materia.

Att arbeta systematiskt är att

– göra en plan

– följa planen

– undersöka en sak i taget.

Experiment

En systematisk undersökning kan vara ett experiment. När vi gör ett experiment ändrar vi något och ser vad som händer.

Ofta jämför vi två saker som vi behandlar på olika sätt. Vi kan till exempel testa att rena smutsigt vatten med två sorters filter. Efteråt får vi jämföra vilket filter som renade vattnet bäst.

Forskare kan ge en grupp människor ett nytt läkemedel och en annan likadan grupp människor sockerpiller och se om läkemedlet är bra. Sockerpillren ser likadana ut som läkemedlet men de påverkar inte kroppen.

Ändra en sak i taget

Det är viktigt att ändra bara en sak i taget. Tänk dig att en grupp människor får två olika läkemedel. Varje person i gruppen får alltså äta två piller. En annan grupp får sockerpiller. Om människorna i gruppen som fick läkemedel blev friska så vet inte forskaren vilket av de två läkemedlena som gjorde att människorna blev friska. Felet med den här undersökningen är att forskaren ändrade två saker samtidigt eftersom de gav testgruppen två läkemedel.

Ibland går det inte att göra experiment

Ibland är det för svårt, för dyrt eller tar för lång tid att göra experiment.

Det kan också vara förbjudet att göra just det experiment som egentligen hade varit bäst för undersökningen. Det finns många regler för vilka experiment vi får och inte får göra.

Det finns stränga regler för experiment med djur, som möss, råttor och grisar. EU har till exempel förbjudit att testa om en ny sorts smink är skadlig genom att testa sminket på djur. Särskilt stränga regler finns för experiment med människor.

Observation

Observationer är en viktig del i undersökningar. När vi observerar iakttar vi något noggrant och uppmärksamt.

Tänk dig att en kemist blandar två kemikalier. Händer något?

Exempel på möjliga observationer när två kemikalier blandas:

– Det blir varmt.

– Det blir kallt.

– Färgen ändras.

– Det bubblar.

– Det börjar lukta.

Kemister gör ofta observationer med hjälp av olika apparater. Kemisten kanske observerar med hjälp av handen att något blir varmt, men observationen blir mer exakt om kemisten mäter temperaturen med en termometer.

Efter att en kemist har gjort en observation, till exempel att temperaturen ökade med 3 grader Celsius, försöker kemisten förklara varför temperaturen ökade. En observation är ofta början på nya systematiska undersökningar.

Simulering

Ibland kan vi göra en simulering med hjälp av ett datorprogram. En simulering är en modell som används för att undersöka eller förklara hur verkligheten fungerar.

Datorprogrammet har information om hur det vi undersöker påverkas

Det är viktigt att ändra bara en sak i taget när vi gör systematiska undersökningar.

av olika saker. Vi kan använda programmet till att undersöka vad som händer om vi ändrar en sak i taget.

Inom kemi används simuleringar till exempel när vi vill ta reda på hur formen på stora molekyler ändras om vi värmer eller kyler.

Kemister använder också simuleringar för att ta reda på formen på stora molekyler som innehåller tusentals atomer.

Fråga, metod och resultat

Fråga, metod och resultat är viktiga delar i en systematisk undersökning. Frågan måste vara undersökningsbar, det vill säga frågan måste gå att besvara med en undersökning.

Resultatet är det som händer när du gör en undersökning.

I en naturvetenskaplig undersökning består resultatet ganska ofta av siffror.

Undersökningsbar fråga

Tänk dig att du vill undersöka frågan ”Är ett filter av papper eller av tyg bäst för att rena smutsigt vatten?”

Nu har du bestämt dig för en undersökningsbar fråga. Tror du att papperet eller tyget är bäst till att rena vattnet?

Kanske kommer du att tänka på att vi använder filter av papper när vi gör kaffe. Kanske är papper bra på att ta bort saker från vatten? Du bestämmer dig för att filtret av papper nog är bäst för att rena vattnet.

Då blir din hypotes att filtret av papper är bäst. Men hur ska du ta reda på om din hypotes stämmer?

Nästa steg är att bestämma vilken metod som du ska använda.

När vi gör kaffe använder vi filter av papper.

filter av papper renat vatten

smutsigt vatten filter av tyg

Renas det smutsiga vattnet bäst genom ett filter av papper eller av tyg?

I bilden har vi överdrivit smutspartiklarnas storlek för att du ska kunna se dem.

Metod

Du behöver en metod för att testa om ett pappersfilter eller ett tygfilter är bäst på att ta bort smuts från vatten.

Du bestämmer dig för den här metoden:

1. Ta två glas som väger precis lika mycket.

2. Sätt en tratt med filter av papper i det ena glaset. Sätt en tratt med filter av tyg i det andra glaset.

3. Häll lika mycket smutsigt vatten från samma ställe genom de båda filtren.

4. Låt vattnet avdunsta.

5. Väg glaset och den smuts som finns kvar i glaset.

6. Beräkna hur mycket smutsen som finns kvar i glaset väger.

7. Upprepa allt fem gånger för att få ett säkrare resultat.

8. Beräkna de två medelvärdena.

9. Jämför de två medelvärdena.

Du letar upp två glas som väger precis lika mycket. Varje glas väger 325,000 gram.

I verkligheten är det inte troligt att två glas skulle väga så exakt lika mycket men här låtsas vi det för att det ska bli lite lättare att göra beräkningarna.

Du sätter en tratt med filter av papper i det ena glaset och en tratt med filter av tyg i det andra glaset.

Du häller lika mycket smutsigt vatten genom de båda filtren.

Du låter vattnet avdunsta. Kvar i glasen finns nu bara den smuts som inte har fastnat i filtren.

Du väger varje glas och den smuts som finns kvar i glaset.

Du beräknar hur mycket smutsen som finns kvar i glaset väger.

Varje glas väger ju 325,000 gram så i glaset märkt med P finns

325,001 – 325,0 = 0,001 gram smuts kvar.

I glaset märkt med T finns:

325,567 – 325,000 = 0,567 gram smuts kvar.

renat med filter av papper

Du skriver ett P på glaset med vatten som har renats med ett filter av papper. Du skriver ett T på glaset med vatten som har renats med ett filter av tyg.

renat med filter av papper renat med filter av tyg renat med filter av tyg

Du låter vattnet avdunsta från båda glasen och väger dem med en noggrann våg.

Varje glas väger 325,000 gram. 0,001 gram smuts finns kvar i glaset som är märkt med P. 0,567 gram smuts finns kvar i glaset som är märkt med T.

Resultat

Du beräknar medelvärdet för de fem testerna med filter av papper:

0,001 + 0,002 + 0,000 + 0,000 + 0,002

5 = 0,001 gram

Du beräknar medelvärdet för de fem testerna med filter av tyg:

0,567 + 0,645 + 0,590 + 0,688 + 0,499

5 = 0,598 gram

Du skriver in värdena i en resultattabell.

Resultaten visar att filtret av papper var bäst på att ta bort smuts. Din hypotes stämde alltså!

Din undersökning kan leda vidare till nya undersökningar.

Finns det vissa sorters papper som är extra bra på att filtrera bort smuts?

Finns det smuts som kan filtreras bort bäst med tyg? Och så vidare!

Felkällor

Felkällor är saker som gör resultatet osäkert. I din undersökning med pappersfilter och tygfilter finns till exempel dessa felkällor:

– Du kan ha mätt upp lite olika volym smutsigt vatten.

– Det kan ha hamnat något på vågen som påverkade mätningen.

– Du kan ha räknat fel.

– Du kan ha läst av fel värde från vågen.

Det är felkällorna som gör att du måste upprepa mätningarna för att få ett säkert resultat. Ju fler gånger vi upprepar mätningarna, desto säkrare blir resultatet.

I din undersökning upprepar du allt fem gånger. Det ger ett mycket säkrare resultat jämfört med om du bara hade gjort en enda mätning.

Laborationer i skolan

I skolan gör du ofta laborationer eller labbar. Till skillnad från en systematisk undersökning är labben oftast helt planerad av läraren. Syftet med labben är att du ska lära dig något naturvetenskapligt genom att följa instruktioner.

När du labbar övar du på metoder som du kan använda om du vill göra en systematisk undersökning, till exempel att hälla, blanda, mäta och väga. Du övar också på att vara noggrann och att anteckna observationer och resultat.

Sammanfattning

@ Ett experiment är att ändra något och se vad som händer.

@ En observation är att iaktta något noggrant och uppmärksamt.

@ En simulering är en modell som används för att förklara eller undersöka hur verkligheten fungerar.

@ En systematisk undersökning ska innehålla en undersökningsbar fråga.

@ En undersökningsbar fråga är en fråga som går att få svar på genom att göra en undersökning.

@ Det är viktigt att ändra bara en sak när du gör en systematisk undersökning.

@ En systematisk undersökning ska innehålla en nedskriven metod där varje steg finns med.

@ Resultat är det som händer när du gör en undersökning.

@ Felkällor är sådant som gör resultatet osäkert.

@ Genom att göra samma undersökning flera gånger minskar du felkällorna.

@ Laborationer i skolan är till för att du ska lära dig något naturvetenskapligt genom att göra något praktiskt.

Kapitel 6

Kemiska undersökningar

Systematiska undersökningar

Instuderingsuppgifter

1. Vad gör en forskare när forskaren gör ett experiment?

2. Kemister gör ofta systematiska undersökningar i form av experiment. Men ibland går det inte att göra experiment. Vad kan det bero på?

3. Vad är en simulering?

4. Vad är den viktigaste egenskapen hos en fråga i en systematisk undersökning?

5. Varför är det viktigt att göra samma mätning flera gånger i en systematisk undersökning?

Aktivitet

Mätvärden i tabell

Beskriva

pH-värde visar hur sur eller basisk en vattenlösning är. Vattenlösningarna apelsinjuice, kaffe, saliv med flera har alltså pH-värden.

Vi låtsas att du har mätt pH-värde i ett antal vattenlösningar med hjälp av en pH-meter. pH-metern har visat mätvärdena nedan:

– kycklingsoppa: 5,80

– kaffe: 5,00

– blod: 7,40

– propplösare: 13,00

– handtvål: 10,00

– mjölk: 6,50

– apelsinjuice: 3,50

– läsk: 2,50

– saliv: 7,40

– kräk: 2,00

– vatten: 7,00.

Din uppgift är att göra en tabell med mätvärdena i en annan kolumn och namnet på vattenlösningen i en kolumn. Använd ett kalkylprogram eller penna och papper. Den första kolumnen ska ha rubriken Vattenlösning. Den andra kolumnen ska ha rubriken pH-värde.

I vilken ordning ska mätvärdena skrivas in i tabellen? Det ska vara lätt att hitta och jämföra mätvärden i en tabell. Ofta är det bäst att skriva värdena i storleksordning. Bestäm själv om du vill börja med det lägsta eller det högsta pH-värdet.

Bilden: Akira Yoshino tar emot Nobelpriset i kemi 2019 från kung Carl XVI Gustaf. Kemipriset var det året för utvecklingen av litiumjonbatterier som finns i mobiler, elbilar med mera.

Viktiga upptäckter och uppfinningar

Med hjälp av systematiska undersökningar har kemister upptäckt och lärt sig många viktiga saker.

Här får du lära dig om några av alla viktiga upptäckter inom kemi som hjälpt oss människor.

Ord och begrepp

Batteri är en källa för elektrisk ström.

DNA är det kemiska ämne som gener består av.

Grundämne är ett ämne som består av en enda sorts atom.

Läkemedel eller mediciner är kemikalier som gör oss friska, minskar smärta eller gör så att vi inte blir sjuka.

Periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen som finns.

Plast är ett material som någon gång under tillverkningen varit mjukt och formbart.

Läkemedel kan vara små molekyler med bara några tiotal atomer eller jättestora molekyler med tusentals atomer.

Läkemedel är molekyler.

Läkemedel

Alla läkemedel är kemiska ämnen. Vissa läkemedelsmolekyler är små och består av några tiotal atomer. Andra läkemedel är jättestora molekyler som består av tusentals atomer.

Med hjälp av läkemedel har vi utrotat livsfarliga sjukdomar. Vi kan också lindra smärta med hjälp av läkemedel, till exempel när vi går till tandläkaren och ska borra i en tand.

Vi kan också ta läkemedel för att inte bli sjuka vid ett senare tillfälle. Vacciner är läkemedel som vi använder för att skydda oss i förväg mot till exempel covid-19, malaria eller röda hund.

liten läkemedelsmolekyl mot feber och smärta

stor läkemedelsmolekyl mot diabetes

Batterier

Tänk dig att du sitter i en elbil på väg hem efter en lång resa. På din telefon ser du sista avsnittet av din favoritserie. När ni till slut kommer hem sätter ni bilen och alla andra tekniska prylar på laddning så att de går att använda nästa dag också.

Oavsett om det är en stor elbil eller små hörlurar så är det troligtvis litiumjonbatterier som används. 2019 fick tre forskare Nobelpriset i kemi för att ha uppfunnit litiumjonbatteriet.

Det första batteriet uppfanns 1800 av italienaren Alessandro Volta. Batteriet kunde bara ge lite ström och kunde inte laddas. Många av de batterier som vi använder i dag går att ladda om och om igen.

Plast

Oerhört många av de saker som vi använder är tillverkade av plast, från strumpor och tandborstar till kameror och stora båtar.

Ändå fanns det nästan inga plaster så sent som i mitten av 1900-talet. Nästan allting fick tillverkas av metall, trä, keramik (”porslin”) eller glas. I ett hem omkring 1940 fanns det bara plast i telefonen och inuti radion, i gummistövlar och elsladdar och kanske i en del av knapparna i syskrinet.

Den första plasten uppfanns på 1800-talet och kallas celluloid. Celluloid är väldigt seg och tål slag. Därför tillverkades bordtennisbollar in på 2010-talet av celluloid.

Den första helt konstgjorda plasten var bakelit. Bakelit heter så efter uppfinnaren Leo Baekeland. Han fick patent på bakelit 1907.

Periodiska systemet

Periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen som finns.

Periodiska systemet skapades 1871 av den ryske forskaren Dmitrij Mendelejev. Hans periodiska system förklarade sambanden mellan egenskaperna och atomvikterna för de 63 då kända grundämnena.

Mendelejev ritade in 31 tomma platser för grundämnen som borde finnas att upptäcka på jorden. Mendelejev kunde alltså förutsäga att ett antal grundämnen fanns, men inte var upptäckta ännu. Den första av dessa tomma platser fylldes 1875 med upptäckten av grundämnet gallium.

DNA

DNA är den molekyl som våra gener består av.

Det var på 1950-talet som forskarna Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkins och Rosalind Franklin upptäckte hur DNA är uppbyggt.

Nobelprismedalj. Den som får Nobelpris får medalj och en stor summa pengar.

Gammal telefon av bakelit.

Tack vare att dessa fyra forskare upptäckte hur DNA-molekylen är uppbyggd kunde vi börja förstå hur generna kan ge oss olika egenskaper.

Att förstå hur DNA är uppbyggt blev grunden till många andra upptäckter, till exempel ”gensaxen”. Tack vare upptäckten av gensaxen har växtforskare kunnat framställa grödor som klarar av mögel, skadedjur och torka.

Nya sätt att bota cancer håller på att utvecklas. Och vi håller på att lära oss hur vi kan bota svåra ärftliga sjukdomar tack vare gensaxen.

En bit av en DNA-molekyl.

Sammanfattning

@ Alla läkemedel är kemiska ämnen.

@ Läkemedelsmolekyler kan vara små och bestå av några tiotal atomer eller jättestora med tusentals atomer.

@ Litiumjonbatterier finns i allt från små hörlurar till stora elbilar.

@ Den första plasten uppfanns på 1800-talet och kallas celluloid.

@ Den första helt konstgjorda plasten var bakelit.

@ Periodiska systemet skapades 1871 av den ryske forskaren Dmitrij Mendelejev.

@ Med hjälp av periodiska systemet kunde Mendelejev beskriva grundämnen som inte var upptäckta ännu.

@ Tack vare att fyra forskare upptäckte hur DNA-molekylen är uppbyggd kunde vi börja förstå hur generna kan ge oss olika egenskaper. Vi har också lärt oss hur vi kan klippa i gener.

Kapitel 6

Kemiska undersökningar

Viktiga upptäckter och uppfinningar

Instuderingsuppgifter

1. Vad är vacciner?

2. Vilken sorts batterier finns i allt från stora elbilar till små hörlurar?

3. Vad är bakelit?

4. Vad är periodiska systemet?

5. Vad är DNA?

Aktivitet

En viktig upptäckt eller uppfinning Presentera

Syftet med övningen är att berätta om en viktig kemisk upptäckt eller uppfinning med hjälp av ett presentationsverktyg, till exempel Microsoft PowerPoint eller Google Presentationer.

Du kommer också att träna på att ge och få återkoppling på en muntlig presentation.

Gör så här

Du ska alltså skapa en presentation som du själv designar med bilder och text. Arbeta en och en eller i smågrupp.

Bestäm gemensamt i klassen hur lång presentationen ska vara.

1. Bestäm vilken kemisk upptäckt eller uppfinning som du ska presentera.

2. Samla fakta och bilder till din presentation.

3. Läs igenom punkterna nedan om en bra presentation.

4. Gör din presentation.

5. Träna på presentationen och ta tiden så att den stämmer med den tid som ni kommit överens om.

6. Presentera för klassen, gruppen eller kompisen.

7. Ge återkoppling på en presentation med hjälp av ”Two stars and a wish”, vilket innebär att du säger två bra saker om presentationen och ger ett tips om förbättring. Glöm inte att tacka för den återkoppling som du själv får – den är värdefull för framtiden.

En bra muntlig presentation

– Ha ögonkontakt med publiken och ett leende på läpparna. Peka på det du pratar om i presentationen.

– Skriv inte för mycket text på varje bild i presentationen. Skriv punktlistor med korta meningar för att få med det viktigaste. Använd så stora bokstäver att de syns även för dem som sitter längst ifrån dig. Använd alltid mörk text på ljus bakgrund.

– Använd foton eller teckningar för att förklara vad du pratar om.

– Avsluta med en bild som sammanfattar det viktigaste i din presentation.

Växthuseffekten gör det varmare på jorden.

LABORATION

Växthuseffekt

Syfte

I den här laborationen får du härma jordens atmosfär med hjälp av en plastpåse. Du behöver också tillgång till ett fönster och solsken. Du kommer att jämföra temperaturen i plastpåsen med temperaturen utanför plastpåsen.

Det här behöver du

– en genomskinlig plastpåse

– en påsklämma – två termometrar.

Gör så här

1. Fundera ut en hypotes om resultatet, det vill säga tror du att termometern i plastpåsen kommer att visa högre eller lägre temperatur jämfört med termometern utanför plastpåsen? Varför? Skriv ner din hypotes om resultatet och motiveringen till hypotesen.

2. Lägg en termometer i plastpåsen och blås upp den. Förslut plastpåsen med en påsklämma så att påsen behåller sin uppblåsta form.

3. Lägg påsen i ett soligt fönster.

4. Lägg den andra termometern bredvid påsen.

5. Läs av de båda termometrarna efter cirka 15 minuter.

6. Försök att förklara jordens klimat och hur växthuseffekten fungerar utifrån resultatet i ditt försök.

Redovisning

Skriv en laborationsrapport om din lärare säger att du ska göra det.

Riskbedömning

Laborationen är inte riskfylld.

Register

A

argon 127

atmosfär 121, 127

atom 9, 15–16

atomkärna 15

avdunstning 23, 121

B

basisk 103, 105 bekämpningsmedel 75 bindemedel 75

biobränsle 137, 140 blandning 97–98

bränsle 69–70, 137–138 bägare 42

C

cellandning 69, 71, 113

D

Demokritos 17

E

E-kolv 42

elektron 15, 18

experiment 178

explosiv 45

F

farosymbol 45, 47, 75, 79

fas 23

fast fas 23

fast form 25

fasövergång 23, 25

felkälla 183

fett 89

fetter 85

fjärrvärme 137

flis 145

flytande fas 23

flytande form 25

fossila bränslen 113, 117, 137, 140 fotosyntes 61, 65, 113 frätande 45

färgpigment 75

förbränning 69, 137

förnybara bränslen 137

förnybara energikällor 141

förångning 25

G

gas 25

gasfas 23

gasol 45

gasolbrännare 45

glas 151

glasets kretslopp 152

glukos 61, 85

grundvatten 121

grundämne 15, 31, 97

H

halvmetaller 31, 35, 97

havsnivån 160

hypotes 167

icke-förnybara energikällor 141

icke-metaller 31, 35, 97

K

kemi 9–10

kemikalie 45, 75–76

kemisk energi 137

kemisk förening 15, 19, 97

kemisk reaktion 55–56

kemisk reaktionsformel 56

klimat 85

klorofyll 64

kolatom 115

kolatomens kretslopp 113

koldioxid 61, 113, 129

kolhydrater 85, 87

kondensation 23, 25, 121

kretskort 145

kretslopp 85, 113, 121, 145

kvarts 145

kväve 127

källkritik 167, 173 kärna 18

kärnbränsle 137, 140

L

labbrapporter 168

laboration 39–40, 45, 184

laboratorium 9

ledningsförmåga 104

ljusenergi 61

luft 127–128

luftförorening 127, 159

läkemedel 75, 188

löslighet 104

lösning 97

M

magnet 103

magnetiskt 105

malm 145

markvatten 121

materia 9, 97–98

material 97, 100, 145

metaller 31, 34, 97, 148

metallers kretslopp 149

metan 127

miljögift 81

molekyl 15, 19

mätglas 42

N

naturgas 137

neutral 103

neutron 18

näring 86

näringsämne 85

O observation 179

ordformel 57, 61 ozon 127

P papper 146

papperets kretslopp 147

partikel 23

periodiska systemet 31–32

pH-värde 105

pipett 42

plast 149

plasters kretslopp 150

produkt 55, 57

protein 85, 88 proton 18

provrör 42

R

rapport 39

reaktant 55, 57

reaktionsformel 55, 57 reaktionspil 57

rengöringsmedel 75 rent ämne 97, 99 rundkolv 42

råvara 145–146 rörelseenergi 137

S simulering 39–40, 179 smältning 23, 25 sopor 156

sopsortering 157

stelning 23, 25 stenkol 113–114, 137 surt 105

syntes 61 syre 61, 129

systematiska undersökningar 177 säkerhet 46, 79

T tabell 167, 172 tratt 42 träkol 113–114

U undersökningsbar fråga 180 utsläpp 158

V

vatten 61, 121–122

vattenmolekyl 19

vattenmolekylens kretslopp 121

vattenånga 24

vittring 113 värme 137

växthuseffekt 159

växthusgas 159

Å

återanvändning 145

återvinning 145

Bildförteckning

Periodiska systemet

osmium iridium platina guld kvicksilver tallium barium cesium hafnium volfram tantal rhenium hassium meitner- ium darm- stadtium röntgen- ium coper- nicium niho- nium flerovium mosko- vium liver- morium tenness oganesson radium francium ruther- fordium seaborg- ium dubnium bohrium bly vismut polonium astat radon rutenium rodium palla- dium silver kadmium indium stront- ium rubidium yttrium zirko- nium molyb- den niob tekne- tium tenn antimon tellur jod xenon järn kobolt nickel koppar zink gallium kalcium kalium skandium titan krom vanadin mangan germanium arsenik selen brom krypton aluminium magne- sium natrium kisel fosfor svavel klor argon bor beryllium litium väte kol kväve syre fluor neon helium 57–71 89–103 lanta- noider akti- noider metaller halvmetaller icke-metaller okända egenskaper

NE Kemi 4 – 6

NE Kemi 4–6 täcker det centrala innehållet i kursplanen för kemi 4–6 (Lgr22). Boken innehåller kapitlen Kemins grunder, Kemin omkring dig, Ämnen, material och egenskaper, Naturen, Människan och miljön samt Kemiska undersökningar.

Syftet är att väcka intresse för kemi som ämne genom vardagliga exempel och kopplingar till viktiga samhällsföreteelser. Boken ger eleven grundläggande kunskaper om kemins begrepp och förklaringsmodeller, förmåga att använda kunskaperna med ett källkritiskt förhållningssätt samt förmåga att genomföra systematiska undersökningar i kemi.

Tillsammans med resurserna i NE:s digitala läromedel, som filmer, extramaterial, självrättande övningar, stödfunktioner och lättläst version av texten, har du stora möjligheter att anpassa undervisningen och lärandet utifrån varje elevs behov och förutsättningar.