9789147142972

Page 1

I den femte upplagan hittar du: • Centralt innehåll i linje med Lgr22 • Ett inledande kapitel som beskriver kemi utifrån de tre långsiktiga målen

• Frågor till texten på varje sida, som stöd för läsaren • Testa dig själv-uppgifter med begrepps- och sökträning samt utmaningar

Kemi

• Kapitelingresser med målbeskrivningar, bilder med frågor och ett urval av begrepp

LIBER SPEKTRUM

LIBER SPEKTRUM KEMI ingår i en serie naturvetenskapliga läromedel för grundskolans årskurs 7–9. I serien finns även Liber Spektrum Biologi, Liber Spektrum Fysik och Spektrum Teknik.

LIBER SPEKTRUM

Kemi

• Perspektiv som uppmuntrar till att ta ställning och att granska information • Fördjupningsrutor • Sammanfattningar till varje kapitel • Finaler som förstärker kunskaperna och ger träning inför de nationella proven Till varje ämne finns en digital lärarhandledning. Läromedlet finns också som en heldigital produkt. Liber Spektrum Biologi, Kemi och Fysik tar vid efter Spektrum NO 4–6, som är uppbyggd efter samma struktur.

Best.nr 47-14297-2 Tryck.nr 47-14297-2

Folke Nettelblad Karin Nettelblad

Spektrum kemi Omslag ny.indd 1

2021-12-09 12:12


LIBER SPEKTRUM

Kemi Folke Nettelblad Karin Nettelblad

LIBER

s01-05 Spektrum Kemi Framvagn .indd 1

2021-12-13 08:10


ISBN 978-91-47-14297-2 © 2022 Folke Nettelblad, Karin Nettelblad och Liber AB PROJEKTLEDARE Stina Sturesson, Stefanie Holmsved Thott och Sara Ramsfeldt/MeningsUtbytet AB REDAKTÖR Mattias Ljung FORMGIVARE Cecilia Frank/Frank Etc. AB, Lotta Rennéus BILDREDAKTÖR Susanna Mälarstedt/Sanna Bilder OMSLAG Cecilia Frank PRODUKTIONSSPECIALIST Eva Runeberg Påhlman RÅDGIVARE OCH SPRÅKLIG GRANSKNING Karin Forsell, Begripsam

Femte upplagan 1 Repro: Repro 8 AB, Stockholm Tryck: Livonia Print, Lettland 2022

KO P I E R I N G S F Ö R B U D

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och universitet. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuscopyright.se. Liber AB, 113 98 Stockholm Kundservice tfn 08-690 90 00 Kundservice.liber@liber.se www.liber.se

s01-05 Spektrum Kemi Framvagn .indd 2

2021-12-14 14:46


BILDFÖRTEC KN IN G

Bildförteckning OMSLAGSBILD oxygen/Moment/Getty Images

ILLUSTRATIONER Typoform, alla utom: MicroOne/Shutterstock 8:1 Emily frost/Shutterstock 98:1 Science History Images/Alamy 215 OrganoClick AB 283 CoreyFord/iStockphoto 242 mipan/Shutterstock 281 solar22/Shutterstock 324:1 Anders Nyberg 39, 123, 143, 192, 193

FOTOGRAFIER 6:1 7 10 11 15 16:4 16:5 16:6 17:2 20 21:1 21:2 22 25 26:2 28 29 31 32 33:1 33:2 33:3 36

41 42 44 47 48 50 52 53:1 53:2 55 56 57:2 58 59:1 59:2

Abrice Coffribi/AFP/TT Jonathan Nackstrand/AFP/ TT Hinterhaus Productions/ Getty Images Anders Good/TT Susanne Walström/Johnér martin-dm/Getty Images mikkelwilliam/Getty Images Paul Bradbury/Getty Images Portra/Getty Images Aurélien Brusini/hemis.fr/TT Lieselotte Van Der Meijs/ Johnér Ulf Huett Nilsson/Johnér Lourdes Balduque/Getty Images Dr Mitsuo Ohtsuki/Science Photo Library/TT © LEGO Mike Hill/Getty Images Grant Ordelheide/Getty Images Michael Jönsson/Johnér Peter Cade/Ascent Xmedia/ Getty Images Martyn F. Chillmaid/Science Photo Library/TT Maskot Bildbyrå AB/Johnér Awrence Lawry/Science Photo Library/TT European Space Agency/ CNES/Arianespace-CSG, A Vergnaud/Science Photo Library/TT Siqui Sanchez/Getty Images francesco gisolfi/Getty Images Tony McConnell/Science Photo Library/TT Hans Berggren/Johnér Plattform/Johnér Jonathan Knowles/Getty Images KTSDESIGN/Science Photo Library/Getty Images Nordiska museet Annika af Klercker/SvD/TT Sroon Phukeed/Getty Images Maximilian Stock Ltd/ Science Photo Library/TT Visoot Uthairam/Getty Images Ulf Huett Nilsson/Johnér Jeppe Wikström/Johnér Elena Elisseeva/Mostphotos

s337-348 Spektrum Kemi Bakvagn.indd 345

59:3 Anna Koldunova/ Mostphotos 66 Emilija Randjelovic/iStockphoto 67:1 Catherine MacBride/Getty Images 67:3 emyerson/iStockphoto 68 Heritage Images /Hulton Archive/Getty Images 71 Stefan Isaksson/Johnér 73 Stefan Isaksson/Johnér 74 Charles D. Winters/Science Photo Library/TT 75 Martyn F. Chillmaid/Science Photo Library/TT 79:1 Elliot Elliot/Johnér 79:2 Michael Jönsson/Johnér 79:3 Lisa Björner/Johnér 81 Power and Syred/Science Photo Library/TT 85 Universal Images Group/ Getty Images 86 Scott Barbour/EPA/TT 87 Anadolu Agency /Getty Images 92:2 Heide Benser/Getty Images 93 Izumi T/Getty Images 94 Ulf Huett Nilsson/Johnér 96 Karolinska Institutet 99 K-A Larsson 101 Erik G Svensson 107:1 Laszlo Podor/Getty Images 107:3 Science Photo Library/TT 109 Ola Jennersten/N/TT 110 Michael Erhardsson/ Mostphotos 112 Arterra/Getty Images 115 K-A Larsson 117 Johan Nilsson/TT 118:1 Dorling Kindersley/UIG/ Bridgeman Images/TT 118:2 Ralf Turander/Johnér 119:1 Science Photo Library/TT 119:2 Pär Eliasson 120:1 K-A Larsson 120:2 Tetra Images/Getty Images 122 Björn Dahlgren/Johnér 123 Libers arkiv 124:1 benedek/Getty Images 124:2 SunChan/Getty Images 126 Boy_Anupong/Getty Images 127 Anna Roström/Johnér 134:1 Maskot/Getty Images 135:2 SciencePicture.Co 136:2 David Parker/Science Photo Library/TT 137:2 Rolf Haid/DPA/TT 137:3 Knut Borg/Örebro läns museum 138 Anfre Geim, Kostya Novoselov/Science Photo Library/TT 139 Universal Images Group/ Getty Images 140 Sven Halling/Johnér 141 Science Photo Library/TT 144 Lars Ottosson/KB/TT 145:3 Henrik Isaksson/TT 147 Staffan Löwstedt/SvD/TT 149 Narisara Nami/Getty Images 154:1 Luis Colmenero/EyeEm/ Getty Images 159 Ellinor Hall/Johnér 160 Susanne Kronholm/Johnér 162 Bilder i Syd/TT

164:1 164:2 165 170 172 173:1 173:2

Marie Linnér/Johnér Erik G Svensson Erik G Svensson Marin Tomas/Getty Images VICUSCHKA/Getty Images Topfoto/TT Molekuul/Science Photo Library/TT 173:3 Jens Lindström/Johnér 174 FOTOGRAFIA INC./Getty Images 178 Oscar Burriel/Science Photo Library/TT 180 Erin Donalson/EyeEm/Getty Images 188 Stockbyte/Getty Images 189:1 mrs/Getty Images 189:2 Micro Discovery/Getty Images 189:3 Science Photo Library/TT 191 Westend61/Getty Images 192 Adam Pretty/Getty Images 196 Joey Abrait 197 SDI Productions/Getty Images 199:2 David Scharf/Science Photo Library/TT 203 Jupiterimages/Getty Images 204:1 Mathilda Ahlberg/Johnér 204:2 vovashevchuk/iStockphoto 205:2 Plattform/Johnér 210:1 Monty Rakusen/Getty Images 210:2 sanjeri/Getty Images 211 Khwanchai Phanthong/ EyeEm/Getty Images 213 Science & Society Picture Library/Getty Images 215 Science History Images/ Alamy 216:1 Jacky Parker Photography/ Getty Images 216:2 Science Photo Library/TT 217 Dayfotografi/Johnér 218:1 St Mary’s Hostpital Medical School/Science Photo Library/TT 218:2 Mary Evans/TT 219 Mireya Acierto/Getty Images 220 LEREXIS/Getty Images 221:1 Adam Gault/Getty Images 221:2 Wellcome Collection 221:3 The National Archives, London/Mary Evans/TT 222 Michael D. Kern/Nature Picture Library/TT 225:2 REB Images/Getty Images 226 Igors Dubanevics, https://doi.org/10.1098/ rsif.2020.0591 227 Kenzo Tribouillard/AFP/ Getty Images 230:1 Ridofranz/iStockphoto 230:2 Science Photo Library/TT 234 Maskot Bildbyrå AB/Johnér 236 Manoj Shah/Getty Images 237:1 NASA/JPL-CALTECH/ Science Photo Library/TT 237:2 Georgette Douwma/Getty Images 240 ftwitty/Getty Images 242 CoreyFord/iStockphoto 245 RapidEye/Getty Images 247:1 Robin Lorentz Allard/ Aftonbladet/TT

247:2 Brett Monroe Garner/Getty Images 251 JeanUrsula/Getty Images 253 Sjo/Getty Images 255 d3sign/Getty Images 258:1 Roine Magnusson/Johnér 258:2 Westend61/Getty Images 266 Thomas Adolfsén/Johnér 267 Birger Lallo/Johnér 268:1 Jonathan Nackstrand/AFP/ TT 274 Dinodia Photo/Getty Images 275 Hans Theliander 276 Emil Nordin/Renewcell 278 William McDonough + Partners/Wikipedia 279:1 Justem Johnsson/Johnér 279:2 Jonas Ekströmer/TT 280 Conrad Erb Photography/ Science History Institute/ Wikipedia 282 Cultura Creative/Johnér 284 Scott Olson/Getty Images 285 Jupiterimages/Getty Images 287 Henrik Montgomery/TT 288 Bettmann/Getty Images 289 Martin Bureau/AFP/Getty Images 290 Mikael Svensson/Johnér 293 Kazuki Wakagusi/AP/TT 294 Marcus Folino/Chalmers University of Technology 295 Vattenfall 298 Philip Laurell/Johnér 299:1 Henry Lillie Pierce Fund/ Museum of Fine Arts Boston 299:2 akg-images/TT 300 The Granger Collection/TT 301:1 Oxford Science Archive/TT 302 Bettmann/Getty Images 304 Bettmann/Getty Images 306:2Barcroft Media/Getty Images 307 Bloomberg/Getty Images 310 Sheila Terry/Science Photo Library/TT 312 Middle Temple Library/ Science Photo Library/TT 313 akg-images/TT 314 The Metropolitan Museum of Art 315:1 Science & Society Picture Library/Getty Images 315:2 Centrum för vetenskapshistoria, Kungl. Vetenskapsakademien 316:2 Science & Society Picture Library/Getty Images 316:3 Mikael Gustafsson/N/TT 317:1 David Blumenfeld/Nobel Media AB 2011 317:2 Eric Heller/Science Photo Library/TT 318 Victor Habbick Visions/ Science Photo Library/TT 319 ThomasVogel/iStockphoto 320 NASA/JPL-Caltech 324:2 Johan Bjurer/TT 326 Westend61/Getty Images 329 Topical Press Agency/Hulton Archive/Getty Images 332 Wikipedia Övriga fotografier: Shutterstock

2021-12-13 10:43


FÖ RO R D

Välkommen till Liber Spektrum Kemi Den femte upplagan av Spektrum Kemi möter det centrala innehållet i Lgr22 med uppdaterat stoff och nya kapitel. De tre långsiktiga målen är i fokus i det inledande kapitlet, och återkommer i olika inslag i hela Spektrum Kemi. I KAPITELINGRESSERNA lyfts de tre långsiktiga målen fram med bilder och frågor, målbeskrivningar samt ett urval av begrepp. Ett nytt inslag i avsnitten är FRÅGOR TILL TEXTEN, nertill på varje sida. De hjälper läsaren att snabbt repetera viktigt innehåll, och ger en paus i läsandet. FÖRDJUPNINGSRUTOR förstärker kemins mångsidighet. TESTA DIG SJÄLV erbjuder begreppsträning och uppgifter som ger träning på innehållet, informationssökning och faktagranskning samt mer utmanande uppgifter. PERSPEKTIVEN lockar till diskussion och ställningstaganden. Här tränas förmågan att skilja värderingar från fakta och att utveckla ett kritiskt tänkande. Varje kapitel avslutas med en SAMMANFATTNING följd av FINALEN med uppgifter som förankrar kunskaperna och ger träning inför de nationella proven.

1

Informationssökning

. Utmaningar

I Spektrum Kemi låter vi kemin bli ”den centrala vetenskapen”. Redan i det inledande kapitel 1 visar vi hur en värld utan kemi skulle bli en stoppad, död värld. På det sättet blir det lättare att förstå att kunskaper i kemi behövs för att beskriva och förklara samband i naturen, samhället och människokroppen. Kapitel 2–6 ger de begrepp och förklaringsmodeller som krävs för att beskriva och förklara kemiska samband. I kapitel 7–9 djupdyker vi sedan i kemin i människokroppen, naturen och samhället. Vi visar problemen som vi människor och vår planet ställs inför, men vi visar också hur nytänkande forskare och företag ger snillrika lösningar. Det avslutande kapitel 10 ger en fördjupning inom bland annat materialutveckling och kemiska beräkningar. Spektrum Kemi är resultatet av ett nära samarbete mellan författarna Folke och Karin Nettelblad. Folke är medicinare och kemist, och Karin är kemist och språkvetare. De har skapat alla kapitel tillsammans, under intensiva, men givande, diskussioner om innehåll och förklaringsmodeller. Liber Spektrum Kemi finns även som heldigitalt läromedel.

3

s01-05 Spektrum Kemi Framvagn .indd 3

2021-12-13 08:10


Innehåll 1

Vad är kemi?

....................... 6

4

1.1 Utan kemi stannar världen. . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Kemi undersöker världen . . . . . . . . . . . . .11 1.3 Kemikunskaper ger argument. . . . . . . . .14 PERSPEKTIV Vad tycker du om laborationer? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

2

3

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Kemins grunder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

Materia, ämnen och analyser . . . . . . . . .22 Atomer – naturens egna byggstenar. . .25 Molekyler är grupper av atomer. . . . . . .29 Grundämnen och kemiska föreningar . .32 Kemiska reaktioner . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Kemiska formler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Joner och jonföreningar. . . . . . . . . . . . . .41 Det mesta du ser är blandningar . . . . . .47 PERSPEKTIV Trädgårdsavfall skapar bråk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

Periodiska systemet . . . . . . . . . . . . . .66 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Perioder, grupper och elektronskal . . . .68 Tre av grupperna i systemet . . . . . . . . . .71 Molekylbindning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 Jonbindning och metallbindning . . . . . .79 Neutroner och isotoper . . . . . . . . . . . . . .84 PERSPEKTIV Konspirationsteorin: Klorgas är ofarlig! . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90

Syror, baser och jonföreningar . .92

5

Syror lämnar ifrån sig vätejoner . . . . . . .94 Baser tar upp vätejoner . . . . . . . . . . . . .101 pH och neutralisation . . . . . . . . . . . . . . .106 Buffertar dämpar pH-förändringar . . 110 Salter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Metalloxider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122 PERSPEKTIV Problem med saltvatten i brunnar . . . . . . . . . . . . . . . . .126 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

Kolatomen är en mångsidig byggsten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 5.1 Det finns många former av kol . . . . . . .136 5.2 Organisk kemi är kolföreningarnas kemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 5.3 Kolväten är grunden i organisk kemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144 5.4 Omättade kolväten . . . . . . . . . . . . . . . . .149 5.5 Alkoholer finns inte bara i vin . . . . . . . .152 5.6 Organiska syror i frukt och i din kropp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156 5.7 Estrar ger smak och doft . . . . . . . . . . . .160 PERSPEKTIV Är tillsatserna farliga? . . .164 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168

4

s01-05 Spektrum Kemi Framvagn .indd 4

2021-12-13 08:10


6

Biokemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172 6.1 Kolhydrater ger kroppen energi . . . . . .174 6.2 Fetter är kroppens energireserv. . . . . .182 6.3 Proteiner bygger upp kroppen och sköter kemin . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 6.4 Enzymer och reaktionerna i kroppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192 6.5 DNA bestämmer hur du ser ut . . . . . . .197 6.6 Vitaminer och mineralämnen . . . . . . . .199 6.7 Du är full av vatten . . . . . . . . . . . . . . . . .202 PERSPEKTIV Behöver man proteintillskott när man tränar? . . . . . .204 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208

7

Kemi på liv och död. . . . . . . . . . . . . . .210 7.1 Kroppens kemiska budbärare . . . . . . . .212 7.2 Läkemedel, droger och gifter . . . . . . . .216 7.3 Läkemedelsutveckling . . . . . . . . . . . . . .224 PERSPEKTIV Naturläkemedel och örtteer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233

8

Miljökemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .236 8.1 Inget liv utan kemin i luft, vatten och mark. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238 8.2 Är människan ett hot mot livet på jorden?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245 8.3 Vattenrening – före och efter användning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255 PERSPEKTIV Avloppsvatten blir dricksvatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264

9

Kemi i samhället . . . . . . . . . . . . . . . . . .268 9.1 Resurshushållning . . . . . . . . . . . . . . . . . .270 9.2 Livscykelanalys, grön kemi och materialutveckling . . . . . . . . . . . . . .277 9.3 Metaller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284 9.4 Elektrokemi – att skapa elektricitet och använda den. . . . . . . . .291 9.5 Så löste människan atomernas gåta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299 PERSPEKTIV Är elbilar bara bra för miljön? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306 Sammanfattning . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308 Finalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310

10 Fördjupning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314 10.1 Kemihistoria: Från stenåldersbröd till kvasikristaller . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316 10.2 Framtidens material . . . . . . . . . . . . . . . .322 10.3 Steroider är viktiga molekyler i kroppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326 10.4 Räkna med kemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338 Bildförteckning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345 Tabeller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .346 Periodiska systemet . . . . . . . . . . . . . . . .348

5

s01-05 Spektrum Kemi Framvagn .indd 5

2021-12-13 08:10


Läsförståelsefråga

Om vi inte visste hur atomerna fungerar, skulle vi inte förstå hur viktigt det är att återvinna material.

Utan kemin i kroppen skulle Armand Duplantis aldrig kunna hoppa så högt.

1

Vad är kemi? Den centrala vetenskapen Visste du att kemi är livsviktig? Din kropp är helt byggd av kemiska ämnen, och utan kemiska reaktioner skulle du inte kunna leva. Och kemin spelar stor roll för allting omkring oss: mat och hälsa, natur och miljö, alla våra prylar. Det är därför det är så bra att veta en del om kemi. Det kan hjälpa oss att sköta om hälsa och miljö. Och det hjälper oss också att upptäcka om någon försöker lura oss med helt felaktiga påståenden.

6

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 6

2021-12-13 08:12


Läsförståelsefråga

Fridays for future lyfter klimatproblemet. Men för att lösa det behövs det skickliga kemiforskare.

HÄR FÅR DU LÄRA DIG

NÅGRA VIKTIGA BEGREPP

• beskriva hur stor betydelse kemin har för hela vår värld

forskare

• förklara vad ämnet kemi handlar om

upprepbarhet

• beskriva och använda det naturvetenskapliga arbetssättet

saklig

• använda och granska argument och tillämpa källkritik för kemifrågor inom till exempel miljö och hälsa

systematiska undersökningar

osaklig

labbrapport

argument

källkritik

omvänd bildsökning Vilka begrepp känner du igen?

7

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 7

2021-12-13 08:12


1 . VA D Ä R KE M I ?

1.1

Utan kemi stannar världen Tänk dig att elaka utomjordingar har hittat på ett nytt vapen. De har en teknik för att stänga av alla kemiska reaktioner på jorden. Vad händer när de gör det?

Vad kan utomjordingarna ställa till med?

En stoppad värld PÅMINNELSE En kemisk reaktion är när ämnen förvandlas till nya ämnen.

Om alla kemiska reaktioner stängs av på jorden – vad händer då? Det korta svaret är att nästan Hurr Hu allting slutar att fungera. Här kommer några fungerarr batte t rie er? exempel: I mobiler, surfplattor och elbilar behövs det kemiska reaktioner i batterierna. Utan dem lägger mobilerna, plattorna och bilarna av. Bilar och bussar som drivs av Vad menas med d bensin eller diesel stannar genast, för liivscy scy c kela analy ys? när bränslena förbränns i motorerna är det kemiska reaktioner. Och det skulle bli helt omöjligt att laga mat Varför ö behöoch baka, eftersom det också är ver kr k oppen vitami am ner? kemiska reaktioner.

8 Använder man kemi när man bakar?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 8

2021-12-13 08:12


1. VA D ÄR KE M I?

En död värld En stoppad värld skulle vi kanske ändå kunna klara av på något sätt. Vi människor är bra på att hitta lösningar i svåra situationer. Men om kemin slutar att fungera, skulle vi aldrig få möjlighet att försöka. För en värld utan kemiska reaktioner är en död värld!

Hu ur kan Ip pren ta bort huvud udv värk? ?

Hur ur kan vii göra ny nytt ty yg av slittna je ean ns? ?

Ingenting kan leva utan kemiska reaktioner. Allt som händer i människors och djurs kroppar, i växter, i svampar och i bakterier är kemi. Om de kemiska reaktionerna stoppas, så stoppas också livet. Men du behöver inte vara orolig. Det går inte att stoppa de kemiska reaktionerna. Vi ville bara visa hur väldigt viktig kemin är för oss alla.

Kemin i centrum Kemi är en vetenskap. Man brukar till och med säga att kemin är den centrala vetenskapen. Anledningen är att all annan NO behöver kemin som en grund.

Biologi

Fysik

Medicin/ hälsa

Cisfettsyra

Miljövetenskap

Kemi

Materialvetenskap

Här ser du några av alla molekyler som bygger upp din kropp.

Jordbruksvetenskap Geologi

Central kan betyda viktig också. När vi beskrev vad som skulle hända om någon stoppade de kemiska reaktionerna, märkte du själv hur väldigt viktig kemin är.

Va ad d är höghöjdseff ffe ekt?

Går å det att bygga en his ss som gå gårr ända utt i rymden?

9 Vad händer med allt levande, om de kemiska reaktionerna Läsförståelsefråga stoppas?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 9

2021-12-14 14:49


1 . VA D Ä R KE M I ?

Kemin förklarar och ger svar på frågor V d ärr Va Hybr ybrit och varför är de et så bra? så

Behöver man n protei tein ntilllsk kottt om ma man n träna ar? ?

Det finns ytterligare en anledning att kalla kemin för den centrala vetenskapen. Kemin förklarar väldigt mycket av världen omkring oss. Och den ger oss svar på många viktiga och spännande frågor, bland annat inom de här områdena: • mat, kropp och hälsa • läkemedel och gifter • miljöproblem och klimatförändring • nya spännande material I bubblorna i det här avsnittet ser du exempel på några kemifrågor som du hittar svar på här i Spektrum Kemi.

Forskare gör kemin ännu bättre Varfö ör ro ostar en cyk y el fo orttarre i Gö Göt öteborg g än i Östters Ös sund d?

Kemin är en vetenskap. Det betyder att den beskriver hur världen fungerar. Men det betyder också att det finns människor som jobbar med kemi. De kallas för forskare, och de använder kemi för att förklara varför världen fungerar som den gör. Det finns också forskare som använder kemi för att utveckla nya ämnen. Det kan till exempel handla om nya material. Ibland behövs det nya material därför att de gamla är farliga för miljön. Och ibland behövs det nya material därför att de fungerar bättre än de gamla materialen. Men det gemensamma för all forskning är att forskarna använder naturvetenskapligt arbetssätt och gör systematiska undersökningar. Häng med i nästa avsnitt, så får du veta mer.

Forskare gör experiment för att upptäcka nya saker.

10 Vad gör de som jobbar med forskning i kemi?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 10

2021-12-13 08:12


1. VA D ÄR KE M I?

1.2

Kemi undersöker världen Kemiforskare vill ta reda på exakt hur världen fungerar. Då måste de använda reglerna för det naturvetenskapliga arbetssättet. Men tror du att det går att använda de reglerna för vardagssaker också?

Systematiska undersökningar När du labbar i skolan arbetar du faktiskt på samma sätt som forskarna. Du använder naturvetenskapligt arbetssätt och gör systematiska undersökningar. När man gör en systematisk undersökning, ska man: • •

FORMULERA FRÅGOR OCH HYPOTES: Vilka

frågor ska undersökningen ge svar på? Vad tror du att resultatet blir? PLANERA:

Hur ska undersökningen genomföras? Vilken utrustning

PÅMINNELSE En hypotes är en gissning vilket resultat man kommer att få i en undersökning.

behövs? Följ planeringen och observera resultatet.

GENOMFÖRA:

DRA SLUTSATSER:

UTVÄRDERA:

DOKUMENTERA:

Jämför resultatet med frågorna och hypotesen som du formulerade i början. Vad kan göra undersökningen bättre? Beskriv stegen i undersökningen.

Forskare på universitet och företag använder systematiska undersökningar för att få fram ny kunskap. Då är det viktigt att de gör om experimenten flera gånger, och att de får samma resultat. Det kallas för upprepbarhet. Upprepbarhet visar att det går att lita på resultaten.

Du får också göra experiment på kemilaborationerna.

11 Vad ska man fundera på när man utvärderar en systematisk Läsförståelsefråga undersökning?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 11

2021-12-13 08:12


1 . VA D Ä R KE M I ?

Labbrapporter När du har gjort en systematisk undersökning måste du skriva en labbrapport. Den ska visa: • hur du har tänkt • vad du har gjort • vilka resultat du har fått De här delarna brukar finnas med i en labbrapport: SYFTE

Vad ville du ta reda på med undersökningen?

HYPOTES

Vad trodde du att resultatet skulle bli?

MATERIEL

Vilka saker behövdes för undersökningen?

METOD

Hur gjorde du undersökningen?

RESULTAT

Vad visade undersökningen?

SLUTSATSER

Stämde hypotesen? Vad är svaren på frågorna i del 1 (”Syfte”)?

FÖRBÄTTRINGAR

Hur kan metoden förbättras?

Systematiska undersökningar utanför labbsalen Man kan göra systematiska undersökningar utan att hålla på med laborationer. Vi ska berätta om en sådan undersökning. Ture går i sjuan och har fått i läxa att hitta en vardagssituation som det går att göra en systematisk undersökning av. Helst ska undersökningen handla om kemi. Läs Tures labbrapport så får du veta vad han gjorde.

Vilken container ???

12 Måste en systematisk undersökning göras i en labbsal?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 12

2021-12-14 14:49


1. VA D ÄR KE M I?

Metall eller plast?

Ture

Syfte

Någon hade slängt en burk på marken på återvinningsstationen. Jag ville ta reda på vilket material den var gjord av så att jag skulle kunna lägga den i rätt container.

Hypotes

Min hypotes var att materialet i den okända förpackningen var metall, och inte plast.

Materiel

• förpackningen av okänt material • en kontrollförpackning av plast med ungefär samma storlek och form • en kontrollförpackning av metall med ungefär samma storlek och form • en fungerande våg som någon hade lämnat under batteriholken • kaffe som pappa köpte på macken i en termosmugg men som han inte tyckte smakade bra

Metod

Jag undersökte de här båda egenskaperna: • Om man har en sak av metall och en sak av plast som har ungefär samma storlek och form, så är metallsaken klart tyngre än plastsaken. Jag använde vågen som jag hittade för att väga den okända förpackningen och de båda kontrollförpackningarna. • Metall leder värme bra, men det gör inte plast. Jag hällde lite av pappas kaffe i den okända förpackningen och kände efter med handen om utsidan blev varm. Sedan gjorde jag likadant med kontrollförpackningen av plast. Jag gjorde experimentet totalt fyra gånger. Pappa fick känna efter två gånger, och jag kände efter två gånger.

Resultat

• Vägning: Kontrollförpackningen av plast vägde 15 g, kontrollförpackningen av metall vägde 45 g och den okända förpackningen vägde 48 g. • Värmeledning: Blev förpackningen varmare på utsidan av varmt kaffe inne i den? Försök 1: Pappa

Försök 1: Ture

Försök 2: Pappa

Försök 2: Ture

Förpackningen av okänt material

Ja

Ja

Ja

Ja

Kontrollförpackningen av plast

Nej

Nej

Nej

Nej

Slutsatser

Undersökningen visade att min hypotes stämmer. Förpackningen är av metall.

Förbättringar

Det hade varit bättre om det inte hade varit samma personer som hällde kaffet i förpackningarna och sedan kände efter om de blev varma på utsidan. Nu kan vi ha påverkats av att vi visste vilken förpackning som var av metall, så att vi tyckte att den blev varmare.

13 Vad ville Ture ta reda på med Läsförståelsefråga sin undersökning?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 13

2021-12-13 08:12


1 . VA D Ä R KE M I ?

1.3

Kemikunskaper ger argument Händer det att du och dina kompisar tycker olika? Och kanske börjar diskutera vem som har rätt? Det kan ni få göra i kemin också. I alla kapitel utom det sista hittar du ett uppslag som heter Perspektiv. Där får du ta ställning, argumentera och vara källkritisk. Här ska vi ge lite tips på hur du kan tänka när du jobbar med Perspektiven.

Vad menas med argument? När man argumenterar, berättar man vilka argument man har. Det betyder att man förklarar varför man tycker att något är bra eller dåligt. I en debatt kan någon säga ”socker är dåligt” utan att använda något argument för att motivera varför det är dåligt. Men om hen säger ”socker är dåligt, för man kan bli sjuk av det”, så har hen gett ett argument.

Sakligt eller osakligt? När man argumenterar kan man välja mellan två strategier. Den första strategin är att vara saklig. Då baserar man sin argumentation på fakta. Den andra strategin är osaklig argumentation. Då använder man ord som är laddade med känslor men inte baserade på fakta. Ibland kan man till och med ljuga medvetet. I verkligheten innehåller en argumentation ofta lite av båda strategierna. Vissa delar är sakliga och faktabaserade, men i andra delar finns det känslor och kanske lögner.

Ett exempel på osaklig argumentation Hur märker man att en argumentation är osaklig? Här är några saker att hålla utkik efter: • Finns det känsloladdade ord? Några exempel på känsloladdade ord är ”hemskt”, ”kul”, ”jättebra”, ”meningslöst” och ”självklart”. Det viktiga är att de känsloladdade orden bara säger vad någon tycker.

14 Vad menas med ”känsloladdade ord”?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 14

2021-12-13 08:12


1. VA D ÄR KE M I?

De säger aldrig något som kan bevisas med naturvetenskapligt arbetssätt. • Är argumenten baserade på fakta? Om den som argumenterar säger saker som inte är bevisade eller som är svåra att bevisa, så är argumenten inte baserade på fakta. Tänk dig att en politiker säger att hens politik gör att alla högstadieelever får högre betyg. Det är svårt att bevisa att det är politiken som har betydelse i det fallet. • Hur hanterar personen fakta som går att bevisa? Använder hen dem korrekt? Det skulle till exempel kunna vara en person som säger att klimatkrisen är ett påhitt. Hen säger att mer koldioxid i atmosfären inte alls höjer temperaturen. Istället gör koldioxiden bara att fotosyntesen blir ännu bättre. Men då använder hen inte korrekta fakta. Det går faktiskt att bevisa att den ökade koldioxidhalten i atmosfären ger en temperaturhöjning på jorden. Det här visar att det är viktigt att ha kunskaper i kemi och annan NO. Om man har det, kan man visa att någon annans argument är dåliga. Och man kan själv använda riktigt bra argument.

Vem har bäst argument?

15 Vad behöver man för att kunna visa att någon annans argument Läsförståelsefråga är dåliga?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 15

2021-12-13 08:12


1 . VA D Ä R KE M I ?

Källkritik Källkritik betyder att man undersöker om informationen från en källa är pålitlig eller inte. Det är viktigt för alla typer av källor. Men det är extra viktigt på nätet, där det är lätt för vem som helst att skriva saker. Kunskaper i kemi gör det lättare att bedöma om en källa är pålitlig eller inte. Det gäller speciellt information om miljö, klimat och hälsa. Man måste vara noga med att hämta informationen från pålitliga källor. Ett bra knep är att dubbelkolla all information. Om man får viktig information från en källa, ska man inte tro på den direkt. Istället ska man googla och se om man kan få samma information från en annan, oberoende källa. Men tänk på att om två källor har exakt samma formulering, så är de antagligen inte oberoende av varandra! Istället har nog den ena skrivit av den andra. Bilder kan också vara fejkade. Eller också kan bilden vara tagen från ett helt annat sammanhang. Då föreställer den något annat än det som källan påstår. Ett sätt att kolla det är med omvänd bildsökning. Då använder man Google, klickar på kamerasymbolen (”Sök med bild”) och klistrar in bilden som man vill kolla. Sedan ser man om man kan hitta samma bild hos någon riktigt pålitlig källa.

Var källkritisk – mott text, ljud och bild!

16 Varför är det viktigt att vara källkritisk när man googlar?

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 16

2021-12-13 08:12


PERSPEKTIV

VAD TYCKER DU OM LABORATIONER? – Shit vad kul det ska bli med kemi! Nu får vi ju en riktig labbsal, säger Alva. Tänk er alla spännande kemikalier. Som salpetersyra och … och arseniktrisulfid! – Nja, säger Leila, som inte riktigt håller med. Det är klart att det kan vara kul med kemi, men det är väl nyttigare att labba med vanliga ämnen, som vi har runt omkring oss. Jord och mat och spott … Vardagskemi är mycket intressantare. Såna där konstiga ämnen har man ju ingen nytta av. Om man inte tänker bli kemist förstås. Vincent håller inte med någon av dem. Han tycker mest att det är onödigt med laborationer. – Vi kan ju lära oss all kemi av Markus, och av Spektrum Kemi. Om man inte ska bli kemist, behöver man väl inte labba alls. Det är bara slaskigt, och så blir det ofta fel. – Men när ni laborerar får ni också egen erfarenhet av hur det naturvetenskapliga arbetssättet fungerar, säger kemiläraren Markus. Det är bra till exempel för att kunna bedöma vilken betydelse nya upptäckter om hälsa och miljö kan ha.

1

Vad tycker du är bäst – att laborera med vardagsmaterial, med konstiga kemikalier eller inte alls? Har det någon betydelse om man tror att man vill fortsätta med kemi på gymnasiet?

3

Kemi är ett obligatoriskt ämne, som alla elever har i grundskolan. Tycker du att det behövs, eller är det onödigt?

2

Tror du att det är viktigt att förstå hur det naturvetenskapliga arbetssättet fungerar?

4

Tycker du att det är roligt att laborera? Motivera ditt svar.

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 17

17

2021-12-13 08:13


FINALEN

1

Vilken ska bort? Motivera varför. b) A förbättringar

a) A resultat B

bildsökning

B

slutsatser

C

hypotes

C

reaktion

D syfte

D metod

2

Vem eller vilka har rätt?

Kemi beskriver hur världen fungerar.

Kemi kallas för den centrala vetenskapen.

ALICE

FILIP

3

NEO

Min kropp är byggd av kemiska ämnen.

NOOR

Para ihop alternativ A-E med rätt siffra. A källkritik B

upprepbarhet

C

argument

D hypotes E

4

När man labbar i kemi gör man systematiska undersökningar.

osaklig

1

Om det går att göra om ett experiment och få samma resultat.

2

Idé eller gissning om vad som kommer att hända.

3

Att kolla om en källa är pålitlig.

4

Anledningar att tycka att något är bra eller dåligt.

5

När det handlar om känslor och inte om fakta.

Vilka påståenden är sanna och vilka är falska? Motivera. A Kemi hör inte alls ihop med andra vetenskaper. B

Det sker hela tiden många kemiska reaktioner i din kropp.

C

Batterier har med fysik att göra, men inte alls med kemi.

D Det är bara forskare som kan använda det naturvetenskapliga arbetssättet. E

Slutsatserna i en systematisk undersökning säger bland annat hur bra hypotesen stämde.

F

I en osaklig argumentation gör man aldrig personangrepp.

18

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 18

2021-12-13 08:13


FINALEN

5

Vilka påståenden är sanna och vilka är falska? Motivera. A Källkritik betyder att man klagar på dåligt dricksvatten. B

Utan kemi skulle det inte finnas någon biologi.

C

Kemi kan ge svar på många intressanta frågor.

D Innan man gör en systematisk undersökning kan man inte vara säker på resultatet. E

Om man vill ta reda på om en hypotes stämmer, räcker det att en person gör en enda systematisk undersökning.

F

I en osaklig argumentation händer det att man ljuger.

6

Räkna upp minst fem saker som innehåller atomer.

7

Vilka är de sex stegen i en systematisk undersökning?

8

Vilka är de sju delarna som brukar finnas med i en labbrapport?

9

Varför brukar man säga att kemin är den centrala vetenskapen?

10

Beskriv vad som skulle hända om någon stängde av alla kemiska reaktioner på jorden.

11

Varför är det bra att göra omvänd bildsökning?

12

Leta reda på ett diskussionsforum, en insändarsida eller en debattartikel på nätet. Försök hitta exempel på både sakliga och osakliga argument i texten.

19

s06-19 Spektrum Kemi kapitel 1.indd 19

2021-12-13 08:13


2 . KE M I NS GR U ND E R

Allting runt omkring dig är byggt av atomer. Kan du hitta några likheter mellan atomer och legobitar?

2

Kemins grunder Atomer, reaktioner och blandningar Tänk så smart naturen är! Den använder bara ungefär 120 olika sorters byggstenar, som vi kallar atomer. Men eftersom atomerna kan sättas ihop på en massa olika sätt finns det miljontals olika ämnen, som skapar hela den värld vi lever i. Men det räcker inte med det. Ämnena kan dessutom byggas om och förvandlas till andra ämnen. Det är det som kemi handlar om.

20

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 20

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

När brödet bakas i ugnen förändras det på flera sätt. Ämnena som finns i degen byggs faktiskt om – det kallas för kemiska reaktioner.

HÄR FÅR DU LÄRA DIG • beskriva materiens uppbyggnad med hjälp av partikelmodeller – atomer, elektroner och kärnpartiklar • förklara grundämnen, molekyl- och jonföreningar samt hur ämnen omvandlas genom kemiska reaktioner • beskriva separations- och analysmetoder, till exempel filtrering och identifikation av ämnen • söka, kritiskt granska och använda information som rör kemi

Moddlare, gardinbildning och NCS – målare behöver en massa speciella ord för att kunna vara riktigt exakta när de pratar med varandra. På samma sätt behöver kemin ett eget språk.

NÅGRA VIKTIGA BEGREPP ämne proton

analys

atom

elektron

grundämne

molekyl

kemisk förening

kemisk reaktion separation

atomslag

jon

filtrering

lösning destillation

Vilka begrepp känner du igen?

21

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 21

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

2.1

Materia, ämnen och analyser Hur mycket av det speciella kemispråket kan du? Ett exempel: Vet du vad som menas med en analys?

Vi börjar från grunden I kapitel 2 och 3 går vi igenom den grundläggande kemin. Då får du en verktygslåda för kemin, som du kan använda för att förstå kemin i kroppen, i naturen och i samhället. En del av det som vi går igenom här känner du igen från mellanstadiet, men det är ändå bra att repetera det. Det blir lättare att hänga med i fortsättningen då. Dessutom förklarar vi en del saker mer noggrant än på mellanstadiet. Och naturligtvis kommer du också att få lära dig en hel del som är alldeles nytt och spännande.

Kemin behöver ett eget språk När vi pratar om kemi behöver vi använda en del speciella ord och uttryck. Så är det inom många andra områden också, till exempel fotboll och musik. För en fotbollsintresserad räcker det inte att säga att bollen hamnade utanför planen. Istället måste man säga att det blev inkast, hörna eller inspark. Och om man gillar musik tycker man säkert att det är viktigt att skilja på techno, metal och klassisk musik. På samma sätt måste vi vara noga med att använda rätt ord när vi pratar om kemi, så att vi vet exakt vad vi pratar om. Begreppen som vi går igenom i kapitel 2 och 3 är extra viktiga, eftersom de behövs i alla andra kapitel här i Spektrum Kemi. Det är därför bra om du jobbar mycket med begreppsförklaringarna i ”Testa dig själv” i slutet av varje avsnitt. Tänk på att inte bara rabbla en förklaring av varje begrepp, utan var noga med att du verkligen förstår förklaringen.

22 Varför behöver vi speciella ord och uttryck när vi pratar om kemi?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 22

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

Materia och energi Materia är ett ord som nästan bara används i kemi och fysik. Materia är allting som väger något. Du själv och alla saker runt omkring dig är materia. Luften som du andas är också materia. Det kan vara svårt att märka att luften har någon vikt. Men när det blåser kraftigt, kan du känna att luften trycker mot dig. Finns det någonting som inte är materia? Ja, ljus och värme är ett par exempel. De är inte materia utan energi. Det finns många olika sorters energi, och det finns även olika sätt att beskriva vad energi är. Ett sätt är att säga att energi är något som kan få saker att hända. Till exempel kan energin värma upp materia eller få den att lysa, att låta eller att röra sig. Du får lära dig mer om energi i fysiken.

Ämnen är olika sorters materia Materia kan se ut på många olika sätt. Guld, vatten och syrgas är några exempel på materia, men de är ändå väldigt olika. De är helt enkelt olika sorters materia. Varje sådan sort kallas för ett kemiskt ämne. Ofta säger man bara ämne.

Med en analys undersöker vi ämnen Alla ämnen har många olika egenskaper. Tänk dig att du hittar en burk med vita korn i ett skåp i köket. Är kornen socker eller salt? Det kan du ta reda på med hjälp av egenskaperna hos ämnet. Ett problem är att socker och salt har många gemensamma egenskaper. Båda är vita, fasta ämnen, och båda kan lösas upp i vatten. Men socker smakar sött, och salt smakar salt. När du är hemma i köket och vet att det är antingen socker eller salt kan du provsmaka. Men det får du aldrig göra på laborationerna i skolan! Många ämnen är giftiga. När du tar reda på om kornen är socker eller salt gör du en analys av ämnet. Det betyder att du undersöker egenskaperna för att ta reda på vilket ämne det är. Men analyser är ofta mycket mer avancerade än så. Om du lämnar ett blodprov på vårdcentralen, så analyseras det på ett laboratorium. Då använder personalen avancerade metoder och apparater för att ta reda på vilka ämnen som finns i provet, och hur mycket det finns av dem.

När man bara tittar på det här pulvret kan man tro att det är socker eller salt. Men i själva verket är det här det livsfarliga giftet kaliumcyanid. Då förstår du nog varför du inte ska smaka på ämnen när ni labbar.

23 Vad menas med Läsförståelsefråga ett kemiskt ämne?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 23

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

Kokpunkt?

Hårt eller mjukt?

Vattenlösligt?

Lukt?

Färg? Smältpunkt?

Leder ström? Brännbart? Leder värme?

Lätt eller tungt?

Fast– flytande–gas?

Om vi undersöker riktigt många egenskaper kan vi ta reda på vilket ämne det är.

2.1

TESTA DIG SJÄLV FÖRKLARA BEGREPPEN materia

energi

kemiskt ämne

ämne

analys

SVARA PÅ FRÅGORNA 1 En del ämnen har en speciell lukt, men man ska alltid vara väldigt försiktig när man luktar på kemikalier. Istället för att stoppa ner näsan viftar man försiktigt fram lukten mot näsan.

24

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 24

a) Ge exempel på en egenskap som du kan upptäcka med dina sinnen. b) Ge exempel på en egenskap som du måste ha hjälpmedel för att upptäcka.

2

Vilka egenskaper är likadana hos salt och socker? Vilka är olika?

3

När använde du senast egenskaperna hos ämnen för att skilja dem åt?

4

Beskriv hur du kan använda dina sinnen för att bli säker på att luft är materia.

5

Vi människor känner till nästan 200 miljoner olika ämnen. Tror du att det kan finnas två ämnen som har exakt samma egenskaper? Motivera varför.

6

Ibland definieras materia som allt som väger något, och som tar plats. Vilken del av definitionen tycker du är viktigast? Varför?

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

2.2

Atomer – naturens egna byggstenar Tänk dig att du ska skapa en helt ny värld. Det behövs enormt många olika ämnen för att allting i världen ska fungera. Men det blir väldigt jobbigt att skapa så många ämnen. Hur tror du att det här fungerar i vår egen värld?

Atomerna är byggstenarna i miljontals ämnen Alla ämnen är uppbyggda av väldigt små byggstenar som kallas atomer. Det finns 118 olika sorters atomer. Varje sådan sort kallas för ett atomslag. De 118 atomslagen kan kombineras på väldigt många olika sätt. Därför finns det många miljoner olika ämnen. Bokstäverna i alfabetet fungerar på samma sätt. Det finns bara 29 olika bokstäver, men vi kan kombinera dem till hundratusentals olika ord. Varje atomslag har ett eget namn. De tre vanligaste atomslagen i din kropp heter väte, syre och kol.

Så här avbildar vi några vanliga atomslag i den här boken. Väte

Klor

Syre

Svavel

Kväve

Järn

Kol

Kvicksilver

Med ett elektronmikroskop kan vi faktiskt se atomer. Här är sju uranatomer i 20 miljoner gångers förstoring.

25 Förklara hur det kan finnas många miljoner Läsförståelsefråga kemiska ämnen.

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 25

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

Vilka atomslag är vanligast?

De vanligaste atomslagen i universum Atomslag Väte Helium

Alla atomslag är inte lika vanliga. Här kan du se vilka som är vanligast i universum och i människokroppen.

Andel av atomerna 92 % 7%

Syre

0,05 %

Kol

0,03 %

Neon

0,02 %

I universum finns de allra flesta atomerna i stjärnor och i gasmoln mellan stjärnorna. Där finns det nästan bara väteatomer och heliumatomer. På stenplaneter som jorden finns det mycket mer av de andra atomslagen än i rymden.

De vanligaste atomslagen i människokroppen

Kalcium 0,1 % Kväve 1 % Kol 12 %

Syre 24 %

I kroppen är det fyra atomslag som det finns mycket av. Men det är nästan 20 atomslag till som kroppen behöver i väldigt små mängder.

Atomerna hjälper oss att förstå världen Atomerna är väldigt små. Det behövs 10 miljoner atomer för att få en rad som är 1 millimeter lång. Väte 63 %

Behöver vi verkligen bry oss om atomerna när de är så små? Skulle det inte vara lättare att bara titta på stora bitar av materia? Vi ser ju ändå vad ämnena har för egenskaper, och om de förändras på något sätt. Det är klart att man kan tänka så. Men då blir det mycket svårare att förstå vad som verkligen händer. Titta på bilden med de tre husen av lego. Det är nästan precis samma legobitar i dem, så det går att plocka isär det stora huset och bygga om det till två små hus. Men om du inte visste att det finns legobitar, skulle det verka som rena trolleriet när det stora huset förvandlas till två små. Du skulle inte förstå hur det kunde gå till. Lika svårt är det att förstå hur kemi fungerar, om man inte vet att det finns atomer. Tack vare de små legobyggstenarna kan det stora huset förvandlas till två andra hus.

26 Varför behöver vi känna till atomer för att förstå kemi?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 26

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

Atomerna har mindre delar Det finns faktiskt ännu mindre byggstenar än atomerna. Alla olika atomslag är byggda av tre olika sorters partiklar. De heter: • protoner • neutroner • elektroner Mitt inne i varje atom finns det en atomkärna. I den finns protonerna och neutronerna. Elektronerna rör sig runt atomkärnan.

Det här är en litiumatom. Den har tre protoner i kärnan och tre elektroner runt omkring den. I kärnan finns det också några neutroner.

Protoner och elektroner har elektrisk laddning Protoner och elektroner har en egenskap som kallas elektrisk laddning. Protonerna i kärnan är positivt laddade (plusladdade), och elektronerna är negativt laddade (minusladdade). Det är svårt att säga vad elektriska laddningar egentligen är. Istället beskriver vi hur laddningarna fungerar. Partiklar som har elektrisk laddning påverkar nämligen varandra. Om två partiklar har likadana laddningar, stöter de bort varandra. Vi säger att de repellerar varandra. Men vad händer om den ena partikeln är positiv och den andra negativ? Jo, då dras partiklarna till varandra. Vi säger att olika laddningar attraherar varandra. Neutronerna har ingen elektrisk laddning. Vi säger att de är oladdade, eller neutrala. Neutronerna behövs för att hålla ihop protonerna i atomkärnan. Annars skulle protonerna repellera varandra, eftersom de är positivt laddade.

Antalet protoner bestämmer vilket atomslag det är Olika atomslag har olika många protoner i atomkärnan. Det är antalet protoner som bestämmer vilket atomslag det är. Några exempel: • En väteatom har 1 proton. • En syreatom har 8 protoner. • En järnatom har 26 protoner. Antalet protoner kallas också för atomnummer.

27 Vilka partiklar är atomer Läsförståelsefråga byggda av?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 27

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

En atom har lika många protoner och elektroner En atom har alltid lika många protoner och elektroner. En väteatom har 1 proton och 1 elektron. En järnatom har 26 protoner och 26 elektroner. I varje atom finns det alltså lika många positiva och negativa laddningar. De tar ut varandra, så att atomen blir oladdad.

2.2

TESTA DIG SJÄLV FÖRKLARA BEGREPPEN atom

atomslag

proton

elektrisk laddning attrahera

oladdad

neutron

positivt laddad neutral

elektron

atomkärna

negativt laddad

repellera

atomnummer

SVARA PÅ FRÅGORNA 1

Hur många olika atomslag finns det?

2

Vilka är de tre vanligaste atomslagen i din kropp?

3

Beskriv hur en atom är uppbyggd.

4

Vilken av partiklarna i en atom bestämmer vilket atomslag det är?

5

Atomslaget kväve har atomnummer 7. Hur många elektroner finns det i en kväveatom?

6

Beskriv hur laddade partiklar påverkar varandra.

7

Beskriv var de olika typerna av laddningar finns i en atom.

8

Förklara varför en atom är oladdad.

9

Varför behöver vi bry oss om atomerna i kemin, när de är så väldigt små?

10 Atomer, bokstäver och legobitar är tre sorters byggstenar som kan bygga upp större saker. Vilka andra typer av byggstenar kan du komma på? På vilka sätt är de lika atomer? På vilka sätt skiljer de sig åt?

11 Vilka atomslag tror du är vanligast i växter och djur? Motivera.

28

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 28

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

2.3

Molekyler är grupper av atomer Två viktiga begrepp inom kemin är atomer och molekyler. Men vad är det för skillnad mellan dem?

Zebror är flockdjur och vill hålla ihop i en grupp. Det vill atomer också.

En modell av en vattenmolekyl.

Molekyler är grupper av atomer Atomer är nästan aldrig ensamma. Istället sitter flera atomer ihop i en grupp. Varje sådan grupp kallas för en molekyl. En viktig molekyl för växter, djur och människor är vattenmolekylen. Den är sammansatt av två väteatomer och en syreatom. I en enda droppe vatten finns det många miljarder vattenmolekyler. En vattenmolekyl består alltid av tre atomer. Men i andra molekyler kan antalet atomer vara helt annorlunda. Det kan variera från två atomer till flera miljoner.

Molekyler kan se väldigt olika ut.

29 Hur många atomer finnsLäsförståelsefråga det i en molekyl?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 29

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

Molekylmodeller ger en bild av kemin Det är svårt att förstå hur atomer och molekyler fungerar, eftersom de är så små att vi inte kan se dem. Det blir lättare om vi använder modeller som hjälper oss att få en bild av molekylerna. De kallas för molekylmodeller. Det finns två sorters molekylmodeller: pinn-kulmodeller och kalottmodeller. Ingen av modellerna visar exakt hur atomer och molekyler ser ut i verkligheten, men modellerna hjälper oss ändå att förstå hur de fungerar.

I pinn-kulmodellen gör pinnarna att det blir mellanrum mellan kulorna. Då blir det lättare att se alla atomer.

Men i verkligheten sitter atomerna i en molekyl ihop utan några mellanrum. Det kan man visa med kalottmodeller.

Atomerna hålls ihop av bindningar Det finns inga pinnar mellan atomerna i en riktig molekyl. Men det finns ändå någonting som håller ihop atomerna två och två, precis som pinnarna gör. Det kallas för en molekylbindning. Ofta säger vi bara bindning. Det är elektronerna i atomerna som bildar bindningarna. Exakt hur det fungerar ska vi titta på i kapitel 3. I ett och samma ämne sitter atomerna alltid ihop i samma ordning. Till exempel ser vattenmolekyler alltid ut som på den vänstra bilden. De kan aldrig se ut som på den högra bilden.

30 Vad menas med en molekylbindning?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 30

2021-12-13 08:17


2. KEMINS GR UN D E R

Ämnet citronsyra finns bland annat i citroner. Så här ser molekylen ut.

TESTA DIG SJÄLV

2.3

FÖRKLARA BEGREPPEN molekyl

vattenmolekyl

molekylmodell

molekylbindning

bindning

SVARA PÅ FRÅGORNA 1

Hur många atomer brukar det vara i en molekyl?

2

Varför är det fel att säga att det finns exakt tre atomer i alla molekyler?

3

Varför använder vi molekylmodeller?

4

Varför finns det olika sorters molekylmodeller?

5

Beskriv de två typerna av molekylmodeller och vad de har för fördelar och nackdelar.

6

Kalottmodellen av en vattenmolekyl liknar en Disney-figur. Vilken?

7

Är följande påstående sant eller falskt? Motivera. ”I en molekyl kan det aldrig finnas mer än tio molekylbindningar.”

8

Kartor fungerar också som modeller av verkligheten, precis som molekylmodeller. Men det finns en viktig skillnad mellan kartor och molekylmodeller. Vilken?

9

I vatten finns det vattenmolekyler. Men finns det något ämne mellan vattenmolekylerna? Vilket i så fall?

10 Ett ämne som har väldigt stora molekyler är DNA. Det är ett viktigt ämne som finns i allt som lever. DNA fungerar som ett slags ritning och talar om hur celler, växter och djur ska se ut och fungera. En DNA-molekyl kan innehålla mer än 100 miljoner atomer. Varför tror du att en DNA-molekyl är så stor?

31 Läsförståelsefråga

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 31

2021-12-13 08:17


2 . KE M I NS GR U ND E R

2.4

Grundämnen och kemiska föreningar Syre är en genomskinlig gas, kol är ett gråsvart ämne som finns i blyertsen i blyertspennor, och guld är en gul, glänsande metall. De här tre ämnena har väldigt olika egenskaper, och ändå har de något viktigt gemensamt. Vad tror du det är?

Världen består både av grundämnen och av kemiska föreningar. Syrgasen i luften är ett grundämne, men vattnet är en kemisk förening. Och i simmarens kropp finns det tusentals olika föreningar.

En syrgasmolekyl är uppbyggd av ett enda atomslag. Alltså är syrgas ett grundämne.

Svavel är också ett grundämne.

Grundämnen har bara ett atomslag Vart och ett av de tre ämnena syre, kol och guld innehåller bara en enda sorts atomer. Ett ämne som bara innehåller ett atomslag kallas för ett grundämne. Eftersom det finns 118 olika atomslag, finns det lika många grundämnen. Syrgas, kol och guld är bara tre exempel. Fastän grundämnen bara innehåller ett enda atomslag, sitter atomerna ändå oftast ihop i molekyler. Syrgas är ett exempel. Där sitter syreatomerna ihop två och två i syrgasmolekyler.

32 Förklara varför det finns 118 grundämnen.

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 32

2021-12-14 14:51


2. KEMINS GR UN D E R

Grundämnet svavel är ett annat exempel. Där består molekylerna av åtta svavelatomer i en ring. Vartenda korn i den här högen med svavelpulver innehåller miljontals svavelmolekyler.

De flesta grundämnen är metaller Mer än tre fjärdedelar av alla grundämnen är metaller. Alla metaller har vissa gemensamma egenskaper. De är blanka och kan leda elektricitet och värme. Alla metaller utom kvicksilver är fasta ämnen vid rumstemperatur. Kvicksilver är en vätska. Metaller har även andra egenskaper som gör att de är väldigt användbara. Till exempel är de starka, och när vi värmer dem kan vi forma dem till den form vi vill ha.

Icke-metaller har väldigt olika egenskaper Grundämnena som inte är metaller kallas icke-metaller. De är inte särskilt lika varandra utan kan ha väldigt olika egenskaper. Några av icke-metallerna är syre, väte, kol, klor och svavel.

Vi skulle inte klara oss i köket utan metaller.

Varje grundämne har ett kemiskt tecken I matte använder vi vissa speciella tecken. Istället för ”är lika med ” skriver vi ”= ” som är ett matematiskt tecken. Det går fortare och dessutom kan människor från olika länder förstå det. På samma sätt finns det ett internationellt kemispråk. Varje grundämne och atomslag har ett eget kemiskt tecken med en eller två bokstäver. Bokstäverna kommer från grundämnenas namn på språket latin. Syre heter till exempel oxygenium på latin och har det kemiska tecknet O.

Diamant består faktiskt helt och hållet av kolatomer – alltså är det en icke-metall.

Grundämne/Atomslag

Latinskt namn

Kemiskt tecken

Väte

Hydrogenium

H

Syre

Oxygenium

O

Kväve

Nitrogenium

N

Kol

Carbo

C

Klor

Chlorum

Cl

Svavel

Sulfur

S

Järn

Ferrum

Fe

Kvicksilver

Hydrargyrum

Hg

33 Vilka två stora grupper av grundämnen Läsförståelsefråga finns det?

s20-65 Spektrum Kemi kapitel 2.indd 33

2021-12-13 08:17


I den femte upplagan hittar du: • Centralt innehåll i linje med Lgr22 • Ett inledande kapitel som beskriver kemi utifrån de tre långsiktiga målen

• Frågor till texten på varje sida, som stöd för läsaren • Testa dig själv-uppgifter med begrepps- och sökträning samt utmaningar

Kemi

• Kapitelingresser med målbeskrivningar, bilder med frågor och ett urval av begrepp

LIBER SPEKTRUM

LIBER SPEKTRUM KEMI ingår i en serie naturvetenskapliga läromedel för grundskolans årskurs 7–9. I serien finns även Liber Spektrum Biologi, Liber Spektrum Fysik och Spektrum Teknik.

LIBER SPEKTRUM

Kemi

• Perspektiv som uppmuntrar till att ta ställning och att granska information • Fördjupningsrutor • Sammanfattningar till varje kapitel • Finaler som förstärker kunskaperna och ger träning inför de nationella proven Till varje ämne finns en digital lärarhandledning. Läromedlet finns också som en heldigital produkt. Liber Spektrum Biologi, Kemi och Fysik tar vid efter Spektrum NO 4–6, som är uppbyggd efter samma struktur.

Best.nr 47-14297-2 Tryck.nr 47-14297-2

Folke Nettelblad Karin Nettelblad

Spektrum kemi Omslag ny.indd 1

2021-12-09 12:12