Andreas Hernvald
Sara
Ramsfeldt
SPEKTRUM KEMI 4–6
Andreas Hernvald
Sara Ramsfeldt
SPEKTRUM
KEMI 4–6
Andreas Hernvald
Sara Ramsfeldt
LIBER
Välkommen till Spektrum Kemi
4—6!
I den här boken ska du få lära dig om kemi. Ämnena kemi, biologi och fysik kallas gemensamt för NO-ämnen. NO betyder naturorienterande ämnen och handlar om just naturen.
Ämnet kemi förklarar hur allt omkring oss är uppbyggt av små atomer. Olika sorters atomer bygger till exempel upp olika material som luften vi andas, maten vi äter och vattnet vi dricker. Du har säkert redan lärt dig en del om vattnets olika former och att ingenting försvinner fastän det inte alltid syns.
I KAPITELSTARTEN presenteras kapitlet med hjälp av bilder och frågor. Där finns också en beskrivning av vad kapitlet innehåller och vad du kommer att få lära dig.
I slutet av varje avsnitt finns TESTA DIG SJÄLV. Där får du möjlighet att träna på begrepp och testa dina kunskaper på innehållet i texten.
PERSPEKTIVEN lockar till diskussion. Här tränas förmågan att skilja värderingar från fakta och att tänka kritiskt.
Varje kapitel avslutas med en SAMMANFATTNING följd av FINALEN med uppgifter på hela kapitlet.
Välkommen in i kemins fantastiska värld!
ETT
få dricka rent vatten
PERSPEKTIV: Kunskap är makt - vattenkrig?
KEMI I LUFTEN
2
PERSPEKTIV: Hur kan vi i Sverige behålla vår rena luft?
MATERIAL OCH KONSUMTION
4.1 Material av råvaror från djur och växter
4.2 Material från olja, berg och sand
4.3 Råvaror, tillverkning och transporter påverkar miljön
4.4 Användning och avfallshantering påverkar miljön
PERSPEKTIV: Hur viktigt är kemistens arbete för en bättre miljö?
Sammanfattning
Finalen
KEMI I VÅR VARDAGSHYGIEN
5.1 Hur blir kroppen ren?
5.2 Molekyler kan lukta
5.3 Att göra aktiva val
PERSPEKTIV: Hur bidrar vi till en bättre miljö?
Sammanfattning
Finalen
BRÄNSLEN OCH KEMISKA
6.1 Många bränslen innehåller kol
6.2 Bränslen från jordens djup
6.3 Bränslen som påverkar jorden
6.4 Bränslen från jordens yta
PERSPEKTIV: Levnadsvillkoren förändras
Sammanfattning
Finalen
Det finns mycket vatten på jorden. Varför sägs det att det inte räcker till alla?
Vattenånga syns inte, men vi ser ju molnen. Vad består då molnen av?
ETT ÄMNE OM ÄMNEN
Världen är full av kemi
Varför kan vatten som ser rent ut vara farligt att dricka? Hur kommer det sig att vattnet i en vattenpöl inte är kvar efter att solen lyst på vattnet en dag? Varför behöver man vattna växter? Svaren på sådana frågor kan man få i ämnet kemi. Här berättar vi om hur vi människor har sökt efter svar genom historien och vad vi har kommit fram till.
med kulor och pinnar kan vi bygga modeller som liknar molekyler. Varför kan det vara bra?
INNEHÅLL:
Kemin beskriver världen
Allt är byggt av atomer
Vatten – ett litet ämne med stor betydelse
Alla borde få dricka rent vatten
PERSPEKTIV: Kunskap är makt – vattenkrig?
HÄR FÅR DU LÄRA DIG
• ge exempel på vad kemi kan handla om
• beskriva hur man arbetar naturvetenskapligt
• förklara hur partiklar rör sig i fast form, flytande form eller gasform
• i ord och bild visa vattnets kretslopp
• beskriva egenskaper hos vatten som gör det så viktigt
• ge exempel på metoder för att rena vatten från andra ämnen
• reflektera över hur kemi kan ha betydelse för människor
Kemin beskriver världen
Allt du ser är kemi
Det här kapitlet handlar om kemi, men vad är kemi egentligen? Jo, man kan faktiskt säga att kemi beskriver världen. För kemi handlar om alla de olika kemiska ämnen som bygger upp världen, till exempel järn, vatten och syre. Ofta kallas de kemiska ämnena för bara ämnen. Och det finns väldigt många ämnen – faktiskt flera miljoner. De kemiska ämnena finns precis överallt, även inne i våra kroppar. Allting som du ser omkring dig är olika kemiska ämnen.
Men kemi beskriver inte bara hur olika ämnen ser ut, utan också vad som kan hända med dem. Och det är då som det blir riktigt spännande. Ämnena kan nämligen förvandlas till helt andra ämnen! Det låter nästan som trolleri, men det är kemi.
Har du någonsin funderat på vad stolen du sitter på, tröjan du har på dig och äpplet du äter är uppbyggt av?
Kemin har ett eget språk
När vi pratar om exempelvis sport, använder vi speciella ord för att beskriva olika saker. Om man berättar vad som händer i en fotbollsmatch använder man ibland uttrycket ”offensiv planhalva”. Det uttrycket är ganska obegripligt för den som inte kan speciellt mycket om fotboll. Men för den som är intresserad av fotboll är det viktigt. När man pratar om kemi finns det också speciella ord och begrepp. Ibland kan det också vara ord som man känner igen, men som betyder något annat i kemin.
Vi har redan nämnt ett sådant vanligt ord: ämne. I skolan brukar ämnen vara sådant som matte, svenska och idrott. Men i kemin betyder det något annat. När man lär sig kemi är det alltså viktigt att lära sig hur orden används och vad de betyder.
Allt som väger något är materia
Fotbollen har ett eget språk. Det har kemin också.
Ordet materia är ett typiskt ord som bara används i kemi och fysik. Materia är helt enkelt allting som väger någonting. Olika kemiska ämnen är olika sorters materia.
Några exempel är vatten, salt, syrgas, papper, silver och socker. Hela världen runtomkring dig är uppbyggd av materia – du själv också. Så vi kan förstås inte räkna upp allting som är materia.
Det är lättare att ge exempel på något som inte är materia. Solljuset är inte materia utan energi. Men materien kan ändå påverkas av energi. Den kan använda energin i solljuset för att bygga om kemiska ämnen till andra ämnen, som till exempel i fotosyntesen. Ett annat exempel är när vi blir solbrända. Då sätter solljuset igång tillverkning av ämnen som gör huden brun.
materia är allt som väger något.
Vi ska jobba naturvetenskapligt
Kemi, fysik och biologi kallas för naturvetenskaper, därför att de förklarar hur naturen fungerar. Med naturen menar vi då både växter, djur och hela universum.
Människor som håller på med naturvetenskap kallas för naturvetare. När naturvetare ska ta reda på nya fakta om naturen gör de först en hypotes. Det betyder att de gissar hur något fungerar. Sedan tänker de ut experiment som kan kontrollera om hypotesen stämmer. De funderar också på vilket resultat de kan tänkas få av experimentet. Om resultatet stämmer med hypotesen, så verkar det som om hypotesen är korrekt. Men om resultaten inte stämmer, måste man börja om från början med en ny hypotes.
För att man ska vara riktigt säker på att hypotesen stämmer måste man göra om experimenten flera gånger. De ska också göras om av andra naturvetare. Om det fortfarande blir samma resultat, vet man säkert att hypotesen är sann.
när du gör experiment i skolan ska du använda ett naturvetenskapligt arbetssätt.
Det här sättet att jobba kallas för naturvetenskapligt arbetssätt, och det är inte bara naturvetare och forskare som använder det. När du gör experiment i skolan ska du arbeta på samma sätt: göra en hypotes, genomföra ett experiment, observera resultatet och dra en slutsats. Att dra en slutsats betyder att du ska avgöra om experimentet visar att hypotesen är korrekt eller felaktig.
DET NATURVETENSKAPLIGA ARBETSSÄTTET
• Det börjar med att man ställer en fråga – man undrar hur något fungerar.
• Så gör man en hypotes – en gissning, som är baserad på sådant som man redan vet.
• Sedan gör man ett experiment för att testa om hypotesen stämmer.
• man får fram resultat, och då kan man dra en slutsats – antingen att hypotesen var riktig eller att den var felaktig.
Sedan kan man gå vidare flera varv i cirkeln. om den första hypotesen var felaktig, kan man göra en ny. om hypotesen var riktig, måste den testas av andra personer. Sen kan man gå vidare med nya frågor för att lära sig ännu mer om hur naturen fungerar.
FÖRKLARA BEGREPPEN
• kemiska ämnen • materia • hypotes
• experiment • naturvetenskapligt arbetssätt
• slutsats
SVARA PÅ FRÅGORNA
1. Ge tre exempel på materia.
2. Ge exempel på något som inte är materia.
3. Vad kallas biologi, kemi och fysik med ett annat ord?
4. I vilken ordning skulle du utföra momenten nedan om du skulle arbeta efter ett naturvetenskapligt arbetssätt? slutsats observera resultatet hypotes experiment
TESTA DIG SJÄLV
Filosoferna gjorde inte experiment. De kom istället på sina förklaringar genom att tänka.
Allt är byggt av atomer
Modeller beskriver materien
Världen består av materia. Men materien är i sin tur byggd av mycket, mycket små byggstenar som kallas atomer. Atomerna är så små att vi inte kan se dem. Men naturvetare har gjort experiment som visar olika egenskaper hos atomerna. Med egenskaper menas hur något är och fungerar.
I naturvetenskapen använder man ofta vetenskapliga modeller. En modell är inte en exakt bild av hur något ser ut. Det är en bild eller beskrivning som visar de viktigaste egenskaperna hos det som ska beskrivas.
Filosofer trodde att det fanns atomer
Redan för 2400 år sedan var det några män i Grekland som tänkte sig att all materia var byggd av väldigt små partiklar (bitar). De kallade dessa partiklar för atomer. Ordet ”atom” betyder ”odelbar” på grekiska. De använde det ordet för att de tänkte sig att atomerna är det minsta som finns. Och det minsta som finns går ju inte att dela i mindre delar. Men de gjorde aldrig några experiment för att bevisa att det var så. De här männen var inte vetenskapsmän utan de var filosofer. Det betyder att de trodde att de skulle kunna tänka ut hur saker fungerar. De tyckte inte att man behövde jobba med experiment.
Nu vet vi att atomerna finns
Inte förrän runt år 1800 började naturvetare undersöka grekernas atommodell. De började göra experiment för att bevisa den. Men fortfarande visste ingen riktigt hur en atom såg ut. Det blev det ändring på runt år 1900. Då gjorde olika forskare flera experiment som visade något överraskande. Det verkade vara så att atomen inte är odelbar utan faktiskt är byggd av ännu mindre delar.
Det här var något som många naturvetare tyckte var spännande. De ville veta om det stämde att det fanns mindre delar, och vilka det i så fall var. Från 1890-talet till 1930-talet kom de gång på gång på nya modeller. Orsaken var att naturvetarna hela tiden gjorde nya upptäckter. De upptäckte att resultaten inte stämde helt med den tidigare atommodellen. Då måste man ändra lite på den.
Hur atomer är byggda
Det var Albert Einstein som till slut bevisade att atomer finns och räknade ut hur stora de är.
Den modell som de till slut kom fram till ser ut så här: Mitt i varje atom finns något som kallas atomkärna. Den är väldigt liten jämfört med hela atomen. Den är i sin tur sammansatt av två sorters partiklar. Den ena sorten kallas protoner, och den andra kallas neutroner. Runt atomkärnan rör sig en tredje sorts partiklar som kallas elektroner. Mellan atomkärnan och elektronerna är det alldeles tomt.
Det finns mer än 100 olika sorters atomer. Varje sådan sort kallas för ett atomslag. Skillnaden mellan de olika atomslagen är att de har olika många protoner i atomkärnan.
De olika atomslagen har olika egenskaper. Det betyder att de fungerar på olika sätt tillsammans med andra atomer. Allting som du ser runt dig är byggt av de drygt 100 olika atomslagen.
elektroner
atomkärna med protoner
elektroner
atomkärna med protoner och neutroner
En bit in på 1900-talet hade man kommit fram till en sådan här modell av atomen. I mitten finns en kärna med protoner och neutroner. Runt den snurrar elektroner. I verkligheten är avståndet mellan kärnan och elektronerna mycket större.
elektronmoln
atomkärna med protoner och neutroner
Grundämnen och kemiska föreningar
Oftast vill atomer sitta ihop i grupper. En sådan grupp av atomer kallas för en molekyl. I till exempel syrgas finns det syremolekyler. Varje syremolekyl är två atomer som sitter ihop. Men alla atomerna hör till samma atomslag – de är syreatomer. Sådana ämnen som bara innehåller ett enda atomslag kallas för grundämnen. Järn och kol är två andra exempel på grundämnen.
syreatomer
syreatomer
syreatomer
syreatomer
syremolekyler
syremolekyler
syremolekyler
Syrgas är grundämnet syre och består av syremolekyler. En syremolekyl är två syreatomer som sitter ihop.
Men de flesta ämnen är sammansatta av flera olika atomslag. Vatten är ett exempel. Varje vattenmolekyl är sammansatt av tre atomer – två väteatomer och en syreatom. Sådana ämnen som innehåller flera olika atomslag kallas kemiska föreningar.
Vatten är en kemisk förening och består av vattenmolekyler. En vattenmolekyl är en syreatom och två väteatomer som sitter ihop.
Ämnen kan finnas i tre former
Alla ämnen kan finnas i tre olika former – fast form, flytande form och gasform. Vilken form de har styrs av temperaturen.
Molekylerna som bygger upp kemiska ämnen är alltid i rörelse. Men när ett ämne är i fast form rör molekylerna sig bara sakta. De ligger i ett bestämt mönster och stannar alltid kvar på samma plats, även om de kan vagga eller vicka lite. Så fungerar till exempel is. Om temperaturen stiger, börjar en del av molekylerna röra sig snabbare. Det bestämda mönstret bryts sönder, och molekylerna börjar glida runt varandra. När alla molekylerna rör sig så snabbt
om ett ämne är i fast form, flytande form eller gasform beror på temperaturen och hur mycket ämnets atomer rör på sig. Ju varmare det är, desto mer rör sig atomerna.
I rumstemperatur
är kol ett av många grundämnen i fast form, kvicksilver är ett av de två grundämnen som är i flytande form och klor är en av gaserna.
att de lämnar sina fasta platser, har ämnet blivit flytande. Om ämnet var is, så har det nu blivit vatten.
Om det blir ännu varmare ökar molekylernas hastighet ännu mer. Till slut rör sig alla molekylerna helt fritt, långt bort från de bestämda platserna i mönstret. Ämnet har blivit en gas. Om man kokar vatten, förvandlas det till gasen vattenånga.
Vattenmolekylen har egenskaper som gör ämnet vatten väldigt viktigt för livet på jorden. Det ska vi nu titta närmare på.
1.2
FÖRKLARA BEGREPPEN
• atom • egenskap • modell • atomkärna
• atomslag • molekyl • grundämne • kemisk förening • fast form • flytande form • gasform
SVARA PÅ FRÅGORNA
1. Rita en modell av en atom. Skriv ut och dra pilar från begreppen atomkärna, protoner, neutroner och elektroner.
2. Vad är skillnaden mellan en atom och en molekyl?
3. Rita en modell av hur ett ämne ser ut i fast form, flytande form respektive gasform. Utgå från 10 atomer i din skiss. Förklara med ord vad skillnaden är. Använd orden temperatur, molekyl och rörelse.
4. Vad är det som gör att vatten inte är ett grundämne?
TESTA DIG SJÄLV
Vatten — ett litet ämne med stor betydelse
Vatten är en viktig beståndsdel i allt levande. En vuxen människa består av 60–70 % vatten. Sniglar innehåller runt 80 % vatten. De flesta frukter och grönsaker består av 85–95 % vatten.
Vattenmolekylerna byter form i vattnets kretslopp
I kalla temperaturer vid till exempel nord- och sydpolen och på höga berg finns vatten i fast form – som is. I världshaven, sjöar och andra vattendrag finns vatten i flytande form – som vatten. Och i luften som vi andas ut och i atmosfären finns det i gasform, som vattenånga. Vattenmolekylerna vandrar alltså mellan olika ställen och olika former. Men till slut kommer de tillbaka. Den vandringen kallar vi för vattnets kretslopp.
Det går att hitta vatten i alla dess former på en och samma plats. Vid det här vattenfallet finns det i fast form i snön och isen, i flytande form i vattnet och i gasform i vattenångan som blir till dimma när den kyls ner.
VATTNETS KRETSLOPP
1. Vatten i fast form finns till exempel i isen vid en fjällbäck på vintern. Där rör sig vattenmolekylerna så lite att de kan hållas på plats i ett fast mönster.
2. när temperaturen ökar och isen i bäcken smälter, rör sig vattenmolekylerna mer och vattnet övergår till flytande form. (SmäLtnInG)
3. Vattenmolekylerna i det flytande vattnet rinner i bäcken till en sjö.
4. när solen värmer på sjön börjar vattenmolekylerna närmast ytan att röra sig mer. några rör sig så mycket att de sliter sig loss från de andra och övergår till gasform. (AVDUnStnInG)
5. Vattnet finns i luften i form av vattenånga. Där rör sig vattenmolekylerna fritt från varandra.
6. när vattenmolekylerna följer med luften uppåt i atmosfären kyls de till slut ner så att de övergår till flytande vatten. (KonDEnSERInG)
7. Vattenmolekylerna samlas i pyttesmå droppar, som bildar moln. när dropparna blir tillräckligt stora, regnar det eller snöar ner på bergen.
8. Kanske följer vattenmolekylerna med fjällbäcken en bit och fryser till is längs kanten av bäcken (StELnInG).
9. En del av vattnet rinner djupt ner i marken och finns där under lång tid innan det återvänder till haven. Detta vatten kallas för grundvatten. vatten kallas för grundvatten.
5.
Vattenånga
4. AVDUNSTNING
3. Vatten
7. Vatten
9. Grundvatten
6. KONDENSERING
1. Is
2. SMÄLTNING
8. STELNING
Vattnet i växter och djur hjälper till att transportera de viktiga ämnena till rätt ställe. Det transporterar också bort ämnen som inte används eller är farliga.
Vattnet löser upp och transporterar ämnen
Vatten är ett av de viktigaste ämnena på jorden. Utan vatten skulle livet på jorden inte kunna finnas. Vattenmolekylens egenskaper gör den alldeles särskilt viktig för levande organismer. Utseendet på vattenmolekyler gör att de kan lösa upp många olika ämnen. Det innebär att de kan dela upp ämnena i mindre bitar. De små bitarna kan sedan följa med vattnet till nya platser. I levande organismer ska bland annat ämnen i maten lösas upp och transporteras till rätt ställe. Det sker med hjälp av vatten i blodet och i andra vätskor i kroppen. Onödiga ämnen och gifter löses upp och transporteras med hjälp av vattnet ut ur organismerna. Det är därför vi kissar och bajsar.
Havsanemonen och Clownfisken är djur som lever i vatten. De tar upp syre ur vattnet för att leva. I den här anemonen lever en sorts grön alg. Därför är anemonen grön. Algen är en växt och tar upp koldioxid ur vattnet.
Vattnet löser upp gaser som växter och djur behöver
Har du funderat på hur fiskar och andra djur kan andas under vatten? Djur behöver syrgas för att kunna leva och växter behöver gasen koldioxid. Syrgasmolekylen består av två syreatomer och koldioxidmolekylen består av en kolatom och två syreatomer. Vatten kan lösa upp de två gaserna. Sedan kan växter och djur som lever i vattnet ta upp de upplösta ämnena ur vattnet. Tack vare att vattnet kan lösa upp gaserna kan växter och djur leva i hav, sjöar och andra vattendrag.
Vatten är tyngre än is
Du har kanske hört att varm luft är lättare än kall luft. Samma sak gäller för de allra flesta ämnen. Det beror på att partiklarna ligger tätare i kalla ämnen än i varma. Därför är ämnen också oftast tyngre i fast form än i flytande form.
Men hur är det med vatten? Jo, vatten är speciellt, för det är lättare i fast form än i flytande form. Vattenmolekylernas egenskaper gör att de inte kan ligga så tätt ihop i fast form, utan de lägger sig en bit ifrån varandra. Det gör att vattnets fasta form, is, flyter ovanpå den flytande formen, vatten. Därför finns det ofta flytande vatten på botten av sjöar, även när det är is ovanpå. Där kan växter och djur överleva vintern utan att frysa ihjäl.
Vid nord- och sydpolen blir isen ovanpå havet som mark för djuren att leva på. Det hade den inte blivit om is hade varit tyngre än vatten.
om inte is var lättare än vatten hade den här pingvinen inte haft någonstans att vila upp sig.
om inte vatten var tyngre än is hade den här fisken kanske inte haft någonstans att leva på vintern.
Vatten håller oss lagom varma
För att vår kropp ska fungera bra, måste den vara precis lagom varm. Om den blir för varm eller för kall, mår vi dåligt. Du har säkert märkt att du svettas när du blir för varm. När svetten torkar på huden kanske du börjar frysa. Att det blir så, har med vattenmolekylerna att göra.
Vatten finns i alla celler, i blodet och i andra vätskor i kroppen. Om vi blir för varma släpps vatten ut på vår hud – vi svettas. Att svettas är ett bra sätt att sänka kroppstemperaturen. Vattenmolekylerna på huden tar upp värme från kroppen. Då börjar molekylerna röra mer på sig, och de sliter sig loss från kroppen och från varandra. De avdunstar som vattenånga och tar då med sig värme.
När du är varm på sommaren vill du säkert bada. Då kyler vattnet i sjön ned kroppen. Men när du kommer upp blir du ännu kallare. Det beror på att vattendropparna som ligger kvar på huden avdunstar och tar med sig värme från kroppen precis som när vi svettas.
när vi blir för varma kan vi bada för att kyla ner oss. Då avdunstar badvattnet från huden och tar med värme.
Hundar svettas inte som vi människor. De kan istället bli av med värme genom att låta vatten avdunsta från tungan.
Vattenmolekylerna i blodet kan också ta upp värme på en plats i kroppen och sprida den till andra platser. Det gör att temperaturen kan hållas ganska lika i hela kroppen.
Vatten behövs när växter gör druvsocker
Växter kan använda de kemiska föreningarna vatten och koldioxid till att göra druvsocker och syre. Till det behöver de hjälp av solljuset för
att ta isär vatten- och koldioxidmolekylerna och sedan sätta ihop atomerna till druvsocker- och syrgasmolekyler. Den processen kallas fotosyntes. Växterna behöver druvsockermolekylerna för att växa och föröka sig.
Om inte växterna hade vatten att göra druv-socker av skulle inte djuren få mat, eftersom djuren själva inte kan göra druvsocker. Vatten har alltså väldigt stor betydelse i många olika sammanhang. Det är vattenmolekylernas egenskaper som gör vatten till ett så viktigt ämne för växter och djur och för människokroppen.
många växter har rötter som tar sig ner i jorden för att hämta det vatten som växten behöver för att kunna tillverka druvsockermolekyler.
FÖRKLARA BEGREPPEN
• is • vatten • vattenånga • vattnets kretslopp
• smältning • avdunstning • kondensering
• stelning • lösa upp
SVARA PÅ FRÅGORNA
1. Rita en bild över vattnets kretslopp. Sätt ut pilar i din bild och skriv dit orden is, vatten, vattenånga, smältning, avdunstning, kondensering och stelning.
2. Ge två exempel på vad vatten gör för nytta inuti levande organismer.
3. Gaserna koldioxid och syre finns i luften. Växter och djur behöver dem. Men vatten är ju ingen gas. Hur kan växter och djur leva i vatten?
4. Vilken egenskap hos vatten är extra viktig för djuren som lever under och över vattnet vid nord- och sydpolerna?
5. Hur kan vatten hjälpa oss att behålla en bra kroppstemperatur?
1.3 TESTA DIG SJÄLV
Alla borde få dricka rent vatten
Vattnets egenskaper gör det smutsigt
I vattnets kretslopp finns det vatten som rör sig på jordens yta. Det vattnet kallas för ytvatten. Den del av vattnet som rinner djupt ner i marken kallas för grundvatten.
1. Is
9. Grundvatten
8. STELNING
2. SMÄLTNING
7.
6. KONDENSERING
Ytvatten kallas det vatten som rinner på eller nära marken. Grundvatten kallas det vatten som rinner ner igenom marken och hamnar djupare ner.
4. AVDUNSTNING
Vattnets egenskaper att kunna transportera andra ämnen gör att ytvattnet på jorden ofta innehåller skräp och smuts. Det kan också finnas små organismer och farliga ämnen som inte syns lika bra, men ändå gör ytvattnet farligt att dricka.
Eftersom grundvatten rinner ner genom marken, fastnar mycket skräp, smuts, organismer och farliga ämnen på vägen. Grundvatten är därför betydligt renare än ytvatten.
5. Vattenånga
3. Vatten
Vatten
Många dör av smutsigt vatten
På många platser på vår jord lever människor som inte kan få tag på rent vatten att dricka. De får bara tag på smutsigt ytvatten. Även om det finns gott om vatten i ett fattigt område kan det vara brist på dricksvatten. Det beror på att man inte har råd att rena det vatten som finns.
En stor anledning till att vatten i fattiga länder ofta är extra smutsigt och farligt att dricka är att man helt saknar toaletter. Med toalett menar man då något sätt att samla upp och ta hand om människornas bajs. I bajset finns det bakterier, små organismer som kan sprida sjukdomar. Varje dag dör ungefär 1 000 barn under 5 år därför att de inte får rent vatten.
I Sverige har alla rent vatten
Sedan mitten av 1800-talet har vi i Sverige utvecklat metoder för att rena och transportera vatten så att alla ska ha vatten som är ofarligt att dricka. Idag renas dricksvattnet i anläggningar som kallas vattenverk. I vattenverken renas vattnet på några olika sätt för att få bort både stort skräp, små organismer och farliga ämnen.
Alla människor bör ha tillgång till rent vatten. men världen är inte så rättvis ännu.
Eftersom vatten är bra på att lösa och transportera andra ämnen, finns det mycket smutsigt ytvatten på jorden. Ett sätt att få tag på det renare grundvattnet är att borra djupa brunnar att hämta vatten ur.
VATTENRENING
1. Det första man gör är att ta bort allt stort skräp. Det gör man genom att låta vattnet passera stora galler där skräpet fastnar. (FILtRERInG)
2. Efter det tillsätter man kemikalier som slår sig ihop med ämnen som man vill få bort. De nya ämnena är tunga och sjunker till botten. På så sätt blir det översta vattnet renare. (SEDImEntERInG)
filtrering genom galler
sedimen
3. En del ämnen finns kvar i vattnet efter sedimenteringen. För att få bort dem filtreras vattnet genom sand där ämnena fastnar. (FILtRERInG)
4. För att få bort äckliga luktoch smakämnen tillför man bakterier som äter upp de ämnena.
5. till sist har man i ämnen som dödar bakterier så att vi inte ska bli sjuka av dem.
filtrering genom sand
bakterier och kemikalier blandas i
Vattnet som vi släpper ut i avloppet är smutsigt. Det innehåller mycket skräp och ämnen som är farliga för vår miljö och för levande organismer. Förr i tiden skickades det smutsiga avloppsvattnet rakt ut i naturen. På 1930-talet fick Sverige sitt första avloppsreningsverk. Nu för tiden har alla kommuner i landet anläggningar som renar vattnet. De kallas för reningsverk.
Ingen vattenrening utan vetenskap
Vi hade aldrig haft så bra vattenrening som vi har om inte vetenskapsmän hade arbetat med att ta reda på vilka metoder, ämnen och bakterier som skulle ge bäst resultat. Att filtrera och sedimentera är metoder för att dela upp blandningar som används i många andra situationer också.
Tyvärr har inte alla områden i världen råd att skaffa de kunskaper eller den utrustning som behövs för att få rent vatten att dricka. Ofta har man i samma områden inte heller någon metod att ta hand om avlopp på ett bra sätt.
Det finns många organisationer som jobbar för att hjälpa alla till rent vatten. FN (Förenta Nationerna) har som mål att alla människor ska ha tillgång till rent vatten och toaletter senast 2030.
Genom att rena avloppsvattnet innan vi skickar ut det skyddar vi vår natur.
2.4 TESTA DIG SJÄLV 1.4
FÖRKLARA BEGREPPEN
• ytvatten • grundvatten • vattenverk
• reningsverk • filtrering • sedimentering
SVARA PÅ FRÅGORNA
1. Varför är ytvatten smutsigare än grundvatten?
2. Ett fattigt land kan ha tillgång till mycket vatten, men ändå kan det vara brist på ofarligt dricksvatten. Hur kommer det sig?
3. I vattenverken och reningsverken vill man få bort smuts.
a) Hur gör man för att få bort det stora skräpet?
b) Hur gör man för att få bort oönskade ämnen?
c) Hur gör man för att få bort bakterier?
4. Ge exempel på hur vetenskap kan ha haft betydelse för att utveckla vattenverk och reningsverk.
KUNSKAP ÄR MAKT — VATTENKRIG?
nu för tiden vet vi mycket om hur vattenmolekylen ser ut. Vi vet också vad den har för egenskaper. De kunskaperna har hjälpt oss att hitta sätt att rena smutsigt vatten. men kunskaperna når inte fram till alla människor på jorden. Det finns flera orsaker till varför alla inte har tillgång till rent vatten. En orsak är att man inte vet hur man renar vatten. En annan orsak är att man inte har råd att skaffa den utrustning som behövs. Det innebär att en del människor inte får rent vatten att dricka.
De som har kunskapen om hur man renar vatten kan få väldigt stor makt över dem som inte har den kunskapen.
FRÅGA 1:
Skulle det räcka att vi skänker pengar för att människor i fattiga länder ska kunna få tillgång till rent vatten?
FRÅGA 3:
Finns det en risk för att kunskaper och utrustning för vattenrening kan ge vissa personer makt över andra? På vilket sätt?
FRÅGA 2:
Vad kan vi göra mer?
FRÅGA 4:
Vad skulle ett krig om vatten kunna handla om?
Kemin beskriver världen
• Kemi handlar om alla olika ämnen som bygger upp världen. Kemi handlar också om hur ämnena kan förvandlas till andra ämnen.
• I kemin använder man speciella ord, för att veta exakt vad man pratar om.
• materia är allt som väger någonting. olika kemiska ämnen är olika sorters materia.
• när man jobbar naturvetenskapligt följer man ordningen hypotes, experiment, resultat, slutsats.
Allt är byggt av atomer
• För mer än 2000 år sedan tänkte grekiska filosofer ut att allting är byggt av atomer. Under 1800-talet visade vetenskapsmän att det stämmer.
• Kring år 1900 kom vetenskapsmännen på att atomerna faktiskt är byggda av mindre delar.
• Det finns drygt 100 olika sorters atomer, alltså atomslag. Det som skiljer dem åt är hur många protoner de har i atomkärnan.
• Atomer sitter oftast ihop i grupper, som kallas molekyler.
• ämnen som bara innehåller ett enda atomslag kallas grundämnen. Syre, järn och kol är några exempel.
• ämnen som innehåller flera atomslag kallas kemiska föreningar. Vatten är ett exempel.
• Alla ämnen kan finnas i tre olika former: fast form, flytande form och gasform. temperaturen bestämmer vilken form ämnet har.
Genom att arbeta naturvetenskapligt kan man visa att en hypotes stämmer.
Filosoferna tänkte att allting är byggt av atomer.
SAMMANFATTNING
1.3
Vatten – ett litet ämne med stor betydelse
• Vatten finns som is, vatten och vattenånga.
Vattenmolekylerna cirkulerar mellan de tre formerna i det som kallas vattnets kretslopp.
• när is blir vatten kallas det för smältning, när vatten blir vattenånga kallas det för avdunstning. när
vattenånga blir vatten kallas det för kondensering, när vatten blir is kallas det för stelning.
• Vatten är bra på att lösa upp och transportera olika ämnen.
• Vatten är tyngre än is, därför flyter is på vatten.
• Vatten hjälper oss att hålla en jämn och bra kroppstemperatur.
• Växternas fotosyntes är beroende av vatten.
1.4
Alla borde få dricka rent vatten
• Vattnet på jordens yta kallas för ytvatten och vattnet längre ner i marken kallas för grundvatten.
• På många platser i världen har man inte råd att rena dricksvatten eller bygga toaletter. Det gör det svårt att få ofarligt vatten att dricka.
• I vattenverk renas dricksvattnet innan det kommer till våra hus. I reningsverk renas avloppsvattnet när det kommer från våra hus.
• Ett par metoder för att rena vatten är filtrering och sedimentering. I reningsverk tillför man också bakterier för att ta bort dålig lukt, farliga ämnen och små organismer.
Vatten är tyngre än is, därför flyter is på vatten.
Med hjälp av djupa brunnar kan vi få tag på rent grundvatten.
FINALEN
1 Vilka två av följande punkter har mest med vetenskapen kemi att göra?
A Varför en bläckfisk kan byta färg.
B Hur universum bildades.
C Varför vi får olika väder.
D Vad man ska blanda ihop för att göra plast.
E Vilka växter som kan leva i öknen.
F Vad som händer med silver när det värms upp.
2 Vilka vetenskaper handlar de andra punkterna om?
3 Bilden visar fem vattenmolekyler i en persons panna. Rita av bilden och visa vad som händer med molekylerna när vi svettas. Skriv också en förklarande bildtext till din bild. Använd orden värme, rörelse, krafter, flytande form, gasform och avdunstning.
4 Ge exempel på vad var och en av dessa egenskaper hos vatten kan ha för betydelse för liv.
A Is är lättare än vatten.
B Vatten kan lösa upp gaser.
C Vatten kan transportera ämnen.
5 Vilka av följande metoder kan man använda för att rena vatten?
a. stelning c. filtrering e. fixering b. smältning d. sedimentering f. orientering
6 En liten fattig by har fått pengar. Det är tillräckligt med pengar för att bygga en brunn eller ett hus med toaletter, men pengarna räcker inte till båda. tycker du att de ska välja att bygga en brunn eller toaletter? Skriv en text där du förklarar varför du tycker det. Använd minst 4 av begreppen i rutan i din förklaring.
vattenmolekyl ytvatten grundvatten lösa upp bakterier avlopp människor växter djur
Register
A
aluminium 82 aminosyra 54 antiperspirant 109 atmosfär 16, 44, 95, 128 atom 12, 32, 104–105 atomkärna 13 atommodell 13 atomslag 13 avdunstning 17, 109 avfall 85, 92 avfallshantering 85, 92 avlopp 25
B
bakterie 24, 62 bas 65, 107 basiskt 65, 107 bearbeta 74
biobränslen 130 biogas 130–131 blandning 34 bomull 76
Bra miljöval 114 brandfarlig 66-67 bryta ned 58, 95 bränslecell 131–132 bränslen 120, 124-132
C cell 59
cellandning 59, 122 cellulosa 53, 75
cellernas förbränning, cellandning 122
D
doft 45, 108–111
doftmolekyl 45, 109-110 doftämne 109, 112 dricksvatten 23
druvsocker 21, 42, 53, 57, 121–122
E
egenskap 12, 74 Einstein, Albert 13 eld 37, 67 elektron 13, 104 energi 67, 88, 120-132 energiåtervinning 97 E-nummer 63 etanol 130 experiment 10 explodera 67 explosiv 67
F farosymbol 66 fast form 14 feromoner 109 fett 55, 60, 64 fettmolekyl 55, 104–105 fettsyra 55 fibrer 60,75 filosof 12 filtrera 25 filtrering 24 fluor 106–107, 113 flytande form 14
fossila bränslen 124–125, 127, 129
fotogen 125
fotosyntes 21, 42, 57, 121–122, 127 fruktsocker 53 fräta 65 frätande 66 färgämne 63 förbränning 59
förnybara bränslen 130-131 förnybar råvara 75 förorening 45 förtjockningsmedel 63 förzinka 40
G
gasform 14, 33 geleringsmedel 63
giftig 66, 89 glas 80, 83 glycerol 55 grundvatten 17, 22 grundämne 14, 34 gröna nyckelhålet 60 guld 80, 82
H hypotes 10 hälsofarlig 66
Iicke-förnybar råvara 80 impregnera 93 Is 16
J
järn 38, 55, 82, 93
järnoxid 38, 93
K
kalcium 55
kalk 64
karoten 63
kemi 8
kemikalier 64, 88–89
kemisk energi 57
kemisk förening 14
kemisk reaktion 37, 42, 57, 121
kemiska ämnen 8 kisel 81
kol 54, 75, 120–123, 127
koldioxid 18, 34, 42, 45, 121–123, 127, 129–131 koldioxidmolekyl 42
kolföreningar 121–124, 127 kolhydrat 52–53, 60 kondensering 17
konservera 62
konserveringsmedel 62 konstfibrer 76
konstgjort ämne 112-113 konsument 85 konsumera 92 koppar 82
kretslopp 16, 121–123, 127, 131
kväve 34, 54, 75 kväveatomer 34 kvävemolekyl 34
kväveoxid 45
källsortera 96
L
laktos 53 legering 82
lin 76
livscykel 85
livscykelanalys 85
Livsmedelsverket 63
ljusenergi 128
luftförorening 34, 47, 88
lukt 108–109
långsam kolhydrat 60
lösa upp 18
lösningsmedel 66
magsaft 58
malm 80, 86 materia 9, 74 material 74
materialgrupp 74 materialåtervinning 96 materiens kretslopp 84
metall 82
metalloxid 83
miljöfarlig 67
miljömärkt 94
miljövänliga produkter 94 mineral 55 modell 12
molekyl 14, 32, 75, 80, 104–105
mättat fett 60 N
naturfibrer 76 naturgas 124–125 naturligt ämne 112 naturvetare 10 naturvetenskap 10 naturvetenskapligt arbetssätt 11 nedbrytare 123, 124 neutralisera 106–107
neutralt 107 neutron 13
näringsämne 52
närproducera 94 O
olja 124–125, 129 oljeraffinaderi 125
omättat fett 60
opolär 105 organism 121 oxid 38 oxidera 38
oxygen 38
P
papper 78 pappersmassa 79 parfym 110–111 pellets 130
pH–värde 106–107 pipeline 125 plast 81
polär 104–105 protein 54 proteinmolekyl 54 proton 13, 104
R reagera 38, 82 ren form 80
rengöringsmedel 64 reningsverk 25 resultat 10 rost 38, 93 rostskydd 93 rostskyddsmedel 40
råolja 80 råvara 74
Ssaliv 58
sedimentering 24–25 silke 76
silver 82
skogsbruk 86
skräp 95 slutsats 11
smältning 17
snabb kolhydrat 60
sockerkulör 63 sockerring 53 solenergi 121
sopberg 95 stelning 17
stenkol 124, 126 stärkelse 53
stärkelsemolekyl 58 surt 65, 106–107
Svanen 114
svaveloxid 45 svett 20, 109 syre 34, 36
syreatom 14, 34 syremolekyl 14, 34
syrgas 14, 21
syror 106–107
tallriksmodellen 61 tensider 105 textil 75 tillsats 63 tillverkning 84 transport 85, 90 transportera 18 transportmedel 90 trä 75, 77
tvättmedel 65
ved 79
vetenskapsman 12
vitamin 55
värme 44, 128–129
värmeenergi 128–129
värmestrålar 128
väte 54, 75 väteatom 14
vätgas 130–132
växthuseffekt 44, 127–129
ytbehandla 93 ytvatten 22
ull 76
zink 40
vakuumförpacka 39
vattenföroreningar 89 vattenmolekyl 14, 42 vattenverk 23
vattenånga 17, 35 vattnets kretslopp 17
återanvända 96
återvinna 96
överkonsumera 92
ISBN 978-91-47-15630-6
© 2024 Andreas Hernvald, Sara Ramsfeldt och Liber AB.
Text- och datautvinning ej tillåten.
PROJEKTLEDARE: Emelie Szakàl
PROJEKTGRUPP: Tina Tärnrot, Birgitta Fröberg, Eva Lundström, Caroline Karls
PRODUKTIONSLEDARE: Eva Runeberg Påhlman
ORGINALFORM: Cecilia Frank/Frank Etc. AB
BILDREDAKTÖR: Mattias Josefsson
ILLUSTRATIONER: Per Pelz/Pelz illustration och Typoform
FAKTAGRANSKARE (samt skribenter till två avsnitt): Karin och Folke Nettelblad
PEDAGOGISK GRANSKARE: Sofie Sjödin, Lindome Första upplagan 1
REPRO: Integra Software Services
TRYCK: People Printing, Kina 2024
KOPIERINGSFÖRBUD
Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers begränsade 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 upphovshavarens 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: 08-690 90 00 Kundservice.liber@liber.se www.liber.se
SPEKTRUM KEMI 4–6 är en grundbok i kemi för årskurs 4–6.
Läromedlets huvudtanke är att lyfta fram innehållet i kursplanerna med syftet att lägga en god grund inför betygsättning i årskurs 6.
Boken är uppbyggd enligt samma struktur som den populära serien Spektrum 7–9. I grundboken hittar du:
• Centralt innehåll i linje med kursplanerna
• Kapitelingresser med intresseväckande bilder och frågor
• Målbeskrivningar
• Perspektiv som uppmuntrar till värderingar och ställningstagande
• Testa dig själv-frågor med begreppsträning
• Sammanfattningar till varje kapitel
• Finaler som ger träning inför prov och bedömning
Utöver grundboken finns även en aktivitetsbok med tillhörande arbetsuppgifter, digitalt material och ett omfattande lärarmaterial.