FyKe
FyKe F Y S I K
K E M I
4–6
Utkik
Utkik
I Utkik lärarwebb finns förslag på lösningar av större uppgifter och kommentarer till Aktiviteterna.
F Y S I K / K E M I 4–6
Utkik Fysik/Kemi andra upplagan är framtagen till de nya kursplanerna. Texten är lättillgänglig och intresseväckande. Spännande diskussionsuppgifter och kluriga repetitionsfrågor får eleverna att tänka till, få fler perspektiv och ett djupare förståelse. Ett rikt bildmaterial ger inlevelse och bra stöd för inlärningen. I varje kapitel finns Aktiviteter där eleverna exempelvis kan arbeta praktiskt.
FyKe F Y S I K
K E M I
4–6
Karin Agardius
Utkik
Utkik-serien: • har ett upplägg anpassat till Lgr22 • har innehållsfrågor och ofta diskussionsrutor i marginalen • har flera Hållplatser med sammanfattning, viktiga begrepp och uppgifter i varje kapitel • har återkommande Aktiviteter där eleverna kan tillämpa sina kunskaper
ISBN 9789151108827
9 789151 108827
51108827.2.1_Omslag.indd Alla sidor
2023-03-08 11:09
Innehållsförteckning
Vad är fysik och kemi?......................... 6 Metoder och arbetssätt: Material och mätinstrument som används vid olika experiment................................. 7 Vad allting är uppbyggt av.................10
Lufttryck..................................................31 Aktiviteter med luft................................. 32 Luftföroreningar ..................................... 33 Ingenting försvinner – det bara sprids..... 34 Hållplats 2............................................ 35 Vatten.................................................... 36
Atomer..................................................... 11 Ingenting försvinner ................................ 11 Atomernas uppbyggnad ...........................12 Molekyler.................................................12 Modeller..................................................13 Det kemiska symbolspråket .....................14 Hållplats 1..............................................15 Ett ämne – tre former...............................16 De tre formerna .......................................17 Metoder och arbetssätt: Om att göra undersökningar.....................18 Fast blir till flytande – smältning............. 20 Flytande blir till fast – stelning................ 20 Flytande blir till gas – avdunstning...........21 Gas blir till flytande – kondensering........ 22 Hållplats 2................................................ 23
Vårt viktiga H2O..................................... 37 Vattenmolekylernas kretslopp.................. 37 Ett av molekylernas kretslopp.................. 38 Ytspänning.............................................. 40 Världens viktigaste lösningsmedel.............41 Densitet.................................................. 42 Hållplats 1............................................. 44 Saltvatten och sötvatten........................... 45 Salt smälter is.......................................... 46 Vatten och föroreningar........................... 47 Vad använder vi vatten till?...................... 48 Tillgång till rent vatten............................ 49 Ett annat av vattenmolekylernas kretslopp................................................. 50 Hållplats 2............................................ 53
Luft ........................................................ 24
Ämnens egenskaper........................... 54
Luft tar plats............................................ 25 Luft väger................................................ 25 Luft är en blandning av olika gaser.......... 26 Luft finns överallt.................................... 27 Luft gör motstånd................................... 28 Varmt luft stiger...................................... 29 Hållplats 1............................................. 30
Hur kemister sorterar.............................. 55 Utseende................................................. 56 Ledningsförmåga..................................... 57 Magnetiska egenskaper............................ 57 Lär dig mer om: Magnetism..................... 58 Hållplats 1............................................. 60
Innehållsförteckning
51108827.2.1_inlagan.indd 3
3
2023-03-29 10:19:46
Löslighet..................................................61 Lär dig mer om: Lösningar och blandningar............................................. 63 Metoder och arbetssätt: Om att planera undersökningar................66 Surt eller basiskt...................................... 69 Försurning............................................... 70 Hållplats 2.............................................71 Elektricitet............................................ 72
Vad är elektricitet?................................... 73 Statisk elektricitet.................................... 73 Batterier.................................................. 75 Elledningar – ledare och isolatorer........... 77 Olika sorters lampor................................ 78 Hållplats 1............................................. 79 Olika kopplingar..................................... 80 Kopplingsschema.................................... 82 Kortslutning och säkringar...................... 83 Elanvändning i vardagen......................... 85 Var kommer strömmen ifrån?.................. 86 Hållplats 2............................................ 87 Kemi i hemmet..................................... 88
Kemikalier............................................... 89 Märkning av kemikalier........................... 89 Några vanliga kemikalier..........................91 Miljö – och hälsovänliga alternativ.......... 92 Lär dig mer om: Eld och brand.................94 Att släcka en brand.................................. 94 Hållplats 1............................................. 95 Kemiska reaktioner............................. 96
Vad är en kemisk reaktion?...................... 97 Fotosyntesen........................................... 98 Hållplats 1............................................100 4
Förbränning........................................... 101 Fotosyntes och förbränning i kretslopp..............................................105 Lär dig mer om: Kemiska reaktioner med syre................... 106 Hållplats 2...........................................107 Från råvara till avfall .........................108
Papper....................................................109 Glas........................................................ 110 Plast........................................................111 Plast och miljö....................................... 112 Metall..................................................... 114 Hållbar utveckling.................................. 115 Hållplats 1............................................ 117 Ljud och ljus........................................ 118
Hur ljud bildas....................................... 119 Hur ljud breder ut sig............................. 119 Lär dig mer om: Hur ljud uppfattas av örat? ...................120 Höga och låga toner............................... 121 Starka och svaga ljud..............................122 Buller.....................................................123 Hållplats 1............................................124 Ljuskällor ..............................................125 Metoder och arbetssätt: Att skriva en laborationsrapport.............. 126 Ljuset skapar skuggor.............................127 Ljusets hastighet.....................................128 Lär dig mer om: Hur ljus uppfattas av ögat?.....................128 Ljus innehåller alla färger........................129 Varför får föremål olika färger?...............130 ”Den brutna pennan”.............................130 Hållplats 2........................................... 131
Innehållsförteckning
51108827.2.1_inlagan.indd 4
2023-03-29 10:19:47
Matens kemi.......................................132
Maten vi äter..........................................133 Proteiner................................................133 Kolhydrater............................................134 Fetter......................................................135 Vitaminer...............................................136 Mineraler...............................................137 Innehållsförteckning...............................139 Metoder och arbetssätt: Om att vara källkritisk i fysik och kemi......................140 Maten och miljön................................... 141 Lär dig mer om: Några vanliga metoder för att få maten att hålla längre..............144 Hållplats 1............................................147 Väder....................................................148
Väder.....................................................149 Lufttryck................................................149 Luftfuktighet..........................................150 Vind....................................................... 151 Några olika sorters moln .......................152 Hållplats 1............................................153 Nederbörd .............................................154 Åska och blixtar...................................... 155 Storm..................................................... 155 Tornado, tromb och cyklon....................156 Regnbåge................................................156 Hur väder kan observeras och mätas.......157 Hållplats 2...........................................159 Året runt i rymden..............................160
År........................................................... 161 Dag och natt..........................................163 Årstider..................................................164 Månen....................................................164 Lär dig mer om: Vad är tid egentligen?.....166
Lär dig mer om: Satelliter, Människan i rymden.............................. 168 Hållplats 1............................................169 Kraft och rörelse.................................170
En kraft har både en riktning och en storlek......................................... 171 En kraft kan dra någonting nedåt...........172 Tyngdpunkt...........................................173 Två vanliga krafter..................................174 Motverkande krafter...............................175 Hållplats 1............................................176 Krafter kan verka i kontakt eller på avstånd..............................................177 Friktion – en kraft som kan bromsa........177 En kraft kan få någonting att röra sig.....178 Lär dig mer om: Fritt fall....................... 180 Lär dig mer om: Kaströrelse.................... 180 Hållplats 2........................................... 181 Energi...................................................182
Olika former av energi............................183 Energiprincipen......................................185 Energiflöden...........................................186 Hållplats 1............................................188 Energikällor............................................189 Förnybar energi......................................189 Icke förnybar energi...............................192 Växthuseffekten......................................194 Klimatsmart energianvändning...............195 Metoder och arbetssätt: Om att diskutera i fysik och kemi............196 Hållplats 2...........................................199 Register................................................. 200 Bildförteckning..................................... 203
Innehållsförteckning
51108827.2.1_inlagan.indd 5
5
2023-03-29 10:19:47
Ämnens egenskaper Vi har en mängd olika ämnen och material överallt omkring oss. Guld, vatten och socker är exempel på ämnen. Trä, tegel och glas är exempel på material. Alla ämnen och material har olika egenskaper. Det är deras egenskaper som gör dem både lika och olika.
Läs om … • olika egenskaper du kan dela in ämnen efter • vad pH-värde, ledningsförmåga, löslighet och magnetism är 54
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 54
• hur du planerar undersökningar
2023-03-29 10:20:41
Hur kemister sorterar I kemi är det viktigt att veta hur olika ämnen, som syre och järn, fungerar. Därför sorterar kemister – personer som arbetar med kemi – ämnena efter deras egenskaper. Vi använder kunskaper om ett ämnes egenskaper för att komma fram till hur de bäst kan användas. När olika flaskor tillverkas kan det vara bra att använda glas. Glas släpper inte igenom någon vätska och är dessutom genomskinligt. Men glas går lätt sönder. Vi kan sortera ämnen och material efter några olika egenskaper. Indelning betyder att sortera och dela in i olika grupper. Vi sorterar ofta ämnen efter egenskaper som utseende, ledningsförmåga, magnetism, löslighet, brännbarhet och pH-värde.
När jag ska sortera så kollar jag vad som fastnar på mina taggar!
Hur skulle du sortera föremålen på bilderna?
Marie Curie Marie Curie, 1867–1934, var en polskfransk kemist och fysiker. Marie upptäckte de radioaktiva grundämnena radium och polonium som hon också namngav. Att ett ämne är radioaktivt betyder att det sänder ut strålning. Upptäckten har varit viktig för hur vi behandlar cancer. År 1903 blev Marie den första kvinnan som fick Nobelpris.
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 55
55
2023-03-29 10:20:43
Utseende 1. Vad har metaller för utse ende? 2. Vad betyder indelning?
Kläderna i din garderob kan se ut på många olika sätt. De kan vara prickiga, randiga och enfärgade. Du kan sortera dina kläder efter hur de ser ut, antingen efter om de är byxor, tröjor eller kjolar, eller vilken färg och mönster de har. På samma sätt har olika ämnen också olika utseenden. Metaller kan vara glansiga, tyger kan ha olika färg och vätskor kan se genomskinliga ut.
AKTIVITET – ta reda på mer om nya material Vi människor försöker utveckla nya material med speciella egenskaper. Exempel på nyare material är Kevlar, Gore-Tex och teflon.
Gor Tex Vad är det för typ av material?
En sorts tyg (kallas ibland för membran).
Vad har materialet för egenskaper?
Det är vind- och vattentätt. Det ”andas”, alltså släpper det ut ånga om du svettas.
Vad används materialet till?
Kläder och skor.
Vad finns det för nackdelar med materialet?
Ganska dyrt. Kan kännas väldigt varmt när det är varmt ute.
Källor
teamsportia.se goretex.com/se jogg.se
Uppgift: Rita av tabellen här nedanför och sök sedan svar på frågorna för att fylla i tabellen. Glöm inte att skriva upp dina källor. Kevlar
Teflon
Nackdelar? Är det något som sitter på nacken?
56
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 56
2023-03-29 10:20:43
Ledningsförmåga Ledningsförmåga berättar om ett ämne eller material kan leda elektrisk ström. Alltså om ström kan ta sig igenom materialet. Metaller som till exempel koppar och silver leder ström bra. Koppar är billigare än silver. Koppar använder vi till exempel i elledningar och elektronik. Det finns till exempel kopparledningar i datorer, bilar och mobiltelefoner. Vi människor kan leda elektricitet eftersom att vi till stor del består av vatten och just vatten leder ström. Om vi människor får ström genom oss kan vi få livshotande skador. Det är därför vi måste vara försiktiga med att använda elektricitet, speciellt i närheten av vatten.
Har du sett hur en elledning ser ut inuti någon gång? Varför ser den ut så tror du?
Magnetiska egenskaper Vi kan också sortera material efter om de är magnetiska eller inte. Du kan lätt testa om olika material är magnetiska genom att använda en magnet. Fastnar de på en magnet så är de magnetiska, fastnar de inte så är de inte magnetiska. Många metaller är magnetiska, men inte alla. Järn är magnetiskt men aluminium är inte magnetiskt.
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 57
57
2023-03-29 10:20:44
LÄR DIG MER OM
Magnetism Magneter finns överallt runt omkring oss. Du har säkert känt hur de kan dra föremål till sig, men hur fungerar en magnet egentligen?
Hur upptäcktes magnetismen? Det berättas att det var en fåraherde i Grekland som upptäckte magnetismen. Fåraherden hade en käpp med ett handtag av järn och enligt historien kände han hur käppen drogs mot ett berg. Berget innehöll det magnetiska mineralet magnetit. Magnetit drar till sig järn. Berget låg i Magnesia och det är därifrån namnet magnetism kommer. I Sverige kan du hitta magnetit eller svartmalm, som det också kallas, i bland annat gruvor i Kiruna. En bit magnetit är en naturlig magnet. De flesta magneter vi använder är konstgjorda.
Hur fungerar magneter? Magnetism är som en osynlig kraft som drar till sig föremål(saker) som innehåller järn eller nickel. I en magnet rör sig elektronerna åt samma håll runt atomkärnan. Rör sig elektronerna åt många olika håll bildas ingen magnetism.
1. En del påstår att fåraherden som upptäckte magnetit egentligen bodde i Turkiet. Hur kan det ha blivit så? 2. Kan vi egentligen säkert veta vem som upptäckt vad?
Magnetit drar till sig föremål som innehåller järn.
58
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 58
2023-03-29 10:20:46
Magneter har två poler Du har säkert sett magneter som är målade vita och röda. Det är de för att visa att magneter har två olika poler, en sydpol och en nordpol. Nordpolen på en magnet brukar vara målad röd och sydpolen på en magnet brukar vara målad vit. Självklart fungerar en magnet som inte är målad vit och röd på samma sätt. Polerna heter nordpol och sydpol för att magneters nordpol drar sig mot jordens nordpol och magneters sydpol drar sig mot jordens sydpol. Du kan inte dela på en magnet för att få en magnet med bara en sydpol eller en magnet med bara nordpol. Delar du på en magnet bildas istället två nya mindre magneter, båda med en nord- och en sydpol.
Magnetfält Runt magneter finns magnetfält. Det är magnetfältet som kan dra föremål till sig.
S
N
Du kan känna av magnetfält om du håller två magneters nord- eller sydpoler mot varandra. Magneterna stöter då ifrån varandra. Håller du en magnets sydpol mot en annan magnets nordpol kommer magneterna att dras till varandra. När magneterna dras till varandra säger vi att de attraherar varandra.
När de stöts ifrån varandra säger vi att de repellerar varandra.
Eftersom att magneter har ett magnetfält kan du känna av magnetismen trots att föremål inte rör vid varandra. Om du till exempel håller en magnet under ett bord, kan du flytta en magnet som ligger ovanpå bordet. 1. Hur kan du testa om ett föremål är magnetiskt? Vilka ämnen drar magneter till sig? 2. Varför målar vi magneter röda och vita? 3. Vad händer om du sätter två magneters lika poler mot varandra? 4. Vad händer om du sätter två magneters olika poler mot varandra?
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 59
59
2023-03-29 10:20:48
1
SAMMANFATTNING
S
H ÅL
L P L AT
• Ämnen och material har olika egenskaper. • Ledningsförmåga berättar om ett ämne eller material kan leda elektrisk ström. • Magnetism berättar om ett ämne är magnetiskt eller inte.
VIKTIGA ORD Öva på att förklara begreppen för en klasskompis. egenskap ämne ledningsförmåga
FRÅGOR 1. Efter vilka egenskaper kan vi sortera ämnen? 2. Hur kan du testa om ett föremål är magnetiskt? 3. a. Sortera de här ämnena efter om de leder ström eller ej:
vatten
metall
glas
trä
b. Sortera de här ämnena efter en annan egenskap:
tyg
60
trä
glas
plast
vatten
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 60
2023-03-29 10:20:50
Löslighet Om du blandar socker i ett glas med vatten så löser sig sockret i vattnet. När du inte längre kan se vad som är vatten och vad som är socker har sockret löst sig. Skulle du istället droppa stearin i ett vattenglas skulle du fortfarande kunna se vad som är stearin och vad som är vatten. Det beror på att stearin inte är lösligt i vatten. Ett annat ämne som inte löser sig i vatten är olja. Häller du olja i ett glas med vatten kommer oljan att lägga sig ovanpå vattnet. Vatten är ett mycket vanligt lösningsmedel. Det betyder att många ämnen kan lösas i vatten. Ämnen som är uppbyggda av molekyler som är lika vattenmolekylen löser sig lätt i vatten. När socker löser sig i vatten rör sig vattenmolekylerna in mellan sockermolekylerna. Därför kan vi inte längre se vad som är vad. Om du fortsätter att hälla socker i glaset kommer sockret till slut att lägga sig längst ner på botten. Då är lösningen mättad. Det betyder att vattnet inte klarar av att lösa mer socker.
Olja löser sig inte i vatten men det gör saft.
Många föräldrar tycker det är bra att de målarfärger deras barn använder är vattenlösliga. Varför då tror du?
Disk
med el
Att lika löser lika är en kemisk regel Det betyder att ämnen som är lika varandra, som har molekyler som är lika, kan lösa upp varandra. Ett exempel på detta är om du har fått en fläck av choklad så löser du enklast upp den med mjölk. Alla molekyler är inte lika vattenmolekylen förstås. Det finns andra 1. Hur kan du testa om ett ämnen som kan fungera som lösningsmedel. Ett exempel kan vara ämne är lösligt i vatten? nagellackborttagningsmedel. Vi brukar dela upp ämnen i fettlösliga och vattenlösliga beroende 2. Hur vet du att ämnet har löst upp sig i vattnet? på om de löser sig i fett eller vatten. Många kryddor är fettlösliga. Därför använder vi ofta grädde eller smör, som innehåller fett, i maten för 3. Vad betyder lednings förmåga? att smakerna ska komma fram. Alla lösningsmedel är mer eller mindre farliga för hälsan och miljön. 4. Vilka metaller leder ström De kan till exempel irritera våra luftrör eller vara giftiga för djur. Tänk bra? på att vara försiktig om du behöver använda sådana lösningsmedel. Släng dem inte i soporna utan lämna dem på en återvinningsDiskmedel löser sig i både vatten och station. fett. Det är därför det är så effektivt. Lösningsmedel är märkta med När du använder diskmedel löser olika farosymboler som berättar det sig i vattnet som finns i diskhon. om på vilka sätt de kan vara Diskmedlet sprider sig i vattnet och farliga. Du kan läsa mer om hjälper till att lösa fettet på exempelfarosymboler, faropiktogram, i vis tallrikar, bestick och glas. avsnittet Kemi i hemmet. Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 61
61
2023-03-29 10:20:50
AKTIVITET – undersök löslighet Uppgift: Du ska testa om olika ämnen löser sig i vatten. Du vet att ämnet har löst sig om du inte längre kan se det i vattnet.
Hypotes: Rita av tabellen här nedanför. Fyll sedan i din hypotes genom att sätta ett X under rubriken hypotes för varje ämne. Material: 5 st bägare, 5 st skedar, vatten, salt, socker, olja, karamellfärg, diskmedel, decilitermått, matsked Utförande: 1. Häll i 1 dl vatten i varje bägare. Tänk på att vattnet ska ha samma temperatur i alla bägare. 2. Häll i 1 msk av det första ämnet i en bägare och rör runt. Obs! Låt skeden vara kvar i bägaren. 3. Upprepa med resten av ämnena. Resultat: Fyll i ditt resultat i tabellen. Arbeta vidare: Ta två bägare. Häll upp kallt vatten i den ena bägaren och varmt vatten i den andra bägaren. Det ska vara lika mycket vatten i bägarna. Häll i lika mycket socker i bägarna och rör runt. I vilken bägare löser sig sockret snabbast? I bägaren med varmt vatten eller i bägaren med kallt vatten? Varför då tror du?
Ämne
Hypotes Löser sig
Resultat Löser sig inte
Löser sig
Löser sig inte
Salt Socker Olja Karamellfärg Diskmedel
62
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 62
2023-03-29 10:20:51
LÄR DIG MER OM
Lösningar och blandningar Luften, havet, marken och vi människor är blandningar av flera olika ämnen. Det finns också blandningar som är lösningar. Saft är ett exempel på en lösning. Det finns både genomskinliga och färgade lösningar.
Vad är en blandning? Om du blandar pepparkorn med salt har du skapat en blandning. Det är en blandning när du har blandat två eller flera olika ämnen med varandra. Det finns olika sorters blandningar. Det finns blandningar där du kan se de ämnen som ingår i blandningen, till exempel pepparkorn och saltkorn. Men det finns också blandningar där du inte kan se de ämnena som finns med, till exempel om du blandar socker med vatten. Sådana blandningar kallas lösningar. Ett exempel på en blandning av vätskor är olja i vatten. Om du skakar eller rör om ser du att oljan och vattnet blandas. Efter en stund separeras, delar sig, oljan och vattnet igen.
Om du smakar på vattnet känner du att det är sött. Du kan hjälpa vattnet att lösa upp sockret genom att röra om i vattnet med en sked, värma vattnet eller krossa sockret i ännu mindre delar. Om du blandar saft i vatten kan du se att vattnet tar färg och du kan även känna smak av saften. Du kan alltså både se på färgen och känna på smaken att det finns ett annat ämne där. I saftglaset kan du inte se de två olika ämnena. Vatten och saft är alltså en lösning.
En mättad lösning Om du häller i sked efter sked med socker i ett glas vatten kommer till slut en del socker att lägga sig på botten. Vattnet kan inte lösa mer socker. Vi säger att en sådan lösning är mättad. Om vattnet är varmt går det bra att lösa upp några fler skedar innan lösningen blir mättad.
Oljan lägger sig ovanpå vattnet. Olja och vatten är alltså en blandning.
Vad är en lösning? När du häller en tesked socker i ett glas vatten ser det ut som att sockret försvinner. Sockret har löst sig i vattnet och syns därför inte. Sockermolekylerna flyter nu runt mellan vattenmolekylerna.
När det inte går att lösa upp mer av ämnet har du fått en mättad lösning.
Vilka fler exempel på lösningar och blandningar kan ni komma på?
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 63
63
2023-03-29 10:20:51
LÄR DIG MER OM
Några vanliga metoder för att dela upp blandningar Du kan dela på en blandning. Då kan du använda olika metoder. Några av dem är: Sila När du har kokat pasta kan du dela på vattnet och pastan igen genom att hälla blandningen i ett durkslag. Om du har blandat grus i vatten kan du dela på gruset och vattnet genom att hälla blandningen genom en sil. Det ämne som är fast och som är större än hålen i silen eller durkslaget kommer att fångas upp. Denna metod kallas för att sila.
Filtrera En annan metod vi använder för att dela på en blandning är filtrering. När du ska filtrera en blandning häller du den genom ett filter. Ett filter är nästan som en sil. Skillnaden är att hålen, porerna, är mindre. I kemisalen kan det finnas speciella filtrerpapper som du sätter i en tratt för att filtrera en blandning. Har ni inte det kan du testa att filtrera en blandning genom ett vanligt kaffefilter.
64
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 64
2023-03-29 10:20:54
Sedimentera Om du har blandat grus och sand med vatten och låter blandningen stå ett tag så kommer gruset och sanden sjunka till botten. Detta kallas på kemispråk för sedimentering. I avloppsreningsverk används sedimentering som ett steg i reningen. Vattnet leds in i stora sedimenteringsbassänger där delar av smutsen får sjunka till botten. Därefter leds vattnet vidare. Sedimentering är inte en särskilt noggrann metod för att skilja ämnen åt. Om du använder denna metod är risken stor att en del av det ena ämnet fortfarande finns kvar i det andra.
2
3
Att dela på en blandning med hjälp av magneter Har du blandat ett ämne som är magnetiskt med ett ämne som inte är magnetiskt kan du dela på ämnena igen med hjälp av en magnet. Tänk dig att du har en burk full med gem. I burken finns både plastgem och metallgem. För att enkelt dela upp gemen kan du ”fiska upp” metallgemen med hjälp av en magnet.
5
Avdunstning Har du gjort en lösning med salt och vatten delar du enklast upp ämnena igen genom att låta lösningen avdunsta. Låter du ett glas med en lösning av vatten och salt stå kommer vattenmolekylerna avdunsta och övergå i gasform. Samtidigt kommer saltmolekylerna att ligga kvar på botten och på sidorna av glaset. Detta tar ett par dagar beroende på hur mycket vatten som finns i lösningen, hur varmt det är runt omkring och hur stor öppning glaset har. Vill du att processen ska gå snabbare kan du koka lösningen. Då blir vattnet fortare till vattenånga, gasform. Om vi vill få fram salt från havsvatten kan vi leda in stora mängder vatten i grunda utomhusbassänger. Solen hjälper till så att vattnet avdunstar och vi kan utvinna salt.
4
Du kan själv testa att skilja salt och vatten åt i en lösning med hjälp av avdunstning. Blanda lösningen och låt den stå i ett fönster. Efterhand som vattnet avdunstar kan du se att saltet finns kvar och bildar kristaller.
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 65
65
2023-03-29 10:20:57
METODER OCH ARBETSSÄTT
Om att planera undersökningar När du har fysik och kemi gör du inte bara undersökningar, du ska öva på att planera dem också. När du ska planera en undersökning är det viktigt att tänka på en del saker för att det ska gå att lita på att resultatet av undersökningen stämmer. Tänk på det här när du planerar en undersökning: 1. Formulera en fråga som du kan svara på med en undersökning. Du kan inte svara på frågan om varför himlen är blå genom att göra en undersökning. Däremot kan du med en undersökning svara på frågan om socker löser sig snabbare i varmt vatten än i kallt vatten.
Om du har bestämt dig för att röra runt ska du göra det lika länge. Det enda som inte ska vara samma är temperaturen på vattnet. Ska du jämföra just kallt och varmt vatten är det viktigt att vattnet är varmt och kallt. Du kan till exempel koka upp vattnet som ska vara varmt och kyla det som ska vara kallt med isbitar.
2. Använd dig av en jämförelse. Vill du undersöka om socker löser sig snabbare i varmt vatten kan du inte bara testa att lösa socker i varmt vatten. Du måste också lösa socker i kallt eller ljummet vatten så att du har något att jämföra med.
4. Planera hur du ska mäta samt redovisa ditt resultat. För att du ska kunna observera ett resultat är det viktigt att du i förväg bestämt vad du ska titta på. Därför behöver du planera hur du ska mäta ditt resultat. Om du ska jämföra hur snabbt socker löser sig i varmt och kallt vatten kan du mäta tiden tills sockret löst upp sig helt. Sockret har löst sig helt när du inte längre kan se det i vattnet. Det är också viktigt att du bestämmer hur ofta och vid vilken tid du ska mäta ditt resultat. Nästa steg är att bestämma hur du ska redovisa ditt resultat. En tabell kan passa bra om du ska mäta, väga eller liknande. Om du till exempel ska undersöka hur molnen ser ut kan det passa bra att fotografera eller måla. Redovisningen kan alltså se ut på olika sätt. Välj det sätt som passar din undersökning.
3. Undersök bara en sak i taget. Om du ska undersöka om socker löser sig snabbare i varmt vatten än i kallt vatten måste allt annat än vattnets temperatur vara lika. Du behöver två likadana bägare. Du ska mäta upp vattnet så att det är lika mycket vatten i bägarna. Du ska hälla i lika mycket socker i vattnet.
er ck
So
66
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 66
2023-03-29 10:20:57
5. Utvärdera en undersökning. När du är klar med din undersökning är det viktigt att du utvärderar den. Kanske måste du planera en ny undersökning för att få fram ett resultat, något kan ha gått fel, eller så har du fått nya frågor under tiden. Forskare får ofta göra om sina undersökningar flera gånger. Det kan ta lång tid att utforma en bra undersökning. När du utvärderar dina undersökningar kan du lära dig om vad du kan tänka på till nästa gång du ska planera och genomföra en undersökning.
1. Vilken eller vilka av de här tre frågorna kan du svara på med hjälp av en undersökning? a. Vad är bäst för miljön – vattenkraft eller vind kraft? b. Lyser en lampa starkare om den är kopplad till två batterier än om den är kopplade till ett batteri? c. Hörs ljud genom vatten? 2. Formulera tre egna frågeställningar inom arbetsområde Ämnens egenskaper som du vill undersöka. Du ska kunna ta reda på svaren på frågorna med hjälp av undersökningar.
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 67
67
2023-03-29 10:20:58
AKTIVITET – planera och utvärdera undersökningar 1. Planera undersökningar: a. Planera en undersökning som visar om fem olika material är magnetiska eller inte. För att testa om materialen är magnetiska gör jag såhär: För att veta att jag kan lita på resultat är det viktigt att tänka på att: b. Oliver och Senait vill undersöka hur mycket större plats is tar jämfört med vatten. De tänker sig att de ska hälla upp vatten i två burkar och markera var vattennivån är. Den ena burken ska de ställa i frysen. När vattnet stelnat ska de mäta hur långt ovanför strecket isen hamnade. De funderar på vad det är som behöver vara lika för att resultatet ska bli tillförlitligt. Hjälp dem komma på saker som ska vara lika.
2. Utvärdera undersökningar: a. Några elever vill undersöka om ketchup och citronsaft löser sig i vatten. De tar fram två glas med lika mycket vatten i. Vattnet har samma temperatur. De häller i ungefär 1 deciliter citronsaft i det ena vatten glaset och ungefär 1 matsked ketchup i det andra. De rör runt med en sked i vattenglaset de hällt ketchup i. För att kunna redovisa sitt resultat tar de ett kort på de två glasen. Det går inte att lita på denna undersökning. Vad gjorde eleverna för fel?
b. Isabel, Hodan och Adrian har genomfört en undersökning om hur snabbt vatten av dunstar. Du kan se deras resultat i tabellen. Isabel
Hodan
Adrian
Dag 1
3 dl vatten
3 dl vatten
3 dl vatten
Dag 2
2,5 dl vatten
2,7 dl vatten
3 dl vatten
Dag 3
2 dl vatten
2,2 dl vatten
2,7 dl vatten
De har fått olika resultat och kan därför inte svara på frågan. Vad kan deras skillnader i resultat bero på? Vad kan de förändra för att de ska kunna lita på resultaten? c. Två elever genomförde en undersökning för att jämföra om salt eller socker löser sig snabbast i varmt vatten. Båda två testade att lösa salt och socker i varmt vatten. Deras resultat kan du se här: Elev A
Elev B
Socker i 45° C varmt vatten
Salt i 45° C varmt vatten
Socker i 45° C varmt vatten
Salt i 45° C varmt vatten
Sockret löste upp sig efter 20 s.
Saltet löste upp sig efter 25 s.
Sockret löste inte upp sig. Det blev en mättad lösning
Saltet löste upp sig på 1 min.
När de var klara upptäckte de att de hade fått väldigt olika resultat. Vad kan skillnaderna i deras resultat bero på? Hur skulle de kunna göra istället?
68
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 68
2023-03-29 10:20:58
Surt eller basiskt Du kan också sortera ämnen efter om de är sura eller basiska. Det är ganska lätt att känna igen vad som är surt. Du känner det på smaken eller lukten. Citron, vinäger och ättika är exempel på sura ämnen. Motsatsen till surt inom kemin är inte sött utan basiskt. Det är lite svårare att känna igen vad som är basiskt. Tvättmedel, tandkräm och tvål är exempel på basiska ämnen. För att mäta hur surt eller basiskt någonting är använder vi oss av någonting som kallas för pH-värde. pH är ett värde som oftast varierar mellan 0‒14. Ämnen som har ett pH-värde som är under 7 är sura. Ämnen som har pH-värde över 7 är basiska. Ämnen som har pH-värdet 7 är neutrala. De är alltså varken sura eller basiska. Starka baser och starka syror, alltså med höga eller låga pH-värden, är frätande. Det innebär att de kan fräta hål på material. Starka baser och syror kan därför vara farliga. Ett sätt att få en syra mindre sur är att blanda den med en bas. Om du blandar en syra med en lika stark bas blir lösningen neutral. Vi säger att baser neutraliserar syror. Den här egenskapen använder vi oss ofta av. Om du till exempel druckit läsk, som ofta är sur, har du syra i munnen och på tänderna. Då kan det bildas hål. Tandkräm är basisk. Det innebär att syran i munnen och på tänderna försvinner när du borstar dem. Därför hjälper tandkräm till att skydda mot hål i tänderna.
starkt surt 0
1
Vilka andra ämnen tror ni är sura och basiska?
neutralt 2
magsaft
3
4
Coca-cola
citron
5 fil kaffe kolsyrat vatten
6
7
starkt basiskt 8
9
havsvatten rent vatten
10
11
maskindiskmedel
12
13
14
kalkvatten
MASKIN DISK
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 69
69
2023-03-29 10:20:59
Helikopterkalkning mot försurning.
Försurning 1. Vad är motsatsen till surt? 2. Vad kallas något som varken är surt eller basiskt? 3. Ge exempel på något som är surt och något som är basiskt.
Försurning är ett miljöproblem som betyder att mark och sjö blir sura. Försurning beror på utsläpp från bland annat fabriker och bilar som innehåller ämnet svavel och kväve. När svavel och kväve kommer ut i atmosfären blandar sig det med vatten i luften och vattnet blir surt. Det sura vattnet regnar ner som försurat regn. Försurning skadar till exempel djur som lever i vatten. Ett sätt att bota försurning är att kalka sjöar och mark. Kalk är ett basiskt ämne som ser ut som vitt puder. Tack vare att vi har kalkat sjöar, har vi idag mindre problem med just försurning. En annan anledning till att försurningen har minskat är att vi kommit fram till internationella regler. Reglerna bestämmer hur mycket svavel fabriker och bilar får släppa ut.
AKTIVITET – lek ”20 frågor”! Hela klassen ska jobba tillsammans. 1. En elev startar med att tänka på ett material (ni turas sedan om). 2. De andra eleverna turas om med att ställa JAoch NEJ- frågor om materialet. 3. När någon elev tror att den vet vilket materialet är får den gissa.
70
Exempel på frågor: • Leder materialet ström? • Är materialet glansigt? • Är det vanligt att kläder är gjorda av materialet? • …
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 70
2023-03-29 11:48:37
• Ämnen kan delas in i sura, basiska eller neutrala. • För att mäta hur surt eller basiskt någonting är använder vi oss av någonting som kallas för pHvärde. pH är ett värde som oftast varierar mellan 0–14.
H ÅL
• Löslighet berättar om ett ämne kan lösas i ett annat ämne.
2
S
SAMMANFATTNING
L P L AT
• Ämnen som har ett pHvärde som är under 7 är sura. Ämnen som har pHvärde över 7 är basiska. Ämnen som har pHvärdet 7 är neutrala.
VIKTIGA ORD Förklara begreppen för en klasskompis. löslighet
surt
pH
basiskt neutralt
FRÅGOR 1. Vad betyder det att ett ämne löst sig?
4. Är ämnen på bilderna här nedanför sura eller basiska?
2. Vad är en mättad lösning?
5. Vad är försurning?
3. Vad mäter vi med pH? MASKIN DISK
TANDKRÄM
Ämnens egenskaper
51108827.2.1_inlagan.indd 71
71
2023-03-29 10:21:00
Bildförteckning Omslag Terri Ayliffe/iStock 54 55_1 55_2 55_3 55_4 55_5 57_1 57_2 58_2 60_1,9 60_2 60_3,7 60_4,6 60_5 60_8 62 64_1 64_2 65_2 65_3 67 69_1 69_2 70
iStock Dan Kosmayer/Mostphotos Martin Hanner/iStock iStock Oleksandr Smushko/iStock REX/Shutterstock Editorial/TT Vladyslav Danilin/iStock Matthew Cole/Shutterstock Joel Arem/Getty Images Steve Greer/iStock iStock iStock iStock Dan Kosmayer/Mostphotos Martin Hanner/iStock iStock iStock Martyn F Chillmaid/Science Photo Library/TT Daniel Werthén Matthew Cole/Shutterstock iStock Jason Smith/iStock Kittikhun Prakrajang/iStock André Maslennikov/Azote Library
Illustratörer Jonny Hallberg: s 58_1, 59, 61, 63, 65_1 Lönegård & Co: s 69_3, 71 samt igelkottar
Bildförteckning
51108827.2.1_inlagan.indd 203
203
2023-03-30 08:03:19
FyKe
FyKe F Y S I K
K E M I
4–6
Utkik
Utkik
I Utkik lärarwebb finns förslag på lösningar av större uppgifter och kommentarer till Aktiviteterna.
F Y S I K / K E M I 4–6
Utkik Fysik/Kemi andra upplagan är framtagen till de nya kursplanerna. Texten är lättillgänglig och intresseväckande. Spännande diskussionsuppgifter och kluriga repetitionsfrågor får eleverna att tänka till, få fler perspektiv och ett djupare förståelse. Ett rikt bildmaterial ger inlevelse och bra stöd för inlärningen. I varje kapitel finns Aktiviteter där eleverna exempelvis kan arbeta praktiskt.
FyKe F Y S I K
K E M I
4–6
Karin Agardius
Utkik
Utkik-serien: • har ett upplägg anpassat till Lgr22 • har innehållsfrågor och ofta diskussionsrutor i marginalen • har flera Hållplatser med sammanfattning, viktiga begrepp och uppgifter i varje kapitel • har återkommande Aktiviteter där eleverna kan tillämpa sina kunskaper
ISBN 9789151108827
9 789151 108827
51108827.2.1_Omslag.indd Alla sidor
2023-03-08 11:09