9789147101795 by Smakprov Media AB

Fรถrsรถk med

AndrA upplAgAn

Hans Persson โ ข Liber

Fรถrsรถk med

KEMI av Hans Persson

med teckningar av Stefan Alexandersson

Liber

ISBN 978-91-47-10179-5 © 2010 Hans Persson och Liber AB Redaktör: Inga Henriksson Formgivare: Lotta Rennéus Omslag: Stefan Alexandersson/Lotta Rennéus Tecknare: Stefan Alexandersson Manuskriptet är fackgranskat av Lars Korall. Bilderna på s. 17-19 är gjorda av elever i årskurserna 1-6 vid olika Stockholmsskolor Andra upplagan 2 Tryck: Elanders Sverige AB, Vällingby 2011

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t. ex. kommuner/ universitet. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare. Undantag Kopiering är tillåten av de sidor som är markerade Kopiering tillåten. Kopiering får dock endast ske till eleverna på den egna skolan, och kopiorna får ej på något sätt spridas utanför den egna skolans verksamhet. Liber AB, 113 98 Stockholm tfn 08-690 92 00 www.liber.se kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01 e-post: kundservice.liber@liber.se

Välkommen till Försök med kemi! Det råder en febril aktivitet i klassrummet. Det är experiment på gång. Utrustningen är den allra enklaste. En klick smör, en gaffel och ett glas vatten. Barnen är helt fascinerade av vad som händer. Att undersöka och upptäcka är spännande. Att få testa sina idéer och göra iakttagelser. Nu stiger temperaturen och smöret börjar röra på sig. Plötsligt far några flickor upp och jublar: Vi ser atomerna! VI SER ATOMERNA! Så här kan det vara. Det behöver inte vara så märkvärdigt. Bara få pröva lite grand med några enkla experiment. Nyfikenheten är väckt. Äntligen kemi!

Innehåll Allmän del Vad står det i kursplanen i kemi? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 NO-verkstan — en hjälp att nå målen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Vad varje kapitel innehåller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Utgå från elevernas förklaringar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Om experimenten i den här boken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Man behöver inte vara Marie Curie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 När gör man vilka experiment?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Exempel på en lokal arbetsplan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Olika arbetsformer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Alla göra samma experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Experiment vid stationer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Demonstrationsexperiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Hemexperiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Med OH-projektorn in i kemins magiska värld . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Förslag till lyckade OH-demonstrationer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Till föräldrarna! (kopieringsblad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Det naturvetenskapliga arbetssättet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Hypotesen – en klok gissning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Samtalet – en viktig del. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Beskrivning av arbetsgången . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Elevernas dokumentation av experimenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Säkerheten i klassrummet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Hur man värmer/kokar något i klassrummet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Materiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Praktiskt med lådor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Mer tips i NO-verkstan på www.hanper.se. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Några firmor som säljer materiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Bok- och webbtips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Experimenten 1. Allt går att sortera . . . . . . . . . . . . . 24 Översikt över experimenten. . . . . . . . . . . 24 I affären. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Kommentarer till berättelsen. . . . . . . . . . 27 Fakta om ämnen och atomer. . . . . . . . . . 28 Experiment 1 – 8 . . . . . . . . . . . . . . . 30 – 45 Fler experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Hemexperiment 1 – 2. . . . . . . . . . . 48 – 50 Kort idéhistoria om de tidigaste kemisterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Fler experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Hemexperiment 1 – 2. . . . . . . . . 112 – 114 Kort idéhistoria om lösningar och blandningar. . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4. Surt och basiskt . . . . . . . . . . . . . 117 Översikt över experimenten. . . . . . . . . . 117 Experiment i köket. . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Kommentarer till berättelsen. . . . . . . . . 120 Fakta om sura och basiska ämnen . . . . 121 Experiment 1 – 7 . . . . . . . . . . . . . 124 – 137 Fler experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Hemexperiment 1 – 2. . . . . . . . . 139 – 141 Kort idéhistoria om syror och baser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

2. Ä mnen kan finnas i tre former . . 53 Översikt över experimenten. . . . . . . . . . . 53 Stök i köket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Kommentarer till berättelsen. . . . . . . . . . 56 Fakta om ett ämnes tre tänkbara tillstånd. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Experiment 1 – 8 . . . . . . . . . . . . . . . 60 – 75 Fler experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Hemexperiment 1 – 2. . . . . . . . . . . 78 – 80 Kort idéhistoria om fasta ämnen, flytande och gaser . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5. Kemiska reaktioner . . . . . . . . . . 144 Översikt över experimenten. . . . . . . . . . 144 Kemin finns överallt. . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Kommentarer till bilden. . . . . . . . . . . . . 146 Fakta om kemiska reaktioner. . . . . . . . . 147 Experiment 1 – 9 . . . . . . . . . . . . . 150 – 167 Fler experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Hemexperiment 1 – 2. . . . . . . . . 172 – 173 Kort idéhistoria om kemiska reaktioner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

3. Löst och blandat . . . . . . . . . . . . . . . 83 Översikt över experimenten. . . . . . . . . . . 83 Ibland löser det sig! . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Kommentarer till berättelsen. . . . . . . . . . 86 Fakta om lösningar och blandningar. . . 87 Experiment 1 – 10. . . . . . . . . . . . . 90 – 109

Vad står det i kursplanen om kemi? Försök med kemi är skriven helt efter svenska förhållanden och innehållet är format efter våra nationella styrdokument. I boken finner du enkla experiment som väcker elevernas nyfikenhet, men också vardagsnära berättelser. Detta svarar mot kursplanens skrivning om Syftet med undervisningen i ämnet kemi. Naturvetenskapen har sitt ursprung i människans nyfikenhet och behov av att veta mer om sig själv och sin omvärld... Med kunskaper om materiens uppbyggnad och oförstörbarhet får människor redskap för att kunna bidra till en hållbar utveckling. För årskurserna 4-6 finns också en beskrivning av Centralt innehåll för kemiundervisningen. Denna är indelad i underrubrikerna Kemin i naturen, Kemin i vardagen och samhället, Kemin och världsbilden, Kemins metoder och arbetssätt. I den text som du finner under dessa rubriker (se www.skolverket.se) finner du alla de teman som utgör kapitlen i Försök med kemi (Allt går att sortera, Ämnen kan finnas i tre former, Löst och blandat, Surt och basiskt samt Kemiska reaktioner). Om du vill läsa mer om det som ryms under rubriken Kemin och världsbilden, så finns det fakta och berättelser i Nyfiken på naturvetenskap (Almqvist & Wiksell). Det finns också en elevbok med fakta som konkretiserar det centrala innehållet för både fysik- och kemiämnet för skolår 4–6, Boken om fysik och kemi.

NO-verkstan – en hjälp att nå målen

För att ge lärare ytterligare konkret stöd i arbetet så har jag utarbetat något som jag kallar NO-verkstan. Det är en modell som genomsyras av mångfald och möjligheter till lokal variation och den bygger på mina och andra svenska lärares väl beprövade erfarenheter. NO-verkstan är ett försök att samla, utveckla och sprida många av dessa goda didaktiska exempel/erfarenheter till andra verksamma lärare i Sverige. Själva idén med NO-verkstan kan ses som ett flöde från myndigheternas styrdokument till lokalt uppnådda mål. Komma igång Vill du veta mer om NO-verkstan går du till www. hanper.se och när du hamnat på den svenska sidan klickar du på Biologi fliken Tips och idéer. Där finner du en palett med några färgklickar. Färgen på klickarna Fysik för Fysik, Kemi, Biologi och Laborativ matematik svarar mot Kemi färgen på omslagen till motsvaNo-verkstan rande Försök med-böcker. När du klickar på dessa möter du respektive boks kapitel och via dessa kommer du bl.a. till små filmer där du kan se hur många av bokens experiment går till. Vill du bygga upp ett litet NO-förråd på skolan rymmer också NO-verkstan bilder på alla prylar du behöver för experimenten i Försök med-böckerna Lycka till!

Laborativ Ma-No

Vad varje kapitel innehåller En översikt över vilka experiment som ingår och vilka begrepp de belyser. Materiellistor över det som behövs för att genomföra experimenten. Man klarar sig långt med sådant som redan finns i skolan eller hemma i köket. En kort berättelse som visar hur två barn, Fanny och Kalle, i sin vardag möter de fenomen och begrepp som kapitlet handlar om. Det kan vara isbitar som smälter eller chokladpulver som löser sig. Berättelserna kan användas som inledning för att stimulera och väcka intresse. Du kan läsa dem högt eller kopiera dem och låta barnen läsa själva. Du kan be eleverna leta upp allt det som de tror har med kemiska fenomen att göra. Kommentarer till berättelsen. Efter varje berättelse finns en sida till läraren med kommentarer och förklaringar som hjälp. Fakta för läraren Här ges tillfälle att läsa på om den del av kemin som kapitlet handlar om och att få lite sammanhang innan ni sätter igång att experimentera. Experimentblad till eleverna. Ett tiotal experiment som bygger upp förståelsen och belyser de kemiska fenomenen från olika håll. Lärarsida till varje experimentblad. Den innehåller:

Mål vad experimentet vill visa

Tips vid genomförandet små men viktiga tips så allt går som det ska

Förväntat resultat så att du vet vad som ska hända

Förklaringar så att du kan förklara enkelt och konkret för eleverna

Vardagsexempel när vi möter dessa fenomen i vår vardag Fler experiment För dig som vill göra mer, repetera, följa upp eller ha till elevens val. Försök att göra hemma Experiment som eleverna gör hemma. På s. 14 finns ett blad till föräldrarna att kopiera. Där står några enkla tips och råd till dem hur de kan hjälpa barnen. Idéhistoria Berättar i korta drag om hur man tänkte förr om kemiska begrepp och hur kemin vuxit fram både ur vardagliga strävanden att förbättra hantverksmetoder och som en vetenskap med banbrytande djärva experiment.

Utgå från elevernas förklaringar och naturliga lust att experimentera Kemi är något som vi alla möter i vår vardag långt innan vi börjar skolan och får skolämnet kemi på schemat. Vi sorterar saker efter egenskaper, löser och blandar och vi ser saker smälta och stelna. Det handlar om fenomen och förlopp som vi stött på och funderat över redan som barn. I lek med leksaker eller kanske i köket. Vi konstruerar själva rimliga förklaringar till det vi ser och upplever. Vi bygger upp en förförståelse för naturvetenskapliga fenomen. Dessa våra egna förklaringsmodeller stämmer inte alltid överens med forskarnas och vetenskapsmännens idéer. Och det har visat sig att vi håller kvar våra djupt rotade föreställningar in i det längsta. För att lyckas rita om barnens begreppskartor så att de stämmer mer överens med naturvetenskapens tankebanor måste vi i skolan börja med att ta reda på var barnen befinner sig. Vi måste möta dem och lyssna till deras förklaringar. Undervisningen i naturvetenskap måste ge stort utrymme för barnen att formulera sina egna tankar i ord och bild eller i diskussioner med kamraterna. Först när du som lärare hittar det orimliga i barnens förklaringar kan du utmana deras tankar med frågor och experiment som kan leda till att de ritar om sina kartor. Vänta inte för länge med att introducera kemiexperimenten och de naturvetenskapliga begreppen. De egna förklaringarna rotar sig allt djupare och blir svårare att ändra ju äldre barnen blir. Det är lättare att lära och att förändra sina egna förklaringsmodeller om man själv får pröva, se, känna, smaka, lukta – och ha roligt! Genom att göra arbetet lustfyllt skapar vi en positiv syn på de naturvetenskapliga ämnena hos både elever, föräldrar och andra lärare. ”Jag känner mig som en så populär lärare!” sa en lärare på en fortbildningskurs i kemi. Hon hade prövat lite enkla naturvetenskapliga experiment i klassen och barnens lust och glädje var enorm. Sådant smittar dessutom av sig även till den övriga undervisningen.

Om experimenten i den här boken Kärnan i Försök med kemi är experimenten. Helheten i boken sitter dels i vardagsanknytningen men också i de kedjor av begrepp där experimenten är länkar. Den första sidan i varje kapitel visar hur delarna sitter i helheten. Samma begrepp kan belysas av flera experiment. Det är bra att göra några olika experiment om samma sak och belysa från olika håll, eftersom barn har svårt att släppa den förklaringsmodell som de själva skapat och som kan göra det svårt att komma vidare. Varje experiment är en länk i en kedja som steg för steg bygger upp meningsfulla helheter av grundläggande naturvetenskapliga begrepp.

Man behöver inte vara Marie Curie Experimenten är enkla, men roliga och tydliga. Många är formulerade som problem. Det är som små undersökningar där eleverna är aktiva och får en chans att tänka och formulera sig i ord och bild. Ni kan göra experimenten i ett vanligt klassrum och den utrustning ni behöver är mycket enkel och billig. Det mesta är sådant som finns på skolan eller går att handla i en livsmedelsbutik. Där det behövs mer traditionell ”kemiutrustning” hittar man lätt de artiklarna hos något av företagen som anges på s. 22. Materielförteckningar finns även som pdf på www.hanper.se och www.liber.se. Till en del experiment behöver ni tillgång till en värmekälla och/eller ett frysfack. På lärarsidan hittar du allt du behöver veta för att experimentet ska fungera. Det kan handla om materieltips eller förtydliganden om hur man ska göra. Ett gott råd är dock: Testa alltid experimentet själv först. När du själv har sett vad som ska hända kan du lättare peka på och göra eleverna uppmärksamma på detaljer som kanske inte är så uppenbara. Det är viktigt att du läser igenom lärarsidornas förklaringar. För att få en överblick kan det vara bra att läsa igenom förklaringarna på flera av lärarsidorna i ett svep.

När gör man vilka experiment? De olika kapitlen/experimenten är inte årskursbunda eller på förhand inplacerade i övergripande teman. Experimenten är i första hand tänkta för barn i 7-12 årsåldern, men tidpunkten för när det kan anses lämpligt att göra ett visst experiment/moment beror mycket på barnets mognad och tidigare kunskaper. De experiment som kommer i början av ett kapitel är lättast. Man kan alltså göra de första experimenten i varje kapitel ganska tidigt och man behöver inte göra klart ett kapitel innan man börjar med nästa. Kapitlen 1 – 3 (sorteringar, ämnens tre former, lösningar och blandningar) är bra att ta i just den ordningen. Annars behöver man inte följa den inbördes ordningen mellan kapitlen. Men en del begrepp som introduceras i ett tidigt kapitel behövs för att förstå ett senare.

Kapitel 1 Allt går att sortera Kan komma mycket tidigt men också återkomma.

Kapitel 2 Ämnen kan finnas i tre former Har många grundläggande begrepp som behöver introduceras tidigt men också repeteras.

Kapitel 3 Löst och blandat Här behöver man begrepp från kapitel 2 för att helt förstå.

Kapitel 4 Surt och basiskt Här behöver man begrepp från både kapitel 2 och 3.

Kapitel 5 Kemiska reaktioner Även här används begrepp från kapitel 2 och 3. Enligt kursplanen för grundskolan har varje skola frihet att nå målen på det sätt man tycker är lämpligast. Kursplanerna anger inte arbetssätt, organisation eller metoder. Tittar man på hur olika skolor har utformat lokala arbetsplaner och kursplaner finner man stora olikheter. Eftersom denna bok försöker bena ut kemins del i helheten kan följande tablå vara användbar.

Så här kan progressionen i kemimomenten se ut i en lokal kursplan: Kemimoment

Exempel där andra ämnen ansluter

År 1

Sorteringar Materia

Växter och djur (Bi) Luft och tryck (Fy)

År 2

Ämnens olika faser/former Vattnets former

Vattnets kretslopp (Bi, Ge)

År 3

Lösningar Något vardagsanknutet tema, t.ex. köks-kemi eller tvätt-kemi

Människokroppen (Bi) Kost och hygien (Bi) Värme (Fy)

År 4

Repetition av grundläggande Vad växten behöver (Bi) begrepp (materia) Mer kretslopp (Bi) Mer om Faser/former och Lösningar Människokroppen (Bi)

År 5

Surt och basiskt Farliga och ofarliga kemikalier hemma, märkning Enkla kemiska reaktioner

Försurning i naturen (Bi, Ge) Kretslopp (Bi)

År 6

Mer kemiska reaktioner, t.ex. som tema Livsmedel Eld, eldsläckare

Mer om födan och förbränning (Bi)

1. Allt går att sortera Här får du en snabböversikt över kapitlets experiment och vad de belyser. Experiment 1. Hur ser den ut inuti?

Mål För att få förståelse för det naturvetenskapliga arbetssättet

2. Vad är det gjort av?

Att upptäcka mångfalden av material i klassrum met Att beskriva olika material efter deras egenskaper och fundera över deras ursprung

3. Burkar med olika saker

Att kunna sortera ämnen efter egenskaper

4. Fruktsallad

Att kunna beskriva, jämföra, sortera och ordna ämnen efter egenskaper

5. Sortera i en burk

Att undersöka olika sakers egenskaper Att kunna något om varför olika ämnen flyter eller sjunker Att känna till att man kan använda det som en sorteringsmetod

6. Modellera och vatten

Att undersöka olika sakers egenskaper Att undersöka varför saker flyter eller sjunker

7. Kriminalgåtan

Att lösa ett problem med hjälp av en kemisk metod Att bekanta sig med ett sätt att sortera färgämnen

8. Oregano och vatten

Att undersöka olika egenskaper hos vatten och en vardagskemikalie (disk- och tvättmedel)

Flera experiment 1. Sortera knappar 2. Potatis i vatten 3. Sortera med magnet 4. Sortera med batteri (eller kyckling) Hemexperiment 1. Flyter eller sjunker? 2. Vad händer med tråden?

Allt går att sortera

I affären Kalle och Fanny är på besök hos pappa som jobbar i den stora Konsumbutiken. Idag när det är helgdag har affären stängt tidigt. Pappa sitter på kontoret och räknar och det dröjer minst en halvtimme innan han är färdig för dagen. Alla andra som jobbar i affären har gått hem. Det är tomt och ödsligt. – Härligt, tycker både Fanny och Kalle. De strosar runt på lagret en stund. Där finns hyllor överallt, med långa rader av varor prydligt sorterade. Sockerpåsar för sig, sardinburkar för sig, tvättmedelspaket i stora travar för sig. Och i en hörna står tomma pappkartonger, glasflaskor, Petflaskor och aluminiumburkar sorterade i väntan på återvinning.

– Så här skulle du ha det i ditt rum, Kalle, säger Fanny och pekar på de välordnade hyllorna. Kalle tänker på hur det ser ut i hans rum och försöker förstå vad Fanny menar. – Jag har ju städat, säger han buttert. – Var det för ett år sen eller? retas Fanny. Du kanske tycker att det ska vara som i universum, där allt strävar mot oordning. – Ja, det passar mig. Om det ändå blir oordning i hela universum, varför ska jag hålla på och städa ihjäl mig då?

Allt går att sortera

7. Kriminalgåtan Du behöver: vitt kaffefilter glas eller glasburkar vatten några olika, svarta tuschpennor (vattenlösliga) häftapparat filterpapper med brottslingens namnteckning

1. Klipp remsor av ett kaffefilter så här: 2. Klipp av ena benet av remsorna på hälften och häfta ihop. 3. Gör prickar (så här stora ungefär på pappersremsorna.

•)

4. Häng remsorna i de olika pennorna över ett glas med lite vatten i. Färgpricken får inte hamna under vattenytan. 5. Vad ser du? Vad är det som händer? Rita av och beskriv. 6. Kan du lista ut vem som var den skyldige? Kopiering tillåten Försök med kemi © Hans Persson och Liber AB

Allt går att sortera • lÄrarsida

7. Kriminalgåtan Mål: Att lösa ett problem med hjälp av en kemisk metod Att bekanta sig med ett sätt att sortera färgämnen Tips vid genomförandet: Använd svarta vattenlösliga tuschpennor av olika kvalitet. De billigaste lämnar snabbast resultat eftersom de är mest lättlösliga i vatten. Skriv i hemlighet på ett filterpapper brottslingens namnteckning med en av de tuschpennor som eleven eller elevgruppen använder till sitt experiment och ge namnteckningen till dem! Denna undersökning kan för övrigt även göras i samband med avsnittet om lösningar och blandningar. När man testar vidare kan man låta eleverna fritt undersöka olika pennor, pappersupphängningar o.s.v. Förväntat resultat: Vattnet sugs sakta upp i papperet och tar med sig den vattenlösliga färgen. Man ser hur olika färger glider isär och ur det svarta framträder blått, grönt, gult, lila beroende på vilken penna man ritat pricken med. Varje penna har sitt eget speciella färgmönster eller ”fingeravtryck”. Det färgmönster som framträder jämförs med de färger man får om man gör en remsa av kaffefiltret där förfalskaren hade ”tjuvtränat”. Förklaring: Vatten H2O består av små, små molekyler. Dessa molekyler vill hålla ihop. Det är det som gör att du kan få en knappnål att flyta i vatten eller att insekter kan springa omkring på vattenytan. Den egenskapen hos vatten kallas ytspänning. Vattenmolekylerna kan också dras till andra ämnen. När vi doppar ned ett filterpapper i vatten kommer vattenmolekylerna att dras till väggarna i de hålrum som finns inne i papperet (mikroskopiskt smått). Om hålrummen är riktigt tunna kan vattnet klättra mycket högt på väggarna där inne! Tänk på hur höga världens högsta träd är. Det är så vattentransporten inne i dem och alla andra växter går till. Kapillärkraft kallas det. De tunnaste blodkärlen, t.ex. de som syns i ögonen, transporterar blod på detta sätt. Den svarta pennans färg är en mix av regnbågens alla färger. Att de olika färgerna i den svarta pennan glider isär beror på att de attraheras olika av cellulosamolekylerna i papperet. Denna metod för sortering av färgämnen kallas papperskromatografi. Den används bland annat vid undersökningar av växters färgämnen som är mycket komplicerade färgblandningar. Det kan man se på hösten när lövens gröna färg glider isär. Ljuset från en lampa eller solen är en blandning av ljus med olika färg. Det ser man när solens ljus delar upp sig i en regnbåge. Vad som händer när man ritar med en röd penna är att endast det röda ljuset studsar (reflekteras) till ögat. Blå penna reflekterar blått ljus o.s.v. Målar du med alla färgpennorna samtidigt kommer inget ljus att studsa tillbaka till ögat. Inget ljus = svart.

Löst och blandat

5. Salt i vatten Du behöver: salt två glas en sked vatten en pensel svart papper 1. Kan man lösa hur mycket salt som helst i ett glas med vatten? Vad tror du? 2. Pröva! Häll upp ett glas vatten. Häll i en sked salt i taget i vattnet. Rör om tills allt saltet är löst, innan du häller i nästa. 3. Vad blev ditt resultat? 4. När du har gjort färdigt testet: Häll över det översta av vattnet till det andra glaset. Låt det stå en stund tills det är alldeles genomskinligt. 5. Doppa penseln i det vattnet och skriv sedan något med stora bokstäver på det svarta papperet. Vad händer när papperet torkar? Förklara och rita och berätta.

Löst och blandat • lÄrarsida

5. Salt i vatten Mål: Att undersöka om det går att lösa hur mycket som helst av ett ämne i vatten Att undersöka vad som händer när en saltlösning avdunstar Tips vid genomförandet: Använd vanligt koksalt. (Häll inte bort de färdiga lösningarna. De kan komma till användning i andra experiment, se nedan.) Måla flödigt med stor pensel på stora svarta papper. För att få riktigt bra resultat är det viktigt att saltlösningen är helt mättad. Vill ni att det ska torka fort är det bra att ha en hårfön till hands. Titta gärna med lupp på kristallerna. Låt barnen rita av dem.

Förväntat resultat: Det går att lösa ungefär fyra teskedar (36 g) salt i 1 dl vatten. Sen kommer, hur mycket man än rör, ytterligare salt så småningom att sjunka till botten av glaset. Lösningen är mättad. När man målar med penseln blir papperet först bara blött i största allmänhet. Man ser inte saltet. Men när vattnet avdunstat ser man det man skrev i form av vackra frostiga bokstäver. Vill man ha riktigt mustiga bokstäver kan man måla flera gånger. Ni kan göra fina julkort av detta. Måla med saltlösningen på svart papper. Förklaring: Det går inte att lösa hur mycket salt som helst i vattnet. Vattnets molekyler bildar som ett nät där de joner som bygger upp saltkristallerna kan kilas in i hålen. När nätet är fullt kan inte mer salt lösa sig. Om man värmer vattnet går det att lösa mer salt. När man skriver med saltlösningen kommer vattnet så småningom att avdunsta från lösningen, d.v.s. övergå från flytande form till gasform (vattenånga). Då blir bara saltet kvar på papperet. Flera salta fakta: Saltet är alltså uppbyggt av elektriskt laddade joner. De hålls samman av elektriska krafter. De sitter ihop så här: Regelbundet bundna till varandra bildar de kristaller. När saltet löses i vatten blir de fria från varandra. När vattnet har avdunstat kan man se att kristallerna är kubiska. Atomerna eller jonerna går ju inte att se, men kristallernas utseende skvallrar tydligt om hur de allra minsta delarna sitter ihop. Flera idéer: Låt glaset med saltlösningen stå i fönstret. Vad händer? Efter några dagar när vattnet dunstat täcks hela glasets insida och faktiskt en del av utsidan av ett tjockt lager ”frost”. (Varför saltet klättrar uppför glasets väggar och kryper över kanten har till och med kemister svårt att göra begripligt.) Vardagsexempel: Havet är salt. När man badat i saltvatten och sedan soltorkar kan man se saltet på huden. När man framställer salt stänger man in havsvatten i stora bassänger och låter solen lysa. Saltet blir kvar på bassängbottnen som ett vitt lager. Tårar är en saltlösning. Vi badar i saltvatten redan som foster. Fostervattnet har samma salthalt som det urhav som en gång fanns på jorden. (Mer om salt, se s. 115.) 99

Kemiska reaktioner

7. Rost-test Du behöver: spikar av järn fyra glasburkar kokt vatten okokt vatten olja 1. Gör i ordning burkar på följande sätt.

2. Lägg i spikar i burkarna. I den ena av burkarna med okokt vatten ska spiken vara inoljad.

3. Vad tror du kommer att hända med spikarna efter ungefär en vecka? Fundera! 4. Låt spikarna ligga i burkarna och studera resultatet. Titta på dem lite då och då. Anteckna vad du ser. 5. Sammanfatta resultatet. Blev det som du trodde?

162

Kemiska reaktioner • lÄrarsida

7. Rost-test Mål: Att utföra ett test som visar varför saker av järn rostar Tips vid genomförandet: I stället för att följa elevbladets förslag kan du låta eleverna fundera ut vad som ska vara i burkarna. Ställ frågan ”vad behövs för att en spik ska rosta” och gör testet utifrån detta. Då kommer det säkert att dyka upp förslag som leder till fler burkar än dem jag föreslagit, t.ex. en burk med luft (med och utan lock), en burk med salt vatten. Någon vill kanske testa en rostskyddad, s.k. galvaniserad spik. Låt experimentet pågå ungefär en vecka. Förväntat resultat: Spiken rostar inte i burken med kokt vatten och lock. Den rostar snabbt i det okokta vattnet och mera sakta i burken med kokt vatten utan lock. Har man oljat noga skyddar oljan mot rostangrepp. Salt i vattnet skyndar på rostandet. Förklaring: Rost är ett exempel på en kemisk förening. Det sker en kemisk reaktion i burkarna där järnet i spiken reagerar med syre. När man eldar stålull i luft (exp 2) får vi en liknande reaktion mellan järn och syre, men mycket hastigare. Resultatet då blir en kemisk förening som kallas järnoxid. Även rost är järnoxid, av en sort som innehåller vatten och är porös. Det måste finnas syre (atomer) i vattnet för att spiken ska rosta. Om vi kokar vattnet kommer det syre som finns löst i vattnet att drivas bort. För att det inte ska lösa sig nytt syre i vattnet måste vi lägga på ett lock på burken, om spiken inte ska rosta. Att rost är porös leder till att det hela tiden kan komma in mer vatten och syre till själva spiken så att den blir genomrostad. Fler experiment: se s. 168. Rost i vardagen: Järn är ett av planeten jordens vanligaste ämnen. Inte mindre än 35 % av jordens inre består av järn. Även i jordskorpan finns det gott om järn (ca 6%). Det är mödosamt och dyrbart att bryta, smälta och förädla järnet. Men järn är ett mycket användbart material som vi bygger broar, bilar och Eiffeltorn av. Men vad händer? Jo, järnet rostar. Och det kostar. Själva rostningen går av sig själv, utan att vi behöver bidra med energi, men det kostar samhället miljarder varje år att byta ut rostiga delar i maskiner och byggnadsverk. Och allt detta för att atomerna vill tillbaka till det tillstånd som de var i när vi bröt dem i gruvan. För att hindra rostangrepp bör man alltså se till att vatten och syre inte kommer åt järnet. Man kan olja in eller måla med skyddande färg.

163

Försök med

KEMI Kemi kan göras enkelt och vardagsnära!

FÖrSÖK MEd KEMI är en bok med det mesta som läraren behöver för den första kemiundervisningen för elever i åldrarna 7-12 år. Boken är fylld av enkla experiment som hjälper eleverna att nå de kunskaper som kursplanen föreskriver. Allting går att göra i klassrummet med enkel utrustning. Här får eleverna arbeta med • sorteringar av olika ämnen och material • att ämnen kan förekomma i fast form, flytande och i gasform • lösningar och blandningar • sura och basiska ämnen • enkla kemiska reaktioner • varje kapitel går från det allra enklaste till det lite svårare

I FÖrSÖK MEd KEMI finns mängder av arbetsblad för kopiering, och här finns bilder och berättelser med kemin insatt i vardagen.

Författaren, Hans Persson, är lärare med lång erfarenhet av att undervisa både yngre och lite äldre barn. Han är också verksam som utbildare och fortbildare av lärare. Hans Persson har även skrivit böckerna Försök med Fysik, Försök med Biologi, Försök med Matematik, Försök med NO 1-3, nyfiken på naturvetenskap samt Boken om Fysik och Kemi.

Best.nr 47-10179-5

Tryck.nr 47-10179-5-01