Kjemieksperimenter for mellomtrinnet. Ellen Andersson og Nina Aalberg Skolelaboratoriet, NTNU

Transkript

1 Kjemieksperimenter for mellomtrinnet. Ellen Andersson og Nina Aalberg Skolelaboratoriet, NTNU

2 Læreplan - formål «Å arbeide både praktisk og teoretisk i laboratorier og naturen med ulike problemstillinger er nødvendig for å få erfaring med og utvikle kunnskap om naturvitenskapens metoder og tenkemåter. Dette kan bidra til utvikling av kreativitet, kritisk evne, åpenhet og aktiv deltakelse i situasjoner der naturfaglig kunnskap og ekspertise inngår. Varierte læringsmiljøer som feltarbeid i naturen, eksperimenter i laboratoriet og ekskursjoner til museer, vitensentre og bedrifter vil berike opplæringen i naturfag og gi rom for undring, nysgjerrighet og fascinasjon. Kompetanse i å forstå ulike typer naturvitenskapelige tekster, metoder og teknologiske løsninger gir et godt grunnlag for yrkesfaglige utdanninger, videre studier og livslang læring i yrke og fritid.»

3 Læreplanmål etter 7. klasse -fenomener og stoffer beskrive sentrale egenskaper ved gasser, væsker, faste stoffer og faseoverganger ved hjelp av partikkelmodellen forklare hvordan stoffer er bygd opp, og hvordan stoffer kan omdannes ved å bruke begrepene atomer og molekyler gjennomføre forsøk med kjemiske reaksjoner og forklare hva som kjennetegner disse reaksjonene

4

5 Systematisk variasjon av aktiviteter Kjemiske reaksjoner overalt Les det! Alt er lagd av kjemiske stoffer. Stoffer endres og danner nye stoffer med nye egenskaper Gjør det! Elever eksperimenterer med ulike stoffer og observerer kjemiske endringer Skriv det! Elever skriver instruksjonstekster Si det! Diskusjon av resultater

6 Sukker og svovelsyre + H 2 SO 4 Karbon, C + H 2 O (sukrose) (sterk syre) Eksoterm reaksjon (utvikler varme) Svovelsyre sterkt vanntiltrekkende

7 Fargeendringer

8 Tillaging av indikator En indikator er et stoff som skifter farge når det er i en sur eller basisk løsning, og kan fortelle oss hva som er syrer og hva som er baser. Man kan kjøpe indikatorer hos en kjemikalieforhandler eller lage den selv. Mange plantevekster med kraftig pigment skifter farge ved endret ph og er derfor fine å bruke som indikatorer.

9 Indikatorer. En ph-indikator er et kjemisk stoff som har én farge i sure løsninger og en annen farge i basiske løsninger. Mange planter inneholder et stoff som heter Anthocyanin. Stoffet finnes i rødkål, rødløk, tranebær, solbær, jordbær og hos kronbladene til enkelte blomster for eksempel hortensia og kornblomster. Dette stoffet skifter farge i sure og basiske løsninger. Derfor er det fint å bruke for å se om et stoff er surt eller basisk.

10 Rødkålindikator 1. Skjær en rødkål i skiver, og hakk den i små biter. 2. Kok opp en halv liter vann (H 2 O) i en kjele. 3. Ha rødkålen i det kokende vannet og la den trekke i fem minutter. 4. Vent noen minutter til rødkålen er blitt så avkjølt at den ikke kjennes varm å ta på. 5. Sil væsken gjennom silen over i glasset. Væsken skal ha en blå/fiolett farge. 6. Hvis du tar på lokk og setter rødkålsaften i kjøleskapet, kan den holde seg i flere dager. Og i fryseren i flere måneder.

11 Fargeeksperiment med rødkålindikator. UTSTYR. Reagensrør Rødkålindikator Pipette Vann Eddik Salmiakk Natron Sitronsyre Kaustisk soda FRAMGANGSMÅTE. 1. Hell litt eddik i det første et rør. 2. Hell litt salmiakk i det andre et rør. 3. Hell litt vann i det tredje et rør. 4. Bland natron og vann i et rør. 5. Bland kaustisk soda og vann i et rør. 6. Bland sitronsyre og vann i et rør. 7. Tilsett rødkålindikatoren i rørene og observer fargeendringer.

12 Sure og basiske stoffer. ph, er en måleenhet for surhetsgrad i vannløsninger. En nøytral løsning, rent vann, har en ph på 7. Løsninger med ph under 7 er sure, de som har ph over 7 er basiske.

13 Nøytralisering av ei syre. UTSTYR. Indikator (BTB) Plastglass Pipette Saltsyre (HCl) Natriumhydroksid (NaOH) Variasjon; hvordan går det hvis syren er sterkere eller hvis basen du bruker er sterkere. FRAMGANGSMÅTE. Mål opp 10 ml syre og hell den over i plastbegeret. Tilsett noen dråper indikator. Tilsett dråpevis av basen (natriumhydroksid) til du får fargeomslag på væsken i kolben. Hvor mye base måtte du tilsette?

14 Sure og basiske stoffer. Når en syre reagerer med en base, blir det dannet salt og vann. Vi kaller reaksjonen for nøytralisering. saltsyre + natriumhydroksid natriumklorid + vann HCl + NaOH NaCl + H 2 O syre + base salt + vann

15 Faglig forklaring HHH dissosierer i vann og danner H + -ioner (egentlig H 3 O + ) og Cl -ioner. NaOH er et fast stoff som er bygget opp av ionene Na + og OH -. H 3 O + fra HCl reagerer med OH - fra NaOH, og vi får dannet vann. Når vannet fordamper, reagerer Na + ionene med Cl - ionene og danner NaCl (vanlig salt) Dersom vannet får stå og fordampe, kommer saltet til syne som krystaller. syre + base salt + vann

16 Påvisning av kobberioner. Kobberioner får en intens blå farge sammen med ammoniakk Er det kobberioner på en kobbermynt eller andre metaller (legeringer)? UTSTYR; Skål Q-tips Kobbermynt Ammoniakkløsning Kobbersulfatløsning FREMGANGSMÅTE; Dyp en Q-tips forsiktig i kobbersulfatløsningen Drypp litt ammoniakk på den. Legg den til side og bruk den som referanse siden. Dypp en ren Q-tips i ammoniakken og gni den hardt mot kobbermynten. Hva ser du? Se om du kan påvise kobberioner i andre gjenstander. Hvordan ser mynten ut etter at du har gnidd den med ammoniakkløsningen?

17 Påvisning av nikkel. Gjør det samme som i forrige forsøk, men nå er påvisningsreagensen diemetylglyoksim. (og vi bruker en nikkeloppløsning som referanse)

18 Oppvarming av fast jod, I 2.

19 Sublimering varme NH 4 HHO 3 s CO 2 g + H 2 O g + NH 3 (g)

20 Edle og uedle metaller Spenningsrekka er et hjelpemiddel for å kunne forutsi hvilket reaksjoner mellom ulike stoffer som enten skjer spontant eller ikke. Forbindelser som står på REDUSERT form under forbindelser på OKSIDERT form vil reagere SPONTANT med hverandre. Forsøk i dag: Vi skal se på noen forbindelser der vi utforsker egenskapene fra spenningsrekka

21 Alginatkuler Vi trenger; Alginatløsning Konditorfarge Kalsiumkloridløsning Pipette Framgangsmåte; 1. Tisett farge til alginatløsningen. 2. Fyll pipetta med alginatløsning. 3. Drypp alginatløsning ned i kalsiumkloridløsningen og observer hva som skjer. 4. Som variasjon kan du stikke pipettespissen nedi kalsiumkloridløsningen og trykke ut en større mengde alginatløsning.

22 Alginat. Alginat er det stoffet som danner skjelettet i tang og tare, slik at plantene holder seg oppe. Alginat består av sukkermolekyler eller såkalte polysakkarider, og det finnes mange forskjellige varianter. Alginat brukes som fortykningsmiddel i over 1000 forskjellige matprodukter, alt fra iskrem og majones til tomatketchup og suppepulver. Det brukes også i kjæledyrfôr, legemidler og kosmetikk.

23 Sikkerhet på lab en