Saltet isløft Rapport 3, Naturfag del 1 Våren Av: Magne Andreassen og Therese Størkersen GLU C

Transkript

1 Saltet isløft Rapport 3, Naturfag del 1 Våren 2012 GLU C

2 Innholdsfortegnelse 1 Innledning 3 2 Teori 3 3 Materiell og metode Utstyr Framgangsmåte 4 4 Resultater 5 5 Drøfting Naturvitenskapelig drøfting Naturfagdidaktisk drøfting 6 6 Konklusjon 6 7 Kildeliste 7 2

3 1 Innledning Denne aktiviteten vil vi se hva som skjer når salt blir drysset på en isbit med en snor over seg. Formålet med denne oppgaven er å vite forskjellen på endoterme reaksjoner og endoterme prosesser. Ut fra dette skal elevene kunne forklare hva som skjer i aktiviteten saltet isløft. Fikk inspirasjon til å gjennomføre denne aktiviteten gjennom undervisning på Universitetet i Nordland med Christian Dalen Denne aktiviteten kan knyttes til fenomener og stoffer som elevene skal kunne etter 7.trinn gjennomføre forsøk med kjemiske reaksjoner og forklare hva som kjennetegner disse reaksjonene (Utdanningsdirektoratet, udatert) 2 Teori I kjemi er det to ulike hovedtyper av kjemiske reaksjoner. Den ene er en endoterm reaksjon. Dette er en reaksjon som trenger varmeenergi for å kunne reagere. Her må det tilføres en form for varmeenergi til utgangsstoffet for at en reaksjon skal skje. Et eksempel på en endoterm reaksjon er fotosyntesen. Denne reaksjonen bare kan skje i organismer med kloroplaster, som grønne planter, som grønne planter og blågrønne alger, og den skjer bare i sollys (Hannisdal, M og Ringnes, V. 2011:127). Mange oppløsningsreaksjoner mellom salt og vann er endoterme, men det er ikke en kjemisk reaksjon siden de sterke bindingene mellom ionene i saltet brytes i oppløsningen, derfor dannes det ingen nye sterke bindinger og det oppstår ikke noe nytt stoff. Når det er en endoterm reaksjon blir det bli dannet et nytt stoff. Et eksempel på en endoterm prosess er en kuldeblanding til sportsbruk. Posen inneholder salt og en pose med vann. Når posen med vann slås i stykker og blandes med saltet vil det reagere når det kommer i kontakt med varmeenergi fra kroppen. Det er derfor området på kroppen denne posen blir holdt i mot blir nedkjølt. En annen kjemisk reaksjon er den eksoterme reaksjonen som frigir energi. Den energien som frigjøres kan være så liten at vi ikke merker den, mens andre ganger merker man energien i 3

4 form av varme, lys og/eller lys (Hannisdal, M og Ringnes, V, 2011). Et eksempel på en eksoterm reaksjon er et stearinlys som brenner. Selv om vi må tilføre energi i forma av en brennende fyrstikk, er det en eksoterm reaksjon når lyset er tent og reaksjonen går av seg selv. Noen andre eksempler på eksoterme reaksjoner er celleånding og andre forbrenningsreaksjoner (Hannisdal, M og Ringnes, V, 2011). 3 Materiell og metode 3.1 Utstyr Til dette forsøket er det nødvendig med: Isbit Skål med vann Salt Bomullstråd Dette utstyret er ikke kostbart eller vanskelig å skaffe. 3.2 Framgangsmåte Fyller skålen med vann og legger isbiten oppi vannet (se bilde 2) Legger så enden av bomullstråden oppå isbiten (se bilde 1). Bilde 1 Nødvendig utstyr til aktivitet. Foto: Therese Størkersen Bilde 2 Viser tråden over isbiten. Foto: Therese Størkersen 4

5 Strør litt salt over isbiten og tråden. Vent i omtrent 1 minutt. Prøv så å løfte isbiten ved bruk av tråden. Denne aktiviteten er ikke gjennomført med elever. Om den skal gjennomføres med elever kan de arbeide i grupper på 2-3 stykker. Siden dette er en aktivitet med lite risiko kan det gjennomføres med hele klassen om man har nok utstyr til grupper. Bilde 3 Løfter isbiten ved hjelp av en tråd. Foto: Therese Størkersen. 4 Resultater Resultatet til denne aktiviteten var at tråden frøs fast på isbiten og jeg kunne løfte isbiten ved hjelp av tråden (se bilde 3). 5 Drøfting 5.1 Naturvitenskapelig drøfting Som skrevet i teorien er det forventet at når en har saltet på den våte isbiten vil en del av saltet løses i vannet på den. Denne prosessen krever varme og er derfor endoterm. Prosessen tar varmen fra vannlaget på isbiten som videre fryser til is. I vårt forsøk brukte vi en polyestertråd, vi måtte dermed la tråden ligge litt lengre. I et forsøk med elever kan det dermed være gunstig å bruke en bomulltråd. Da forsøket ikke har svært mange alternative muligheter i forhold til gjennomføring er det vanskelig å kommentere annet enn type tråd med tanke på og gjennomføre forsøket annerledes. 5

6 5.2 Naturfagdidaktisk drøfting Meningen med forsøket var at elevene skulle kunne se en endoterm prosess med egne øyne. Målet ved forsøket er at elevene skal kunne forklare hva en endoterm prosess er, og videre vite forskjellen på en endoterm reaksjon og en endoterm prosess. Da dette med vannets stadier er kjent for elevene med tanke på frysepunkt og endring i vannets egenskaper ved forskjellig temperatur, egner dette forsøket seg godt. Elevene vet at om tråden skal sette seg fast i isbiten må den fryse fast. Elevene kan videre følge instruksene til forsøket å se med egne øyne at tråden har festet seg til isbiten når de løfter den opp. Her kan læreren videre etter en eventuell gjennomgang av teorier fra elevene, avsløre at det er ved hjelp av en endoterm prosess. Resultatene vi fikk i forsøket samsvarte med teorien og tråden frøs fast i isbiten. Forsøket er videre svært raskt å gjennomføre. Det krever heller ingen tilgang på spesialrom, og egner seg dermed godt som et supplement til en teoretisk undervisning om kjemiske prosesser og reaksjoner. Læreren kan ha med seg utstyret som trengs til forsøket, og videre starte med teoriundervisning. Elevene kan da motiveres av undringen av hva læreren skal bruke utstyret til. Praktisk arbeid skaper undring og interesse. Dette kan videre fører til motivasjon for læring (van Marion og Strømme, 2008). Forsøket egner seg godt for og la elevene gjennomføre en hypotese i forkant av forsøket. Om elevene står på bar bakke i forhold til teoretisk undervisning eller har hatt teoretisk undervisning, vil dette føre til forskjellige hypoteser. I begge tilfellene får elevene trening i å skrive hypoteser, og bruke de kunnskapene de har (enten egne eller tilegnede kunnskaper gjennom undervisning) til og komme med en hypotese om hva vil skje når en har salt i vannet. 6 Konklusjon Som skrevet i den naturfagsdidaktiske drøftningen egner forsøket seg som et supplement til teoretisk undervisning i kjemiske prosesser og reaksjoner. Dette på grunn av at forsøket er svært enkelt å gjennomføre og gir et raskt visuelt resultat for elevene. Til videre undervisning i skolen mener vi forsøket egner seg godt i etterkant ev en litt mer teoretisk undervisning. Dette med å fange elevens oppmerksomhet ved å ha med seg litt utstyr kan være nyttig i 6

7 forhold til motivasjon hos elevene under den teoretiske undervisningen. Da naturfag er et praktisk fag bør elevene få gjennomføre praktiske egnede aktiviteter til aktuell teori, noe som videre er et argument for forsøket. 7 Kildeliste Hannisdal, Merete og Rignes, Vivi. Kjemi for lærer ( 2011). Gyldendal akademisk Utdanningsdirektoratet (udatert): Kompetansemål etter 7.trinn. Hentet 15.april 2012 fra =2508 van Marion, Peter og Strømme, Alex. Biologididaktikk (2008). Høyskoleforlaget 7