Kemi med vita pulver

 I temat arbetar eleverna med begreppen hypotes, iaktta, dokumentera, lösning, blandning, filtrering, avdunstning, kemiska reaktioner och pH värde. Eleverna kommer att genom sex olika laborationer lära sig om grundläggande kemiska fenomen och begrepp.

Målgrupp och tid

  • Årskurs 4-6.
  • Heldagsaktivitet
  • 10 - 15 par
  • Det är bra om klassen har arbetat med Blandningar och lösningar, eller har liknande erfarenheter av att laborera.

Temat i korthet

I det här temat får eleverna med hjälp av en serie enkla experiment lära sig hur olika ämnen kan undersökas. Eleverna redovisar sina resultat i text och tabellform.

Viktiga ord och begrepp: blandning, lösning, homogen, heterogen, rättvisa försök, hypotes, filtrering, kemisk reaktion och pH värde.

Försök att använda ENaT-dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete.

Kopplingar till Lgr 22

Exempel på hur ENaT:s programpunkter är kopplade till Lgr-22.

Allt arbete med ENaTs teman har många kreativa inslag som styrker elevernas växande och stödjer därmed delar av läroplanens intentioner i kap 1. Skolans värdegrund och uppdrag.

Text från sida åtta i läroplanen:

  • ” Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt vilja till att pröva egna idéer och lösa problem. Eleverna ska få möjlighet att ta initiativ och ansvar samt utveckla sin förmåga att arbeta såväl självständigt som tillsammans med andra. Skolan ska därigenom bidra till att eleverna utvecklar ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap.”

Arbete med temat ger eleverna förutsättning att utveckla:

  • Använda kunskaper för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö, samhälle, hälsa, naturbruk och ekologisk hållbarhet.
  • Genomföra systematiska undersökningar
  • Använda begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara samband i människokroppen, naturen och samhället

Centralt innehåll åk 4-6 

Kemin i naturen, i samhället och i människokroppen

Materiens uppbyggnad visualiserad med hjälp av enkla partikelmodeller.

Indelning av ämnen och material utifrån egenskaperna löslighet, lednings­förmåga, surt eller basiskt.

Systematiska undersökningar och granskning av information

Observationer och experiment med såväl analoga som digitala verktyg. Plane­ring, utförande, värdering av resultat samt dokumentation med ord, bilder och tabeller.

Några upptäckter inom kemiområdet och deras betydelse för människans lev­nads­villkor och syn på naturen.

Förarbete

I klassrummet

Förberedelse för läraren att göra eller plocka fram:

  • Ett bord framför tavlan att göra demonstrationer på.
  • Ett bord att plocka upp material på.
  • Tillgång till vatten i klassrummet.
  • Förbereda gruppindelning av klassen. Helst två i varje grupp, dock max 15 grupper. Varje grupp har en egen arbetsplats.
  • Skriv ut ett dokumentationsprotokoll till varje elev.  Dokumentationsprotokoll
  • Övrigt material tar ENaT med sig.

Förslag till lektioner som genomförs före eller efter ENaTs besök

Lektion 1

Efter det gör ni två experiment som handlar om blandningar och lösningar.

  1. Olja i vatten, hur ser en emulsion ut?
  2. Sockers löslighet i vatten,  påverkars den av temperaturen på vattent?

Lektion 2

Se filmen Blandningar och lösningar 4 min från serien EduFlix. 

Efter gör ni experiment med separationsmetoder.

  1. Visa en skål där kulor, spikar, salt och vatten är blandat.
  2. EPA (Eget tänkande, par, alla tillsammans) Utgå från de olika metoderna i filmen. Hur kan vi separera de olika sakerna från varandra?
  3. Låt eleverna testa.

Lektionsförberedelse (ENaT)

Experiment

Kemi med vit pulver kräver viss förberedelse i klassrummet innan lektionsstart. Under dagen är planen att eleverna ska göra 6 st experiment i progression.

Förberedelse i klassrummet innan:

  1. Värm vatten och lägg i torkad rödkål. Det går åt ca 2 dl vatten och fem strån rödkål. Låt stå och dra i ett par timmar.
  2. Fyll på med kemikalier i kemikalie burkarna. (Tanken är flera grupper delar på en godislåda med 5 olika kemikalie burkar)
  3. Fyll på med vatten i vattenburkarna. (Varje grupp har en egen om inte får några grupper dela som sitter nära.
  4. Fyll på med ättikslösning och färdig rödkålsaft i pipettflaskorna.
  5. Förbered diskstation.
  6. Titta igenom materialet så att allt finns.
  7. Läs igenom slutklämmen/facit. Vilka uppdrag förväntas ha vilka resultat.

Material till respektive experiment.

  1. Utseende på ämnena -Undersökningsbricka, kemikalier, förstoringsglas,glasögon Instruktion1
  2. Ämnena och lite vatten - Behåll allt från 1. Dela ut pipett och vatten och Instruktion2
  3. Löslighet i vatten -Ren undersökningsmall, 5 provrör, vatten kemikalier, Instruktion3
  4. Filtrering - Lösningar från “3”. Petriskål och kaffefilter, Instruktion4
  5. Kemisk reaktion -Undersökningsbricka, kemikalier, ättika Instruktion5
  6. pH värde -Undersökningsbricka, kemikalier, rödkål Instruktion6. Övning pH

Temadagen

Introduktion

Presentation av ENaT. Dagen kommer att handla om Kemi och några av kemins grundläggande begrepp. Uppdraget är att under dagen genomföra 6 olika laborationer med 5 olika okända ämnen och försöka komma på vilka ämnena är. De sex olika laborationerna handlar om:

  1. Utseende på ämnena -Iakttagelseförmåga
  2. Ämnena och lite vatten -Systematiska undersökning
  3. Löslighet i vatten -Homogen eller heterogen lösning
  4. Filtrering -Separationsmetoder
  5. Kemisk reaktion
  6. pH värde

Säkerhet och systematisk arbete

De fem olika ämnena finns ofta i ett hushåll. Trots det är det viktigt att ämnena inte kommer i kontakt med ögon eller ansikte. Det är viktigt att arbeta säkert och systematiskt, det vill säga att bara arbeta efter de instruktioner ni får. Dagens arbete är undervisning och vid dagens slut kommer alla att vara bättre på att genomföra laborationer och att redovisa och använda sina dokumentationer. Alla kommer att vara på god väg att bli kemister.

Begrepp

Viktiga begrepp under dagen. Skriv dem på tavlan och prata lite kort om varje

  • ämne
  • blandning
  • lösning
  • homogen blandning
  • heterogen blandning
  • separation
  • systematisk undersökning
  • iaktta
  • dokumentera
  • pH-värde
  • kemisk reaktion

Begreppsförklaring

Ämne

Det finns många olika ämnen runt omkring oss. Ämnen kan vara grundämnen eller ingå i kemiska föreningar. Grundämnen är till exempel guld, syre och kol. De flesta ämnena ingår i föreningar det vill säga att de sitter ihop med varandra tex H2O, CO2

Blandning och lösning

En lösning är ofta ett fast ämne som blandats med ett flytande ämne och delat upp sig i så små delar att de inte längre går att se. Det kan vara till exempel salt i vatten. En lösning är en homogen blandningen.

En heterogen blandning är när det fasta ämnet inte delar upp sig i “osynliga delar” det kan vara till exempel vatten och sand.

Separation

Visa en skål med kulor, spik, och vatten samt ett filter och en magnet. Separera ämnen kan man göra genom avdunstning, silning, filtrering, magnet och sedimentering.

Systematiska undersökningar

Det är undersökningar som genomförs lika men att det är en sak som varieras. Eleverna kommer nu att få genomföra sex olika undersökningar. I varje undersökning är det fem olika ämnen som undersöks. Ämnet är variabeln och metoden är lika.

Hypotes

En hypotes är en kvalificerad gissning. En hypotes kan ställas då eleverna kan använda tidigare kunskaper för att försöka förutsäga vad som ska ske. Uppdrag 3 och 4 bygger på elevernas erfarenhet från uppdrag 1 och 2.

Kemisk reaktion

En kemisk reaktion är när två eller fler ämnen blandas och reagera med varandra så att nya ämnen skapas.

pH värde

pH är en beskrivning av ett ämnes egenskaper. Ett ämne kan vara surt, basiskt eller neutralt. pH kan mätas med en indikator som kan vara färgindikator eller digital. pH anges i skalan 1-14, där 1-6 är surt, 7 neutralt och 8-14 basiskt. När rödkålssaft används som indikator kan man se att saften blir rosa vid surt pH och grön vid basikst pH. Neutralt pH lämnar saften opåverkad.

Arbete med fem olika ämnen

Uppdrag 1: Utseende

Syftet är att bli bekant med de olika ämnena. Hur ser de ut? Form? Doft? Fast eller flytande. Det är viktigt att arbeta systematiskt. 1 ämne i taget.

Lägg 1sked av ämne 1 på svarta sidan av undersökningsmallen i ruta 1. Iaktta ämnet med förstoringsglas. Hur ser ämnet ut? Doft? Form? Glans? Färg? Dokumentera med ord hur det ser ut. Gör lika med ämne 2-5. Låt alla ämnen ligga kvar på mallen.

Uppdrag 2: Tre droppar vatten

Syftet är att få erfarenhet av hur ämnena reagerar tillsammans med lite vatten. Det är viktigt att arbeta systematiskt. Öva först att droppa med pipetten ner i vattenburken.

Droppa en droppe i taget, med pipett på ämne 1 i ruta 1 på den svarta undersökningsmallen. Iaktta och beskriv efter den tredje droppen. Dokumentera med ord hur det ser ut. Fortsätt med ämne 2-5. Ett i taget. Städa av mallen med papper, och blöt trasa.

Uppdrag 3: Löslighet i vatten

Syftet är att använda erfarenheter från uppdrag 2 för att ställa en hypotes kring hur ämnet kommer att reagera med mer vatten. Blir det en homogen eller heterogen blandning?

Utifrån det ni sett i förra experimentet. Hur tror ni att kemikalien kommer att reagera med mer vatten? Skriv ner er hypotes. Tror ni att ämnet kommer att lösa sig eller inte? Visa tre flaskor med olika blandningar. Vatten och salt, vatten och sand, vatten och olja.

Fyll fem små provrör med 10 ml vatten. Upp till strecket. Ställ provrören på den svarta undersökningsmallen i ruta 1-5. Ta 1 krm av ämne 1 och tillsätt i provrör 1. Skruva på locket och skaka i 1 min. Iaktta hur det ser ut i provröret. Ställ den i ruta 1. Fortsätt på samma sätt med ämnet 2-5. Ett i taget. När alla är skakade och har stått ett tag. Iaktta igen och dokumentera resultatet. Homogen eller heterogen blandning. Låt bägarna stå kvar på mallen.

Uppdrag 4: Filtrering -separering av ämnen.

Syftet med undersökningen är att se om blandningarna med hjälp av filtrering går att separera från varandra.

Utifrån det ni vet från föregående experiment. Vilka av blandningarna tror ni går att separera från varandra med hjälp av filtrering? I vilka av blandningarna kommer det vita pulvret att fastna i filtret? Skriv en hypotes: Fastnar- fastnar inte. Ta blandningen i provrör 1 och häll genom filter 1 ner i skål 1. Fortsätt på samma sätt med ämnet 2-5. Ett i taget. Dokumentera resultatet. Fastnar/fastnar inte. Skölj alla provrör med ljummet vatten. Ställ petriskålen på anvisad plats. Torka av undersökningsmallen och lägg på bänken.

Uppdrag 5: Kemisk reaktion

Se filmen som handlar om kemiska reaktioner på SLI.se 4 min

Berätta om att de i uppdrag 5 ska få genomföra ett test på de olika ämnena som påminner om uppdrag 2. De ska droppa 3 droppar ättika på ämnet. Ättika är en syra som tillsammans med vissa ämnen skapar en kemisk reaktion. Nya ämnen bildas. Ättika är starkt och får inte komma i kontakt med hud eller ögon. Var försiktiga. Följ instruktionerna. Skriva fast pipetten på burken direkt efter användning. Skölj direkt med vatten om det kommer ättika i ögat.

Genomför uppdrag 5.

Syftet med uppdraget är att se vilka ämnen som tillsammans med ättika bildar en kemisk reaktion.

Alla grupper tilldelas en droppflaska med ättika.

Lägg 1 sked av ämnet 1, i ruta 1 på den vita undersökningsmallen. Tillsätt tre droppar ättika på ämnet. Iaktta. Vad händer? Hur ser det ut? Dokumentera det du ser. (Hjälp: genomskinligt, blandar sig inte, ligger som en bubbla, blir en smet, mjölk, bubblar) Fortsätt på samma sätt med ämnet 2-5. Ett i taget. Städa sedan mallen med papper och fuktig trasa.

Visningsexperiment

Om det finns tid gör följande visningsexperiment. Skapa koldioxide med brustablett och vatten, använd gasen till att  släcka ljus som brinner. I det här experimentet sker det en kemisk reaktion, två ämnen blandas och det uppstår ett nytt ämne nämligen koldioxid. Vi påvisar gasen koldioxid som är tyngre än syre genom att släcka ljusen som är beroende av syre för att brinna. 

Gör en övergång till sista laborationen, om det finns tid. Visningsexperiment med rödkål. Tre bägare med rödkåls lösning. Tillsätt sur lösning i ena och basiska i den andra och försök att neutralisera i mitten. Visa pH indikatorskalan för rödkål och berätta kort om pH värde.

Uppdrag 6: pH värde

Syftet med uppdraget är att undersöka de olika ämnenas pH värde.

Alla grupper tilldelas en droppflaska med rödkålssaft.

Lägg lite av ämnet 1 på den vita rutan på undersökningsmallen. Tillsätt tre droppar rödkål på ämnet. Iaktta. Vad händer? Hur ser det ut? Dokumentera det du ser. (Hjälp: rödkål behåller färgen, blir rosa, blir… Fortsätt på samma sätt med ämnet 2-5. Ett i taget. Torka av mallen, skölj pipetten och återlämna allt.

Förklaring

Precis som vi använder olika mätinstrument för att mäta tid, längd, vikt och volym, används också mätinstrument inom kemin. Men istället för att mäta dessa vanliga storheter, mäter vi i kemi ofta temperaturer, volymer och något som kallas pH-värde.

pH-värdet hos ett ämne ger oss information om dess egenskaper och hur villigt det är att reagera med andra ämnen. pH-värdet mäts på en skala från 1 till 14, där 1 är surast och 14 mest basiskt. Om pH-värdet är 7 betraktas ämnet som neutralt, vilket innebär att det varken är surt eller basiskt. För att mäta pH använder man en indikator. Det finns flera olika. Vanligt är att en indikator byter färg för att visa vilket pH värde det är.

Rödkålsindikator är en naturlig indikator som utvinns från rödkål och används för att bestämma pH-värden. Genom att ändra färg beroende på pH-värdet hos en lösning, hjälper rödkålsindikatorn oss att avgöra om en lösning är sur, basisk eller neutral. Surt= rosa, neutral=grön, basisk= blå.

Film

Se ev filmen om pH på SLI.se 6 min. 

Lägg pH skalan i påsen. Samtala kort om de olika ämnena.

Avslutning

Läs i tur och ordning upp beskrivningen av de olika ämnena. Ämnena finns beskrivna i lådan. Läs från A-E. Låt eleverna utifrån sin dokumentation försöka komma på vilket ämne det är.

Efterarbete

Gör fler pH-undersökningar. Låt eleverna själva designa experimenten. Vilka ämnen tror de är basiska och vilka är sura?

Låt eleverna få en blandning av de två ämnena för att sedan planera en undersökning för att ta reda på vilka ämnen det är. Förslagsvis blandas bikarbonat och talk.

Fler kemiförsök

På Hans Perssons webbplats finns det många filmer med experiment, under kemi Lösningar och blandningar. Man kan visa dessa för eleverna, men roligast är det om man låter eleverna testa experimenten eller själv gör visnings experiment. Länk till Kreativ NO på Hans Perssons webbplats.

Fördjupa er om Nobel och/eller Nobelpriset Podcast om Nobelpriset.

Låna lådan

Du är välkommen att låna vår temalåda för att använda den i din egen undervisning.

Litteratur

Försök med kemi, Hans Persson, ISBN 978-91-21-14781-8