Samling af forsøg til brug sammen med Kemi - dalum
Fysik- og Kemiforsøg Af Finn Dalum-Larsen Hedehusene Skole 4760, Ørslev 2015 Oversigt over forsøg fra 7. – 9. klasse 1 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Indholdsfortegnelse Vi og vores verden ............................................................................................................................................................ 3 El i hverdagen .................................................................................................................................................................... 4 Boligens opvarmning......................................................................................................................................................... 5 011 Boligens opvarmning –røg-tændstikker-trækul ..................................................................................................... 6 Magnetisme ...................................................................................................................................................................... 7 010 – Magnetisme ........................................................................................................................................................ 8 Elektro-magnetisme ........................................................................................................................................................ 10 017 Elektromagnetisme 1 ........................................................................................................................................... 11 032 - elektromagnetisme, opfindelser........................................................................................................................ 14 Samfundets energiforsyning ........................................................................................................................................... 16 018 Induktion .............................................................................................................................................................. 17 024 Transformation (TRAFO) ...................................................................................................................................... 19 033 - Termorudens princip ......................................................................................................................................... 22 Kemien omkring os ......................................................................................................................................................... 24 01- Elektrolyse............................................................................................................................................................. 25 02- Syre og metal ........................................................................................................................................................ 28 03- Syre og kalk ........................................................................................................................................................... 30 04 – Dannelse af basen Ca(OH)2................................................................................................................................. 32 05 – Dannelse af basen Mg(OH)2 ................................................................................................................................ 34 06 – Neutralisation...................................................................................................................................................... 36 Katalysatorer ................................................................................................................................................................... 38 016 – Katalysator – kobber styrer reaktionen ............................................................................................................ 39 019 – Katalysator : At gennemføre 2 små forsøg med katalysatorer ......................................................................... 41 020- Katalysator- En overfladisk reaktion ................................................................................................................... 43 021- Biologiske og ikke biologiske katalysatorer ........................................................................................................ 45 022 Mint Mentos som katalysator .............................................................................................................................. 47 023 Flammen der forurener........................................................................................................................................ 49 Landbrugskemi ................................................................................................................................................................ 51 07 – Dannelsen af gødningsegnede stoffer ................................................................................................................ 52 012 – Neutralisering og optimering af sur jord........................................................................................................... 54 013 – Rens forurenet materiale på din jord................................................................................................................ 56 014 – Lav en kemisk analyse af stueplantegødning .................................................................................................... 59 015 – Rens en nitratforurenet sø ................................................................................................................................ 61 Landbrugskemi kursus – Find ioner ................................................................................................................................ 63 08 – Find ioner. De tre grundprøver ........................................................................................................................... 64 09 – Lav kemisk analyse af tre ukendte stoffer .......................................................................................................... 66 1 2 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Mørtel og cement ........................................................................................................................................................... 68 Mørtel og cement 025 ................................................................................................................................................ 69 Atomfysik og stråling ...................................................................................................................................................... 71 Radioaktive stråler 026 ............................................................................................................................................... 72 027 stråling 2, Elektronen påvises .............................................................................................................................. 74 028 - Stråling, henfald ................................................................................................................................................. 76 029 - Lys ...................................................................................................................................................................... 78 030 - Atomets opdagelse ............................................................................................................................................ 80 031 - fission og fusion ................................................................................................................................................. 83 copyright©Finn Dalum-Larsen 2015, september Ørslev, 4760, Danmark 27-11-2015 05:11:13 2 3 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Vi og vores verden 3 4 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen El i hverdagen 4 5 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Boligens opvarmning 011 Boligens opvarmning –røg-tændstikker-trækul 5 6 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 011 Boligens opvarmning –røg-tændstikker-trækul Boligens opvarmning Disse tre forsøg tager fat på boligens opvarmning på hver sin måde. Første forsøg fortæller om røgens gang. I dag er det meste røg samlet i 200 m høje skorstene. Røgen bliver renset meget godt i dag ved SNOx -værker, der renser røgen grundigt fra molekyler, der kan skabe syreregn. I ældre tid havde alle adgang til en skorsten og oplevede problemer med den kolde skorsten, hvor røgen slog ned og ind i stuen. Andet forsøg viser hvordan man prøvede at gøre omgangen med ild mindre farlig ved sikkerhedstændstikken. Tredje forsøg gør opmærksom på hvad der egentlig brænder og hvordan det oprindelige stofs udseende forandres. I gamle dage skulle man så skille sig af med asken og det kunne være et beskidt arbejde. I dag gøres alt dette i kraft/varmeværket. 1.Hvordan røgen bevæger sig i et varmt og et koldt glasrør. S 8 - 11 Lav alle 5 forsøg fra arbejdshæftet. Lav rapporten, hvor I betragter det som et samlet forsøg. Teori: Varm luft spreder sig ud og strømmer ud af skorstenen - kold luft trækker sig sammen og Teori samles midt i skorstenen. En kold skorsten kan samle meget røg inden der kommer rigtig gang i den. 2.Forskellen på gl. trætændstik med fosfor og svovl i tændhovedet og sikkerhedstændstik. S3-4 I forsøg 1, skal I lade gløderne fra den almindelige træpind falde ned på noget papir for at se, hvad der kan ske. Lad ligeledes tændstikken falde ned efter den er slukket for at se effekten. Saml de to forsøg til en rapport. Indfør data fra forsøg to i gennemgang og teorien. Teori: Da sikkerhedstændstikken først er dyppet i en brandhæmmende væske laver den ikke gløder. De gamle tændstikker lavede gløder og kunne dermed være årsag til ildebrande. 3. Vi laver trækul, forsøg side 2. I tager to træpinde og deler i tre stykker hver. Husk at gribekloen skal sidde et stykke oppe, så den ikke bliver brændt. Når der strømmer røg ud af mundingen skal gassen antændes. Gassen stammer bl.a. fra træsprit der fordamper. Gassen giver en lidt urolig flamme. Teori: Når vi siger træ brænder, er det i virkeligheden trægassen der brænder, hvilket betyder at den reagerer med ilt 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O. Der vil være andre stoffer tilbage i træet, det mest dominerende er C - kulstof 6 7 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Magnetisme 010 – Magnetisme 7 8 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 010 – Magnetisme Formål: At beherske emnet: Magnetisme Faktaboks: Magnetisme Teori: Magnetisme opstår, når elektronerne spinner i takt om egen akse Småmagneterne ensrettes i materialet (elektronerne) Magnetfeltet spredes ud i domæner 1. Materialer To stangmagneter, en clips, en sytråd, forskellige plader, sandpapir, runde magneter, blyant, 6 stænger med ukendt materiale indeni, savklinge, jernfilspåner, papir, magnet, flamingoplade, balje. Vejledning Du skal lave små forsøg, der fortæller noget om magnetismen 1. Magnet mod magnet – prøv at se de forskellige vekselvirkninger, når to magneter sættes sammen 2. Magnet mod plader af forskelligt materiale – se hvilke materialer, der kan magnetiseres. 3. Hæng en magnet op i et stativ og lav en svævende clips ved hjælp af en sytråd. Hvad sker der når forskellige plader sættes ind mellem clipsen og magneten? 4. Få en magnet til at svæve over en anden magnet. Brug sandpapir, så magneterne ikke glider fra hinanden. Få magneten til at svinge op og ned. 5. Lav en magnetisk fjeder med runde magneter, udnyt frastødningskraften. 6. Undersøg 6 ukendte stænger med en magnet, brug frastødningskraften som nøgle i forsøget. Tegn de ukendte stænger og skriv ned, hvad du finder: UM - umagnetisk, M – magnetiserbart, N-nord, S-syd. 7. Læg et stykke papir over en magnet og drys med jernfilspåner ud over papiret, betragt feltlinjerne. Hvor er magneten stærkest? 8. Gør en savklinge magnetisk. Gnid savklingen med magneten. På tilbagevejen skal magneten løftes op i en høj bue, så småmagneterne ikke forstyrres. 9. Læg en magnet på bordet. Hvor er nord? Hvor er syd? Hvorfor mon magneten stiller sig således. Hvad kan du udlede af det? 10. Lav et kompas af en flamingoplade, stangmagnet, balje med vand. 11. Find et søms curie-punkt. Det er det punkt (7400), hvor magneten ikke kan ensrette elektronerne mere i jernet, fordi energimængden i flammen påvirker elektronerne mere. 8 9 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Lav små tegninger til forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ 9 10 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Elektro-magnetisme 017 Elektromagnetisme 1 032 - elektromagnetisme, opfindelser 10 11 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 017 Elektromagnetisme 1 Formål: At beherske emnet: Elektromagnetisme Faktaboks: Magnetisme og elektromagnetisme Teori: Magnetisme opstår, når elektronerne spinner i takt om egen akse Småmagneterne ensrettes i materialet (elektronerne) Magnetfeltet spredes ud i domæner Omkring enhver strøm er der et magnetfelt Det, af strøm skabte magnetfelt, kan overføres til faste magneter En spole er blot en ledning, der er snoet rundt om noget fx: en hul kasse, et søm, en blyant. Her ses ledninger snoet rundt om en hul plastikkasse 1. Materialer Forsøg 1: H.C. Ørsteds forsøg: Strømforsyning, 2 lange sorte ledninger, en afbryder, et lille kompas, 1 jævnstrømsforsyning. Forsøg 2: Lav elektromagnet: 3 spoler 200v,400v og 1600v, afbryder, 1 jernkerne, 1 søm, kobbertråd, små søm, clips m.v., 2 krokodillenæb, 1 jævnstrømsforsyning. Forsøg 3: 4 ledninger, 1 kontakt, 3 forskellige spoler, 1 jævnstrømsforsyning. Forsøg 4: bruge en hesteskojernkerne, 2 ens spoler, 3 ledninger, 1 afbryder, 1 jævnstrømsforsyning. Forsøgsvejledning Du skal lave små forsøg, der fortæller noget om elektromagnetismen 2. H.C. Ørsteds forsøg: a. Tag 2 lange sorte ledninger og sæt dem sammen, sæt dem til jævnstrøm, med en afbryder i kredsløbet – tænd ikke strømmen endnu. b. Læg et kompas oven på ledningen. c. Tænd nu for strømmen ved at trykke kortvarigt (½ sekund) på kontakten. d. Hvad skete der med kompasnålen? e. Hvordan vil du forklare kompasnålens opførsel? 3. Svag Elektromagnet: a. Lav et lille kredsløb med ledninger, afbryder, spole. Se hvor mange små søm spoler med forskelligt antal vindinger kan tiltrække. Lav en elektromagnet ved at vikle kobbertråd om et søm. Afbrænd lakken i enderne. Sæt den hjemmelavede elektromagnet ind i kredsløbet og se, hvad den kan udrette med små søm. Prøv spolerne igen, denne gang med en indsat jernkernejernkerne. b. Prøv at forudsige nordpol og sydpol! c. Hvilke spoler er stærkest? _________________________________ Grib med højre hånd om spolen, fingrespidserne i strømmens retning ( +til-), da vil nordpolen være ved tommelfingersiden 11 og sydpolen v. lillerfingersiden 12 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 4. Modstand og elektromagneter a. Lav en opstilling med jernkerner og de tre forskellige spoler i serieforbundet kredsløb. Hvilken spole er tror du nu stærkest? ____________________________________ b. Hvilken spole var stærkest? __________________________________________ c. Hvorfor? ______________________________________________________ Strømforsyning d. Hvor mange ampere er der i kredsløbet? _____________________ e. Hvor mange volt er der i kredsløbet? ____________________ 5. Lav en stærk elektromagnet a) Denne gang skal du bruge en hesteskojernkerne, 2 ens spoler, 3 ledninger, 1 afbryder. b) Sæt det hele sammen med spoler på begge ben, prøv at finde den stærkeste sammensætning. Kan den løfte 8 kilo? Prøv. Hvis ikke så prøv igen at sætte ledningerne sammen. 2. Lav små tegninger til forsøgene 2. Flere små tegninger til forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 12 13 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i den store verden i hjemmet, i biler, i håndværk i industri. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ Brug evt. bagsiden: 13 14 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 032 - elektromagnetisme, opfindelser Formål: At beherske emnet elektromagnetismens opfindelser Faktaboks: Elektromagnetismens opfindelser 1820 opdagede danskeren H.C. Ørsted elektromagnetismen 1831 opdagede Michael Faraday transformatoren 1837 blev telegrafen opfundet 1876 fik Graham Bell patent på sin telefon. I 1881 var der 22 abonnenter i København. 1915 opdagede danskeren Per Laurids Jensen højttaleren Cadmium kan opfange neutroner D2O bruges i tungtvandsreaktorer 1. Materialer Man bruger af brint til at1 skabe fusion 1 spole (200-1600 v), 1 jernkerne, 1 lampefatning, 2 polstænger med fod, 21 isotoper vinklet jernstang, bladfjeder, 1 6V1A pære, 1 kontakt En fjernstyret afbryder er Når volten går op går amperene lige så meget ned Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling især vigtig, hvor meget stærk strøm skal afbrydes ved en svag strøm Fjernstyret afbryder 1. En fjernstyret afbryder består af to uafhængige kredsløb, det samme gælder en fjernstyret kontakt. 2. Lav et kredsløb med polstængerne, strømforsyningen med 6V jævnstrøm (DC), lampefatning med 6V1A pære. Pæren skal nu lyse hele tiden. bladfjeder + vinklet jernstang strømforsyning polstænger m. fod 3. Lav et nyt kredsløb med en elektromagnet og en kontakt 14 lampefatning med pære 15 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 4. Sæt nu de to kredsløb sammen således, at elektromagneten trækker i bladfjederen og dermed slukker pæren. 5. Hvis der i det ene kredsløb løber 5000 V, er det rart at kunne slukke det uden direkte kontakt. Hvor kunne man bruge dette? ___________________________________________________________________________ 2. Tegning til forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene. Skriv bl.a. om brug af modeller i atomfysik: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan dette lille forsøg bruges i den store verden.. Mindst 200 ord. (Husk kilder).. Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ 15 16 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Samfundets energiforsyning 018 Induktion 024 Transformation (TRAFO) 033 - Termorudens princip 16 17 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 018 Induktion Formål: At beherske emnet: Induktionsstrøm Faktaboks: Induktion Strøm dannes ved hjælp af en spole og en magnet Når magneten nærmer sig spolen begynder første strømstød Når magneten fjerner sig fra spolen starter andet strømstød Omkring enhver strøm er der et magnetfelt Spændingen kan forøges ved flere vindinger, flere ampere og jernkerne En spole er blot en ledning, der er snoet rundt om noget fx: en hul kasse, et søm, en blyant. Her ses ledninger snoet rundt om en hul plastikkasse 1. Materialer 2 ens spoler, 2 forskellige spoler, 1 galvanometer, 4 ledninger, 1 stangmagnet, 1 rund magnet på roterende stang, 1 elektromotor, 1 stativ, 1 elastik, 1 multimeter. Vejledning 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Forbind de to spoler og galvanometeret, som på tegningen Indfør magneten i den ene spole. Aflæs udsvinget Træk magneten ud af spolen. Aflæs udsvinget. Prøv at indføre magneten hurtigt – gjorde det en forskel? Udskift spolerne med nogle andre spoler med nyt vindingsantal Opskriv udsvinget ved alle tre typer spoler. Serieforbind nu spolerne, som vist på tegn ingen og undersøg udslaget. 8. Opstil et lille kraftværk med roterende magnet, som vist på tegningen, mål antal volt med multimeter. 17 Vo lt m et er 18 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 9. Lav en oversigt over forskellige spolers ydelser. Giv dem samme antal ampere. 200 vindinger 400 vindinger 1600 vindinger Ampere Volt Produktion af volt 10. Opstil regler for hvordan man forøger produktionen af spænding: 1. 2. 3. 4. Grib med højre hånd om spolen, fingrespidserne i strømmens retning ( +til-), da vil nordpolen være ved tommelfingersiden og sydpolen v. lillerfingersiden 2. Lav små tegninger til forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i den store verden i hjemmet, i biler, i håndværk i industri. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ 18 19 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 024 Transformation (TRAFO) Formål: At beherske emnet: Transformation Faktaboks: Transformation På primærsiden dannes en elektromagnet På sekundærsiden dannes induktionsstrøm Volten følger vindingerne Når volten går op går amperene lige så meget ned Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling 1. Materialer 2 ens spoler, ,4 ledninger, multimeter, strømforsyning (vekselstøm AC), jernlåg, skrue, hesteskojernkerne strøm Vejledning 11. Lav en transformator, se tegningen 12. Prøv alle mulige forskellige kombinationer af spoler og aflæs resultaterne, beregn først det forventede resultat ud fra reglen om at volt følger vindingerne 13. Beregn også tabet i forhold til forventningerne Volt Primærside 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 Vindinger primær 200 200 200 400 400 400 1600 1600 1600 1600 Vindinger sekundær 400 1600 200 200 1600 400 400 1600 200 400 19 Forventet volt Målt volt 6 Tab 20 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Tegning til forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i den store verden i hjemmet, i biler, i håndværk i industri. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ 20 21 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Fakta om TRAFO Primærsiden Sekundærsiden Induktionsstrøm med vekslende magnetiske poler. Voltene følger forholdet mellem vindingerne. Går vindingerne 10 gange op, så går volten også 10 gange op, men amperene går 10 gange ned. Går vindingerne 10 gange ned, så gå V ned og A op. Elektromagnet med vekselstrøm. Elektromagnetens poler vil skifte hele tiden. Des flere vindinger des stærkere elektromagnet. Polerne skifter 100 gange i sekundet. Elektromagneten forstærkes af jernkernen. Voltmeter Jernkerne Lavet af lameller for at nedsætte varmeudviklingen. Overfører det magnetiske felt til sekundærsiden. Polskiftet ved hvert strømstød udvikler varme i jernkernen. Wattsætningen: V1*A1 = V2*A2 eller U1*I1 =U2*I2 21 22 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen I termoruden er det den stillestående luft, der virker isolerende 033 - Termorudens princip Formål: At forstå hvordan termoruden virker Faktaboks: isolering I gammel tid havde man ikke vinduer men skodder 1950 begyndte man med termoruder Energiruden er næste generation med tung luft og metalbelægning Indledning Når går op går amperene lige så meget ned Termoruder vs volten energiruder Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling Enkeltlagsruder og termoruder:1 Fra ca. 1950 begyndte termoruder at vinde indpas. Termoruden består af to lag glas med et forseglet afstandsprofil imellem og enten almindelig luft eller en anden gasart i mellemrummet. Termoruden isolerer bedre end et enkelt lag glas, men ikke bedre end gammeldags forsatsvinduer eller vinduer med koblede rammer. Termoruder har en begrænset levetid, da ruden kan punktere. En Termorude er "luftfyldt" og lader solens varme slippe ind, men samtidig leder den også en stor del af varmen indefra ud. Energiruder: På ydersiden af det inderste lag glas er der en meget tynd metalbelægning, som tillader det meste af solens lys at trænge ind i huset, men som reflekterer en del af varmen tilbage i rummet. Energiruder fås også med et enkelt lag glas og kaldes så energiglas. Energiglas er ikke så effektivt som dobbelte eller tredobbelte energiruder, men egner sig godt til løsninger med koblede rammer eller forsatsrammer. Energiruder kendetegnes desuden ved, at mellemrummet mellem de to glas er fyldt med argon eller en anden ufarlig gasart. Gassen har en større massefylde end almindelig luft, hvilket nedsætter luftcirkulationen i hulrummet. Resultatet er, at rumvarmen overføres langsommere fra det inderste varme glas til det yderste og koldere glas. Energiruder er alle A-mærkede.2 En Energirude lader solens varme slippe ind, og den bliver indenfor. Energiruden reflekterer ganske enkelt rumvarmen, så den holdes på den rigtige side af glasset. Termorude forsøget 1. Materialer: 1 stort reagensglas, 1 mellem reagensglas, 1 lille reagensglas, vat, termometer, sne/is til at gøre vandet koldt, stativ, muffe og gribearm. Vejledning 1. Lav noget koldt vand med sne/is og salt, aflæs temperaturen med termometer 2. Opstil et stativ med muffe og gribeklo. Fastgør r1. 3. Hæld vandet i r1 1 2 http://www.termoruder.dk/vaerd-at-vide-om-termoruder.html https://da.wikipedia.org/wiki/Energirude 22 23 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 4. Sæt r2 ned i r1 og pres vat ned i siden, så det spænder r2 fast, så det ikke rammer bunden 5. Sæt r3 ned i r2 igen med vat spændt ned i siden. Aflæs temperaturen i rt3. 6. Hvor stor er temperaturforskellen? _____________________ 2. Din tegning af forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene. Skriv bl.a. om brug af modeller i atomfysik: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 8. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan dette lille forsøg bruges i den store verden.. Mindst 200 ord. (Husk kilder).. Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ 23 24 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Kemien omkring os 01 – Elektrolyse 02 - Syre og metal 03 – Syre + kalk 04 – Dannelse af basen Ca(OH)2 05 – Dannelse af basen Mg(OH)2 06 – Neutralisation 24 25 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 01- Elektrolyse 1. Materialer: HCl - 2 molær, elektrolysekar, 2 små reagensglas, 2 ledninger (sort) eller to røde, strømforsyning (jævnstrøm 6 v, DC). Husk: Briller. Elektrolysekar findes i 3 kolonne skuffer til venstre. Vejledning Hæld HCl i elektrolysekaret, således at elektroderne (lavet af platin) dækkes, hæld derefter vand i karet, så der samlet er fyldt i til 2 cm under randen. Sæt strøm til og tjek om der kommer bobler fra begge elektroder. Hvis der ikke kommer bobler, så tjek alle dele af opstillingen såvel som ledningerne, adaptere og elektrolysekaret. Påfyld dernæst de to små reagensglas med HCl, sæt tommelfingeren for åbningen og vend dem om under HCl opløsningens overflade og sæt dem over elektroderne. (Der sker ikke noget, da det er en svag opløsning, vask dine hænder efterfølgende). Sæt ledninger i DC volt og skru op til 6V Nu skulle det boble i begge reagensglas. De udviklede gasarter trykker syren ud af glassene. Faktaboks + elektroden kaldes anode -elektroden kaldes katode Strømmen går fra + til -, elektroner går fra - til + En ion er et stof, der har afgivet, eller modtaget en eller flere elektroner 2. Tegn opstillingen af forsøget 25 26 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 1. Hvilken elektrode af giver flest bobler? Katode eller anode? __________________. 2. Hvad sker der, hvis man antænder stoffet (tændstik) ved katoden? ____________. Hvad tror du stoffet er? __________________ (Husk at holde åbningen på reagensglasset nedad, da ellers al gassen forsvinder med det samme) 3. Hvad kan man lugte ved stoffet der fremkom ved anode? (Her skal man vende glasset med åbningen opad og ikke snuse ned i glasset, men vifte lugten fra glasset hen mod næsen) _______________. Hvad tror du stoffet er? __________________ 4. Find ud af hvilke stoffer du har fundet. Opstil reaktionsligningerne, der sker ved hver elektrode: Katode: -:____________________________________________________________ Anode: _+:___________________________________________________________ 5. Hvor skal man hælde resterne af syren hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget(skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx galvanisering, gasfremstilling m.m. søg på nettet. Mindst 200 ord. (Husk kilder) Vedlæg udredninger i word. Godkendt: ________________________________ 26 27 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Baggrundsviden om elektrolyse De positive ioner i væsken tiltrækkes af katoden, hvor der er et overskud af elektroner, som pumpes ud. De positive ioner modtager elektroner og er således ikke mere på ionform. De forlader derefter blandingen, hvis ikke de er et radikal, dvs. et spøgelsesstof, der kun eksisterer i blandingen fx SO4-De negative ioner tiltrækkes af den positive katode og afgiver der sine overskydende elektroner og er ikke mere på ionform. Da de afgiver elektroner pumper de elektroner ind i anoden 27 28 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 02- Syre og metal Formål: At undersøge hvilken syrer, der udvikler mest brint, samt at finde frem til de salte der dannes, når metal og syrer mødes. 1. Materialer Husk: Briller, syre er farligt for øjnene! 3 reagensglas, 1 reagensglasstativ, 3 stykker Mg, 2 ml H2SO4, 2 ml HCl, 2 ml HNO3, 1 glasplade, tændstikker, lige glasrør til at fange en dråbe syre, 3 små stk. universal indikatorpapir. Vejledning Tjek pH-værdien for hver syrer. Sæt det lige glasrør lidt ned i syren, sæt fingeren og træk en dråbe syre op på et universalindikatorpapir. Aflæs styrken. Læg de tre stykker Mg ned i hvert sit helt tørre reagensglas Hæld 2 ml H2SO4ned i første reagensglas og læg glaspladen over åbningen. Når Mg er færdig med at bruse tændes en tændstik, der placeres lige over glaspladen. Fjern glaspladen. Gentag fremgangsmåden med HCl og HNO3. Faktaboks: Syrer Syrer kaldes protondonor Syrer giver rød farve på universalindikatorpapiret Syre ætser metal og meget mere bl.a. organisk materiale Vask altid hænder efter kontakt med syre Syre + metal giver et salt og brint H2 2. Tegn opstillingen af forsøget 28 29 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 1. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 2. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 3. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer Spørgsmål 6. Hvilken syrer afgiver flest bobler? __________________. 7. Hvad sker der, hvis man antænder stoffet (tændstik) i glasset? ____________. Hvad tror du stoffet er? __________________ 8. Opstil reaktionsligningen for hver syre: H2SO4 + Mg → HCl + Mg → HNO3 + Mg → 9. Sæt de seks kendte syrer i skemaet med deres syrerestioner Ekstra: Syren Syrens navn Syrerestionen Ionens navn (formel) (formel) 10. Hvor skal man hælde resterne af syrerene hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx til produktion af en række salte blandt andet til landbruget (gødning). Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 29 30 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 03- Syre og kalk Formål: At undersøge hvad der sker, når syrer ætser kalk 1. Materialer Husk: Briller, syre er farligt for øjnene! 2 reagensglas, 1 reagensglasstativ, 1 stykker marmor lille (1 ært) CaCO3, 10 ml HCl, 1 lille prop med et hul, 2 stk. universal indikatorpapir, 1 lille retvinklet glasrør, 1 slangestykke, 1 lige glasrør, 6 ml Ca(OH)2, tragt, lille måleglas. Vejledning Mål pH på begge væsker. PH r1: __________ pH r2: _______________ Læg kalkstykket ned i det ene reagensglas r1, sæt det lille vinkelrør i hullet med prop og sæt slangen på. Hæld 6 ml Ca(OH)2 i reagensglas 2 Sæt det lige glasrør på slangen og nedsænk i reagensglas r2 Hæld nu 10 ml HCl nu i reagensglas 1, sæt proppen fast og betragt reaktionen. Faktaboks Syrer kaldes protondonor. Baser kaldes protonacceptor / modtager. Syrer giver rød farve på universalindikatorpapiret Syre ætser kalk og meget mere bl.a. organisk materiale Vask altid hænder efter kontakt med syre og base Syre + kalk giver et salt og H2O. Syren neutraliseres. 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billed Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 4. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 5. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 6. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 30 31 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 11. Hvilket farveskift er der i r2? __________________. 12. Bliv ved med at iagttage r2, hvilket nyt skift kommer der. Hvad tror du, der er sket? ____________________________________________________ 13. Opstil reaktionsligningen for hvert reagensglas: R1: HCl + CaCO3→ R2: CO2 + Ca(OH)2→ Hvad sker der ved reaktionen ved andet farveskift I r2? R2 videre: Forklar reaktionsligningen: CaCO3 + H2O + CO2 →Ca(HCO3)2 (letopløselig) 14. Sæt de seks kendte syrer i skemaet med deres syrerestioner Ekstra: Syren Syrens navn Syrerestionen Ionens navn (formel) (formel) 15. Hvor skal man hælde resterne af syren og basen hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget(skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx når landmandens planter ikke tåler sur jord og vi fjerner kalk i hjemmet Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ______________________ 31 32 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 04 – Dannelse af basen Ca(OH)2 Formål: At lave en base og opleve processen omkring det 1. Materialer Husk: Briller, base er farligt for øjnene! 2 reagensglas, 1 reagensglasstativ, små Ca stykker, 10 ml H2O, 1 stk. universal indikatorpapir, 1 glasplade, tændstikker, 1 tragt, 1 lille måleglas, 1 stykke filtrerpapir. Vejledning Husk briller Find 2 tørre og rene reagensglas Hent Ca hos læreren – stil reagensglasstativet ned i vasken (hvis det skulle bruse over) Hæld 20 ml H2O ned i det ene reagensglas og læg glaspladen på reagensglasset Lad det bruse færdigt og antænd dernæst gassen i reagensglasset Filtrer væsken over i reagensglas 2 og undersøg den med universalindikatorpapir. Faktaboks Baser kaldes protonacceptorer/modtagere. Baser giver grøn/blå til violet/blå farve på universalindikatorpapiret Baser opløser især fedt, snavs, hår, maling m.v. Vask altid hænder efter kontakt med syre og base En base dannes i vand med udskillelse af H2 Base mærkes ikke ved kontakt, men giver store skader 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 7. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 8. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 9. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 32 33 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 1. Hvilken luftart er dannet? __________________. 2. Bliv ved med at iagttage r1, hvad er der sket med vandet? ____________________________________________________ 3. Opstil reaktionsligningen: R1: Ca + H2O→ 4. Hvilken pH-værdi har væsken nu? 5. Sæt de seks kendte baser i skemaet Ekstra: Basens (formel) Basens navn 16. Hvor skal man hælde resterne af basen hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget(skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx når vi skal rense badeværelse, tøj og os selv Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 33 34 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 05 – Dannelse af basen Mg(OH)2 Formål: At lave basen Mg(OH)2 og opleve processen omkring det 1. Materialer Husk: Briller, base er farligt for øjnene! 1 cylinderglas, 1 digeltang, 1 stykke Mg, 5 ml H2O, 1 stk. universal indikatorpapir, 1 glasplade, tændstikker, bunsenbrænder, CO2 gas Vejledning Lav et cylinderglas med 5 ml H2O og fyldt med CO2. Tag en balje og fyld den halvt med vand. Tag et cylinderglas og fyld det med vand. Læg et stykke papir på toppen af glasset, så det slutter tæt, vend glasset om. Gå op til læreren og fyld gas i glasset fra dennes CO2-beholder. Sæt bunsenbrænder til gasrøret + antænd flammen Antænd Mg stykket og sænk det helt ned midt i cylinderglasset. Kig ikke ind i flammen, den er meget stærk. Slip det ikke. Lad det brænde helt ud. Opløs det dannede MgO (det hvide stof, der sidder på digeltangen) i vandet i bunden af glasset og så dannes hvilken base? Mål pH-værdi af væsken Faktaboks Baser kaldes protonacceptorer/modtagere. Baser giver grøn/blå til violet/blå farve på universalindikatorpapiret Baser opløser især fedt, snavs, hår, maling m.v. Vask altid hænder efter kontakt med syre og base En base dannes i vand med udskillelse af H2 Base mærkes ikke ved kontakt, men giver store skader 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 10. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 11. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 12. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 34 35 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 6. Hvad er karakteristisk for luftarten CO2? 7. Opstil reaktionsligningerne: Mg + O2→ X X + H2O → Y 8. Hvilken pH-værdi har væsken? 9. Sæt de seks kendte baser i skemaet Basens Basens navn (formel) 10. Hvor skal man hælde resterne af basen hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges til dannelse af baser i industrien og fortæl om basers anvendelse. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 35 36 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 06 – Neutralisation Formål: At lære neutralisation ved at titrere 1. Materialer Husk: Briller, syre og base er farligt for øjnene! 1 bægerglas, 2 pipetter, 1 ml HCl, NaOH, 1 stk. universalindikatorpapir, tændstikker, bunsenbrænder, keramisk net, 1 spatel (til omrøring). Husk pipetter skal være rene. Vejledning Hæld 1 ml HCl i bægerglasset. Tag et 1,5 cm langt indikator papir og læg i glasset Dryp NaOH ned i bægerglasset indtil farven grøn opnås. Hvis den bliver blå, må der tilsættes mere HCl dråbevis. Inddamp væsken, så kun saltet er tilbage. (Smag ikke på det, der kan være urenheder i glasset). Husk at stoppe opvarmningen, så snart det sidste vand forsvinder, så saltet ikke brænder sig fast i bægerglasset. Faktaboks Baser kaldes protonacceptorer/modtagere. Syrere er protondonorere Baser 8-14, neutral 7, syrer 1-6 Baser opløser især fedt, snavs, hår, maling m.v. Syrer angriber også metal Vask altid hænder efter kontakt med syre og base En base dannes i vand med udskillelse af H2 Base mærkes ikke ved kontakt, men giver store skader. Syrer svier med det samme 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 13. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 14. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 15. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 36 37 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 11. Hvad er karakteristisk for HCl og NaOH? 12. Færdiggør reaktionsligningen: NaOH + HCl → 13. Hvilken pH-værdi har væsken? 14. Hvad er der sket? 15. Hvor skal man hælde resterne hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx når landmandens planter ikke tåler sur jord, man fremstiller salte i industrien, og vi fjerner kalk i hjemmet. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 37 38 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Katalysatorer 016 – Katalysator – kobber styrer reaktionen 019 – Katalysator : At gennemføre 2 små forsøg med katalysatorer 020- Katalysator- En overfladisk reaktion 021- Biologiske og ikke biologiske katalysatorer 022 Mint Mentos som katalysator 023 Flammen der forurener 38 39 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 016 – Katalysator – kobber styrer reaktionen Formål: At undersøge hvordan kobber som katalysator sætter skub i processen. 1. Materialer Husk: Briller, syre er farligt for øjnene! 4 reagensglas, 1 reagensglasstativ, 3 stykker Zn, kobberspåner, kobber strimler ,5 ml H2SO4 i hvert glas, 1 lille måleglas, tynde Vejledning Sæt de fire reagensglas i et reagensglasstativ Læg kobberspåner i første glas Læg et stykke ubrugt zink Zn i 2. glas Læg 1 stk. zink i 3. glas med så mange kobberspåner, at der er god kontakt til Zn stykket. Vikkel en lang kobberstrimmel om det sidste zinkstykke Hæld 5 ml svovlsyre i hvert glas Hvilket glas udvikler mest brint? Har du en forklaring? Hvad sker der med kobberet? Faktaboks: Katalysatorer En katalysator er et stof, der uden selv at blive forbrugt kan forøge reaktionshastigheden i en kemisk reaktion Små katalysatorer har stor overflade og virker derfor hurtigere end store katalysatorer En katalysator kan starte en proces ved en lavere temperatur 2. Tegn opstillingen af forsøget Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 16. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 17. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 18. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 39 40 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 17. Hvor er der bedst kontakt til Zn? ______________________ 18. Passer det med udviklingen af bobler? __________________ 19. Opstil reaktionsligningen for processen: H2SO4 + Zn + (Cu) → 20. Hvordan indgår kobberet? 21. Sæt 6 katalysatorer ind i skemaet: Ekstra: Katalysator Materiale Virkning Pris? 22. Hvor skal man hælde resterne af syrerne hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget(skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx i olieindustrien, landbruget og til forureningsrensningen. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 40 41 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 019 – Katalysator : At gennemføre 2 små forsøg med katalysatorer Formål: At gennemføre 2 små forsøg med katalysatorer 1. Materialer Husk: Forsøg 1: Briller, 25 ml H2O2 (brintoverilte) er farligt, undgå at få det på hænderne, det misfarver. 5 ml opvaskesæbe og 3 ml KI (kaliumiodid). 4 stykker A4 papir som underlag + 1 lag køkkenrullepapir. 1 cylinderglas. 1 træpind. Forsøg 2: 2 sukkerknalde, cigaretaske, bunsenbrænder, digeltang, A4 papir som underlag. Tændstikker. Faktaboks: Katalysatorer En katalysator er et stof, der uden selv at blive forbrugt, men som dog indgår i processen, kan forøge reaktionshastigheden i en kemisk reaktion Små katalysatorer har stor overflade og virker derfor hurtigere end store katalysatorer En katalysator kan starte en proces ved en lavere temperatur Vejledning til små katalysatorforsøg 1) Skumforsøget a. Hæld 25 ml koncentreret H2O2 i et cylinderglas. b. Hæld 5 ml opvaskersæbe ned i glasset og rør rundt. c. Hæld 3 ml kaliumiodid i glasset og betragt reaktionen. d. Antænd skummet med en brændende træpind! e. Hvad skete der? _____________________________________ f. Reaktionsligning: ____________________________________ g. Ryd grundigt op, undgå at få blandingen på hænder og tøj, der misfarver. h. Link: http://www.yourepeat.com/watch/?v=zuW6RSDqIrE 2) Cigaretaske som katalysator a. Antænd en bunsenbrænder og stil den på A4 papiret. b. Grib en sukkerknald med digeltangen og forsøg at antænde denne. PAS PÅ et karamellen ikke løber ned og rammer bunsenbrænderen, men gerne papiret. c. Hvad sker der? ____________________________ d. Tag en nu sukkerknald med digeltangen og dyp den i cigaretaske (jern og cerium). e. Prøv at antænde den! f. Hvad sker der denne gang? ______________________________ g. Forklar forskellen: _____________________________________________ h. Link: https://www.youtube.com/watch?v=Z2DqO68nXHo i. Link: https://www.youtube.com/watch?v=E1cNwNVWIlQ Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 19. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 20. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 21. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 41 42 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Tegn opstillingen af forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx i olieindustrien, landbruget og til forureningsrensningen. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 42 43 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 020- Katalysator- En overfladisk reaktion Formål: At erfare hvordan overfladens størrelse spiller ind reaktionshastigheden Faktaboks: Katalysatorer En katalysator er et stof, der uden selv at blive forbrugt, men som dog indgår i processen, kan forøge reaktionshastigheden i en kemisk reaktion Små katalysatorer har stor overflade og virker derfor hurtigere end store katalysatorer En katalysator kan starte en proces ved en lavere temperatur 1. Materialer: Husk briller, 3 g CaCO3 (i 3 forskellige størrelser: ært, riskorn, støv), HCl, 3 reagensglas, 1 reagensglasstativ, 3 balloner i forskellig farve, papir til at veje marmoren på, hammer, tragt, måleglas, vægt. 2. Vejledning a) Hent tre balloner og stræk dem adskillige gange, pust dem ikke op, da vanddampen vil opsamle støvet. Dette gøres for at gassen senere let kan udvide ballonerne. b) Hent 3 * 1 g marmor, mål mængden på vægten. Find en eller flere passende store klumper i glassene på bagvæggen, få 1 g marmor i riskornsstørrelse hos læreren, 1 g marmor i riskornstørrelse hamres til støv. c) Hæld marmor ned i hver sin ballon. d) Hæld 5 ml HCl i hvert reagensglas e) Rejs alle balloner på en gang og sæt tidsmålingen til. Hvordan bobler det efter 10 min? f) Fjern ballonerne og prøv at antænde gassen med en brændende pind Udfyld skemaet med ballonfarve, marmorstørrelse, reaktionshastighed, mængden af bobler i de tre glas efter 10 min. Ballonfarve Marmorstørrelse Rækkefølge på ballonens rejsning Reaktionshastighed Tid inden slut med bobler Spørgsmål: 1) Hvad får ballonerne til at rejse sig? ____________________________________ 2) Opskriv den generelle reaktionsligning: CaCO3 + HCl → __________________ 3) Hvordan spiller overfladestørrelse ind i reaktionen? Lav 3 regnestykker a) Hvor stor er overfladen på en terning 10*10*10 cm? = _____________ b) Hvor stor samlet overflade er der på 1000 terninger på 1 cm? = _____________ c) Hvor stor samlet overflade er der på 1.000.000 terninger på 0,1 cm? = ______________ Hvilken overflade er størst? _________. Hvor stor er forskellen mellem den største og mindste? ____________________ ________________________ 43 44 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 4) Passer overflade beregningerne med hvilken ballon, der rejste sig hurtigst og hurtigst holdt op med at Boble? 5) Hvordan gik det med at antænde gassen? ____________________________________ Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 22. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 23. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 24. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 2. Tegn opstillingen af forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i fx i katalysator-industrien. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 44 45 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 021- Biologiske og ikke biologiske katalysatorer Formål: At erfare at biologiske katalysatorer (kaldet: Katte) er ganske effektive Faktaboks: Katalysatorer En katalysator er et stof, der uden selv at blive forbrugt, men som dog indgår i processen, kan forøge reaktionshastigheden i en kemisk reaktion Små katalysatorer har stor overflade og virker derfor hurtigere end store katalysatorer En katalysator kan starte en proces ved en lavere temperatur 3. Materialer: Husk briller, reagensglasstativ, 5 reagensglas, tragt,3% 40 ml H2O2, 1 stort måleglas, brunsten (MnO2), rå lever, rå kartoffel, hakket rå kartoffel, kogt kartoffel, opvaskesæbe, bunsenbrænder, kniv, spatel, træklemme, træpind 4. Indledning: H2O2 hydrogenperoxid er opløst i vandet og spaltes langsomt til vand og ilt. Denne proces kan få forøget sin reaktionshastighed ved hjælp af en katalysator. Her skal vi afprøve både ikke-biologiske og biologiske katalysatorer. 5. Vejledning g) De fem reagensglas stilles i reagensglasstativet. h) Skære tre lige store terninger kartoffel ud. Den ene terning nedsænkes i reagensglas r1. i) Den anden terning hakkes yderlige til små kartoffelstykker og sættes i r2. j) Den tredje koges i r3 i ca. 1 minut. Fyld halvt op med vand, tænd bunsenbrænderen. Tag r3 med en træklemme og kog 1 minut – pas på stødkogning. Før r3 frem og tilbage gennem ilden, lad det ikke stå på samme sted. Lad aldrig r3s munding peger hen på et andet menneske! Hæld vandet fra. k) Hak leveren fint og nedsænk i fjerde glas. l) Tag ½ spatel brunsten og nedsænk i femte glas. m) Held nogle dråber opvaskesæbe i hvert glas. n) Hæld 10 ml H2O2 i hvert glas o) Undersøg hvilken gas der bruser op. Tag en glødende træpind og stik i det glas, der bruser mest. Forklaring: I kartofler og lever er der enzymet katalase. Enzymer er biologiske Katte, der dog ikke tåler høje temperaturer, derfor ødelægges de ved kogning. Brunsten er en ikke-biologisk Kat. Des større overflade og dermed kontaktflade Kattene har des mere effektive er de. Spørgsmål: 6) Hvad skete der med den glødende træpind? _______________________________ 7) Hvilken gas bliver frigjort? ___________________________________ 8) Hvad er karakteristisk for denne gas? _________________________________ 9) Opskriv den generelle reaktionsligning: H2O2 +katalysator (kat) → __________________ 10) Hvordan var reaktionen i de fem glas? _________________________________ 11) Hvorfor er reaktionshastighederne forskellige? ___________________ 12) Hvordan spiller overfladestørrelse ind i reaktionen? __________________ 45 46 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 25. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 26. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 27. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 2. Tegn opstillingen af forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg med Katte bruges i industrien fx i olieindustrien, landbruget (produktion af gødning) og til forureningsrensningen. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 46 47 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 022 Mint Mentos som katalysator Formål: At opleve mint Mentos som en effektiv katalysator Faktaboks: Katalysatorer En katalysator er et stof, der uden selv at blive forbrugt, men som dog indgår i processen, kan forøge reaktionshastigheden i en kemisk reaktion Små katalysatorer har stor overflade og virker derfor hurtigere end store katalysatorer En katalysator kan starte en proces ved en lavere temperatur 6. Materialer: 1 tom Cocio flaske, 1 flaske sukkerfri cola, 1 A4 papir, 1 saks, tape, 4 mint Mentos pastiller 7. Indledning. Der er H2CO3 (kulsyre) i sodavand, det er dannet ved at opløse CO2 i væsken under tryk. a. Lav reaktionsligningen: ______________________________________ Når man tager kapslen af frigøres noget CO2, da trykket udlignes til 1 atm. tryk. b. Lav reaktionsligningen: _____________________________________ 8. Forklaring: Udskillelsen af CO2 sker ikke så let frit i væsken. Boblen skal helst have en overflade, som den kan dannes på fx på en lille ujævnhed i glasset. Mint Mentos er egnet som Kat, da den har en meget ujævn overflade og derfor sætter fart i reaktionen. 9. Vejledning a. Lav et lille rør af papir til de fire mint Mentos, som de kan ligge i og dermed indføres i flasken på samme tid. Sæt et stykke karton under. b. Hæld forsigtigt colaen op i Cocioflasken - meget roligt. Hold Cocioflasken næsten vandret c. Fjern kartonnet og lad alle mint Metosne falde ned i colaen på én gang. d. Mål mængden af cola tilbage i flasken og sammenlign med andre Grupper. Forklar forskellene! Spørgsmål: 13) Lav reaktionsligningen med Mentos: _______________________________ 14) Hvilken gas bliver frigjort? ___________________________________ 15) Hvad er karakteristisk for denne gas? _________________________________ 16) Opskriv den generelle reaktionsligning: H2CO3 +katalysator (kat) → ________________________________________________________________ 17) Hvordan spiller overfladestørrelse ind i reaktionen? ____________________________ Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 28. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 29. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 30. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 47 48 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Tegn opstillingen af forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx i olieindustrien, landbruget og til forureningsrensningen. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 48 49 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 023 Flammen der forurener Formål: At demonstrere hvordan afbrænding kan forurene Faktaboks: Forurening Afbrænding kan være farlig, men røgen kan renses før det bliver til syreregn og er farlig forurening. Den kan renses med SNOx-værker Overgødning er farlig forurening og kan bekæmpes med begrænsning af gødningen Spildvand er en farlig forureningskilde, men det kan renses mekanisk og kemisk Affaldsdeponering er farlig, men kan sorteres og genbruges med omtanke 10. Materialer: 1 glasplade, 1 bunsenbrænder, 1 stearinlys, 1 træklemme, tændstikker. 11. Indledning. Afbrænding vil frigøre stoffer. Den rene afbrænding frigør kun vand, kvælstof og kuldioxid. Det er ønskeligt at kun disse stoffer kommer tilbage i naturen. Generelt er der især problemer med gasser der består af CFC, da man mener de forbinder sig med ozon O3 + spalter det til O2 og noget andet. Da Ozonlaget beskytter os mod UV-stråler er der mulighed for kræftdannelse med ozonhuller. Problemer med for meget CO2, da det giver drivhuseffekt, samt problemer med NOx’ere, Cl- og SO2, da disse danner grundlag for syreregn. 12. Forklaring: Eventuelle faste affaldsstoffer kan opfanges på en glasplade. Man kan se hvilken type flamme, der forurener mest. 13. Vejledning e. Tænd bunsenbrænderen og tag en glasplade med træklemmer og før den ind i ilden, man holder den skråt. Noter hvor forurenet pladen er blevet: _______________. Rens pladen med vat. f. Gentag forsøget, men denne gang stilles luftindtaget således, at flammen bliver gul, det betyder, at brændingen ikke får ilt nok og dermed er ufuldstændig. Noter hvor meget pladen er forurenet: _____________________________. Rens pladen med vat. g. Gentag forsøget, men denne gang slukkes bunsenbrænderen og et stearinlys tændes i stedet for. Noter hvor meget pladen er forurenet: _____________________________. Rens pladen med vat. h. Sammenlign de tre vatstykker og konkluder hvilken flamme, der forurenede mest. Forklar hvorfor: ___________________________________________________________________________ _____________________________________________________________ Spørgsmål: 18) Hvilken farve havde den reneste flamme? 19) Hvordan er reaktionsligningen med gasflammen: Butan C4H10+ O2 49 _________________. 50 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 20) Hvordan er reaktionsligningen med stearin: (Stearin) C18H16H2 + O2 ____________________________________________. 21) Hvad er karakteristisk for disse gasser: O2 og CO2? _________________________________ Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 31. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 32. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 33. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 2. Tegn opstillingen af forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx i olieindustrien, landbruget og i energiforsyningen. Fortæl om sammenhæng til drivhuseffekten og ødelæggelse af ozonlaget. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 50 51 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Landbrugskemi 07 – Dannelsen af gødningsegnede stoffer 012- Neutralisering og optimering af sur jord 013- Rens noget forurenet materiale 014- Lav en kemisk analyse af stueplantegødning 015- Rens en nitratforurenet sø 51 52 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 07 – Dannelsen af gødningsegnede stoffer Formål: At lave basen NH4OH og opleve processen omkring det 1. Materialer Husk: Briller, base er farligt for øjnene! 1 cylinderglas, 1 digeltang, 1 stykke Mg, 5 ml H2O, 1 stk. universal indikatorpapir, 1 glasplade, tændstikker, bunsenbrænder, N2 gas, balje. Vejledning Lav et cylinderglas med 5 ml H2O og fyldt med N2. Tag en balje og fyld den halvt med vand. Tag et cylinderglas og fyld det helt med vand. Læg et stykke papir på toppen af glasset, så det slutter tæt, vend glasset om og sæt det ned i baljen, så intet vand undslipper. Gå op til læreren og fyld gas i glasset fra dennes N2-beholder. Sæt bunsenbrænder til gasrøret + antænd flammen Antænd Mg stykket og sænk det ned midt i cylinderglasset. Kig ikke ind i flammen, den er meget stærk. Lad det brænde helt. Sæt glasplade over og ryst glasset lidt for at skylle røgen ind i vandet. Det dannede Mg3N2 som kraftig hvid røg + NH3 opløses i vandet i bunden af glasset og danner hvad? Lugt forsigtigt til røgen efter NH3! Mål pH-værdi af væsken Faktaboks Baser kaldes protonacceptorer/modtagere. Baser giver grøn/blå til violet/blå farve på universalindikatorpapiret Baser opløser især fedt, snavs, hår, maling m.v. Vask altid hænder efter kontakt med syre og base En base dannes i vand med udskillelse af H2 Base mærkes ikke ved kontakt, men giver store skader 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 34. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 35. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 36. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 52 53 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 16. Hvad er karakteristisk for luftarten N2? 17. Opstil reaktionsligningerne: 3Mg + N2 → X X + H2O → Y + Z Z + H2O → 18. Hvilken pH-værdi har væsken? 19. Hvorfor er NH4OH et egnet gødningsstof? 20. Sæt de seks kendte baser i skemaet Basens Basens navn (formel) 21. Hvor skal man hælde resterne af basen hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien fx til industriel fremstilling af kunstgødning. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 53 54 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 012 – Neutralisering og optimering af sur jord Formål: At virke som landmand og neutralisere en sur jord 1. Materialer Husk: Briller, syrer og baser er farligt for øjnene! 2 bægerglas, 1 cm jord i begge glas, 1 reagensglas til pH-analysen, 2 ml HCl, 2 ml H2SO4, 2 pipetter, universal indikator papir, kalk (CaCO3) Vejledning 5. Hent jord hos læreren 6. Mål ph – værdien af jorden ved at opløse 1 ml i vand – filtrer og tag pH-værdi 7. Gør jorden sur b1 med 2 ml HCl b2 med 2 ml H2SO4 8. Gør jorden neutral i b1 neutral med et basisk salt. 9. Gør jorden neutral i b2 neutral med tilsætning af kalk. 10. Udregn reaktionsligningerne 11. Afbrænd lidt halm og tilsæt de metalliske gødningssalte til jorden 12. Tilsæt lidt kunstgødning 13. Konkluder hvilke stoffer, der nu er tilstede. 14. Hvor meget er jorden forbedret? Faktaboks: Mange planter trives ikke i sur jord – men det gør mos og Rododendron Landmanden har et stort arbejde med at holde jorden neutral 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 37. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 38. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 39. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 54 55 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 22. Hvilken pH – værdi fandt du? 23. Opstil reaktionsligningerne efter neutraliseringen: 1. Bægerglas 1: _______________________________________ 2. Bægerglas 2:_______________________________________ 3. Hvilke ioner tilsættes ved forøgelse af gødning? 4. Hvilke ioner tilsættes tilsætning af aske fra det afbrændte halm? 24. Sæt de 5 basiske salte og kalk ind i skemaet Neutraliserings agentens navn Agentens formel 25. Hvor skal man hælde resterne af analyserne hen? B1: ________ B2: ______________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i landbruget – fortæl om syreregn generelt. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 55 56 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 013 – Rens forurenet materiale på din jord Formål: At virke som landmand og rense et forurenet område på din jord. 1. Materialer 2 bægerglas, 100 ml forurenet analysemateriale,2 pipetter, universal indikator papir, (CaCO 3), tragt, filtrerpapir, trefod, keramisk net, bunsenbrænder, reagenser til ionanalyse, Vejledning: Husk det er en blanding af meget forskelligt materialer, så det kan være forvirrende. 15. Hent en forurenet opslæmning af materiale ca. 100 ml hos læreren 16. Dekanter materialet efter nogle minutters bundfældning. 17. Filtrer det flydende materiale efter dekanteringen 18. Læg det frasorterede (tunge materiale til tørring) 19. Undersøg pH i det flydende (filtrerede) materiale 20. Lav flammeprøve på det flydende. Hvad er den positive ion? 21. Lav klorid-, sulfat og nitratprøven. Hvad er den negative ion. 22. Efter tørring: Prøv at føre en magnet over de tørre tunge materialer, hvad sker der? Lav en bunke 23. Når de tunge materialer er tørre, da pust lidt til dem, så de skiller sig efter vægt (de lette flyver længere væk end de tunge). Lav bunker af samme slags på et hvidt stykke papir. Skriv under hver bunke, hvad du mener, det er. 24. Neutraliser det flydende materiale med kalk eller syre hvis basisk. 25. Inddamp væsken og lav en bunke af det samlede salt, skriv hvad det er med formel. 26. Lad FL godkende dine bunker. Faktaboks Forurenet materiale kan godt renses, men det er en tidskrævende proces På genbrugspladser kræves det, at man adskiller i fx pap, glas, metal, plastik, hårde hvidevarer, andre elektriske apparater og kredsløb, murbrokker, træ m.m. 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billed Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 40. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 41. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 42. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 56 57 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 26. Hvilken pH – værdi fandt du? 27. Opstil reaktionsligningerne efter prøverne på væsken: 3. R 1: _______________________________________ 4. R 2:_______________________________________ 5. R3: _______________________________________ 3. Hvilke bunker fik du? 4. Hvilken forurening er den værste? 28. Sæt de forskellige forurenende ting ind i skemaet Forureningens navn Løsning 29. Hvor skal man hælde resterne af analyserne hen? B1: ________ B2: ______________ R1 ________R2__________R3________ R4 _______ R5 __________ R6 _____________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg er aktuelt ved forurening af grunde især efter kemiske industrier, der er nedlagt google fx ChemiNova. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: 57 58 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Lærervejledning: Hæld følgende i et 1 l bægerglas: H2SO4, NaCl, jernpulver, savsmuld, jord, sten, sand, 58 59 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 014 – Lav en kemisk analyse af stueplantegødning Formål: At beherske reagenserne og undersøge stueplantegødning Den negative ion Materialer: Pipetter, reagensglas, analyse: stueplantegødning, analyse agenter, indikatorpapir, reagensglasstativ og sikkerhedsbriller. Analyse agenter: AgNO3 Kloridprøven Tegning: BaCl2 Sulfatprøven Nitron Nitratprøven Pipette med BaCl2 BaCl2 Hvidt bundfald Forklaring: Kom ca. 2-3 ml. analysevæske i et reagensglas. Dryp 5 dråber analyseagent i væsken, og iagttag om der er bundfald. Fortsæt med forskellige agenter, indtil der er reaktion. Tegningerne viser for meget væske. HUSK kun 2-3 ml. Den positive ion Lav flammeprøve og andre relevante prøver. Se også på etiketten af gødningen om den kan give en ledetråd. 59 60 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 30. Hvilke prøver gav bundfald? R1: ____ R2: _____ R3: ______. 31. Opstil reaktionsligningerne: R1: R2: R3: 32. Resultat på flammeprøven? ___________________________ 33. Andre forsøg på at finde den positive ion? 1. 2. 3. 34. Hvad er de aktive gødningsstoffer? 35. Hvorfor hjælper disse stoffer planterne med at vokse? 36. Sæt de 3 grundreagens i skemaet Reagensens Reagensens formel) navn Ionen reagensen fælder 37. Hvor skal man hælde resterne hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering. Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx når landmandens planter ikke tåler sur jord og vi fjerner kalk i hjemmet Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 60 61 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 015 – Rens en nitratforurenet sø Formål: At vise hvordan man kan rense en sø kemisk 1. Materialer: Pipetter, reagensglas, analyse: ”SØ-vand”, analyse agenter, indikatorpapir, reagensglasstativ og sikkerhedsbriller. Analyse agenter: AgNO3 Kloridprøven 2. Tegning: Nitron BaCl2 Sulfatprøven Nitratprøven Pipette med AgNO3 AgNO3 Hvidt bundfald Forklaring: 1. Kom ca. 2-3 ml. analysevæske i et reagensglas. Dryp 5 dråber analyseagent i væsken, og iagttag om der er bundfald. Fortsæt med forskellige agenter, indtil der er reaktion. HUSK kun 2-3 ml. Find på denne måde frem til, med hvad søen er forurenet. 2. Lav flammeprøve og andre relevante prøver. 3. Bestem dig til, hvordan du kan bundfælde forureningen fx med AgNO3 Spørgsmål 61 62 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 38. Hvilken prøver gav bundfald? R1: ____ R2: _____ R3: ______. 39. Opstil reaktionsligningen: R: ________________________________________________ 40. Resultat på flammeprøven? ___________________________ 41. Hvad konkluderer du søen er forurenet af? 42. Hvad bundfælder du med? 43. Reaktionsligning af bundfældningen: _______________________ 44. Hvilken skade ville forureningen af søen give? 45. Giv eksempler så sådanne sø-skader 46. Hvor skal man hælde resterne hen? ______________________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg kan bruges til at illustrere forurening af vand. Fortæl om vandrensning generelt og i søer. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 43. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 44. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 45. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 62 63 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Landbrugskemi kursus – Find ioner 08 – Find ioner De tre grundprøver 09 – Lav kemisk analyse af tre ukendte stoffer 63 64 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 08 – Find ioner. De tre grundprøver Formål: At beherske Klorid-, sulfat-, og nitratprøven 1. Materialer Husk: Briller, syre er farligt for øjnene! 3 reagensglas, HCl, H2SO4 og HNO3, 3 reagenser: BaCl2, AgNO3, Nitron,3 pipetter. Vejledning: Negativ ion: Kom 3 ml syre i hvert reagensglas Tilsæt 3 dråber BaCl2 i H2SO4 Tilsæt 3 dråber AgNO3 i HCl Tilsæt 3 dråber Nitron i HNO3 Var der bundfald i alle tre? Hvad var farven? Positiv ion Skal du lave flammeprøven? Faktaboks Baser kaldes protonacceptorer/modtagere. Baser giver grøn/blå til violet/blå farve på universalindikatorpapiret Baser opløser især fedt, snavs, hår, maling m.v. Vask altid hænder efter kontakt med syre og base En base dannes i vand med udskillelse af H2 Base mærkes ikke ved kontakt, men giver store skader 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 46. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 47. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 48. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 64 65 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 1. Hvor var der mest bundfald? 2. Opstil reaktionsligningerne: R1: R2: R3: 3. Hvilken pH-værdi har væskerne nu? 4. Sæt de seks kendte syrer i skemaet a. Syrens (formel) c. e. g. i. k. m. 5. Hvor skal man hælde resterne af blandingerne hen? a. ______________________________ b. Syrens navn d. f. h. j. l. n. 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx når landmandens planter ikke tåler sur jord og vi fjerner kalk i hjemmet Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 65 66 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 09 – Lav kemisk analyse af tre ukendte stoffer Formål: At beherske emnet: Find ioner 1. Materialer Husk: Briller, syrer og baser er farligt for øjnene! 3 reagensglas, ukendt analyse, 3 reagenser: BaCl2, AgNO3, Nitron,3 pipetter, universal indikator, andre relevante reagenser. Vejledning 27. Hent analyse hos læreren 28. Mål ph – værdien 29. Hvis pH-værdien er neutral eller meget tæt på neutral, basisk, da lav flammeprøven 30. Kom 3 ml analyse i 3 reagensglas 31. Tilsæt 3 dråber BaCl2 i r1 hvis der ikke er bundfald, da gå til 6 32. Tilsæt 3 dråber AgNO3 i r2, hvis der ikke er bundfald, da gå til 7 33. Tilsæt 3 dråber Nitron, hvis der ikke er bundfald, da undersøg andre muligheder 34. Prøv at udregne reaktionsligningerne 35. Konkluder hvad stoffet er. Faktaboks: Find ioner Vores tre grundreagenser er: Kloridprøve: AgNO3, Nitratprøven: Nitron: Sulfatprøven: BaCl2 Det er vigtigt at starte med pH analyse, det røber om det er syre eller base Hold orden i analyse, reagenser, pipetter 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 49. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 50. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 51. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder altid frit som molekyler ikke som atomer 66 67 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål 47. Hvilken pH – værdi fandt du? 48. Opstil reaktionsligningerne: 6. Ukendt analyse 1: _______________________________________ 7. Ukendt analyse 2:_______________________________________ 8. Ukendt analyse 3:______________________________________ 49. Hvad gav flammeprøven? U1: __________ U2: _______________ U3: ______________ 50. Hvilken konklusion fandt du: U1: __________________ U2: __________________ U3 ___________________ 51. Sæt de seks kendte reagenser ind i skemaet Reagensens navn Reagensens formel Hvilken ion finder den 52. Hvor skal man hælde resterne af analyserne hen? U1: ________ U2: ______________ U3: _________________ 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering :Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx politiefterforskning, fødevareanalyser m.m. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________________________________ 67 68 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Mørtel og cement 68 69 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Mørtel og cement 025 Formål: At fremstille mørtel og bruge cement 1. Materialer Husk: 2 reagensglas, 1 reagensglasstativ, 1 tavlekridt CaCO3, 10 ml Ca(OH)2, tom tændstikæske, små sten, cement. Vejledning Knus ½ tavlekridt med en hammer. Pak kridtet ind i papir, med 4-5 lag før du slår med hammeren. Hæld det knuste kridt i et reagensglas Sæt reagensglas r1 op i et stativ Indsæt prop med 1 hul, 1 vinklet glasrør og slange med lige glasrør til slut Nedsænk det lige glasrør i r2, hæld også 10 ml læsket kalk, Ca(OH)2, op. Opvarm nu reagensglasset i stativet. Lad flammen bevæge sig hen over hele den flade, hvor kridtet ligger, så al CO2 drives ud. Lav reaktionsligningen: ______________________________________________________________ Betragt reaktionen i r2. Hvad kan du udlede af den? ___________________________ Den brændte kalk tilføres vand. Lav reaktionsligningen: ______________________________________________________ Den læskede kalk tilsættes sand. Du har nu lavet mørtel. Lav en mur. Bland 1cement, 2 sand, 3 sten og støb en betonpille til en bro. Brug en hul tændstikæske som form. Faktaboks: Mørtel og cement Hele Danmark har været gammel havbund I Faxe kalkbrud kan man finde forstenet gammelt koralrev Kalk er dannet ved massedød af små kalkholdige havdyr Viden om mørtel kom til Danmark med munkene omkring 850 e.Kr. Over 1000 kirker blev bygget fra 1000 - 1100 2. Tegn opstillingen af forsøget/indsæt evt. billede Faktaboks for afstemningsregler af reaktionsligninger: 52. Lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen 53. 8 - elektroner i den yderste skal for alle stoffer med mere end en skal 54. Alle gasser H2, O2, N2, F2, Cl2 optræder 69 altid frit som molekyler ikke som atomer 70 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Spørgsmål A. Hvilket farveskift er der i r2? __________________. a. Bliv ved med at iagttage r2, hvilket nyt skift kommer der. Hvad tror du, der er sket? CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3, CaCO3 + H2O +CO2→ Ca(HCO3)2 (letopløselig) Forklar reaktionsligningen: B. Hvad sker der nu, når muren tørre? Lav reaktionsligningen a. CO2 + Ca(OH)2→_____________________________________ b. Murerne får ofte meget mørtel på hænderne og de kan finde på at vaske hænderne i HCl, hvorfor? c. HCl + Ca(OH)2→ ____________________________________ C. Gør rede for, hvordan man fremstiller cement: 3. Gennemgangen af forsøget med fremstilling af mørtel (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket) 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien, fx noget om dansk mørtel og cementproduktion, mere historisk fx Valdemars slot i København. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ______________________ 70 71 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Atomfysik og stråling 026 Radioaktive stråler 027 stråling 2, Elektronen påvises 028 - Stråling, henfald 029 - Lys 030 - Atomets opdagelse 031 - fission og fusion 71 72 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Radioaktive stråler 026 Formål: At beherske emnet: α-, β-, og ϒ- stråling Faktaboks: Stråling Baggrundsstråling er i naturen og kommer især fra granit, fra uranforekomster og fra rummet α-, β-, og ϒ- stråling er usynlig for øjet, men indeholder hver især en gennemtrængende energi α- stråling er en He++ kerne, altså en positiv ioniseret stråling β-stråling er en elektronstråling, altså en negativ ioniseret stråling ϒ- stråling er en fotonstråling af usynligt lys med ekstrem kort bølgelængde og højt energiindhold. 1. Materialer Når volten går op går amperene lige så meget ned 1 strålingsmåler, 1 geigertæller, α-, β-, og ϒ- kilder, pladeholder, diverse plader af papir, pap, stål og bly, Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling holder til Geiger-Müller rør, holder til kilder og plader. Den lysende prik skal stå i nederste indstilling Kilde Metalplade GM-rør Vejledning 14. Sæt GM-røret bagerst på tælleren. Indstil tælleren ved at placere den lysende prik i nederste indstilling ved at trykke gentagne gange på den blå knap. 15. Tryk på den røde knap indtil den tæller med 10 s mellemrum 16. Lav opstillingen som vist og mål strålingen med 3 målinger og gennemsnit. Gennemfør tælling for hver af kilderne og mål på samme måde baggrundsstrålingen 17. Når man måler stråling tager man tre målinger og udregner gennemsnittet. 72 73 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 18. Strålingen, der udsendes, varierer meget, derfor denne gennemsnitsberegning. 19. Man kan fx måle antallet af strålingsanslag i 10 sekunder. Stråling Baggrund Alfa Beta Gamma Første måling Anden måling Tredje måling Gennemsnit 20. Dernæst undersøges gennemtrængningsevnen for de tre typer stråling igennem papir, stålplade og blyplade 21. Husk tre målinger og beregn gennemsnittet (x1+x2+x3)/3 Første måling Anden måling Tredje måling Gennemsnit Alfa med papir Beta med papir Beta med stålplade Gamma med papir Gamma med stålplade Gamma med 3 cm blyplader 2. Tegning til forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: Da radioaktive kerner er meget ustabile, fordi : 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i den store verden i hjemmet (røgalarmer), på sygehuse og i industrien. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ 73 74 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 027 stråling 2, Elektronen påvises Formål: At beherske hvordan elektronen blev påvist Faktaboks: Elektronen Elever må ikke arbejde med højspænding, de kan sætte forsøget op, men læreren sætter strøm til. Eleven fortæller, hvad læreren skal gøre. Katodestrålerøret er belagt med ZnS, zinksulfid, der lyser blåt op Kun når minus tilsluttes katoden, kommer der en lysstråle Elektronen vejer 1/1836 del af en proton, 1/1839 del af en neutron Elektronerne kredser uden om den positive kerne Indledning: Den positive og negative elektricitet blev allerede Luigi Galvani (1737-1798) og Alessandro Volta (1745-1827). opdaget af 1. Materialer 1 højspændingsstrømforsyning, 1 katodestrålerør, 2 krokodillenæb, 1 hesteskomagnet Vejledning Du skal lave små forsøg, der fortæller noget om lys 1. Katodestrålerøret: Man sender elektroner ind i røret katoden, den negative ende af røret, der, hvor de løber igennem glasset, opstår der en blå streg. Der sker intet hvis polerne byttes om. Katodestrålerør Røret lyser ved 3000 V Hesteskomagnet Den blå streg kan påvirkes med en hesteskomagnet. Katodestrålen frastødes. Stregen reagerer som en elektrisk ledning. Ovenstående ses den frastødt 1. Stil katodestrålerøret op og tilslut ledningerne med en slukket strømforsyning. Fortæl læreren, at han skal påvirke strålen med en elektromagnet. 74 75 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Hvad sker der når polerne på hesteskomagneten vendes? _________________ __________________________________________________________________ 3. Hvorfor beviser dette forsøg at elektronerne har et magnetfelt? _________________________________ Thomsens rør 4. Hvad beviser vi yderligere ved Thomsons rør? _______________________________________________________________________. 2. Lav tegninger til forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i industrien (fx ældre tvskærm) og i atomforskningen. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ 75 76 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Et radioaktivt stofs halveringstid betyder den tid, der går, indtil strålingen er halveret. 028 - Stråling, henfald Formål: At beherske emnet: Henfald Faktaboks: Henfald Henfald betyder, at den konstante stråling gradvist forandre atomet Halveringstid er den tid der går inden den samlede stråling er halvt så stor Mange radioaktive stoffer ender med at blive til bly Især radioaktive stoffer med en meget kort henfaldstid benyttes i lægemiddel industrien fx som sporingsstoffer. 1. Materialer Når volten går op går1 amperene lige så1 meget 1 strålingsmåler, 1 geigertæller, minigenerator, stativ, 1ned reagensglas Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling Den lysende prik skal stå i nederste indstilling Vejledning 22. Sæt GM-røret bagerst på tælleren. Indstil tælleren ved at placere den lysende prik i nederste indstilling ved at trykke gentagne gange på den blå knap. 23. Tryk på den røde knap gentagne gange, indtil den tæller med 10 s mellemrum 76 77 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 24. Lav opstillingen som vist på tegningen og mål strålingen med 10 sek. Nedskriv antal stråler efter hver gang. 25. Hvornår bliver det radioaktive materiales halveringstid nået? ____________________________________________________ Sek. Radioaktiv måling 10 20 30 40 50 60 Sek. Radioaktiv måling 70 80 90 100 110 120 Sek. Radioaktiv måling 130 140 150 160 170 180 Sek. Radioaktiv måling 190 200 210 220 230 240 26. Hvilket radioaktivt stof har vi med at gøre? __________________________________ 2. Tegning til forsøget 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: Opgave: Hvad henfalder dette stof til? 226 88Ra 222 86Rn 218 84Po 214 82Pb 214 83Bi 214 84Po 210 82Pb 210 83Bi 210 84Po 206 ? 82Pb 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg bruges i den store verden i hjemmet (røgalarmer), på sygehuse og i industrien. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ 77 78 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 029 - Lys Formål: At beherske emnet: Lys Faktaboks: Lys Elever må ikke arbejde med højspænding, de kan sætte forsøget op, men læreren skal sætte strøm til. Forskelligt farvet lys har forskellig bølgelængder og måles i nanometer dvs. 1mm/1 million Når Ne eller andre gasser bliver anslået af elektronstrømmen lyser de op Hvidt lys (sollys) indeholder alle farver lys fra 430 – 800 nm pr. bølge Indledning: Forskningen i lys og forskningen i atomet foregik sideløbende. Niels Bohr udvidede atommodellen ved at inddrage teorierne om lys. Niels Bohr angav på forklaringen på, hvorfor forskellige stoffer lyste i forskellige farver, når de blev brændt eller anslået af elektroner ved at forklare om kvantespring. Et optisk gitter er en masse små streger, der hjælper med at spalte lyset. 1. Materialer 1 højspændingsstrømforsyning, 1 stativ til 1 neonrør,1 neonrør, 2 krokodillenæb, 2 ledninger, 1 optisk gitter, 1 kanthaltråd, forskellige salte til afbrænding, bunsenbrænder, tændstikker. Vejledning Du skal lave små forsøg, der fortæller noget om lys Optisk gitter 2. Tag et optisk gitter og kig på sollys og et almindeligt lysstofrør med hvidt lys. 3. Hvilke farver kunne du se i det optiske gitter? _________________________________ Neon Lys 1. Hent stativet til de forskellige glasrør og sæt neon i stativet. Tilslut til 3000 V højspænding, men tænd ikke for strømforsyningen 2. Lad læreren tænde og betragt Neons lys gennem det optiske gitter 3. Hvilke streger kunne du se i det optiske gitter? ________________________________________________________ 78 ledninger 79 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Flammeprøven 1. Afbrænd fem forskellige salte i bunsensbrænderens flamme med kanthal tråden (Husk at rense den, og tag Na til sidst, det det er svært at få fjernet). 2. Hvilke farver fik du? Hvilke stoffer fandt du? Farve/stof Farve/stof Farve/stof Farve/stof Farve/stof 2. Lav tegninger til forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene: Gøre rede for teorien ved kvantespring: Udregn farven: Elektronen springer fra banen 7 til bane 3: Formlen er B = . E= elektronvolt, B = bølgelængden. 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vores lille forsøg. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: _________ 79 80 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen I et atom holder den stærke kernekraft det hele sammen 030 - Atomets opdagelse Formål: At beherske emnet: Atomets opdagelse Faktaboks: Atomets opdagelse Der er stærke kernekræfter mellem protron/proton og neutron/proton Den stærke kernekraft er en selvstændig kraft, der er ca. 1033 gange stærkere end tyngdekraften. Negativ ladet elektricitet får glimlampen til at lyse i den nærmeste ende En isotop af et stof har samme antal protoner men forskelligt antal neutroner To positive partikler frastøder hinanden, to negative frastøder hinanden. 1. Materialer Når volten går op går amperene lige så meget ned 1 plastikstang, 1 skind, 1 glimlampe, andre stænger, varmeudvikling 6 glaskugler, æske med småmagneter og runde Låget er lavet i lameller for at forhindre jernstykker til illustration af protoner og neutroner, magneter på hjul (illustration af den stærke kernekraft), tågekammer, CO2 sne, ethanol, strømforsyning 24 V, 1 bægerglas, 1 spatel lycopodium, 1 bunsenbræder, tændstikker, 2 vogne med hesteskomagneter på. Indledning Når vi skal beskrive atomet er vi ofte nødt til at bruge modeller, da det hele er så småt. De efterfølgende forsøg illustrerer vigtige skridt i atomets opdagelse. Vejledning Statisk elektricitet 27. Gid plastikstangen med skindet og sæt glimlampen på plastikstangen. Hvis der er negativt ladet elektricitet (elektroner i overskud) lyser den nærmeste end i glimlampen. Hvis den fjerneste ende lyser er det positivt ladet elektricitet (mangel på elektroner). Altså enten er elektroner gnedet over på skindet, eller elektroner fra skindet er gnedet over på stangen. Hvad skete der? _________________________________________ 28. Lav et skema over dine resultater med forskellige stænger og gnidningsstykker Gnidningsmateriale Stang Elektricitet Gnidningsma- Stang teriale Elektricitet 29. Hvorfor blev man med sådanne forsøg overbevist om positiv og negativ ladet elektricitets eksistens? _____________________________________________________________ 80 81 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Atomet opdages ved Einsteins pollenforsøg 1. Tag 200 ml vand i et bægerglas 2. Hæld ½ spatelfuld lycopodium op i glasset. 3. Kig efter bevægelse i sporene 4. Prøv at afbrænde en spatel fuld lycopodium i ilden fra en bunsenbrænder. Pollen der danser 5. Hvordan spiller overfladen ind på forbrændingen? _____________________________________________ 6. Hvad opdagede Einstein, der skete i vandet? ______________________________ Den stærke kernekraft – et modelforsøg 1. Sæt de to vogne med hesteskomagneter overfor hinanden. Giv den ene et skub. Hvad skete der? ______________________________________________ 2. Tving nu de to vogne sammen, så magneterne støder mod hinanden, hvad sker der? _______________________________________ 3. Hvad skal denne model illustrerer? ___________________________________ 4. Hvad hedder den partikel som i dette tilfælde binder to protoner sammen? ________________________________________________________ Model af atomkerne 1. 2. 3. 4. Hent æsken med runde magneter og jernstykker Lav følgende kerner med delene: H, D, T, He, Li, Be og B Hvad er en isotop? _______________________________________________ Tegn kernerne her: 5. Hvordan opdagede man neutronen? Tegn opstillingen her: Protonen opdages – glaskugle modellen 1. 5 glaskugler placeres i låget på en sort kasse. En kugle skydes nu mod de fem. 2. Gentag forsøget 5 gange 3. Tegn her hvordan kuglen bevægede sig efter sammenstødet 4. Hvad skal modellen illustrerer 5. Hvordan opdagede man protonen? Tegn den rigtige opstilling her: 81 82 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Tågekammeret beviser strålingens eksistens 1. Tag et tågekammer og åben det 2. Sprøjt ethanol på indersiden af kammeret 3. Hent CO2 fra flasken som is og kom det i bunden af kammeret 4. Luk låget og stil kammeret i vatter 5. Sæt lampen til strømforsyningen 9V DC 6. Indsæt en alpha-kilde og en beta-kilde. 7. Hvad sker der? _____________________________________________ 8. Hvad kan man udlede af forsøget? _______________________________________ 2. Tegninger til forsøgene 3. Gennemgangen af forsøgene (skriv kort, hvad I har gjort) 1. 2. 3. 4. 5. 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene. Skriv bl.a. om brug af modeller i atomfysik: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 7. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vore små forsøg bruges i den store verden til opdagelse af atomets hemmeligheder. Skriv om CERN. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ 82 83 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen Nogle kerner er ustabile på grund af antallet af protoner og neutroner ikke passer så godt sammen 031 - fission og fusion Formål: At beherske emnerne: Fission og fusion Faktaboks: Fission og fusion Fission betyder kernespaltning Fusion betyder kernesammensmeltning Einstein opdagede hvor meget energi, der er i alle stoffer E = M*C2 Uran 235 er meget ustabil på grund af antallet af protoner og neutroner Cadmium kan opfange neutroner D2O bruges i tungtvandsreaktorer Man bruger 2 isotoper af brint til at skabe fusion 1. Materialer 1 brændplade, bunsenbrænder, tændstikker, kanthaltråd, Når1volten går op går amperene lige1så meget ned1 stativ, 1 muffe. Låget er lavet i lameller for at forhindre varmeudvikling Indledning Når vi skal beskrive atomet er vi ofte nødt til at bruge modeller, da det hele er så småt. De efterfølgende forsøg illustrerer vigtige skridt i atomets opdagelse. I fission spaltes uranatomer med stor fart og udsender materiale, stråling og neutroner. Vejledning Indledning Den 16. juli 1945 fandt den første a-bombe test sted i USA. Den 6. august blev Little Boy kastet ned over Hiroshima. Den enorme kraft som Einstein havde påstået eksisterede i molekylerne blev demonstreret. Den 20. december 1951 blev det første atomkraftværk lavet i Idaho, USA. Brandplade som model til kontrolleret og ukontrolleret fission 4. Hent brændpladen og sæt tændstikker på den flade side. Antænd i midten med en glødende tråd. Hvordan foregik afbrændingen? __________________________________________ 5. Sæt tændstikker på den sporede side og anbring metalpindene, så ilden kontrolleres mest muligt. Hvordan foregik afbrændingen nu? ____________________________________ 6. Hvad er forskellen på de to afbrændinger? _____________________________________ 7. Hvordan kan disse plader tjene som model for fissionens afvikling? ______________ _____________________________________________________________________ 8. Hvorfor bruger vi brændpladen som en model? ________________________________ 9. Beskriv med egne ord det du ser på tegningen: ______________________________________ 83 84 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 10. Gør rede for reaktionsligningen: ____________________________________ Fusion Den første brintbombe blev eksploderet i 1951. I 1961 sprængte USSR en sådan 50 megaton bombe. Den havde 10 gange så meget sprængkraft som alle bomber under 2. verdenskrig. 1. Beskriv med egne ord det du ser på tegningen: ______________________________________ 2. Gør rede for reaktionsligningen: 3. Hvor foregår denne proces? ___________________________________________ Atomkraftværket 1. Sæt de rette overskrifter ind på tegningen 84 85 Fysik- og kemiforsøg af Finn Dalum-Larsen 2. Beskriv med egne ord, hvordan atomkraftværket startes: 3. Beskriv med egne ord, hvordan atomkraftværket stoppes: __________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 4. Man er begyndt at lave en fusionsreaktor i Frankrig. Hvad hedder den? ______________ 5. Hvem, regner man med, skal være leder? _______________________________________ 6. Hvad er det store problem med en fusionsreaktor? _________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Tegning til forsøget I fusion sammensmelter to H isotoper til He og udsender energi og en neutron 3. Gennemgangen af forsøget (skriv kort, hvad I har gjort) 4. Teorien (Skriv den dybere forklaring på, hvad der er sket). Giv den generelle teori for alle forsøgene. Skriv bl.a. om brug af modeller i atomfysik: 5. Særlige iagttagelser (Evt. detaljer fra spørgsmålene) 6. Fejlkilder (Hvad lavede I forkert, og hvad kunne man have lavet forkert) 9. Perspektivering: Skriv overvejelser over, hvordan vore små forsøg bruges i den store verden til opdagelse af atomets hemmeligheder. Skriv om CERN. Mindst 200 ord. (Husk kilder). Forklar om henfald og særlige problemer med affald fra atomkraftværkerne. Vedlæg overvejelserne i word. Godkendt: ________ Brug desuden illustrerende forsøg fra ABS-26 – Stråling, ABS-028 henfald, ABS -030 (Tågekammeret) til at sammensætte hele emnet atomkraft 85
© Copyright 2024