Metallernes kemi
Niveau:
8. klasse
Varighed:
6 lektioner
Præsentation:
Forløbet ”Metallernes kemi” er placeret i fysik-kemifokus.dk 8. klasse, og det bygger på viden fra forløbene
”Atomer og molekyler”, ”Atomet” og ”Kemiske bindinger”. Forløbet omhandler kemiske processer, der
involverer metaller, fx korrosion og elektrolyse, samt resursetænkning omkring metaller i forbindelse med
udvinding og genanvendelse. Forløbet består af 5 fagtekster, 17 opgaver med delopgaver og 16 aktiviteter.
Desuden findes der Videnstjek.
Baggrundsviden og progression:
Spændingsrækken
I elevteksten danner spændingsrækken udgangspunkt for elevernes forståelse af en række kemiske
reaktioner, hvor metaller indgår. Der arbejdes med spændingsrækken på tre niveauer:
1. Metallerne er inddelt i ædle og uædle metaller. De ædle metaller findes som rene metaller i
naturen, mens de uædle typisk findes som ioner i kemiske forbindelser, hvorfra de skal udvindes
med kemiske metoder. De ædle metaller står til højre for hydrogen i spændingsrækken, mens de
uædle står til venstre.
2. Metallerne er inddelt efter, hvor let de afgiver elektroner og går på ionform. Jo lettere de går på
ionform, jo længere til venstre står de i spændingsrækken.
3. Metallerne er inddelt efter elektrodespænding, og hydrogen er defineret som spændingsrækkens
nulpunkt med 0 V.
Det er muligt at differentiere arbejdet med elevernes forståelse af spændingsrækken ud fra ovenstående
tre niveauer. Ligeledes kan elevopgaver og aktiviteter differentieres med dette udgangspunkt.
Brunstensbatteriet
I elevteksten er den kemiske reaktion i brunstensbatteriet beskrevet som en simpel reduktion af 2 Mg ++ til 2
Mg.
De korrekte reaktioner er:
Den negative pol
Zn → Zn++ + 2e-
1
Zinkatomer (Zn) afgiver elektroner til elektrolytten.
Den positive pol
2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OHMangandioxid (MnO2) i elektrolytten optager elektroner.
Et bilbatteri kan inddrages som et andet eksempel, men da begge poler i et bilbatteri er blyplader
nedsænket i fortyndet svovlsyre, er dette eksempel heller ikke helt let for eleverne, idet svovlsyren indgår i
reaktionen. I bilbatteriet dannes der ved opladning blyoxid (PbO2) på den negative plade, mens den positive
pol består af rent bly (Pb).
Magnesium og guldioner
I elevteksten står der, at smeltet magnesium dækkes med slagge under produktionen, da det ellers ville
bryde i brand. Årsagen er, at magnesium har et relativt lavt flammepunkt, nemlig 550 °C, og
magnesiumudvinding fra magnesiumchlorid foregår ved 714 °C
I teksten om forgyldning er omtalt guldioner, hvilket godt kan forårsage forundring, idet guld ikke danner
ioner. I forgyldningsprocessen opløses guldet i kongevand (en blanding af saltsyre og salpetersyre), cyanid
eller kviksølv. Af dette dannes forskellige guldsalte, fx kaliumguldcyanid og aurichlorider.
Et alternativ til forgyldning er at belægge genstande med bladguld.
2
Overblik over forløbet:
Fagtekst 1: Metaller
Læringsmål
Eleverne kan redegøre for
Faglige begreber
Metal
generelle egenskaber ved
metaller.
Ædle og uædle metaller
Eleverne kan fortælle om
Rene metaller
principperne for
spændingsrækkens opbygning.
Eleverne kan anvende
spændingsrækken til at forudsige
Metalioner
1: Metallernes egenskaber
1. Rustne søm
2: Ædle og uædle metaller
2. Ædle og uædle metaller
3a, b, c: Spændingsrækken
3. Spændingsrækken
4: Metallerne i spændingsrækken
4. Fremstil sølv
5a, b: Redoxreaktioner
5. Metaller i opløsning
6. Elektrodespænding
Elektrokemisk reaktion
metaller indgår.
Elektrodespænding
Eleverne kan skabe en
Elektrode
spændingsforskel mellem to
3
Aktiviteter
Spændingsrækken
kemiske reaktioner, hvor
metaller.
Opgaver
Elektrolyt
6. Rens sølvsmykker med alufolie
Fagtekst 2: Batterier
Læringsmål

Eleverne kan redegøre for et
Faglige begreber
Negativ pol
batteris opbygning.
Positiv pol


Eleverne kan fortælle om
hovedtræk i batteriets historie.
Kredsløb
Eleverne kan forklare, hvordan et
Vådbatteri
genopladeligt batteri oplades.
Tørbatteri
Lithium-ion-batteri
Genopladeligt batteri
4
Opgaver
7a, b, c: Reaktionerne i et batteri
8: Batteriets historie
9: Genopladelige batterier
Aktiviteter
7. Fremstil et batteri
Fagtekst 3: Korrosion
Læringsmål
Eleverne kan beskrive de kemiske
Faglige begreber
Rust
processer, der ligger til grund for
rust- og irdannelse.
Ir
Eleverne kan gøre rede for, at
Galvanisk rustbeskyttelse
aluminium ofte beskyttes af et
tyndt lag aluminiumoxid på
overfladen.
Eleverne kan fortælle om
rustbeskyttelse, herunder
galvanisering.
Eleverne kan argumentere for,
hvorfor man skal anvende
galvaniserede søm i et
plankeværk af imprægneret træ.
5
Korrosionsbestandig
Opgaver
Aktiviteter
10: Rust
8. Korrosion
11a, b: Ir
9. Galvanisk rustbeskyttelse
12: Galvanisk rustbeskyttelse
10. Aluminium i syre
11. Find korroderede metaller
12. Galvaniserede søm
13. Knive i opvaskemaskinen
Fagtekst 4: Elektrolyse
Læringsmål
Eleverne kan gøre rede for, at
Faglige begreber
Opgaver
Forgylde
langt de fleste metaller udvindes
af bjergarter ved hjælp af
elektrolyse.
Eleverne kan forklare, hvordan
genstand forsølves, forgyldes og
forkobres ved hjælp af
Forsølve
Forkobre
Udvinding
Malme
elektrolyse.
Bjergarter
6

Aktiviteter
13: Forgyldning
14. Elektrolyse af CuSO4
14: Udvinding af magnesium
15. Forkobring
Fagtekst 5: Genanvendelse af metaller
Læringsmål
Faglige begreber
Genanvendelse
Eleverne kan argumentere for, at
det kan betale sig at genanvende
Energi
metaller, både økonomisk og
miljømæssigt.
Affald
Eleverne kan redegøre for,
Opgaver
15: Genanvendelse af metal
Aktiviteter

16. Genbrugsvaner
16: Aluminium
17: Aluminiumsudvinding
Miljø
hvordan aluminium udvindes og
de miljømæssige aspekter ved at
genbruge fx sodavandsdåser.
Fagtekst 6: Supplerende tekst
Læringsmål
Eleverne kan diskutere small
scale mining ud fra faglige
argumenter.
7
Faglige begreber

Opgaver
Aktiviteter
Ingen aktiviteter
Færdigheds- og vidensmål
Læringsmål
Stof og stofkredsløb
Eleverne kan redegøre for generelle
Eleven kan undersøge
grundstoffer og enkle kemiske
forbindelser
Eleven har viden om stoffers
fysiske og kemiske egenskaber
Eleven kan undersøge enkle
reaktioner mellem stoffer
Eleven har viden om kemiske
reaktioner og stofbevarelse
Eleven kan med modeller
beskrive sammenhænge mellem
atomers elektronstruktur og
deres kemiske egenskaber,
herunder med interaktive
modeller
Eleven har viden om
Grundstoffernes
periodesystem
Eleven kan med
repræsentationer beskrive
kemiske reaktioner
Eleven har viden om kemiske
symboler og reaktionsskemaer
Eleven kan anvende stoffer
hensigtsmæssigt i hverdagen
Eleven har viden om
egenskaber ved materialer og
kemikalier
Eleven kan vurdere
miljøpåvirkninger af klima og
økosystemer
Tegn på læring kan være
1. Eleven redegør for generelle
egenskaber ved metaller, og fortælle om
egenskaber ved metaller. Eleven
principperne for spændingsrækkens
beskriver de kemiske processer,
opbygning, samt anvende
der ligger til grund for rust- og
spændingsrækken til at forudsige
irdannelse, og fortæller om
kemiske reaktioner, hvor metaller indgår.
rustbeskyttelse, herunder
galvanisering.
Eleverne kan redegøre for et batteris
opbygning.
2. Eleven redegør for generelle
egenskaber ved metaller. Eleven
Eleven har viden om
samfundets brug og udledning
af stoffer
Eleverne kan beskrive de kemiske
beskriver de kemiske processer,
processer, der ligger til grund for rust- og
der ligger til grund for rust- og
irdannelse, og fortælle om
irdannelse, og fortæller om
rustbeskyttelse, herunder galvanisering.
rustbeskyttelse, herunder
galvanisering. Eleven fortæller om
Eleverne kan argumentere for, at det kan
principperne for
betale sig at genanvende metaller, både
spændingsrækkens opbygning,
økonomisk og miljømæssigt.
samt anvender spændingsrækken
til at forudsige kemiske
reaktioner, hvor metaller indgår.
8
Jorden og Universet
Eleven kan designe og
gennemføre undersøgelser om
Jordens ressourcer
Eleverne kan redegøre for, hvordan
Eleven har viden om
ressourceforbrug, deponi og
genanvendelse
3. Eleven redegør for generelle
aluminium udvindes og de miljømæssige
egenskaber ved metaller. Eleven
aspekter ved at genbruge fx
beskriver de kemiske processer,
sodavandsdåser.
der ligger til grund for rust- og
irdannelse, og fortæller om
rustbeskyttelse, herunder
Produktion og teknologi
Eleven kan undersøge udnyttelse
af råstoffer og dele af
produktionsmetoder
Eleven har viden om råstoffer
og produktionsprocesser
principperne for
spændingsrækkens opbygning,
samt anvender spændingsrækken
Eleven kan med modeller
forklare funktioner og
sammenhænge på tekniske
anlæg
Eleven kan beskrive
sammenhænge mellem
teknologisk udvikling og
samfundsudvikling
galvanisering. Eleven fortæller om
til at forudsige kemiske
reaktioner, hvor metaller indgår.
Eleven har viden om centrale
teknologiske gennembrud
Eleven argumenterer for
genanvendelse af metaller, både
ud fra et økonomisk og
miljømæssigt perspektiv. Eleven
Eleven kan beskrive
sammenhænge mellem råstoffer,
processer og produkt
inddrager aluminium som
eksempel, og beskriver hvordan
aluminium udvindes og evt
genanvendes.
9
10