Citation preview
Microsoft Word - Vand_f.rdig.docUdarbejdet af: Morten Pærregaard,
230726 Morten Bue Nydal, 230921
Mikkel Brits Sørensen, 230926
Underviser og vejleder: Nina Troelsgaard Jensen
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 1 af 26
Bilag 1
............................................................................................................................................25
Bilag 2
............................................................................................................................................26
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 2 af 26
Indledning Vi har valgt at lave et undervisningsforløb for 6.
klasse med vand som tema. Vand er over alt og vi kan ikke undgå at
komme i kontakt med vand hver dag. Samtidig er vandet vores
livskilde og uden det ville vi ikke overleve. Vand er et spændende
stof og fordi det er forholdsvis ufarligt kan vi observere blandt
andet dets forskellige tilstandsformer uden besvær. Temaet
tilsigter også at eleverne kan arbejde eksperimentelt. Med
udgangspunkt i elevernes hverdagsviden, der er med til at fastholde
den opnåede viden kan det eksperimentelle arbejde styrke elevernes
laboratorietekniske forståelse. Vi ser undervisningsforløbet som en
mulighed for at lave en glidende overgang til den reelle
fysik/kemi-undervisning i 7. klasse. Mål Målet med dette
undervisningsforløb er, at eleverne når frem til generelle
indsigter om vands egenskaber. De skal have kendskab til vandets
kredsløb og tilstandsformer samt kunne forklare sidstnævnte med
begreber som is, væske og damp ud fra de forsøg, der anvendes i
undervisningen. Derudover skal eleverne have en fornemmelse af
vands massefylde under forskellige forhold. Eleverne skal blive
fortrolige med fagtermerne og kunne bruge disse naturligt i de
rette sammenhænge. Endelig skal eleverne være i stand til at sætte
fænomenerne de arbejder med i forhold til deres egen dagligdag. Som
det står i formålsparagraffen for natur/teknik skal eleverne gennem
oplevelser og erfaringer med natur og teknik opnå indsigt i vigtige
fænomener og sammenhænge og udvikler tanker, sprog og begreber, som
har værdi i det daglige liv. Nogle af trinmålene efter 6.
klassetrin er, at eleverne skal1: • beskrive, ordne og anvende
viden om materialer og stoffer og deres forskellige egenskaber •
kunne give eksempler på, hvordan nye egenskaber fremkommer, når
forskellige materialer og
stoffer bruges sammen. • benytte fagsprog og anvende abstrakte
begreber • sammenligne undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle
generelle regler, bl.a. opløsning,
fordampning… Disse mål mener vi blandt andet at vores mål kan være
med til at opfylde. Forløbet kræver ikke særlige faglige
forudsætninger, men det stiller krav til elevernes måde at arbejde
og tænke på. Det er en fordel, hvis de tidligere har arbejdet med
at stille spørgsmål, fremsætte forudsigelser og gennemføre
eksperimenter på en måde, hvor deres begrebsverden er blevet
udfordret og udviklet.
1 Fælles mål, Faghæfte 13
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 3 af 26
Teoriresumé til læreren2
Grundstoffer Et vandmolekyle er en kemisk forbindelse indeholder et
oxygenatom (iltatom) og to hydrogenatomer (brintatomer). Et
oxygenatom består af en positiv atomkerne omgivet af elektroner,
der er nogle negative bygge- sten, der indgår i alle atomer. Et
hydrogenatom består af en positiv kerne, der er omgivet af en
elektron. De positive atomkerner består af protoner, som er
positivt ladede og neutroner, som er elektrisk neutrale.
Molekylformel: Stregformel: Elektronprikformel:
OH2
Binding Oxygenatomet og de to hydrogenatomer holdes sammen i et
vandmolekyle af nogle af oxygen- atomets elektroner og de to
elektroner fra hydrogenatomerne. To ikke-metaller binder sig sammen
med et fælles elektronpar, der bevæger sig omkring begge
atomkerner. Denne form for kemisk forbindelse kaldes kovalent
binding. I overensstemmelse med oktetreglen er der i vand en
forbindelse mellem oxygen og hydrogen så oxygen-atomet opnår
oktetstruktur, mens hydrogen- atomerne får heliumstruktur. I
vandmolekylet er der to ledige elektronpar på oxygen-atomet. De
ledige elektronpar spiller en vigtig rolle i mange kemiske
forbindelser, eks. når vand optræder som base og optager en proton.
Bindingsvinklen mellem de to bindinger i vandmolekylet er 104,5 °C.
Elektronskyen for de ledige elektronpar er tættere på
oxygen-atommet end elektronskyen for bindingselektronparrene. De
ledige elektronpar optager derved lidt ekstra plads i rummet
omkring oxygen-atommet, og derfor klemmes bindingerne lidt
sammen.
Elektronnegativitet Hvis to forskellige atomer er bundet sammen,
vil det fælles elektronpar som regel ikke være helt symmetrisk
fordelt. Elektronegativitetsforskellen mellem to atomer angiver,
hvor polær bindingen mellem de to atomer er. Dette er tilfældet for
vandmolekylet hvor elektronfordelingen ikke er helt symmetrisk,
idet oxygenatomet trækker de fælles elektroner nærmere til sig. Da
disse elektroner er negative bliver resultatet, at vandmolekylet
udadtil optræder som en partikel, der er negativt i den ene ende og
positiv i den anden ende. Den negative ende er ved oxygenatomet og
den positive ende er ved de to hydrogenatomer.
Vands dipolaritet Vandmolekyler har altså den meget betydningsfulde
egenskab, at de er lidt positive i den ene ende og lidt negative i
den anden ende. Dette forhold er væsentligt for at forstå de
specielle egenskaber
2 Mygind, Helge (Hele afsnittet hvis ikke andet er angivet)
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 4 af 26
vand har i modsætning til mange andre kemiske forbindelser. Man
siger, at vandet er en dipol fordi det så at sige har to poler. En
negativ i den ene ende og en positiv i den anden.
Vand som opløsningsmiddel Denne ladningsforskel i vandmolekylet har
betydning for vands egenskaber som opløsningsmiddel. Når
natriumchlorid opløses i vand, sker følgende proces: (aq)Cl (aq)Na
NaCl(s) -+→ + Ionbindingen er en stærk binding, men det er dog
muligt at opløse salt i vand i kraft af vandmolekylets
ladningsforskel. Vandmolekylerne lægger sig omkring ionerne med det
negative oxygen-atom ind mod natrium-ionen, mens de vender deres
positive side ind mod clorid-ionen. Processen er svagt endoterm
(optager energi).
Natriumchlorids opløselighed i vand Natriumchlorid (NaCl) er
letopløseligt i vand. Der kan opløses 36,0 g NaCl i 100 g vand ved
20 °C. Når NaCl opløses i vand, nedbrydes iongitteret. Ionerne kan
bevæge sig rundt i opløsningen og dette gør at opløsningen er
elektrisk ledende.
Tilstandsformer3 Nedenfor præciseres hvad man forstår ved et stofs
tre tilstandsformer. For vand har vi fast form (is), flydende eller
væskeform (vand) og gasform eller luftform (damp). Fast form Et
fast stof beholder den samme form, med mindre vi påvirker det.
Stoffets molekyler eller ioner, sidder på bestemte pladser i
stoffet. De foretager svingninger omkring en ligevægtsstilling, men
de bytter ikke plads indbyrdes. Væskeform Væsker har ingen fast
form, men antager form bestemt af den beholder, hvori de befinder
sig. Dog har de alle en plan flade foroven i beholderen. Denne
flade kalder vi for væskens overflade. Den vil altid have samme
retning i forhold til en lodlinie, nemlig vinkelret på denne,
uanset hvordan vi holder beholderen. Det er vand som væske, der har
givet navn til den retning alle væskers overflader stiller sig i
nemlig vandret. I en væske sidder molekylerne eller ionerne ikke på
bestemte pladser som i den faste fase, men skifter bestandigt
plads, idet de overvejende holder sig inden for væskemængdens
afgrænsning. Dog kan nogle molekyler slippe væk fra væskens
overflade. Vi siger da, at der sker en fordampning fra væsken.
Gasform En given mængde gas, også kaldet en luftart, har ikke nogen
fast form, men antager form efter den beholder, hvori den befinder
sig. Mens massefylden for et fast stof eller en væske er konstant
uanset legemets eller væskens form, så er massefylden for en gas
afhængig af, hvor stort et rumfang, gassen får lov til at fylde ud.
Eller sagt på en anden måde, hvor stort et tryk, den er udsat
for.
3 Troelsgaard, Nina
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 5 af 26
Faseovergange Vand har et smeltepunkt på 0 °C og et kogepunkt på
100 °C ved 1 atmosfæres tryk. Der skal tilføres varme til et stof
for at få det til at smelte eller fordampe. Den specifikke
smeltevarme for is er 334,4 kJ/kg. Den specifikke fordampningsvarme
for vand er 2260 kJ/kg.
Tryk4
areal kraftp ==
SI-enheden for kraft er newton (N). Tryk angives derfor i newton
pr. m2, som kaldes pascal (Pa).
211 m NPa =
Atmosfærens gennemsnitstryk er omkring 101325 Pa. Dette tryk er lig
med 1 atm (atmosfære).
For idealgasser, gælder følgende ligning: Rn T
Vp ⋅=
⋅
hvor n er gassens stofmængde (antal mol), R er gaskonstanten, p er
tryk, V er rumfanget af beholderen og T er temperaturen.
Værdien af gaskonstanten er: Kmol
mPaR ⋅ ⋅
= 3
31,8
4 Brydensholt, Morten
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 6 af 26
Densitet5
Skal man finde densiteten af en opløsning eller et fast stof
bruges: V m
=ρ
hvor ρ = densiteten, (enheden g/ml) m = massen, (enheden er g) V =
volumen, (enheden er ml, 1 ml er det samme som 1 cm3 )
Da Mnm ⋅= , hvor n er stofmængden og M er molarmassen, har vi: V Mn
⋅
=ρ
R M
⋅=ρ
De fleste stoffer trækker sig sammen, når de størkner, og de får
derved større densitet end væskeformen. Vand hører til
undtagelserne og har mindre densitet som fast is end som vand. Ved
0 °C er vands densitet 1 g/cm3 og for ren og klar is er den 0,917
g/cm3. At is har mindre densitet end vand hænger sammen med at
vandmolekyler er dipoler. Molekylerne ligger ikke så tæt i is som i
vandfasen. Forsøg viser at vand har sin største densitet, når det
har en temperatur på ca. 4 °C.
Sikkerhedsforanstaltninger og praktiske rammer Det vil være
optimalt, at der er rigelig med materialer, så dette ikke bliver en
begrænsende faktor i forbindelse med elevernes eksperimenterende
arbejde. Her tænkes specielt på masser af is og et stort antal
glasvarer og termometre. Det er vigtigt, at der benyttes
termometre, som kan tåle minusgrader, ligeledes skal man passe på,
at de ikke knækker, hvis de er frosset fast i is. Kogende vand og
vanddamp kan skolde og give forbrændinger. Sker dette, skal der
skylles med koldt/lunkent vand, indtil det ikke gør ondt længere.
Det er ligeledes vigtigt at propperne i kolberne bliver sat godt
fast, så de ikke springer af, samt at hullerne i disse smøres med
lidt paraffinolie inden et glasrør kommes igennem. Man skal også
være opmærksom på brugen af overheadprojektorer. Der må eleverne
heller ikke kigge direkte ind i, og klappen må ikke være slået ned
når den står tændt, da den så kan brænde sammen. Læringssyn Vi har
en konstruktivistisk tilgang til læring, idet vi opfatter viden som
noget den enkelte elev konstruerer. Det indebærer, at eleverne er
nysgerrige og interesserede i at løse deres egne kognitive
konflikter. Læringen er et samspil mellem en kognitiv, en
psykodynamisk samt en social, samfundsmæssig proces. Det er et
gensidigt forhold mellem eleven og omverdenen og forudsætter, at
eleven bliver forstyrret i dennes nuværende opfattelse og får
mulighed for at opnå ny erkendelse6.
5 Brydensholt, Morten 6 Illeris
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 7 af 26
For at lære er det vigtigt, at eleven kan rette sin opmærksomhed
mod det der er interessant og fastholde koncentrationen på dette7.
Ligeledes skal eleven være bevidst om sin egen læring som en
forudsætning for at udvikle sig – altså at have viden om og
forståelse for hvordan man lærer bedst. Denne evne til at være
refleksiv og at undre sig styrker elevens læring8. Derfor må
undervisningen tage udgangspunkt i eleverne og i noget der er
relevant for dem. For at opnå denne relevans og opmærksomhed er det
derfor vigtigt at eleverne i videst muligt omfang opnår
medbestemmelse og inddrages aktivt i planlægning, gennemførelse og
evaluering af undervisningen. Lærerens opgave er med baggrund i
samspillet mellem den kognitive, den psykodynamiske og den sociale,
samfundsmæssige dimension at støtte og vejlede eleverne i deres
forsøg på at tilegne sig viden samt sørge for at undervisningens
rammer understøtter læringen. Fagsyn Vi ser
fysik/kemi-undervisningen som en del af elevens almendannelse og
støtter os i den forbindelse op af Svein Sjøbergs 4
argumenter:
1. Økonomiargumentet: Fysik/kemi som forberedelse til arbejde og
uddannelse i et højteknologisk og videnskabsbaseret samfund.
2. Nytteargumentet: Fysik/kemi til praktisk mestring af dagliglivet
i et moderne samfund. 3. Demokratiargumentet: Fysik/kemi som vigtig
kundskab til kvalificeret meningsdannelse
og ansvarlig deltagelse i demokratiet. 4. Kulturargumentet:
Fysik/kemi som en vigtig del af menneskets kultur9.
I et hensigtsmæssigt undervisningsforløb veksles der mellem
teoretisk og praktisk arbejde, for at give eleven mulighed for at
afprøve sin viden og for at skabe erfaring og erkendelse. Denne
vekselvirkning kan eksempelvis startes med et teoretisk oplæg som
så efterprøves i praksis eller eleverne kan i praksis udforske et
teoretisk område, som så afklares teoretisk efterfølgende.
Ligeledes bør der veksles mellem selvstændigt arbejde og arbejde i
grupper for at tilgodese og udvikle den enkelte elevs måde at lære
på. Når eleverne skal lave forsøg er der en række sikkerhedsmæssige
overvejelser der spiller ind. Vi mener ikke, at det altid er
forsvarligt at lave forsøg, hvor eleverne udelukkende selv
eksperimenterer og ligeledes mener vi heller ikke, at forsøg skal
laves ud fra deciderede opskrifter, hvor eleven ikke har mulighed
for at undres og for at undersøge. Optimalt bør eleverne i sikre
rammer kunne eksperimentere og derfor vil vi som udgangspunkt styre
forsøgene, så potentielle risici undgås, men hvor eleverne stadig
har mulighed for engageret at undersøge og opdage. Vi ønsker derfor
at lave forsøgsvejledninger der er så åbne som muligt, så eleverne
har mulighed for at konstruere deres egen viden ud fra de
undersøgelser de laver. Vi mener at det er vigtigt, at eleverne har
mulighed for på forskellige måder at samle op på den viden de
behandler. Det kan være gennem debat i klassen, via forskellige
evalueringsformer – både individuelt og i større grupper. 7 Hansen
8 Illeris 9 Sjøberg
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 8 af 26
Undervisnings-, arbejds-, og organisationsformer I
fysik/kemi-undervisningen er det ikke i alle aspekter at eleverne
kan inddrages aktivt i planlægningen, gennemførelsen og
evalueringen. Således er nogle ting givet på forhånd mens eleverne
med fordel kan inddrages i andre sammenhænge. Vi har på forhånd
valgt hvilke forsøg eleverne skal lave i undervisningsforløbet
fordi vi som lærere har det overordnede ansvar for undervisningens
tilrettelæggelse og for at vi følger de angivne nationale mål som
er givet i Fælles Mål. Derfor udvælger vi forsøgene og skaber en
rød tråd gennem dem. Vi vil også vælge hvordan eleverne skal
arbejde, om det skal være i grupper eller individuelt, på baggrund
af vores kendskab til elevernes sociale og faglige kunnen.
Fysik/kemi-faget er gennem Fælles Mål bundet op på
naturvidenskabelige arbejdsmåder. Arbejdsmådernes slutmål for
eleverne er:
• Identificere og formulere relevante spørgsmål, samt opstille
enkle hypoteser. • Planlægge, gennemføre og vurdere undersøgelser
og eksperimenter. • Vælge udstyr, redskaber og hjælpemidler, der
passer til opgaven.
Vores undervisning skal hjælpe eleverne til at beherske disse
arbejdsmetoder. Eleverne får mulighed for gennem forsøgene at
stille relevante spørgsmål og hypoteser ligesom de også skal
planlægge, gennemføre og vurdere deres forsøg både alene og sammen
med flere. Endelig vil eleverne på grund af flere åbne
forsøgsopstillinger selv skulle vælge materialer og udstyr. Vi vil
gerne have at eleverne tager noter mens de udfører forsøg, men også
under debat og samtaler. Noterne kan noteres i deres kladdehæfter.
Det er nødvendigt at alle, og ikke bare én fra en gruppe, noterer
vigtige pointer og forsøgsresultater. For at hjælpe læreren vil vi
i vores elevforsøg lave en ”lærer-boks” som indeholder forslag til
hvordan man kan inddrage forsøgene i samtaler med eleverne.
Evaluering Vi mener, at det ville være oplagt at benytte et
begrebskort til, at evaluere efter dette undervisningsforløb enten
enkeltvis eller i grupper. Emnet kan også startes op med at
eleverne laver et begrebskort for at synliggøre elevernes
forforståelse inden for emnet, og på den måde danne grundlag for
den videre undervisning. Begrebskort er en planche, der viser
elevernes tanker, sprog og begreber og de forståelsesmæssige
sammenhænge.10 For en konkret beskrivelse af anvendelsen af
begrebskort, samt et eksempel henvises til bilag 1. Pædagogisk kan
begrebskort blandt andet bruges på følgende måder11:
• Det er en god og hurtig metode til at få kortlagt elevernes
forhåndsviden om et emne, og hvordan de forestiller sig forskellige
sammenhænge. På den måde, kan begrebskort danne grundlag for
lærerens detailplanlægning af undervisningen, og samtidig bruge
kortene som et redskab, til at synliggøre elevernes forforståelser
og medtænke dem i overvejelserne omkring
læringsforudsætningerne.
10 Bering, Lisbeth m.fl. 11 Bering, Lisbeth m.fl.
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 9 af 26
• Begrebskort kan også anvendes efter et forløb, som en evaluering
af arbejdet. Både lærer og elever kan bruge denne evaluering, og på
denne måde bliver delelementet vurdering bragt i spil.
• Endelig kan begrebskort også bruges som udgangspunkt for at
diskutere begreber og sammenhænge samt som en træning hos eleverne
i at argumentere for egne synspunkter, og for at forstå
andres.
Vi mener det er interessant, at man kan bruge det samme redskab,
til opbygning af undervisningen og evaluering af denne. Det er en
fordel, idet eleverne stifter bekendtskab med samme arbejdsmetoden
både i starten og slutningen af et forløb, og det kan være med til
at give eleverne et klart billede af deres egen læring. Vi er dog
opmærksomme på, at når vi bruger begrebskort som
evalueringsværktøj, er der en risiko for, det kun er begreber vi
underviser i. Evalueringen må ikke medvirke til at indsnævre
perspektivet for undervisningen. Sammenholdt med vores mål for
undervisningen vil det være oplagt at fokusere på fagtermerne inden
for temaet samt elevernes brug af disse. Eleverne vil i forbindelse
med undervisningen få udleveret en begrebsliste indholdene de
vigtigste begreber. Det vil være naturligt at tage begreber som
eksempelvis is, væske, damp og massefylde med på en sådan liste. I
en opsamlende dialog om begrebskortene mener vi derudover, det er
muligt at få et indtryk af, om eleverne kan sætte fænomener de
arbejder med i forhold til deres hverdag. Som beskrevet bliver der
i forsøgsvejledninger lagt op til samtaler efter hvert forsøg. Ud
fra disse mener vi, at vi også løbende er i stand til at evaluere
elevernes øgede viden om og forståelse af den verden, de selv er en
del af. Undervisningsplan Vores undervisningsforløb gennemgås nu
med de valgte elevforsøg. Først er der en oversigt med elevforsøg,
formål og bagvedliggende teori for at skitsere progressionen i
undervisningen. Der er ikke lavet en egentlig inddeling i forhold
til lektioner, da man som lærer på den måde selv kan prioritere
hvor man vil vægte at gå i dybden med elevernes eventuelle
læringsmæssige vanskeligheder. Forsøg 1 er valgt som en
introduktion til temaet og til hvordan vand er bygget op. Det giver
eleverne en indsigt i vands struktur. De næste tre forsøg er valgt
at give et overordnet indblik i forskellige aspekter i temaet vand.
Forsøg 2 er et længerevarende forsøg som eleverne kan sætte over og
følge igennem et stykke tid. Det giver eleverne et overordnet
indblik i vandets kredsløb både som lokalt og globalt fænomen. I
forsøg 3 får eleverne mulighed for at arbejde eksperimentelt med
opvarmningskurven for vand. Dette giver eleverne en forståelse for
vands temperaturændringer i sammenhæng med dets tilstandsform mens
forsøg 4 koncentrerer lærestoffet om molekylernes bevægelser i
fast, flydende og gasform. Forsøg 5-9 handler om vand på fast form
eller overgangen dertil samt om blandingen af is og salt. De er
medtaget for at give eleverne en forståelse af hvilke egenskaber is
har alene og i blanding med salt. I forsøg 10 og 11 skal eleverne
undersøge vands egenskaber ved opvarmning for at få indblik i den
sidste tilstandsform – gasformen.
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 10 af 26
Endelig afsluttes forløbet med forsøg 12 og 13, der giver eleverne
et indblik i vands densitet under forskellige forhold. Forsøgene
knyttes til eksempler fra elevernes hverdag, så deres interesse for
emnet bliver vakt, og fagbegreberne bliver knyttet til velkendte
ting fra elevernes hverdag. Alle forsøgene skal udføres af
eleverne, både fordi vi mener, at de lærer mere ved selv at udføre
dem, og fordi et af målene med forløbet er, at de skal kunne sætte
tingene i forhold til hinanden, og dette bedst lader sig gøre, hvis
eleverne selv arbejder med begreberne i praksis. Aktiviteter Formål
Teori Elevforsøg 1 Jeg er molekylearkitekt
At gøre eleverne bekendte med vands sammensætning.
Grundstoffer, bindinger
At eleverne får indblik i og forståelse af vandets kredsløb.
Tilstandsformer, smeltning, fordampning
At påvise vands temperatur under opvarmning.
Tilstandsformer, smeltning, fordampning, kogepunkt
Demonstrationsforsøg 4 Molekylebevægelser
At eleverne får indblik i molekylers bevægelse i fast stof, væske
og i en luftart.
Tilstandsformer, molekyler
Elevforsøg 5 Vi blander is og salt
At undersøge hvad der sker med temperaturen, når salt og is blandes
sammen.
Kuldeblanding
Elevforsøg 6 Når vand fryser til is
At gøre eleverne bekendte med vands volumenændring når det fryser
til is.
Tilstandsformer, densitet
At undersøge ved hvilken temperatur ferskvand fryser til is.
Tilstandsformer, krystallisation
Elevforsøg 8 Frys saltvand med kuldeblanding
At gøre eleverne bekendte med ved hvilken temperatur saltvand
fryser til is.
Tilstandsformer, krystallisation
Elevforsøg 9 Fang isterninger
At eleverne bliver bekendte med hvad der sker når der hældes salt
på is.
Molekylestruktur, smeltning, tilstandsformer
At undersøge hvordan damp fortættes til væske.
Tilstandsformer, fordampning, fortætning
Elevforsøg 11 Et overraskende forsøg
At undersøge hvad der sker under kogning af vand, samt hvad der
sker, når den dannede vanddamp afkøles.
Tryk, fordampning, fortætning
At undersøge hvad der sker, når salt og vand blandes.
Densitet
Elevforsøg 13 Fersk- og saltvands massefylde
At vise at massefylden på henholdsvis fersk- og saltvand er
forskellig.
Densitet
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 11 af 26
Jeg er molekylearkitekt Formål: At gøre eleverne bekendte med vands
sammensætning.
Åben forsøgsopstilling: Udførelse: • Byg et vandmolekyle ved hjælp
af molekylebyggesættet.
Vær opmærksom på, at molekylet først er færdigt når alle huller er
brugt.
• Hvor mange atomer er der i molekylet? • Hvilke 2 atomer
indeholder et vandmolekyle? ________________________ og
________________________
12 Flensted-Jensen, (hvis ikke andet er nævnt)
Aktiviteten kan med fordel inddrages i en samtale med eleverne om,
hvad vand er og hvad vand bruges til.
Til læreren
Molekylebyggesæt
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 12 af 26
Elevforsøg 213
Byg en karsevander Formål: At eleverne får indblik i og forståelse
af vandets kredsløb.
Forsøgsopstilling: Udførelse: • Hæld nogle karsefrø på noget
vat i en lille skål i den ene ende af akvariet og hæv denne ende
lidt op med en træklods.
• Hæld vand i den anden ende af
akvariet og placer nogle isterninger deri. Læg den klare plastic
over akvariet og fastgør den med tape.
• Læg en sten – eller flere små – på plastfolien over karsen og
placer lampen over vandet. • Tænd lampen og lad opstillingen stå i
nogle dage. • Beskriv hvad der sker:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
13 Malling, 1990
Forsøget tager lang tid og kan med fordel sættes i gang og stå i
klassen, så eleverne kan følge med i hvad der sker i akvariet. Det
er en god idé at tale med eleverne om hvad vandets kredsløb er og
hvor vi oplever det i hverdagen.
Til læreren
Akvarium Klar plastic Sten Lampe Træklods Tape Vand Karsefrø Vat
Isterninger
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 13 af 26
Opvarmningskurve for vand Formål: At påvise vands temperatur under
opvarmning.
Forsøgsopstilling: Udførelse: • Lav en opstilling som vist på
tegningen. Bægerglasset fyldes med is og termometeret hænges
fra
stativet og skal nå midt ned i bægerglasset. • Aflæs isens
begyndelsestemperatur på
termometeret og noter det i skemaet til højre. • Tænd
bunsenbrænderen og sæt den under
bægerglasset. Aflæse nu temperaturen for hvert halve minut og noter
temperaturen i skemaet til højre.
• Læg mærke til, hvilken temperatur vandet koger ved: ________°C.
Når temperaturen 4-5 gange
i træk har haft samme værdi standses opvarmningen. • Afmærk de
aflæste temperaturer med prikker i koordinatsystemet, vedlagt som
bilag 2 og tegn
temperaturkurven op ved at forbinde prikkerne med streger.
Bægerglas Termometer Stativ Sytråd Trefod Keramiknet Bunsenbrænder
Ur Is
Materialer
Eleverne skal instrueres nøje til dette forsøg, da der skal aflæses
på termometeret ofte. Det betyder, at de skal være opmærksomme
under hele forsøget for at få korrekte aflæsninger. Efterfølgende
kan samtalen med eleverne handle om vands overgang fra fast form
til flydende form og videre til gasform ligesom vands kogepunkt kan
inddrages.
Til læreren
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 14 af 26
Demonstrationsforsøg 4
Molekylebevægelser Formål: At eleverne får indblik i molekylers
bevægelse i fast stof, væske og i en luftart.
Forsøgsopstilling: 1 2 3 4 5 Udførelse: • Læg kugleapparatet let på
skrå på overheadprojektoren og forbind det til strømkilden. Tænd
for
overheadprojektoren således at billedet bliver projekteret op på
lærredet. • Sæt apparatets bund i svag bevægelse, uden at kuglerne
bytter plads. Jo kraftigere vi får bunden
til at svinge des mere ryster kuglerne, men de flytter sig stadig
ikke i forhold til hinanden (billede 1).
• Skru ned for spændingen og anbring et stykke sort tape uden på
glasset, så skyggen ses umiddelbart over den øverste række kugler.
Prøv nu igen at sætte apparatets bund i bevægelse ligesom før. Nu
kan vi tydeligt se, at kuglerne fylder mere og mere jo kraftigere
bunden svinger (billede 2).
• Fjern tapen og sæt gradvis kugleapparatets bund i kraftigere
bevægelse. Kuglerne begynder på et vist tidspunkt at bevæge sig
rundt imellem hinanden. Det viser, hvordan molekyler bevæger sig
når et fast stof smelter og bliver til en væske. De danner stadig
en tydelig ”overflade” og af og til ser vi, at en kugle slynges op
i luften som tegn på at ”væsken” fordamper (billede 3).
• Anbring et let stempel ovenpå kuglerne (billede 4). Sæt kuglerne
i kraftigere bevægelse. Så ser vi at kuglerne begynder at fare
rundt mellem hinanden og optager mere plads idet de skubber
stemplet opefter. Sådan bevæger molekylerne sig i en luftart
(billede 5). Jo større fart kuglerne får, des mere skubber de
stemplet op. Det illustrerer, hvordan en luftart udvider sig ved
opvarmning.
• Hvis vi med en finger trykker stemplet et stykke ned kan vi
mærke, hvordan kuglernes bombardement frembringer en større kraft
på stemplet. Det skyldes at kuglerne nu får mindre plads at bevæge
sig på, så de rammer stemplet hyppigere end før. Det er det samme
der sker i indespærret luft. Når vi formindsker rumfanget, rammer
molekylerne omgivelserne hyppigere end før, så trykket
stiger.
Forsøget illustrerer molekylers bevægelse i forskellige tilstande.
Ved at bruge en overheadprojektor kan alle elever se uden at skulle
rejse sig. Samtale med eleverne om de forskellige tilstandsformer
for vand: is, væske og damp.
Til læreren
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 15 af 26
Elevforsøg 5 Vi blander is og salt
Formål: At undersøge hvad der sker med temperaturen, når salt og is
blandes
sammen. Forsøgsopstilling Udførelse: • Inden forsøget laves,
noteres om I tror temperaturen stiger eller falder. • Tag
bægerglasset, og hæld et lag knust is i bunden. • Drys at par
teskeer salt hen over isen, så der dannes et tyndt lag. • Læg nu et
lag is og et lag salt, og fortsæt sådan til bægerglasset er fyldt.
• Hvad er temperaturen af jeres blanding?
Der snakkes om elevernes hypoteser, samt hvorfor temperaturen
falder.
Til læreren
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 16 af 26
Elevforsøg 6
Når vand fryser til is Formål: At gøre eleverne bekendte med vands
volumenændring når det fryser til is.
Forsøgsopstilling Udførelse: • Lav en kuldeblanding som i forsøg 5.
• Fyld vand ca. 5 cm op i et reagensglas. • Hold glasset lodret, og
tegn en streg nøjagtig ud fra vandoverfladen, og anbring det lodret
i
kuldeblandingen og lad det fryse til is. • Tag glasset op når
vandet er frosset til. • Hvor står den øverste iskant i forhold til
stregen?
Tag en snak med eleverne om de kender til nogle hverdagsfænomener
hvor man oplever dette. Det kunne fx være årsagen til at vandrør
springer om vinteren, sodavand springer i fryseren eller at klipper
smuldrer når vandet siver ned i revnerne og fryser til.
Til læreren
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 17 af 26
Formål: At undersøge ved hvilken temperatur ferskvand fryser til
is.
Forsøgsopstilling Udførelse: • Lav en kuldeblanding som i forsøg 5.
• Afmål 10 ml vand, kom det i et rent reagensglas, og anbring et
rent termometer heri. • Stil reagensglasset ned i kuldeblandingen.
• Rør forsigtigt rundt i vandet med termometeret, indtil det
begynder at fryse. • Hvilken temperatur holder vandet sig på, mens
det fryser til is?
Denne temperatur kaldes ferskvands frysepunkt, og ved denne
temperatur kan søerne fryse til is om vinteren. Gælder det også for
havet? Husk at der skal røres rundt, for at forhindre en evt.
underafkøling.
Til læreren
Salt Knust is Bægerglas Plastske 1 reagensglas Termometer Måleglas
10 ml.
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 18 af 26
Elevforsøg 8 Frys saltvand med kuldeblanding
Formål: At gøre eleverne bekendte med ved hvilken temperatur
saltvand fryser til is.
Forsøgsopstilling Udførelse: • Lav en kuldeblanding som i forsøg 5.
• Afmål 10 ml vand, kom det i et rent reagensglas, og tilsæt ca.
1/3 teskefuld salt. Ryst indtil
saltet er opløst. • Anbring et rent termometer heri, og stil det
ned i kuldeblandingen. • Rør forsigtigt rundt i vandet med
termometeret, indtil det begynder at fryse. • Hvilken temperatur
når dette saltvand ned på, før det begynder at fryse? • Kan I få
temperaturen længere ned, ved evt. at tilsætte mere salt?
Tag en snak om hvornår havene rundt om Danmark fryser til is. De
fryser først når havoverflader kommer ned under -2oC. Jo mere salt,
der er opløst i vandet, jo lavere temperatur fryser det ved. Saltet
skal være opløst i vandet. Husk at der skal røres rundt, for at
forhindre en evt. underafkøling.
Til læreren
Salt Knust is Bægerglas Plastske 1 reagensglas Termometer Måleglas
10 ml.
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 19 af 26
Elevforsøg 9 Fang isterninger
Formål: At eleverne bliver bekendte med hvad der sker når der
hældes salt på is.
Åben forsøgsopstilling Udførelse
• Klip et stykke bomuldstråd ud til hver.
• Kan du få fisket isterningen op fra tallerknen uden at røre den
med fingrene. Der må ikke
være knuder på tråden.
• Skriv hvordan du gjorde og hvad der skete.
Snak med eleverne om, når der saltes på vejene om vinteren hvorfor
det ikke fryser til is, som på isterningen.
Til læreren
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 20 af 26
Formål: At undersøge hvordan damp fortættes til væske.
Forsøgsopstilling Udførelse: • Fyld ca. 200 ml vand i kolben.
• Opstil som forsøgsopstillingen, husk at gøre kolben godt fast med
kloen, samt dryppe et par
dråber paraffinolie i proppens hul når glasrøret sættes i.
• Tænd for bunsenbrænderen, så vandet bringes i kog og dampen
strømmer ud af reagensglasset.
• Hold med en træklemme et reagensglas med koldt vand ind i
dampstrålen.
• Hvad sker der med dampen, når den rammer reagensglasset?
Snak med eleverne om, hvorfor man først kan se dampen et stykke fra
glasrøret. Først når vanddampen kommer et lille stykke ud i den
kolde luft fortættes den til små vandpartikler (em). Hold eventuelt
en lille legetøjsmølle ind i dampstrålen, for på den måde at vise
princippet i en dampturbine.
Til læreren
Kolbe Gummiprop m. 1 hul Bøjet glasrør, lille Gummislange, ca. 30
cm Glasrør, ca. 30 cm. Reagensglas Bægerglas Trefod Keramiknet
Stativ m. klo Bunsenbrænder Tændstikker Træklemme
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 21 af 26
Elevforsøg 11 Et overraskende forsøg
Formål: At undersøge hvad der sker under kogning af vand, samt hvad
der sker, når den
dannede vanddamp afkøles. Forsøgsopstilling Udførelse: •
Cylinderglasset fyldes næsten med koldt vand, og der hældes ca. 200
ml vand i kolben. • Opstil som forsøgsopstillingen viser, husk at
kolben skal holdes godt fast af kloen og
proppen smøres med paraffinolie inden glasrøret sættes i. • Tænd
for bunsenbrænderen, og læg mærke til hvad der sker. • Bliv ikke
overrasket over høje smæld fra glasrørets munding mod
cylinderglassets bund. • Føl på cylinderglasset. Hvordan går det
med temperaturen af det kolde vand? • Når vandet har kogt et par
minutter, slukkes bunsenbrænderen, så både vandet i kolben og
i
cylinderglasset afkøles. • Hold godt øje med opstillingen, hvad
sker der? • Prøv at forklar hvorfor der skete som der gjorde?
Der snakkes med eleverne om forsøget og om hvorfor vandet trænger
tilbage i kolben. Der kan snakkes om at vand udvider sig når
temperaturen stiger samt hvordan det fortættes når temperaturen
falder.
Til læreren
Kolbe Gummiprop m. 1 hul Bøjet glasrør, lille Gummislange, ca. 30
cm Glasrør, ca. 30 cm. Cylinderglas Trefod Keramiknet Stativ m. klo
Bunsenbrænder Tændstikker
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 22 af 26
Elevforsøg 12 Blande salt og vand
Formål: At undersøge hvad der sker, når salt og vand blandes.
Åben forsøgsopstilling: Udførelse: • Opskriv hvad I tror der vil
ske med rumfanget når der tilsættes salt til vand. • Afmål 50 ml.
vand, og hæld det i et bægerglas. • Afmål 10 ml salt og tilsæt det
til vandet. Rør rundt til saltet er opløst. • Hvor mange ml tror I
blandingen vil fylde? • Hæld blandingen tilbage i måleglasset, og
aflæs volumen?
Tag en snak med klassen om hvordan det kan være, at den samlede
volumen er blevet mindre.
Til læreren
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 23 af 26
Elevforsøg 13
Fersk- og saltvands massefylde Formål: At vise at massefylden på
henholdsvis fersk- og saltvand er forskellig.
Forsøgsopstilling:
Udførelse:
• Saltet opløses i det varme vand. • Frugtfarverne tilsættes
henholdsvis i det varme og det kolde vand.
• Ferskvandet hældes meget forsigtigt ovenpå saltvandet, og ægget
lægges i.
• Hvor lægger ferskvandet sig i forhold til saltvandet?
• Hvilket slags vand har størst massefylde?
En snak om, hvordan det kan være, man har nemmere ved at flyde i
havet end i svømmehallen. Det døde hav kan inddrages. Hvorfor
flyder ægget midt mellem vandmasserne? Æggets massefylde må være
større end ferskvands, men mindre en saltvands.
Til læreren
1 kop salt ½ liter varmt vand ½ liter koldt vand 1 æg Frugtfarver
(grøn og rød) Højt, stort glas
Materialer
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 24 af 26
Litteraturliste Bering, Lisbeth og Kith Bjerg Hansen - Tanker,
sprog og begreber - Kaskelot 01, 1996 Brydensholt, Morten m.fl. –
Orbit 1, 2. udgave – Forlaget Systime, 2003 Flensted-Jensen, Ejvind
m.fl – Luft og vand, arbejdshæfte, Ny fysik kemi 3 – Gyldendal 1991
Fælles Mål, Faghæfte 13 – Natur/teknik, 1.udgave, 1.oplag, 2004 -
Undervisningsministeriets forlag Hansen, Mogens – Børn og
opmærksomhed, 3.udgave – Gyldendal, 2004 Illeris, Knud – Læring,
1.udgave, 5.oplag - Roskilde Universitets forlag, 2004 Malling,
Ruth – Vi undersøger vand – Geografforlaget 1990 Mygind, Helge –
Kemi 2000 C-niveau – P. Haase & Søns Forlag, 1994 Sjøberg,
Svein – Naturfag som almendannelse – Klim, 2005 Troelsgaard, Nina –
Teori og øvelser om vand (udleverede noter) - Frederiksberg
Seminarium Undervisningsministeriet -
http://www.uvm.dk/fsa/janus/eks/220/sbilagc.htm
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 25 af 26
Bilag 1 Ved et begrebskort forstås almindeligvis en planche, der
viser sammenhænge mellem begreber. Sammenhængene har benævnelser i
form af relationsudtryk, der fortæller noget væsentligt om
forholdet mellem de sammenknyttede begreber. Der er ofte tale om en
hierarkisk ordning, dvs. overordnede og underordnede begreber; på
eksemplet herunder er det overordnede begreb ”vand”. Eksempel på
begrebskort14:
14 Undervisningsministeriet
(Kortene skal altid læses oppefra og ned – begreberne er hierarkisk
ordnet.)
Et eksempel på et begrebskort, der viser ”vand” og nogle
tilknyttede begreber samt nogle relationer udtrykt i
”sætninger”.
Vand Morten Pærregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel
Brits Sørensen 230926
Side 26 af 26