Fö rbrä nning – ett formativt prov i kemi
Innan provet kan eleverna ges en ”checklista” för att värdera om de har förberett sig på det som
kommer att tas upp och diskuteras i provet. De får ta ställning till olika påståenden för att ringa in
vad de behöver öva mer på. Denna checklista kan t ex se ut så här:
Påstående:
Ja/nej
Jag har förståelse för begreppen aggregationsform, smält- och kokpunkt, gaser, och
förbränning, och kan förklara dessa för en kompis
Jag kan beskriva kolets kretslopp kemiskt och diskutera vad detta har för betydelse
för livet på jorden
Jag kan förklara hur ett stort träd kan uppkomma ur ett litet frö
Jag kan med hjälp av ett ämnes placering i det periodiska systemet säga något om dess
reaktivitet
Jag kan ge förslag på hur man kan ändra aggregationsform med hjälp av ändringar i
temperatur
Jag vet att vissa ämnen kan reagera med luftens syre vid upphettning – detta kallas
förbränning
Jag kan ge exempel på och skriva en balanserad formel för en förbränningsreaktion
Jag kan hitta de kemiska beteckningarna för ämnena i ett periodiskt system
Jag kan göra en enkel reaktionsformel och balansera denna så att det finns lika mycket
av varje atomslag på båda sidor om reaktionspilen
Jag kan förklara varför det ser ut som massa försvinner när ett vedträd brinner
Jag förstår hur en reaktion kan påverkas av temperatur, tryck, koncentration eller
katalysatorer
Provtillfä lle 1:
Vid lektionstillfälle 1 får eleverna 45-60 minuter på sig att besvara de två frågorna nedan. Om man
som lärare vill vägleda eleverna lite mer så kan underfrågeställningar adderas, alternativt kan man ge
dem ordlistan nedan och indikera att dessa ord bör tas upp då frågorna besvaras.
Provfråga 1:
a) Om du tänder ett stearinljus och låter det brinna en stund blir det kortare. Vad har hänt
med ljuset? Det väger mindre – men vad har ”försvunnit” och vad har bildats?
b) Det sägs ibland att kor bidrar mer till växthuseffekten än bilar. Vad tror du om det? Kan
det variera beroende på vilken energikälla bilen använder?
Viktiga begrepp:
Koldioxid
Förbränning
Syre
Fotosyntes
Cellandning
Förnyelsebar energi
Kolets kretslopp
Växthuseffekten
Energiomvandling
Feedback:
När frågorna konstrueras är det viktigt att tänka efter vilka svar man vill att frågorna ska ge. Vilka
begrepp är viktiga? Vilka förmågor och vilken förståelse vill man testa? I samband med detta kan ett
”feedbacksprotokoll” konstrueras. Nedan är ett exempel på hur detta skulle kunna se ut för
provfrågorna ovan. Självklart rymmer protokollet inte alla svarsalternativ men ger eleverna en
vägledning till deras egen analys. När detta protokoll ges till eleverna ”klipper man ut” de delar som
berör respektive elev (varje elev får alltså inte hela protokollet). Det är sedan lätt att som lärare, vid
behov, ytterligare tillföra andra aspekter i sin feedback som kanske inte framgått i protokollet, t ex
som missförstånd som endast en elev visat.
Feedbacksprotokoll:
Vad händer med ljuset?
Reaktionen som sker i ljuset kallas ”förbränning” och innebär att stearinet reagerar med syre.
Vid förbränning av organiska molekyler (molekyler som innehåller kol) så sker en reaktion med
syre så att koldioxid och vatten bildas. Reaktionen i detta fall ser ut så här:
C17H35COOH + 26 O2 → 17 CO2 + 18 H2O
Stearin + syre → koldioxid och vatten
Även om ett ämne inte innehåller kol kan det förbrännas (reagera med syre) – men då bildas
inte koldioxid. T ex bildas svavel (S) svaveldioxid (SO2) när det reagerar med syre:
S + O2 → SO2
Vad är energiomvandling?
Energi kan aldrig försvinna – bara omvandlas. I fotosyntesen omvandlas ljusenergi från
solen till kemisk energi i form av glukos (druvsocker). Det samma gäller alla ämnen i en kemisk
reaktion. När stearinljuset brinner ser det ut som att något ”försvinner” och ljuset blir kortare.
Men egentligen har stearinet omvandlats till koldioxid och vatten. Reaktionen ser ut så här:
C17H35COOH + 26 O2 → 17 CO2 + 18 H2O
Stearin + syre → koldioxid och vatten
Vad är växthuseffekten?
Växthuseffekten är den uppvärmning av jordytan som åstadkoms av jordens atmosfär. Tack
vare vår atmosfär så studsar inte all värme som solen skickar mot jorden direkt ut i rymden
utan kan bevaras. Jorden blir därigenom varmare än den skulle ha varit om den hade saknat
atmosfär.
Koldioxid räknas som en växthusgas och bidrar till att förstärka växthuseffekten. Detta innebär
att medeltemperaturen på jorden höjs vilket kan leda till smältning av stora ismassor i
glaciärer, extrema väderfenomen och svårigheter att odla grödor på grund av extrem torka. Ett
annat exempel på en växthusgas är metan som t ex tillverkas vid matspjälkningen hos kor.
Olika typer av bränslen påverkar vår miljö olika mycket, varav bensin och andra fossila
bränslen är de bränslen som har mest negativ effekt på miljön.
Vad är ett miljövänligt och förnyelsebart bränsle?
Etanol är ett exempel på ett förnyelsebart bränsle som kan nybildas snabbt då den framställs
av växter. Växterna tar upp koldioxid från luften och använder i fotosyntesen, vilket gör att
inget kortsiktigt nettoutsläpp av koldioxid uppstår. Bensin, som görs av olja, tar däremot
miljontals år att nybilda och ger därmed en nettotillförsel av koldioxid i atmosfären och ger då
en förstärkt växthuseffekt.
Men det är inte alltid så att det finns ”bra” och ”dåligt” bränsle… Etanolproduktion är t ex inte
helt miljövänlig, då man bland annat skövlar och använder viktig mark för att odla på. Etanol
behöver också ofta transporteras långa avstånd innan det kan användas i Sverige.
Andra exempel på att använda miljövänligare alternativ för transport kan vara elbilar,
kommunala transportmedel och genom att använda biogas.
Vad är fotosyntesen?
All koldioxid i vår atmosfär är inte dålig och leder till växthuseffekten. Faktisk är en viss mängd
koldioxid livsnödvändig! Koldioxid behöver växterna för att göra kemisk energi genom
fotosyntesen. Fotosyntesen är en del av ”kolets kretslopp” och är en form av förbränning. Kol i
form av koldioxid tas upp av växterna (och vissa bakterier) och omvandlas med hjälp av
solenergi till glukos (druvsocker). Processen ser ut så här:
6 CO2 + 6 H2O + solenergi → C6H12O6 + 6 O2
Koldioxid + vatten + solenergi → glukos (druvsocker) och syrgas
Vi behöver därför växternas hjälp att rena vår atmosfär. Fler växter ger ett större upptag av
koldioxid – vilket i viss grad kan motverka växthuseffekten. Men det räcker inte – vi människor
måste ändra våra vanor så att mindre koldioxid bildas.
Vad är cellandning?
Det är inte bara bilar och kor som släpper ut koldioxid… Även vi bidrar genom en process som
kallas cellandning (eller respiration). Liksom växterna behöver koldioxid behöver vi människor
syre för att överleva - men vad används egentligen syret till? Jo, det används i cellandningen.
Cellandningen är en slags motsatt fotosyntes där tillgodogör oss energi genom att bryta ned
glukos (druvsocker).
Cellandningen är också en del av ”kolets kretslopp”. Koldioxid och vatten är restprodukter som
bildas när glukos bryts ned i våra organeller mitokondrier inne i cellen. Reaktionen ser ut så
här:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Glukos + syrgas → koldioxid + vatten
Den koldioxid som bildas på detta sätt kallas ”grön koldioxid” då den är med i kolets kretslopp.
Koldioxid som kommer från källor så som lagrade källor av olja är inte en del av kolets
kretslopp utan genrerar en tillförsel av koldioxid till atmosfären.
Hur kommer kor in i det hela?
Kor, liksom vi människor, genomgår ständigt cellandning. Då tillverkas koldioxid som släpps ut
i vår atmosfär. Men kor har dessutom en väldigt omfattande och intensiv cellandning även i sina
tarmar genom miljarder bakterier. Dessa bakterier tillverkar också stora mängder av en annan
växthusgas som heter metan (CH4). Metan bildas naturligt när biologiskt material bryts ned
bakteriellt under syrefria förhållanden. Dessa metangaser kommer ut i atmosfären genom de
idislande kornas rapar.
Bedö mning:
När eleverna får tillbaka sitt rättade prov (med den feedback som berört dem ur
feedbacksprotokollet ovan) så får de även en ikryssad matris. Denna matris kan t ex se ut som i de
två exemplen nedan:
Begrepp
E
C
A
Kan övergripande och till
största delen korrekt
förklara begreppen
växthuseffekt,
förbränning och kolets
kretslopp
Kan genomgående
korrekt förklara
begreppen
växthuseffekt,
förbränning och kolets
kretslopp
Kan genomgående och
nyanserat korrekt
förklara begreppen
växthuseffekt,
förbränning och kolets
kretslopp
Kan använda flera
ämnesspecifika begrepp
för att förtydliga
fenomen så som
fotosyntes och
cellandning
Reflektion
Kan övergripande
reflektera över
växthusgaser och ”grön
koldioxid”
Kan genomtänkt
reflektera över
växthusgaser och ”grön
koldioxid”
Kan genomtänkt och
nyanserat reflektera över
växthusgaser och ”grön
koldioxid”
Reflekterar delvis över
olika energikällors
påverkan på vår miljö
Reflekterar över olika
energikällors påverkan
på vår miljö
Kan delvis reflektera över
att stearinet förbränns
under bildande av
koldioxid och vatten.
Visar därmed förståelse
för att inget försvinner –
bara omvandlas
Reflekterar över att
stearinet förbränns
under bildande av
koldioxid och vatten.
Visar därmed förståelse
för att inget försvinner –
bara omvandlas
Reflekterar över olika
energikällors påverkan
på vår miljö som visar på
en djup förståelse för
både olikheter i utbyte,
så väl som ekonomiska
aspekter
Reflekterar nyanserat
över att stearinet
förbränns under
bildande av koldioxid och
vatten. Visar därmed
djup förståelse för att
inget försvinner – bara
omvandlas
Begreppsförståelse
E
C
A
Använder till största
delen korrekta begrepp
och kan delvis sätta in
dessa i rätt sammanhang.
Använder korrekta
begrepp i rätt
sammanhang.
Använder korrekta
begrepp i rätt
sammanhang och kan ge
utökade förklaringar och
synonyma ord.
De begrepp som avses
är:
Koldioxid
Fotosyntes
Respiration
Kolets kretslopp
Förbränning
Växthuseffekten
Växthusgaser
Förnyelsebar energi
Energiprincipen
Grön koldioxid
Reaktionsformel
(förbränning)
Kunskaper om
kemins betydelse
för individ och
samhälle
Miljöanalys
Kan skriva korrekta
ämnen i
förbränningsreaktionen,
delvis balanserad
Ser delvis hur begreppen
kan användas för att
förklara kemifenomen i
vardagen.
Kan skriva korrekta
ämnen i
förbränningsreaktionen
som är till största del
balanserad
Ser och ger exempel på
hur begreppen kan
användas för att förklara
kemifenomen i vardagen.
Kan skriva korrekta
ämnen i
förbränningsreaktionen
som är balanserad
Eleven diskuterar
utförligt och nyanserat
komplexa
förbränningens och
växthuseffektens
betydelse för individ och
samhälle.
Eleven diskuterar
översiktligt
förbränningens och
växthuseffektens
betydelse för individ och
samhälle.
Eleven diskuterar
utförligt förbränningens
och växthuseffektens
betydelse för individ och
samhälle.
Reflekterar översiktligt
betydelsen av
energiprincipen och att
inga ämnen försvinner
utan bara omvandlas.
Reflekterar genomtänkt
över betydelsen av
energiprincipen och att
inga ämnen försvinner
utan bara omvandlas.
Reflekterar genomtänkt
och nyanserat över
betydelsen av
energiprincipen och att
inga ämnen försvinner
utan bara omvandlas.
Kan delvis sätta
frågeställningen i ett
större perspektiv genom
att föreslå t ex andra
bränsleformer och
nämna växthuseffekten
Kan sätta
frågeställningen i ett
större perspektiv genom
att föreslå t ex andra
bränsleformer, deras
utbyte, samt
växthuseffekten
Kan obehindrat och på
ett vetenskapligt sätt
sätta in frågeställningen i
ett större perspektiv
genom att föreslå t ex
andra bränsleformer,
deras utbyte, samt
växthuseffekten.
Kan även reflektera över
eventuell vinst/förlust i
utbyte av energi genom
att använda ett annat
bränsle.
Provtillfä lle 2:
Vid nästa lektionstillfälle får eleverna tillbaka sina prov och får gå igenom sin feedback och sin matris
i ca 20 minuter. Därefter får de ca 45 minuter för att besvara prov 2. Nedan ser ni frågorna till detta
tillfälle:
Provfråga 2:
a) Framför dig har du fyra olika ämnen; en bit kol (C), en bit magnesium (Mg) och en träbit.
Tänd eld på dessa ämnen och observera vad som händer. Vad tror du har reagerat och
vad har bildats?
b) I bägarna i dragskåpet står två olika vätskor; bensin och etanol. Hur skulle du kunna
testa vilket som ger mest energi? Vad vet du om dessa ämnens påverkan på vår miljö?
