Kol
&
kolföreningar
Arbetshäfte
Namn: …………………………………………………………………….
Klass: 9C
Kol och kolföreningar
Dessa förmågor ska du träna:
använda kunskaper i kemi för att granska information, kommunicera och ta ställning
i frågor som rör energi, miljö, hälsa och samhälle
genomföra systematiska undersökningar i kemi
använda kemins begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara kemiska
samband i samhället, naturen och inuti människan
Tidsplanering:
Måndag 80
9C
17
18
19
20
21
22
23
24
21/4
Påsklov
28/4
Organisk kemi (Ke)
5/5
Organisk kemi (Ke)Växthuseffekt
12/5
Organisk kemi (Ke)
19/5
Organisk kemi (Ke)
26/5
Organisk kemi (Ke)
2/6
Organisk kemi (Ke)
9/6
Klassens dag + Bal
Onsdag 50
23/4
Organisk kemi (Ke)
30/4
Valborg
7/5 NP Ma B+C 8.30-10.00
Organisk kemi (Ke)
25/4
Organisk kemi (Ke)
2/5
Organisk kemi (Ke)
9/5 NP Ma D 8.30-10.20 (NO sen)
Organisk kemi (Ke)
14/5
Organisk kemi (Ke)
21/5
Organisk kemi (Ke)
28/5
Organisk kemi (Ke)
4/6
Organisk kemi (Ke)
11/6
Avslutning
16/5 NP SO 8.30-10.30 (NO sen)
Organisk kemi (Ke)
23/5 PROV
Organisk kemi (Ke)
30/5
Lovdag
6/6
Nationaldag
13/6
Sommarlov!
Litteratur:
Kemi spektrum s.152-174 + s.218-225
Arbetssätt:
Uppgifter i arbetshäfte
Genomgång
Film
Argumentation
Fredag 80
Kol och kolföreningar
Centralt innehåll:
Partikelmodell för att beskriva och förklara materiens uppbyggnad, kretslopp och
oförstörbarhet.
Kemiska föreningar och hur atomer sätts samman till molekyl- och jonföreningar genom
kemiska reaktioner.
Några kemiska processer i mark, luft och vatten ur miljö- och hälsosynpunkt.
Kolatomens egenskaper och funktion som byggsten i alla levande organismer.
Kolatomens kretslopp.
Fotosyntes och förbränning samt energiomvandlingar i dessa reaktioner.
Människans användning av energi- och naturresurser lokalt och globalt samt vad det innebär
för en hållbar utveckling.
Vanliga kemikalier i hemmet och i samhället, till exempel rengöringsprodukter, kosmetika,
färger och bränslen samt hur de påverkar hälsan och miljön.
Hur man hanterar kemikalier och brandfarliga ämnen på ett säkert sätt.
Aktuella samhällsfrågor som rör kemi.
Systematiska undersökningar. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande
och utvärdering.
Sambandet mellan kemiska undersökningar och utvecklingen av begrepp, modeller och
teorier.
Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter.
Källkritisk granskning av information och argument som eleven möter i olika källor och
samhällsdiskussioner med koppling till kemi.
Kol och kolföreningar
Kunskapskrav:
E
C
A
Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör
energi, miljö, hälsa och samhälle och skiljer då fakta
från värderingar och formulerar ställningstaganden
med enkla motiveringar samt beskriver några
tänkbara konsekvenser.
Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör
energi, miljö, hälsa och samhälle och skiljer då fakta
från värderingar och formulerar ställningstaganden
med utvecklade motiveringar samt beskriver några
tänkbara konsekvenser.
Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör
energi, miljö, hälsa och samhälle och skiljer då fakta
från värderingar och formulerar ställningstaganden
med välutvecklade motiveringar samt beskriver några
tänkbara konsekvenser.
I diskussionerna ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument på ett sätt som
till viss del för diskussionerna framåt.
I diskussionerna ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument på ett sätt som för
diskussionerna framåt.
I diskussionerna ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument på ett sätt som för
diskussionerna framåt och fördjupar eller breddar
dem.
Eleven kan söka naturvetenskaplig information och
använder då olika källor och för enkla och till viss
del underbyggda resonemang om informationens och
källornas trovärdighet och relevans.
Eleven kan söka naturvetenskaplig information och
använder då olika källor och för utvecklade och
relativt väl underbyggda resonemang om
informationens och källornas trovärdighet och
relevans.
Eleven kan söka naturvetenskaplig information och
använder då olika källor och för välutvecklade och väl
underbyggda resonemang om informationens och
källornas trovärdighet och relevans.
Eleven kan använda informationen på ett relativt väl
fungerande sätt i diskussioner och för att skapa
utvecklade texter och andra framställningar och med
relativt god anpassning till syfte och målgrupp.
Eleven kan använda informationen på ett väl
fungerande sätt i diskussioner och för att skapa
välutvecklade texter och andra framställningar och
med god anpassning till syfte och målgrupp.
Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna
planeringar och även formulera enkla frågeställningar
och planeringar som det efter någon bearbetning går
att arbeta systematiskt utifrån.
Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna
planeringar och även formulera enkla frågeställningar
och planeringar som det går att arbeta systematiskt
utifrån.
I undersökningarna använder eleven utrustning på ett
säkert och ändamålsenligt sätt.
I undersökningarna använder eleven utrustning på ett
säkert, ändamålsenligt och effektivt sätt.
Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna
och drar då utvecklade slutsatser med relativt god
koppling till kemiska modeller och teorier.
Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna
och drar då välutvecklade slutsatser med god
koppling till kemiska modeller och teorier.
Eleven för utvecklade resonemang kring resultatens
rimlighet och ger förslag på hur undersökningarna kan
förbättras.
Eleven för välutvecklade resonemang kring
resultatens rimlighet i relation till möjliga felkällor
och ger förslag på hur undersökningarna kan
förbättras och visar på nya tänkbara
frågeställningar att undersöka.
Eleven kan använda informationen på ett i huvudsak
fungerande sätt i diskussioner och för att skapa
enkla texter och andra framställningar och med viss
anpassning till syfte och målgrupp.
Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna
planeringar och även bidra till att formulera enkla
frågeställningar och planeringar som det går att
arbeta systematiskt utifrån.
I undersökningarna använder eleven utrustning på ett
säkert och i huvudsak fungerande sätt.
Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna
och drar då enkla slutsatser med viss koppling till
kemiska modeller och teorier.
Eleven för enkla resonemang kring resultatens
rimlighet och bidrar till att ge förslag på hur
undersökningarna kan förbättras.
Dessutom gör eleven enkla dokumentationer av
undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och
skriftliga rapporter.
Eleven har grundläggande kunskaper om materiens
uppbyggnad, oförstörbarhet och omvandlingar och
andra kemiska sammanhang och visar det genom att
ge exempel och beskriva dessa med viss användning
av kemins begrepp, modeller och teorier.
Eleven kan föra enkla till viss del underbyggda
resonemang om kemiska processer i levande
organismer, mark, luft och vatten och visar då på
enkelt identifierbara kemiska samband i naturen.
Eleven undersöker hur några kemikalier och kemiska
processer används i vardagen och samhället och
beskriver då enkelt identifierbara kemiska samband
och ger exempel på energiomvandlingar och
materiens kretslopp.
Dessutom för eleven enkla och till viss del
underbyggda resonemang kring hur människans
användning av energi och naturresurser påverkar
miljön och visar på några åtgärder som kan bidra till
en hållbar utveckling.
Eleven kan beskriva och ge exempel på några
centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras
betydelse för människors levnadsvillkor.
Dessutom gör eleven utvecklade dokumentationer av
undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och
skriftliga rapporter.
Eleven har goda kunskaper om materiens uppbyggnad,
oförstörbarhet och omvandlingar och andra kemiska
sammanhang och visar det genom att förklara och
visa på samband inom dessa med relativt god
användning av kemins begrepp, modeller och teorier.
Eleven kan föra utvecklade och relativt väl
underbyggda resonemang om kemiska processer i
levande organismer, mark, luft och vatten och visar då
på förhållandevis komplexa kemiska samband i
naturen.
Eleven undersöker hur några kemikalier och kemiska
processer används i vardagen och samhället och
beskriver då förhållandevis komplexa kemiska
samband och förklarar och visar på samband mellan
energiomvandlingar och materiens kretslopp.
Dessutom för eleven utvecklade och relativt väl
underbyggda resonemang kring hur människans
användning av energi och naturresurser påverkar
miljön och visar på fördelar och begränsningar hos
några åtgärder som kan bidra till en hållbar
utveckling.
Eleven kan förklara och visa på samband mellan
några centrala naturvetenskapliga upptäckter och
deras betydelse för människors levnadsvillkor.
Dessutom gör eleven välutvecklade dokumentationer
av undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och
skriftliga rapporter.
Eleven har mycket goda kunskaper om materiens
uppbyggnad, oförstörbarhet och omvandlingar och
andra kemiska sammanhang och visar det genom att
förklara och visa på samband inom och något
generellt drag med god användning av kemins
begrepp, modeller och teorier.
Eleven kan föra välutvecklade och väl underbyggda
resonemang om kemiska processer i levande
organismer, mark, luft och vatten och visar då på
komplexa kemiska samband i naturen.
Eleven undersöker hur några kemikalier och kemiska
processer används i vardagen och samhället och
beskriver då komplexa kemiska samband och
förklarar och generaliserar kring energiomvandlingar
och materiens kretslopp.
Dessutom för eleven välutvecklade och väl
underbyggda resonemang kring hur människans
användning av energi och naturresurser påverkar
miljön och visar ur olika perspektiv på fördelar och
begränsningar hos några åtgärder som kan bidra till
en hållbar utveckling.
Eleven kan förklara och generalisera kring några
centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras
betydelse för människors levnadsvillkor.
Kol och kolföreningar
Uppgift – Kolets bindningar
Ta hjälp av ett periodiskt system
Skal
K
L
M
N
Valenselektroner
2
8
8
18
A. Väteatom
Vilket atomnummer har väte? ………………
Hur många protoner har väte? ………………
Hur många elektroner har väte? ……………
Rita en atommodell av väteatomen
Hur många skal behövs? ……………
Hur många elektroner saknas
för att skalet ska bli fullt? ………………
Hur många bindningsmöjligheter (armar) har väte? ……………
B. Syreatom
Vilket atomnummer har syre? ……………
Hur många protoner har syre? ……………
Hur många elektroner har syre? ……………
Rita en atommodell av syreatomen
Hur många skal behövs? ……………
Hur många elektroner saknas för
att det yttersta skalet ska bli fullt? ……………
Hur många bindningsmöjligheter (armar) har syre? ……………
C. Kolatom
Vilket atomnummer har kol? ……………
Hur många protoner har kol? ……………
Hur många elektroner har kol? ……………
Hur många skal behövs? ……………
Rita en atommodell av kolatomen
Hur många elektroner saknas för
att det yttersta skalet ska bli fullt? ……………
Hur många bindningsmöjligheter har kol? ……………
D. Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?
Svar: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
E. Hur ser bindningarna ut i följande kemiska föreningar?
Vätgas: H2
Syrgas: O2
Vatten: H2O
Koldioxid: CO2
Metan: CH4
Etan: C2 H6
Kol och kolföreningar
Frågor - Kolväten är grunden i organisk kemi
Ke Sp s.156-161
1. a) Hur många olika kolföreningar finns det?
b) Varför kan kolatomer bilda så många olika föreningar?
2. a) Vad heter det allra minsta och enklaste kolvätet?
b) Nämn två egenskaper som detta kolväte har.
c) Rita strukturformeln.
3. a) Biogas är en blandning av två gaser. Vilka?
b) Vad används biogas till?
4. Kolvätet etan har ett viktigt användningsområde förutom bränsle. Vad?
5. a) Vilka två kolväten består gasolgasen av?
b) Till vad används gasol?
6. Hur stora kan kolväten vara?
7. Vad händer med kolvätenas smält- och kokpunkt ju längre kolkedjan är?
8. a) Hur många kolatomer måste en kedja bestå av minst för att vara ett fast ämne?
b) Ge ett exempel på ett kolhaltigt ämne som är fast.
9. Ge exempel på produkter som består av kolväten och som…
a) är flytande i rumstemperatur.
b) har fast form vid rumstemperatur.
10. Nämn två saker man kan få veta genom att studera ett ämnes strukturformel.
11. Vilka kemiska föreningar är det här?
a)
c)
b)
d)
Kol och kolföreningar
Uppgift – Alkaner
Ke Sp s.160
Ta reda på och fyll i de uppgifter som inte är fullständiga!
Använd dig gärna av en bok!
Alkaner
Namn och
Antal
molekylformel kolatomer
Metan
CH4
1
Etan
C2H6
2
Propan
C3H8
3
Butan
C4H10
4
Pentan
C5H12
5
Hexan
C6H14
6
Heptan
C7H16
7
Oktan
C8H18
Hexadekan
C16H34
8
Form i
rumstemperatur
Gas
-162○C
Gas
-89○C
Gas
-42○C
Gas
-0○C
Flytande
+36○C
Flytande
+69○C
Flytande
+98○C
Flytande
+126○C
16
Fast
+286○C
17
Fast
+303○C
Heptadekan
C17H36
Strukturformel
Användning
Kol och kolföreningar
Uppgift – Alkener och Alkyner
Ke Sp s.162-163
Ta reda på och fyll i de uppgifter som inte är fullständiga!
Använd dig gärna av en bok!
Alkener
Namn och
Antal
molekylformel kolatomer
Meten
1
Strukturformel
Form i
rumstemperatur
Finns ej!
Eten
C2H4
2
Propen
C3H6
3
Buten
C4H8
4
Penten
C5H10
5
1. Vad är en dubbelbindning?
2. Vad menas med att kolväten är mättade och omättade?
3. Vilka två namn har det kolväte som används vid svetsning?
4. Vilka kemiska föreningar är det här?
a)
c)
b)
d)
Användning
Kol och kolföreningar
Uppgift – Alkoholer
Ke Sp s.172-174
Ta reda på och fyll i de uppgifter som inte är fullständiga!
Använd dig gärna av en bok!
Alkoholer
Namn och
Antal
molekylformel kolatomer
Metanol
CH3OH
1
Etanol
C2H5OH
2
Propanol
C3H7OH
3
Butanol
C4H9OH
4
Glykol
C2H4(OH)2
2
Glycerol
C3H5(OH)3
3
Strukturformel
Form i
rumstemperatur
Användning
Egenskap
Kol och kolföreningar
Frågor – Alkoholer är mer än vin och sprit
Ke Sp s.172-174
1. Vilka tre grundämnen ingår i alla alkoholer?
2. Metanol och etanol är de två enklaste alkoholerna. Båda är färglösa vätskor.
a) Till vad används metanol? Ge två exempel.
b) Ge tre exempel på användningsområden för etanol.
3. a) Vad kan hända om en person råkar dricka metanol?
b) Vilka risker finns att dricka alkoholen etanol?
4. Etanol förväntas användas som bilbränsle i stor skala i framtiden.
Förklara varför alkoholer är bra bilbränslen?
5. Vilken alkohol finns i hudkrämer och varför används den där?
6. Glykol och glycerol är två alkoholer som till namnet låter lika.
Förklara varför vi inte bör förväxla dessa två alkoholer med varandra.
7. Till vad används glykol vintertid, och varför?
8. Vilka kemiska föreningar är det här?
a)
b)
c)
9. Vilka alkoholer finns i följande flaskor A-D?
Flaska A.
Flaska B.
C2H4(OH)2
C2H5OH
Flaska C.
CH3OH
Flaska D.
C3H5(OH)3
Kol och kolföreningar
Frågor – Fossila bränslen är fulla med kolväten
1. Det finns tre sorters fossila bränslen. Vilka är de?
2. Var hittar man fossila bränslen?
3. Hur bildas fossila bränslen? Beskriv!
4. Varför kommer de fossila bränslena att ta slut?
5. a) Hur mycket av världens energi kommer från stenkol?
b) Vilken energiform vill man tillverka med stenkol?
6. Vad är det för skillnad på stenkol och torv?
7. Hur länge har olja varit det allra viktigaste bränslet i världen?
8. Nämn några produkter som kan framställas ur råolja,
ge exempel på vad produkterna har för användningsområden.
Ke Sp s.164-169
Kol och kolföreningar
Uppgift – Raffinaderi
Ke Sp s.166-169
Råoljan innehåller tusentals olika ämnen. För att vi ska kunna använda dem måste vi
skilja dem åt. Det gör vi med något som kallas fraktionerad destillation (fraktion = del).
1. Ta reda på vad de olika fraktionerna heter och hur långa kolkedjor de har.
Fyll på namnen på rätt plats i tornet, samt temperaturen!
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
2. Hur fungerar metoden? Beskriv metoden och förklara hur kommer det sig att de
gasformiga ämnena kommer ut överst och de tyngre längst ner?
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Kol och kolföreningar
Frågor – Kolets kretslopp
Ke Sp s.218-220
1. Gasen koldioxid ökar i atmosfären. Hur bildas koldioxid? Ge olika exempel.
2. a) Skriv formeln för fotosyntesen.
b) Varför kallas gröna växter för producenter?
c) Av vad tillverkar de gröna algerna i haven sockermolekyler?
3. a) Skriv formeln för cellandningen.
b) Vad bildar alla levande organismer för gas som innehåller kol vid cellandningen?
4. Bilden visar kolets kretslopp. Förklara hur en kolförening omvandlas till en ny
kolförening med hjälp av bilden. Använd begreppen fotosyntes, cellandning,
näringskedja, förbränning och raffinering i din förklaring.
5. a) Rita upp hur ett kretslopp kan ha sett ut FÖRE den industriella revolutionen.
b) Utveckla kretsloppet med bilder (eller begrepp) som visar kolets kretslopp
EFTER den industriella revolutionen där vi är idag.
c) Vilka skillnader ser du i kretsloppet med och utan människans inverkan i naturen.
d) Hur kan vi förändra och förbättra vår användning av jordens resurser?
Kol och kolföreningar
Frågor – Växthuseffekt
Ke Sp s.221-225
1. Vilken kolhaltig gas bildas alltid vid förbränning av fossila bränslen?
2. Nämn några orsaker till att mängden koldioxid ökar i atmosfären. Motivera.
3. Beskriv hur växthuseffekten uppstår på jorden.
4. Vad skulle hända om inte växthuseffekten fanns?
5. Vad har hänt med jordens medeltemperatur de senaste 200 åren?
6. Ge minst 3 exempel på konsekvenser växthuseffekten kan få
om halten av växthusgaser ökar i den takt som de gör idag.
7. Hur många procent har koldioxidhalten ökat i luften sedan år 1800?
8. På vilket sätt bidrar kossor till växthuseffekten?
9. Ge exempel på biobränslen och berätta vilka fördelar de har.
10. Återvinning av plastförpackningar är ett kretslopp skapat av människan.
Sune tycker det är onödigt att återvinna plastförpackningar.
a) Använd dina kunskaper om återvinning och argumentera emot Sunes
ställningstagande.
b) Ge konkreta förslag på vad samhället kan göra för att Sune som individ
ska börja återvinna plastförpackningar.
Det är onödigt att
återvinna plast!
Kol och kolföreningar
Uppgift – Formelskrivning för kolförbränning
Regel 1: Det ska finnas lika många atomer av samma slag på båda sidor om pilen!
Regel 2: Ettor (1) skrivs inte ut i formler.
Regel 3: Halvor 1/2 eller 0,5 skrivs inte i formler. Om en molekyl blir 1/2 måste
antalet molekyler fördubblas överallt i den kemiska formeln.
Ex. Förbränning av druvsocker
C6 H12 O6
+
6 O2 → 6 CO2
+
6 H 2O
+
Energi
1. Vilka molekylformler döljer sig bakom dessa kolföreningar?
(Leta reda på molekylformlerna i ditt häfte!)
a) Gasol
Ex: Propan C3H8 och Butan C4H10
b) Naturgas
………………………………………………………………
c) Etanol
………………………………………………………………
d) Bensin
………………………………………………………………
e) Acetylen
………………………………………………………………
f) Butan
………………………………………………………………
g) Eten (plast)
………………………………………………………………
2. Skriv en balanserad formel för förbränning av:
a) Gasol = propangas (C3 H8)
Propan
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
C3H8
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
b) Naturgas = (välj en gas) ………………………………………
……………………
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
c) Etanol = ………………………………………
Etanol
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
d) Bensin = ………………………………………
……………………
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
e) Acetylen = ………………………………………
……………………
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
f) Butan = ………………………………………
Butan
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
g) Eten = ………………………………………
Eten
+
Syrgas
→
Koldioxid
+
Vatten
+
Energi
……………………
+
……… O2
→
……… CO2
+
……… H2O
+
Energi
Bränsle
Energi
(kWh/kg)
Ved
Torv
2,3
2,6
HushållsMetanol Stenkol
avfall
2,8
5,5
7,6
Etanol
8,6
DieselNaturFotogen Råolja Bensin Gasol
olja
gas
11,4
11,7
11, 8
11,9
12,8
14,4
Kol och kolföreningar
Uppgift – Isomerer av hexan
Material: Kulmodeller
Vit = Väte
Svart = kol
Kolväten är inte alltid raka kedjor där kolatomerna sitter i en lång rad. Några av
kolatomerna kan istället sticka ut som en gren från den raka delen. Exempelvis
butan har 4 kolatomer. Antingen sitter de i en kedja med 4 kolatomer, eller så
sitter de i en kedja med tre kolatomer där den fjärde sticker ut som en ”gren
från stammen”.
Hur många isomerer av hexan kan du komma på?
Ta hjälp av kulmodeller, och rita alla du kan komma på
med hjälp av strukturformler.
Isomerer av hexan:
