VATTEN

En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
VATTEN
En källa till liv
Av: Eman Al- Saba
1
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
Vatten – kemi
Syfte:
Undervisningen ska ge eleverna möjligheter att utveckla kunskaper om kemiska
processer som förekommer i samhället, naturen och inuti människan. Eleverna ska
genom undervisningen också ges redskap för att kunna formulera egna och granska
andras argument i praktiska, etiska och estetiska valsituationer som rör energi, miljö
och hälsa.
Genom undervisningen i ämnet kemi ska eleverna ges förutsättningar att utveckla
förmågan att
- använda kunskaper i kemi för att granska information, kommunicera och ta ställning
i frågor som rör energi, miljö och hälsa,
- genomföra systematiska undersökningar i kemi, samt
- använda kemins begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara
kemiska samband i samhället, naturen och inuti människan.
Mål för området:
Du lär dig om; Vattnets betydelse för människan, vattnets egenskaper och hur rening går till.
Bedömning
Jag bedömer elevernas kunskaper kontinuerligt under lektionerna och kommer att ge dem
respons. Hur de laborerar, att de kan samarbeta med andra, att de kan delta aktivt i
diskussioner och ge respons på vad andra säger eller skriver med användning av
naturvetenskapliga argument. Att de har kunskaper inom området som de visar i ett eget
arbete eller vid skriftligt prov. De ska också göra laborationsplaneringar och
laborationsrapporter.
jOBS!
Jag har använt RERUN metod från Science Formative Assessment, genom att be eleverna
skriva eller svara på vissa frågor. Man gör så för att eleverna ska tänka efter, exempel på
frågor som jag anv. är:
- Vad gjorde du …?
- Hur gjorde du …?
- Vad har du lärt dig av labbet?
Svaret hjälper mig att se vad eleverna lärt sig från labbet och se om målen stämmer överens
med det som eleverna har lärt sig.
Feedbacken ger mig möjlighet att förbättra labbet till nästa gång.
Jag använder elevernas kommentarer när jag ger feedback till dem.
Förbättring
Jag kan välja att fokusera på en del av frågorna som reflektion efter labben.
”Figur 4.36 RERUN Chart”
Tänk tillbaka
1- Sammanfatta: vad du gjorde på laborationen.
2- Förklara: vad är meningen (målet) med laborationen.
2
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
3- Resultat beskriv resultatet av laborationen och vad det betyder.
4- Osäkerhet: vad skulle du ändra på? Vad är du fortfarande osäker på?
5- Nytt: skriv minst två nya saker som du har lärt dig av den här laborationen.
Jag har använt dem frågorna som bas för labbrapport och diskussion frågor.
Lektion -1
Introduktion – rent vatten
Öppna diskussions frågor till eleverna.
- Tänk att du är i naturen. Du hittar vatten i en grop. Är det rent? Motivera!
- Vilka ämnen kan finnas i vattnet?
- Hur kan du göra för att vattnet ska bli drickbart?
Eleverna diskuterar frågorna i grupp och motivera hur de tänker, under tiden går jag
runt och lyssnar och ger feedback på deras diskussioner.
- Vi måste rena det. Hur kan man gå till väga för att vattnet ska bli drickbart och vad rensar
man bort med varje metod?
Eleverna ger förslag och ger respons på varandras förslag. Ex: sila det, koka det, blanda i
något för att ta bort ämnen.
Torv- och kolfilter
Du kan själv bygga ett enkelt vattenreningsfilter. Tag en halvliters läskburk och skär av
toppen. Fyll den med 1/3 vitmossa i botten. Mellanlagret ska bestå av kol och torvblandat
(torv är förmultnad vitmossa och den finner du c:a 50 cm under vitmossan i kärr och mossar).
Sista tredjedelen på toppen ska vara småsten. Stick sedan några hål i burkens botten, gör inte
för många till en början. Hastigheten på genomströmningen ska vara c:a 1 dl vatten per minut.
Filtret avlägsnar dem flesta typer av kemiska föroreningar och för att även få bort bakterier
bör vattnet även kokas. Detta filter är mycket användbart och en burk kan rena 100 gånger sin
egen volym.
Om vi inte har vitmossa och kol kan vi använda de metoder eleverna föreslog?
Rena vatten
Här är vatten som är smutsigt, Vilka av de metoder eleverna föreslog kan användas för att
rena det här i klassrummet?
Eleverna diskuterar frågorna i grupp och motiverar hur de tänker, under tiden går jag runt och
lyssnar och ger feedback på deras diskussioner.
+ genomgång (teori avsnitt)
Nu planerar eleverna grupplaborationen till hur man rena vatten till nästa lektion. (Se
bilaga mall för labbrapport)
Jag rättar planeringen och ger respons på vad som är bra och vad de ska tänka på till
nästa gång.
3
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
Lektion -2
Att eleverna får insikt i hur vi hanterar vårt avlopp är en viktig kunskap för att få förståelse för
hur vi kan hjälpa till att ta hand om vår miljö. Om det finns ett avloppsreningsverk eller
vattenverk som tar emot studiebesök är detta en spännande upplevelse. I klasrummet kan man
göra ett litet reningsverk för att visa hur man renar vatten. Här får de samtidigt veta hur olika
reningssteg går till.
Laboration – reningsverk (källa: Försök med kemi)
Material:
några glasburkar
Ett durkslag
Trattar
Filterpapper
Sand (tvättad)
Sugrör
Järnsulfat
Bottengegga från vattenpöl
Saker att smutsa vatten med (tvål, tandkräm, blomstra, flingor, kaffesump, teblad mm)
1. Fyll ett litermått med vattnet. Det ska föreställa allt det vatten en person använder
hemma ett dygn. När vi använt vattnet hamnar det till slut i avloppet. Diskutera med
eleverna vad de använder vatten till under en hel dag.
2. Smutsa sedan vattnet i litermåttet från efter det ni har kommit fram till. Blomgödning
kan symbolisera utspädd urin, blomjord kan vara bajs, toapapper, tvål etc.
3. När smutsblandningen är klar. Vad händer med det smutsiga vattnet när du häller det i
avloppet?
Gå igenom reningsstegen tillsammans med eleverna och rena vattnet i litermåttet samtidigt.
Förklaring: När vattnet kommer till reningsverket renas vattnet först genom ett galler. I vårt
försök är detta durkslaget som tar upp större föremål. Nästa steg är att visa att vattnet kan
renas genom att filtreras genom sand. Här fastnar också partiklar. Detta visas genom att man
har sand i ett filter och silar vattnet genom filtret. Därefter kommer den kemiska reningen. Nu
blandar vi i järnsulfaten. Järnsulfaten tar upp fosfatjonerna i vattnet. Fosfater är en av
anledningarna till att våra marker blir övergödda. Resultatet blir att järnsulfaten tillsammans
med fosfaten bildar fasta partiklar som sjunker till botten. För att denna kemiska process ska
fungera behöver du blåsa in extra syre genom ett sugrör. Häll över ytvattnet till en ny burk.
Nu kommer vi till den biologiska reningen. I jorden, geggamojan, finns det mikroorganismer
som hjälper till med nedbrytningen även här behöver vi tillföra syre genom att blåsa med
sugröret. Det som finns i burken som kan sjunka låter vi göra det. Sedan tar vi ytvattnet och
filtrerar det genom ett filter med sand och upprepar detta några gånger.
Eleverna arbetar med labbrapport efter mallen. (Se bilaga mall för labbrapport)
Jag har använt RERUN i FACT som bas till labbrapport.
” Felkällor: Vad skulle du ändra på om du fick göra om undersökningen?
Begränsningar: Vad finns det för saker som hindrar dig från att göra undersökningen på
bästa sätt ?”
4
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
Jag använder formativ bedömning när jag gör öppna frågor, dialog med eleverna och ger
dem kontinuerlig feedback i klassrummet.
Jag guidar eleverna i deras diskussioner och ger feedback.
Lektion -3
Kamrat respons två och två. Ge eleverna saker de kan tänka på hos kamratens laboration. Låt
dem jämföra med sin egen laboration.
Sammanfatta laborationen och fördjupa med mer fakta.
Mallen för labbrapporten är grunden till deras responsarbete.
Genom att lyssna på elevernas diskussioner och deras kamratrespons och
hur de genomför labben och skriver labbrapporten kan jag se utveckling på
deras språk och NV-begrepp de använder. Det är så vi jobbar vid
genomgångar och diskussioner.
Teori avsnitt
Vatten
Vatten är en förutsättning för allt liv på jorden och behövs för många viktiga processer. Vårt
jordklot består av 2/3 vatten och till största delen är det saltvatten (97%). Endast 3% är
sötvatten. Våra stora hav är saltvatten och mycket av sötvattnet finns som is vid Syd- och
Nordpolen.
Vatten består av 2 väteatomer och 1 syreatom. Vattenmolekylen har beteckningen H2O.
Vattenmolekylen sitter ihop tre och tre. De tre atomerna sitter ihop på ett annorlunda sätt
vilket gör att molekylen får sina speciella egenskaper. Väteatomerna sitter inte på var sin sida
om syreatomen utan de sitter i en 105° vinkel. Detta gör att molekylen får andra egenskaper.
Vattenmolekylen är polär. Det betyder att molekylen har en laddning som på ena sidan positiv
och på andra sidan negativ men är som helhet neutral. Ämnen som är polära har lätt för att
lösa sig i andra polära ämnen. Är lösningen däremot opolär så löser sig inte de polära ämnena
i sådana lösningar.
Vattenmolekylens laddningar, svagt positiva och svagt negativa, gör att molekylerna gärna
vill hålla ihop. Den svagt positiva sidan vill hålla ihop med en svagt negativ sida.
Vattnets kokpunkt är vid 100° och har smältpunkten är vid 0°. Vår termometer har vattnets
kok- och smältpunkt som utgångspunkt.
Vattnets tre former
Vatten förekommer i tre aggregationsformer, fast, flytande och gasform. Fast form av vatten
är is och gasform är vattenånga. Att vatten ser olika ut beror på hur molekylerna är i
förhållande till varandra. När vatten är i fast form ligger molekylerna stilla och kan inte röra
på sig. De är tätt packade och ligger i ett bestämt mönster. När vatten är flytande kan
molekylerna röra på sig och forma sig lite hur som helst efter den behållaren som vätskan
finns i. Det finns dock krafter som håller ihop molekylerna fortfarande. När vatten blir
5
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
gasform är den vattenånga. Nu är molekylerna fria och sprider sig från varandra och kan
sväva iväg.
Vattnets kretslopp
Allt vårt sötvatten är i ständigt kretslopp. Från hav, sjöar och marken avdunstar vatten hela
tiden. Vattenångan sprids i luften och förflyttar sig till högre höjder där ångan kondenserar.
Det bildas moln som med vindens hjälp rör på sig och kommer in över kontinenterna.
Närmolnen kyls av på hög höjd blir vattendropparna tunga och faller ner som regn, snö eller
hagel. Vattnet som faller ner samlas upp i våra bäckar, floder, sjöar och hav. En del av vattnet
sjunker också ner i marken och ner i jorden. Det samlas sedan upp i det som vi kallar
grundvattnet. Grundvattnet kan vara olika djupt på olika platser på vår jord. På vissa ställen
når det upp till markytan och medan i öknen kan det vara flera hundra meter ner under
markytan.
Vatten som lösningsmedel
Vatten är vårt absoluta vanligaste lösningsmedel. I naturen har vatten stor betydelse som
lösningsmedel för växter och levande varelser. växterna får näring genom att rötterna suger
till sig vatten som innehåller lösta näringsämnen. Blodet i människokroppen består till största
delen av vatten. Därför kan många livsviktiga ämnen, som koksalt och druvsocker, lösas i
blodet och på så sätt transporteras till kroppens olika delar.
Olika sätt att skilja ämnen
Ofta förekommer olika ämnen uppblandade eller lösta i vätskor. Vatten innehåller ofta ämnen,
som man vill skilja ut för att använda i andra sammanhang. Vatten kan också innehålla
föroreningar, som man helt enkelt vill bli av med för att få rent vatten. De vanligaste
metoderna att separera (skilja ut) beståndsdelarna i en vätska är sedimentering, filtrering,
destillering och indunstning.
Sedimentering
Vi tänker oss att vi har vatten som blivit förorenat av jord eller andra partiklar, som är
uppslammade i vatten. I mindre skala kan reningen gå till så att man häller det förorenade
vattnet i en bägare. När bägaren fått stå en tid, sjunker de olösta partiklarna till botten. Detta
kallas sedimentering. Man kan sedan försiktigt hälla över det renade vattnet i en annan
bägare. Detta kallas dekantering.
Filtrering
Ett annat sätt att få bort partiklar, som är uppslammade i en vätska, är filtrering. Man häller då
vätskan genom ett filter, vanlige papper av samma typ som filter för kaffebryggare. I sådant
filtrerpapper finns mycket små hål, porer, som släpper igenom vätskan men stoppar de fasta
partiklarna. Det som passerat filter kallas filtrat. Vid rening av dricksvatten i stor skala
filtreras vattnet genom att det får passera genom ett sandfilter. Detta består av ett tjockt lager
sand, som finns på botten av en bassäng.
Destillering
Partiklar som är uppsamlade i en vätska, kan man alltså avlägsna genom sedimentering eller
filtrering. För att ta bort ämnen som är lösta i vätskan, måste man tillgripa någon annan
reningsmetod. en vanlig sådan reningsmetod är destillering. Vid destillering hälls vätskan som
ska renas i en behållare och värms upp så att den kokar. Ångan som bildas strömmar ut
genom ett rör, där den kyls ner och övergår till vätska igen. Man säger att ångan kondenserar.
Salter och eventuellt uppslammade partiklar stanna emellertid kvar i behållaren. Vattnen som
6
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
rensats på detta sätt kallas destillerat vatten. Eftersom det inte innehåller några lösta eller
uppslammade ämnen, har destillerat vatten i ingen smak.
Indunstning
Man har salt vatten och endast vill skilja ut saltet utan att ta vara på vattnet, kan man låta
vattnet avdunsta. I mindre skall kan man låta saltvattnet stå i skål. Efter några dygn har vattnet
avdunstat medan saltet finns kvar på skålens botten. Metoden kallas indunstning.
-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.
Mall för labbrapport
Hur du skriver en laborationsrapport!
Före laborationen:
Rubrik:
Namnet på laborationen.
Datum:
Det datum du genomförde laborationen.
Hypotes:
Vad du tror kommer att hända när du genomför uppgiften. Motivera gärna hypotesen, dvs.
förklara varför du tror som du gör.
Material:
Här skriver du ner allt material som du ska använda för att lösa uppgiften.
Metod:
Hur du ska genomföra uppgiften. Skriv så detaljerat att någon annan kan göra om
uppgiften exakt likadant som du har gjort den.
Eventuella felkällor:
Efter laborationen: (källa från figuren 4.36 RERUN Chart)
Resultat:
Här skriver du ner vad som hände. Om laborationen är i olika steg ska resultaten för de
olika stegen tas med.
Slutsats:
Här förklarar du varför resultatet blev som det. Du tar med om något gick fel eller på
något annat sätt påverkat resultatet. Om du under tiden du genomförde laborationen
upptäckte att ditt genomförande inte fungerande och du var tvungen att ändra något så är
det här du ska skriva om det. Ta även med en koppling till din hypotes.
7
En planering av vatten
Av- Eman Al-Saba
Felkällor: Vad skulle du ändra på om du fick göra om undersökningen?
Begränsningar: Vad finns det för saker som hindrar dig från att göra undersökningen på
bästa sätt ?
-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.
Referenslista:
Persson, Hans (1997). Försök med kemi, Stockholm: Almqvist & Wiksell (176 s).
www.multimedia.skolverket.se
www.ne.se/vatten
www.wikipedia.se
8