Idébog
f or
naturfagsundervisere
Maj 2004
FoU-projekt nr. 2002-2534-0108/101264
Udarbejdet af:
Bodil Tange, EUC MIDT
Merete Holm, EUC MIDT
Ib Randrup, Holstebro Tekniske Skole
Lisbeth Randløv Johnsen, Randers Tekniske Skole
Lene Gonnsen, EUC Nordvestsjælland
Helle Rostgaard Sonne, EUC Nordvestsjælland
Ejnar Andersen, fagkonsulent i UVM har været tilknyttet projektet
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
FORORD ............................................................................................................................................ 4
OM PROJEKTET.............................................................................................................................. 5
UNDERVISNINGSMILJØER ......................................................................................................... 7
VIBORG ............................................................................................................................................. 8
RANDERSMODELLEN. ...................................................................................................................... 15
EUC NORDVESTSJÆLLAND ............................................................................................................. 16
UNDERVISNINGSFORLØB ......................................................................................................... 18
KULBRINTER ................................................................................................................................... 20
MOTOR ........................................................................................................................................... 23
BREMSER. ....................................................................................................................................... 24
FORBRÆNDING AF KULBRINTER. ..................................................................................................... 25
METALLER. ..................................................................................................................................... 26
PLAST ............................................................................................................................................. 30
SVEJSEGASSER ................................................................................................................................ 32
KRAFT OG MOMENT ........................................................................................................................ 33
EL-LÆRE ......................................................................................................................................... 34
TRYK I VÆSKER ............................................................................................................................... 35
UNDERVISNINGSMATERIALE ................................................................................................. 36
GASFAMILIER - ABSOLUT MASSEFYLDE .......................................................................................... 37
TEORIEN BAG FORBRÆNDINGEN I EN BENZINMOTOR. ...................................................................... 39
ELEKTRISK ENERGI OG SVEJSNING. ................................................................................................. 45
ANVENDELSE AF IT I UNDERVISNINGEN ........................................................................................... 47
OPGAVER ........................................................................................................................................ 49
FORBRÆNDING ................................................................................................................................ 50
KULBRINTER ................................................................................................................................... 51
FORBRÆNDINGSPROCESSER. ........................................................................................................... 52
LIGNINGER, ENHEDER OG LIDT BEVÆGELSE. ................................................................................... 53
ENERGI............................................................................................................................................ 54
ARBEJDE OG ENERGI ....................................................................................................................... 55
ATOMER. ......................................................................................................................................... 56
BEVÆGELSE .................................................................................................................................... 57
EL-LÆRE ......................................................................................................................................... 58
MOLEKYLER ................................................................................................................................... 59
OPGAVER I TRYK - STRUKTØRER ................................................................................................. 60
OPGAVER I TRYK - AUTOMATIKFAGTEKNIKERE .............................................................................. 64
SKRIFTLIGHEDEN ............................................................................................................................ 66
ØVELSER, RAPPORT, FORSØG ................................................................................................ 67
SIKKERHED ..................................................................................................................................... 68
ENERGI OG FORBRÆNDING .............................................................................................................. 69
FORBRÆNDING I EN MOTOR. ............................................................................................................ 71
HASTIGHED ..................................................................................................................................... 72
MOMENT OG UDVEKSLING .............................................................................................................. 75
Side 2 af 155 2
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
KRÆFTER ........................................................................................................................................ 76
DET FRIE FALD ................................................................................................................................ 77
OPVARMNING OG TEMPERATUR SOM EN FUNKTION AF OPVARMNINGSTIDEN .................................. 79
LUFTARTER, HVAD ER DET - USYNLIG - VEJER DE NOGET???? ......................................................... 80
KULHYDRATER ............................................................................................................................... 83
RUST ............................................................................................................................................... 84
EKSEMPEL PÅ FORSØGSOPLÆG OG STUDIESPØRGSMÅL ................................................................... 87
LAKSKADER - RUSTDANNELSE PÅ KARROSSERIPLADE .................................................................... 88
LAKSKADER - RUSTDANNELSE PÅ KARROSSERIPLADE .................................................................... 89
FORBRÆNDING AF BENZIN I BENZINMOTOR ..................................................................................... 90
EKSPLOSIONSGRÆNSER – ELEVOPLÆG TIL ØVELSE ......................................................................... 92
EVALUERING................................................................................................................................. 95
PRAKTISK/TEORETISK TEST ............................................................................................................. 96
ORDKORT ...................................................................................................................................... 103
EKSAMEN ..................................................................................................................................... 106
BESTEMMELSER OM EKSAMEN I NATURFAG .................................................................................. 107
OPLÆG TIL UDARBEJDELSE AF EKSAMENSSPØRGSMÅL. ................................................................. 113
AUTOMEKANIKER 1 ...................................................................................................................... 115
AUTOMEKANIKER 2 ...................................................................................................................... 117
STOFFERS TRE FASER. ................................................................................................................... 119
FØDEVARERS ENERGIINDHOLD. ..................................................................................................... 120
EL-LÆRE - KREDSLØB.................................................................................................................... 121
KINETISK OG POTENTIEL ENERGI ................................................................................................... 122
KULBRINTER ................................................................................................................................. 123
LUFTARTER - GASSER - OXYGEN ................................................................................................... 124
LUFTARTER - GASSER - HYDROGEN ............................................................................................... 125
FASTE STOFFER - CARBON - KULSTOF ............................................................................................ 126
VÆSKER - VAND ............................................................................................................................ 127
SYRER OG SURE STOFFER - SALTSYRE. .......................................................................................... 129
SYRER OG SURE STOFFER - SVOVLSYRE. ........................................................................................ 131
SYRER OG SURE STOFFER - EDDIKE SYRE ....................................................................................... 133
BASISKE STOFFER - NATRIUMHYDROXID . ..................................................................................... 135
SALTE - NATRIUMKLORID .............................................................................................................. 137
FOTOSYNTESEN ............................................................................................................................. 139
ELEKTRISK ENERGI ....................................................................................................................... 141
VARMEENERGI I VAND .................................................................................................................. 143
ELEKTRISK ENERGI ....................................................................................................................... 145
GASARTEN OXYGEN ..................................................................................................................... 146
GRUNDSTOFFET ALUMINIUM ........................................................................................................ 147
EL-PÆRER ..................................................................................................................................... 148
ZINK.............................................................................................................................................. 149
LITTERATURLISTE ................................................................................................................... 150
BØGER .......................................................................................................................................... 151
GODE HJEMMESIDER ..................................................................................................................... 155
Side 3 af 155 3
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forord
Idébogen for naturfagsundervisere er et produkt af et godt samarbejde mellem lærere fra Randers
Tekniske Skole, EUC Nordvestsjælland, Holstebro Tekniske Skole og EUC MIDT. Et samarbejde
der har været muligt gennem et Forsøgs- og udviklingsarbejde, der har været finansieret af
Undervisningsministeriets FoU-midler.
Det er håbet, at idébogen vil være til gavn for mange lærere i den daglige undervisning. Vi håber
også, at mange vil bidrage med flere forslag, så materialet vil vokse og udvikle sig i tiden fremover.
På den måde kan idébogen bidrage til videndeling blandt lærere i hele landet.
Som titlen angiver, er der tale om en idébog, der netop skal give ideer og inspiration til lærere, og
der er ikke i bogen taget stilling til, hvorvidt nogle forsøg mv. er kvalitativt bedre end andre. Det må
i hvert tilfælde være op til den enkelte lærer og skole at forholde sig til og derudfra udvælge og
anvende det relevante til den aktuelle undervisning.
Idébogen er publiceret online via EMU’s EUD-Univers (se:
http://www.emu.dk/eud/mestforlaerere/index.html ) i et word-format, som kan downloades, og
giver derved den enkelte lærer mulighed for bearbejde og tilrette materialet til sin undervisning og
sit behov.
EUC MIDT har udgivet idébogen efter anmodning fra Undervisningsministeriet, kontoret for
erhvervsuddannelser.
Mette Selchau
Uddannelseschef, EUC MIDT
Side 4 af 155 4
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Om projektet
Baggrund
Baggrunden for igangsættelsen af dette forsøgs- og udviklingsprojekt var den internationale
undersøgelse Programme for International Student Assesment - PISA-undersøgelsen – hvor danske
skoleelever opnår dårlige resultater i det naturvidenskabelige område – nr. 22 ud af 32 deltagende
lande. Undersøgelsen omfatter de 15-årige, samt i Danmark tillige de 16-årige.
Den danske undersøgelse med fokus på de 16-årige giver et fingerpeg om, hvordan det står til med
de naturvidenskabelige kompetencer hos elever på tekniske skoler. Hvis man vurderer resultaterne
for naturvidenskabelig kompetence hos eleverne, kan man ikke direkte drage konklusioner omkring
naturfag, da den undersøgte naturvidenskabelige kompetence omfatter kompetencer indenfor fagene
bl.a. geografi, fysik, kemi, biologi og naturfag. Alligevel må den lave score indenfor
naturvidenskabelig kompetence give anledning til bekymring, da mange tekniske uddannelser netop
i høj grad bygger på et teknologisk og naturvidenskabeligt fundament.
Undersøgelsens resultater svarer til de nogle af de erfarede problemstillinger, der er med
naturfagsundervisningen i de tekniske uddannelser, hvor der opleves problemer med bl.a. elevernes
motivation, lavt karakterniveau og fagets gennemførelse. Derfor giver PISA-undersøgelsen også
anledning til at overveje en generel styrkelse af faget i de tekniske uddannelser. En sådan generel
styrkelse må omfatte forbedrede lærerkvalifikationer og en indsats for at skabe et mere ensartet
opfattelse af faget f.eks. med hensyn til niveau, indhold, gennemførelse, arbejdsmetoder og prøver.
Specielt kunne der være behov for at fokusere på spørgsmål omkring, hvordan man kan gennemføre
faget på en måde, så der i størst muligt omfang tages hensyn til, at elevernes læring er knyttet til en
bestemt situation, der skal give mening for eleven. Det spørgsmål er relevant set ud fra en opfattelse
af, at læring vil være knyttet til den situation som eleven befinder sig i, og for at man kan tale om, at
eleven skal opnå nye kompetencer, er det et krav, at den erhvervede erkendelse skal kunne gøres
aktiv. Det betyder, at der skal findes en gennemførelsesmåde for faget, der på én gang tilgodeser, at
faget skal have relevans i forhold til elevens projekt1, ligesom det skal have relevans i forhold til
fagets egen natur.
Initiativet
Initiativer til styrkelse af de naturvidenskabelige kompetencer i de tekniske erhvervsuddannelser
kan ses på både kort og langt sigt. På kort sigt vil det være muligt at gøre en forstærket indsats for at
styrke fagligheden i naturfag, fysik og kemi ved bl.a. at fokusere på lærernes handlemuligheder i
form af synliggørelse af ”best practise”. En samling af ”best practise” - didaktiske og metodiske -
med eksempler, gode råd, tip og ideer vil være en støtte for den enkelte underviser.
Projektets mål
Projektets mål er derfor at udforme en idébog der kan være til støtte for lærere i den daglige
undervisning. Godt nok opleves naturfagsundervisningen som problematisk på mange skoler, men
der findes også mange gode tiltag, der kan tjene som gode eksempler for andre undervisere. Derfor
er de ideen med projektet her at støtte en sådan videndeling blandt underviserne.
1
Elevens projekt skal her forstås som den mening eleven har med at gennemføre uddannelse, dvs. at opfatter han sig
som en kommende automekaniker, skal han kunne gøre den naturfaglige erkendelse aktiv i forhold hertil.
Side 5 af 155 5
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Produktet
Produktet af forsøgs- og udviklingsarbejdet er denne elektronisk idébog, som er tilgængelig for den
enkelte lærer online. Idébogen placeres på EMU-portalen, hvor der så vil være mulighed for
løbende at udbygge den. Indholdet består af en vifte af handlemuligheder for lærerne vedrørende
den didaktiske praksis, f.eks. valg af indhold, gode eksperimenter, organiseringsformer, tværfaglige
muligheder, læringsaktiviteter, niveauovervejelser, it-muligheder og lignende.
Idébogen rettes primært mod naturfag, da det er det fag som findes i flest uddannelser. Men
indholdet vil også kunne tjene som inspirationsmateriale for fagene fysik og kemi.
En dynamisk idébog
Projektet har først opnået succes når idébogen bliver dynamisk, det vil sige når mange lærere
løbende bidrager til udviklingen af bogen. De enkelte kapitler kan udbygges og nye kapitler kan
komme til, det er op til os alle som naturfagslærere.
Hvordan gør man så?
Gode ideer til udbygning af idébogen sendes elektronisk til fagkonsulent Ejnar Andersen på
ejnar.andersen@uvm.dk hvorefter materialet vil blive videresendt til EMU-redaktøren.
Rettelser til idébogen
Idébogen er udarbejdet ud fra bedste evne, men er der nogle der opdager fejl eller mangler heri, vil
vi meget gerne have informationer herom. Også disse sendes til ejnar.andersen@uvm.dk.
Til sidst en opfordring fra projektgruppen til alle vore kollegaer om at medvirke til idébogens
udbygning.
Bodil Tange, EUC MIDT
Merete Holm, EUC MIDT
Ib Randrup, Holstebro TS
Lisbeth Randløv Johnsen, Randers TS
Lene Gonnsen, EUC Nordvestsjælland
Helle Rostgaard Sonne, EUC Nordvestsjælland
Side 6 af 155 6
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Undervisningsmiljøer
Side 7 af 155 7
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Viborg
Tankerne bag det naturvidenskabelige center på EUC MIDT
Blandt andet med baggrund i ønsket om at kunne give eleverne reelle valgmuligheder med hensyn
til studierettet kompetence, har EUC MIDT oprettet fagcentre som fælles uddannelsescentre for eud
og htx. Derved sikres et bredt udbud af valgmuligheder for eleverne og samtidig sikres, at der i
centrene er der nødvendige lærerkompetencer tilstede. Processen med at opbygge fagcentrene er
stadig under udvikling.
Modellen på EUC MIDT opererer med centrale og decentrale læringsmiljøer. De centrale miljøer er
fælles faciliteter for alle elever i alle uddannelser og skal bl.a. være med til at løse problematikken
omkring merit og påbygning i form af studiekompetence. De centrale miljøer omfatter et mediatek,
et it-miljø, et naturvidenskabeligt miljø og et humanistisk miljø.
Den valgte pædagogiske model har taget udgangspunkt i David Kolbs model for læring, og målet
har været at udvikle et fleksibelt læringsmiljø, der som en grundlæggende ide bygger på elevernes
selvkonstruktion, hvor elevernes aktivitet danner baggrund for erfaringer, refleksion og viden. Set i
forhold til tekniske skoler, er der stor tradition for, at eleverne er aktive i værksteder – blot ikke, at
aktiviteterne er centreret om elevernes egenvalgte aktiviteter og kræver elevernes egen
erfaringsbearbejdning og refleksion.
Undervisningsmiljøet i De centrale Centre er bygget op ud fra modellen af de tre typer af
læringsrum: formidlings-, praksis- og studierummet, jf. model, og som blandt andet er en
konsekvens af, at det læringsmæssige udgangspunktet er taget i Kolbs model for læring.
Formidlingsrummet er karakteriseret ved, at der er fokus på lærerens aktivitet. Det er typisk her,
der finder foredrag sted for større eller mindre grupper af elever. Det kan være i form af kurser,
teorigennemgang eller oplæg til projekter. Under alle omstændigheder vil det typisk være
situationer, hvor eleverne alle får den samme ”vare” i samme form. Eleven er den modtagende part,
og det er op til læreren at præsentere stof eller budskab i en form, som
motiverer eleverne til at være aktive i den del af læreprocessen.
Studierummet repræsenterer det rum, hvor eleven, alene eller i
Formidlingsrum
samarbejde med andre elever, arbejder med stoffet på en måde, der
stiller store krav til selvstændighed. Det er i studierummet, at eleverne
Praksisrum selv arbejder med projekter, søger information, beskriver, dokumenterer,
Studierum laver simulering, løser opgaver, bearbejder oplæg, selv sætter sig ind i
teori, arbejder ud fra sin personlige læringsstil osv.. Lærerens rolle i
studierummet er ikke bare at være konsulent, men at være den der til
stadighed stimulerer elevernes læreproces ved at være aktivt opsøgende
i forhold til den enkelte eller gruppen.
Praksisrummet repræsenterer det rum, hvor eleverne alene eller i samarbejder konkret arbejder
med stoffet. Praksisrummet dækker over et bredere begreb en blot værkstedet. Det er her, der aktivt
kan manipuleres med tingene, og det er også her der f.eks. arbejdes eksperimentelt i
naturvidenskabelige fag eller med tekst, billede eller lyd i sprogfag. Der er her, eleverne erhverver
sig deres erhvervsfaglige identitet og delvise rutine. Også i praksisrummet fungerer læreren i mange
roller. Der være sig som instruktør, vejleder, den der giver feedback, osv. i det hele taget forholder
sig aktivt til elevens læring.
Side 8 af 155 8
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
De tre læringsrum og de ovenstående definitioner heraf må opfattes både konkret og abstrakt.
Konkret fordi rummene kan eksistere i praksis som adskilte rum eller i form af multiværksteder.
Abstrakt fordi rummene kan indtænkes i en didaktisk model, som bygger på at rummene
repræsenterer forskellige faser i en læringscyklus. Den konkrete gennemførelse af læringsaktiviteter
må indeholde faser med eksperiment, refleksion og videnstilegnelse. Modellen af de tre læringsrum
kan i praksis anvendes på alle læringsaktiviteter.
Det Naturvidenskabelige Center
Det naturvidenskabelige læringscenter er udviklet på baggrund af analyser vedr. fagligt indhold,
niveauer, modulisering i evaluerbare størrelser, dimensionering, bemanding, indretning, udstyr og
inventar.
Det Naturvidenskabelige Center er en
nyskabelse på EUC MIDT. Idéen til
centeret blev skabt i dialog mellem et
arkitektfirma, skolens ledelse og
lærerrepræsentanter i løbet af foråret 99.
Ideen var at skabe et læringsmiljø, der
brød med traditionelle måder at indrette
laboratorier på, og som på samme tid
kunne indeholde de tre typer af
læringsrum, ligesom kravet var, at det
skulle kunne benyttes af en række af de
mest forekommende naturvidenskabelige
fag i erhvervsuddannelserne. Figuren er
en skitse over det naturvidenskabelige
miljø indeholdende de tre typer af
læringsrum.
De fysiske rammer er fleksible ved bl.a.
at have faste installationer, der er placeret
på ydervæggene, vægge i
formidlingsrummet er ”lette konstruktioner”, gulvet består af ”edb-gulv”, så pc-ere kan tilsluttes
over hele miljøet og formidlingsrummet indeholder den nyeste teknik med f.eks. konference og 3D
overheadprojektor.
Praksisrummet indgår i form af laboratorier til fysik og kemi. Studierummet består af arbejdspladser
med eller uden pc-er. Formidlingen sker i midten af lokalet, hvor der er mulighed for at inddrage
mange digitale medier i forelæsningen. Stolene i lokalet har skriveklap, så der er plads til 50
tilhørere. Formidlingsrummets vægge består af reoler og glas, som kan flyttes, hvis nye behov for
indretning ønskes.
Organiseringen af undervisningen
Da det naturvidenskabelige center er bygget til ca. 50 elever og 2 lærere, betyder det at det ofte vil
være elever fra forskellige uddannelser som kommer samtidig i centret. Det kan også betyde at de
skal gennemføres undervisning i forskellige fag på samme tid. Derfor stiller det krav om megen
fleksibilitet og et godt samarbejde hos lærerne. Elever fra flere uddannelser og samtidig
undervisning i flere fag er en stadig udfordring der arbejdes med.
Nedenfor gives et konkret eksempel på didaktiske overvejelser i forbindelse med planlægningen af
et forløb for elever fra flere uddannelsesretninger, Her handler det om faget fysik.
Side 9 af 155 9
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Fysikundervisning for elever fra forskellige uddannelser
I det følgende vil jeg beskrive, hvordan jeg har tilrettelagt et modul omhandlende tryk og
tilstandsformer i forhold til det faktum, at jeg skal undervise elever fra tre forskellige indgange på
samme tid. For at opretholde klassekvotienten på disse hold, bliver eleverne fra de tre
uddannelsesretninger ofte sat sammen til ét hold – uanset hvilket hovedforløb de befinder sig på.
Elektronik/radio-TV-fagteknikere, automatikfagteknikere og struktører skal alle i løbet af deres
uddannelse have gennemført fysik F. Har de merit i dette fag, kan de vælge at tage det på et højere
niveau. Struktørerne og automatikfagteknikerne gennemfører de 72 timer i løbet af 1. og 2.
hovedforløb, hvorimod elektronik/radio-TV-fagteknikere har alle 72 timer i løbet af 1. hovedforløb.
Et forløb kunne f.eks. se ud som nedenstående:
Uge 42- 52:
Tirsdag: Elektronik/radio-TV-fagteknikere på H1
Automatikfagteknikere på H2
Torsdag: Elektronik/radio-TV-fagteknikere på H1
Struktører på H2
De problemer der opstår er, at eleverne på H1 ikke oplever en kontinuitet i undervisningen. Da de
følges med et hold fra H2 er det ofte nødvendigt at starte midt i pensum for H1 eleverne, da
automatikeleverne fra H2 har haft første halvdel. Dette bliver gjort, fordi det på denne måde er
muligt at formidle det teoretiske oplæg på samme tid til begge uddannelsesretninger. Når
elektronikfagteknikerne på H1 er sammen med struktørerne på H2 om torsdagen, startes der herefter
forfra på pensum for begge hold.
I praksis vil det være sådan, at eleverne ikke kommer til at følges ad, da de befinder sig på
forskellige niveauer og dermed har behov for forskellige typer opgaver - samt kortere eller længere
tid til at løse opgaverne i. Derfor afføder dette ofte separate oplæg for de to hold, hvilket igen
medfører, at eleverne – især dem der tager hele forløbet på H1 – føler, at undervisningen bliver
fraktioneret.
Et sidste problem er opgave/øvelsestyperne. Indtil nu har de været meget generelle, og eleverne
savner et samspil mellem deres branchefag og grundfagene. De har svært ved at se, hvad de skal
bruge fysikfaget til, da de føler, at det er virkelighedsfjernt og dermed ikke anvendeligt i deres
hverdag.
Faglig afgrænsning og lærersamarbejde
Jeg har valgt at arbejde med moduliseringen af emnet tryk og tilstandsformer ud fra den erfaring, at
det er i dette emne, eleverne har sværest ved at se sammenhængen mellem fysik og deres
uddannelse.
Eftersom mit kendskab til de forskellige uddannelsesretninger er begrænset, tog jeg kontakt til
lærere fra de tre forskellige uddannelsesretninger; automatikfagtekniker afdelingen i Bjerringbro,
struktør-afdelingen på AMU og elektronikfagtekniker-afdelingen her på skolen. Her fik jeg
inspiration til, hvilke fagrelevante opgaver jeg kunne udfærdige mhp. fag senere i uddannelsen eller
arbejdslivet. Det var helt klart for mig, at havde jeg ikke samarbejdet med dem, havde jeg aldrig
haft mulighed for at gå videre med problemstillingen. De havde også hørt elevernes klager over
grundfagenes mangel på erhvervsrettede problemstillinger. De sørgede derfor for, at jeg fik de
Side 10 af 155 10
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
relevante faglige oplysninger, bøger og opgavetyper fra deres afdeling, som jeg kunne skrive om og
tilpasse mit fag. Efter samtale med en lærer fra elektronikafdelingen stod det desværre klart at
elektronikfagteknikerne ikke på noget tidspunkt i uddannelsen eller erhvervslivet anvender tryk, og
udover en almen viden om emnet, vil det derfor blive svært at finde på brancheorienterede opgaver.
Efter samtale med en af lærerne fra struktøruddannelsen viste det sig, at der i faget kloakering og
byggeteknik, som ligger fordelt over hele uddannelsen, lå trykberegninger implicit. Det var derfor
muligt for mig at lave opgaver, der tog udgangspunkt i disse emner.
På automatikfagtekniker uddannelsen har de på andet hovedforløb områdefaget hydraulik og
pneumatik, hvilket også drejer sig om tryk i hhv. væsker og gasser. Derudover er der et
videregående hydraulik fag på 3. hovedforløb. Hydraulik og pneumatik ligger på 2. hovedforløb, og
ved at gennemgå elevernes skema, kunne jeg se, at dette kursus lå stort set på samme tidspunkt som
mit fysik forløb. Det var derfor vigtigt, at jeg nåede at introducere begrebet inden de skulle i gang
med hydraulik i afdelingen. Det er min erfaring fra tidligere forløb, at eleverne ser det som en
fordel, hvis de har fået en gennemgang af tryk inden de modtager undervisning i hydraulik i
afdelingen.
Et undervisningsforløb i modulet Tryk og Tilstandsformer
Tema: Tryk og tilstandsformer
Varighed: 8 lektioner
Automatikfagteknikerne går på 2. hovedforløb og har haft 2/3 af pensum, hvorimod
elektronikfagteknikerne starter helt forfra. Selvom automatikeleverne kun mangler den sidste del af
pensum, er de stort set ikke bedre stillede end elektronikeleverne, da emnet beskæftiger sig med helt
nye formler og tankegange. Begge elevgrupper er fagligt dygtige elever, og enkelte elever har en
delvis HHX eller HTX eksamen. De respekterer hinandens uddannelsesretninger, hvilket dog godt
kan være et problem, når der er struktører på holdet, da disse ofte er fagligt svagere elever. Eleverne
vælger dog altid at sætte sig sammen i grupper, der hvor de har deres faglige tilhørsforhold.
Gennemsnitsalderen på holdet ligger i slutningen af tyverne, og eleverne virker målrettede mht.
deres uddannelse og fremtid. Stemningen er for det meste afslappet, og de fleste af eleverne virker
synligt interesserede under formidlingen af læringsstoffet.
Formidling og opgaveregning/øvelser foregår i skolens naturvidenskabelige center, hvor der i
midten er et formidlingsrum, og udenom det såkaldte fordybelsesrum. I formidlingsrummet er der
en computer, 3D overhead, projektor, video, internetadgang etc. – stort set alt, hvad man har brug
for af teknologiske hjælpemidler i sin formidling. I fordybelsesrummet er der borde og computere
til opgaveregning samt laboratorieborde, kemi- og fysikudstyr til øvelser. Der er lærebøger til
rådighed. Derudover har jeg lavet kopier vedr. tilstandsformer. Endvidere vil eleverne få udleveret
opgaver alt efter uddannelsesretning.
Arbejdsmåder
Som man kan se i nedenstående skema, har jeg valgt enten at lave tavlegennemgang eller
gruppearbejde. Tavlegennemgangen bruger jeg, når jeg har et fælles teoriområde, jeg vil gennemgå
for begge uddannelsesretninger. Da der er stor disciplin på holdet, mener jeg, at tre lektioners
gennemgang er acceptabelt, når de efterfølgende har 5 lektioners selvstændigt arbejde.
Jeg har valgt gruppearbejde, da de således har mulighed for at diskutere opgaverne i grupperne.
Samtidig har jeg besluttet, at eleverne selv må bestemme gruppesammensætningen. Det er dog mest
hensigtsmæssigt at sætte sig sammen med nogen fra den samme uddannelsesretning, da opgaverne
Side 11 af 155 11
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
ellers vil være forskellige og dermed ikke til at diskutere. Dette er, som førnævnt, sjældent et
problem.
Mål, indhold, læreproces:
Lektion Indhold Læreproces Mål
Gennemgang af Tavlegennemgang. Eleverne får viden om de tre tilstandsformer, (s),
Uge 1 tilstandsformer. Eleverne lytter og tager (l) og (g) og hvordan molekylebevægelsen er
Vands tilstandsformer notater. Derudover vises en samt, hvordan stoffer går fra en tilstand til en
Lektion 1 bruges som kort film fra en cd-rom fra anden.
eksempel. Orbit bogen
Gennemgang af tryk i Tavlegennemgang. Eleverne stifter bekendtskab med tryk i væsker og
væsker og gasser. Eleverne lytter og tager gasser, samt forskellen på disse. Derudover lærer
notater. eleverne de generelle formler for beregning af tryk
i væsker, omskrivning af en formel til en anden,
Lektion 2 samt omregning fra en enhed til en anden.
Udlevering af Eleverne går i Eleverne får mulighed for selv at anvende
opgaver til fordybelsesrummet og formlerne samt at omskrive dem, så de passer.
elektronikfagtekniker regner de udleverede De får en generel viden om tryk i atmosfæren, tryk
ne. opgaver. på bunden af en sø, tryk i en beholder etc.
Eleverne ser, hvor de i deres uddannelse, kan
Lektion 3 anvende tryk beregninger. De får yderligere
Kort introduktion af Tavlegennemgang. kendskab til vægtstangsprincippet, som er et
hydraulik samt Da det kun er princip, de skal anvende i hydraulikberegningerne.
gennemgang af automatikeleverne, der skal
vægtstangsprincip for lave hydraulik beregninger
automatikeleverne. deles undervisningen nu op.
Opgaveregning samt Eleverne regner de For elektronikeleverne gælder der det samme
Lektion 4 vejledning. udleverede opgaver færdige. som under 3. Automatikeleverne bliver, udover en
hvis færdighed inden for beregninger, i stand til se
en større sammenhæng mellem tryk i væsker i
Uge 2 fysik og i deres uddannelse.
Lektion 5-7
Oplæg til valgfrie Eleverne sætter sig Eleverne bliver i stand til at tænke fysik og
emne. individuelt eller i grupper og dagligdag eller fysik og arbejde, da det er her de
diskuterer, hvad de vil har mulighed for at arbejde med, hvad de finder
arbejde med de næste 4 interessant. Derudover lærer de at fremlægge
uger. problemstillinger overfor deres holdkammerater.
Eleverne skal nu kunne opstille en problemstilling,
øvelsesforslag og løsninger på de krav jeg har
Lektion 8 De elever, der har valgt at stillet til opgaven. Derudover skal de selv tage
arbejde med tryk/hydraulik kontakt til afdelingen i Bjerringbro i planlægningen
får af mig stillet 2 – 3 krav, af forsøg.
der skal bearbejdes i
rapporten.
Det følgende er to eksempler på undervisningsforløb. Et for køkkenassistenter der har alle deres
naturfagstimer i centret og et for MTL – indgangens naturfag der har halvdelen i værkstedet og
halvdelen i centret.
Side 12 af 155 12
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Naturfag for køkkenassistenter / voksenkøkkenassistenter.
Jeg har i flere perioder haft undervisning med køkkenassistenter og voksenkøkkenassistenter. De
har naturfag delt på 1. og 2. hovedforløb.
Vi har på EUC MIDT planlagt undervisningen på den måde, at i den første halvdel af
naturfagsundervisningen har vi beskæftiget os med Atomet og det periodiske system og enkle
kemiske processer. Naturfag har i denne første periode været meget knyttet sammen med den
ernæringslære de gennemgår i afdelingen.
Vi har i naturfag kørt følgende emner:
Atomet og det periodiske system
Kulhydrater
Fedtstoffer (herunder også emulsioner)
Protein
Alkohol
I 2. del af naturfagsundervisningen, der ligger på næste skoleperiode, har vi kørt følgende emner,
som også knytter sig til faget miljø, som køres i afdelingen på denne skoleperiode :
Energi og miljø
PH
Plast (PVC)
Repetition.
Der er selvfølgelig lavet forsøg, som knytter sig til de forskellige emner
Side 13 af 155 13
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Naturfag for mekanik, transport og logistik.
Jeg har kørt naturfag i fællesskab med en lærer fra autoafdelingen. Jeg har i vort
naturvidenskabelige center kørt en del af forsøgene, mens læreren fra autoafdelingen har kørt
forsøg i autoværkstedet. Vi har hver især varetaget halvdelen af naturfagsundervisningen.
Vi har fordelt emner på følgende måde :
Naturfag: Naturvidenskabelig center:
Intro
Atomet og det periodiske system
PH , ioner og syrer baser
Plast og kulbrinter
Hastighed / acceleration
Elektrisk energi og miljø
Naturfag : Autoværkstedet :
El-lære
Metaller / galvanisering
Arbejde og Energi
Moment
Repetition/ prøveeksamen
Ved store hold har det ene hold kørt 1. halvdel af naturfag i autoværkstedet og 2. halvdel af
undervisningen i centret. Det andet hold har så kørt modsat dvs. start i centret og senere i
værkstedet.
For at dette skulle virke effektivt, har vi i elevens uddannelsesbog indsat en side, kun til naturfag,
hvor lærerne skriver på og kvittere, når eleverne får forsøgsbeskrivelser og prøver tilbage. Vi har
holdt møder for at følge eleverne og selvfølgelig et længerevarende møde i forbindelse med skift .
Til eksamen har begge lærere været til stede, og hvis eleven trak et forsøg, der var lavet i
autoværkstedet, var det vedkommende lærer, der kørte eksaminationen og omvendt, hvis forsøget
var udført i centret. Havde eleverne lavet projekt på højere niveau valgte eleven selv, hvilken lærer,
der skulle kører eksaminationen. Samarbejdet virkede upåklageligt, og eleverne var glade ved
ordningen.
Side 14 af 155 14
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Randersmodellen.
Grundforløbet i Indgang 5 – Mekanik, transport og logistik.
På Randers Tekniske Skole er undervisningen på grundforløbet i indgang 5 projektorganiseret. Alle
fag, bortset fra ”Førstehjælp”, ”Introduktion til færdselslære” og fagene i fagmodulet, indgår i
projekterne. Temaet i projekterne er f.eks. ”Motor”, ”Bremser”, ”Undervogn”, ”Transmission” eller
et andet emne med udgangspunkt i områderne fra ”Køretøjets opbygning og vedligehold”.
Eleverne laver i alt tre projekter. Eleverne arbejder med deres projekter 15-20 lektioner pr. uge i ca.
tre uger. Resten af lektionerne anvendes til teorigennemgang i naturfag, dansk og IT eller til
”kursusfag”, samt til de fag, der ikke indgår i projekterne. Herudover går der tid fra til eksamen,
evaluering af projekter, kontaktlærersamtaler, praktikdage osv.
Alle lærere indgår på lige fod som vejledere for eleverne, når de arbejder med projekterne. Meget
faglige problemstillinger vil blive henvist til den faglærer, der har ansvaret for evalueringen af
faget.
Et kursusfag kan f.eks. være ”Lys og lygter”. I dette kursusfag indgår elementer fra ”Naturfag” (el-
lære og en forsøgsbeskrivelse) samt elementer fra ”Køretøjets opbygning og vedligehold”
(lygteopbygning og -justering og spændingsfaldsmålinger).
”Naturfag” indgår i projekterne med følgende elementer:
Forsøgsbeskrivelser:
I alle projekter skal indgå en (eller flere) forsøgsbeskrivelse(r) der kan relateres til projektets emne.
Eksempelvis friktion mellem bremseklodser og bremseskiver, λ-tallets betydning for
udstødningsgassernes sammensætning og lign.
Beregninger:
Eleverne kan lade forskellige beregninger indgå i projektet. Eksempelvis beregninger af
bremselængder, bestemmelse af mekaniske og hydrauliske udvekslingsforhold, beregninger på
momenter osv.
Projekterne afsluttes med en fremlæggelse. Fremlæggelsen giver eleverne rutine i at gennemgå en
forsøgsbeskrivelse inden de senere kommer til eksamen i naturfag og samtidig giver det mulighed
for en løbende evaluering af elevernes standpunkt.
Forudsætningen for at køre en model som denne er et tæt samarbejde mellem lærerne. Dette er
muligt på Randers Tekniske Skole, da alle lærere i almene fag er ansat på en bestemt afdeling og
derfor tæt knyttet til miljøet på den enkelte afdeling.
En ulempe ved denne form er selvfølgelig, at der ikke findes et særligt naturfagligt eller dansk-
fagligt miljø, så de almene lærere står meget alene med deres fag. Dette opvejes dog til dels af, at
skolen er forholdsvis lille, så ”alle kender alle” (næsten da).
Set i forhold til eleverne har metoden den klare fordel, at relevansen af de teoretiske fag bliver
tydelig, hvilket er en meget vigtig motivationsfaktor for eleverne. Dette er specielt vigtigt på denne
indgang, hvor en stor del af eleverne er skoletrætte og/eller læsesvage.
Side 15 af 155 15
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
EUC Nordvestsjælland
Vi har her på skolen siden sommerferien 2000 været delt op i 12 åbne læringscentre hvoraf de tre er
tværfaglige (IT, dansk/engelsk samt matematik/naturfag). Vi er beskæftiget i matematik/naturfag.
I naturfag har vi primært grundforløbselever fra auto og transport uddannelserne, og lidt
hovedforløb smed.
Vi har optag af elever hver 5. uge og afslutter også elever hver 5. uge (og kan dermed også have
eksamen hver 5. uge).
Vi fungerer som åbent læringscenter hvilket betyder at vi har mellem 20 og 60 elever ad gangen,
som arbejder med forskellige ting – enten selvstudie, gruppearbejde, praktiske forsøg eller
lærerstyret undervisning (et kursus i et bestemt emne – bestemt af enten lærer eller elever - af ca. 1
times varighed).
Når vi får nye elever, starter vi med at sætte dem grundigt ind i arbejdsformen i læringscentret – og
de får alle udleveret en folder hvoraf de samme ting står skrevet (vi har erfaring for at det ikke er
alle informationer, som hænger ved).
Alle elever får kompendier inden for hvert emne og derudover ligger der opgaver, formelsamlinger,
hjælpesider, forsøgsbeskrivelser mm. Tilgængeligt for alle elever. Eleverne finder selv ud af hvad
de skal/vil arbejde med, men de har alle fra start fået udleveret en ”kompetenceseddel” med alle
emner, de skal have gennemarbejdet.
Første eller anden gang de er i centret udfører vi et demonstrationsforsøg, som de skal lave deres
første rapport over. Det er et meget grundlæggende forsøg som primært har formål at eleverne med
stor hjælp får lavet deres første rapport, så de senere kan gøre det selvstændigt.
Til de resterende forsøg har vi et større udvalg af forsøg, som de kan vælge imellem. De kan udføre
forsøgene selv eller i små grupper (max 3 personer) og selv bestemme hvornår, men vi anbefaler at
de laver en forsøgsrapport pr. modul.
Vi har forsøgsudstyret i værktøjskasser (en kasse pr. forsøg), og eleverne får så udleveret kassen,
når de skal lave forsøget.
Eleverne har adgang til computere med netforbindelse som de kan bruge i forbindelse med
rapportskrivning og informationssøgning.
I 4. uge i hvert modul kommer eleverne til kompetencetest, hvor de prøves i de emner de har
arbejdet med i løbet af modulet. De har her også mulighed for at forbedre tidligere testresultater.
Kompetencetestene er overvejende skriftlige, men vi har også nogle emner som bliver evalueret
mundtlig – enten som overhøring eller som fremlæggelse af gruppearbejde.
Eksamen:
Eksamen bliver gennemført på traditionel vis som enkeltmandseksamen (30 minutters forberedelse
og ca. det samme til eksamination). hvor vi tager udgangspunkt i et emne.
Vi vil gerne have den vendt om og tage udgangspunkt i nogle konkrete ting/udstyr og kommer ind
på teorien den vej.
Side 16 af 155 16
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Fordele/ulemper:
Undervisning
Ved at have eleverne i åbne læringsrum får vi løst nogle af problemerne ved at eleverne starter hver
5. uge og er på vidt forskellige steder i deres forløb.
Vi oplever også at eleverne får de informationer og lærer det de har behov for på netop det
tidspunkt det er relevant for dem.
Et punkt vi ikke er så gode til endnu er på et tidligt tidspunkt at opdage at elever har svært ved
naturfag – medmindre de selv siger det.
Det tager også længere tid at lære eleverne at kende.
Øvelser/forsøg:
Vi har som nævnt vores forsøgsudstyr opdelt i værktøjskasser – en til hvert forsøg. Det har følgende
positive virkninger:
Man skal som lærer ikke forberede forsøgene hver gang (eleverne skal bare have kassen)
Forsøgene kan udføres altid
Der forsvinder ikke så meget materiale, da der på hver kasse står en indholdsfortegnelse.
Forsøgsudbuddet kan være stort.
Vi har endnu ikke oplevet at elever har afleveret en rapport uden at have været med til at
udføre forsøget.
Endnu har vi ikke kasser til alle forsøg.
Evaluering:
Det at vi er flere lærere om eleverne og ikke altid er der på samme tid har den ulempe at det kan
være svært at holde styr på elevernes arbejde og opnåede færdigheder.
Med de skriftlige kompetencetest er det nemmere at rette og det er nemt at holde styr på alle
eleverne, men det har klart den kedelige side at eleverne er meget fokuseret på at kunne klare testen
og er ikke så interesserede i den dybere forståelse af emnerne.
Derudover er naturfag også et mere mundtlig fag med en mundtlig eksamen – og det får de ikke så
meget træning i med de skriftlige tests.
Med de mundtlige fremlæggelser bliver de førnævnte problemer løst – men de kræver til gengæld
mange lærerressourcer og en høj grad af koordinering blandt lærerne.
Vi har også en oplevelse af at eleverne har meget svært ved at formulere sig skriftligt. De forstår
egentlig godt spørgsmål og emnet, men formår ikke at skrive det ned.
Side 17 af 155 17
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Undervisningsforløb
I det følgende vil en række undervisningsforløb være beskrevet. I forløbene vil der være hyperlinks
til fx øvelsesvejledninger, der er placeret et andet sted i idébogen.
Side 18 af 155 18
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Massefylde.
Indledning
Emnet kan anvendes som
1. Valgfri del på F- eller D-niveau.
2. Modul 1 på E-niveauet.
Tidsforbrug.
6-8 lektioner
Indhold
Definition af massefylde, herunder formlen og SI-enhed.
Forskellige materialer – flydende, faste og gasser
Overvejelser om i hvilken målemetode er bedst, alt efter materiale og form.
Massefyldes temperaturafhængighed.
Eksperimenter.
1. Bestemme massefylde af forskellige faste emner (metaller, træ, plast osv.).
Bestemme massefylden ved forskellige metoder (Geometrisk målemetode og
rumfangsstigning).
2. Akkumulatorsyres massefylde – måles med flydevægt og refraktormeter. (primært
for autoelever – beskrevet i autobogen).
Gode ideer til gennemførelse.
1. Til at måle rumfangsstigning er det en god idé at lave en plastbeholder med
overløbsrør, så bliver fyldt til randen med vand. Når emnet bliver sænket ned i
vandet opsamles det overskydende vand i et målebæger som aflæses.
2. Samle en kasse med forskellige faste emner i forskellige materialer og forskellige
geometriske udformninger (cylindre, klodser, kugler, plader). I kassen lægges også
vægt, og skydelære, så eleverne kan arbejde meget selvstændigt. Der kan i kassen
også lægges et skema til forsøgsresultater (inklusiv formler).
Viden/litteratur.
Fysik – en studiebog s. 21-26
Autobogen
Sikkerhed.
Ved håndtering af akkumulatorsyre skal sikkerhedsregler være overholdt.
Bilag.
Gasfamilier
Side 19 af 155 19
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kulbrinter
Indledning.
De følgende ca. 12 lektioner vil vi arbejde med temaet kulbrinter eller kulstof kemi.
I kemien skelner man mellem organisk og uorganisk kemi. Den organiske kemi indeholder altid
grundstoffet carbon - C - kulstof.
Kulstof optræder i mange forskellige forbindelser : alkohol, kulhydrater, og de såkaldte kulbrinter,
der er udgangspunkt for de øvrige grupper, men ligeledes grundlag for den vestlige verdens
energiforsyning.
Danmark er en stor kulbrinte nation med rige olie- og gasforekomster i Nordsøen
Temaet omfatter følgende :
kulbrinter en kemisk storfamilie - teoridel 1
kulbrinters forbrænding og energi - praktisk del
kulbrinter som samfundets problembarn - teoridel 2
skriftlige del
Oplæg til kulbrinternes dannelse : Optakt og motivation
Gas - en brandfarlig luftart
1. Glas nr. 1 - 500 ml - bægerglas fyldes med kuldioxid
2. i glas nr. 2 sættes et lille tændt stearinlys 1 2
3. luftarten fra glas 1 hældes over lyset - der slukkes
4. konklusion : gasser kan hældes rundt hvis molekylmassen er over 30 u.
5. beregn molmassen for CO2
1. to rene kolde glas af samme størrelse anbringes på bordet og stearinlyset fjernes
2. en tændt tændstik smides i begge glas for at konstatere, at de er tomme - tændstikkerne fjernes
3. glas 1a fyldes nu med gas fra gashanen
4. gassen hældes over i glas 2a
5. det tomme glas sættes til side 1a
6. en tændt tændstik smides over i glas 2a
7. en tændt tændstik smides derefter over i glas 1a
8. beregn gassens molekylmasse - flaskegas
Spørgsmål : Hvorfor skal molmassen være over 30u?
2a
Side 20 af 155 20
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Teoretisk del 1 : lærer
kemisk præsentation
alkaner
alkanernes molekyler kemiske sammensætning
alkanernes anvendelse
kemiske egenskaber : forbrændingskemi
fysiske egenskaber : kogepunkt, brændbarhed
øvrige kulbrinter
alkener
alkyner
kemiske formler, navne / trivialnavne, molmasser
opgaveark : organisk kemi
Teoretisk del 2 : elev
fremstilling af molekylmodeller
opgaveark : organisk kemi
Teoretisk del 3 : elev - Gruppearbejde med Shells temakuffert
Shells undervisningsmateriale : Bøger og Video
undervisningsmaterialet om gas- og olieudvinding i Nordsøen rekvireres gratis ved Dansk Shell
Læreren strukturerer og udleverer vejledning over arbejdet med kulbrintekufferten. der kan
arbejdes med følgende emner :
oliefelternes geologi
biologien bag råolien
olieudvinding
raffinering
Praktisk del
Øvelse Energi og forbrænding
øvelsesvejledningen udleveres
undersøge hvor meget energi der frigøres ved forbrænding af gas
støkiometrisk beregning
gennemgang af øvelsen
krav til skriftlighed defineres
Side 21 af 155 21
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Samfundsfaglig
Samfundsproblemer
den stigende trafik
det stigende energiforbrug
luftforureningen og konsekvenser heraf
Læreren udleverer - arbejdsbilag og kravniveau til den samfundsfaglige del
Side 22 af 155 22
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Motor
Eksempel på tværfagligt undervisningsforløb.
Indledning
Undervisningsforløbet anvendes i grundforløbet i indgang 5. I forløbet kan indgå elementer fra
følgende fag:
Køretøjets opbygning og vedligeholdelse
Informationsteknologi
Dansk
Naturfag
Forløbet kan afsluttes med en projektrapport indeholdende bl.a. en forsøgsbeskrivelse. Rapporten
kan danne udgangspunkt for en mundtlig fremlæggelse.
Indhold
Naturfag:
a) Atomer og molekyler
b) Reaktionsligninger
c) Forbrænding
Køretøjets opbygning og vedligehold:
a) Motoropbygning
b) De fire takter
c) Målemetoder: lækagemåling, kompressionsmåling
d) Firgastester
Dansk:
a) Rapportskrivning
b) Fagsprog
c) Mundtlig fremlæggelse
Informationsteknologi:
a) Excel – databehandling, grafisk fremstilling
b) Tekstbehandling - rapportskrivning
c) PowerPoint – præsentation
Eksperimenter.
a) Bestemmelse af sammensætningen af en bils udstødningsgas
b) -tallets betydning for sammensætningen af udstødningsgas
Gode ideer til gennemførelse.
a) Projektarbejde i samarbejde mellem autofaglærer, dansklærer, naturfagslærer og
IT-lærer
Viden/litteratur.
Autostartbogen s. 78
Kemi – en studiebog s. 9-28 og s. 72-80
Bilag.
Teorien bag forbrændingen i en benzinmotor
Arbejdsopgaver til forbrændingsprocesser.
Forsøg med forbrænding i en motor.
Side 23 af 155 23
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bremser.
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) Valgfri del på F- eller D-niveau.
b) Modul 1 på E-niveauet.
Primært rettet mod MTL.
Indhold
a) Kræfter
b) Friktion
c) Newtons love
d) Tryk
e) Bevægelsesligninger
Skriftligt arbejde: Forsøgsbeskrivelse (F-niveau)
Rapport (E- og D-niveau)
Eksperimenter.
a) Bestemmelse af friktionskoefficient
b) Bestemmelse af hastighed
c) Hydraulisk udveksling – omsætning kraft/tryk
Gode ideer til gennemførelse.
a) Projektarbejde i samarbejde med auto-faglærere.
Viden/litteratur.
Autostartbogen s.429-432, s.436-37
Fysik – en studiebog s. 33-36, s.40-48, s.52
Side 24 af 155 24
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forbrænding af kulbrinter.
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) Valgfri del på F- eller D-niveau
b) Modul 1 på E-niveau
Primært rettet mod MTL.
Indhold
a) Atomer og molekyler
b) Reaktionsligninger
c) Kulbrinter
d) Forbrænding som kemisk reaktion
Skriftligt arbejde: Forsøgsbeskrivelse (F-niveau)
Rapport
Eksperimenter.
a) Bestemmelse af sammensætningen af en bils udstødningsgas
b) -tallets betydning for sammensætningen af udstødningsgas
Gode ideer til gennemførelse.
a) Projektarbejde i samarbejde med autofaglærere
Viden/litteratur.
Autostartbogen s.78
Kemi – en studiebog s. 9-28 og s. 72-80
Side 25 af 155 25
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Metaller.
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) Valgfri del på F- eller D-niveau.
b) Modul 1 på E-niveauet.
Primært rettet mod Jern og metal.
Tidsforbrug.
Som a) 16 – 20 lektioner
Som b) op til 36 lektioner
Indhold
Metallers egenskaber
a) Densitet
b) Spændingsrække
c) Korrosion specielt i forbindelse med jern.
Skriftligt arbejde: Metalbogen
(Eleverne beskriver et metal hver og man samler beskrivelserne i en bog. Alt efter oplægget til
beskrivelsen kan opgaven laves på forskellige niveauer og tiden kan variere.)
Eksperimenter.
a) Elektrisk ledning
b) Varmeledningsevne
c) Smeltepunkt
d) Målemetoder - måle og beregne, Archimedes
e) Metal i syre - Måle spændingsforskel, Galvanisering
f) Korrosion (Fe), Rustindikator (P. Norrild)
Gode ideer til gennemførelse.
Arbejde med ”metalbog”
Besøg på fabrikker
Viden/ Litteratur.
Mød metallerne
Kemien omkring os
Prisma kemi 8/9,
Kemi ni
Kemi i hverdagen
Film:
Metallets indre univers (en udsendelse fra viden om på DR 2)
Rust Peter Norrild.
Side 26 af 155 26
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Hjemmesider:
DR Viden om
Sikkerhed.
Kun almindelig laboratoriesikkerhed.
Side 27 af 155 27
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Syrer/baser
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) I forbindelse med gennemgang af modulet: ”periodiske system”
b) Valgfri del på F- eller D-niveau.
c) Modul 1 på E-niveauet.
Indholdet varierer efter hvilken elevgruppe. For elever inden for jord til bord indgangen vil emnet
tones mod levnedsmidler og rengøringsartikler f.eks. vil syrerne dreje sig en del om organiske syrer.
Hvis emnet bruges på andre indgange vil det primært have en mere general form.
Tidsforbrug.
Som a) typisk 4 – 8 lektioner
Som b) typisk 16 – 20 lektioner
Som c) op til 36 lektioner
Indhold
a) Definition på syrer/ baser samt egenskaber.
b) Fortynding af syrer/ baser
c) På af pH for forskellige stoffer v.h.a. forskellige indikatorer.
d) Neutralisation
Skriftligt arbejde:
Eksperimenter.
a) Opløse metaller i syrer
Opløse fedt i baser
b) Fortyndingsforsøg med en syrer og en base, eventuelt et rengøringsmiddel.
c) Lav dit eget indikatorpapir
Mål pH værdier på forskellige ting fra din uddannelse / hverdag
d) Neutraliser en syre
Fremstil salte.
Gode ideer til gennemførelse.
a) Eventuelt selv fremstille sæbe
b) kig på brugsanvisninger og sikkerhed.
Viden/ Litteratur.
Mad er også kemi
Kemien omkring os
Prisma kemi 8/9,
Kemien vi spiser
FoU-publikation nr. 26
Side 28 af 155 28
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Sikkerhed.
Vigtigt at indskærpe sikkerhedsregler for syrer/ baser. Vise øjenskylle flasken. Ud fra forsøget om
fortynding se vigtigheden af at skylle med masser af vand, hvis man får syrer/baser på sig. Snakke
sikkerhed i værksteder hvor der bruges syrer/baser.
Bilag.
Specielt FoU-projektet er rigtig godt. Der er masser af øvelser og opgaver og emnerne er delt efter
niveauer. Projektet er dog mest rettet mod levnedsmiddelområdet.
Side 29 af 155 29
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Plast
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) I forbindelse med gennemgang af modulet: ”periodiske system” - molekyler
b) Valgfri del på F- eller D-niveau.
c) Modul 1 på E-niveauet.
Indholdet varierer efter hvilken elevgruppe, men alle elever er udsat for brug af plast i deres
uddannelse. Specielt levnedsmiddel pakker i plast, og autoelever har flere dele i bilen der er lavet af
plast.
Tidsforbrug.
Som a) typisk 4 – 8 lektioner
Som b) typisk 16 – 20 lektioner
Som c) op til 36 lektioner
Indhold
a) Gennemgang af kulbrinternes opbygning.
b) Gennemgang af de forskellige plast typer
c) Plast som affald - miljø
Eksperimenter.
a) Eventuelt fremstilling af metan eller ethen.
Byg de forskellige kulbrinter med molekylebyggesæt.
b) Påvisning af klor i PVC
Påvisning af forskellige plasttyper.
Fremstilling af skumplast
Fremstilling af nylon.
c) Afbrænding af plast
Gode ideer til gennemførelse.
a) Undersøg PVC indholdet i de ting de omgiver sig med. I det de pakker deres mad
ind i.
Viden/ Litteratur.
En verden i plast
Det lille plast leksikon
Prisma kemi 10
Rundt om plast
Plast – kemisk set
Side 30 af 155 30
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Film:
Polymerer
Du er født til plast
Når plast tager form
Hjemmesider:
www.plastindustrien.dk
Sikkerhed.
Kun almindelig laboratoriesikkerhed.
Side 31 af 155 31
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Svejsegasser
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) I forbindelse med gennemgang af modulet: ”periodiske system”
b) Valgfri del på F- eller D-niveau.
c) Modul 1 på E-niveauet.
Emnet henvender sig til smede- og eventuelt maskinafdelingen. Eventuelt autoelever.
Tidsforbrug.
Som a) typisk 4 – 8 lektioner
Som b) typisk 16 – 20 lektioner
Som c) op til 36 lektioner
Indhold
a) Gennemgang af forskellige svejsegasser – besøg i værkstedet.
b) Fremstilling af Hydrogen og CO2
c) Forsøg med gasser - afbrænding.
Eksperimenter.
a) Gå i værkstedet og skriv navne ned fra flasker.
Forklar betydning af bogstaverne i TIG svejsning.
Hvilke gasser bruges til hvad?
Skriv kemiske navne for gasser – kig i det periodiske system.
b) Fremstil forskellige gasser
Hvordan påviser man at det er netop denne gas.
c) Hvad dannes ved afbrænding af hydrogen
Er der sikkerhedsregler ved gassvejsning?
Gode ideer til gennemførelse.
a) En god ide tag tage en svejselærer med på råd.
Viden/ Litteratur.
Smedebogen
Prisma kemi 8/9
Kemi otte
Sikkerhed.
Vær opmærksom på sikkerhedsreglerne for svejsergasser. Pas på eksplosionsfare.
Side 32 af 155 32
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kraft og moment
Indledning
Emnet kan anvendes som
a) Valgfri del på F-niveau
Primært rettet mod MTL.
Indhold
a) Kræfter
b) Momenter
c) Udvekslingsforhold
Skriftligt arbejde: Forsøgsbeskrivelse (F-niveau)
Eksperimenter.
a) Bestemmelse af udvekslingsforholdet i styretøj på en personbil
b) Kræfter
Gode ideer til gennemførelse.
a) Projektarbejde i samarbejde med autofaglærere
Viden/litteratur.
Autobogen s.619-645
Fysik – en studiebog s. 40-43
Side 33 af 155 33
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
El-lære
Indledning
Emnet kan vælges som valgfri del på F- eller D- niveau
Det er primært rettet mod autoelever
Tidsforbrug
Tidsforbrug: 2x4 lektioner
Indhold
Eleverne får undervisning i:
a) Ohms lov
b) Beregninger på serie- og parallelforbindelser
Eksperiment
Øvelse i ohms lov
Måling af spænding og strøm i serie, parallel og blandede forbindelser
Litteratur
Fysik en studiebog, s. 75 – 100
Side 34 af 155 34
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Tryk i væsker
Indledning
Emnet dækker beregninger på tryk i væsker. Der er mulighed for at fagtone opgaverne i forhold
automatikfagtekniker- og struktøruddannelsen.
Emnet kan laves som en del af det valgfrie emne på enten F- eller D-niveau
Didaktik
Der kan fra lærerens side laves et fælles oplæg på ca. 30 min om tryk i væsker, derefter skal eleverne bruge
ca. 2x2 lektioner til opgaveregning.
Til forsøgsudførelse i hydraulik skal der anvendes mindst 4 lektioner.
Der er lagt op til, at eleverne arbejder selvstændigt, dog med vejledning fra læreren og hjælp fra en faglærer i
værkstedet. Derudover skal eleven bruge tid derhjemme på at skrive rapporten.
Udstyr/lokale
Til opgaveregning skal eleverne have mulighed for at kunne arbejde i grupper. Derudover skal de
have lærebøger, lommeregner og papir til rådighed.
Til øvelse i hydraulik skal eleverne arbejde i værksted, dvs. der skal være mulighed for at samarbejde med de
faglige afdelinger, i dette tilfælde håndværk og teknik.
Der skal bruges:
Donkraft
Trykmåler
Flowmåler
Kendskab til pumpens kapacitet
Eleverne kan lave beregninger på tryk i væsken, stemplernes løftekraft, slaglængde og evt. pumpens
nødvendige driveffekt (se nedenstående kildehenvisning).
Litteratur/ kildehenvisning
Ottosen, Knud: Fysik – en studiebog, s. 51 – 58, Erhvervsskolernes forlag
Gjøe, Tommy Kayser: Orbit 1, s. 181, Forlaget Systime A/S
Entrepernørbranchens Uddannelsesfond: Håndbog for struktører,s.253 – 256, Entreprenørbranchens Forlag
Entrepernørbranchens Uddannelsesfond: Håndbog i kloakmester arbejde, s.292 – 299, Entreprenørbranchens Forlag
Kompendium i hydraulik: Hydraulik, instruktioner, s. 3 – 9, Industriens Forlag
Bill, Bent: Naturlære, s. 72-74, Erhvervsskolernes Forlag
Bill, Bent: Naturlære, opgaver, s. 55-57, Erhvervsskolernes Forlag
Opgaver
I afsnittet Opgaver gives eksempler på opgaver, der kan stilles de to uddannelsesretninger inden for emnet
tryk i væsker.
Side 35 af 155 35
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Undervisningsmateriale
Side 36 af 155 36
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Gasfamilier - Absolut massefylde
Massefylde, også benævnt densitet (i denne plan bruges massefylde) angives med symbolet (rho)
og med enheden kg/m3
Massefylden har stor gasteknisk betydning. Den indgår ofte i formler til beregning af rør og dyser,
og det er derfor nødvendig at kende dens værdi.
Ved hjælp af nøjagtige analysemetoder har man bestemt massen (vægten) af de enkelte atomer. Den
atomare vægtenhed unit = u er meget lille og defineres som 1/12 af vægten af et kulstofatom =
1,610-27 kg
Da det er meget upraktisk at regne med en enhed på 1,6 10 -27 kg, sættes kulstofs vægt = 12 u.
Dette betyder, at brint vejer 1 u.
Vægten af de forskellige gasmolekyler findes således:
Metan CH4 1 12 + 4 1 = 16 u
Etan C2H6 2 12 + 6 1 = 30 u
Propan C3H8 3 12 + 8 1 = 44 u
Butan C4H10 4 12 + 10 1 = 58 u
Da et luftmolekyle vejer 29 u, ses det af ovennævnte, at metan er lettere end luft. Etan vejer næsten
det samme, mens propan og butan er tungere.
Man kan med god tilnærmelse regne med, at de gasser vi har med at gøre, opfører sig som ideelle
gasser, hvorved beregningerne forenkles. Man indfører begrebet molmassen, som er defineret som:
vægten af 1 kmol svare til gassens molekylevægt i kg. Man indfører også begrebet molare volumen,
som er ens for alle gasser, = 22,4138 m3.
Ifølge Avogadros lov indeholder lige store rumfang af luftarter/gasser samme antal molekyler ved
samme temperatur og tryk.
1 kmol af en luftart indtager rumfanget 22,4138 m3 ved 0 °C og 1013 hPa .Ved f.eks. Etan vil
22,4138 m3 veje 30 kg ved 0 °C og 1013 hPa, hvilket giver:
Etan C2H6 30 kg/kmol = __30 kg/ kmol = 1,34 kg/m3
22,4138 m3/ kmol
Relativ massefylde
Relativ massefylde, angives med symbolet d og er uden enhed.
Relativ massefylde er forholdet mellem massen af lige store rumfang gas og tør luft under ens
tilstandsforhold.
gassens absolute massefylde
relativ massefylde =
luftens absolutte massefylde
Er en gas’ relative massefylde mindre end 1, er den lettere end luft og vil derfor stige til vejrs, og
dermed hurtigt blive ventileret bort både ved udslip i huse og ledningsgrave.
Side 37 af 155 37
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Er den relative massefylde større end 1, vil gassen være tungere end luft og dermed lægge sig ved
jorden og i lavninger. Ved gasudslip i bygninger, af gas med relativ massefylde større end 1, vil der
være mulighed for gasansamlinger i kældre, og udendørs gasudslip vil medføre gas- ansamling i
ledningsgrave og grøfter.
Forsøgsopstilling til forsøg med relativ massefylde
Øvelsen
Øvelsens formål er at påvise om butangas er tungere eller lettere end atmosfærisk luft.
Forsøget foregår ved at lede butan i glas nr. 1 og derefter omhælde gassen, og til sidst forsøge at
antænde den i glas nr. 3.
Side 38 af 155 38
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Teorien bag forbrændingen i en benzinmotor.
1. Kemi
Atomer
Molekyler
Kulbrinter
2. Benzin
Fremstilling
Krav til benzin
3. Forbrænding
Fuldstændig og ufuldstændig forbrænding
-tallet
Udstødningsgasser
-tallets betydning for motoreffekt og benzinforbrug
Side 39 af 155 39
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kemi
Atomer.
Universet er opbygget af ”byggesten”, der kaldes atomer. Dette er uendeligt små partikler. Der
findes kun teorier om, hvordan de er opbygget.
Der findes godt 100 forskellige slags atomer, hvoraf de fleste er naturligt forekommende. Alt i
verden er opbygget af et eller flere slags atomer.
Består et stof af ens atomer, kalder vi det et grundstof. Mange af disse kender vi fra vores
dagligdag, f.eks. guld, sølv, ilt, natrium, kobber, helium, kvælstof, fosfor, brint, kulstof osv.
Består et stof af forskellige atomer der har sat sig sammen kalder vi det en kemisk forbindelse.
Måden de sætter sig sammen på kalder vi en (kemisk) binding. Vi kender en lang række kemiske
forbindelser fra vores hverdag f.eks. vand, bagepulver, kuldioxid, svovlsyre, PVC osv.
Alle atomer har et kemisk navn og en kemisk betegnelse (en ”forkortelse” af det kemiske navn).
Eksempler:
Navn Kemisk navn Kemisk betegnelse
Ilt oxygen O
Brint hydrogen H
Kulstof carbon C
kvælstof nitrogen N
bly plumbum Pb
natrium natrium Na
fosfor phosphor P
Molekyler
Når atomer sætter sig sammen til kemiske forbindelser med kemiske bindinger, kalder vi disse for
molekyler. Molekyler består altså af mindst to atomer, som kan være ens eller forskellige.
Vand og kuldioxid er eksempler på molekyler. Vand er sammensat af et iltatom og to brintatomer,
mens kuldioxid er sammensat af et kulstofatom og to iltatomer.
Kemisk set betegner vi vand som H2O. H og O er de kemiske betegnelser for de atomer, der indgår i
molekylet, mens 2-tallet efter H fortæller, at der er 2 brintatomer. Når der ikke står et tal efter O, er
det fordi, der er netop ét iltatom, og det skriver vi altså ikke. På samme måde vil kuldioxid blive
betegnet CO2.
Side 40 af 155 40
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kulbrinter
Der findes en gruppe af kemiske forbindelser, der udelukkende består af et antal kulstofatomer og et
antal brintatomer, heraf navnet kulbrinter. Disse stoffer kender vi som gasser (naturgas, flaskegas),
benziner (heptan og oktan) og olier (dieselolie).
Den mindste kulbrinte består af ét kulstofatom og fire brintatomer og betegnes CH4. Den kaldes for
methan og findes i den naturgas, vi henter op fra undergrunden. Atomerne vil sættes sig sammen
som vist på billedet med kulstofatomet i midten og brintatomerne udenom. Vi vil ofte vise denne
måde at sætte sig sammen på som en stregformel, hvor hver streg er en kemisk binding.
H
H C H
H
På næste side kan ses en tabel over en række forskellige kulbrinter. De har alle kulstofatomerne
siddende i en række med brintatomerne udenom. Jo flere atomer der er i molekylet, jo tungere vil
det være, og jo højere vil dets kogepunkt være. Læg mærke til, at hvis kogepunktet er lavere end
20C, så er kulbrinten en gas, mens det er en væske, hvis kogepunktet er højere end 20C.
Navn Kemisk Smeltepunkt Kogepunkt
formel
Methan CH4 -182˚ -164˚
Ethan C2H6 -183˚ -89˚
Propan C3H8 -190˚ -42˚
Butan C4H10 -138˚ -1˚
Pentan C5H12 -130˚ 36˚
Hexan C6H14 -95˚ 69˚
Heptan C7H16 -91˚ 98˚
Octan C8H18 -57˚ 126˚
Nonan C9H20 -51˚ 151˚
Decan C10H22 -30˚ 174˚
Side 41 af 155 41
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Benzin
Fremstilling
Benzin er altså en kulbrinte på væskeform. På skemaet side 3 kan man se, at benzinerne hedder
pentan, hexan, heptan, oktan, nonan og decan. Af disse er den mest kendte oktan, som er den mest
anvendte benzin.
Benzin fremstilles af råolie, der hentes op fra undergrunden og består af en lang række kulbrinter.
På tegningen ses en måde til at adskille de forskellige kulbrinter; metoden kaldes destillation. Den
udnytter kulbrinternes forskellige kogepunkter til at skille dem ad. Processen går ud på at opvarme
råolien til ca. 400C og derefter køle dampene langsomt ned. Så vil de forskellige kulbrinter blive
til væske, når deres kogepunkt passeres under nedkølingen.
Ca. 75% af råolien kan destilleres. Resten af råolien, der består af meget store molekyler, udsættes
for en metode kaldet cracking. Denne metode går ud på at dele molekylerne i mindre kulbrinter,
f.eks. oktan.
Krav til benzin
Der stilles en række krav til den benzin der anvendes i forbrændingsmotorer. Den skal fordampe let
(men ikke for let), den skal være ren, den skal have så høj en massefylde som muligt, og så skal den
kunne modstå bankning.
At en motor banker skyldes, at benzinen ikke antændes på det rette tidspunkt. Benzinen kan
antændes af meget høje temperaturer, der opstår under kompressionen af luft og brændstof. Denne
bankning slider på motoren og skal derfor undgås. Benzinens oktantal er afgørende for dens evne til
at modstå bankning; jo højere oktantal jo mindre bankning. At en benzin har oktantallet 95 betyder,
at 95% af benzinen er oktan. Resten er heptan og nogle andre stoffer, kaldet additiver. Disse
additiver har også til formål at undgå bankning, ligesom de er med til at smøre motoren.
Forbrænding
Fuldstændig og ufuldstændig forbrænding
En forbrænding er en kemisk proces, hvor der udvikles varme. Det er denne varme, der udnyttes i
en forbrændingsmotor til at skabe en kraft, der kan drive bilen frem.
For at få en forbrænding til at forløbe skal der være brændstof og ilt tilstede. Som resultat af
forbrændingen får man nogle nye stoffer. For en forbrændingsmotors vedkommende vil det være
udstødningsgasserne, bl.a. vand og kuldioxid.
En forbrænding kan opskrives på følgende måde:
2C8H18 + 25O2 18H2O + 16CO2
Side 42 af 155 42
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Tallene foran de kemiske betegnelser fortæller os, hvor mange af de forskellige molekyler der
indgår i forbrændingen. F.eks. skal der bruges 25 iltmolekyler for at forbrænde 2 oktanmolekyler.
Heraf dannes 18 vandmolekyler og 16 kuldioxidmolekyler. Når forholdet mellem antallet af
oktanmolekyler og iltmolekyler passer præcis, så der netop er nok ilt til at forbrændingen kan
forløbe, kalder vi forbrændingen fuldstændig. Passer forholdet ikke, kalder vi forbrændingen
ufuldstændig. Ved en ufuldstændig forbrænding dannes der CO (kulilte), hvis der er for lidt ilt. I
CO er der jo netop et iltatom mindre, end der er i CO2.
-tallet
Hvis forholdet (kaldes også det støkiometriske forhold) mellem ilt og brændstof skal være i orden,
er der brug for 14,7 kg luft til hvert kg benzin. Så taler vi om at =1. er forholdet mellem luft og
benzin i forbrændingen. Er >1 er der mere luft tilstede, end der er behov for, og vi kalder
blandingen ”mager”. Er
C3H8 + ---------->
C11H24 + ----------->
Side 50 af 155 50
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kulbrinter
Udfyld skemaet og skriv forbrændingsligningerne - med afstemning
Antal C Formel Molmasse Navn Tilstandsform
Alkaner CnH2n+2
1C
2C
3C
4C
5C
6C
7C
8C
Alkener CnH2n
2C
3C
Alkyner CnH2n-2
2C
3C
Alkener CnH22n+2
14C
16C
17C
18C
Opskriv forbrændingsligningen på
5C : C5H10 + O2 ----------> H2O + CO2
8C : C8H16 + O2 ------------>
15 C : C15H32 + ------------>
Side 51 af 155 51
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forbrændingsprocesser.
1. Hvad er forskellen på atomer og molekyler?
2. Nævn mindst fem atomer.
3. Nævn tre molekyler.
4. Hvad betyder C´et, O´et og 2-tallet i CO2?
5. Hvilke atomer består et propan-molekyle af?
6. Hvorfor kaldes kulbrinter for kulbrinter?
7. Nævn de kulbrinter du kender fra din hverdag.
8. Hvad bruges kulbrinter til?
9. Hvad er en stregformel? - og hvad fortæller stregen?
10. Hvad er Oktans smeltepunkt og kogepunkt?
11. Er pentan et fast stof, en væske eller en gas ved stuetemperatur?
12. Er butan et fast stof, en væske eller en gas ved -8C?
13. Nævn hvordan man fremstiller benzin.
14. Hvad vil det sige at destillere noget?
15. Hvad er den kemiske formel for octa-decan?
16. Hvad vil det sige at en motor banker?
17. Hvad er forskellen på en fuldstændig og en ufuldstændig forbrænding?
18. Hvad er det vigtigste formål ved at brænde benzin i en motor?
19. Hvad skal der til for at man kan starte en forbrænding?
20. Hvad er de to (udstødnings-)gasser der dannes ved en fuldstændig forbrænding? (navn og
kemisk formel).
21. Hvornår og hvorfor dannes CO?
22. Hvad fortæller -tallet?
23. Hvad vil det sige at en blanding er mager eller fed?
24. Hvorfor er der kvælstof i de stoffer man tilfører forbrændingen i en bilmotor?
25. Hvordan undgår man skadelige stoffer i udstødningen?
26. Hvad opnår man ved at have en god forbrænding i motoren?
Side 52 af 155 52
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Ligninger, enheder og lidt bevægelse.
1. Reducer udtrykket: (4x - 2) - (-2x + 3y)
2. Løs ligningen: 2x - 7 = -x + 2
3. Løs ligningen: x – (3x + 5) = -x + (-2x + 6)
4. Skriv SI-enhederne for tid, længde, tryk, masse og volumen.
5. Omregn 60 km/t til m/s.
6. Omregn 15 m/s til km/t.
7. Omregn 1456 mm til meter.
8. Omregn 3467 cm3 til liter.
9. En bil kører 2389 m på 2½ min. Hvad er dens hastighed?
Side 53 af 155 53
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Energi
Evaluering / Skriftligt arbejde.
Det følgende er et eksempel på arbejde med energi produktion og forbrug, samt en måde at evaluere
emnet på. Det kunne også bruges som et eksempel på skriftligt arbejde.
Eleverne læser side 34 – 37 i Baggrundshæftet til ” Du og energien ” ( ISBN 87-7417-244-1) kan
eventuelt kopieres.
Ud fra artiklen samt de nyeste tal som vi finder på www.energistyrelsen.dk
Skal de så svare på nedenstående spørgsmål.
Man kan som lærer vælge om eleverne skal arbejde alene eller i grupper.
Man kan også afgøre om besvarelserne på opgaverne skal afleveres skriftligt eller fremlægges for
klassen.
Mit forslag er at arbejde i mindre grupper og fremlægge mundtligt. Ved fremlæggelsen skal
eleverne enten via overhead eller direkte fra nettet vise de nyeste tal .
Hvor meget energi bruger vi ??
(opgaverne kan besvares dels fra artiklen – dels fra energistyrelsens hjemmeside)
1. Hvor mange PJ brugte Danmark i 1990 – Hvad er de nyeste tal.
2. Hvordan var / er de fordelt på brændsler
3. Forklar fordele og ulemper ved de 4 brændselstyper.
4. Hvor stor var vores selvforsyningsgrad – Hvad er den i dag.
5. Hvad producerer vi mest af.
6. Nævn forskellige energikilder der går ind under vedvarende energi.
7. Hvad er der sket med energiforbruget siden 1900.
8. Hvornår havde vi energikrise.
9. Hvilke 2 områder havde Danmark været letsindig med når det gælder energi.
10.Hvilken betydning fik energikrisen. Dels for Danmark – dels for den enkelte
forbruger.
11.I 1990 lavede energiministeriet en energiplan. Hvor mange procent skulle
energiforbruget falde ifølge planen.
12.Hvorledes forurener de brændsler vi bruger til energiproduktion.
13.Hvad vil fremtidens energikilde være.
Side 54 af 155 54
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Arbejde og Energi
1. Et udført arbejde afhænger af to ting. Hvilke?
2. SI-enheden for arbejde er:
3. Formlen for arbejde er:
4. Forklar forskellen på arbejde og energi:
5. Hvor stort et arbejde udfører man når en kasse der vejer 10kg løftes 3m?
6. Forklar hvad effekt er:
7. SI-enheden for effekt er:
8. Hvordan omregnes hestekræfter til SI-enheder?
9. Potentiel energi og kinetisk energi kaldes også:
10. En bil kører fra punkt A til punkt B. Både A og B ligger i en højde på 20 m over det laveste
punkt. Hastigheden i A er 40 km/h. Hvad er bilens hastighed når den når B?
A B
20 m
11. Hvilken potentiel energi er der i en sten på 20 kg, der ligger i en højde på 34 m.
Side 55 af 155 55
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Atomer.
1. Gør tegningen færdig (husk skaller og elektroner):
+ +
+ +
+ +
Grundstoffets navn:
2. Tegn på samme måde grundstofferne med atomnumrene 12 og 20.
3. De positive partikler kaldes _________________________
De neutrale partikler kaldes _________________________
De negative partikler kaldes _________________________
4. En protons masse er ca. _________________________
En neutrons masse er ca. ________________________
En elektrons masse er ca. ________________________
5. Hvad fortæller dette: F
atomnummer: __________ antal protoner __________
atommasse. ___________ antal neutroner __________
antal elektroner: ___________
6. Hvad er fælles for grundstofferne i 6. hovedgruppe?
7. Nævn mindst tre kemiske forbindelser, hvori der indgår mindst et iltatom og skriv deres
kemiske formel:
8. Nævn mindst fem forskellige grundstoffer, der er metaller. Navn og kemisk formel.
9. Tag en kulbrinte (f.eks. C2H 6 ) og beskriv, hvad der sker ved en forbrænding. Brug kemiske
betegnelser.
10. Hvorfor er kemiske grundstoffer i 8. hovedgruppe kemisk inaktive?
Side 56 af 155 56
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bevægelse
1. Forklar hvad det vil sige at en bevægelse er jævn:
2. Skriv en af formlerne for en bevægelse med konstant hastighed:
3. Skriv SI-enheden for hastighed:
4. Hvad er omregningsfaktoren mellem m/s og km/h?
5. En bil kører 50 km/h. Hvad er hastigheden i m/s?
6. En bil kører 200 m på 13,3 s. Hvad er hastigheden?
7. Hvad er SI-enheden for acceleration?
8. Hvad vil det sige at accelerationen er jævn?
9. Hvad er en bevægelse med negativ acceleration?
10. Hvad er forskellen på v og v0?
11. En bil kommer fra 0 til 100 km/h på 5,13 s. Hvad er accelerationen?
12. Hvad er et frit fald?
13. Hvad er accelerationen i et frit fald?
14. Hvor lang tid tager det at falde 20 m?
Side 57 af 155 57
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
El-lære
1. Forklar hvad strøm er:
2. Hvad forstås ved spænding?
3. Forklar hvad elektrisk modstand er:
4. Hvilke enheder bruges til måling af spænding, strømstyrke og modstand?
5. Hvad hedder de apparater man måler spænding, strømstyrke og modstand med?
6. Tegn trekanten der forklarer Ohms lov:
7. Hvad er formlen for elektrisk effekt?
8. Hvad er enheden for effekt?
9. Tegn et kredsløb med spændingskilde, en modstand og en pre. Brug de rigtige symboler.
10. På det samme kredsløb skal du vise, hvordan du vil måle strømstyrken i kredsen og
spændingsfaldet over modstanden. Brug de rigtige symboler.
11. Stadig i samme kredsløb måles strømstyrken til 2 A og spændingsfaldet over modstanden er 220
V. Hvor stor er modstanden?
12. Alle modstande i kredsløbet herunder er på 3 Ω. Hvad er den samlede modstand i kredsen?
13. Hvis strømstyrken i kredsløbet er 3 A, hvad er spændingen over hver af de to grene så?
14. Hvad er strømstyrken så i hver af grenene?
15. Hvilken effekt bliver afsat i hver af de tre modstande?
Side 58 af 155 58
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Molekyler
1. Beregn molekylmassen for H2 og O2:
2. Beregn massen af 10H3PO4.
3. Tegn C2H4 og C2H6 på prikformel og stregformel.
4. Forklar forskellen på et grundstofmolekyle og en kemisk forbindelse:
5. Hvad er en covalent binding?
6. Hvad er en dobbeltbinding?
7. Tegn følgende med prikformel: CO2 og HF
8. Hvad betyder valens?
9. Hvad forstås ved et stabilt molekyle?
Side 59 af 155 59
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Opgaver i tryk - Struktører
figur 1: vægforskalling
Opg.1
a) Find, ud fra figur 2, hvad det vandrette betontryk vil være, hvis støbehastigheden er 1,5 m/t for
en betonvæggen på 3 m. Opgiv resultatet i Pa.
b) Hvilken kraft svarer det til, hvis væggen er 1 m lang?
Figur 2 : bestemmelse af vandret betontryk på forskalling
c) Bestem ud fra figur 3 oplænerafstanden, når der anvendes 25 mm formbrædder.
d) Hvad vil betontrykket være på bunden, hvis massefylden for beton sættes til 2,4 ton/m3?
Side 60 af 155 60
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Figur 3: bestemmelse af oplænerafstand
Opg. 2
a) I en 3,0 m høj forskalling med en længde på 1 meter, udstøbes betonen med en hastighed på
5,83 cm/min. Hvad bliver det vandrette betontryk
b) Hvad bliver kraften på bunden, hvis bunden er 2 m bred?
Opg. 3
Målene på en rørstøtte er 10x10 cm. Hvis en rørstøtte udsættes for en kraft på 14420 N, hvad vil trykket være?
Opg. 4
En rørstøtte dækker et belastningsareal på 1,8mx0,9m.
Massen af formen på dækforskallingen, mform , er 32kg
Massefylden, , for beton er 2400 kg/m3
Den maksimale frilast, mfrilast, er 250 kg
Hele opstillingen har en højde på 3 m, hvoraf frihøjden er på 2,6 m
a) Hvor stort et tryk udøver betonen, formen samt frilasten på rørstøtten?
b) Hvor stor vil belastningen (regnet i N) være i alt?
Pumpeberegninger:
Side 61 af 155 61
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Opg. 5
En pumpe skal pumpe vand 30,3 m op. Hvor stort et tryk skal pumpen kunne levere, når vandets
massefylde sættes til 1000 kg/m3 ?
Opg. 6
Pumpens trykside:
En pumpe har en kapacitet på 10 l/s, og en geometrisk løftehøjde på 6 mVS og et tryktab i rør og
ventiler på 1 mVS. Der anvendes en 250 m PVC-110 rørledning med en indvendig diameter på ca.
100 mm.
Beregn ud fra følgende formel, den samlede løftehøjde:
H = Hgeo + Htryktabventiler + Htryktabrørledning ( mVS )
Htryktabrørledning findes ud fra figur 4 på følgende måde:
Den valgte indvendige diameter afsættes på kurven
Den valgte pumpekapacitet afsættes på kurven ”volumenstrøm”
Der tegnes en lige linie mellem de to afsatte punkter, ud til kurven ” tryktab”
På tryktabskurven kan tryktabet for valgte rørdimension aflæses.
1 Pa = 1,02*10-4 m VS
Side 62 af 155 62
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Figur 4:
Pumpens sugeside:
Hvor højt kan pumpen suge rent vand op, hvis man forudsætter, at trykforskellen mellem pumpen
og den omgivne atmosfære er 0,215 atm.?
Massefylden, , for vand er 1000 kg/m3
Side 63 af 155 63
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Opgaver i tryk - Automatikfagteknikere
For ovenstående figur gælder der
d1 = 2 cm
F1 = 20 N
D2 = 16 cm
s1 = 2 cm
Hvor stort er væsketrykket P1 (husk at regne i Pa)?
Hvor stort er væsketrykket P2 ?
Hvor stort et arbejde skal der udføres for at trykke væsken 2 cm ned ?
Hvad er væskeforøgelsen, s2, i det store stempel ?
Opg. 1
I en Bramahs presse er det lille stempels diameter 10 mm og påvirket af en kraft på 150 N. Det store
stempels løftekraft ønskes lig 10000 N. Der ses bort fra højdeforskellen mellem stemplerne.
a) Beregn det store stempels diameter
Opg. 2
Side 64 af 155 64
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
I en Bramahs presse skal det store stempel udøve en kraft på 210000 N. Det store stempels diameter
250 mm, og det lille stempels diameter er 20 mm. Der ses bort fra højdeforskellen mellem
stemplerne.
a) Beregn den nødvendige kraftpåvirkning på det lille stempel
b) Beregn væsketrykket
Opg. 3
Det lille stempel i en Bramah presse har en diameter på 18 mm. På det lille stempel virker en kraft
på 700 N. Det store stempels diameter er 150 mm. Der ses bort fra højdeforskellen mellem
stemplerne.
a) Beregn trykket i væsken. Angiv facit i N/cm2 og i Pa
b) Beregn det store stempels løftekraft
Opg. 4
I en Bramahs presse er stempeldiametrene 3 cm og 20 cm. Det lille stempels stang er anbragt på en
enarmet vægtstang i afstanden 10 cm fra omdrejningsaksen. På denne vægtstang virker en kraft på
500 N i afstanden 70 cm fra omdrejningsaksen.
a) Hvad er væskens tryk på det store stempel ?
Opg. 5
I en Bramahs presse er stempeldiametrene 17 mm og 14 cm. Det lille stempels stang er anbragt på
en enarmet vægtstang i en afstand af 10 cm fra omdrejningspunktet. På denne vægtstang virker en
kraft på 400 N i en afstand af 80 cm fra omdrejningspunktet. Slaglængden for det lille stempel er 8
cm.
a) Find væsketrykket og det samlede tryk på det store stempel
b) Hvor mange slag skal der udføres fro at løfte det store stempel 2,5 cm ?
Opg. 6
Det lille stempel i en hydraulisk donkraft har diameteren 1 cm og påvirkes gennem en enarmet
vægtstang af længden 70 cm. Afstanden fra omdrejningsaksen til stempelstangen er 4 cm.
Vægtstangen kan bevæges 60 cm og må påvirkes af en kraft på 90 N for at løfte en masse på 5000
kg.
a) Hvor stor er diameteren på det store stempel ?
b) Hvor meget løftes massen for hvert pumpeslag ?
Side 65 af 155 65
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Skriftligheden
I et forsøg på at få skriftligheden ind i faget har jeg lavet en ”metalbog” med eleverne. Jeg havde 20
elever og opgaven gik ud på at den enkelte elev valgte et metal.
Nu skulle eleven så beskrive metallet og det færdige resultat skulle indgå i en bog. Alt efter niveau
kan kravene til metalbeskrivelsen fastsættes. Man kunne kræve at følgende ting skulle indgå i en
beskrivelse.: Opdagelsesår, udvinding, anvendelse, atommodel, massefylde, smeltepunkt osv. osv.
Den enkelte elevers bidrag samles i en bog og trykkes så hver får et eksemplar. Forløbet afsluttes
med at den enkelte elev mundtligt fremlægger for resten af klassen det han7hun har fundet ud af.
Man kunne også vælge frit mellem alle grundstoffer.
Man kunne vælge at tage kulstofforbindelser som det overordnede emne, og så lave eleverne vælge
forskellige forbindelser. F.eks. plast, kulhydrater, alkohol, ….
Dette er et eksempel som en anden lærer har benyttet:
Eksempel 1 “Skriv om et grundstof”
Opgave formulering: Vælg et stof fra det periodiske system, og skriv et afsnit om dette grundstof
som kunne indgå i et opslagsværk, der skal kunne bruges af en naturfagsklasse. Du skal have alle de
oplysninger med, som vi kunne have brug for i opgaveregning f.eks. atommasse, elektronstruktur,
molar masse og massefylde, men du skal også fortælle om udseende, anvendelse osv.
Dette kunne udbygges til et lille emneorienteret projekt: Vælg et grundstof, hvor der er noget, du
gerne vil vide. Lav en rapport, der bl.a. løser dette problem. Der skal udføres og beskrives mindst 1
eksperiment, hvor grundstoffet indgår.
Variation på samme tema: “Fremstilling af et kæmpe periodisk system”
Hver elev vælger 2-3 grundstoffer og skriver en A-4 side om hvert af de valgte grundstoffer, mens
et præcist skematisk lay-out overholdes. Således har klassen fremstillet et periodisk system, som
hænges op i naturfagsklassen til glæde for alle.
Side 66 af 155 66
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Øvelser, rapport, forsøg
Side 67 af 155 67
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Sikkerhed
På følgende hjemmesider kan man finde oplysninger om kemikalier og sikkerhed:
www.ibar.dk (industriens branchearbejdsmiljøråd)
www.at.dk (arbejdstilsynet)
www.BST.dk (bedrift sundhedstjenesten)
www.ami.dk (arbejdsmiljøinstituttet)
www.lab-link.dk (her kan eleverne også stille spørgsmål)
Af opslagsværker kan nævnes:
Ottosen, Knud; Møller, Lisbeth: Laboratoriesikkerhed, Erhvervsskolernes Forlag
At-vejledning
C.01.
Grænseværdier for stoffer og materialer
Som lærer skal man sætte sig ind i laboratorieinstrukserne, samt leverandørbrugsanvisningerne ved
indkøb af varer. Alle skoler har pligt til at udfærdige en laboratorieinstruks til skolen laboratorium.
Formålet med instruktionen er at beskrive og fastslå de sikkerhedskrav, der som minimum er
gældende i laboratoriet. Instruksen sammenskriver de konkrete forhold, der gør sig gældende, når
der arbejdes med - og opbevares farlige stoffer.
I instruksen står der yderligere, hvem den gælder for – dvs. alle ansatte og studerende
Der skal stå, hvad der er tilladt og ikke tilladt at arbejde med
Mærkning af kemikalier
Førstehjælpsudstyr (nødbruser, øjenskylleflasker, brandtæppe, førstehjælpskasse,
slukningsmateriel, nødtelefonnumre)
Personlig sikkerhed
Spild, affald
Opbevaring af kemikalieaffald
Side 68 af 155 68
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Energi og forbrænding
Formål :
At få kendskab til forbrænding af kulbrinter og energiomsætningen i forbindelse med
forbrændingsprocesser
Materialer :
termometer, nøjagtig vægt, campinggasbrænder, kogegrej, lommeregner.
Skitse eller opstilling præsenteres:
Når organiske stoffer fortænder, vil den bundne energi frigives. Når benzin eller gas brænder, vil
der opstå varme eller energi ved forbrændingen.
Eks. 1 : Naturgas + Oxygen Kuldioxid + Vand + Energi (J)
CH4 + O2 CO2 + H2O + E
Vejledning
En campinggasbrænder med en lille flaske, der indeholder propangas C4H8 eller butangas C3H6,
vejes nøjagtigt på en teknisk vægt med mindst 1 decimal. Vægten noteres.
En vandkedel, der kan indeholde mindst 2 liter vejes. Vægten noteres.
Hæld 1,5 - 2 kg koldt vand i kedlen, der vejes igen og vandets masse noteres.
Mål derefter vandets temperatur T1.
Tænd brænderen, og sæt kedlen med vand over til kogning.
Brænder og flaske - masse
Kedlens masse
Vandets masse
Vandets temperatur
Når vandet koger måles temperaturen T2.
Vej brænder og flaske.
Beregn massen af den forbrugte gas.
Beregn T i 0C.
Beregn den tilførte energi til vandet og til kedlen.
Side 69 af 155 69
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Vandets kogetemperatur
Temperaturtilvækst: T = T2 - T1
Massen af flaske og brænder v/start
Massen af flaske og brænder efter kogning
Massen af den forbrugte gas
Tilført energi til kedlen
Tilført energi til vandet
Samlet tilført energi målt på kedel og vand
Beregn forbrændingsenergien for den anvendte gas.
Beregn hvor stor en del af energien, der er udnyttet.
Energiindholdet i den forbrændte gas
Udnyttet energi ved opvarmningen
Støkiometrisk beregning,
Opskriv den kemiske reaktion og afstem ligningen og skriv molekylemassen under hvert af
molekylerne i reaktionsligningen.
+ +
Beregn hvor mange gram oxygen, gassen reagerer med.
Beregn hvor mange gram kuldioxid og hvor mange gram vand der dannes ved reaktionen.
Beregn hvor meget kuldioxid og vand der dannes ved forbrænding af 1 kg. flaskegas.
Beregn hvor meget kuldioxid og vand, der dannes ved forbrænding af 1 liter benzin C7H16 .
Beregn hvor mange gram ilt der forbruges ved forbrænding af 1 liter benzin.
Konklusion
Side 70 af 155 70
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forbrænding i en motor.
1. Formål med forsøget
- forståelse af forbrænding
- betydning for motoren
- kemi
2. Hvordan forsøget udføres
- hvad gjorde I på værkstedet
- hvad ændrede I på mellem målingerne
- hvordan så/hørte I resultaterne
3. Målinger, beregninger, diagrammer
- lav Excel-diagram
- forklar hvad man ser og hvilke tal I bruger (måleresultaterne skal med i rapporten)
4. Teorien bag forsøget
- brug siderne om ”Teorien bag forbrændingen i……”
- forklar hvad der ligger bag jeres målinger (forbrænding, benzin,….)
5. Konklusion
- hvad ser I egentlig på diagrammerne?
- passer det med teorien?
Side 71 af 155 71
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Hastighed
Formål med ”Forsøgsbeskrivelse – hastighed”.
”Forsøgsbeskrivelse – hastighed” er en meget simpel øvelse. Det eneste teori der skal være kendt er ”jævn bevægelse”.
Øvelsen kan derfor med fordel anvendes meget tidligt i et forløb.
Formålet med at bruge denne øvelse kan være:
at sætte fokus på det at måle, enheder og hvordan man minimerer måleusikkerheder
at introducere hvad en forsøgsbeskrivelse skal indeholde
at repetere matematiske begreber som procent m.m.
at skabe sammenhæng mellem teori og praksis på et tidligt tidspunkt
at anvende IT i undervisningen (beregningerne kan med fordel laves i Excel)
Formål:
Forsøget går ud på:
at undersøge bilernes hastighed i byen
at undersøge aktuelle hastighedsgrænser
at beregne hastighedsoverskridelser i km/h og i procent
Materialer:
stopur og målebånd
Forsøgsopstilling:
der opmåles en vejlængde, der er tydeligt markeret (f.eks. ) mellem to lygtepæle.
I tager opstilling, så der kan foretages en præcis tidsmåling.
Forsøgsbeskrivelse:
tiden, som bilerne er om at tilbagelægge det afmålte vejstykke, noteres.
Forsøgsresultater:
de målte resultater indføres i skemaet og hastigheden beregnes
der laves en beregning af hastighederne i både m/s og km/h
i samme skema indsættes tilladte hastighed
evt. overskridelser beregnes og oplyses i km/h og i procent
find oplysninger om bødestørrelser og angiv denne ud for overskridelserne
Forsøgsusikkerhed:
giv en vurdering af de usikkerheder,
der kunne have indflydelse på resultaterne
Forsøgskonklusion:
giv et overordnet bud på det arbejde I har udført; er det overskueligt, nøjagtigt,
oplysende eller relevant.
Side 72 af 155 72
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bil nr. Strækning Tid Hastighed Hastighed Tilladt hastighed Overtrædelse Overtrædelse Bødestørrelse
m s m/s km/h km/h km/h % kr.
Side 73 af 155 73
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forsøgsusikkerheder:
Forsøgskonklusion:
Side 74 af 155 74
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Moment og udveksling
Øvelse 1:
Man taler ofte om drejningsmomentet for en motor. Forklar hvad det er.
Øvelse 2:
Man taler om udvekslingsforholdet i de forskellige gear. Forklar hvad det er.
Bestem udvekslingsforholdene i gearene på en gearkasse på to måder:
a) Ved at tælle antallet af omdrejninger på den indgående aksel og på den udgående
aksel og dividere tallene op i hinanden.
b) Ved at finde sammenhængende momenter på de to aksler med to momentnøgler
og dividere tallene op i hinanden.
1. gear 2. gear 3. gear 4. gear
Metode a
Metode b
Findes der andre måde at bestemme udvekslingsforholdet på?
Hvilken metode er den mest præcise?
Side 75 af 155 75
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kræfter
Formål:
få et forhold til måleenhederne for kræfter
måle tyngdekraften på forskellige masser og finde sammenhængen mellem masse og
tyngdekraft
måle fjederkræfter og finde sammenhængen mellem fjederens forlængelse og fjederkraften
Metode:
Mål tyngdekraften på forskellige lodder ved hjælp af et dynamometer. Ophæng de sammen lodder i
en fjeder og mål fjederens forlængelse. Forsøget gentages evt. med en anden fjeder.
Beregninger:
Lav en graf, hvor tyngdekraften afsættes som funktion af loddets masse.
Lav en graf, hvor fjederkraften afsættes som funktion af fjederens forlængelse.
For begge grafer bestemmes liniens hældningskoefficient.
Lod nr. Masse Kraft Fjederforlængelse
kg N m
Side 76 af 155 76
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Det frie fald2
Formålet med øvelsen er at bestemme tyngdeaccelerationen og faldhastigheden ved hjælp at
timeren.
Materialer : timer, carbonpapir, timerpapir, jernlod på ca. 1 kg., stænger til opstilling, ledninger,
strømforsyning, lommeregner, saks, limstift, karton.
1. Timeren spændes op i mindst 2 meters højde over gulvet og forbindes med strømforsyningen.
2. En timerstrimmel på ca. 2,5 meter sættes i timeren, og loddet fastgøres i papirstrimlen.
3. Loddet skal inden strømmen sluttes hænge frit i papirstrimlen under timeren.
4. Når strømmen sluttes giver man slip på papirstrimlen og loddet falder til gulvet.
5. Analyse af papirstrimlen - husk alle målinger for længde angives i meter og tiden i sekund
6. Marker en blyantstreg på den første prik på strimlen og tæl derefter 10 mellemrum frem og
marker igen - fortsæt til hele strimlen er mærket op. Hvert mellemrum = 1/100 sek.
7. Klip derefter strimlen i stykker og mærk det korteste nr. 1. Det næste nr. 2 osv...
8. Derefter klæbes stykkerne op på et stykke karton ved siden af hinanden i stigende længde.
9. Mål længden af de udklippede stykker og omskriv længden til meter
10. Husk - tiden mellem 10 prikker er 1/10 sek.
11. Beregn den gennemsnitlige hastighed på de enkelte udklippede stykker
1 2 3 4 5 6 7 8
Tid i sek.
m/s
Måling af forskel på "trappetrinenes" længde
1 2 3 4 5 6 7 8
m
11. Mål afstanden mellem “trappetrinene” på de opklæbede stykker
12. Beregn accelerationen for hele strimlen.
13. Beregn loddets sluthastighed efter formlen : v = g t + v0 (“t” måles ud på strimlen).
14. Indtast resultaterne på Excel regneark med tiden som (x)- og strækningen som (y) værdi.
15. Lav et grafisk billede i regnearket og find grafens hældning ved at indsætte tendenslinje
2
Eksperimentelle øvelser EFS og Hans Ottosen / Fysik en studiebog EFS
Side 77 af 155 77
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Ekstra:
1. Beregn den gennemsnitlige hastighed mellem første og anden prik.
2. Beregn den hastigheden mellem næstsidste og sidste prik.
3. Beregn den gennemsnitlige hastighed på hele strimlen.
4. Mål afstanden mellem “trappetrinene” på de opklæbede stykker
5. Beregn accelerationen for hele strimlen.
6. Beregn loddets sluthastighed efter formlen : v = g t + v0 (“t” måles ud på strimlen).
Resultaterne indsættes i skemaet
1 2 3 4 5 6
2
m/s m/s m/s m m/s m/s2
Øvelsen kan være et delemne i temaet : Hastighed og acceleration og det frie fald.
Der udarbejdes en rapport over øvelsen .
Side 78 af 155 78
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Opvarmning og temperatur som en funktion af
opvarmningstiden
Formål :
at finde en sammenhæng mellem opvarmningstid og temperatur ved opvarmning
af vand
at finde forskriften for en funktion f(x) = ax + b
at afbilde funktionen - temperaturen er en funktion af tiden
Materialer :
el. termometer
el. kogeplade med magnetomrører
stopur og magnet
1 L Erlenmeyerkolbe med 700 mL vand.
Beskrivelse :
koldt vand fyldes i kolben - husk en lille magnet i væsken
anbring et termometer midt i væsken
tænd varmepladen - 120 0 C - skal være tændt i 5 minutter inden kolben anbringes
på pladen - langsom omrøring
aflæs den “ kolde temperatur “
sæt kolben på pladen
aflæs temperatur for hver 30 sek. og fortsæt opvarmningen til 90 0C
tid / sek. 0 30 60 90 120 150 180 210 osv
temp. 0C t1 t2 t3 osv
de opsamlede dater lægges ind i Excel regneark som en funktion af tiden
Det grafiske billede fremstilles under xy. / lineær ved valg af graf
der indsættes tendenslinje og Vis forskriften
undersøg om forskriften passer på de aktuelle målinger
formuler en konklusion på øvelsen
120 120
y = 0,1356x + 14,597
100 100
80 80
60 60
40 40
20 20
0 0
0 200 400 600 800 0 200 400 600 800
Læreren formulerer skriftligheden
Side 79 af 155 79
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Luftarter, hvad er det - usynlig - vejer de noget????
Demonstrationsforsøg!
De fleste luftarter eller gasser er usynlige og farveløse - og de kan være svære at veje.
Derfor vil det være smart at filosofere over gassernes fysiske og kemiske egenskaber for at skabe
interesse for dette stofområde.
Før man begynder at undervise i gassernes egenskaber kan man - hvis man har gasserne i lokalet
lave nogle små demonstrationer med nogle af dem.
1. Kuldioxid er en gasart, som de fleste kender som brus i sodavand og øl.
Hvis man åbner en flaske dansk vand og sætter en gummiprop med et glasrør, der er dobbelt så
langt som flasken. Den ene halvdel skal være i flasken, som den går til bunden af flasken og stikker
lige så langt op af flasken. Flasken vendes med bunden i opad. Og røret stikkes ned i et glas med
vand. Man kan se, at der bobler gas ned i vandet .
Derefter føres røret over i et glas med lidt CO2 indikator - der er rødt, men skifter farve til gult.
Konklusion: - CO2 - kan påvises med denne indikator.
Derefter puster man gennem et sugerør ned i et nyt glas med fortyndet CO2 indikator - og der sker
atter farveskift.
Konklusion : Vores udåndingsluft indeholder CO2
2. Et fyrfadslys tændes og anbringes i et bægerglas som derefter dækkes med en glasplade .
Konklusion : Ilden kan kvæles ..........
3. Et bægerglas 1000 ml fyldes nu med CO2 . En brændende tændstik
anbringes i glasset lige under kanten.
Tændstikken går ud -
Fyrfadslyset tændes igen ,og der hældes nu lidt af CO2 fra det store
bægerglas.
Konklusion : CO2 kvæler åben ild - og CO2 kan hældes rundt ligesom
vand.. CO2 er tungere end luft ligesom vand.
4. Beregning af CO2 molekylemasse og beregning af luftens massefylde
CO2 består af carbon og oxygen - som formlen viser.
Massen er 44 unit eller 44 g/mol
Atmosfærisk luft består af 4 dele N2 kvælstof og 1 del O2 oxygen. De fem molekyler har
massen (112+ 32)u = 144 u. og 1 molekyle luft har massen 28,8 u.
Konklusion . CO2 er tungere end atmosfærisk luft - derfor kan den hældes rundt!
5. En stor tom og let plastbeholder 5 liter - sættes på en god elektronvægt - Der tareres. Beholderen
fyldes med CO2 og massen aflæses. Hvor meget vejer 1 liter CO2 ? Hvor meget vejer en mL?
derefter undersøges massefylden for CO2 i håndbog for fysiske og kemiske konstanter.
Side 80 af 155 80
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Flaskegas
Flaskegas er ligeledes en gasart, der opbevares stålflasker ligesom CO2. Når man kender formlen
på flaskegas, kan man bestemme dens molekylemasse og sammenligne med atmosfærisk luft og
CO2.
1. To bægerglas stilles med 1 m. mellemrum på bordet!
Fra en gashane ledes flaskegas langsomt ned i det ene bægerglas. Når glasset er fyldt, kan man se,
at gassen flyder over. Og hanen lukkes.
Pas på! Der må ikke være åben ild i lokalet mens opfyldningen står på.. Når glasset er fyldt lægges
en bog eller en glasplade over glasset og et andet bægerglas sættes i nærheden. En tændt tændstik
smides i det tomme glas for at konstatere, at glasset er tomt for gas. Derefter fjernes pladen fra det
andet glas, og en tændt tændstik smides ned i glasset. Gassen bryder i brand. Gassen brænder
beherske nogle få sekunder.
2. Det kolde glas fyldes nu med gas, og en plade lægges over. Et rent bægerglas af samestørrelse
hentes, og der hældes nogle få mL fortyndet CO2 indikator i det rene glas.
Derefter hældes gassen - langsomt - fra det første glas over i glasset med indikatoren og gassen
antændes med en tændstik. Når gassen er brændt ud, anbringes en plade over det varme glas - og
glasset rystes - indikatoren skal rystes godt rundt. Indikatoren skifter farve.
Konklusion : Gas er en tung luftart, og den brænder behersket ved normalt lufttryk. Ved
forbrændingen. Der er dannet kuldioxid ved forbrændingen.
3. Flaskegas er en kulbrinteforbindelse, og hedder propangas med den kemiske formel C4H8 .
Molekylmassen er 56 u.
Konklusion : Den molekylmassen er cirka 28 u tungere end atmosfærisk luft - dobbelt så tung.
4. Advarsel !! Flaskegas er en meget brandfarlig gas, der skal opbevares i det fri - i stålflasker.
Side 81 af 155 81
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Oxygen
1. Et bægerglas - 1 L - fyldes med oxygen - ilt - O2 . Læg en bog over glasset .
Tænd en blomsterpind og stik den ned i glasset et par sekunder og træk den op igen, og dæk glasset
til igen. Antænd en tot ståluld på en digeltang - og før stålulden ned i glasset.
Konklusion : oxygen kan ikke brænde - den fremmer - eller giver næring til en forbrænding - så
forbrændingen forløber hurtigere. Ståluld gløder i atmosfærisk luft men brænder lystigt i oxygen.
2. Beregn molekylemassen for O2.og sammenlign den med de kuldioxid og flaskegas.
Hydrogen
1. To reagensglas vendes med bunden i vejret - og fyldes med brint - hydrogen - H2
fra en hydrogenflaske. Når glasset er fyldt stilles det på bordet - med bunden i
vejret. Derefter fyldes et bægerglas - 250 mL - ligeledes med hydrogen og stilles
på bordet. Glassene skal være rene og tørre.
2. En brændende tændstik føres hen til mundingen af det ene
reagensglas - og gassen brænder - en lille eksplosion. Det andet
reagensglas vendes , og der sættes en tændstik til dette glas.
Gassen er væk inden tændstikken når at antænde hydrogenet.
Derefter antændes gassen i bægerglasset. Løft det langsomt fra
bordet, og antænd hydrogenet med en tændstik. Betragt glasset
efter eksplosionen. Hvad er der dannet ved afbrændingen af
hydrogenet?? Der er dug på glassets sider.
3. Molekylmassen for hydrogen kan beregnes.
4. Konklusion : hydrogen er en meget let luftart, der skal håndteres forskelligt fra de tunge
luftarter. Molekylmassen er 14 gange lettere end atmosfærisk luft. Hydrogen er meget
brandfarlig. Hydrogen danner vand ved forbrænding med atmosfærisk luft - der var dug på
glasset
5. Fire balloner påfyldes med gasser. En gasart pr. ballon. propangas, kuldioxid, hydrogen og
hydrogen. Når ballonerne er fyldte bindes der en knude på dem og de lægges på bordet.
6. Ballonerne antændes - men ballonen med brint antændes med en forlænget tændstik - påsat en
tavlelineal.
7. Samlet konklusion :
Side 82 af 155 82
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kulhydrater
Formål:
At få kendskab til nogle af de almindeligste kulhydrater : mono-, di- og polysakkarider.
At påvise monosakkarider
At påvise polysakkarider i udvalgte levnedsmidler
Apparatur : Kemikalier :
Bægerglas 250ml - 50 ml Jod-kaliumopløsning 1% (Jodprøven)
Reagensglas Fehlings væske (I+II)
Filterpapir Udvalg af monosakkarider
Materialer : glucosetabletter, stødt melis, kartoffelmel, franskbrød , havregryn
Fremgangsmåde :
1. Fremstil en 50 ml 5% opløsning af glukose, stødt melis og kartoffelmel
2. Hæld lidt af opløsningerne på hvert sit filtrerpapir
glukose i nr. 1. sukker i nr. 2 osv.
3. Tilsæt derefter nogle dråber jod-kalium 1% opløsning
4. Noter resultaterne
5. Tre forskellige reagensglas tilsættes derefter 5 ml af opløsningerne
glukose i nr. 1. sukker i nr. 2 osv.
6. Sæt glassene i varmt vandbad og tilsæt Fehlings væske
Noter farveskift
7. Udrør 10 gram kartoffelmel i lidt koldt vand i et bægerglas
8. Tilsæt 100 gram kogende vand
9. Noter ændringen og lav jodprøven på et stykke filtrerpapir med lidt klistret..
10. Når "klistret" er afkølet skal ½-delen overføres til et nyt bægerglas
11. Tilsæt mundvand - spyt - til klistret flere gange rør rundt
Noter ændringen
12. Når opløsningen er blevet flydende hældes lidt af opløsningen i et reagensglas .
13. Tilsæt et par dråber Fehlings væske . opvarm reagensglasset over et gasblus eller sæt det i et
vandbad
Noter eventuelle farveskift
14. Prøv at tilsætte Fehlings væske til sukkeropløsningen fra punkt 1.
15. Prøv eventuelt andre sukkerarter
16. Tilsæt en skive franskbrød og en kartoffelskive lidt jodopløsning
17. Tilsæt havregryn lidt jod
18. Skriv en minirapport over forsøget
Side 83 af 155 83
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Rust
Baggrund.
En cykel eller knallert ruster op før eller siden. En bil kasseres ofte efter ca. 10 år - ikke fordi
maskineriet er slidt op, men fordi bilen er ædt op af rust.
Vandrør og radiatorer bliver utætte med årene på grund af rust, og forsikringsselskaberne betaler
hvert år enorme vandskadeerstatninger.
I områder med fjernvarme har beboerne utvivlsomt oplevet en morgen uden varmt vand - på grund
af rustne vandrør et eller andet sted under gaden.
Hvad er rust?
Jern har den kedelige egenskab, at det reagerer med luftens oxygen (ilt) og vand, under dannelse af
det vi kalder rust. Rust er ikke et rent stof men en blanding af forskellige vandholdige jernoxider
(forbindelser af jern og ilt). Disse jernoxider indeholder følgende ioner: Fe2+, Fe3+, O2-, og OH-.
Salt virker som en katalysator for rustdannelsen. Salt bruges i stort omfang til at smelte is og sne på
vejene. Biler og andre køretøjer er derfor meget udsat for korrosion. For at modvirke dette er biler
malet, da malingen beskytter jernet mod kontakt med luft og vand. Malingen kan indeholde stoffer,
der nedsætter korrosionshastigheden.
Rustindikator.
Rustindikatoren er en opløsning af salt (NaCl) i destilleret vand. Opløsningen er tilsat
phenolphtalein og rødt blodludssalt.
Forsøg 1: Hvordan virker rustindikatoren?
Påvisning af Fe2+ i FeSO4:
Hæld lidt rustindikator op i en petriskål. Tilsæt et par dråber
af en FeSO4-opløsning, der indeholder Fe2+-ioner.
Hvad sker der?
Påvisning af OH—ioner:
Hæld rustindikator op i en petriskål.
Tilsæt lidt NaOH-opløsning, der indeholder OH- -ioner.
Hvad sker der?
Tip!
Sæt petriskålen på et stykke hvidt papir!
Side 84 af 155 84
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Rust på forskellige måder.
Når jern ruster, bliver jernatomer til jernioner (Fe2+). Dette må efterlade 2 elektroner i jernet.
Gentages dette mange gange, vil der ske en ophobning af elektroner i jernet, som må være negativt
ladet. Denne opladning gør det vanskeligt eller umuligt for flere jernatomer at undslippe, da disse
positive ioner vil blive fastholdt af det negativt ladede jern. Skal rustprocessen fortsætte skal
elektronerne fjernes på en eller anden måde.
Dette kan ske på følgende måder:
1. Elektronerne reagerer med O2 oxygen.
2. Elektronerne reagerer med H+-ioner i syrer.
3. Elektronerne transporteres over i et metal, ”som holder mere af dem,
end jern gør”.
Elektroner reagerer med O2.
Den første reaktionsmåde er den, hvor elektronerne reagerer med ilt og vand:
2Fe 2Fe2+ + 4 e-
4 e- + O2 + 2H2O 4 OH-
Forsøg 2. Et søm ruster.
Anbring et søm i en petriskål med rustindikator. Lad skålen stå i ro.
Hvor dannes Fe2+ og hvor dannes OH-?
Forsøg 3. Rust i en dråbe.
Anbring en stor dråbe rustindikator på en ren, blank
jernplade. Efter nogen tid ses en blåfarvning i dråbens midte,
hvor O2-koncentrationen er lille. I dråbens rand ses en
rødfarvning.
Hvordan kan det forklares?
Side 85 af 155 85
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Elektronerne transporteres over i et metal.
Hvis et jernrør samles med et kobberrør, tæres jernrøret hurtigt bort i nærheden af samlingen.
Vejskilte og skibsskrog er beskyttet mod tæring ved hjælp af zink. Vejskilte er galvaniserede
(jernet er belagt med et tyndt lag zink) og på skibene er der placeret en zinkklods ved skibsskruen.
Vil man undgå at jern ruster, kan man altså sørge for at jernet er i kontakt med et metal med større
tilbøjelighed til at aflevere elektroner end jernet.
Den elektrokemiske spændingsrække.
Zink, jern og kobber har plads i en række af metaller, vi kalder den elektrokemiske
spændingsrække: Li, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Au
Forsøg 4. Den elektrokemiske spændingsrække.
Nogle metaller beskytter jern; andre gør det modsatte. Hæld lidt
rustindikator i 5 reagensglas. Læg følgende metalpar ned i
glassene:
1: Magnesiumbånd snoet om jernsøm
2:Aluminiumsfolie viklet om jernsøm
3: Jernsøm hamret gennem zinkplade.
4. Jernsøm hamret gennem blyplade.
5. Kobbertråd vundet om jernsøm.
Er der en sammenhæng mellem observationerne i forsøget og de
forskellige metallers placering i spændingsrækken?
Side 86 af 155 86
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksempel på forsøgsoplæg og studiespørgsmål
(Uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Naturfagligt miljø i auto- og smedeuddannelserne”. Projektet er
tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag, naturfag)
Det centrale i undervisningen er forsøgsoplæggene med tilhørende studiespørgsmål.
Undervisningen bygges op, så eleverne i forløbet arbejder med op til 12 forsøgsoplæg.
Udarbejdelsen af forsøgsoplæggene er foretaget på en sådan måde, at elevernes skriftlige arbejde i
de forsøgsbeskrivelser, som de skal aflevere, reduceres. Derimod stilles der krav om, at eleven skal
arbejde med et større antal beskrivelser samtidig med, at alle de forsøgsbeskrivelser, som den
enkelte elev har arbejdet med, er eksamensstof.
Udarbejdelsen er sket ud fra følgende baggrund:
dele af stoffet er obligatorisk for alle elever,
studiespørgsmålene repræsenterer en styring af stoffet, hvor man sikrer sig, at eleverne arbejder
med/tester sin viden om udvalgte begreber og som tilsammen inddrager hele pensum,
der skal være valgmuligheder, og
oplæggene kan gives fortrykte så det skriftlige arbejde reduceres.
Der lægges vægt på, at eleven kan forholde sig til det naturfaglige indhold i eksperimenterne,
udtrykt gennem elevens evne til at indsamle og bearbejde data og derud fra drage natur- og
erhvervsfaglige konklusioner. Der lægges mindre vægt på, at eleverne kan anvende
tekstbehandlingsprogrammer til at fremstille forsøgsbeskrivelserne, og eleverne kan således arbejde
med fortrykte beskrivelser, hvor standardoplysninger om formål, fremgangsmåde og materialelister
er beskrevne. Eleverne udarbejder derefter skitse over forsøgsopstilling, indsamler resultater,
beregner, vurderer og konkluderer.
Til hvert forsøgsoplæg er der tilknyttet studiespørgsmål med angivelse af, hvor der kan søges
yderligere oplysninger i tidsskrifter/bøger/cd-rom/internetadresser mv. jf. fig.5.
De tilhørende studiespørgsmål sikrer, at eleven gennemarbejder centralt teoretisk stof, eller for den
dygtige elevs vedkommende tjekker sin viden
F
Fig. 5 Model over forsøgsoplæg og tilhørende af.
studiespørgsmål
Der lægges vægt på at eleven opøver evne til
selvstændigt eller i grupper at arbejde med
Forsøgsoplæg Studiespørgsmål studiespørgsmålene, og derved bliver
fortrolige med at søge oplysninger eller
Formål Teoretiske opgaver
udføre andet relevant arbejde i besvarelsen af
Forsøgsopstilling Informationssøgning
Materialeliste Henvisninger studiespørgsmålene. Under arbejdet er der
Fremgangsmåde Bilag dialog med gruppen/læreren. Eleverne skal
Resultater Arbejdsark aflevere mindst 4 forsøgsbeskrivelser og
Konklusioner tilhørende svar på studiespørgsmål for at
kunne indstilles til eksamen.
Det er en væsentlig forudsætning for elevernes engagement, at de oplever det faglige indhold som
relevant for deres uddannelsesforløb, og at de oplever sig selv som medansvarlig for planlægning
og udførelsen af det daglige arbejde. Organiseringen af undervisningen omkring de forholdsvis
mange forsøgsoplæg og studiespørgsmål, sammenholdt med elevernes valgmuligheder betyder, at
eleverne og deres aktivitet i undervisningen nu kommer i fokus.
Side 87 af 155 87
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Lakskader - Rustdannelse på karrosseriplade
Formål: At påvise hvorledes forskellige oxygen koncentrationer kan være årsag til
korrosion.
At undersøge hvordan og hvorfor en ren jernplade ruster.
Forsøgsopstilling:
Dråbe
Materialeliste: Jernplade (0,9 mm),
Rustindikator
Smergellærred
Petriskål
Jernplade (0,9 mm), som kan være i petriskålen.
Forsøgsforløb Puds jernpladerne rene med smergellærred, skyl dem under vandhanen og
/ fremgangsmåde: tør vandet af.
1) Anbring den ene jernplade på bordet og anbring en stor
halvkugleformet dråbe rustindikator på jernpladen.
Iagttag nøje rustdannelsen inde i dråben over de næste 5 til 10
minutter.
2) Fyld rustindikator op i en petriskål, som står på et hvidt underlag.
Læg den anden jernplade ned i væsken (skal stå absolut i ro i de
næste 10 - 15 min.), indtil tydelige spor viser sig af Fe2+ og OH-.
Resultater: Beskriv:
- Dine iagttagelser i dråben:
a) Hvor dannes rusten?
b) Hvor i dråben er pladen minuspol?
c) Hvor i dråben er pladen pluspol?
d) Hvor i dråben er der størst oxygenkoncentration?
- Dine iagttagelser på jernpladen i petriskålen:
a) Hvad er årsagen til reaktionen på jernpladen?
Konklusion Var farvedannelsen entydig?
/ Afrunding: Hvorfra kommer de forskellige ioner?
Hvorfor har ionerne enten en negativ eller positiv ladning?
Side 88 af 155 88
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
STUDIESPØRGSMÅL
Overskrift: Lakskader - Rustdannelse på
karrosseriplade
Studiespørgsmål:
1) Hvordan kan den elektrokemiske korrosion iagttages på en
ubehandlet karrosseriplade?
________________________________________________________
2) Giv en beskrivelse til følgende hændelse:
En bilejer har opdaget et stenslag i lakken, og der er begyndt at danne
sig rust i hullet.
Da man prøver at reparere skaden, opdager man, at rusten er krøbet ind
under lakken og dækker et flere kvadratcentimeter stort område.
_______________________________________________________
3) Giv forslag til metoder for rustbeskyttelse af jernplader og
lignende i bilbranchen.
Begreber som du Grundstoffer:
mundtlig skal - Det periodiske system,
kunne forklare - Hovedgrupper,
og definere: - Perioder,
- Molekyler,
- Kemiske forbindelser.
Henvisninger til - Periodiske system - (ark)
litteratur og andre - Udleverede kopier om atomer og om rust
læringsmuligheder: - Edb-program - ”Atomer og molekyler”, fra Orfeus”
- Læreren
Side 89 af 155 89
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Forbrænding af benzin i benzinmotor
Formål: At analysere indholdet af kemiske forbindelser i en benzinmotors
udstødningsgas.
Forsøgsopstilling:
Materialeliste: Benzinmotor (f.eks. en plæneklippermotor).
Benzinforbrugsmåler eller målebæger.
Dynamometer (f.eks. en dynamo/generator).
Udstødningsgasanalysator. Dräger prøverør. 4-gastester.
Forsøgsforløb Benzinmotoren forsynes med en benzinforbrugsmåler således, at
/ fremgangsmåde: benzinforbruget kan bestemmes over tid.
Der fremstilles en pose (f.eks. af klar plast) af passende størrelse således,
at motorens udstødningsgas kan opsamles heri over tid.
Benzinforbruget aflæses over den tid, det tog for at fylde posen, og
posens rumindhold bestemmes.
Posens indhold af udstødningsgas undersøges for stoffer / kemiske
forbindelser m.v.
Resultater: .
C7H16 + O2 CO2 + H2O
m (g)
M (g/mol)
n (mol)
Forhold:
Foretag en støkiometrisk beregning.
Foretag en analyse af udstødningsgassen
Konklusion
/ Afrunding:
Side 90 af 155 90
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
STUDIESPØRGSMÅL
Overskrift: Forbrænding af benzin i benzinmotor
Studiespørgsmål: 1) Forklar hvilken betydning de kemiske forbindelser, som
udstødningsgas indeholder, har for miljøet.
______________________________________________________
2) Hvilken betydning har blandingsforholdet af luft og benzin for
drejningsmoment (motorens trækkraft)
Begreber som du Det periodiske system.
mundtlig skal Beregning af molekylmasse og molmasse.
kunne forklare Kemiske forbindelser (elektronparbinding)
og definere: Støkiometrisk beregning.
Forbrændingens kemi.
NOx, HC, CO og CO2‘ens betydning for miljøet.
Henvisninger til Autostartbogen.
litteratur og andre Elevblade om alkaner og forbrænding i benzinmotor.
læringsmuligheder: Det periodiske system.
Miljøbøger.
Side 91 af 155 91
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksplosionsgrænser – elevoplæg til øvelse
Antændelsesområdet
Begrebet antændelsestemperaturer for gasblandinger refererer til forsøg, hvori hele gasblandingen
opvarmes. Oftest foregår en antændelse imidlertid i et ganske lille område, som når man f.eks.
antænder ved hjælp af en elektrisk gnist eller en lille flamme. Fra selve antændelsesstedet breder
forbrændingen sig til resten af gasmassen.
Det er imidlertid ikke ved alle gaskoncentrationer man kan vente en udbredelse fra
antændelsesstedet. Hvis vi f.eks. tænder en blanding af gas og ilt med en gnist, der straks slukkes
igen, er det klart at forbrændingen kun kan fortsætte hvis den energi, der udvikles ved
forbrændingen af et gasmolekyle, kan gøre nabogasmolekylerne reaktionsdygtige. Dette er et
spørgsmål om koncentration:
Jo længere afstanden er til næste gasmolekyle - desto mindre energi modtager dette!
Både trykket og temperaturen spiller en rolle for eksplosionsgrænserne. Således vil det
koncentrationsområde, hvori en videre udbredelse af forbrændingen er mulig, udvides med stigende
tryk og temperatur.
Betegnelsen eksplosionsgrænser er lidt misvisende, idet der ikke for alle koncentrationer inden for
området bliver tale om en egentlig eksplosion.
Efter lokal antændelse ved hjælp af en gnist breder der sig en bølge, en såkaldt flammefront, ud fra
antændelsesstedet.
Nedre eksplosionsgrænse
Der er en nedre koncentrationsgrænse, under hvilken en gas/luftblanding ikke vil kunne brænde
videre efter antændelse med en gnist. Denne grænse kaldes den nedre eksplosionsgrænse. En for lav
gaskoncentration fører til så store afstande mellem gasmolekylerne, at en forbrænding ikke kan
befordres.
Øvre eksplosionsgrænse
Der er en øvre koncentrationsgrænse, over hvilken en gas/luftblanding ikke vil kunne brænde videre
efter antændelse med en gnist. Denne grænse kaldes den øvre eksplosionsgrænse. En for høj
gaskoncentration fører til så store afstande mellem ilt molekylerne, at en forbrænding ikke kan
befordres.
Side 92 af 155 92
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Øvelsesudstyr til afprøvning af eksplosionsgrænser.
Udstyret består af en ”madkasse” med løstsiddende låg (dog tætsluttende), og en tændspole som
gnisttænder.
Mål:
Højde = 8,6 cm
Længde = 18,2 cm
Bredde = 14,6 cm
Rumfang = 2285,19 cm3
Butan har en nedre eksplosionsgrænse på 2 % og en øvre på 9 % gas i luft.
Nedre 2285,19 cm3 / 100 % x 2 % = 45,70 cm3 45,70 ml.
Øvre 2285,19 cm3 / 100 % x 9 % = 205,67 cm3 205,67 ml.
Øvelsen
Øvelsens formål er at påvise gassers eksplosionsgrænser.
Gassen fyldes i kassen ved hjælp af en injektionssprøjte, hvorved det påfyldte rumfang er kendt.
Derefter kan eksplosionsgrænsen efterprøves evt. empirisk identificeres.
Side 93 af 155 93
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksplosionsgrænser i luft
Diagrammet giver nogle eksempler på eksplosionsgrænser, der gælder for blandinger med
atmosfærisk luft ved stuetemperatur og ved normalt tryk.
% gas i luft
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Butan
Propan
Etan
Metan
Bygas
Kuloxid
Brint
Acetylen
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Side 94 af 155 94
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Evaluering
Side 95 af 155 95
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Praktisk/teoretisk test
Eksempler på tests indenfor emnet ”Sure og basiske stoffer”
(De følgende praktisk/teoretiske tests og Teoretiske tests er uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Sure og
basiske stoffer i husholdningen”. Projektet er tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag,
naturfag)
Praktisk/teoretisk test Vejledning
Sure og basiske stoffer i husholdningen.
Vejledning til arbejdet med testen,
Du/I skal nu arbejde med en test, som indeholder både teoretiske opgaver og praktisk
arbejde. Begge dele er lige vigtige for opgavens løsning. Læreren vil under løsningen
af opgaven observere jeres arbejde med henblik på at vurdere:
Hvordan gruppedeltagerne samarbejder om løsningen af opgaven
Hvordan arbejdet planlægges
Hvordan udstyr anvendes og behandles
Om sikkerhedsforskrifter overholdes
Hvordan det teoretiske stof beherske
Hvordan databearbejdningen foregår
Læreren vil stille spørgsmål til de enkelte gruppedeltagere under testens udførelse.
Der anvendes 120 minutter på løsningen af opgaven inkl. oprydning.
Testen udføres som en gruppetest med en gruppestørrelse på 2-3 elever.
Alle hjælpemidler fra den daglige undervisning må anvendes under testens udførelse.
Under løsningen af opgaven skal den enkelte elev udarbejde dokumentation for alle
opgavers løsning i form af skriftlig svar på spørgsmål, optegnelse af forsøgsresultater,
teoretiske forklaringer, kemiske ligninger m.v.
Dokumentationen afleveres til bedømmelse hos læreren.
Side 96 af 155 96
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Praktisk/teoretisk test. Niveau F
Sure og basiske stoffer i husholdningen.
Opgavebeskrivelse:
Delopgave 1.
Udvælg følgende levnedsmidler til brug for testen: Appelsinjuice og letmælk.
1.1 Mål pH-værdien på de to levnedsmidler. Anvend pH-sticks.
1.2 Angiv hvilke syrer der findes i de to levnedsmidler.
1.3 Hvad kunne du tilsætte for at ændre produkternes pH-værdi?
1.4 Hvilken betydning har pH-værdien for produkternes holdbarhed?
1.5 Beskriv produkternes smag, lugt og udseende.
1.6 Mange små børn har i de senere år fået juice i sutteflaske. Hvorfor kan det være
betænkeligt i forhold til børnenes tænder? Ville problemet forsvinde hvis juicen blev
fortyndet?
1.7 Fremstil nu en fortyndet appelsinjuice. Afmål 10 ml appelsinjuice og fortynd den 5
gange med vand. Mål pH-værdien på opløsningen.
1.8 Opvarm 2 dl mælk til 40 0C. Tilsæt 20 ml ufortyndet juice. Beskriv hvad der sker med
mælken.
Delopgave 2.
Udvælg følgende rengøringsmiddel til brug for testen:. Universal rengøringsmiddel med salmiak.
2.1 Rengør det udstyr du har anvendt. Fremstil til rengøringen en brugsopløsning af
Universal rengøringsmiddel som angivet på brugsvejledningen. Mål pH-værdien på
opløsningen. Se på varedeklarationen om produktet indeholder basiske stoffer.
2.2 Forklar hvordan vil du fjerne eventuelle kalkpletter på glassene?
Side 97 af 155 97
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Praktisk/teoretisk test. Niveau E
Sure og basiske stoffer i husholdningen.
Opgavebeskrivelse:
Delopgave 1.
Udvælg 3 levnedsmidler hvor du forventer, at pH-værdien for produkterne er forskellige. Et af
levnedsmidlerne skal være flydende og have en lav pH-værdi.
1.1 Mål levnedsmidlerne pH-værdi med indikatorpapir.
1.2 Angiv hvilke bestanddele i levnedsmidlet der har indflydelse på levnedsmidlets pH-
værdi.
1.3 Lav en fortynding af det flydende levnedsmiddel ved at fortynde det 10 gange. Mål
pH-værdien.
1.4 Vurder de to opløsningers syreindhold ved hjælp af en titrering. Beskriv hvordan du
vil foretage titreringen og hvilken opløsning du vil titrere med.
Delopgave 2.
Udvælg et rengøringsmiddel til at rengøre det brugte udstyr med.
2.1 Fremstil en brugsopløsning af rengøringsmidlet. Giv et begrundet valg for brug af
netop det rengøringsmiddel. Mål rengøringsmidlets pH-værdi i ufortyndet tilstand og i
brugsopløsning. Anvend pH-meter.
2.2 Vælg et produkt til at fjerne eventuelle kalkpletter fra glasvarerne og giv en forklaring
på hvorfor, det valgte stof er i stand til at fjerne kalk.
2.3 Beskriv hvilke rengøringsmidler, du mener, der er nødvendig i den daglige
husholdning og forklar hvorfor.
Side 98 af 155 98
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Praktisk/teoretisk test. Niveau D
Sure og basiske stoffer i husholdningen.
Opgavebeskrivelse:
Delopgave 1.
Udvælg levnedsmiddelprodukterne husholdningseddike og vineddike samt 3 andre levnedsmidler.
1.1 Mål pH-værdien med pH-meter på de udvalgte levnedsmidler.
1.2 Bestem ved titrering hvilken af de to eddiker, der har størst syreindhold. Beskriv den
titreringsmetode du anvender.
1.3 Beregn molariteten på de to eddiker.
1.4 Undersøg om de to eddiker reagere med metal. Brug det metal du vurdere er bedst til
at vise forsøget. Beskriv kemisk hvad der sker under forsøget, inkl. kemisk ligning.
1.5 Kan det indenfor levnedsmiddelbranchen være et problem, at syre angriber metaller?
Delopgave 2
2.1 Rengør det anvendte glasudstyr for kalkrester.
2.2 Giv en kemisk begrundelse for dit valg af rengøringsmiddel.
Delopgave 3
3.1 Vask hænder i almindelig håndsæbe, og mål sæbeskummets pH-værdi.
3.2 Forklar sæbens kemiske opbygning og hvilke stoffer der har indflydelse på sæbens
pH-værdi.
3.3 Beskriv forskellige sæbetyper og deres anvendelsesmuligheder.
Side 99 af 155 99
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Teoretisk test Niveau F
Sure og basiske stoffer i husholdningen
Vejledning til testen: Der gives 20 minutter til at gennemføre testen. Der må ikke anvendes hjælpemidler i
form af notater, bøger m.m.. Sæt en ring om det/de rigtige svar. (Der kan være mere end et rigtigt svar).
1 2 3 4 5
1. Syrer har et højt indhold Molekyler OH- O+ Neutroner H+
af
2. Baser har et højt indhold Neutroner OH- H+ Molekyler O+
af
3. Syrerne ligger i pH- 11-14 7-14 0-14 7-8 0-7
området
4. Baser ligger i pH-området 5-7 7-14 0-5 0-14 11-14
5.Vand har pH-værdien 0 9 7 14 5
6. 30% Eddikesyre har pH- 0 7 14 3 Over 7
værdien
7. Eddike farver Gult Rødt Blåt Violet Orange
lakmuspapir
8. Kemisk betegnelse for HCl CH4 NaOH H2SO4 CH3COOH
eddikesyre er
9. Hvad kaldes syre som Phosforsyre Myresyre Organisk syre Saltsyre Uorganisk syre
findes naturligt i
levnedsmidler?
10. Sæbevand farver Gult Orange Grønligt Rødt Blåt
lakmuspapir
11. Mavesaft er Eddikesyre Sur Basisk Neutral Hydrogen
12. Natriumhydroxid er Et salt En syre Neutral Et kulhydrat En base
13. Natriumhydroxid har HCl Na2CO3 NaOH NaHCO3 NaI
formlen
14. OH- er En ion Et molekyle En syre Et atom En elektron
15. H2O er En ion Et atom Et molekyle En proton En ionforbindelse
16. Oxygen har 6 elektroner 8 elektroner 16 protoner 6 neutroner 16 neutroner
17. En base kan neutralisere Et salt NaOH H2O KOH En syre
18. Bakterievækst hæmmes H 2O Syre Indikatorer Sulfo Mælk
af
19. Eddike kan nedbryde Kalk Syrer CH3COOH Plast Glas
20. Håndsæbe fremstilles af Syre+Fedt Fedt+Alkohol Fedt+Baser H2O+Syre Base+Alkohol
Navn____________________Klasse___________________________Dato______
Side 100 af 155 100
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Teoretisk test Niveau E
Sure og basiske stoffer i husholdningen
Vejledning til testen: Der gives 20 minutter til at gennemføre testen. Der må ikke anvendes hjælpemidler i
form af notater, bøger m.m.. Sæt en ring om det/de rigtige svar. (Der kan være mere end et rigtigt svar).
1 2 3 4 5
1. Eksempel på en syre er NaCl HCl NaHCO3 NaOH Sæbe
2. Eksempel på en base er NaOH NaCl HCl CH3COOH Afkalker
3. Wc rens kan indeholde HCl NaCl Kautisk soda Kulsyre H2
4. H+ er en(et) Molekyle Kemisk Base Ion Elektron
forbindelse
5. H2O er en(et) Grundstof Kemisk Kulsyre Salt Atom
forbindelse
6. En ion har Altid et ulige Ingen elektrisk Betegnelsen i Overskud eller Altid
antal protoner ladning underskud af atomvægten
elektroner 1 unit
7. Carbonatomet har Massen 16u Ingen protoner En negativ Een positiv 4 bindinger
ladning ladning
8. En syre kan Optage H+ Afgive Afgive H+ Ætse plast Modtage
elektroner elektroner
9. En base kan Optage OH- Opløse kalk Afgive OH- Ætse plast Fraspalte
elektroner
10. Eddikesyre kan HCl CH3COOH H 2O NaOH H+
neutraliseres med
11.Phenolftalin er Et metal Et salt En indikator Har en pH- En ion
værdi på 1
12. Når HCl tilsættes vand Stiger pH- Forøges Neutraliseres den Dannes salt Falder pH-
værdien molariteten værdien
13. Organiske syrer Kan opløse fedt Findes i leven- Indeholder Cl- Er stærkt Har pH værdi
de organismer ætsende på 1
14. H2SO4 er En base En indikator Et metal En ion En stærk syre
15. Sæbe kan fremstilles af Syrer og sukker Baser og Vand og fedtstof Base og Base og
sukker fedtstof proteiner
16. Sæber har ofte en pH- 7 2 5 9 14
værdi på
17. Eddikesyren i NaCl CH3COOH (COOH)2 HCl OH-
husholdningseddike har
formelen
18. Molekylemassen for 18u 32u 60u 44u 136u
eddikesyre er
19. Når syre angriber metal Oxygen CO2 H2 OH- H+
dannes der
20. Kemisk reaktion mellem Salt + Vand Metal + Vand Metal + Syre Vand og CO2 Brint og Ilt
en syre og en base giver
Navn_______________________________Klasse____________________________Dato______
Side 101 af 155 101
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Teoretisk test Niveau D
Sure og basiske stoffer i husholdningen
Vejledning til testen: Der gives 20 minutter til at gennemføre testen. Der må ikke anvendes hjælpemidler i
form af notater, bøger m.m.. Sæt en ring om det/de rigtige svar. (Der kan være mere end et rigtigt svar).
1 2 3 4 5
1.Hvad er det man måler, ved en pH- OH- Metalioner CL- H+ioner Syre
måling?
2. Når Na reagere med vand dannes der: En syre En base Et salt Demi. vand Kalkvand
3.Hvad kan man bruge til at afkalke en En svag syre En svag base Saltvand En sæbeop- Kalkvand
kedel med: løsning
4.Hvad kaldes ammoniakvand med et Kaustisk soda Salmiak Saltsyre Ammonium Kalium
populært navn? -spiritus
5. Hvilke to dele består en base af: Hydroxidion og Hydrogenion og Hydrogenion og Metalion og Metalion og
syrerestion metalion syrerestion syrerestion hydroxidion
6.Hvad kaldes de syre med en fælles Organiske syre Saltsyre Myresyre Uorganiske syre Eddikesyre
betegnelse man anvender i den tekniske
industri?
7. Æggehvide har pH-værdien: 3 5 10 11 8
8. En titrering er: En måle-metode En indikator Metode til at Et pH-meter En syre
til at måle pH- bestemme syre/
værdi baseindhold
9. Ascorbinsyre findes i: Bananer Vindruer Citrusfrugter Abrikoser Pære
10. HCl og NaOH danner Zinkclorid Natrium- Zinksulfat Magnesium- Natriumclorid
sulfat clorid
11. Sæber kan fremstilles af: Syre + Fedt Base + Fedt Kalk og fedt Syre og salt Base og protein
12.Hvilken pH-værdi har en 0,1 M HCl 4 1 8 2 7
13. Hvor mange g NaOH indeholder 1L 100 g 80 g 25 g 40 g 55 g
2,0 M opløsning?
14. En 1M saltsyre og 1M eddikesyre Har samme pH- Har pH-værdi 5 Har forskellige Har begge pH- Har pH-værdi
værdi pH-værdi værdi 0 14
15. Oxalsyre har formlen: Ca(OH)2 HCl CH3COOH NaOH (COOH)2
16. Sulfosæbe har pH-værdi: 2 7 9 1 14
17. CH3COOH er Mælkesyre Ascorbinsyre Svovlsyre Vinsyre Eddikesyre
18. Saltsyre og calciumcarbonat danner: HCl og H2O CaCl2 og CO2 + NaOH + H2O CO2 + H2O CaCl2 og CO2
H2O
19. Sæbe er: En ion- Et grundstof En kemisk En syre Et fedtstof
forbindelse forbindelse
20. Mavesyre har formlen: HCl NaOH NaCl H2SO4 Kulhydrater
Navn_________________________Klasse______________________________Dato______
Side 102 af 155 102
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Ordkort
Eksempler på evalueringsmateriale til Kemi på C-niveau
Ordkort er udviklet som et materiale til at arbejde med teori. Her er der gjort brug af ideen fra
Trivial Pursuit’s voksenudgave, med et spørgsmål på den ene side af kortet og et svar på den anden
side. Ordkortene er lette at fremstille og kan f.eks. laves i en lamineret papirudgave.
Eksempel på et kort.
Spørgsmålsiden Svarsiden
Hvordan defineres En syre er et stof der
en syre. kan afgive protoner
Ideen til kortene udsprang af ”hvad kan man konstruktivt sætte elever til, når de er færdige med
opgaver eller med laboratoriearbejdet, men ikke kan få adgang til en computer til at skrive rapport
på?”
Anvendelsesmuligheder
Man kan bruge den udgave, hvor kortene er lavet færdige med spørgsmål og svar. De kan bruges i
undervisningen som supplement, og de kan af læreren bruges til at fylde tid ud. Eks ved
elevøvelser, hvor der ikke er mere at lave, hvor eleverne har besvaret spørgsmålene i opgaven osv.
Her kan man bede eleverne om at gå tilbage til klasselokalet eller blive i laboratoriet og bruge
ordkortene to og to.
Ordkortene kan også printes ud på papir, hvor det kun er spørgsmålet der er fortrykt. Eleverne skal
så i grupper besvare spørgsmålene, før de kan anvende dem til spil. Dette giver også anledning til
megen diskussion, og først og fremmest må eleverne ind og nærlæse i bøgerne. Disse kort bliver
gruppens personlige. Det giver den fordel, at eleverne kan tage dem med hjem.
Eleverne kan også arbejde selvstændigt med kortene, enten på skolen eller hjemme. Her kan man
arbejde alle kortene igennem og dele dem i to bunker. Kortene der er korrekt besvaret, bliver lagt til
side, og de som ikke er korrekt besvaret tages engang til, indtil alle er svaret korrekt. Herefter kan
man tage dem alle engang til.
Systemet kan udvides med, at hvert område inden for kemien får udskrevet spørgsmål på hver sin
papirfarve, der passer til ostene i Trivial Pursuit. Med et par medbragte spilleplader og oste, kan
man repetere hele stoffet på en sjov og anderledes måde.
Eleverne kan også fremstille både spørgsmål og svar selv.
Eksempler på ordkort ses på næste side.
Side 103 af 155 103
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Definer En syre er et stof
der kan afgive en
en syre proton (H+)
Eks: HCl og H2SO4
C-1
En proton er et brintatom
Hvad er en proton der har afgivet sin ene
elektron, så der kun er en
proton tilbage i kernen
C-2
Hvad kaldes syre / base
De kaldes protonover-
processer med en førelsesprocesser, også kaldet
fællesbetegnelse. protolyseprocesser, idet der overføres
en proton fra syren til basen
C-3
Hvad hedder H3O+
Oxoniumionen
C-4
Hvad er formlen for H3O+
oxoniumionen
C-5
Hvad hedder OH- Hydroxidionen
C-6
Side 104 af 155 104
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Hvad er formlen for OH-
hydroxidionen
C-7
Hvad er
Stærke syre dissocier/
dissocieringsgraden Spalter næsten 100 %
for stærke syrer
C-8
Hvad er
Svage syrer dissocier /
dissocieringsgraden Spalter ca. 1 %
for svage syrer
C-9
Hvad er den generelle pH = -log [H3O+]
formel for pH
C-10
Hvad betyder p i p står for -log
pH og pOH
C-11
Hvad er den generelle pOH = -log [OH-]
formel for pOH
C-12
Side 105 af 155 105
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamen
Side 106 af 155 106
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bestemmelser om eksamen i naturfag
I forbindelse med afholdelse af eksamen i naturfag gælder en række bestemmelser, som har
indflydelse på hele eksamensforløbet før og under eksamen. Bestemmelserne skal findes i flere
bekendtgørelser. Relevante bekendtgørelser i forbindelse med afholdelse af eksamen er:
Bekendtgørelse om eksamensordning på erhvervsskolerne m.v., bekendtgørelse nr. 573 af
21. juni 1996 § 13. (Eksamensbekendtgørelsen)
Bekendtgørelse om karakterskala og anden bedømmelse. BEK nr. 513 af 22/06/1995
(Karakterbekendtgørelsen)
Bekendtgørelse om grundfag i erhvervsuddannelserne, bekendtgørelse nr. 655 af 3 juli 2001.
(Grundfagsbekendtgørelsen)
Eksamensbekendtgørelsen
I denne bekendtgørelser findes de fleste bestemmelser omkring eksamen, og her vil vi omtale nogle
få som ofte opleves som problematiske i forbindelse med eksamensafholdelse.
Eksamensplan og eksamensreglement
Ifølge bekendtgørelsen skolen skal udarbejde en eksamensplan og et eksamensreglement. Begge
dele skal skolen gøre elever, lærere og censorer bekendt med.
Regler om eksamensplanen er fastsat i eksamensbekendtgørelsen § 12 stk. 2.
Eksamensplanen
Eksamensplanen indeholder en række punkter, som skolen skal informere eleverne om ved
undervisningens start, og en række andre punkter, som skolen skal informere eleverne om ”i rimelig
tid inden eksamen”. Begge informationer skal tilgå eleverne skriftligt.
Punkter som eleverne skal informeres om ved uddannelsens start er:
De almindelige regler om eksamen, herunder:
Eksamensperiode
Antallet af prøver ved eksamen
Eventuelle regler om udtræk af fag
Eventuelle regler vedrørende indstilling af eksaminanderne til eksamen
Eventuelle regler om aflevering af opgaver og projekter mv., der er en forudsætning for eller en
del af en eksamen.
Punkter, som skolen skal informere eleverne om i rimelig tid inden eksamen er:
De nærmere regler, der fastsættes for den enkelte eksamen, herunder:
Tidspunkter for de enkelte prøvers afholdelse
Afleveringsfrister for kursusarbejder og projektopgaver
Regler for hjælpemidler mv. i de enkelte fag, herunder de regler, som skolen selv fastsætter
inden for reglerne om uddannelsens rammer
Regler om eventuel forberedelsestid for eksaminanderne herunder dennes varighed
Side 107 af 155 107
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Procedure for bedømmelse til eksamen
Censor skal ”gøres bekendt med” eksamensplanen for så vidt angår den pågældende uddannelse
eller det pågældende fag. Der er således ikke krav om, at den bliver fremsendt til censor, hvis der er
andre måder at gøre bekendt med – eksempelvis elektronisk.
Eksamensreglement
Regler om eksamensreglementet er fastsat i eksamensbekendtgørelsen § 13.
Eksamensreglementet indeholder følgende punkter:
Regler om eventuelle tilsynsførende ved prøver
Regler om materiale, som eksaminanderne selv har ansvaret for at medbringe til prøverne,
herunder f. eks. skriveredskaber, kopier, rapporter, opgaver, noter, lommeregnere mv.
Regler om konsekvenser ved at komme for sent eller ved udeblivelse
Regler om snyd og om konsekvenser for eksaminander, der gribes i forsøg herpå
Regler om forstyrrelse af prøven og konsekvenser heraf
Vilkår ved prøver, herunder tilladelse til at forlade lokalet under disse
Regler om aflevering af besvarelser
Regler om, hvornår eventuelle andre prøver end de i § 15 stk. 1 nævnes skal anses for begyndt
Regler om sygeeksamen og omprøve mv., herunder framelding på grund af sygdom
Klageprocedurer og klagefrister
Regler omanvendelse af pc’er eller andre tilsvarende elektroniske hjælpemidler samt
skrivemaskiner ved eksamen
Eksaminander, eksaminator, tilstedeværende censorer og eventuelle tilsynsførende skal være
bekendt med eksamensreglementet.
Censors rolle under eksaminationen
Eksaminators og censors roller er klart beskrevet i bekendtgørelsen. Overordnet set handler det om
at gennemføre eksamen på en sådan måde, at man giver eleverne de bedste vilkår fora at yde en så
optimal præstation som muligt. Et nøgle heri er kommunikationen mellem eleven, eksaminator og
censor under selve prøveaflæggelsen.
Eksamensbekendtgørelsen (§32) fastlægger helt tydeligt, at det er eksaminator, som leder
eksaminationen, og at censor kan stille uddybende spørgsmål, men det skal ske med
eksaminators tilladelse. Denne rollefordeling skal sikre eleven med hensyn til at kunne
kommunikere på den måde, som det normalt forgår i undervisningen på. Derfor er det ikke
meningen, at censor skal eksaminere. Derimod er det censors rolle at påse, at det hele forløber i
overensstemmelse med de regler, der gælder for faget og den pågældende prøve. Desuden skal
censor gøre notater under eksaminationen. Notaterne skal kunne anvendes i forbindelse med
udarbejdelse af en udtalelse i en eventuel klagesag omkring en given karakter. Derfor skal censor
også opbevare notaterne indtil klagemulighederne er udtømte.
Side 108 af 155 108
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Individuelle prøver - gruppeprøver
Gennemførelsen af eksamen i naturfag sker oftest som individuelt tilrettelagte prøver, men
eksamensbekendtgørelsens §17 giver mulighed for at prøven kan tilrettelægges som en
gruppeprøve.
Gruppeprøver kan give mulighed for et længerevarende prøveforløb, hvor der lettere kan indgå
praktisk gennemførelse af eksperimenter, og derved udgøre et bedre bedømmelsesgrundlag i
forhold til faget mål omkring elevernes evne til at udføre forsøg samt korrekt anvendelse af
kemikalier og udstyr (Fagbilagets mål 3 og 5, F-niveau).
Karakterbekendtgørelsen
I karakterbekendtgørelsen angives bl.a. hvordan karaktergivningen skal foretages. Ved bedømmelse
af en elevs præstation til prøve skal censor først give sin bedømmelse. Det skal foregå indenfor de
karaktergrupper der er beskrevet i karakterbekendtgørelsens §3. Grupperne er:
Udmærket, Karaktererne 13, 11 og 10
Middel Karaktererne 9, 8 og 7
Det netop acceptable Karakteren 6
Usikker Karaktererne 5, 03 og 00
Efter placeringen afgøres det så, hvilken karakter præstationen skal vurderes til. En nærmere
præcisering af de enkelte karaktergruppe gives i bekendtgørelsens §4, 5 6 og 7.
I karakterbekendtgørelsen findes ligeledes bestemmelser, der træder i kraft ved uoverensstemmelser
mellem eksaminator og censor vedrørende karaktergivningen.
Grundfagsbekendtgørelsen.
Grundfagsbekendtgørelsen består af to dele:
En bekendtgørelsesdel som er fælles for alle fagene
Fagbilag for de enkelte fag og niveauer
I bekendtgørelsesdelen omtales væsentlige regler for fagene, eksempelvis omkring hjælpemidler til
eksamen, tidspunkt for offentliggørelse af udtrækning, fremsendelse af opgaver mv. til censor og
censors indsigelsesmuligheder.
Fremsendelse af materiale til censor i god tid før eksamen er et af de problemer der ofte opleves.
Skolerne skal i deres eksamensplan/reglement konkretisere bekendtgørelsens ordlyd, men ofte
opleves det, at materialet modtages af censor ganske kort før eksamensafholdelse.
Eksamensbekendtgørelsens §14 stk. 5. fastsætter at aktuelt materiale skal ”fremsendes til censor i
så god tid inden prøven, at disse kan drøftes med eksaminator”. Denne bestemmelse skal sikre, at
der mellem censor og eksaminator bliver god tid til at drøfte eksamensmaterialet, og dermed også
sikre eleven et så godt udgangspunkt som muligt for at gennemføre den aktuelle prøve.
Side 109 af 155 109
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Spørgerammer
I forbindelse med indførelse af særlig censur i 2002 indenfor grundfagene, dansk, engelsk,
matematik og naturfag, blev der af undervisningsministeriet i samarbejde med de beskikkede
censorer udarbejdet en spørgeramme vedrørende eksamensafholdelse for de enkelte fag.
Spørgerammen er en slags tjekliste, hvor man tjekker om skolen/læreren lever op til de gældende
regler vedrørende et eksamensforløb. Kan man svare ja til punkterne i spørgerammen lever man op
hertil. Spørgerammen kan anvendes af alle lærere og censorer som tjekliste.
Spørgerammerne indeholder tjekpunkter, der har deres begrundelse i de aktuelle bekendtgørelser.
Se de næste sider:
Side 110 af 155 110
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Spørgeramme for særlig censur i de tekniske erhvervsuddannelser
Naturfag.
Sendes til fagkonsulenten med kopi til den eksamensafholdende skole.
Eksamensafholdende skole
Adresse
Postnr. / by
Eksaminator
Censor
Klasse Niveau Uddannelse Dato
ja nej
Før eksamen
1 Blev skolens tidsfrist for fremsendelse, som den fremgår af eksamensreglementet, af materiale
overholdt ?
Var alt materiale vedlagt:
2 - Mundtlige eksamensspørgsmål?
3 - Elevfremstillet materiale, forsøgsbeskrivelser, emnerapporter eller projektrapporter?
4 - Oversigt over undervisningens indhold ?
5 Blev du gjort bekendt med eksamensplanen (ved fremsendelse, henvisning til websted etc.) ?
6 Blev du gjort bekendt med eksamensreglementet ? (fremsendelse, hjemmeside etc.)
7 Vurderede du, at det fremsendte materiale var fyldestgørende uden ændringer ?
Indhold
8 Er det opgivne indhold indenfor rammerne af grundfagsbekendtgørelsens fagbilag?
9 Afspejles der i indholdet en samfunds- og erhvervsmæssig dimension?
10 Er der blevet arbejdet eksperimentelt med fagets indhold?
11 Er fagets valgfrie forløb tydeligt? (for F-, E- og D-niveau)
12 Er fagets videreuddannelsesperspektiv tydeligt? (for D- og C-niveau)
Eksamensspørgsmål
13 Var eksamensmaterialet let læseligt og i god kopikvalitet ?
14 Afspejler eksamensspørgsmålene fagets indhold?
15 Omfatter eksamensspørgsmålene faget som helhed?
16 Er der tilknyttet underspørgsmål og/eller bilagsmateriale til eksamensspørgsmålene?
17 Giver eksamensspørgsmålene mulighed for at prøve eleverne bredt i fagets mål?
18 Er det en overordnet vurdering, at eksamensspørgsmålene har været udformet på en sådan måde,
at de har givet alle elever gode mulighed for at vise deres viden og indsigt i faget?
19 Var eksamensspørgsmålene formuleret i et let forståeligt sprog ?
Side 111 af 155 111
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Det skriftlige arbejde
20 Afspejles der i det skriftlige arbejde, at der har været arbejdet med naturvidenskabelige
arbejdsmetoder?
21 Vurderes det skriftlige arbejde som værende passende hvad angår omfang og niveau?
Under eksaminationen
22 Havde eksaminanderne hensigtsmæssige arbejdsforhold under forberedelse og eksamination ?
23 Vurderer du, at dialogen mellem elev og eksaminator forløb, så eleven fik mulighed for at vise,
hvad han / hun kunne ?
Blev reglerne om udtrækning af eksamensspørgsmål overholdt
24 - hvert spørgsmål må højst gå igen 3 gange samme dag og ikke dagen efter på samme hold ?
25 - hver elev skal have mindst 4 sedler at vælge imellem ?
26 - eksamensspørgsmål må ikke offentliggøres før eksamens afslutning ?
27 Sikrede eksaminator sig, at eleven havde forstået eksamensspørgsmålet ?
28 Var der enighed om din rolle som censor under eksaminationen ?
29 Var der generelt enighed mellem dig og eksaminator om karakterfastsættelsen ?
30 Fik eleverne en begrundelse for de givne karakterer ?
31 Blev eksaminationen gennemført, så det var muligt at vurdere elevens præstation i forhold til de
for faget og niveauet beskrevne mål?
32 Har eleven haft de hjælpemidler til rådighed, som skolens eksamensreglement fastsætter?
33 Blev karakteren fastsat på baggrund af en helhedsvurdering af det skriftlige arbejde og den
mundtlige præstation, dog med vægt på den mundtlige præstation?
Øvrige informationer om faget
34 Indgik der forsøg eller forsøgsopstillinger i eksaminationen?
35 Blev der gennemført gruppeeksamen? – hvis ja beskriv kort under bemærkninger.
Bemærkninger til spørgeramme - før eksamen
Bemærkninger til spørgeramme -under eksaminationen
Bemærkninger til spørgeramme – øvrige informationer om faget
Kopi af mundtlige eksamensspørgsmål, karakterliste samt oversigt over, hvad der er arbejdet med i
faget bedes vedlagt spørgerammen ved indsendelse til fagkonsulenten.
Dato: Censors underskrift:
Udgave 02 sept. 2003
Side 112 af 155 112
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmålene
Helt centralt i forbindelse med vurderingen af en elevs præstation til en prøve, er det grundlag, som
eleven har at arbejde ud fra. I naturfag indgår der til prøven dels elevarbejde og del et lodtrukket
spørgsmål. I forbindelse med eksamensspørgsmålene, skal eleverne prøves bredt i fagets mål. I
grundfagsbekendtgørelsen §12 fastlægges at ” Hver opgave skal omfatte væsentlige emner indenfor
faget”. Derfor må eksamensspørgsmålene også have en vis bredde.
I fagbilaget for naturfag fastlægges endvidere at eksamensspørgsmålene ” skal normalt være
forsynet med præciserende underspørgsmål og bilagsmateriale f.eks. tabeller, figurer eller
apparatur”. Underspørgsmålene og bilagsmateriale har til mål at hjælpe og vejlede eleven under
forberedelsen til den mundtlige fremlæggelse, og er derfor en vigtig del af et eksamensspørgsmål.
Her gives eksempler på eksamensspørgsmål som vi vurderer har en tilstrækkelig bredde til at give
eleven et godt udgangspunkt for sin præstation.
Oplæg til udarbejdelse af eksamensspørgsmål.
Ved udarbejdelsen af eksamensspørgsmål er det vigtigt, at spørgsmålene er brede og åbner
mulighed for at eksaminere og prøve eleven bredt. Endvidere skal eksamensspørgsmålene gerne
være formuleret så brede, at de giver mulighed for at eksaminere i fagets mål..
Derfor er det vigtigt at eleverne ved undervisningens begyndelse er orienteret om faget mål.
Ligeledes bør eksaminator, inden spørgsmålene formuleres atter skimme fagets bekendtgørelse
igennem for at sikre sig, at spørgsmålene er formuleret i overensstemmelse med bekendtgørelsen
for faget.
Side 113 af 155 113
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksempel på forslag til eksamensspørgsmål fremsendt til censor i naturfag september 2003.:
Spørgsmål 1.
2 emner, et af jern og et af aluminium opvarmes til 20 grader C. (Begge emner er 670 mm lange)
1. Beregn de 2 emners forlængelse. ( L)
2. Beregn de 2 emners længde
3. Har det betydning for brugen af de to emner til fremstilling af f. eks. skibe?
Spørgsmål 4.
Et emne af sølv, der har form som en cylinder har følgende mål:
Diameteren = 75 mm. Højden er 200 mm.
1. Beregn rumfanget
2. Beregn massen ( vægten ) i gram
En figur der ser ud, sok den er lavet af sølv.
3. Hvordan kan man finde ud af, om det er rigtigt?
Eksempler af denne karakter er ikke acceptable, og bør naturligvis afvises af censor som
mangelfulde.
Der bør ankes over følgende mangler :
Overskrift der leder ind til det emne, der skal eksamineres i
Et bredere indgangsspørgsmål til emnet, der skal eksaminers i
Et spørgsmål der går specifikt på emnet - : her massefylde
Et spørgsmål der åbner for bredden i spørgsmålet : at prøve i es. enheder, det periodiske
system, talbehandling, SI enheder
Et spørgsmål der har en samfundsfaglig / anvendelsesorienterende dimension.
For at give eleverne større overblik over stoffet kan det være en ide at udarbejde et sæt
repetitionsspørgsmål over de læste emner i faget, som eleverne kan arbejde med i grupper - og der
efterfølgende fremlægge på klassen.
På baggrund af disse repetitionsspørgsmål udarbejder eksaminator sine eksamensspørgsmål, som
eleverne ikke har kendskab til før eksamen.
Dog vil det være acceptabelt, at eksaminator viser eleverne, hvordan et typisk eksamensspørgsmål
er udformet.
Side 114 af 155 114
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Automekaniker 1
niveau F
(Uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Naturfagligt miljø i auto- og smedeuddannelserne”. Projektet er
tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag, naturfag)
Opgaveformulering:
Som mekaniker skal du udføre en reparation på en bils bremsesystem. Nogle bremserør skal
udskiftes, og du skal give kunden en naturfaglig forklaring om fordele og ulemper ved at
anvende henholdsvis kobberrør eller stålrør.
Du skal udvælge og gennemføre forsøg, som kan illustrere væsentlige forhold vedrørende
opgaven
Udvalgte forsøg:
Under arbejdet skal du kunne redegøre for nedenstående:
A. Korrosions- og antikorrosionsforhold herunder
Forklar om de nævnte grundstoffer er villige til at indgå ionforbindelser og i givet fald-
med hvilke andre grundstoffer
Opbygning af det periodiske system
B. Metallers egenskaber, herunder:
Omtal de nævnte grundstoffer og giv oplysninger, som du kan uddrage af det periodiske
system.
C. Dimensionering og monteringsforbehold, herunder
Praktiske forholdsregler vedrørende montering af kobberrør
Kobber og ståls forskellige fysiske egenskaber (hvordan er de arbejde med)
Godstykkelser
Noter til den mundtlige redegørelse kan anføres på vedlagte BILAG nr. 2
Side 115 af 155 115
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bilag til:
Eksamensopgave - NATURFAG - automekaniker - niveau F
(Uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Naturfagligt miljø i auto- og smedeuddannelserne”. Projektet er
tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag, naturfag)
Skema til notater:
Grundstoffets Atom- Symbol: Elektronstruktur: Hoved- Ionform:
navn: nummer: gruppe
Formel: Ion Navn:
Side 116 af 155 116
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Automekaniker 2
niveau F
(Uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Naturfagligt miljø i auto- og smedeuddannelserne”. Projektet er
tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag, naturfag)
Opgaveformulering.
En kunde ønsker foretaget en udskiftning af en el-bagrude i sin bil. Han ønsker også en
forklaring på hvordan opvarmningen virker, og hvor stor effekt ruden har. Endvidere
forventer han en forklaring på, hvorfor de pågældende materialer er anvendt.
1. Udvælg og udfør forsøg, som kan underbygge din forklaring til kunden vedrørende såvel
elektriske kredsløb som anvendte materialer.
Udvalgte forsøg:
2. Under arbejdet skal du kunne redegør for nedenstående:
A. Principperne i el-opvarmningen, herunder
Hvilken type elektrisk kredsløb der er tale om
Risiko for kortslutning
B. Energiforbruget, herunder
Sammenhængen mellem effekt og energi
Hvor stort energiforbruget er
C. Anvendte materialer, herunder:
Væsentlige egenskaber ved de anvendte ledningsmaterialer
Materialernes placering i det periodiske system
Side 117 af 155 117
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bilag til:
Eksamensopgave - NATURFAG - automekaniker - niveau F
(Uddrag af et tidligere gennemført FoU-projekt: ”Naturfagligt miljø i auto- og smedeuddannelserne”. Projektet er
tilgængeligt på www.emu.dk under erhvervsuddannelserne, grundfag, naturfag)
Skema til notater:
U: R I P t E
Side 118 af 155 118
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Stoffers tre faser.
D-niveau
Redegør for et stofs tre faser og for overgangene mellem faserne ved hjælp af kurven.
Regn evt. nedenstående opgaver.
Opgave.
En klump is (0C) skal tilføres 234kJ for at smelte. Hvad vejer klumpen?
Opgave.
Hvor meget energi skal der til for at fordampe den samme mængde vand.
temperatur
100C
0C
tid
Kurve over temperaturen i 100g vand der tilføres
varme med en konstant effekt.
Side 119 af 155 119
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Fødevarers energiindhold.
D-niveau
Beskriv de 3 næringsstoffer der spiller den største betydning i forbindelse med kroppens daglige
energiindtag. Redegør herunder for de forskellige næringsstoffers energiindhold.
Forklar ud fra nedenstående varedeklaration, hvordan energiindholdet og den procentvise
energifordeling mellem næringsstofferne i madvaren beregnes.
KIMs
FRANSKE
KARTOFLER
250g
INGREDIENSER:
Kartofler, vegetabilsk olie,
salt.
Saltindhold: Ca. 1,8g pr.
100g.
NÆRINGSINDHOLD
PR. 100 G:
Energi: 2350kJ (560 kcal)
Protein: 5g
Kulhydrat: 57 g
Fedt: 34 g
Nettovægt: 250g
Side 120 af 155 120
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
El-lære - kredsløb
F-niveau
Forklar hvad dit emne handler om.
Vis og forklar nogle eksempler på brugen af el-lære i dagligdagen, hjemme, i fritiden eller på et
evt. job
Løs eventuelt denne opgave:
a: En modstand på 10 tilsluttes 12 V.
Hvor stor en strøm gennemløber modstanden?
b: Forklar hvordan du vil måle strømstyrken og spændingsfaldet over modstanden.
c: Sæt endnu en modstand på 10 ind i kredsløbet, parallelt med den første
modstand. Forklar hvilke spændingsfald og strømstyrker du vil kunne måle.
Side 121 af 155 121
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kinetisk og potentiel energi
F-niveau
Forklar hvad dit emne handler om.
Vis og forklar nogle eksempler på kinetisk og potentiel energi i dagligdagen, hjemme, i fritiden
eller på et evt. job
Løs eventuelt denne opgave:
a: En bil, der vejer 1000kg, kører 100 km/h. Hvor stor er bilens kinetiske energi?
b: Hvor stor er den potentielle energi i en kasse på 20 kg der befinder sig 2m oppe?
c: Hvad er energibevarelse?
Side 122 af 155 122
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Kulbrinter
F-niveau
Forklar hvad dit emne handler om.
Vis og forklar nogle eksempler på kulbrinter i dagligdagen, hjemme, i fritiden eller på et evt. job
Løs eventuelt denne opgave:
a: Tegn med stregformel C8H18
b: C8H18 + O2 giver ved reaktion varme. Derudover udvikles nogle spildprodukter.
Hvilke? Gør reaktionsligningen færdig.
Side 123 af 155 123
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Luftarter - gasser - Oxygen
Repetitionsspørgsmål 1
1. Forklar hvad en luftart er og nævn mindst fem luftarter :
navne og kemiske symboler
atomnummer og atommasse
2. Vis luftarternes placering i det periodiske system
3. Beskriv hvilke partikler grundstofatomet Oxygen består af :
elektroner, protoner og neutroner
4. Forklar oxygens valens
5. Forklar hvordan kan oxygen danner grundstofmolekyle :
molekylets kemiske formel
6. Beskriv hvordan oxygen danner en kemisk forbindelse med hydrogen
molekylets kemiske formel
7. Beskriv andre kemiske stoffer hvor oxygen indgår
stoffernes kemiske formler og anvendelse
8. Forklar om oxygens kemiske og fysiske egenskaber
9. Forklar hvor oxygen dannes i naturen og stoffets betydning for livet på jorden
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Eksamensspørgsmål 1
1. Du skal fortælle om grundstoffet oxygen som atom og molekyle.
2. Vis og begrund oxygens placering i det periodiske system
3. Fortæl om oxygens kemiske og fysiske egenskaber.
4. Vælg nogle kemiske forbindelser - kemiske stoffer, hvor oxygen indgår og fortæl om disse
stoffer og molekylerne.
5. Fortæl om disse stoffers egenskaber og eventuel anvendelse.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
atomets partikler og deres elektriske ladning
atommasse, valens og oxygen som ion.
vand, atmosfærisk luft
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 124 af 155 124
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
luftarter - gasser - Hydrogen
Repetitionsspørgsmål 2
1. Forklar hvad en luftart er og nævn mindst fem luftarter :
navne og kemiske symboler
atomnummer og atommasse
2. Vis luftarternes placering i det periodiske system
3. Beskriv hvilke partikler grundstofatomet Hydrogen består af :
elektroner, protoner og neutroner
4. Forklar Hydrogens valens
5. Forklar hvordan hydrogen danner grundstofmolekyle :
molekylets kemiske formel
6. Beskriv hvordan hydrogen danner en kemisk forbindelse med oxygen
molekylets kemiske formel
7. Beskriv andre kemiske stoffer hvor hydrogen indgår eksempelvis carbon
stoffernes kemiske formler og anvendelse
8. Forklar om hydrogens kemiske og fysiske egenskaber og hydrogen som brændsel og fordelene
herved.
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Eksamensspørgsmål 2
1. Du skal fortælle om grundstoffet hydrogen som atom og molekyle.
2. Vis og begrund hydrogens placering i det periodiske system
3. Fortæl om hydrogens kemiske og fysiske egenskaber.
4. Vælg nogle kemiske forbindelser - kemiske stoffer, hvor hydrogen indgår og fortæl om disse
stoffer og molekylerne.
5. Fortæl om disse stoffers egenskaber og eventuel anvendelse
Du kan bruge nogle af disse stikord :
atomets partikler og deres elektriske ladning -atommasse, valens og oxygen som ion.
vand, atmosfærisk luft , kulbrinter, syrer
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 125 af 155 125
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
faste stoffer - Carbon - kulstof
Repetitionsspørgsmål 3
1. Forklar hvad du forstår ved et fast stof i forhold til væsker og gasser
nævn mindst fem faste grundstoffer og deres kemiske symboler
atomnummer og atommasse
2. Vis stoffernes placering i det periodiske system
fortæl om systemets inddelinger :hovedgrupper og perioder
3. Beskriv hvilke partikler grundstofatomet Carbon består af :
atomnummer, atommasse
elektroner, protoner og neutroner
valens
4. Forklar om carbons kemiske og fysiske egenskaber
5. Forklar hvordan carbon danner forbindelse med :
oxygen, den kemiske formel og stoffets egenskab
hydrogen, de kemiske formler og stoffernes egenskaber
6. Beskriv andre kemiske stoffer hvor carbon indgår
stoffernes kemiske formler og anvendelse
7. Forklar hvor carbon findes og er dannet i naturen og stoffets betydning for livet på jorden
8. Hvordan indgår carbon i det vi spiser og drikker
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Eksamensspørgsmål 3
1. Forklar om carbon atomet, dets bygning og hvor carbon er placeret i det periodiske system -
.
2. Fortæl hvad du ved om grundstoffet : carbon
3. Vælg nogle kemiske forbindelser, hvor carbon indgår og fortæl om disse stoffer og
molekylerne
4. Fortæl om nogle organiske forbindelser og stoffernes egenskaber og eventuel anvendelse.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
atomets partikler og deres elektriske ladning, atommasse, valens og egenskaber
kulbrinter, kuldioxid, alkohol, kulhydrater
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 126 af 155 126
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Væsker - vand
Repetitionsspørgsmål 4
1. Forklar hvad du forstår ved en væske eller et flydende stof
nævn mindst fem væsker og deres kemiske formler
nævn nogle egenskaber ved de fem stoffer
udregn nogle af stoffernes molekylmasser
2. Giv en grundig beskrivelse af den kemiske forbindelse vand
hvordan vand er dannet
fortæl om de grundstoffer vand er opbygget af
vis grundstoffernes placering i det periodiske system
forklar grundstoffernes opbygning , atomnummer og atommasse
3. Forklar om
bindingerne i vandmolekylet
vand som ionforbindelse
skriv vands almindelige formel og dens ionformel
4. Fortæl om vands fysiske egenskaber
smeltepunkt
kogepunkt
evne til at lede den elektriske strøm
pH værdi
5. Fortæl om vands opvarmning og hvor meget energi der bruges
6. Beskriv nogle enheder der anvendes ved afmåling af væsker
liter, deciliter, centiliter, milliliter
7. Fortæl om en kemisk proces, hvor der bruges eller dannes vand.
fotosyntesen eller neutralisering
Skriv den kemiske proces.
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med måleglas, decilitermål og litermål, pipetteflaske med vand , pH sticks
Side 127 af 155 127
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 4
Forklar hvilke grundstoffer vand er opbygget af.
Fortæl om vandmolekylets opbygning - bindinger, valens og molmasse .
1. Opskriv vand på ionformel?
2. Fortæl om vands fysiske egenskaber
3. Fortæl om en kemisk proces, hvor der bruges eller dannes vand og skriv processen
Du må Du kan bruge nogle af disse stikord :
vands kogepunkt og frysepunkt
vands energiindhold ved opvarmning
densitet eller massefylde
vands varmefylde
vands pH værdi
fotosyntesen
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 128 af 155 128
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Syrer og sure stoffer - saltsyre.
Repetitionsspørgsmål 5
1. Forklar hvad du forstår ved et surt stof eller en syre
2. nævn mindst fem sure væsker
skriv navne og kemiske formler
beregn deres molekylmasser
3. Nævn nogle egenskaber som de sure stoffer har
hvordan kan man afsløre et surt stof
beskriv målemetoderne
forklar hvordan man anvender pH meter eller strips
hvilken pH værdi har de sure stoffer
4. Tegn og forklar pH skalaens tre områder fra 0-14
5. Skriv den kemiske formel op på saltsyre og skriv syrens ion formel
hvilke grundstoffer er saltsyren opbygget af
forklar hvilke to grundelementer en syre består af
vis grundstofferne på det periodiske system
fortæl om sikkerhedsbestemmelserne ved stærke syrer
beskriv syrens faresymbol
6. Forklar hvordan du kan ændre pH værdien hos en syre
fortynding
neutralisering / titrering
7. Vælg en base og skriv en reaktion op mellem basen og syren
forklar den kemiske reaktionsligning
undersøg om molekylemassen på venstre side er den samme som på højre side af
reaktionspilen.
8. Forklar om syrers anvendelse og betydning
levnedsmiddel
industri og håndværk
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : pH-meter, indikatorpapir, pH sticks, pipetteflaske med saltsyre og base
Side 129 af 155 129
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 5
1. Giv nogle eksempler på nogle sure stoffer fra dit fagområde
2. Hvilken enhed måler man surhed i. og fortæl hvordan man måler surhed
3. Forklar pH skalaen og dens tre områder - og skriv saltsyrens kemiske formel op
4. Forklar om saltsyrens egenskaber - hvordan du kan ændre pH værdien hos en syre
5. Vælg en base og skriv en reaktion mellem en syre og en base.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
sure levnedsmidler og pH, sticks og indikatorer
syrebrint og syrerest
neutralisering, titrering, fortynding
faresymboler, advarsel og sikkerhed
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 130 af 155 130
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Syrer og sure stoffer - svovlsyre.
Repetitionsspørgsmål 6
1. FORKLAR HVAD DU FORSTÅR VED ET SURT STOF ELLER EN SYRE
nævn mindst fem sure væsker
skriv navne og kemiske formler
beregn deres molekylmasser
2. HVORDAN KAN MAN AFSLØRE ET SURT STOF
beskriv målemetoderne
forklar hvordan man anvender pH meter eller strips
hvilken pH værdi har de sure stoffer
3. TEGN OG FORKLAR PH SKALAENS TRE OMRÅDER FRA 0-14
4. SKRIV DEN KEMISKE FORMEL OP PÅ SVOVLSYRE OG SKRIV SYRENS ION
FORMEL
hvilke grundstoffer er svovlsyren er opbygget af
forklar hvilke to grundelementer en syre består af
vis grundstofferne på det periodiske system
fortæl om sikkerhedsbestemmelserne ved stærke syrer
beskriv syrens faresymbol
5. FORKLAR HVORDAN DU KAN ÆNDRE PH VÆRDIEN HOS EN SYRE
fortynding
neutralisering / titrering
6. VÆLG EN BASE OG SKRIV EN REAKTION OP MELLEM BASEN OG SYREN
forklar den kemiske reaktionsligning
undersøg om molekylmassen på venstre side er den samme som på højre side af reaktionspilen.
7. FORKLAR OM FORSKELLIGE SYRERS ANVENDELSE OG BETYDNING
levnedsmiddel
industri og håndværk
Side 131 af 155 131
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : pH-meter, indikatorpapir, pH sticks, pipetteflaske med svovlsyre og base
Eksamensspørgsmål 6
1. Giv nogle eksempler på nogle sure stoffer fra dit fagområde
2. Hvilken enhed måler man surhed i. og fortæl hvordan man måler surhed
3. Forklar pH skalaen og dens tre områder - og skriv svovlsyrens kemiske formel op
4. Forklar om svovlsyrens egenskaber - anvendelse, og hvordan du kan ændre pH værdien hos en
syre
5. Vælg en base og skriv en reaktion mellem en syre og en base.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
sure levnedsmidler og pH, sticks og indikatorer
syrebrint og syrerest
neutralisering, titrering, fortynding
faresymboler, advarsel og sikkerhed
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 132 af 155 132
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Syrer og sure stoffer - eddike syre
Repetitionsspørgsmål 7
1. Forklar hvad du forstår ved et surt stof eller en syre
nævn mindst fem sure væsker
skriv navne og kemiske formler
beregn deres molekylmasser
2. Hvordan kan man afsløre et surt stof
beskriv målemetoderne
forklar hvordan man anvender pH meter eller strips
hvilken pH værdi har de sure stoffer
3. Tegn og forklar pH skalaens tre områder fra 0-14
4. Skriv den kemiske formel op på eddikesyre og skriv syrens ion formel
hvilke grundstoffer indgår i eddikesyrens molekyle
forklar hvilke to grundelementer en syre består af
forklar forskellen på en organisk- og en uorganisk syre
vis grundstofferne på det periodiske system
fortæl om sikkerhedsbestemmelserne ved stærke syrer
beskriv syrens faresymbol
5. Forklar hvordan du kan ændre pH værdien hos en syre
fortynding
neutralisering / titrering
6. Vælg en base og skriv en reaktion op mellem syren og basen
forklar den kemiske reaktionsligning
undersøg om molekylmassen på venstre side er den samme som på højre side af reaktionspilen.
7. Forklar syrens anvendelse og betydning
levnedsmiddel
rengøring
afkalkning
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : pH-meter, indikatorpapir, pH sticks, pipetteflaske med eddike og base
Side 133 af 155 133
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 7
1. Giv nogle eksempler på nogle sure stoffer fra dit fagområde
2. Hvilken enhed måler man surhed i. og fortæl hvordan man måler surhed
3. Forklar pH skalaen og dens tre områder - og skriv eddikesyrens kemiske formel op
4. Forklar om eddikesyrens egenskaber - anvendelse, og hvordan du kan ændre pH værdien hos en
syre
5. Vælg en base og skriv en reaktion mellem en syre og en base.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
sure levnedsmidler og pH, sticks og indikatorer
syrebrint og syrerest
neutralisering, titrering, fortynding
faresymboler, advarsel og sikkerhed
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 134 af 155 134
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Basiske stoffer - natriumhydroxid .
Repetitionsspørgsmål 8
1. Forklar hvad du forstår ved et basisk stof
nævn mindst fem basiske stoffer
skriv navne og kemiske formler
beregn deres molekylmasser
2. Hvordan kan man afsløre et basisk stof
beskriv målemetoderne
forklar hvordan man anvender pH meter eller strips
hvilken pH værdi har de sure stoffer
3. Tegn og forklar pH skalaens tre områder fra 0-14
Skriv den kemiske formel på natriumhydroxid og skriv basens ion formel
hvilke grundstoffer er natriumhydroxid opbygget af
forklar hvilke to grundelementer en base består af
vis grundstofferne på det periodiske system
fortæl om sikkerhedsbestemmelserne ved stærke syrer
beskriv basens faresymbol
4. Forklar hvordan du kan ændre pH værdien hos en base
fortynding
neutralisering / titrering
5. Vælg en syre og skriv en reaktion op mellem natriumhydroxid og syren
forklar den kemiske reaktionsligning
undersøg om molekylmassen på venstre side er den samme som på højre side af reaktionspilen.
6. Forklar basens anvendelse og betydning
rengøring
afkalkning
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : pH-meter, indikatorpapir, pH sticks, pipetteflaske med syrer og base
Side 135 af 155 135
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 8
1. Giv nogle eksempler på nogle basiske stoffer og hvordan de kan dannes
2. Hvor ligger basers pH værdi og forklar pH skalaen og vis dens tre områder
3. Fortæl hvordan man kan måle en bases pH værdi - og skriv den kemiske formel op på
natriumhydroxid
4. Forklar noget om basernes egenskaber og forklar hvordan du kan ændre pH værdien hos en base
5. Vælg en syre og skriv en reaktion mellem basen og syren og afstem ligningen
Du kan bruge nogle af disse stikord :
pH
sticks og indikatorer
syrebrint og syrerest / metaller og hydroxider
neutralisering, titrering, fortynding
faresymboler, advarsel og sikkerhed
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 136 af 155 136
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Salte - natriumklorid
Repetitionsspørgsmål 9
1. Forklar hvad du forstår ved et salt
nævn mindst fem forskellige salte
skriv saltenes navne og kemiske formler
beregn deres molekylmasser
beskriv saltenes grundstofatomer på det periodiske system
2. Forklar den kemiske reaktion mellem natriumhydroxíd og saltsyre
skriv reaktionsligningen op
afstem ligningen
forklar hvad et salt består af
forklar saltets ionforbindelse
forklar hvordan salt kan lede den elektriske strøm
3. Forklar noget om saltenes egenskaber og anvendelse - hvorfor bruger vi salte?
slagterier og pølsemageri : fosfatsalte - nitratsalte og nitritsalte
husholdningen : køkkensalt
bagerier / kemiske hævemidler : bagepulver, natron og potaske
4. Forklar noget om saltenes egenskaber og anvendelse
anvendelse af salt i glatførebekæmpelse på landevejene og fortove
5. Forklar om de forskellige typer salt du kender
Læsøsalt
middelhavssalt
dansk salt
køkkensalt
salmiaksalt / ammoniumklorid
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : indikatorpapir, pH sticks, pipetteflaske med syrer og base og et lille udvalg af
forskellige salte
Side 137 af 155 137
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 9.
1. Giv nogle eksempler på nogle salte, som du kender
2. Skriv en reaktion op mellem en base og en syre og afstem ligninger
3. Forklar hvordan du vil lave denne reaktion i praksis
4. Forklar noget om saltenes egenskaber og opbygning
5. Giv nogle eksempler på nogle salte du kender, og hvad de kan bruges til
6. Hvilken virkning har køkkensalt, fosfatsalte og bagepulver?
Du kan bruge nogle af disse stikord :
pH
stiks og indikatorer
syrebrint og syrerest
neutralisering, titrering, fortynding
nitrit, nitrat, fosfat, carbonater
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel: molekylbyggesættet og det periodiske system samt dine bøger og notater.
Side 138 af 155 138
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Fotosyntesen
Repetitionsspørgsmål 10
1. Forklar hvad fotosyntesen er, og hvor den forgår
2. Forklar hvorfor lys og varme er en forudsætning for fotosyntesen
3. Forklar hvilke stoffer er nødvendige for at processen kan forløbe
vand
kuldioxid
4. Skriv den kemiske reaktion for fotosyntesen
beregn ligningens molekylemasser
hvad vejer 1 mol druesukker
5. Beskriv de stoffer der dannes under fotosyntesen
druesukker
oxygen
6. Forklar om de monosakkarider, som du kender, og hvor de findes
7. Forklar hvad et di-sakkarid er
hvor stort er energiindholdet i et gram sukker
8. Forklar hvad et polysakkarid er og hvor de findes
9. Forklar om sukkerstoffernes betydning som næringsstoffer
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Molekylebyggesæt
Bakke med : udvalg af mono- og disakkarider, pose kartoffelmel, pose med stødt melis, et
stykke franskbrød, pipetteflaske med jodkaliumopløsning
Side 139 af 155 139
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 10
1. Forklar hvor fotosyntesen foregår og hvilke stoffer der dannes ved processen
2. Opskriv den kemiske proces og forklar reaktionen trin for trin og afstem ligningen
3. Forklar om andre monosakkarider, som du kender, og hvor de findes
4. Fortæl om sakkaridernes energi og betydning for vores ernæring
Du kan bruge nogle af disse stikord :
vand, kuldioxid, energi
kulhydrater
kJ og kalorier
næringsstoffer
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : det periodiske system, molekylebyggesæt, dine bøger og notater.
Side 140 af 155 140
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Elektrisk energi
Repetitionsspørgsmål 11
1. Forklar hvordan forskellige elektriske apparater påvirker din strømregning.
2. Forklar hvilke enheder der bruges ved energiberegninger
strøm
spænding
effekt
tid
3. Forklar hvor meget energi en 60 watt pære bruger i 1 time
4. Forklar ligningen, og fortæl hvordan man kan beregne elektriske apparaters energiforbrug i 1
time
indsæt tallene fra din kogekedel - ca. 1800 watt
5. Forklar hvordan man kan beregne energiforbruget ved at opvarme 1 liter vand der opvarmes fra
25 0 C til 100 0 C
Hvor mange sekunder skal en kogekedel på 2000 Watt bruge for at opvarme vandet.
6. Forklar formlerne : Eel = P t og Qvarme = m * c * T
7. Forklar hvordan du kan spare på dit energiforbrug
lamper
fryser
køleskabe
kogeredskaber
TV og PC
boligopvarmning og bad
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Bakke med : Alm. 60 watt glødelampe, 9 watt sparepære, kogekedel, effektmåler, termometer.
Side 141 af 155 141
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 11
1. Forklar hvordan en kogekedel og andre forskellige elektriske apparater virker
2. Forklar hvordan man beregne effekt
3. Forklar ligningen Eel = P t, og fortæl hvordan man kan beregne elektriske apparaters
energiforbrug
4. Forklar hvor elektricitet "fremstilles"!
5. Forklar hvordan du kan spare på den elektriske energi i dit strømforbrug, og hvorfor man bør
spare på elektricitet.
Du kan bruge nogle af disse stikord :
kogekedel, kogeplade, komfur, dyppekoger, gaskomfur, elektriske sparepærer
watt, effekt, elektrisk energi, joule og kalorier
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : dine bøger og notater.
Side 142 af 155 142
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Varmeenergi i vand
Repetitionsspørgsmål 12
1. Forklar om nogle forskellige metoder du kan varme vand på.
kogekedel
kasserolle
gasblus
dyppekoger
2. Fortæl om hvordan man måler vandtemperaturer
forskellige typer termometer.
celsius
3. Ved hvilke temperaturer findes vand som :
is -fast form -
væske - flydende form -
vanddampe - dampform
4. En dyppekoger på 750 watt bruger 12,4 minut på at opvarme 1 kg vand fra 20 0 C til 100 0
C
Beregn vandets energistigning energi ved opvarmningen Qvarme = m c T
Beregn dyppekogerens energiforbrug / tilførte energi : Qel = P * t
Nyttiggjort energi
Hvor stor er nyttevirkningen : Nyttevirkning = -------------------------
Tilført energi
5. Forklar måle-enhederne og de anvendte formler for energi
varmeenergi
elektrisk energi
6. Forklar fordele og ulemper ved energibesparelse -
fordele
ulemper
Materialer til forberedelse :
Egne notater og lærebøger
Bakke med : kogekedel, effektmåler, termometer.
Side 143 af 155 143
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Eksamensspørgsmål 12
1. Forklar om nogle forskellige metoder du kan varme vand på -
2. Fortæl om hvordan man måler vandtemperaturer, og ved hvilke temperaturer er vand på fast
form, flydende form og dampform?
3. Forklar energiforbruget ved opvarmningsligningen Qvarme = m c T
4. Hvor meget energi er der tilført 3 liter vand der opvarmes fra 25 0 C til 100 0 C
5. Hvad er nyttevirkning?
Du kan bruge nogle af disse stikord :
kogekedel, bunsenbrænder, kogeplade, komfur, dyppekoger, gaskomfur
termometer, Celsius, Fahrenheit
effekt, joule og kalorier
elektrisk energi
Du må selv bestemme, hvor du vil begynde, og du behøver heller ikke at besvare alle spørgsmål.
Hjælpemiddel : dine bøger og notater.
Side 144 af 155 144
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Elektrisk Energi
F-niveau
a) En computer har en effekt på 800 Watt. Computeren bruges gennemsnitlig 5 timer
om dagen. Beregn energiforbruget i en måned (30 dage).
b) Hvad koster det, når 1 kWh koster 1,52 kr.
c) Fortæl hvordan vi får den elektriske energi og hvilke miljømæssige
konsekvenser der kan være ved at producere energi.
d) Giv eksempler fra dagligdagen på hvordan man kan spare på energien.
Side 145 af 155 145
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Gasarten Oxygen
F-niveau
a) Hvilke partikler er atomer opbygget af.
b) Hvordan er oxygen opbygget.
c) Giv eksempler på molekyler hvor oxygen indgår.
Brug gerne eksempler fra din hverdag og
uddannelse.
d) Tegn et af molekylerne fra opgave c) eller byg med molekylebyggesæt.
e) Forklar hvordan det periodiske system er opbygget.
f) Hvad er molekylemassen for vand.
Side 146 af 155 146
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Grundstoffet Aluminium
F-niveau
a) Forklar hvad et grundstof er.
b) Udregn vægten af en aluminiumsplade der er 1 x 2 meter og 3 mm. tyk. Når
aluminium har massefylden 2,7
c) Fortæl hvilke andre metaller der findes, samt hvilke egenskaber metaller har.
c) Fortæl om aluminium.
Du kan eventuelt komme ind på: atomnummer
atommasse
atommodel
anvendelse af aluminium
Side 147 af 155 147
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
El-pærer
E-niveau
a) En almindelig 60 W pære kan skiftes med en 12 W sparepære. Det påstås i pjecen
fra Harald Nyborg ( se bilag) at det er en besparelse på 80% - er det sandt.
b) Hvor mange penge kan man spare om året hvis man skifter en 40 Watt pære med
en 7 Watt lavenergi, når pæren er tændt 5 timer om dagen og en kWh koster 1,50
kr.
I besparelsen i opgave b var kun medtaget energi besparelsen.
En sparepære koster ca. 50 kr. mens en almindelig el pære koster ca. 7 kr.
En sparepære holder ca. 8 gange så lang tid som en almindelig pære.
c) Hvis prisen på pærer skulle medregnes, hvad bliver så besparelsen på at skifte fra
40W til 7 W. ( sæt forbruget til 8000 timer)
d) Prøv at skitsere forholdet mellem antal timer og forbruget i kroner i et
koordinatsystem.
e) Hvorfor opfordres vi til at bruge sparepærer.
Side 148 af 155 148
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Zink
E-niveau
a) Fortæl om grundstoffet zink ud fra et periodiske system.
b) Zink har massefylden 7,14 – Hvad betyder det.
c) Lav en udregning hvor massefylden indgår.
d) Forklar hvor zink er placeret i spændingsrækken.
e) Afstem reaktionsligningen og fortæl hvad der sker ved denne reaktion
HCl + Zn H2 + ZnCl2
f) Hvad bruger man zink til
Side 149 af 155 149
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Litteraturliste
Side 150 af 155 150
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Bøger
Titel Forlag Bogtype
_____________________________________________________________
Eksperimentelle øvelser EFS Forlag Øvelsesvejledning
Ib Randrup
Kemi - en studiebog EFS Forlag Grundbog
Ib Randrup
ISBN 87-16-11353-5
Fysik - en studiebog EFS Forlag Grundbog
Hans Ottosen
ISBN 87-7510-057-6
Kemien vi spiser Malling & Beck Forlag Grundbog
S. Wøjdemann
ISBN 87-7417-267-0
Naturfag EFS Forlag Grundbog med
Grundfag nr. 5 Gylling & Jørgensen øvelsesvejledning
Køkken Hotel Restaurant ISBN 87-7881-106-6
Naturfag EFS Forlag Grundbog
Grundbog for bagerfaget Jørgensen & Bjørnsdal med øvelser
ISBN 87-7510-675-2
Fysikkens Verden 1-2 Gjellerup & Gad Forlag Grundbog (C)
Ulvekjær og Nielsen
Kemi 1 Haase Forlag Grundbog (C)
Helge Mygind + Øvelser
ISBN 87-559-0804--7
Håndbog i fysik og kemi Gyldendal Forlag Fys.-kemiske tabeller
ISBN : 87-0005303-1
Fra vind til nyttig energi S. Frederiksen Ølgod Grundbog
( vindmøller i skolen)
+ Lærervejl. til vindtema
O.A. Oksbjerg.
ISBN 87-00-43254-7
Side 151 af 155 151
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Spørg naturen 1-8 Gyldendal - Nordisk Forlag Tekst + øvelser
Jensen, Hanghøj, Larsen, Thomsen
Praktisk ellære
Stof og stofopbygning
Hverdagslivets kemi
Elektricitet og magnetisme
Stoffer i hverdagen
Atom- og kernefysik 1
Atom- og kernefysik 2
Svingninger og bølger
Ny fysik for 9. klasse
Emnehæfter fra Spørg naturen:
Salt – et dansk råstof Lars Engels:
Gyldendal ISBN 87-00-54722-0
Alkohol – også et kemikalie Gunner Cederberg
Gyldendal ISBN 87-00-32748-4
Olie – et dansk råstof Gunner Cederberg
Gyldendal ISBN 87-00-72134-4
Vand – et livsvigtigt kemikalie Gunner Cederberg
Gyldendal ISBN 87-00-12887-2
Ny fysik/kemi Gyldendal 9 emnebøger med tilhørende
elevhæfter med forsøg
Vi og vores omverden
El i hverdagen
Luft og vand
Kemien omkring os
Magnetisme og menneskelig snilde
Boligens opvarmning
Kemisk produktion og forurening
Samfundets el-forsyning
Atomer og stråling
Kemi i hverdagen 1-2-3 Danmarks Radio - 1977 Øvelsesvejledning
Engels og Norrild
ISBN 87-554-0361-1 m.fl.
Forsøg m. galvaniske celler Gyldendal Forlag Øvelsesvejledning
Peter Norrild
ISBN 87-00-73102-1
Kemi O Fag Forlag Grundbog (C) + Øvelser
Hansen & Jensen & Kjeldgaard
ISBN 87-87843-33-1
Side 152 af 155 152
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Temakuffert Shell Danmark Bøger - temahæfter
Video
Amtscentralerne Temakasser - naturfag
Ring og bed dem sætte en kasse sammen
Rundt om Plast Gyldendal Studie og Øvelser
Norrild - for Plastindustrien i Danmark
ISBN 87-00-21502-3
Krop og bevægelse Gyldendal Studie, opg., eksperiment
Krop og Energi Gyldendal Naturfag Temabog
Lenskjær & Nielsen
ISBN 87-00-43254-7
Prisma 7 – 10 Malling Beck Grundbog (der er tilhørende
kopimapper med øvelser)
Emnehæfter fra Malling Beck
Du og energien
Luften omkring os
Sol, måne og stjerner
Vor elektroniske verden
Kemien vi spiser
Kemisk produktion – og din hverdag.
Bogen om grundstofferne Henning Henriksen Grundbog
Gyldendal
ISBN 87-00-22384-0
Grundstofferne Preben H Petersen
Akademisk forlag
ISBN 87-500-3483-9
Atomer, stoffer og energi Kirsten Brink Lund
Munksgård
ISBN 87-16-11353-5
Databog Fysik – kemi Erik Strandgaard Andersen
F&K forlaget
ISBN 87-87229-58-7
Autostartbogen Erik Quist og Raoil Rey
Erhvervsskolernes Forlag, 1999
ISBN 87-7881-110-4
Side 153 af 155 153
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Autobogen Erik Quist og Raoil Rey
Erhvervsskolernes Forlag, 1997
ISBN 87-7881-055-8
Mød metallerne Henning Henriksen
Gyldendal
ISBN 87-00-49594-8
Kemi otte Arne Slagor
Degne-distrib
ISBN 87-87802-01-5
Kemi ni Arne Slagor
Degne-distrib
ISBN 87-87802-09-0
FoU-publikation nr. 26-1996 projektnr. 3071.
ISBN 87-603-0856-7
Mad er også kemi Carl-Erik Berg
Grafisk
ISBN 87-11-08066-3
Plast – kemisk set Lisa Rasmussen
Gyldendal
ISBN 87-00-73160-9
Smedebogen Poul Arne Callesen
Erhvervsskolernes forlag
ISBN 87-7510-417-2
Side 154 af 155 154
FoU-projekt
Idébog for naturfagsundervisere
Gode hjemmesider
www.uvm.dk
http://www.retsinfo.dk/_GETDOCM_/ACCN/B19960057305-REGL (Eksamensbekendtgørelsen)
http://www.retsinfo.dk/_GETDOCM_/ACCN/B19950051305-REGL (Karakterbekendtgørelsen)
http://www.retsinfo.dk/_GETDOCI_/ACCN/B20010065505-REGL (Grundfagsbekendtgørelsen)
www.google.dk
www.rundetaarn.dk
www.energistyrelsen.dk
www.na.gymfag.dk
www.windpower.org/da/kids/index.htm
www.gyldendal.dk
www.forlagmallingbeck.dk
www.shell.dk
www.dr.dk/videnom/97metal/metal3.htm
www.plastindustrien.dk/t2w_159.asp
www.plastindustrien.dk
www.krak.dk
www.ibar.dk (industriens branchearbejdsmiljøråd)
www.at.dk (arbejdstilsynet)
www.BST.dk (bedrift sundhedstjenesten)
www.ami.dk (arbejdsmiljøinstituttet)
www.lab-link.dk (her kan eleverne også stille spørgsmål)
www.esab.dk
www.natlex.dk
www.sflab.dk
www.energien.dk
www.elfor.dk
http://www.elraadet.dk
http://www.fysik-kemi.ffw.dk/
http://www.gsk-fag.dk/fysik-kemi/lok-sik.htm
http://infoguide.emu.dk/CategoryProcessor.pub?catid=59
Side 155 af 155 155