Holdet 2024 ke/f - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Nørresundby Gymnasium og HF
Fag og niveau Kemi C
Lærer(e) Morten Rasmussen
Hold 2024 ke/f (1f ke)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 nv-CSI (Kun kemi-delen)
Titel 2 1g-1-Atmosfærens atomer og molekyler
Titel 3 1g-2-Olie og carbonhydrider
Titel 4 1g-3-Kemisk mængdeberegning og redox-teori
Titel 5 1g-4-Krudt og sprængstoffer
Titel 6 1g-5-Ioner og ionforbindelser

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 nv-CSI (Kun kemi-delen)

I dette forløb arbejdes der med at løse en mordgåde ved hjælp af fagene fysik, kemi og biologi.


Kemifagligt indhold der er relevant for det fortsatte kemiforløb på enten kemiC eller kemiB:
- Rene stoffer og blandinger
- Atomets opbygning og sammensætning af elementarpartikler.
- Grundstofnavn, atomsymbol og atomnummer
- Metaller eller ikke-metaller
- Kemiske forbindelser og læsning af kemiske formler
- Afstemning af reaktionsskemaer
- Kendskab til stoffers tilstandsformer (gasform, fast form, flydende form og opløst form)

Følgende kemiske eksperimenter blev udført for i samarbejde med fysik og biologi at fastslå omstændighederne omkring det fiktive mordmysterium:
1. (SPOR 1): Analyse for krudtslam
2. (SPOR 2): Analyse af hvidt salt under neglene (Det er ikke alle elever som har set dette eksperiment.)
3. (SPOR 3): Titrering af lungevand fra offeret

Kemidelen af nv-kemi har strukket sig over 6 lektioner.

Materialet til kurset er samlet i en pdf-fil ved navn "CSI nv-kemi 2018.pdf"
Indhold
Omfang Estimeret: 6,00 moduler
Dækker over: 0 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 1g-1-Atmosfærens atomer og molekyler

Der startes med udgangspunkt i det fælles CSI-forløb

Herfra arbejdes der med Isis C som grundbog.

Der arbejdes med fagets identitet

Introduktion til reaktionsskemaet, atomets opbygning, elektronernes placering og betydning for de kemiske reaktioner.
- Parrede og uparrede elektroner (antal bindinger til atomet i et molekyle)
- Definition af molekyler (ladningsneutrale forbindelser af ikke-metaller)
- Elektronparbindingen i molekyler og polariteten af disse bindinger
- Metaller og ikke-metaller - (Genkendelse og klassificering af grundstoffer)
- Forbrændingsreaktioner - fuldstændige og ufuldstændige (Arbejde specifikt med forbrændingsreaktioner som reaktionstype)
- Atmosfærens sammensætning (Små upolære molekyler)
- Forbrændingsreaktioner og hvordan man påviser iltforbrug og CO2-dannelse.
- Polaritet af bindinger og molekyler
- elektronegativitet og polaritet af kemiske elektronparbindinger
- Intermolekylære bindinger (Kort introduktion til at polære molekyler vil tiltrække andre polære molekyler så længe de er i kontakt med hinanden).
- Opløselighed og blandbarhed (forklaring ud fra polaritet, fra genkendelse af polære grupper samt forklaring af hvilke grupper der er polære ud fra atomernes elektronegativitet)
- opfattelse af varmebegrebet som partikelbevægelse
- tilstandsformer - generel forståelse af partiklernes tilstand (partikelbevægelse samt kontakt mellem partikler ved de forskellige tilstandsformer)
- angivelse af tilstandsformer: (g) gas, (l) flydende, (s) fast og (aq) hvis opløsningsmidlet er vand .
- ændring af tilstandsformerne (fordampning, fortætning, smeltning, krystallisering)
- Molekylernes størrelse og polaritet set i forhold til deres kogepunkt og tilstedeværelse i atmosfæren

OBS: Vi har i hele dette forløb beskæftiget os med molekyler.

REAKTIONSTYPER:
- Forbrændingsreaktioner (Fuldstændige og ufuldstændige)
- Generel ændring i tilstandsformer styret af varmeforhold: (Fordampning, fortætning, smeltning, krystallisering.)

Eksperimentelt arbejde i denne periode:
1. Opløselighed og blandbarhed
2. Påvisning af forbrændingsreaktioner i kroppen


Links der er relevante som supplement til læsningen:
https://www.gymnasiekemi.com/c2.html
https://www.gymnasiekemi.com/c4.html
https://www.gymnasiekemi.com/3d-struktur.html
https://www.gymnasiekemi.com/c9.html
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 1g-2-Olie og carbonhydrider

I forløbet fokuserer vi på råolie. Vi ser på oliens sammensætning, (primært med fokus på de simple alkaner med dog med lille kendskab til strukturen af alkener og alkyner), navngivningen af udvalgte af råoliens indholdsstoffer (simple alkaner med op til 3 forgreninger), udvalgte reaktionstyper (substitutionreaktioner og forbrændingsreaktioner (fuldstændige og ufuldstændinge).  

Begreber og teoriområder vi har arbejdet med:
- Molekylformler
- Stregformler
- Zig-zag-formler
- Systematisk navngivning af simple alkaner
- Observationer i forbindelse med eksperimenter og forklaring af disse

Vi har set på raffineringen af råolie (destillation af råolien, cracking og reforming). Geografiske forskelle på råoliens sammensætning.


REAKTIONSTYPER:
- Substitutionsreaktion
- Forbrændingsreaktioner (fuldstændige)
- Forbrændingsreaktioner (ufuldstændige)


Eksperimenter:
3. Substitution i alkan
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 14,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 1g-3-Kemisk mængdeberegning og redox-teori

Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaet (beregningsskemaet).

Vi introducerer mængdeberegninger og ser på hvordan vi arbejder med størrelserne "masse", "molar masse" og "stofmængde". Med andre ord arbejder vi fra start med "faste rene stoffer", hvor vi bruger formlen: m=M*n

Mængdeberegninger:
- Stofmængde, molar masse, masse i relation til reaktionsskemaet.
- Beregningsskemaet med anvendelse af masse, molar masse og stofmængde

Særligt for forsvarstudieretningen:
Vi har særlig fokus på stofmængder af gasser og reaktioner, der danner gasarter. Introduktion til og anvendelse af idealgasligningen: (pV=nRT)
p: lufttrykket af gasblandingen
V: Volumenet af gasblandingen
n=n(gas): Stofmængden af gasblandingen
R: Gaskonstanten
T: Temperaturen (den absolutte temperatur i kelvin).

Sammenhængen mellem tryk, temperatur, stofmængde og volumen. Fokus på de forhold, der øger lufttrykket, da lufttrykket har betydning for krudt og sprængstoffers effektivitet.



REAKTIONSTYPE - Redox-reaktioner:
- Reduktion - Optagelse af elektron(er)  
     o Stoffet der stjæler en eller flere elektroner bliver reduceret, men fungerer i denne sammenhæng som oxidationsmiddel
- Oxidation -
     o Stoffet der mister en eller flere elektroner bliver oxideret, men fungerer i denne sammenhæng som reduktionsmiddel


Eksperimenter:
4. Natrium i vand (demoforsøg)

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 1g-4-Krudt og sprængstoffer

Forløb hvor vi arbejder med sort krudt og nitrocellulose.


SORT KRUDT:
Med udgangspunkt i Frede Storborgs "Krudt og fyrværkerikemi" arbejder vi med sort krudt og de tre elementer det består af:
1. Kaliumnitrat:
Vi har set på KNO3´s funktion som oxidationsmiddel idet den afgiver ilt ved opvarmning.
Vi har lavet en syntese af KNO3(s), hvor vi har udnyttet opløseligheden af de anvendte ionforbindelser til at renfremstille KNO3(s). Vi har i denne sammenhæng stiftet bekendtskab med:
- opløseliged af ionforbindeler (tuntopløselige og letopløselige forbindelser) og hvad opløseligheden har af betydning både for ioner, der sidder i et iongitter og for opløste ioner.
- fældningsreaktioner som reaktionstype
- opløsningsreaktion som reaktionstype
- sugefiltrering som laboratoriemetode
- inddampning som laboratoriemetode
- udkrystallisering ved nedkøling som laboratoriemetode
- resultatbehandling i form af beregninger på det dannede produkt (KNO3(s)).

2. Svovl:
Vi har set på svovls funktion som reduktionsmiddel idet det reagerer med ilt frigivet fra KNO3 ved afbrænding af sort krudt.
Vi har lavet et kort forsøg med svovl, der langsomt blev trinvist opvarmet. Vi har denne sammenhæng set på:
- varmebegrebet (Varme som partikelbevægelse)
- Svovls bidingsforhold - ændringen i kædelængde under opvarmning. Betydningen af molekylstørrelsen for konsistens/viskositet/plastiske egenskaber.
- smeltning, fordampning

3. Trækul
Vi har set på trækuls funktion som reduktionsmiddel idet det reagerer med ilt frigivet fra KNO3 ved afbrænding af sort krudt.
Vi har fremstillet trækul og set på hvordan cellulosemolekylet kan fraspalte vand ved hjælp af eliminaitonsreaktioner.
- kontrolleret opvarmning uden adgang til ilt.

Afslutningsvist har vi blandet en lille tændsats af sort krudt ved brug svovl, vores eget KNO3 og trækul og forsøgt at få det antændt.

NITROCELLULOSE:
Vi har fremstillet nitrocellulose i laboratoriet, og set at nitrocellulose ved antænding kan eksplodere ved "dekomponering" hvor den udelukkende danner gas-molekyler og intet fast stof(krudtslam). Vi har fremstillet bordbomper og regnet på trykket i sprængkammeret ved eksplosionen.



Vi har teoretisk arbejdet med hvilke forhold, der gør et sprængstof effektivt:
- detoneringshastigheden
- mængden af gas der dannes ved eksplosionen
- lav aktiveringsenergi
- manglende fast stof blandt produkterne ved antænding (intet krudtslam)
- Stor varmeproduktion ved antænding
- kompakt sprængstof (nitrocellulose er ikke kompakt da vattet indeholder luft.
- God kontakt mellem reaktanterne.

Eksperimenter:
5: syntese af KNO3
6: Svovls bindingsforhold
7: Fremstilling af trækul
8: Fremstilling af nitrocellulose
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 15,00 moduler
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 1g-5-Ioner og ionforbindelser

Ioner og ionforbindelser:
- Hvad er en ion?
- hvad er forskellen på et atom og en simpel ion?
- hvad er en simpel ion og en sammensat ion?
- Hvad er en ionforbindelse og hvordan er den opbygget?

Vi arbejder dertil med forskellen på ionforbindelser og molekyler.(genkendelse af stofgrupperne ud fra metal/ikke-metal reglen samt genkendelse af ioner i ionforbindelsen.)


Vi har igen set på mængdeberegninger, men nu har vi arbejdet med størrelserne "stofmængde", "volumen" og "koncentration" (Både formel og aktuel koncentration) og ækvivalente mængder. Med andre ord går vi fra at arbejde med "faste rene stoffer"  eller gasser til nu også at arbejde med "opløste stoffer".
Vi bruger dermed formlen : n=c*V    eller   n=[  ]*V


Vi har udført en øvelse fra grundforløbet - (titrering af lungevand).


Vi ser på ionforbindelsers opløselighed
- Opløsningsreaktioner
- tilstandsformer for ionforbindelser
- ionforbindelser med krystalvand
- Koncentrationsbegrebet
- Formel og aktuel koncentration
- Titrering som analysemetode
- indikatorer
- ækvivalente mængder
- overskud/underskud af reaktanter/produkter ifm en titrering

REAKTIONSTYPER:
Opløsningsreaktioner
Fældningsreaktioner


Eksperimenter:
9. Titrering af lungevand (Repetition fra CSI-i grundforløbet)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer