|
Titel
3
|
Bæredygtige brændstoffer
Formål
Forløbet er delt i to dele – i den første er der fokus på fossile brændstoffer, hvor i den anden på biobrændstoffer (bioethanol).
Første del indledes med gennemgang af stofklasse carbonhydrider, som er hovedkomponent i de fossile brændstoffer. I den forbindelse arbejdes der med navngivning, opbygning, fysiske og kemiske egenskaber af carbonhydrider bl.a. forbrændingsreaktioner. Forbrænding af carbonhydrider og dermed fossile brændstoffer kobles til C-kredsløbet og problematikken vedr. global opvarmning.
I den anden del er der fokus på biobrændstoffet -bioethanol. Stofgruppe alkoholer gennemgås. Alkoholens egenskaber gennemgås, bl.a. oxidation af primære, sekundære og tertiære alkoholer.
Til sidst fremstiller elever 1. og 2.generations ethanol, sammenligner udbytte% og oprenser bioethanolen vha. destillationen.
Faglige mål fra lærerplanen
-anvende fagbegreber, fagsprog, modeller og metoder til at beskrive, analysere og vurdere kemiske problemstillinger
-relatere iagttagelser, modeller og symbolsprog til hinanden ved anvendelse af kemisk fagsprog
-gennemføre kvalitativt og kvantitativt eksperimentelt arbejde under hensyntagen til laboratoriesikkerhed, herunder tilrettelægge simple kemiske eksperimenter
-indsamle, efterbehandle, analysere og vurdere iagttagelser og resultater fra eksperimentelt arbejde
-dokumentere eksperimentelt arbejde mundtligt og skriftligt, herunder sammenknytte teori og eksperimenter
-gennemføre og vurdere beregninger ved undersøgelser af simple kemiske problemstillinger anvende digitale værktøjer, herunder fagspecifikke, i en konkret faglig sammenhæng
-anvende relevantemetoder og repræsentationsformer i behandling af kemiske problemstillinger
-indsamle, vurdere og anvende kemifaglige tekster og informationer fra forskellige kilder formulere sig struktureret såvel mundtligt som skriftligt om kemiske emner og give sammenhængende faglige forklaringer
-anvende fagets viden og metoder til analyse, vurdering og perspektivering i forbindelse med samfundsmæssige, teknologiske eller miljømæssige problemstillinger med kemisk indhold
Kernestof fra lærerplanen
Organisk kemi: stofkendskab – egenskaber, navngivning, anvendelse, opbygning og isomeri af carbonhydrider.
Opbygning, egenskaber og fremstilling af alkoholer.
Mængdeberegning i relation til kemiske reaktionsskema.
Organiske reaktionstyper: substitution, addition, elimination, forbrænding, hydrolyse.
Redoxreaktioner, herunder afstemning med oxidationstal
Eksperimentalt arbejde: vejeanalyse, separationsmetode - destillation
Arbejde sikkert med kemikalier i laboratorie
Mål for den enkelte elev
At kunne genkende hvilken type intermolekylær bindning findes mellem to molekyler.
Forklare opbygning, navngivning og de udvalgte fysiske og kemiske egenskaber for stofklasse carbonhydrider og alkoholer, samt give eksempler på deres anvendelse
Opskrive og afstemme en forbrændingsreaktion, og kunne forklare forskellen mellem fuldstændig og ufuldstændig forbrænding
At kunne beskrive og give eksempler på reaktionstyper: addition, substitution, elimination, hydrolyse.
At kunne afstemme redoxreaktion med både organiske og uorganiske forbindelser vha. oxidationtal (OT). ved en sådan oxidation.
At kunne forklare hvilke typer alkoholer o kan oxideres med milde oxidationsmidler, samt hvilke produkter dannes
At kunne foretage grundlæggende kemiske mængdeberegninger, bland andet forhold mellem stofmængde, molarmasse og masse bl.a. i forbindelse med udbytteberegning.
Forklare hvordan kan man fremstille alkohol ud af sukker, samt gøre rede for processer som foregår i reaktionskolben
Forklare sammenhængen mellem øgede global opvarmning og menneskets forbrænding af fossile brændstoffer
Forklare hvordan kan man fremstille bioethanol, samt diskutere anvendelsen af 1. og 2. generationsbioethanol.
Forklare princippet bagved destillation, samt forklare hvordan kan denne metode anvendes til fremstilling af bioethanol.
Vigtige begreber og emner
Inter- og intramolekylære bidninger (dipol-dipol, hydrogenbindinger, London bindinger)
Opbygning og navngivning af alkaner, alkener, alkyner, cycliske carbonhydrider og aromatiske carbonhydrider. Alkyl gruppe.
Cis-trans isomeri ved alkener.
Carbonhydridernes fysiske egenskaber: opløselighed i vand, kogepunkt, smeltepunkt.
Organiske reaktionstyper: substitution, addition, forbrændingsreaktion (fuldstændig og ufuldstændig), hydrolyse.
Alkoholer: navngivning, opbygning, fremstilling via alkoholgæring og addition af vand til alken.
Primær, sekundær og tertiære alkohol. Oxidation af alkoholer med mild oxidationsmiddel.
Aerob og anaerob forbrænding af glukose (respiration og gæring).
Carbon kredsløbet. Forbrænding af fossile brændstoffer og drivhuseffekt.
Biobrændstoffer: bioethanol (CO2 – neutral, 1. og 2. generation bioethanol).
Litteratur
I gang med kemi, Lone A.E, Nucleus (2020), 110-115 (bioethanol, biomethanol)
Basiskemi C, Mygind H. m. fl., Haase & Søns Forlag (2.udgave), 117-126, 132-134, 138-144 (alkaner, alkener, alkyner, cykliske oh aromatiske carbonhydrider), 149-150 (markering af kemikalier)
Basiskemi B, Mygind H. m.fl., Haase& Søns forlag (2012), 121-134 (intermolekylære bindinger, organiske reaktionstyper: forbrænding, substitution, addition og elimination), 143-155 (alkoholer og phenoler, fysiske og kemiske egenskaber af alkoholer -oxidation af alkoholer, hydrogenbindinger), 63-66 (Destillation)
Eksperimentalt arbejde
Organiske reaktionstyper – alkaner og alkener (substitution, addition, forbrænding) (rapport)
Fremstilling af biotehanol - 1. og 2. generation (enzymatisk nedbrydning af cellulose, gæring, destillation) (grupperapport)
Oxidation af alkoholer (journal)
|