Markering av kjemiåret på Nordahl Grieg VGS

Det nærmer seg slutten av det internasjonale kjemiåret, og slutten på mitt «engasjement» som blogger for kjemiåret. I dag ble det tid til et innlegg jeg har gledet meg til å skrive. Vi har hatt et prosjekt gående på skolen i noen uker, resultatet kan du lese om her.

Advertisements

Boktips for kjemispirer

Tidligere i høst fikk jeg en veldig hyggelig forespørsel fra ansvarlig redaktør i Apollon, Trine Nickelsen. Hun lurte på om jeg kunne tenke meg å skrive en anmeldelse av boka «En cocktail av kjemikalier» av Svein Stølen. Og det ville jeg jo gjerne! Jeg liker å lese, særlig populærvitenskap, og jeg liker å skrive. Anmeldelsen ble publisert i nr 4/11, og jeg har fått tillatelse til å legge den ut på nett i etterkant.

Blogginnlegget på kjemiårets blogg finner du her.

En forkortet versjon av anmeldelsen:

Svein Stølen beskriver i forordet følelsen av å skulle forelese for ungdom klokken 8 mandag morgen. Denne følelsen har alle som underviser kjent på, og boken «En cocktail av kjemikalier» ble til som et resultat av det faglige krydderet han har benyttet for å engasjere på en slik tid av døgnet. Den inneholder faglige små historier og anekdoter som kan inspirere og underholde.

Boken er delt i 4 hovedområder som tar for seg kjemikalier i hus og hjem, mat, fritid og til slutt et mer materialistisk og medisinsk område. Merk at kjemikalium her er brukt i ordets rette forstand: alle kjemiske forbindelser rundt oss, både naturlige og laboratorieproduserte. Stølen lykkes i å avmystifisere kjemikalier som tidvis kan bli fremstilt som veldig skumle i media. Et eksempel er hans oppramsing av innholdet i helt vanlig te, som kan se ut som den rene giftcocktailen. Grunnen er jo at stoffer vi omgir oss med alle har kjemiske navn, og disse er ofte ukjente for ikke-kjemifaglærte personer. De kjemiske navnene innbyr ikke alltid til tillit, og det er lett å bli mistenksom for hva noen har puttet i maten dersom man bare ser disse og ikke vet hvor forbindelsene egentlig kommer fra.

Som kjemilærer finner jeg i denne boken hverdagsspråklige formuleringer som helt sikkert vil hjelpe elevene mine til å forstå kjemifaglige fenomener. Boken kan øke forståelsen av kjemien i hverdagen for alle som er nysgjerrige, men også brukes som utfyllende litteratur for kjemielever i videregående skole eller motivasjon for de som strever med å se nytten av kjemifagets mer teoretiske sider. I tillegg får vi avlivet noen myter, blant annet den om at vi smaker forskjellige ting på forskjellige deler av tunga. En del slike myter er dypt forankret i «barnelærdom» for mange av oss, og noen og enhver kan få en overraskelse.

Den siste hoveddelen tar oss fra forklaringer av fenomener og etablerte bruksområder til å snuse på fremtidige muligheter. Særlig interessant er det at forfatteren trekker frem ting fra naturen som vi enda ikke har klart å etterligne helt i laboratoriet. Dermed bevares fascinasjonen over naturen, samtidig som vi får se hvor langt man kan komme med moderne teknologi. Tenk å kunne sprite opp undervisningen om kjemiske bindinger (ikke veldig spennende) med gekkoens «klistre-evne» under bena, som faktisk baserer seg på van der Waals-bindinger?

Praktisk teori

Blogget litt om dagens økt i kjemi1 for kjemiåret. Originalinnlegg her.

Endelig ble vi ferdige med den aller første (og en tanke tørre) teoribiten i kjemi1 og kunne bevege oss inn i den morsomme delen: kjemiske reaksjoner. Det tredje kapitlet i Aqua tar for seg de 4 hovedtypene reaksjoner (syre-base, redoks, felling og kompleksdanning) på generell basis, så skal vi fordype oss i 2 av dem (syre-base og felling) senere.
I dag tok vi et overblikk, og koblet det med små praktiske demonstrasjoner for at elevene skulle istte igjen med noe mer visuelt enn min prating.
Timen ble innledet med sikkerhetstiltak: frakker, briller og hansker. Elevene satt rundt bordene i grupper på 4, og hver gruppe fikk utdelt følgende:
  • Reagensrør-stativ med 7 rør:
  1. Ganske konsentrert HCl (jeg blandet ca 50% konsentrert HCl og 50% vann)
  2. 0,1 M AgNO3
  3. 0,1 M NaCl
  4. Vann
  5. Metanol
  6. CaCO3 (s)
  7. En løsning av CoCl2*6H2O i metanol
  • 2 begerglass:
  1. Isvann
  2. Varmt vann
  • En porselensskål
  • Små plastpipetter
Koblet sammen med presentasjonen min utførte vi nå forsøk med
  • Fellingsreaksjon (dryppet AgNO3 ned i NaCl-løsningen)
  • Syre-base-reaksjon (HCl + CaCO3, kanskje ikke det mest typiske syre-base-forsøket, men vi fikk illustrert bruk av også hørsel som sans for å observere kjemiske reaksjoner på makronivå, siden det bruser hørbart)
  • Kompleksreaksjon (Co2+ danner et blått kompleks med Cl-ioner, men rosa med vann, denne likevekten kan forskyves ved hjelp av temperatur, tilsats av vann, HCl eller AgNO3 for å felle ut Cl-ionene)
  • Redoksreaksjon (forbrenning av metanol)
Samtidig fikk elevene også trening i å håndtere dråpetellere og reagensrør. Bare det å plassere fingrene slik at dråpetelleren er stabil kan være en utfordring! Det er også kjekt å se at når jeg sier fra at ting representerer en risiko, har de respekt for det og følger med på beskjedene som blir gitt.
Vi fokuserte både på makronivå, med sanser og observasjoner, og på mikronivå, med reaksjonsligninger og bindingene som brytes og dannes.

JEG hadde det i alle fall veldig kjekt, satser på at elevene også fikk litt glede av dagens økt!

(Jada, formlene er skrevet uten hevet/senket skrift. Det er bare så styrete å skrive inn koder.)

 

Seminar for kjemielever på UiB

Referat fra seminaret vi deltok på sist tirsdag, publisert på kjemiårets blogg.

Forrige tirsdag hadde vi gleden av å ta med oss alle våre 56 kjemi1-elever (minus noen få) til et seminar som kjemisk institutt på UiB arrangerte i forbindelse med kjemiåret.
Vi kunne velge mellom 4 bolker (en eller flere), og valgte å melde våre på de tre siste, siden den første runden innehold foredrag som ikke er relevante for kjemi1. Jeg tenkte at det var greit å ikke overlesse elevene med kjemi de ikke har grunnlag for å forstå så tidlig i året…
Foredragene var alle svært interessante, og mer eller mindre relevante for årets pensum. Alle ga de innsikt i hva man faktisk kan bruke en kjemiutdannelse til, og flere av elevene mine har skrytt av opplegget. De fikk en innholdsrik dag, vekk fra skolen men likevel faglig relevant samtidig som de slapp å tenke at de må bli testet i det de hører.
Først ut var Tore Skodvin, som snakket om nanomaterialer. Han fortalte generelt om hva det er, hvilke strukturer de kan ha, og viste eksempler på bruksområder. Helt til slutt tok han seg også tid til å nevne at helseeffektene av disse materialene enda ikke er kartlagt, slik at vi inntil videre kanskje bør utvise en del forsiktighet.
Skodvin ble etterfulgt av Tanja Barth som hadde fått en utakknemlig jobb å skulle snakke om oragnisk kjemi – på bare 30 minutter! Det er jo ikke nok til begynnelsen engang… Men hun mestret oppdraget med glans, og ga en grunnleggende innledning før hun trakk tråden videre til sitt forskningsområde: alternative drivstoff basert på lignin fra trevirke.

Etter en effektiv lunsj var det tid for Irene Skaar som snakket om stoff fra sin masteroppgave: fargestoffer og antioksidanter. Hun ga oss en oversikt over hovedgruppene av fargestoffer i naturen før hun siktet seg inn på antocyaner, som er fokus for oppgaven hennes (slik jeg oppfattet det). Nå ble det mer utfordrende for elevene fra kjemi1, siden Skaar også ga en oversikt over kromatografiske metoder og snakket litt om NMR, uten å gå inn på detaljer.
Andre del av denne bolken var det Knut Børve som sto for. Han skulle snakke om vannkjemi, selv om han i følge ham selv ikke jobber med dette i det hele tatt. Dette var kanskje foredraget jeg var mest spent på, for mitt minne av Børve fra UiB kommer fra det desiderst vanskeligste kjemifaget jeg har tatt: anvendt kvantekjemi (beklager, Børve 😉 ). Derfor ble jeg imponert over hvor tydelig og enkelt han klarte å gi en skikkelig oversikt over vannets egenskaper og særegenheter! På en halv time dekket han store deler av vannkjemi-kapitlet i pensum, på en forståelig måte. I dette foredraget fikk vi også dagens eneste praktiske innslag: en demonstrasjon av hvordan tilsetning av tørr-is påvirker pH i en vannløsning av NH3. Det ble en underholdende demonstrasjon, og elevene holdt seg våkne helt uten problemer 🙂

Siste bolk bød på to vidt forskjellige foredrag. Først snakket Svein Are Mjøs om sitt arbeid med analyse av matvarer, med fokus på uønskede stoffer. Han ga en fin forklaring av kromatografi, jeg plukker med meg noen tips videre der. Til og med MS, som jeg selv har studert, ble forklart forståelig, selv om det nok var flere hakk for avansert for våre elever enda.
På slutten av en lang dag for dem som var med helt fra starten skulle Bjørn Grung si litt om språk og modeller i kjemi. Dagens klart mest engasjerte foredragsholder, med humoristiske innslag og god underholdning. Han rakk til og med littebittegrann om sitt spesialfelt: kjemometri.

Alt i alt en særdeles innholdsrik dag. Glimrende arrangement, knirkefritt gjennomført!

Sette sammen ioner til formler

Originalinnlegg på kjemiårets blogg.

I forrige uke gikk vi løs på periodesystemet og begynte på forklaring av elektronkonfigurasjon, denne uken var det ioner og formler for salter som sto på programmet. Det interessante med å undervise er at jeg stadig får spørsmål fra elever stilt på en annen måte enn de jeg har hatt før. Eller elever som har feilforestillinger jeg ikke tidligere har vært borti. Det aner meg at denne tendensen aldri vil stoppe…

Bortsett fra noen som var mest frustrert over å ikke få den komplette elektronkonfigurasjonsmodellen med en gang (orbitalmodellen kommer senere i boken), var hovedproblemet i dag å sette sammen ioner til riktige formler for salter. Så jeg endte opp med to forskjellige forklaringer, den ene noe mer matematisk enn den andre:

Gitt to grunnstoffer, et metall og et ikke-metall, finn riktige ioner og sett dem sammen til et salt.
La oss for eksempel si magnesium og klor.

Det å finne riktig ioneladning ved hjelp av periodesystemet gikk greit etterhvert. Da sitter man med et positivt ion og et negativt ion.

1) Regelen er nå at summen av disse ladningene må bli null. Du trenger derfor like mange positive som negative ladninger. Dersom du har et positivt ion med ladning 2+, og et negativt ion med ladning 1-, trenger du to av det negative for å veie opp for begge de to positive ladningene på det positive ionet.
I eksemplet blir dette: Mg får ladning 2+, Cl får ladning -. Da trenger jeg to ioner av klor for å få 2-, og formelen blir MgCl2.

2) Elektroner kan ikke svirre rundt på egenhånd. Magnesium gir vekk to elektroner (ikke ett om gangen, to på en gang). Klor kan bare ta opp ett. Da trenger jeg to klor for å ta opp begge elektronene fra magnesium, og formelen for saltet blir MgCl2.

Så langt, så greit. Den siste utfordringen de fikk var med aluminium og oksygen. Og da ble det straks verre. Rart hvordan det som er helt elementær matematikk blir borte så fort det settes i en annen kontekst ?! For tanken er akkurat den samme som den du bruker for å finne fellesnevner på brøker.

Aluminium gir fra seg 3 elektroner og får ladning 3+.
Oksygen tar opp 2 elektroner og får ladning 2-.
For at dette skal gå opp, alle elektroner få sin plass osv, må jeg altså ha 2 av aluminium og 3 av oksygen. Da gir aluminium fra seg totalt 2*3=6 elektroner, og oksygen tar opp 3*2=6 elektroner, og alle er fornøyde. Formelen blir da Al2O3.

Quizlet som pugge-hjelp

Nytt innlegg for kjemiårets blogg. Opprinnelig innlegg her.

Det er ikke til å komme bort fra at noe faglig kunnskap, kanskje særlig i realfag, er puggstoff. I en digitalisert verden med åpne nett og pc til alle tenker man kanskje at det er avleggs, fordi all nødvendig informasjon finnes noen få tastetrykk unna. Men slik er det ikke. Ikke helt. JA, man kan finne alt mulig på internett. Men det er to viktige grunner til at man må ha en del basiskunnskap inni hodet:

  1. Tid. Det tar mye mer tid å lete etter hva det nå var He var for noe igjen, enn å huske at det er helium.
  2. Forståelse. Dersom ikke basiskunnskapen («puggstoffet») er på plass, kan man ikke bruke det til å bygge forståelse i faget. Forståelse er omfattende. Det å forstå en kjemisk reaksjon innebærer at man har skjønt hva kjemiske bindinger er. For å forstå det, må man vite hvordan atomet er bygget opp. Dernest må man ha et minimum av kunnskap om balansering, for å kunne finne tallene man trenger i utregninger. Og utregningene må man kunne for å for eksempel avgjøre mengdeforhold i en reaksjon.

Elever som starter med kjemi spør meg ofte om de må pugge periodesystemet. Og jeg forteller dem at nei, det er helt unødvendig. Men likevel er det en del ting som bør sitte. Blant annet de kjemiske symbolene og navn på grunnstoffene. Hvis man må slå opp det hver gang blir det utrolig tidkrevende, og alt for lett å gjøre feil. Atommasser, atomnummer osv derimot, det har vi periodesystemet til – vårt viktigste verktøy i kjemi.

Da Bjørn Helge Græsli var og holdt foredrag for oss på planleggingsdagen før elevene kom, nevnte han Quizlet som et verktøy til gloselæring. Og jeg tenkte umiddelbart at dette var noe for slik puggstoffinnlæring som kjemi kan være.

I dag satte vi ideen ut i livet. Jeg opprettet en konto og en gruppe, og startet et sett med «flashcards» (hva heter egentlig det på norsk?), for å bli litt kjent med verktøyet. En epost til support ga meg svar på at man ikke kan være flere som redigerer samtidig. Så hvordan får man da effektivt lagt inn 100 grunnstoffer? Jo, man lager et samskrivingsnotat på samskrive.ndla.no, og ber hver elev skrive inn 5 symboler + navn, med semikolon mellom. Ett stoff per linje. I løpet av 3-4 minutter har man 100 grunnstoffer med navn og symbol, som så kan kopieres inn til import-vindu på Quizlet.

Vips 🙂

De siste 10 minuttene satt elevene mine og spilte space race med grunnstoffer…

Settet vi laget finner du her. Det er redigert litt etter timen, det skjedde noe i importeringen (tror det var et mellomrom i en linje et sted som skapte trøbbel). Jeg har også redusert til de første 50 grunnstoffene, det er mer enn nok. Skal sortere litt til senere, noen av de vi bruker mye mangler enda, som f.eks. gull.

Og så var vi igang igjen!

Nytt innlegg for kjemiårets blogg.

Previous Older Entries