länk till DINO

Här följer en länk till Dino på skolverkets hemsida:

http://www.skolverket.se/sb/d/4161/a/22135

Vattnets och andra ämnens densitet - frågor till en fysiker

Här följer några frågor angående densitet och flyta/sjunka till Krister

• Hur hög densitet kan ett material ha?
• Hur hög densitet kan man få på vatten med hjälp av salt? Vad kan man få att flyta?
• Hur kommer det sig att material har så olika densitet till exempel trä och sten?
• Om ett föremål sjunker eller flyter beror det både på form och tyngd? (Ett lätt föremål med fel form sjunker, och ett stort föremål med rätt form flyter?)
• Hur kommer det sig att vissa människor inte flyter i vatten när de t.ex. lär sig simma? 
• Påverkar vattnets densitet dess egenskaper (ytspänning, kristallisering, kokpunkt & fryspunkt?)
• Kan lufttrycket påverka vattnets kokpunkt? Gäller det även smältpunkten?
• Varför är vattnets densitet som störst vid just +4 grader?

Densitet på sötvatten, saltvatten, is och på olja...Energi

Vattnets och isens densitet:

Densitet är volymmassan som är ett mått av ett ämnes täthet, alltså massa per volymenhet. Ju högre densitet ett ämne har desto större är mängden massa per volymenhet, densiteten påverkar direkt ämnets vikt. Vanligt sötvatten har densiteten 1 kg/liter vid +4 grader. Densitetenberor på hur tätt vattenmolekylerna är packade vilket i sin tur beror på vilken temperatur vattnet har. När vattnet har blivit is har den en låg densitet, den har då 0,917 kg/liter eftersom syreatomen i varje vattenmolekyl omges av syreatomerna från fyra grannmolekyler. Denna regelbundna form tar stor plats, vilket gör att isen får låg densitet. När vattnet blir varmare finns det inte längre denna regelbundna form kvar vilket medför att molekylerna kan packas tätare det vill säga att vattnet får högre densitet. Samtidigt startar en motsatt effekt, när vattnet blir varmare ökar molekylernas aktivitet. När vattnet är mer än fyra grader tar molekylernas aktivitet över och vattnets densitet sänks igen. Molekylernas aktivitet ökar ju varmare vattnet blir och behöver mer plats vilket medför att vattnets densitet minskar ju varmare det blir. Till slut övergår vattnet till ånga, molekylerna har då så hög aktivitet att de rör sig helt fritt. Det är därför vattnets densitet är högst vid fyra grader eftersom molekylerna är som mest kompakta. Det är också därför det kallare vattnet är längre ner i sjöar och hav när man badar eftersom det kallare vattnet har högre densitet och därför är tyngre än vattnet som är varmare som är vid ytan som har värmts av luften.

På vintern kyls vattnet av luften, då flyter vattnet som är 1-2 plusgrader ovanpå vattnet som är fyra grader. Om vattnet kyls ytterligare kommer is att bildas som flyter ovanpå. När isen har blivit tjock isolerar den vattnet så att det inte blir kallare i vattnet vilket medför att sjöar och hav inte bottenfryser. Vilket är bra för bland annat fiskarna.



Saltvatten:

Salterna i havet kommer från upplösningar av mineraler i jordskorpan. Den nederbörd som hamnar på land tränger ner i marken och sipprar fram som grundvatten eller samlas i bäckar som återvänder till havet. På vägen dit löser sig en del av markens salter i vattnet som sedan blir en del av salterna i havet. När vatten avdunstar till atmosfären blir de lösa salterna kvar i havet. Saltvatten har högre densitet än sötvattendet kan man märka genom att man flyter lättare i saltvatten. Sötvatten har en densitet på 0,998 kg/liter vid 22 grader, saltvatten har vid samma temperatur 1,01-1,03 kg/liter. Döda havet har cirka 10 gånger så hög salthalt än vanligt saltvatten. Anledningen till att vissa sjöar har högre halt av salt beror på att det är mycket gamla sjöar som en gång i tiden har varit väldigt stora och som undan för undan dunstat bort och blivit mindre och mindre därför har salthalten blivit så koncentrerad. Det finns sjöar som har torkat ut helt och hållet och det har bildats saltöknar i stället.



Oljors densitet:

De flesta oljor har lägre densitet än vad vatten har. Densiteten för oljor brukar ligga på cirka 840-950 kg/m3, därför flyter oljor oftast på vatten. För lättare oljor har ytspänningen mellan olja och vatten stor betydelse för hur oljan sprids på vattenytan. Om ytspänningen är låg så breder oljan ut sig fortare. Men det finns oljor som kan sjunka till botten till exempel vid ett oljeläckage till havs så kan de lätta komponenterna försvinna i miljön vilket gör att oljans densitet ökar och får lättare för att sjunka. Det finns även oljor som med tiden kan blandas upp med vattnet och sjunka till botten, det beror på stor del av oljans vaxhalt.



Referenser:

Henriksson, A. (1996). Naturkunskap, kurs B. Gleerups.

www.uvc.uu.se/professorvatten/

http://www.sweco.se/

Vatten – En ämnesteori i miniatyr och vatten som materia och liv

Vatten – En liten tillbakablick

Här följer en kortfattad beskrivning av hur vårt vatten har kommit sig att betyda så mycket för allt levande och för vårt klimat som råder idag. Efter denna beskrivning kommer en mer detaljerad beskrivning av vatten och några av dess egenskaper och olika former. Detta för att ge en mer ingående ämnesbeskrivning och förståelse kring fenomenet flyta-sjunka. 

Vi börjar för längesedan då livet började  på jorden och vår atmosfär var av en helt annan sammansättning än vad den är idag (Nordning m.fl. 1994). Atmosfären bestod av mycket mer vattenånga, metangas och koldioxid och dessa tre växthusgaser bidrog till att det var mycket varmare på jorytan än idag, men ändå inte varmare än att det kunde bildas vattensamlingar där växter och djur kunde utvecklas och leva. Vissa av dessa organismer bildade efterhand skal och skelett som bestod av kalk. För att bilda kalk behövdes koldioxid som fanns löst i vattnet. Koldioxid fanns även i luften och när det gick åt i vattnet tog vattnet i sin tur upp mer av denna gas från luften och genom denna process minskade koldioxidhalten i atmosfären. Växterna som frodades i vattnet började utveckla vad vi idag kallar för fotosyntesen. En av fotosyntesens avfallsprodukter är syre, och detta syre släpptes först ut i vattnet och efterhand släppte vattnet ifrån sig syre till luften där syret reagerade med metangasen vilket fick effekten att halten metangas sjönk i atmosfären. I och med att växthusgaserna koldioxid och metangas sjönk blev det kallare vid jordytan och i luften. Då kyldes vattenångan i atmosfären ner och började falla ner som regn. Tillslut sjönk medeltemperaturen till 15 grader C vid jordytan och det är den medeltemperatur som råder idag.

Vatten är en förutsättning för allt liv på jorden och det var ur det som växter och djur en gång uppstod från. Idag består 70% av jordytan av hav, men mer vatten finns i marken och i gasform som moln och vattenånga samt i fast form som glaciärer och inlandsisar. Anledningen till att vatten i sig är ett intressant ämne är på grund av dess speciella egenskaper. Några av dessa egenskaper beror på att vattenmolekylerna är förhållandevis starkt bundna till varandra, även i flytande form. Det är därför som vatten har en högre smältpunkt och kokpunkt än andra ämnen (som har liknande byggnad) och vatten kan även ta upp och avge stora mängder värme (Nordling m.fl. 1994) utan att temperaturen i vattnet ändras särsklit mycket. Tack vare att vatten har denna egenskap hjälper det till att utjämna vårt klimat här på jorden. 

Vattnets aggregationsformer

Du har kanske funderat över varför isen på sjön inte når ända ner till botten? Ibland gör det det med för det mesta bottenfryser inte hela sjön (Nordling m.fl. 1994) och detta beror på att is (vatten i fast form) har en lägre densitet än vatten i flytande form och innehåller mer luft och därför flyter. (Mer om densitet kan läsas i ett annat inlägg här i bloggen). Det som påverkar sammanhållningen mellan vattenmolekylerna och dess aggregationsformer (Gunnarsson, 1999) fast, flytande och gas beror på hur varmt eller kallt det är samt vilket tryck som råder omkring molekylerna.

Vatten- en viktig förening

Vatten är ett polärt lösningsmedel (Jakobsson, 2003) med starka vätebindningar och det är därför som kok- och smältpunkten är så pass höga. Att det är polärt betyder att en vattenmolekylmolekyl består av två olika laddningar. H₂O är den kemiska beteckningen för vatten vilket betyder att det består av två väteatomer och en syreatom. Vattenmolekylen har en positiv pol närmast väteatomerna (som sitter som två öron på syreatomen)  och en negativ ”tyngdpunkt” i sina andra ände. Vattenmolekylerna attraheras av varnadras plus- och minuspoler och tack vare denna egenskap bildas en ytspänning på vattenytan. Denna ytspänning utnyttjas av vissa insekter som kan gå på ytan utan att sjunka igenom. 

Referenser

Gunnarsson, J. &. Hultin, J. (1999). Meterologi för grundskolläraren. Uppsala: Kunskapsföretaget

Jakobsson, G. (2003). Vardagskemi. Lund: Studentlitteratur

Nordling, E. &. Stake, S. &. Öberg, K-E. &. Lindahl, B. (1994). Naturkunskap för samhällsvetenskapligt gymnasieprogram A+B. Stockholm: Liber

Bilder från Google.se

Från ytspänning till densitet...

Vi har i vår grupp ändrat oss från att arbeta med ytspänning till att istället arbeta med densitet.
Vad flyter på vatten och vad flyter inte på vatten? Vad beror det på? Vad är densitet? Det är några frågeställningar som vi kommer att arbeta med. Vi tror att det är något som eleverna kommer att tycka är roligt och intressant att få testa och att få se att det inte alltid är som de tror. Hur material kan sorteras efter egenskapen om att de flyter eller sjunker, finns med i kursplanen för årskurs 1-3.

Vi har mejlat följande frågor till Stefan Johansson:

*Hur kan man förklara densitet för barn?
*Varför är det sötvatten respektive saltvatten i sjö och hav? Vad beror det på?
*Hur kommer det sig att vattnets densitet är högst vid +4 grader? Är det samma vid söt och saltvatten?
*Varför rör sig molekylerna fortare vid värme? Vad är det egentligen som sker? Hur "vet" ämnet att det blir varmt?

Basgrupp 5b

Länk till nya kursplanen i Naturvetenskap 2011

http://www.skolverket.se/content/1/c6/02/38/94/Kemi.pdf

http://www.skolverket.se/content/1/c6/02/38/94/Kemi_kunskapskrav.pdf

Introduktion labbsalar 8/2-11

Introduktion labbsalar 8/2-11

Närvarande studenter: Dekoj Prytz Ann, Gardell Emilia, Hille Elina, Håkansson Therese, Lukic Gordana, Nylund Karlsson Jenny, Persson Angelica.

Det var roligt och intressant att få arbeta konkret och praktiskt med material och övningar. Vi hade önskat att det var färre och mindre grupper så vi hade kunnat diskutera mer med lärarna och fått mer handledning och förklaring. Det var ont om tid på övningarna och detta gjorde att det kändes lite stressigt, vilket också gjorde att vi inte hann göra alla övningar på respektive station. En återsamling hade varit bra för att få möjlighet att ställa de frågor som vi inte fick svar på under experimenten. Vi hade kunnat tänka oss att genomföra detta under en heldag istället för att hinna med allt. Experimenten var bra och uppskattade, vi känner att det är någonting vi har nytta av.

Therese Håkansson basgrupp 5a och b

No-lektion

Vi har valt fenomenet ytspänning och kommer genom två exeriment låta barnen undersöka detta fenomens egenskaper.I detförsta experimentet kommer eleverna/barnen att få hälla basilika på vattenytan i en skål och sedan droppa lite diskmedel i mitten av skålen. Innan de genomför detta experiment skall en hypotes ställas. Vi kommer att visa första delen efter att ha visat en concept cartoons (som vi sammanställt innan).

Det andra experimentet går ut på att med erfarenhet av ytspänning lägga så många gem man kan på vattenytan i ett glas och skriva upp antalet. Sedan ska de tas bort och diskmedel kommer att tillföras, upprepning av experimentet kommer ske. Blev det någon skillnad? Varför?


Energi: Rörelseenergi i form av basilika som rör sig på vattenytan (experiment 1)
Liv: Vatten är livsnödvändigt för oss och finns i våra liv i flera olika aspkter. Vi är liv tack vare vatten.
Materia: Vatten, plast, glas, diskmedel, basilika. Pappret eleverna skriver på.
Teknik:Bägare, plastgem, skål

Ann, Gordana och Angelica