Kol, kolföreningar och förbränning 22/23

Kolföreningar är några av de mest eftertraktade ämnena i världen. Vi tillverkar alltifrån plaster, läkemedel och bränslen av dem. Genom detta avsnitt får vi lära oss mer om dessa ämnen och hur vårt samhälle påverkas av användningen av dem.

Syfte

Du ska här lära dig om kol och kolföreningar, deras kemiska uppbyggnad och egenskaper. Vi lär oss också om vilka funktioner de har i naturen samt vilka negativa effekter de har på miljön. 

Centralt innehåll

Konkretisering av mål

När du har arbetat med det här ämnesområdet ska du känna till

• Att grundämnet kol finns i formerna grafit, diamant, fullerener och grafen
• Vad de olika formerna har för användningsområden samt hur de är uppbyggda
• Förstå hur metanserien är uppbyggd (de 8 första utantill) 
• Skillnaden mellan mättade och omättade kolväten
• förstå samband mellan kolvätenas och alkoholernas uppbyggnad och deras egenskaper (tex kokpunkt)
• Veta vad som bildas vid förbränning av kolväten (kapitel 11)
• Veta hur förbränning av kolväten påverkar hälsa och miljö (kapitel 11)
• Ge exempel på alkoholer, deras uppbyggnad och användningsområden
• Veta vad som kännetecknar alkoholer (namnen slutar på -ol. Alla innehåller minst en OH-grupp,innehåller mycket energi,de flesta är giftiga)
• Veta vad fossila bränslen är, hur de framställs och att de är uppbyggda av kolväten
• Veta vad biobränslen är och hur de framställs (kapitel 11)
• För- och nackdelar med de olika bränslena samt påverkan på miljö
• Kolatomens kretslopp (kapitel 11) - lästes även under ekologin i åk 7 

Fördjupning
- Beskriva vad en organisk syra respektive ester är. 
- Ge exempel på organiska syror och estrar samt rita strukturformler för dem.
- Förstå vad aktiveringsenergi innebär
- Förklara förbränning av olika ämnen med hjälp av begreppen flampunkt och antändningstemperatur

Arbetsformer

Arbete med text och frågor i Spektrum kemi 
Diskussioner
Laborationer
Filmer och bildspel
Ämnesområdet avslutas med ett skriftligt prov

Avsnittet behandlar kapitel 9 och delar av kapitel 11 i Spektrum kemi, sid 151-174, 180-181 (fördjupning sid 175-178) samt 218-221

Sammanfattningar finns på s 182-183 samt 235

Filmer på sli.se

Kol och kolväten

Nr: v4842

Korta filmer på inläsningstjänst (begreppa)

Bedömning

Detta kommer att bedömas

• Förmågan att använda arbetsområdets begrepp, modeller och teorier
• Förmågan att genomföra en undersökning och dokumentera den
• Förmågan att resonera, dra slutsatser och argumentera

Bedömningen sker vid genomförande av undersökningar samt genom ett skriftligt prov. 

Viktiga begrepp med kort förklaring

Grafit - En form av grundämnet kol där atomerna sitter i platta lager. Svaga bindningar mellan lagren
Diamant – En form av grundämnet kol där atomerna sitter i ett nätverk med starka bindningar
Fulleren - En form av grundämnet kol där atomerna formar bollar
Grafen - En form av grundämnet kol där atomerna sitter i platta, tunna lager. Mycket lätt och stark
Nanorör - Ett rör bestående av grafen.
Metanserien - Ett samlingsnamn för alla kolväten som slutar på -an
Kolväten - Ämnen som bara består av kolatomer och väteatomer

Mättade kolväten - Kolväten med enkelbindningar mellan kolatomerna

Omättade kolväten - Kolväten med en eller flera dubbelbindningar eller trippelbindningar mellan kolatomerna

Polymer – En stor molekyl som bildas när många omättade molekyler reagerar med varandra och bildar en lång kedja.

Metan - Kolväte, med den kemiska formeln CH₄

Alkohol - Ett organiskt ämne som har en OH-grupp (hydroxylgrupp)

OH-grupp - Del av en alkoholmolekyl – en syreatom och en väteatom som sitter ihop.

(Organisk syra - Ett organiskt ämne som har en karboxylgrupp.)

(Ester - Organiskt ämne som bildas när en organisk syra och en alkohol reagerar med varandra.)

(Karboxylgrupp - Del av en organisk syra-molekyl – en kolatom, två syreatomer och en väteatom som sitter ihop.)

Fossila bränslen - Olika energikällor i form av kolväten, t.ex olja, stenkol och naturgas. Är rester från levande organismer

Biobränsle – Bränsle som kommer från växtriket. Har bildats genom fotosyntes.

Förbränning – Energi frigörs genom reaktion mellan ett bränsle och syre. Koldioxid och vatten bildas.

Fotosyntesen - När växter använder energi från solen för att bygga energirika molekyler.

Ändlig energikälla - En energikälla som kommer att ta slut om man fortsätter att använda den i nuvarande takt.

Ökad växthuseffekt - Ökande värme kring jorden orsakat av växthusgaser
(Aktiveringsenergi) – Den energi som måste tillföras för att reaktionen skall komma igång
(Flampunkt) – Den temperatur då ett ämne bildar brännbara gaser