Periodiska systemet

Under antiken trodde man att allt var uppbyggt av några få grundämnen, de fyra elementen: jord, luft, eld och vatten. Kemisterna vet numera att det finns 92 naturligt förekommande grundämnen. Få grundämnen förekommer naturligt i ren form. Guld är ett exempel. De flesta andra grundämnen bildar kemiska föreningar med atomer från andra grundämnen. Grundämnena är organiserade efter atomstruktur. I det periodiska systemet är grundämnena uppställda efter hur deras protoner och elektroner är arrangerade.

Tänk så fel de första kemisterna hade när de döpte atomen. Ordet atom betyder "odelbar", men idag vet vi att atomen är byggd av ännu mindre delar. Den har en kärna och runt den rör sig elektroner med svindlande fart. Att känna till de olika delarna i atomen hjälper oss att förstå varför olika atomslag har olika egenskaper, och hur byggstenarna i molekyler, jonföreningar och metaller håller samman. Kemi kan vara riktigt klurigt. Hur kan väte och syre, som vi oftast tänker på i gasform, bli till vatten när de reagerar? Vad är det som gör att olika ämnen reagerar och bildar nya ämnen med helt nya egenskaper? Och vad kan vi ha för nytta av det i vår vardag? I det här arbetsområdet ska vi försöka besvara de här frågorna genom att titta på hur våra grundämnen är uppbyggda och hur de kan reagera med varandra.

Syfte och förmågor

Ge alla elever förutsättningar att utveckla sin förmåga att:

• använda kunskaper i kemi för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, miljö, hälsa och samhälle

• genomföra systematiska undersökningar i kemi,

• och använda kemins begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara kemiska samband i samhället, naturen och inuti människan.

  Centralt innehåll

• Partikelmodell för att beskriva och förklara materiens uppbyggnad, kretslopp och oförstörbarhet. Atomer, elektroner och kärnpartiklar.

• Kemiska föreningar och hur atomer sätts samman till molekyl- och jonföreningar genom kemiska reaktioner.

• Aktuella samhällsfrågor som rör kemi.

• Historiska och nutida upptäckter inom kemiområdet och deras betydelse för världsbild, teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor.

• De kemiska modellernas och teoriernas användbarhet, begränsningar, giltighet och föränderlighet.

• Gruppering av atomslag ur ett historiskt perspektiv.

• Systematiska undersökningar. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.

• Separations- och analysmetoder, till exempel destillation och identifikation av ämnen.

• Sambandet mellan kemiska undersökningar och utvecklingen av begrepp, modeller och teorier.

• Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter.

• Källkritisk granskning av information och argument som eleven möter i olika källor och samhällsdiskussioner med koppling till kemi.

  Kemiska bindningar och periodiska systemet

• Vi ska under avsnittet gå igenom följande:
  
  atomen 
  -uppbyggnad
  -atomnummer
  -elektronskal
  -valenselektroner
  
  periodiska systemet
  -grupper och perioder
  -grundämnesfamiljer
  
  kemiska bindningar
  -molekylförening (elektronparbindning=kovalent bindning)
  -joner
  -jonförening (jonbindning)
  
  formelskrivning
  
  laborationer
  -planering, genomförande och dokumentation (laborationsrapport)

Här får du lära dig att:

1.      i ord och bild formulera atommodellen med elektroner och kärnpartiklar för att förklara materiens uppbyggnad

2.      argumentera för det periodiska systemet som verktyg för att gruppera atomslag

3.      fundera över varför en del atomslag bildar jonföreningar och andra bildar molekylföreningar

4.      samtala om kemins roll i samhället och beskriva olika yrken där man jobbar med kemi.

Kunskapskrav i kemi:

Du har kunskaper om materiens uppbyggnad, oförstörbarhet och omvandlingar och visar det genom att ge exempel på och beskriva dessa med användning av kemins begrepp, modeller och teorier. 

Du har kunskaper om några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor.

Du genomför enkla undersökningar utifrån givna planeringar samt gör dokumentationer av dina undersökningar.

Checklista för att nå kunskapskraven inom detta område:

• beskriva hur ett och samma ämne kan befinna sig i flera aggregationstillstånd och kan också beskriva hur fasövergången beror av energi
• redogöra för några egenskaper som används för att beskriva ämnen
• beskriva skillnaden mellan ett ämnes kemiska egenskaper och dess fysikaliska egenskaper samt ge exempel
• förklara vad det är för skillnad på ett rent ämne och en blandning samt ge exempel
• förklara och rita hur en atom är uppbyggd (atomkärna, protoner, neutroner, elektroner och elektronskal).
• beskriva vad som menas med atomnummer, atommassa, masstal och isotoper.
• redogöra för följande begrepp inom det periodiska systemet samt vad som kännetecknar dessa: grupp, period, ädelgasstruktur samt grundämnesfamiljerna väte & alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller, halogener och ädelgaser
• läsa ut informationen ur ett periodiskt system.
• beskriva skillnaden mellan en atom och en jon.
• redogöra för följande begrepp; atom, molekyl, grundämne, kemisk förening, blandning och rent ämne
• ge exempel på olika laddade joner samt hur dessa kan bildas.
• redogöra för bildandet av kemiska föreningar genom följande processer: jonbildning/jonfördelning och elektronparbindning/molekylförening.
• visa förståelse för att ingen atom försvinner.
• beskriva och ge exempel på några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor, både positivt och negativt.
• berätta något om kemins historia
• genomföra undersökningar i labbsalen där du använder dig av utrustningen på ett säkert sätt samt skriver labbrapporter utifrån checklistan.

Hur kommer vi att arbeta?

- Genomgångar 

- Laborationer med rapport 

- Uppgifter 

- filmer

- Diskussionsuppgifter

Hur kommer dina kunskaper att bedömas?

- Prov

- Laborationen

- Laborationsrapporter

- Diskussionsuppgift

- Lektionstid 

 

Tidsplanering

v7    Atomens delar s.342 - 344
         Med periodiska systemet kan vi sortera atomerna. s.345 – 349

        Presentation fysik

v.8   LOV

v.9     Forts s.345 - 349 (Periodiska systemet)

          Presentation fysik    

          Molekylbindning s.350 - 351

v.10  Jonbindning s.352

         repetera kapitel 5 ”Jonföreningar” s. 123- 129

         fredag utprövning av NP i NO: förmågan att planera en undersökning

v.11  Egen uppgift ”Salter” (tre lektioner)

         Förberedda inför NP

v12   Skriftlig uppgift ”Vägsalt- vad tycker du?”  (tre lektioner)

         Förberedda inför NP

v.13  Neutroner och isotoper s. 356 - 357
         Förberedda inför NP

v.14  Påsklov
       

v.15  Onsdag NP NO

         Torsdag Prov DEL A (Beskriva och förklara)

         Fredag Vi förbereder en övning i att kunna samtala om kemins roll i samhället och  
         beskriva olika yrken där man jobbar med kemi.
         

v. 16  onsdag laborationer grupp 1 (Genomföra och skriva laborationsrapport)

         Torsdag Prov del B: muntligt (Samtala, argumentera och ta ställning)

         fredag laborationer grupp 2 (Genomföra och skriva laborationsrapport)

v.17 Biologi

v.18  NP del B (laborationsdelen)

        Onsdag    grupp 1

        Torsdag    grupp 2

        Fredag     grupp 3

 

Korta filmer:

Länk till periodiska systemet https://www.ptable.com/?lang=sv

https://www.youtube.com/watch?v=yn_4kyPI1vw

Periodiska systemets uppbyggnad 12 min

https://www.youtube.com/watch?v=n5ejd7kY7AA

Joner 10,44 min

https://www.youtube.com/watch?v=oFkSTspGqag

Hur blir atomen en jon? (Kemi) - Studi.se 4 min

https://www.youtube.com/watch?v=Lapl-CgGgk4

kemiska bindningar 3 min

https://www.youtube.com/watch?v=91ZllKrjJKw

Kemisk bindning del 1 - Introduktion till kemisk bindning 10,25 min

Bedömning

Din förmåga att använda dina kunskaper kommer att bedömas vid flera tillfällen;

• Skriftliga prov DEL A (datum bestämmer vi tillsammans) där dina kunskaper bedöms utifrån dina kunskaper om materiens uppbyggnad, oförstörbarhet samt omvandlingar och där du använder dig av kemins begrepp, modeller och teorier. Du skall också kunna beskriva och ge exempel på några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor. Se matris.

• Muntliga prov DEL B (datum bestämmer vi tillsammans) där dina kunskaper bedöms utifrån din förmåga att samtala, argumentera och ta ställning till kemins roll i samhället och beskriva olika yrken där man jobbar med kemi.

• En laboration med tillhörande laborationsrapport (datum för inlämning kommer). Du ska kunna genomföra en undersökning utifrån en given planering och skriva en labbrapport utifrån checklistan. Se matris. 

• En planering av undersökningen. Du ska kunna  planera en undersökning utan en given planering. Det kommer du göra på fredag v10.

• Skriftlig uppgift ”Vägsalt- vad tycker du?” (ni har tre lektioner på er)

 

 

Provets utformning

Provet kommer att bestå av två delar - DEL A och B.

DEL A är den delen där du får tillfälle att visa hur du kan beskriva och förklara dina kemikunskaper med hjälp av de ord och begrepp som hör till kursen. Du kommer att få fyra stora frågor att skriva om. Frågorna kommer du att få se ca 1 vecka innan det är dags att skriva provet i skolan.

DEL B är den delen där du får tillfälle att visa hur du kan samtala, argumentera och ta ställning till kemins roll i samhället och beskriva olika yrken där man jobbar med kemi. Du kommer att få tid i skolan att läsa ett antal små texter (s.358 - 359 i kemiboken) om detta och förbereda dina svar till tre frågor. Under provtillfället kommer du att få delta i en mindre samtalsgrupp där jag kommer att lyssna på gruppen när ni diskuterar era texter och svaren till era frågor.

Ordlista

periodiska systemet
Periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen och atomslag. De är ordnade efter hur tunga atomerna är och vilka egenskaper grundämnena har. Det var den ryske kemisten Mendelejev som skapade periodiska systemet på 1800-talet.

atomnummer
Atomnummer är det nummer som varje atomslag har. Det talar om hur många protoner det finns i atomen.

period
En period är en vågrät rad i det periodiska systemet.

grupp
En grupp är en lodrät kolumn i det periodiska systemet. Grundämnen som står i samma grupp har liknande egenskaper.

ädelgaser
Ädelgaserna är en grupp i det periodiska systemet (grupp 18). Där finns bland annat helium och neon. Grundämnena i den gruppen vill inte bilda föreningar med andra atomer. Istället vill varje atom vara för sig själv. Ädelgasatomerna har alltid fulla valensskal.

elektronskal
Elektronskal är de olika nivåer utanför atomkärnan där elektronerna kan finnas. I det innersta skalet får det bara plats två elektroner. I de andra skalen kan man säga att det får plats åtta i varje skal.

valensskal
Valensskalet är det yttersta elektronskalet i en atom.

valenselektroner Valenselektroner är de elektroner som finns i valensskalet, alltså i atomens yttersta elektronskal.

halogener
Halogener är en grupp i det periodiska systemet (grupp 17). Där finns bland annat fluor och klor. Halogenatomerna reagerar väldigt lätt med många andra ämnen. När halogenerna är i sin grundämnesform är de giftiga.

alkalimetaller
Alkalimetaller är en grupp i det periodiska systemet (grupp 1, utom väte). Där finns bland annat natrium och kalium. Alkalimetaller reagerar mycket lätt med andra ämnen. När de reagerar med vatten blir det en explosion.

atomslag
Ett atomslag är en bestämd sorts atomer, till exempel svavelatomer eller syreatomer.

grundämne
Ett grundämne är ett ämne som bara innehåller ett enda atomslag, till exempel svavel eller syrgas. Ibland använder kemisterna ordet grundämne även när de menar atomslag.

molekylbindning
Molekylbindning är den typ av bindning som finns mellan två atomer i en molekyl. Molekylbindningen uppkommer när två atomer delar valenselektroner med varandra. Anledningen till att de delar elektroner med varandra är att de vill ha fulla valensskal.

elektronpar
Ett elektronpar är de två elektroner som atomerna delar med varandra i en molekylbindning. När vi ritar molekylbindningen som ett streck, så står strecket egentligen för ett elektronpar.

elektronparbindning
Elektronparbindning är ett annat namn på molekylbindning.

ädelgasstruktur
När en atom har fått ett fullt valensskal liknar den en ädelgasatom. Det är det som är ädelgasstruktur.

jon
En jon är en atom som har lämnat bort eller tagit upp elektroner, så att den är elektriskt laddad.

jonbindning
Jonbindning är den typ av bindning som håller ihop jonföreningar. Det är dragningskraften mellan positiva joner och negativa joner som skapar bindningen.

jonförening
En jonförening är en kemisk förening som är uppbyggd av joner.

formelenhet
Formelenhet är den formel som man skriver för jonföreningar. Den beskriver proportionerna mellan de olika jonsorterna i föreningen. Däremot beskriver den inte någon molekyl, eftersom det inte finns några molekyler i jonföreningar.

metallbindning
Metallbindning är den typ av bindning som finns i metaller. Alla atomerna i ett metallföremål släpper ifrån sig alla sina valenselektroner till ett gemensamt ”hav av elektroner” som alla metallatomerna ”badar i”. Elektronerna håller ihop hela metallbiten i en enda stor bindning.

neutron
Neutroner är oladdade partiklar som finns i de flesta atomkärnor. Neutronerna har ingen betydelse för bindningar och kemiska reaktioner. Men de behövs för att hålla ihop atomkärnan. De gör att de plusladdade protonerna inte stöter bort varandra.

isotop
Isotoper är olika varianter av ett atomslag, med olika många neutroner. Ett exempel är de tre olika isotoperna av väte. I vanligt väte finns det ingen neutron i atomkärnan. I deuterium finns det en neutron, och i tritium finns det två neutroner.