Atomets Struktur, Atom-Modeller
Da Mendeljejev i 1872 publiserte det periodiske systemet for grunnstoffene var ideen om atomer som de minste bestanddelene i stoffer etablert.Men fortsatt var atomets indre struktur ikke kjent.Eksisterte det en klart definert indre struktur?
Denne artikkelen beretter historien om hvordan dagens atom-modell ble etablert.
Det avgjørende arbeidet ble utført av Ernest Rutherford,som fikk Nobelprisen i kjemi(1908).
FN har utropt 2011 til Det internasjonale kjemiåret. Dette er kjemiårets blogg.
fredag 25. februar 2011
lørdag 12. februar 2011
Brød uten å kna
På skolekjøkkenet lærte jeg i sin tid at brøddeigen skal knas lenge og vel for å danne et godt glutennettverk. Det er to proteiner (glutenin og gliadin) som fungerer som ”armering og seil” og danner gluten som gir opphav til de tynne hinnene som fanger opp CO2. Mobiliteten til glutenin og gliadin øker med mengden vann i deigen. Ved å gi deigen tid dannes det mer enn nok gluten av seg selv! ”No knead bread” ble oppfunnet av bakeren Jim Lahey ved Sullivan St. Bakery – publisert i NY Times i 2006. I orginaloppskriften er det brukt amerikanske volummål. Her følger min oppskrift konvertert til metriske mål (en liten quiz: kan noen gjette hvorfor det ikke er særlig lurt å oppgi melmengden som volum?). Dette er forøvrig også oppskriften på brødet som jeg demonstrerte i programmet Schrödingers katt 10. februar 2011).
390 g hvetemel
300 g vann (77%)
7 g salt (1.8%)
3 g gjær
Bland til alt melet er fuktet – dette tar ca. 30 sekunder. Hev i ca. 20 timer. Ha deigen på et melet bakebord og brett den inn over seg selv 3-4 ganger. Form til kuler og hev til dobbel størrelse. Stek i jerngryte forvarmet til 230 °C – første halvtimen med lokk, deretter ca. 15 min uten lokk til skorpen er gyllen.
Man steker brødet med lokk de første 30 min. Vannet som fordamper fra deigen gjør luften inni gryten fuktigere, og dette resulterer i en bedre varmeoverføring til brødet - fuktig luft har høyere varmekapsitet enn tørr luft. Den fuktige luften kombinert med en våt deig gjør også at stivelsen i skorpen gelerer/forklistrer mer fullstendig. Videre vil fuktigheten som kondenserer på overflaten av brødet hindre uttørring, og dermed kan brødet heve fritt uten noen ”fast skorpe” som holder igjen. Maillardreaksjonen krever en viss mengde vann for å starte, derfor viktig at skorpen ikke tørker ut med det samme.
De siste 15-20 min tar man av lokket. Temperaturen i skorpen stiger da raskt til over 100 °C og vi får Maillardreaksjon og karamellisering. Dette gir en fin brun skorpe med deilig smak. Det at vi har brukt en våt deig har gjort at vi får et brød med store porer.
Mer å lese
No-knead bread (en lenger bloggpost på Khymos om dette brødet)
For full damp og Brød uten å kna (fra spalten "Kjemi på kjøkkenet" i bladet Kjøkkenskriveren)
torsdag 10. februar 2011
Kjemihistorie: Artikkel-3
I Mendeljejevs Ånd
Her vil jeg illustrere hvordan Mendeljejev arbeidet med å plassere grunnstoffene i Periodesystemet, avhengig av hvilke masser atomene hadde. I dag vet vi at plasseringen er entydig bestemt av atomets kjerneladning, men det var ikke kjent på den tiden Mendeljejev arbeidet.
Her vil jeg illustrere hvordan Mendeljejev arbeidet med å plassere grunnstoffene i Periodesystemet, avhengig av hvilke masser atomene hadde. I dag vet vi at plasseringen er entydig bestemt av atomets kjerneladning, men det var ikke kjent på den tiden Mendeljejev arbeidet.
lørdag 5. februar 2011
Kjemi i naturfag
Læreplanen
Naturfag, eller natur- og miljøfag, er en del av timeplanen helt fra barn starter på skolen. Jeg vil her se litt på hva en elev som er ferdig med VG1 egentlig bør forventes å kunne før han eller hun starter med kjemi1 i VG2.
Jeg har gått gjennom læreplanen i naturfag for hele grunnskoleløpet + VG1, og merket meg følgende kompetansemål:
5.-7. trinn:
→ beskrive sentrale egenskaper ved gasser, væsker, faste stoffer og faseoverganger ved hjelp av partikkelmodellen
→ forklare hvordan stoffer er bygd opp, og hvordan stoffer kan omdannes ved å bruke begrepene atomer og molekyler
→ gjennomføre forsøk med kjemiske reaksjoner og forklare hva som kjennetegner disse reaksjonene
8.-10.trinn:
→ vurdere egenskaper til grunnstoffer og forbindelser ved bruk av periodesystemet
→ gjennomføre forsøk for å klassifisere sure og basiske stoffer
→ undersøke kjemiske egenskaper til noen vanlige stoffer fra hverdagen
→ planlegge og gjennomføre forsøk med påvisningsreaksjoner, separasjon av stoffer i en blanding og analyse av ukjent stoff
→ gjøre forsøk med og beskrive hydrokarboner, alkoholer og karboksylsyrer og noen vanlige karbohydrater
VG1:
→ beskrive kjemiske kjennetegn og forskjeller på de viktigste næringsstoffene
→ gjøre rede for de viktigste sporstoffene, mineralene og saltene i kroppen
→ gjennomføre enkle kjemiske påvisninger av næringsstoffer i matvarer
→ forklare hva redoksreaksjoner er, gjøre forsøk med forbrenning, galvanisk element og elektrolyse og gjøre greie for resultatene
→ beskrive virkemåten og bruksområdet til noen vanlige ladbare og ikke-ladbare batterier og til brenselceller
→ gjøre rede for hydrogen som energibærer
Disse målene utgjør henholdsvis ca 11, 15 og 17% av de samlede kompetansemålene i naturfag for trinnene.
Konsekvens for kjemifaget videre
Jeg har bare undervist på VGS, og vet dermed ikke så mye om hva man velger å legge i målene fra tidligere trinn. Min erfaring så langt er at de fleste som kommer fra ungdomsskolen har hørt om atomer, elektroner og protoner, men der sier det også stopp. Syrer og baser har de hørt om, og pH-skalaen har de hørt om, men kan ikke egentlig noe om hva disse begrepene innebærer. Kjemiske formler er stort sett ukjent, reaksjonsligninger likeså.
Dermed har min kjemi1-undervisning startet på bunnen, jeg antar at de kan svært lite, og legger opp undervisningen deretter. Når de får redoks-kjemi i kjemi2, er alt fra naturfag VG1 helt glemt, og vi må starte på bunnen der også.
Jeg har ikke hatt så veldig mange elever i kjemi, så jeg understreker at jeg uttaler meg på et relativt snevert grunnlag. Men jeg er bekymret over at kjemi utgjør en såpass liten del av naturfaget, og at så lite "sitter" etterpå.
Hvorfor kjemi burde være allmennkunnskap
I går (fredag 04.02.2011) var jeg på foredrag med Leiv Sydnes på UiB, der han snakket om kjemikunnskap vi alle trenger i hverdagen. Det han fortalte understreker hvor viktig det er at barn og unge får med seg et relevant kunnskapsgrunnlag fra skolen. Blant annet trakk han frem eksempler fra reklame for "naturmedisin" eller formuleringer fra personale på spa der man understreker at produkter "ikke inneholder kjemikalier". For en kjemiker er slike utsagn ren underholdning, men det viser en skremmende mangel på kunnskap.
Et av de artigste emnene jeg har i kjemi2 er når vi tar opp homeopati i forbindelse med alternative forklaringsmodeller. Etter å ha vist utregning av konsentrasjoner i de vanlige homeopatiske fortynningene sitter elevene stort sett og måper. Dette er kunnskap jeg synes er uhyre viktig hvis de skal kunne ha en kritisk holdning til det de ser og hører om i media og hverdagen ellers.
Er vi for lite flinke til å koble kompetansemålene med virkeligheten? Hva kan vi gjøre for å få elevene til å innse at alt rundt dem handler om kjemi, og at det er viktig allmennkunnskap de lærer i naturfaget?
Er lærerne i grunnskolen flinke nok til å få emnene til å henge sammen, eller er kjemikunnskapen såpass tynn at de ikke mestrer å gi elevene mulighet til å se helhetsbildet?
Personlig samler jeg på artikler fra media der det forekommer formuleringer som kommer innom kjemi på en eller annen måte. Disse prøver jeg å trekke inn i undervisningen slik at elevene ser hvorfor ikke bare de som skal studere realfag trenger kunnskaper i kjemi, men alle andre også. Oppøving av en kritisk tankegang krever et minimum av fagkunnskap, den får alle barn og unge gjennom fellesfagene i grunnskolen og videregående. Men hvis vi vil at de skal huske noe av denne kunnskapen etter at de har blitt vurdert i emnet, må vi gi dem en grunn til å huske det!
Naturfag, eller natur- og miljøfag, er en del av timeplanen helt fra barn starter på skolen. Jeg vil her se litt på hva en elev som er ferdig med VG1 egentlig bør forventes å kunne før han eller hun starter med kjemi1 i VG2.
Jeg har gått gjennom læreplanen i naturfag for hele grunnskoleløpet + VG1, og merket meg følgende kompetansemål:
5.-7. trinn:
→ beskrive sentrale egenskaper ved gasser, væsker, faste stoffer og faseoverganger ved hjelp av partikkelmodellen
→ forklare hvordan stoffer er bygd opp, og hvordan stoffer kan omdannes ved å bruke begrepene atomer og molekyler
→ gjennomføre forsøk med kjemiske reaksjoner og forklare hva som kjennetegner disse reaksjonene
8.-10.trinn:
→ vurdere egenskaper til grunnstoffer og forbindelser ved bruk av periodesystemet
→ gjennomføre forsøk for å klassifisere sure og basiske stoffer
→ undersøke kjemiske egenskaper til noen vanlige stoffer fra hverdagen
→ planlegge og gjennomføre forsøk med påvisningsreaksjoner, separasjon av stoffer i en blanding og analyse av ukjent stoff
→ gjøre forsøk med og beskrive hydrokarboner, alkoholer og karboksylsyrer og noen vanlige karbohydrater
VG1:
→ beskrive kjemiske kjennetegn og forskjeller på de viktigste næringsstoffene
→ gjøre rede for de viktigste sporstoffene, mineralene og saltene i kroppen
→ gjennomføre enkle kjemiske påvisninger av næringsstoffer i matvarer
→ forklare hva redoksreaksjoner er, gjøre forsøk med forbrenning, galvanisk element og elektrolyse og gjøre greie for resultatene
→ beskrive virkemåten og bruksområdet til noen vanlige ladbare og ikke-ladbare batterier og til brenselceller
→ gjøre rede for hydrogen som energibærer
Disse målene utgjør henholdsvis ca 11, 15 og 17% av de samlede kompetansemålene i naturfag for trinnene.
Konsekvens for kjemifaget videre
Jeg har bare undervist på VGS, og vet dermed ikke så mye om hva man velger å legge i målene fra tidligere trinn. Min erfaring så langt er at de fleste som kommer fra ungdomsskolen har hørt om atomer, elektroner og protoner, men der sier det også stopp. Syrer og baser har de hørt om, og pH-skalaen har de hørt om, men kan ikke egentlig noe om hva disse begrepene innebærer. Kjemiske formler er stort sett ukjent, reaksjonsligninger likeså.
Dermed har min kjemi1-undervisning startet på bunnen, jeg antar at de kan svært lite, og legger opp undervisningen deretter. Når de får redoks-kjemi i kjemi2, er alt fra naturfag VG1 helt glemt, og vi må starte på bunnen der også.
Jeg har ikke hatt så veldig mange elever i kjemi, så jeg understreker at jeg uttaler meg på et relativt snevert grunnlag. Men jeg er bekymret over at kjemi utgjør en såpass liten del av naturfaget, og at så lite "sitter" etterpå.
Hvorfor kjemi burde være allmennkunnskap
I går (fredag 04.02.2011) var jeg på foredrag med Leiv Sydnes på UiB, der han snakket om kjemikunnskap vi alle trenger i hverdagen. Det han fortalte understreker hvor viktig det er at barn og unge får med seg et relevant kunnskapsgrunnlag fra skolen. Blant annet trakk han frem eksempler fra reklame for "naturmedisin" eller formuleringer fra personale på spa der man understreker at produkter "ikke inneholder kjemikalier". For en kjemiker er slike utsagn ren underholdning, men det viser en skremmende mangel på kunnskap.
Et av de artigste emnene jeg har i kjemi2 er når vi tar opp homeopati i forbindelse med alternative forklaringsmodeller. Etter å ha vist utregning av konsentrasjoner i de vanlige homeopatiske fortynningene sitter elevene stort sett og måper. Dette er kunnskap jeg synes er uhyre viktig hvis de skal kunne ha en kritisk holdning til det de ser og hører om i media og hverdagen ellers.
Er vi for lite flinke til å koble kompetansemålene med virkeligheten? Hva kan vi gjøre for å få elevene til å innse at alt rundt dem handler om kjemi, og at det er viktig allmennkunnskap de lærer i naturfaget?
Er lærerne i grunnskolen flinke nok til å få emnene til å henge sammen, eller er kjemikunnskapen såpass tynn at de ikke mestrer å gi elevene mulighet til å se helhetsbildet?
Personlig samler jeg på artikler fra media der det forekommer formuleringer som kommer innom kjemi på en eller annen måte. Disse prøver jeg å trekke inn i undervisningen slik at elevene ser hvorfor ikke bare de som skal studere realfag trenger kunnskaper i kjemi, men alle andre også. Oppøving av en kritisk tankegang krever et minimum av fagkunnskap, den får alle barn og unge gjennom fellesfagene i grunnskolen og videregående. Men hvis vi vil at de skal huske noe av denne kunnskapen etter at de har blitt vurdert i emnet, må vi gi dem en grunn til å huske det!
Abonner på:
Innlegg (Atom)