Kemi · Gymnasiet 1

Idéer för aktivt lärande

Energi i kemiska reaktioner

Aktivt arbete med reaktioner som avger eller tar upp värme ger eleverna konkreta upplevelser av energiförändringar. Genom att mäta temperaturer och observera känslan av provrören skapas minnesbilder som gör begreppen exoterm och endoterm lättare att förstå och hålla kvar.

• Skolverket Kursplaner
• Lgr22: Kemi - Termokemi
• Lgr22: Kemi - Energiomsättning

• 30–45 min
• Par → Hela klassen
• 4 aktiviteter

Aktivitet 01

• Utforskande cirkel
• 45 min · Smågrupper

Experiment: Kalla och varma reaktioner

Dela ut material för två reaktioner: natriumbikarbonat med vinäger (exoterm) och ammoniumklorid i vatten (endoterm). Elever mäter temperatur före och efter med termometer, antecknar förändringar och diskuterar observationer. Rita enkla energidiagram baserat på resultaten.

Varför känns en behållare kall vid en endoterm reaktion trots att energi tillförs?

Handledningstips

Under experimentet med kalla och varma reaktioner, uppmuntra eleverna att förutse resultatet innan de genomför det för att aktivera deras förförståelse.

Vad att leta efter

Ge eleverna två energidiagram, ett för en exoterm och ett för en endoterm reaktion. Be dem identifiera vilket diagram som hör till vilken reaktionstyp och förklara varför baserat på energinivåerna för reaktanter och produkter.

• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Självreglering
• Självkännedom

Aktivitet 02

• Utforskande cirkel
• 30 min · Par

Energidiagram i par: Jämförelse

Ge eleverna data från reaktioner. De ritar energidiagram för en exoterm och en endoterm reaktion, markerar reaktanter, produkter och aktiveringsenergi. Jämför sedan i par och presentera för klassen.

Vad händer med energin när kemiska bindningar bryts respektive bildas?

Vad att leta efter

Ställ frågan: 'Om en reaktion känns kall i provröret, har den då totalt sett frigjort eller absorberat energi från omgivningen? Förklara ditt resonemang med begreppen endoterm och exoterm.'

• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Självreglering
• Självkännedom

Aktivitet 03

• Utforskande cirkel
• 35 min · Smågrupper

Bindningsenergi-modell: Brickor och klossar

Använd brickor som bindningsenergi. Bryt isär (kräver energi) och sätt ihop (frigör energi) i små grupper. Koppla till reaktionsenergier genom att väga och räkna 'energi-enheter'. Diskutera i helklass.

Jämför energidiagram för exoterma och endoterma reaktioner.

Vad att leta efter

Diskutera med eleverna: 'Varför kan en reaktion som kräver energi för att starta (aktiveringsenergi) ändå frigöra energi totalt sett (exoterm)?' Låt eleverna använda begreppen bindningsbrytning och bindningsbildning i sina förklaringar.

• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Självreglering
• Självkännedom

Aktivitet 04

• Utforskande cirkel
• 40 min · Individuellt

Temperaturjakt: Vardagsreaktioner

Elever observerar och mäter temperatur i vardagsreaktioner som handvärmare eller self-heating-kaffe. Dokumentera i labbrapport och koppla till exoterm/endoterm. Dela fynd i helklass.

Varför känns en behållare kall vid en endoterm reaktion trots att energi tillförs?

Vad att leta efter

Ge eleverna två energidiagram, ett för en exoterm och ett för en endoterm reaktion. Be dem identifiera vilket diagram som hör till vilken reaktionstyp och förklara varför baserat på energinivåerna för reaktanter och produkter.

• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Självreglering
• Självkännedom

Några anteckningar om att undervisa detta avsnitt

Använd ett laborativt förhållningssätt där eleverna själva mäter och upplever energiförändringar. Undvik att enbart förklara teorin innan eleverna fått observera fenomenen. Koppla energidiagram direkt till elevernas egna mätningar för att skapa en tydlig koppling mellan det konkreta och det abstrakta.

Eleverna kan förklara skillnaden mellan exoterma och endoterma reaktioner med egna ord och koppla dessa till energidiagram. De använder begreppen bindningsbrytning och bindningsbildning för att beskriva energiförändringar i en reaktion och kan förutsäga om en reaktion kommer att kännas varm eller kall.

---

Se upp för dessa missuppfattningar

• During Kalla och varma reaktioner, många elever tror att alla reaktioner avger värme.

  Under genomförandet av Kalla och varma reaktioner, be eleverna att notera känslan i provröret och diskutera i grupper varför vissa reaktioner känns kalla trots att de är kemiska reaktioner.

• During Bindningsenergi-modell: Brickor och klossar, elever kan tro att bindningsbrytning alltid frigör energi.

  Under aktiviteten med brickor och klossar, be eleverna att fysiskt visa energiflödet genom att lyfta brickorna för att bryta bindningar och visa hur bildning av nya bindningar frigör energi.

• During Temperaturjakt: Vardagsreaktioner, elever kan tro att endoterma reaktioner producerar kyla utan energi.

  Under Temperaturjakt, låt eleverna jämföra sin mätdata med energidiagram och diskutera hur energin tas från omgivningen, vilket leder till att behållaren kyls.

---

Metoder som används i denna översikt

• Utforskande cirkel