Kemi · Gymnasiet 1

Idéer för aktivt lärande

Olika former av samma ämne

Aktiva övningar fungerar särskilt bra för strukturisomeri eftersom eleverna kan se och känna skillnaden mellan molekyler som annars bara visas som formler. Genom att arbeta med fysiska modeller och jämförelser skapas en konkret förståelse för hur struktur påverkar egenskaper, vilket gör abstrakta begrepp mer begripliga.

• Skolverket Kursplaner
• Lgr22: Kemi - Organisk kemi
• Lgr22: Kemi - Materiens egenskaper

• 25–45 min
• Par → Hela klassen
• 4 aktiviteter

Aktivitet 01

• Gemensam problemlösning
• 30 min · Par

Modellbygge: Bygg isomerer

Dela ut molekylmodeller till par. Låt eleverna först bygga n-butan, sedan omforma till 2-metylpropan med samma atomer. Diskutera skillnader i form och förutsagda egenskaper. Avsluta med fotografering för presentation.

Kan två ämnen ha samma byggstenar men ändå vara olika?

Handledningstips

Under Modellbygge: Bygg isomerer, cirkulera och ställ frågor som 'Vad märker ni när kedjan är rak jämfört med grenad?' för att uppmuntra reflektion.

Vad att leta efter

Ge eleverna molekylformeln C₅H₁₂. Be dem rita strukturformlerna för alla möjliga strukturisomerer och namnge dem korrekt. Kontrollera om de identifierat alla tre isomererna (n-pentan, 2-metylbutan, 2,2-dimetylpropan).

• Tillämpa
• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Relationsförmåga
• Beslutsfattande
• Självreglering

Aktivitet 02

• Gemensam problemlösning
• 45 min · Smågrupper

Egenskapsjämförelse: Kokpunktssimulering

Grupper testar enkla modeller av isomerer genom att simulera kokpunkt med fettlöslighet i vatten eller modellera med kritor. Mät och jämför. Sammanställ data i klassens gemensamma tabell.

Ge exempel på ämnen som har samma antal kol- och väteatomer men olika struktur.

Handledningstips

Under Egenskapsjämförelse: Kokpunktssimulering, påminn eleverna att dokumentera observationer noggrant för att kunna diskutera skillnader senare.

Vad att leta efter

Ställ frågan: 'Varför kokar n-pentan (135 °C) vid en högre temperatur än neopentan (2,8 °C), trots att de har samma molekylformel?' Låt eleverna diskutera skillnader i molekylform och hur det påverkar ytarea och därmed intermolekylära krafter.

• Tillämpa
• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Relationsförmåga
• Beslutsfattande
• Självreglering

Aktivitet 03

• Gemensam problemlösning
• 25 min · Hela klassen

Rita och matcha: Struktur-egenskapskort

Förbered kort med strukturer och egenskaper. Elever drar kort, ritar strukturen och matchar till kokpunkt eller smältpunkt. Rotera och diskutera i helklass.

Förklara varför dessa ämnen kan ha olika kokpunkt eller andra egenskaper.

Handledningstips

Under Rita och matcha: Struktur-egenskapskort, be eleverna att motivera sina val muntligt innan de vänder på korten för att kontrollera.

Vad att leta efter

På en lapp, be eleverna skriva ner ett exempel på två ämnen som är strukturisomerer. De ska också förklara med en mening varför dessa ämnen har olika kokpunkter.

• Tillämpa
• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Relationsförmåga
• Beslutsfattande
• Självreglering

Aktivitet 04

• Gemensam problemlösning
• 35 min · Par

Digital modellering: MolView-isomerer

Individuellt eller i par: Använd gratis MolView för att rita C₄H₁₀-isomerer, beräkna egenskaper och exportera bilder. Dela i Padlet för klassdiskussion.

Kan två ämnen ha samma byggstenar men ändå vara olika?

Handledningstips

Under Digital modellering: MolView-isomerer, visa hur man byter mellan 2D- och 3D-vy för att tydliggöra skillnader i struktur.

Vad att leta efter

Ge eleverna molekylformeln C₅H₁₂. Be dem rita strukturformlerna för alla möjliga strukturisomerer och namnge dem korrekt. Kontrollera om de identifierat alla tre isomererna (n-pentan, 2-metylbutan, 2,2-dimetylpropan).

• Tillämpa
• Analysera
• Utvärdera
• Skapa
• Relationsförmåga
• Beslutsfattande
• Självreglering

Några anteckningar om att undervisa detta avsnitt

Undervisningen fungerar bäst när eleverna får arbeta praktiskt och diskutera sina upptäckter i grupper. Undvik att enbart förklara teorin innan övningarna, eftersom eleverna då lätt missar poängen. Använd gärna verkliga exempel, som skillnaden mellan bensin och gasol, för att koppla till vardagslivet och öka motivationen.

Lyckad undervisning syns när eleverna kan förklara varför ämnen med samma formel kan ha olika egenskaper och korrekt rita och namnge minst två strukturisomerer för en given molekylformel. De ska också kunna koppla struktur till intermolekylära krafter och kokpunkt.

---

Se upp för dessa missuppfattningar

• Under Modellbygge: Bygg isomerer, observera om eleverna tror att alla molekyler med formeln C₄H₁₀ är identiska. Rätta dem genom att peka på de färdiga modellerna och fråga: 'Vad skiljer dessa åt, förutom atomerna?'.

  Använd modellerna för att jämföra ytarea och packningsgrad i diskussionen. Be eleverna att rita de två formerna på tavlan och förklara skillnaden i struktur.

• Under Egenskapsjämförelse: Kokpunktssimulering, lyssna efter påståenden som 'Kokpunkten borde vara densamma eftersom formeln är densamma'. Avbryt och fråga: 'Vad ser ni i simuleringen som skiljer sig?'.

  Låt eleverna jämföra de två modellerna och diskutera hur grenade molekyler packas sämre än raka, vilket påverkar intermolekylära krafter.

• Under Digital modellering: MolView-isomerer, var uppmärksam om eleverna antar att isomerer reagerar likadant. Be dem simulera en reaktion i programmet för att se skillnader.

  Använd MolView för att visa hur tillgängliga bindningar skiljer sig åt i isomererna. Diskutera hur detta påverkar reaktivitet i verkliga kemiska processer.

---

Metoder som används i denna översikt

• Gemensam problemlösning