Opetus.tv PRO
Opetus.tv
KE1: Kemiaa kaikkialla
Jakso 2 / lv 2020-21
KE1: Kemiaa kaikkialla
Tavoitteet
Kurssin tavoitteena on, että opiskelija
- saa kokemuksia, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta kemiaa ja sen opiskelua kohtaan
- kehittää valmiuksia osallistua kemiaan liittyvään yhteiskunnalliseen keskusteluun
- osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen erilaisia kemian ilmiöitä sekä ottaa huomioon turvallisuusnäkökohdat
- osaa käyttää ja soveltaa tietoa aineiden ominaisuuksista jokapäiväisen elämän ja ympäristön ilmiöissä
- osaa käyttää aineen ominaisuuksien päättelyssä aineen rakenteen malleja, jaksollista järjestelmää ja tietolähteitä
Keskeiset sisällöt
- kemian merkitys nykyaikana
- kermian merkitys jatko-opinnoissa ja työelämässä
- atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä pääpiirteissään
- alkuaineiden ja yhdisteiden ominaisuuksia
- aineiden ominaisuuksien selittäminen aineen rakenteen, kemiallisten sidosten ja poolisuuden avulla
- kysymykset tiedonhankinnan lähtökohtana
- turvallinen työskentely, aineiden ominaisuuksien tutkiminen, aineen erotusmenetelmät, havainnointi ja johtopäätösten tekeminen
Kemian merkitys
- osaan toimia järkevästi arkielämän tilanteissa, joihin liittyy kemikaalit
- kriittinen ajattelu: osaan suhtautua kriittisesti lukemiini / kuulemiini asioihin
- tutkimus- ja tuotekehitystyö, esimerkiksi materiaalikemia, elintarvikekemia, ympäristökemia, lääkekemia
-
jatko-opiskelu:
- lääketieteellinen
- farmasia
- luonnontieteet
- tekniset alat
- terveyden huollon jatko-opinnot
- maa- ja metsätaloustieteelliset jatko-opinnot
- kauneudenhoitoala
- ravintola-ala
Kemia ammateissa
Parikeskustelu ammateista
Alla on lueteltu erilaisia ammatteja. Mieti parisi kanssa, miten näissä ammateissa tarvitaan kemiaa. Kirjoittakaa omat ajatuksenne vastaukseksi.
Ammatit ovat:
Lääkäri, laborantti, kampaaja, kosmetologi, kokki, sairaanhoitaja, poliisi, poliitikko, siivooja ja maanviljelijä.
"Olen samaa mieltä. Tämän järven pH on ehdottomasti saatava nollaan!"
- Eräs poliitikko luonnonvesien ympäristöongelmista keskusteltaessa...-
Kemian merkitys
Tuotos
- 1-3 hengen ryhmissä
- posteri Canva -ohjelmalla tai jokin muu tuotos, esim. video
- ryhmä valitsee itse aiheen, vinkkejä löytyy Kemian merkitys -osiosta
- älä valitse liian laajaa tai haastavaa aihetta!
- työt esitellään muulle ryhmälle kurssin lopussa
Ennemmin sokeri kuin makeutusaineet.
Kaikki synteettiset kemikaalit ovat haitallisia.
Kriittinen ajattelu: Väittämiä elävästä elämästä
Mitä kalliimpi tuote, sitä laadukkaampi.
Kemiaa kaikkialla
- Ruoho tuoksuu ”vihreältä”
- Vastaleikatun nurmen tuoksu hivelee nenää. Sen saavat aikaan eritoten heksenaalin, heksenolin, heksanaalin ja heksanolin isomeerit, joita syntyy ja hulmahtaa ilmaan, kun leikkurin terä viiltää ruohojen lehdet poikki.
- Nämä haihtuvat yhdisteet laastaroivat vioittuneita soluja: niillä on antibioottisia ominaisuuksia, joten ne ehkäisevät bakteerien hyökkäyksiä.
- Tämä ”vihreän tuoksu” hoitaa myös ihmistä. Japanilaistutkijoiden mukaan cis-3-heksenoli ja trans-2-heksenaali lievittävät niin stressiä, kipua kuin väsymystä.
Tuore nurmikko
Lähteet: Journal of geophysical research 1999, Biopsychosocial medicine 2008, Chemical senses vol 30
heksanaali
trans-2-heksanaali
3-heksanoli
cis-3-heksen-3-oli
Keittiökemiaa: Vihannekset
- Kasvien solukalvon ympärillä on soluseinä. Siksi esimerkiksi kaalia kannattaa vaivata, pyöritellä ja painella hetki pöytää vasten, sillä se rikkoo soluseinän ja maut pääsevät tunkeutumaan kasviin paremmin. Näin kaalisalaatista tulee mehevämpää ja maistuvampaa.
- Kananmunan voi korvata leivonnassa soijajogurtilla. Soija sisältää kananmunan tavoin paljon proteiinia, joka jähmettyy kuumassa ja sitoo raaka-aineita yhteen.
- Kalan voi kypsentää, kun raa'an kalapalan päälle puristaa sitruunaa. Happo muuttaa kalan proteiinin rakenteita niin, että kalan voi periaatteessa syödä. Tuoreelle kalalle, sillä sitruunahappo ei tuhoa kaikkia bakteereja. Bakteereilta välttyy vain, kun paistaa tai keittää kalan.
Keittiökemiaa: Vihannekset
- Jos esimerkiksi parsakaalia hauduttaa pitkään, sen väri haalenee. Klorofyllin rakenne muuttuu, kun kasvia lämmittää. Värin haalenemisen voi estää laittamalla keitinveteen hieman soodaa. Kokkaaja joutuu kuitenkin valitsemaan joko värin tai vitamiinin, sillä sooda poistaa C-vitamiinia.
- Tomaattien ja banaanien tuottama etyleenikaasu kypsyttää niitä, mutta samalla myös niiden lähellä olevia muita vihanneksia ja hedelmiä. Kurkut voivat kypsyä turhan nopeasti. Toisaalta esimerkiksi raa'at avokadot saa kypsäksi parissa päivässä, jos ne laittaa samaan pussiin banaanien kanssa.
Keittiökemiaa: Vihannekset
- Jos haluaa chilin aromeja ruokaan, on käytettävä myös öljyä. Chilin polttavan tunteen aiheuttaa kapsaisiini-molekyyli, jolla on rasvaliukoinen, pitkä hiiliketju. Ilman rasvaa chili ei pysty liukenemaan ruokaan ja antamaan siihen aromia. Kun sekaan lorauttaa öljyä, maku levittäytyy tasaisesti ruokaan.
- Kun avokadon leikkaa puoliksi, sen soluissa olevat entsyymit reagoivat hapen kanssa ja pinta tummuu. Tummumista voi estää tai vähentää, kun laittaa avokadonpuolikkaan kannelliseen muovirasiaan, johon ei pääse happea. Tummumista voi estää myös pirskottelemalla avokadon päälle sitruunanmehua tai etikkaa.
- Kalan käsittelyn jälkeen käsiin jää paha haju, joka johtuu emäksisestä amiinista. Hajun saa pois hieromalla käsiä sitruunalla, jolloin happo neutraloi emäksen ja amiini muuttuu hajuttomaksi sitraattisuolaksi.
Ilotulitteiden kemiaa
Maalien väripigmentit
Joulun kemiaa: Mausteita
Tehtävä 1: Taulukkokirjan käyttö
Harjoittele taulukkokirjan käyttöä ja etsi
a) moolin määritelmä
b) antimonin kemiallinen merkki
c) merkitys lyhenteelle PET
d) tiheyden kaava
e) vesimolekyylin muoto
f) karbonaatti-ionin kaava
g) varoitusmerkintä syövyttävällä aineelle.
Tehtävä 2: Kemikaaleja kaikkialla
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
titaanioksidi
asetoni
etikkahappo
sammutettu kalkki
aspartaami
propaani
natriumvetykarbonaatti
natriumhydroksidi
vetyperoksidi
Etsi kunkin aineen kemiallinen kaava.
Mikä yhdiste?
Peruskoulun kemian kertaus
- turvallinen työskentely laboratoriossa
- varoitusmerkit
- olomuodon muutokset
- kemialliset ominaisuudet
- puhtaat aineet ja seokset
- erotusmenetelmät
Varoitusmerkit
YLE 28.6.2020
Kosmetiikkatuotteista pitää löytyä INCI-lista (International Nomenclature Cosmetic Ingredient), jossa kerrotaan, mitä ainesosia tuotteet sisältävät. INCI-listan avulla kuluttaja saa muun muassa tiedon mahdollisista allergeeneista. Hiusvärien osalta kesto- ja kevytvärien suurimmat haitat liittyvätkin usein juuri allergioihin. INCI-listoissa ainesosat kerrotaan englanniksi tai latinaksi, joten ne ovat usein hankalia tulkittavia. Alle on listattu muutama ainesosa, joka voi löytyä ostamastasi hiusväristä:
- p-Phenylenediamine
- Toluene-2,5-Diamine
- 2-Nitro-p-Phenylenediamine
- p-Aminophenol
- m-Aminophenol
- Resorcinol
- Etsi ylläolevat kemikaalit googlesta ja yritä löytää, mitä varoitusmerkkejä aineilta löytyy.
- Miten käsittelisit kemian luokassa / laboratoriossa (suojavälineet) ainetta, joka sisältää löytämäsi varoitusmerkit?
Tehtävä 3: Mikä INCI?
Tehtävä 4: Varoitusmerkit kotona
Etsi kotoa kolme tuotetta, joiden pakkaukset sisältävät varoitusmerkkejä. Ota kuvat tuotteista ja kerro, miten niitä pitäisi käsitellä.
Kemialliset ominaisuudet
- Olomuoto
- Happamuus / emäksisyys (tähän palataan syventäen tällä kurssilla)
- Kyky reagoida toisen aineen kanssa
- Liukoisuus
Olomuodot
Kiinteä
Neste
Kaasu
Mitä eroa olomuodoilla on?
- rakenneosien liikkuminen
- rakenneosien etäisyys
A2
Olomuodon muutokset
kiehumispiste
sulamispiste
DEMO: Aineen ominaisuudet
Miten hunajan, veden ja öljyn ominaisuudet eroavat toisistaan?
Tehtävä 6: Havaintojen tekeminen, A
Puhdas aine
Alkuaine tai yhdiste
Seokset
- Seoksiksi kutsutaan aineita, joissa kahden tai useamman aineen rakenneosat ovat sekoittuneet keskenään.
- Aineet erotetaan toisistaan kemiallisilla erotusmenetelmillä, joita ovat mm.
- suodatus
- uutto
- kiteyttäminen
- tislaus ja
- kromatografia
Homogeeninen seos on tasakoosteinen. Tyypillisiä homogeenisia seoksia ovat esim. vesijohtovesi, ilma ja erilaiset metalliseokset eli lejeeringit.
Heterogeenisessa eli sekakoosteisessa seoksessa voidaan havaita eri kerroksia, jotka selkeästi silmillä havaittavissa eri olomuodoiksi. Näitä kerroksia tai olomuotoja kutsutaan faaseiksi.
A6, B6, B8
Seoksien erilaisia muotoja
- sumu (fog) = nestettä kaasussa
- savu (smoke) = kiinteää ainetta kaasussa
- suspensio (suspension) / liete = kiinteää ainetta nesteessä
- vaahto (foam) = kaasua nesteessä
- emulsio (emulsion) = nestettä nesteessä
- geeli (gel) = kiinteää ainetta nesteessä. Yleensä kiinteä aine on imenyt itseensä nestettä ja turvonnut.
Tehtävä 7: Aineiden luokittelu
Käsitteet 1−5 liittyvät kohdissa a−f oleviin esimerkkeihin. Kirjoita kuhunkin esimerkkiin siihen parhaiten sopivan käsitteen numero. Vastausta ei tarvitse perustella.
| a) käsivoide b) merivesi c) heliumkaasu d) bensiini e) ammoniumkloridi f) hedelmälihaa sisältävä appelsiinimehu |
1) alkuaine 2) emulsio 3) liuos 4) suspensio eli liete 5) yhdiste |
Aine
Erotusmenetelmät
- perustuvat eri aineiden erilaisiin fysikaalisiin tai kemiallisiin ominaisuuksiin:
- siivilöinti (hiukkaskoko)
- suodatus (hiukkaskoko)
- sentrifugiointi (tiheys)
- linkous (tiheys)
- tislaus (kiehumispiste)
- uuttaminen (liukoisuus)
- kiteyttäminen (liukoisuus)
- kromatografia, haihdutus
R1. KOKEELLINEN TYÖ
Hiekan ja suolan erottaminen
Saat suolan ja hiekan seosta. Tehtävänäsi on erottaa suola hiekasta.
- Tee tutkimussuunnitelma siitä, kuinka suolan ja hiekan erottaminen tapahtuu. Kirjoita suunnitelmaan kulloinkin käyttämäsi erotusmenetelmän nimi ja tarvittavat välineet. Kerro myös, miksi toimit kussakin vaiheessa kuten toimit.
- Toteuta hiekan ja suolan erottaminen käytännössä suunnitelmasi mukaan. Voit ottaa kuvia työn kriittisistä vaiheista ja liittää ne sitten suunnitelmasi osaksi.
Voit halutessasi testata osaamistasi muilla Peruskoulun kemian kertaus -osion A-tehtävillä tai harjoitella lisää B-, C- tai D-tehtävillä.
Kun koet osaavasi, siirry osioon Atomi ja alkuaineet.
KE1: 1/4 Kemiaa kaikkialla
By Opetus.tv
