1
Lektioner åk 5-6...4 Jordens dragningskraft...4 Fallrörelse...4 Lutande plan...4 Friktion...6 Tröghet...7 Tröghet och massa...8 Krafter åstadkommer rörelse och jämvikt...8 Ta reda på tyngdpunkten för en oregelbunden figur...8 Balansfigur...8 Tyngdpunkt och stödyta...8 Rörelse...9 Bygg en bana för glaskulor...9 Promenera och ta tid...9 Vindkraft och vattenkraft...9 Vattenhjul...10 Att röra sig tryggt och förebygga olyckor...11 Jordens och månens rörelser, solsystemets och stjärnhimlens strukturer...11 Dygnet...11 Månaden...11 Bläddra och se månen bli hel och halv...11 Året...12 Zodiaken...12 Vad består luften av?...13 Elda upp syret...14 Tillverka koldioxid...14 Sumpgas...14 Undersök vatten...15 Ytspänning...15 Hur blir det ytspänning och hur går den sönder?...15 Vattentryck (hydraulik)...16 Vad man förlorar i väg vinner man i kraft...16 Utför arbete med sprutorna...16 Lyftkraft...17 Bygg en båt...17 Hur mycket mindre tyngd har den i vatten?...17 Blandningar...18 Lösligt och olösligt i växter...19 Tillverka potatismjöl...19 Lösning...19 Löser sig socker snabbare i kallt vatten än i varmt?...19 Vad påverkar fasta ämnens löslighet?...20 Mättad lösning...21 Dramatisera lösning...22 Kapillärkraft...22 Separationsmetoder med vatten...23 Kromatografi...23 Indunstning...24 Filtrering...24 Andra separationsmetoder...25 2
Vattenrening...25 Bygg ett reningsverk av en plastflaska...26 Samla vattenånga...26 Surt och basiskt...27 Ämnen i jordskorpan...28 Vilka material använder vi?...29 Varifrån kommer de?...29 Plast...29 Papper...30 Tyg och garn...30 Glas...31 Keramik...31 Gummi...32 Läder...32 Metaller...32 Utställning...34 Vad är ett ämne?...34 Kol - ett grundämne...35 Kola i burk...35 Varifrån har kolet kommit?...35 Bygg kolets kretslopp...36 **) Svar...36 Flera ämnen...37 Känn igen ämnen...37 Tillverka föreningar...38 Lös en gåta...38 Droger...39 Tobak...39 Alkohol...40 Cannabis...41 Elektricitet och energi...41 Bygg ett potatisbatteri....41 Elektrisk värme...42 Dramatisera motstånd...42 Skär styrox...43 Elektriskt ljus...43 Dramatisera lysrör...43 Elektromagnet...44 Elmotor...44 Tillverka egen elektricitet...45 Generator...46 Vad händer i ett kraftverk?...46 Solceller...46 Elsäkerhet...47 Granska hemma...48 Värme utan elektricitet...48 Kan du tända och släcka?...49 3
Alla bränslen är inte lika effektiva...50 Vattenburen värme...51 Bygg en solfångare...51 Begrepp om energi och bränsle...52 Världens energiresurser...52 Energanvändning hemma...54 Planera energianvändning...54 Bilagor...56 Grävskopa med vattentryck...73 Styroxskärare...75 Generator...77 Solfångare...78 Lektioner åk 5-6 Kursiv text och bilagor finns bara i lärarens lektioner. Jordens dragningskraft Jorden drar till sig allt som finns i närheten. Det är jordens dragningskraft som håller oss kvar på jordytan. Det håll som jorden drar oss mot kallar vi för neråt. Fallrörelse Fäll två föremål, som är olika tunga men lika stora, från ett par meters höjd. T ex två garnnystan; det ena är garn lindat runt en kartongbit, det andra är garn lindat runt en sten. Släpp dem samtidigt. Hur faller de? Hur landar de? Försök med andra föremål. - Om föremålen är likadana utanpå, faller de lika fort. Om ett förmål bromsas upp mycket av luften, säger man att det har stort luftmotstånd. Ta två pappersark. Försök få det ena att falla så fort som möjligt och det andra så långsamt som möjligt. Lutande plan Luta en kartongskiva eller ett bräde mot en stol. Dra en vagn eller leksaksbil med last (sten) uppför den. Mät med kraftmätare hur mycket kraft du använder. Lyft vagnen upp på stolen utan att använda rampen. Mät hur mycket kraft som används vid lyftet. Känner du skillnaden utan mätare? Du utför lika mycket arbete i båda fallen. På rampen drar du en längre väg men använder mindre kraft. 4
När du lyfter rakt upp är vägen kortare men du använder mera kraft. Finns det en ytter-trappa att pröva samma sak på? Gå uppför trappan med en mycket tung väska. Klättra istället rakt upp på sidan av trappan med samma last. Finns det en ramp för rullstolar som är längre än trappan och inte lika brant? Gå uppför den med väskan. Känner du skillnaden? Vad man vinner i kraft förlorar man i väg. Vad man vinner i väg förlorar man i kraft. Man mäter kraft i enheten Newton. Newton var en engelsk vetenskapsman som redan på 1600-talet tog reda på mycket om hur krafter fungerar, bland annat om tyngdkraften och hur planeterna hålls i sina banor. Ett föremål som väger 100 gram dras mot jorden med kraften 1 Newton. Man ritar en pil för att visa kraft i en figur. Pilens riktning visar åt vilket håll kraften verkar. Pilens längd visar hur stor kraften är. Det går att räkna ut hur mycket kraft som behövs när arbetet ska utföras med den här formeln. W=F s=g h Då är: W = arbete F = dragkraften s = den sträcka som man drar G = tyngden h = lyfthöjden Sträckan och höjden ska vara i meter. Tyngden, kraften som behövs för att lyfta är i Newton. Arbetets enhet är Joule (J) G = N H = m s = m W=F s W=G h F = N m F = F = N 5
F = N Räkneuppgifter: Bilaga 1 (Integrera med matematik om det verkar intressant, annars lämnas räkningar till högstadiet.) Lutande planet på Astel http://www2.edu.fi/svenska/astel/index2.php?cat=mekaniikka&s=kalteva Friktion Lasta en skokartong med t ex en sten. Gör hål i kanten så att man kan fästa kraftmätaren. Dra kartongen på olika underlag: korkmatta, tyg, sand (sandpapper). Vänd kartongen på sida och på högkant. Blir det någon skillnad i kraft när ytan är mindre men tyngden är den samma? Friktionen beror bara på hur grova ytorna är och hur tungt föremålet är. Dra ytterskor på olika underlag. Pröva friktionen ute: på asfalt, grus, is, gräs, snö. I vilka situationer vill man ha stor friktion? - När man bromsar, mellan skosulan och underlaget när man kör sparkstötting. Friktion på Astel http://www2.edu.fi/svenska/astel/index2.php?cat=mekaniikka&s=vastustavat Minska friktionen En svävare minskar friktionen med hjälp av luft. Den här svävaren är gjord av en CD, en filmburk och en ballong. Beskrivning finns i boken Inspirerande fysik och kemi, Hans Persson. http://www.hanper.se/bockerna.html. Boken kan lånas inom projektet. Se sidan Material. 6
I vilka sporter vill man minska friktionen? Skridskoåkning, skidåkning, backhoppning, curling, rodel, bob (kälkåkning)... Tröghet Något som ligger stilla försöker fortsätta att ligga stilla. Något som rör sig försöker fortsätta att röra sig. Ställ några saker på ett papper på bordet. Dra snabbt undan papperet. Hur går det med föremålen? De står vanligen kvar. Pröva med lättare och tyngre saker. Blir det någon skillnad. De tyngre förmålen rör sig mindre. Hur brukar man göra för att få ut den sista ketchupen ur flaskan? Håll flaskan upp och ner (helst med korken på) och slå den hastigt nedåt. Varför samlas ketchupen vid flaskans mynning? Den försöker fortsätta samma rörelse som flaskan hade innan den stannade. Snurra ett rått ägg på golvet. Stanna det med handen ett ögonblick och släpp det igen. Vad händer? Ägget rör sig när man släpper det igen. Innehållet försöker fortsätta den rörelse som skalet hade innan det stannade. Sätt dig i en gunga. Hoppa ur den stillastående gungan så långt du kan. Det blev inte så långt. Ta fart med gungan. Hoppa ur i farten. Varför kommer du längre på det sättet? Trögheten gör att kroppen fortsätter den rörelse som gungan hade innan du hoppade ur. Ta på dig en tung ryggsäck och iaktta noga hur du gör. Berätta. Först trär du i ena armen, sedan den andra. När du vill få upp ryggsäcken på ryggen gör du antagligen ett litet ryck med kroppen, som om du tänkte hoppa upp. Ryggsäcken fortsätter rörelsen som du har startat och hoppar högre upp på ryggen. Det är också trögheten som åstadkommer det man kallar centrifugalkraften. När tvättmaskinen centrifugerar ändrar kläderna riktning hela tiden. Men vattendropparna fortsätter av sin tröghet, rakt, den rörelse som kläderna hade ett ögonblick och flyger ut genom hålen i trumman. 7
Tröghet och massa Rulla en flörtkula, en tennisboll, järnkula (som man använder för kulstötning). Känn hur mycket kraft du använder för att starta och stoppa kulorna. Vilken regel märker du? - Det behövs mera kraft ju större massa kulan har. Krafter åstadkommer rörelse och jämvikt En boll har tyngdpunkten i mitten. Det är för att bollen har regelbunden form och materialet är lika tungt på alla sidor. Ta reda på tyngdpunkten för en oregelbunden figur Rita och klipp ut en figur i kartong. Använd en tråd som är lite längre än kartongfiguren. Knyt fast en knappnål i ena ändan på tråden och häng en tyngd (mutter) i den andra ändan. Stick knappnålen genom figuren alldeles nära kanten och låt både tråden och figuren hänga rakt ner. Dra med penna ett streck på figuren där tråden går. Lägg ner figuren och dra linjen med linjal (lodlinje). Var noggrann. Stick knappnålen nära kanten på en annan sida av figuren och gör en ny lodlinje. Gör tre lodlinjer. Där linjerna korsar varandra är figurens tyngdpunkt. När man stöder ett föremål i tyngdpunkten är det i balans. Det kallas jämvikt. Tyngdkraften drar den neråt och stödkraften under tyngdpunkten trycker den uppåt. Balansfigur Gör en egen balansfigur av kartong efter modellen i bilaga 2. Modellen finns på följande sida i elevhäftet. Gör en spets av en tandpetare eller knappnål. Tejpa fast en 50 cent eller annan tyngd. Skriv t ex ditt namn på flaggan. Tyngdpunkt och stödyta Klipp ut en figur som kan stå av dubbelvikt kartong. T ex ett hus eller en bil med taket vid den vikta kanten. Ta reda på tyngdpunkten som ovan. Ställ figuren på en kartongskiva. Tejpa fast en linjal bredvid figuren, så att den inte glider när man lutar skivan. 8
Luta skivan och se efter var tyngdpunkten är när figuren välter. Stödyta är det område som figuren står på. När man lutar underlaget hamnar tyngdpunkten snart utanför stödytan och då välter figuren. Man kan bygga figurer av modellera eller djur av kottar för att undersöka sambandet mellan tyngdpunkt och stödyta. Tyngdkraft och jämvikt på Astel http://www2.edu.fi/svenska/astel/index2.php?cat=mekaniikka&s=painovoima Rörelse Bygg en bana för glaskulor Man kan bygga av kartong, tomma hushållsrullar, eller kluvna fiskacell-rör (isoleringsmaterial). Få kulan att 1. öka farten (accelerera), 2. röra sig likformigt (samma fart), 3. ändra riktning och 4. röra sig rätlinjigt på olika avsnitt av banan. Vid slutet av banan 5. retarderar kulan och stannar småningom. Vad beror det på? - Mest friktionen. Vilka krafter påverkar kulan under färden? - Tyngdkraften drar kulan neråt. Friktionen bromsar den. Promenera och ta tid Mät upp en sträcka utomhus. Gå sträckan och mät hur lång tid det tar. Vad är din hastighet? (meter per minut) - Enklast är att promenera en minut och sedan mäta sträckan. Försök gå samma sträcka igen: på precis samma tid, men så att du ökar farten i början och minskar farten i slutet. Gå sträckan på halva tiden och på dubbla tiden. Vindkraft och vattenkraft Gör en vindsnurra av tjockt papper eller tunn kartong. (Ritning i bilaga 3. I elevhäftet finns ritningen på följande sida.) Klipp upp flikarna och böj (utan att vika) in de flikar som har en svart punkt mot mitten. Stick en knappnål genom punkterna och genom mittpunkten. Fäst snurran i en käpp. Snurran rör sig lättast om den sitter i ändan på käppen. Nu driver vindkraften bara själva snurran. Om man fäster snurran i käppen med två nålar, får man hela käppen att snurra. 9
Då har käppen blivit en axel som kan överföra kraften från vinden till något annat. Ett vattenhjul fungerar på samma sätt. Gör en ställning för vindsnurran: Stick axeln genom tillräckligt stora hål i övre kanten på en mjölkkartong och lägg stenar eller sand i kartongen så den står stadigt. Vattenhjul Man kan göra ett vattenhjul av en rund plåtbit, t ex lock från en konservburk, Se bilden. Klipp hack i kanten och vik varje flik diagonalt. Axeln kan vara en lång spik eller grov järntråd. Man trär axeln genom hjulet så att den sticker ut på båda sidorna och fäster den i hjulet med lödtenn. Om vattenhjulet ska vara ute kan axeln hänga i två grenklykor, som är nerstuckna i marken på varsin sida om ett rinnande vatten. Ett gummiband om axeln kan föra över kraften till ett hjul. Rem och remskiva kallas det. Historia Den snurrande axeln kunde driva t ex en svarv. Ett kugghjul kan överföra kraften till ett annat kugghjul, som kan snurra vinkelrätt mot det första. Så fick man kvarnstenen att snurra i en väderkvarn eller vattenkvarn. Se animation på adressen http://www.osv.org/explore_learn/imageviewer.php?grist Om man fäster hjul som har någon annan form än cirkel på axeln, får man kraften att verka i andra riktningar. Ett sådant hjul kan lyfta upp och släppa ner något, t ex en hammare. Sådana jättehammare fanns förr på järnbruk och drevs med vattenkraft. Se animation på adressen http://home.swipnet.se/peros/kammar.html Om kraften ska driva något som rör sig fram och tillbaka, sätter man en tapp i hjulet (som en vev) och låter den dra en anordning med ett avlångt hål (vevstake). Så drogs ramsågar av vattenkraft. Se animation på adressen http://www.osv.org/explore_learn/waterpower/sawmill.html 10
Kraft och rörelse på Astel http://www2.edu.fi/svenska/astel/index2.php?cat=mekaniikka&s=voima Att röra sig tryggt och förebygga olyckor Cykla och bromsa på olika underlag, med olika tung last och olika hastighet. Mät bromssträckan. Pröva och diskutera spelregler, risker och rekommendationer om tossor / skor i samband med ett spel i gy-salen, t ex innebandy. Jordens och månens rörelser, solsystemets och stjärnhimlens strukturer Dygnet Tänd en lampa som står mitt i rummet ett par decimeter över golvet. Ställ jordgloben en bit i från lampan. Märk ut vårt land med t ex häftmassa. Iaktta hur ljusstrålarna faller på jorden. Snurra jordgloben och se hur det blir dag och natt i vårt land och på andra delar av jorden. Månaden En elev föreställer jorden och vänder sig runt på stället. En annan elev föreställer månen. Han går runt jorden varv på varv, men vänder alltid framsidan mot sitt par. Klipp ut månen av papper eller använd en boll. Märk ut framsidan, den som vi alltid ser och som ibland liknar ett ansikte. För månen runt jordgloben, alltid med ansiktet mot jorden. Ett månvarv är en månad. Bläddra och se månen bli hel och halv På adressen http://www.edu.fi/svenska/fyke/ finns mycket material för fysik och kemi. Välj Astronomi > ladda ner filer inom detta område. Spara zip-filen och öppna den. Filen 'Ny- halv- och fullmåne' blir ett litet häfte som man kan bläddra snabbt och få bilderna att 11
röra sig. Skriv ut, klipp, stifta ihop och bläddra. Månen är en naturlig satellit. Bygg en satellit av ett snöre, 15 cm plaströr och två lika stora klumpar häftmassa. Pröva hur satelliten hålls i bana när det är balans mellan satellitens hastighet och jordens dragningskraft (avståndet till jorden). Se beskrivning på Astel; Tyngdkraft och jämvikt, gå till sidan 7. http://www2.edu.fi/svenska/astel/index2.php?cat=mekaniikka&s=painovoima Året Flytta jordgloben runt lampan. Se till att jordaxeln alltid lutar åt samma håll. Iaktta hur ljuset faller på lappland på sommaren, dag och natt. Märk ut platsen på golvet med ett kort med ordet 'sommarsolstånd'. Flytta jordgloben ett kvart varv. Se hur dag och natt är lika långa över hela jorden. Märk ut platsen med 'höstdagjämning'. (Vi på norra halvklotet har höstdagjämning den dagen. Men på södra halvklotet har man vårdagjämning.) Jordgloben rör sig ett kvart varv till och det blir vintersolstånd hos oss. Jorden rör sig ett kvart varv till och det blir vårdagjämning hos oss. Zodiaken Eftersom jorden flyttar sig runt solen, syns en del stjärnbilder bara vissa årstider. Tolv stjärnbilder som ser ut att finnas i en cirkel runt jorden kallas zodiaken eller djurkretsen. På natten, när vår sida av jorden vänds bort från solen, kan vi se ut i rymden och på de stjärnor som finns åt det hållet. På vintern är jorden på den ena sidan om solen och stjärnbilden Stenbocken på den andra. Då kan man inte se Stenbocken från jorden. Man säger att solen står i Stenbocken 22 december - 20 januari. De som har stjärntecknet Stenbocken har födelsedag medan solen är i vägen för Stenbocken. Bygg upp zodiaken runt jordgloben och sol-lampan. De elever som är födda i Stenbockens tecken ställer sig på Stenbockens plats. Vattumännen ställer sig bredvid, sedan fiskarna. Vädurarna ska stå där kortet med 'Höstdagjämning' finns. Vid den tiden syns Väduren. Men när det är vårdagjämning och vädurarna fyller år, syns inte Väduren. 12
Låt jorden vandra ett varv till och se hur den ena stjärnbilden efter den andra hamnar bakom solen. Karta över jordens färd i ekliptikan: Bilaga 4 Stenbocken 22/12-20/1, Vattumannen 21/1-18/2, Fiskarna 19/2-20/3, Väduren 21/3-20/4, Oxen 21/4-21/5, Tvillingarna 22/5-21/6, Kräftan 22/6-22/7, Lejonet 23/7-23/8, Jungfrun 24/8-22/9, Vågen 23/9-23/10, Skorpionen 24/10-22/11, Skytten 23/11-21/12 Bilder av stjärntecknen som eleverna kan använda som skyltar när de bygger zodiaken i bilaga 5. Solsystemet Bygg en modell av solsystemet http://perkornhall.se/skolan/nka/images/planetmodell.pdf På planetverkstaden finns handledning och färdiga modeller till planeterna att skriva ut. http://www.skolastro.se/planetverkstad.html Se animation av planeter och annat som rör sig i solsystemet på adressen: http://janus.astro.umd.edu/javadir/orbits/ssv.html Fakta och övningar om solsystemet, läs på webben eller skriv ut. http://www.edu.fi/svenska/rymden/ Obs! Det finns ingen astronomi-text i elev-häftet Beställ ett planetarium Ursa-planetariet kan beställas med eller utan guide. http://www.ursa.fi/ursa/planetaario/ Man sätter upp det i gy-salen och en projektor visar stjärnhimlen i taket på planetariet. Vad består luften av? Luften består mest av kväve. Syret, som vi behöver är, en femtedel av luften. En mänska andas nio kubikmeter luft på ett dygn. Det är 500 liter syre. Alla andra gaser i luften, t ex ädelgaser och koldioxid är bara en procent av luften. Gaserna består av atomer. Syre-atomerna sitter ihop två och två. Det kallas syre-molekyler och har beteckningen O2. På samma sätt bildar kvävet i luften molekyler, N2. Molekylerna i en gas rör sig fritt och är ganska långt ifrån varandra. Om molekylerna i luften skulle vara 10 cm stora bollar, skulle de vara en meter från varann. Om man pressar ihop en gas övergår ämnet i flytande form. 13
Det kan man höra när man skakar en gasflaska, det skvalpar. Samma sak händer om man kyler ner en gas tillräckligt mycket. Gaser kan till och med frysa till fast form om det är tillräckligt kallt eller högt tryck. Frusen koldioxid är nästan 80 grader kall. Om man har en bit frusen koldioxid i ett vanligt rum, ryker den och blir den direkt till gas. Man ser inget flytande koldioxid. Därför kallas den torr-is. Elda upp syret Ställ ett värmeljus i ett tefat med vatten. Ställ ett upp och nervänt glas över ljuset. Markera med tuschpenna på glaset hur högt vattnet når. Tänd ljuset. Vad händer med ljuset? - Det slocknar efter en stund, när syret tar slut. För att något ska brinna behövs värme, bränsle och syre. När syret är slut slocknar ljuset. Vad händer med vattnet? Vattenytan stigen, för att fylla tomrummet efter syret i glaset. Mät med linjalen hur högt vattnet steg. Hur stor del av luften var syret som brann upp? - En femtedel. Att vattenytan stiget en stund efter att ljuset har slocknat torde bero på att gasen som finns kvar i glaset har blivit uppvärmd så att den tar större plats än vanligt, tills den svalnar. Vilken gas finns kvar i glaset? Kväve. Det har också bildats lite koldioxid p g a förbränningen. Tillverka koldioxid Det bildas koldioxid när man blandar bakpulver och ättika mat soda (bikarbonat) och ättika Samarin och vatten. Koldioxiden tränger undan syret. Man kan se att det fattas syre om man håller en brinnande tändsticka ovanför blandningen. Häll den osynliga gasen som du har tillverkat över ett brinnande ljus. Sumpgas När något förmultnar eller förbränns fullständigt bildas bara koldioxid och vatten. Sjögräs som vissnar och sjunker till bottnen i en sjö, får inte alltid tillräckligt med syre för att kunna förmultna. I stället bildas sumpgas. Gå ut en dag på sensommaren. Trampa på sjöbottnen. Samla gasen som bubblar upp i en plastpåse. http://www.ekenas.fi/osterby/delar/sumpgas/sumpgas.html Knyt ihop påsen och vänta till kvällen, eller gå till något mörkt ställe. (Eldslågan syns knappt i solsken) 14
Klipp ett litet hål i påsen och tänd gasen snabbt innan allt pyser ut. Undersök vatten Ytspänning När man har vatten i ett glas eller provrör, kan man se att ytan är högre vid kanterna än på mitten. Vattnet fäster sig vid glaset. Där det finns tidvatten, kan man se samma fenomen ute i naturen. Vattenytan sjunker när tidvattnet går ut. Men ytan längs strandstenar är högre än ytan längre ut. Fyll ett glas eller en sked med vatten. Ytspänningen gör att det går att fyll kärlet lite högre än kanterna. Kärlet är alltså fullt med råge. Droppa vatten på ett en OH-film eller på vattenavstötande tyg (ytterplagg). Se hur ytspänningen formar vattnet till en droppen. När ljuset bryts i vattendroppen, fungerar den dessutom som förstoringsglas. Placera gem och andra lätta metallföremål på ytspänningen. Det lyckas bäst om man lägger ner dem med gaffel. Man kan strö små bitar av torra blad (t ex oregano) på vattenytan. Droppa lite diskmedel i vattnet. Vad händer med föremålen på ytan? - Metallföremålen sjunker. - De lätta flingorna rör sig snabbt bort från diskmedlet. I naturen använder skräddarna möjligheten att gå på ytspänningen. Hur blir det ytspänning och hur går den sönder? Vattenmolekylerna håller hårdare fast i varandra vid ytan än i resten av vattnet. Därför är ytan starkare än vattnet under ytan. Diskmedel, tvättmedel och tvål innehåller tensider som fäster sig vid vattenmolekylerna i ytan. Då kommer ytans vattenmolekyler längre ifrån varandra och ytan blir svagare. Metallföremålen sjunker då genom ytan. När man droppar diskmedel i vattnet, sprider tensiderna snabbt ut sig över vattenytan. Man kan se det om man har vatten i ett genomskinligt kärl på OH. Oreganoflingorna är så lätta att de dras med tensiderna över ytan. Tensider har en vattenälskande (hydrofil) ända, som de vänder ner mot vattenytan och en (hydrofob) del som inte kan fästa sig vid vatten utan vänds upp mot luften. 15
När man dramatiserar lösning (nedan) kunde man säga att tensiden har en hand med vante (vattenlöslig) och en armkrok (fettlöslig). Därför kan man tvätta bort fett med diskmedel i vatten. Vattentryck (hydraulik) Fyll en flaska med vatten och skruva på korken. Tryck på den. Tyck på en flaska som är full med luft. Vilken är skillnaden? - Vattnet låter sig inte tryckas ihop. Men luften, som består av gas, tar mycket mindre plats när trycket är högre. Sätt två olika stora plastsprutor (apotek) i varsin ända på en tunn slang (tillbehör för bilar eller Clas Olsson). Fyll slangen och den mindre sprutan med vatten. Den större sprutan ska vara tom och kolven inskjuten när man fäster den på slangen. Tryck in kolven på den mindre sprutan. Vad händer i den större? - Kolven trycks ut en liten bit. Sprutorna har mått på sidan. Avläs hur mycket vatten som trycks ut ur den ena sprutan och hur mycket vattnet ökar i den andra. Sprutorna har olika diameter. Hur lång väg rör sig kolven i den smala sprutan? Hur lång väg rör sig kolven i den tjocka sprutan? Vad man förlorar i väg vinner man i kraft Att trycka in kolven i en smal spruta fordrar mindre kraft än att göra det i en tjock spruta. Men om den smala sprutan är lång kan man trycka ut lika mycket vatten (uträtta lika stort arbete) med den som med den tjocka sprutan. När man använder vätsketryck för att uträtta arbete kallas det hydraulik. 'Hydr-' betyder vatten men vanligen använder man olja. Vatten skulle kunna frysa eller få metalldelar att rosta. Utför arbete med sprutorna Tryck in kolven på den ena sprutan och låt kolven på den andra sprutan lyfta t ex pulpetlocket. I grävmaskiner och lyftkranar används hydraulisk kraft. 16
Bygg en grävmaskin. Ritning: Bilaga 6. Tips Ytspänningen kan göra att en luftbubbla täpper till en smal slang, så att vattnet inte kan passera. Man kan tömma hela systemet och börja om. Det går också att sticka hål på ytspänningen med en nål och släppa ut luften. Man trär nålen på en tråd, så att man kan dra ut den igen. Lyftkraft Det finns båtar av stål och andra tunga material. Hur kan de flyta och dessutom bära en tung last? Det ska vi undersöka. *) Pröva om modellera flyter. Att en del material flyter och andra sjunker beror på materialets täthet, densitet. Styrox har låg täthet, lägre än vatten har. Järn har hög täthet, högre än vatten. Bygg en båt Gör en båt av modellera och pröva om den flyter. Lasta den. Varför sjunker inte modelleran när den är en båt? *) En tom ballong eller badboll sjunker nästan helt under vattenytan. Men en uppblåst ballong flyter högt på vattenytan. Vattnet påverkar alla föremål med lyftkraft. På ett stort föremål är lyftkraften stor. Om det stora förmålet också är tungt flyter det inte men det är mycket lättare att lyfta i vatten än i luft. Under vatten kan man lyfta tunga saker, som man inte skulle orka på land. Men om det man lyfter kommer upp över vattenytan, känns det genast mycket tyngre. Fyll en ballong med vatten. Sänk ner den i vatten. Hur känns ballongens tyngd under vatten? - Det känns inte som om den vägde någonting. Lyft den över ytan. Hur känns tyngden ovanför ytan? - Den känns tung. Hur mycket mindre tyngd har den i vatten? Om man sänker ner vattenballongen i ett kärl fullt med vatten, rinner en del vatten över kanten. 17
Det vattnet kan man samla upp och väga. Så mycket som det undanträngda vattnet väger, lika mycket mindre tyngd har föremålet när det är nersänkt i vattnet. Det kom Archimedes på och det kallas Archimedes lag. Archimedes levde i Grekland under antiken. Det var han som hoppade ur badet och sprang ut och ropade HEUREKA! (Jag har funnit det!) Tyngden mäts i Newton. Men förmålet har inte tappat massa. Massan mäts i gram. Egentligen borde det inte stå både gram och Newton på en kraftmätare, utan bara Newton. *) Svar: 1. När man plattar ut modelleran till en båt blir den mycket större än när den var en klump. Då påverkar vattnet den med mycket större lyftkraft. 2. Det finns också luft i båtens lastrum. Luften har mycket lägre täthet än modelleran. Hela båten (modelleran + luften) har tillsammans lägre täthet än modelleraklumpen som du byggde av. Den låga tätheten och den stora lyftkraften får båten att flyta så bra att den också kan bära last. Tryck ner en uppblåst ballong eller boll under vattenytan. Den får så stor lyftkraft att den riktigt flyger upp ur vattnet. Blandningar Blanda en matsked potatismjöl i ett glas vatten. Rör om. Vilken färg har blandningen? - Vit. Vänta några minuter. Hur ser det ut i glaset? - Mjölet har sjunkit och vattnet är klart. Hur känns potatismjölet när man rör om igen? - Hårt. Potatismjöl blandas med vatten men löser sig inte. 18
Blanda sand och järnfilspån. Man kan skilja dem åt igen med en magnet. Om man först sätter magneten i en plastpåse slipper man bekymmer järnfilspån på magneten. Lösligt och olösligt i växter Potatismjöl (stärkelse) och socker (glukos) består av samma ämnen men de är uppbyggda på olika sätt. En enda stärkelse-molekyl består av en lång kedja av ca 2500 glukos-molekyler. Potatis-plantan tillverkar socker genom fotosyntes i bladen. Sockret är löst i vatten och transporteras genom ledningar ( bladnerver ). Växten lagrar näringen som den har tillverkat, men inte som socker utan som stärkelse (potatisar) som inte löser sig i vatten. När man sätter en potatis i jorden omvandlas stärkelsen till socker igen. Sockret löser sig i vatten och kan transporteras från den gamla potatisen för att bygga upp en ny planta. Om en potatis fryser omvandlas en del av stärkelsen i den till socker. Det känns på smaken. Tillverka potatismjöl Riv rå potatis. Lägg massan i vatten och rör om. Häll blandningen genom en sil. Låt vattnet stå någon timme eller till följande dag, så sjunker stärkelsen till bottnen. Häll av vattnet. Häll på rent vatten. Låt stå och skölj igen. Låt mjölet torka eller använd det vått att reda av lite saftsoppa med. Lösning Lägg en tesked socker i ett glas vatten. Efter en stund kan man inte se bara vatten eller bara socker någonstans i glaset, ens med mikroskop. Sockret har löst sig i vattnet. 19
Löser sig socker snabbare i kallt vatten än i varmt? Gör en vetenskaplig undersökning. Presentera resultaten i ett stapeldiagram. Vad påverkar fasta ämnens löslighet? Lös en sockerbit i vatten. Bestäm några faktorer som kan ändras och som kan tänkas påverka hur fort sockret löser sig. Gör en tabell över hur du tror att det kommer att gå och hur det gick. Rita ett stapeldiagram över hur länge det tar att lösa sockret under olika förhållanden. Gör försöket med en tesked strösocker. Gör försöket med flera bestämda temperaturer på vattent. Exempel Det som ändras Jag tror min Det tog min Kallt vatten, ingen omröring Varmt vatten, ingen omröring Kallt vatten, omröring Varmt vatten, omröring Obs! Sockret är löst också i varmt vatten (eller kaffe). Smält socker får man om man värmer socker i en stekpanna tills det blir en flytande massa. Det brukar man sätta ihop pepparkakshus med. 20
I vatten kan man t ex lösa salt, som är ett fast ämne. Koldioxid, som är gas, kan också lösas i vatten. Det är koldioxid som bubblar i läskedrycker. I naturen löser sig syre i vatten t ex när vattnet och luft blandas i en fors. Fiskarna andas det lösta syret (inte det syre O som finns i vattenmolekylen). Mättad lösning Hur mycket salt kan lösas i ett glas vatten? Väg vattnet. Väg saltet som du tänker lösa. Tillsätt lite salt i gången, vänta, rör om tills det blir olöst salt kvar på bottnen. Väg lösningen när det inte går att lösa mera salt. Blev det salt över? Väg det, så att du får veta hur mycket salt som gick att lösa. - Saltet och vattnet har fortfarande samma massa som när de var skilda åt. Lösningen är därför tyngre än vattnet var innan man satte i saltet. Hur många gram salt gick att lösa? Man kan skriva med mättad saltlösning på ett svart papper. 21
Nästa dag syns texten. Obs! Att värma vattnet, som i försöket med socker, gör mycket liten skillnad när det gäller salt. Dramatisera lösning Vad händer när salt löser sig i vatten? Hälften av eleverna får föreställa vattenmolekyler. De kan ha varsin skylt med H2 O (post-it-lapp i pannan eller skylt utskriven från sidan Material). Vattenmolekylen är positiv i ena ändan (H+) och negativ i andra ändan (O-). De som föreställer vattenmolekyler markerar högra handen röd (+) och vänstra blå (-) t ex med färgat band om handleden eller med vante. Resten av eleverna är i par. De föreställer salt (NaCl) som också är positiv i den ena ändan och negativ i den andra. Den ena är Na+ och den andra är Cl -. De håller i varandra, men lite löst. Sådana partiklar som har olika laddning dras till varandra. När saltet blandas med vatten, släpper Na och Cl ur varandra. De dras starkare till vattnet än till varandra. Vattnet drar Na+ till sin O --sida och Cl - till sin H +-sida. Eleverna står nu tre och tre Cl-H2 O-Na. Röda händer håller i blå händer. Saltet har löst sig i vattnet. Fettlösliga ämnen (t ex olja) har ett annat sätt att binda sig till varandra. De har ingen + eller - sida att fästa vid vattenmolekylerna. Därför löser de sig inte i vatten. Man kan dramatisera det så här: Några elever föreställer olja. De har inte röd- eller blåmarkerade händer, utan fäster sig vid andra fettlösliga molekyler genom att ta varandra i armkrok. (T ex A-vitamin, D-vitamin och oljefärg är fettlösliga.) Kapillärkraft Ytspänningen gör att vattenytan stiger mot kanterna av ett kärl. Du kan se kapillärkraften i rör av glas. Plastsugrör fungerar inte. Hur går det med vattenytan inne i rören? - Den stiger. Ju tunnare rör desto högre stiger ytan. Kapillärkraften fungerar också med andra vätskor. Hälsovårdaren använder kapillärkraften när 22
hon tar blodprov från fingertoppen. Blodet stiger upp en bit i det smala röret av sig själv. Mycket smala rör kallas kapillärer. I dem får ytspänningen hela ytan att stiga. Doppa ena kanten av en bit hushållspapper i vatten. De tunna springorna i papperet gör att vattnet stiger med kapillärkraft. Jämför olika material: pappershandduk, toalettpapper, kaffefilter, disktrasa, tyghandduk. Ta tid och mät hur långt vattnet hinner. Gör en vetenskaplig undersökning och presentera resultatet i ett diagram. Använd olika färger i diagrammet för olika material. T ex toalettpapper: röd kurva, pappershandduk: blå kurva, kaffefilter: grön kurva. Genom smala sprickor i jorden stiger vattnet i marken med kapillärkraft, så att växterna kan nå det. I de tunna ledningarna inne i växterna fortsätter vattnet att stiga med kapillärkraft. Separationsmetoder med vatten Ämnen som är lösta i vatten kan man skilja från vattnet igen, för att sedan försöka ta reda på vilket ämne det är fråga om. 23
Kromatografi Vattnet som stiger med kapillärkraft tar med sig vattenlösliga ämnen. Klipp 1 cm bred remsa av kaffefilter. Rita en prick med vattenlöslig tusch ett par cm från ena ändan på remsan. Håll yttersta ändan av remsan i vatten. Vad händer med färgen när vattnet kommer dit? - Den följer med. Svart färg delar upp sig i flera färger. Olika färger rör sig olika långt genom papperet. På det här sättet kan man skilja åt olika ämnen. Man kan också ta reda på vilket ämne som har lämnat spåret genom att jämföra med tidigare experiment. Lös mysteriet Samla flera svarta, vattenlösliga tuschpennor. Någon gör en punkt med en av dem på en filterpappers remsa utan att de andra ser. Ta reda på vilken penna som användes med hjälp av kromatografi. En doppar den mystiska remsan. De andra gör remsor med punkter från alla pennorna och doppar dem. Till sist jämför man vilken av kromatografi-bilderna som liknar den första mest. Kromatografi hos Tom Tit på adressen: http://www.tomtit.se/?dnode=263&prodid=24&mode=post Indunstning Hur kan man får salt ur havsvatten? En varm, regnfattig sommar avdunstar vattnet från strandklipporna och saltkristallerna blir kvar på stenen. På samma sätt tillverkar man havssalt i varma länder. Men det lönar sig inte i Östersjön. Där finns för lite salt. I världshaven finns det 3,5 % salt, i Östersjön är salthalten under 1 %. Koka en saltlösning tills allt vatten har avdunstat. Hur kan man ta vara på vattenångan och göra den till sötvatten? 24
- Man leder in den i ett kärl och kyler den eller låter den svalna. Filtrering Vatten och ämnen som är lösta i vattnet rinner genom ett filter, men fasta partiklar blir kvar i filtret. Kaffekornen blir kvar i kaffefiltret, men färgen och smaken löser sig i hett vatten och rinner igenom filtret. Tepåsen är ett likadant filter. Det som rinner igenom filtret kallas filtrat. I naturen filtreras vattnet genom sand. Snäckor och musslor får mat genom att filtrera småkryp (plankton) ur vatten. I akvarier och simbassänger pumpar man vattnet genom ett filter för att hålla det rent. All mjölk filtreras i lantbrukarens mjölkrum innan den skickas till mejeriet. Pröva att filtrera olika material ur vatten med kaffefilter: (ren) sand, sönderstött kol, potatismjöl. Ta ett nytt filterpapper och filtrera en gång till. Jämför resultaten. Använd dubbelt filterpapper. Sätt bomull i filtret Jämför. Separationsexperiment på edu.fi på adressen: www.edu.fi/svenska/grundskola/fysik/separationsmet_lararhandledning.doc Andra separationsmetoder En del torra ämnen går att skilja åt utan att man använder vatten. Hur skiljer du sand och järnfilspån? - Med magnet. finsand och grus? - Med ett sikt. sand och is? - Smälter och filtrerar eller låter vattnet avdunsta. Vattenrening Det kommunala dricksvattnet kommer från någon sjö och renas innan det släpps in i vattenledningen. 25
Varifrån kommer dricksvattnet i er kommun? Avloppsvattnet renas innan det släpps ut i en sjö eller i havet. Avloppsvatten från en liten strandbastu ska ägaren själv rena så att inte tvål gödslar sjövattnet. I reningsverk renas vattnet på flera sätt. Mekaniskt: Filtrering: Vattnet silas genom ett grovt filter eller galler så att stora saker fastnar. Sedimentering: Vattnet ligger stilla i en bassäng och tunga partiklar sjunker till bottnen. Biologiskt: Mikroorganismer bryter ner (äter) organiskt avfall (sådant som har varit levande). Kemiskt: Man sätter t ex kalk i vattnet. Det förenas med fosfor (från tvättmedel) till klumpar som flyter på ytan (flockning). Sedan skummar man bort klumparna. Bygg ett reningsverk av en plastflaska Gör en tratt av övre delen av flaskan. Sätt ett kaffefilter i tratten. Sätt ren sand eller bomull och sönderstött kol i filtret. Filtrera nersmutsat vatten. Filtrera färgstark läsk. När man ska rena dricksvatten i naturen, filtrerar man det genom vitmossa och kol. Ett reningsverk med sand fungerar bäst om vattnet rinner långsamt igenom. Bygg ett reningsverk med sand. Beskrivning på adressen: http://city.porvoo.fi/stroho/nat/rena/reng.htm Ta in ren snö, smält den, filtrera och granska filtret. Besök ett reningsverk. Obs! Det luktar. Viksbacka reningsverk i Sibbo (luktar inte på webben ;-) http://www.miljolare.no/data/ut/album/?al_id=846 26
Samla vattenånga På havet kan man bli utan sötvatten. När solen värmer kan man samla in vattenångan som avdunstar från havsvatten och få sötvatten. Sätt en svart soppåse utanpå skålen, så den drar till sig solvärmen. Sätt saltvatten i bottnen på skålen. Ställ en liten burk mitt i vattnet på en sten. Bind plastfolie löst över skålen. Tryck ner det i mitten med en sten, så att vattendroppar som kondenseras på plasten rinner ner i den lilla burken. Man kan också knyta fast en tråd på undersidan av plastfolien, för att styra vattendropparna. Det går långsamt att göra sötvatten på det här sättet. Om det regnar, samlar man förstås regnvatten istället. Surt och basiskt Motsatsen till surt är basiskt. Den kallas också alkaliskt (t ex alkaliska batterier). Syror och baser neutraliserar varandra. Om man har hårt (basiskt) vatten, fastnar det kalk i kaffebryggaren. Sur ättika tar bort den. Starka syror och baser är frätande. En del ämnen ändrar färg när de påverkas av en syra eller en bas. Hur regerar te när man sätter citron i? - Det blir ljust. Rödkålssaft är den indikator ( visare ) som man brukar använda på lågstadiet. Man kokar rödkålsbitar i vatten. Spadet blir violett. Man kan låta en del av vattnet koka bort, så spadet blir mera koncentrerat. Det blir mycket saft av ett kålhuvud. Saften går att frysa i isfack för kommande behov. Sätt lite rödkålssaft i flera glas och blanda i t ex citron, tvättmedel, apelsin, läsk, krita, makindiskmedel (akta!), matsoda, ättika, tvål mm Rada glasen i ordning från det suraste till det mest basiska. Måla av de olika färgerna som uppkommer och skriv vilket ämne det är. Placera färgerna i rad som en skala. Surhet mäts i ph. Det finns ph-papper att köpa. Papperet ändrar färg vid olika ph-värde och det finns en skala på förpackningen som visar vad färgerna betyder. Något som är neutralt, varken surt eller basiskt, har ph-värdet 7. Dricksvatten ska helst vara neutralt. 27
Regnvattnet blir surt när kol, svavel och andra luftföroreningar förenas med vattnet. Många vattenorganismer dör av surt vatten. Tvål, schampo och tvättmedel är i sig själva lite basiska. Medel som behöver vara hudvänliga gör man nu för tiden lite sura. Det brukar stå på förpackningen vilket ph de har. Hudkräm brukar vara svagt sur som är hudens normala tillstånd. Flera bra sidor om surt och basiskt: Surt och basiskt, laborationer för åk 4-6 http://www.skola.jonkoping.se/download/18.17ebf16e114dad5593980008261/larahandl_labora4_6. doc Surt och basiskt på experimentbanken: http://experimentbanken.kc.lu.se/baser/basermain.html Ämnen i jordskorpan Gå ut en dag när marken ännu är fuktig efter regn, gärna på hösten då gräs och blommor har vissnat. Då syns stenarna bra. Leta reda på en vit sten, en röd sten, en prickig sten och en randig sten. Tvätta dem lite om de är dammiga. Besök sidan 'Geologi i skolan' på sidan http://www.tellus.geo.su.se/geologi/pages/berg_mineral2.htm Bläddra fram följande sidor och jämför med stenarna du har hittat. Troligen är den prickiga stenen granit det är en bergart som består av tre mineraler kvarts (vit), fältspat (röd eller grå) och glimmer (svarta blanka prickar). Det tre mineralerna förekommer också var för sig som egna bergarter. Glimmer kan också vara ljus. När glimmer inte är blandat med andra mineraler ser det ut som tunna genomskinliga skivor. Man kan hitta flak som är flera centimeter stora, ljusa (muscovit) eller svarta (biotit). Den randiga stenen är troligen gnejs. Den består av samma mineral som granit. Men i gnejs är mineralerna hoppressade i lager. Därför ser den randig ut. Ibland är ränderna millimeter-tunna. Makadam (sepel) görs av gnejs. 28
Den vita stenen är antagligen kvarts, ett hårt mineral som man gör glas av. Kvarts kan också vara ljusröd (rosenkvarts). Den röda stenen består säkert av fältspat. Fältspat kan ha olika färger. Den är 'spaltad'. Det kan se ut som trappsteg där stenen har gått av. Om stenen är rundslipad av vatten och annan nötning ser man ingen spaltning. Granit med röd fältspat kallas rödgranit (bilden)och granit med grå fältspat kallas grågranit. På Åland och i delar av Åboland är asfalten röd av rödgranit. Kalksten finns bara på vissa ställen i Finland, t ex i Pargas. Kalksten är mycket mjukare än kvarts. Sätt namnskyltar på stenarna och ställ ut dem. Man kan lägga stenarna i vatten så att färger och mönster blir tydliga. Vilka material använder vi? Se dig omkring i rummet. Vad är sakerna du ser gjorda av? Räkna upp så många material du hittar. trä, plast, papper, tyg, glas, garn, metall, keramik, rep, gummi, läder... Samla saker eller provbitar av flera olika material och sortera dem. Samarbeta med textilslöjdens materiallära. 29
Varifrån kommer de? Plast Vilka egenskaper har plast? Smälter i värme, brinner, förmultnar inte, lätt, ofta mjukt, vattentätt. Plast tillverkas av olja. Det finns många olika plastsorter. När man samlar in plast för att smälta det och göra ny plastsaker, måste allt vara av samma sort. I Finland samlas plast för att användas som bränsle. Plast innehåller mycket energi. PVC-plast ska inte brännas. Den avger giftiga ämnen. PET-flaskor formas av små plastämnen (preformar), som värmts upp. Om man häller kokande vatten i Pet-flaska, drar plasten ihop sig igen och flaskan krymper. (Obs! Det heta vattnet rinner ut. Pröva i tvättstället.) Platta yoghurtburkar http://school.chem.umu.se/experiment/41 Vilken plastsort är det? http://school.chem.umu.se/experiment/205 Papper Vilka egenskaper har papper? Består av fibrer som kan ses med lupp, någor sträv yta - bra att skriva på, kan rivas, innehåller lim som löses upp i vatten, förmultnar. Papper tillverkas av trä och av returpapper. Tillverka eget papper http://www.skogsreflexen.net/index.cfm?docid=7057 Tyg och garn Tyg och garn görs både av naturfibrer och konstfibrer. Vilka är naturfibrerna? Från djur: Ull (av får, kanin, get, lama, alpacka m fl), siden (av tråd från silkesfjärilens larvens puppa) Från växter: bomull (fröhår från bomullsplantan), linne (fibrer ur stjälken på linblommor), flera växfibrer: jute, hampa, nässla Pröva att spinna När man spinner tvinnar man ihop fibrer till en tråd. Tvinna bomull (vadd) eller ull till en 25 cm lång tråd. Sätt ihop trådens ändar, så att det blir en snodd. Använd som armband eller bokmärke. Gör rep av nässelfibrer 30
Lägg nässlor att torka på sensommaren. Bryt de torra nässlorna så att blad och skal faller i bitar. Fläta fibrerna som finns inne i stjälkarna till rep. Konstfibrer De flesta tyg och garn som vi använder nu för tiden innehåller konstfibrer. Titta på lappen med material och tvättråd i kläderna. Konstfibrerna heter t ex polyester, polyamid, acryl, elastan, polypropen. De tillverkas av olja och är en sorts plast. När plast smälter kan det dras ut till tunna trådar. Sådana trådar kan tvinnas ihop och stickas eller vävas till tyg. Fleecetyg är tillverkat av returplast från PET-flaskor. Gör plasttråd själv http://school.chem.umu.se/experiment/169 Glas Vilka egenskaper har glas? Genomskinligt, tungt, tål värme, smälter vid hög temperatur, skört, vatten "kryper upp längs väggarna" i ett kärl eller rör av glas. Glas tillverkas av smält sand, soda och kalk. Sanden innehåller mest bergarten kvarts och smälter vid 1700 grader. Glas är lätt att återvinna. När man hettar upp det, smälter det igen och kan formas till nya glasvaror. Glaspärlor av returglas med egen ugn http://www.forntidateknik.z.se/ift/mntarb/2000/glasparl/glasparl.htm Keramik Keramik tillverkas av lera. Lera är de allra minsta kornen av våra vanliga bergarter, granit, gnejs och fältspat. (Gyttja däremot är organiskt material dvs från växter och djur.) Mänskorna kunde tillverka keramik redan på stenåldern. De första krukorna brändes vid en öppen eld. Man eldade dygnet runt och makade lerföremålen långsamt närmare elden. Nu för tiden bränner man keramik i elektriska ugnar. Vilka föremål är gjorda av lera i dag? - Blomkrukor, toalettstolar, tegelstenar, klinkers, kakel, kaffekoppar... Vid 700 graders värme blir leran som våra blomkrukor. Vid 1000 grader bränner man tegel. Porslin bränns i ännu högre temperatur. Glasyren på keramikföremål är av salt. 31
Olika metoder att forma lerföremål http://www.cerama.nu/keramik.html Om man inte har tillgång till brännugn, kan man nöja sig med att bara låta lerföremålen torka. Lera som inte är bränd kan man blöta upp igen och återanvända. Bränd lera nedbryts inte i naturen. Arkeologer har hittat skärvor av flera tusen år gamla keramikföremål. Men krukskärvorna stör inte miljön. Det finns olika modelleringsmassor som härdar (stelnar) i vanlig ugn eller i kontakt med luft. Gummi Naturgummi tillverkas av sav från gummiträd och en del andra växter. Syntetgummi tillverkas av olja. Vad behövs gummi till? - Bildäck, gummiband, gummihandskar, tuggummi och packningar som hindrar rörskarvar att läcka. Men ditt suddgummi kanske inte alls är av gummi. Det kan vara av plast! Både naturgummi och syntetgummi består mest av ämnena kol och väte. Man försöker hitta sätt att återvinna gummit i gamla bildäck. Det går inte att göra nytt gummi av det, som när man återanvänder plast. Men man mal sönder gummit och blandar det i asfalt, cement eller plast och får användbart material. Testa gummiband http://school.chem.umu.se/experiment/102 Läder Läder tillverkas av djurhudar. Läder är slätt på den sidan där pälsen har funnits. Mänskorna gjorde sina första kläder av djurskinn. Vad tillverkar man av läder nu för tiden? Skor, jackor, bälten, väskor... Av små restbitar av läder kan man göra handtag till blixtlås. 32
Metaller Vilka metaller känner du till? Guld, silver, järn, koppar, zink, aluminium, krom, platina, bly, tenn...är grundämnen. Brons (koppar och tenn) och mässing (koppar och zink) är blandningar (legeringar). Vilka egenskaper har metaller? Hur ser de ut? - De har metallglans. Hur känns de att ta i? Kalla, de leder bort värmen från huden. Hårda (de har fast form i rumstemperatur) utom kvicksilver. Hur leder de värme och elektricitet? Alla metaller leder värme och elektricitet bra. Pröva att sätta en guld- eller silverring mellan batteriet och lampan i en strömkrets. Bra elledning, men dyr. Man använder gärna koppar i elledningar. Den är billigare än ädelmetallerna men leder ändå elektricitet bra. Varifrån kommer metallerna? Från metallmalmer i sten. När man hettar upp malmen i en masugn smälter metallen och blir flytande. Olika metaller smälter vid olika temperaturer. Smält tenn i en skopa på spisplattan eller i brasan. Flytande rent tenn över 200 grader varmt. Akta mänskor och material omkring! Man kan göra som när man stöper nyårlyckor, hälla tennet i ett ämbar vatten så att det formar sig fritt. Obs! vattnet fräser och stänker. Åskådare ska inte stå för nära. Det går också att gjuta en bestämd figur i en form av gips. Man kan blanda olika metaller när man har smält dem. En blandning av metaller kallas legering. De blandade metallerna är inte en kemisk förening. Deras molekyler är fortfarande skilda. Tennet i nyårslyckor är inte rent utan innehåller en del bly (giftigt). Därför ska nyårslyckor sorteras som problemavfall. Gjuta tenn Gör först figuren av modellera eller ta en färdig plastfigur. En sida ska vara plan. Lägg figuren i en ask som är några centimeter större än figuren, med den plana sidan neråt. 33
Blanda gipspulver med vatten enligt receptet på förpackningen. Häll gipsmassan över figuren i asken. Se till att figuren hålls fast mot bottnen. Ta gipset ur asken och peta ut modellera-figuren när gipset har stelnat och torkat. Häll smält tenn i gipsformen. Vänta till metallen har svalnat innan du tar den ut formen. Ungefär så här gjuter man också andra metaller. Mera avancerad tenngjutning http://www.kinn.com/es/product/kinnhowto.asp?productid=168636&xmid=13963 Metaller går att återvinna. När man smälter ner metallskrot går det åt mindre energi än när man smälter metall ur malmstenar. Det lönar sig alltså att samla in och återanvända metaller. Allra mest lönar det sig att återvinna aluminium. Då sparar man 95 % energi jämfört med när man utvinner aluminium ur jordskorpan. Vilka engångs-förmål av aluminium har du träffat på? läskburkar, behållare till värmeljus, aluminiumfolie, ugnsformar till färdig-mat (leverlåda, paj). Ett problem när man återvinner metall är att en del metaller är giftiga. De som arbetar med att smälta dem måste skydda sig mot giftet. Utställning Alla de material som vi använder kommer alltså från några få råvaror: 1. lera, sten, sand och olja ur jordskorpan 2. ull och skinn från djur 3. trä, naturgummi, bomull och andra fibrer från växter Gör en utställning med råvarorna eller bilder av dem i mitten. Placera föremål av olika material runtom och dra trådar från varje sak till rätt råvara. Det blir fint om elever kan hämta miniatyrer som dockhus-möbler, småbilar och barbi-kläder, som kan symbolisera riktiga saker. 34