Kjemiske reaksjoner er prosesser som innebærer omorganisering av atomer for å lage nye stoffer. Folk forestiller seg ofte at de bare forekommer i et reagensglass i et vitenskapslaboratorium, men i virkeligheten skjer kjemiske reaksjoner overalt rundt oss. For eksempel bruker kroppene våre dem til å fungere, og til og med noen typer vær er kjemiske reaksjoner. De følgende aktivitetene er ment å hjelpe introdusere studentene til kjemiske reaksjoner og hjelpe dem å forstå nøyaktig hva de er!
Gjennom historien har forskere blitt fascinert av måten noen stoffer kan omdanne til andre stoffer. I løpet av de første årene av vitenskapen var mange forskere også engasjert i utøvelse av alkymi, som inkluderte forsøk på å gjøre uedle metaller, som bly, til gull.
Det totale antallet atomer og den totale massen til atomene er bevart under en kjemisk reaksjon. Det var den franske kjemikeren Antoine Lavoisier som viste at massen til reaktantene i en reaksjon er lik massen til produktene. Dette betyr at ingen atomer blir skapt eller ødelagt i en kjemisk reaksjon. Imidlertid brytes bindinger mellom atomer, atomene omorganiseres, og deretter lages nye bindinger. Når du bruker Storyboard That å modellere kjemiske reaksjoner, vil du bruke eiendeler "utstyr" og "symbol" som er oppført under "Vitenskap."
Ordligninger gir navnene til hver av reaktantene og produktene. For eksempel metan + oksygen → karbondioksid + vann . I denne ligningen er metan og oksygen reaktantene, og karbondioksid og vann er produktene. Disse ligningene er nyttige når du bare vil forstå nøyaktig hva som produseres i en reaksjon.
En annen måte å beskrive kjemiske reaksjoner på er ved å bruke symbolligninger. Symbolligninger lar oss ikke bare kjenne til reaktantene og produktene som er involvert i reaksjonen, de lar oss også vite den kjemiske sammensetningen av stoffene som er involvert. For eksempel er ordligningen for forbrenning av hydrogengass i luft hydrogen + oksygen → vann . Symbolligningen er H 2 + O 2 → H 2 O. Det er bare ett spørsmål: ligningen er ikke balansert. På høyre side er det 2 hydrogenatomer og 2 oksygenatomer. På venstre side er det to hydrogenatomer og ett oksygen. Vi vet at atomer ikke blir skapt eller ødelagt i kjemiske reaksjoner. For å rette opp i dette, må vi balansere ligningen ved hjelp av koeffisienter. 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O er en balansert ligning. Nå har vi fire hydrogenatomer og to oksygenatomer på høyre side. Venstre side forblir den samme.
Fra en balansert symbolligning kan elevene lage pinne- og ballmodeller på Storyboard That. Dette hjelper studentene til å forstå hvordan bindinger brytes og hvordan atomene blir omorganisert under en kjemisk reaksjon. Det lar dem også visualisere symbolligninger på en lettere fordøyelig måte.
Studentene kan ofte synes det er vanskelig å skille mellom fysiske og kjemiske reaksjoner. Fysiske forandringer skaper ingen nye stoffer. Det gamle stoffet er det samme som det nye stoffet, og det gamle stoffet kan lett utvinnes. Smelting og oppløsning er to eksempler på fysiske reaksjoner. Disse stoffene kan bli størknet igjen eller utvinnes ved fordampning. Kjemiske forandringer skjer under kjemiske reaksjoner, og dette betyr at nye stoffer blir produsert.
Det er flere forskjellige indikatorer på at det har skjedd en kjemisk reaksjon. Ofte kan produktene fra en kjemisk reaksjon være veldig forskjellige fra reaktantene.
Indikatorer for at det har skjedd en kjemisk reaksjon:
Dette er en flott mulighet til å vise studentene dine en rekke forskjellige og spennende kjemiske reaksjoner, hvorav noen av studentene kan fullføre seg selv. Andre er bedre egnet til demonstrasjoner av lærere. Som med alt praktisk arbeid, må du sørge for at de blir korrekt vurdert og at studentene blir gjort oppmerksom på sikker praksis.
Next Generation Science Standards skyver viktigheten av å få studentene til å utvikle og bruke modeller for å forstå fenomener. I den virkelige verden vil forskere lage modeller for å hjelpe deres forståelse av et system eller deler av et system. Modeller brukes i vitenskapen til å lage forutsigelser og kommunisere ideer eller data til andre mennesker. Det er aktiviteter som fokuserer på å fatte ferdighetene i å lage modeller. Studentene vil lett kunne lage sine egne modeller av atomer for å beskrive arrangementet av atomer i kjemiske reaksjoner. Dette gir deg en flott mulighet til å diskutere begrensningene ved å bruke modeller, og gi studentene muligheten til å evaluere og foredle dem.
Planlegg et enkelt eksperiment Velg en alderspassende kjemisk reaksjon, som bakepulver og eddik, som tydelig viser en endring som bobler eller fargeendring. Demonstrer sikkerhetsrutiner før du starter.
Beskriv hva som skjer når du blander ingrediensene. Bruk klart språk for å påpeke tegn på en kjemisk endring, som gassproduksjon eller temperaturendring. Oppfordre elever til å gjøre observasjoner underveis.
Be elevene skrive eller tegne hva de observerer under demonstrasjonen. La dem notere endringer i utseende, lukt og temperatur. Støtt ulike læringsstiler ved å tillate både tekst og bilder.
Oppmuntre elever til å dele sine funn og relatere dem til definisjonen av kjemiske reaksjoner. Fremhev hvordan demonstrasjonen viser dannelse av nye stoffer og styrker leksjonens hovedidéer.
Inviter elever til å tenke på reaksjoner utenfor klasserommet, som rusting eller matlaging. Hjelp dem med å se kjemi i hverdagen og vekke nysgjerrighet for fremtidig læring.
En kjemisk reaksjon er en prosess hvor atomer omorganiseres for å danne nye stoffer. Dette kan sees i hverdagen, som å bake en kake eller rust dannes på metall.
Du kan kjenne igjen en kjemisk reaksjon ved tegn som gassproduksjon, nye lukter, temperaturendringer, fargeendring eller dannelse av et bunnfall.
Kjemiske endringer skaper nye stoffer, mens fysiske endringer ikke gjør det. For eksempel er smelting av is fysisk, men forbrenning av tre er kjemisk.
Prøv aktiviteter som modellering av reaksjoner med pinner og kuler, balansering av symbolske ligninger og å lage edderkoppdiagrammer av dagligdagse kjemiske reaksjoner for å engasjere elever.
For å balansere en kjemisk ligning, juster koeffisientene slik at antallet av hver type atom er lik på begge sider. For eksempel er 2H2 + O2 → 2H2O balansert.