Aineet ja niiden tutkiminen
0. Kemian maailma
- ammatit, joissa käytetään kemiaa: sairaanhoito, apteekkityö, teollisuus, siivoojat, tuotekehittely,...
- mitä kemikaaleja olet käyttänyt tänään?
- laboratoriotyövälineet
- kemia on kokeellinen luonnontiede
- tutkii aineita, ilmiöitä, aineiden reaktioita
- mitataan, punnitaan, tehdään kokeita
- suure = mitattava ominaisuus (pituus, tilavuus, lämpötila, massa, ...)
1. Turvallisuus
- luokassa olevat turvallisuutta edistävät välineet
- varoitusmerkit tulee opetella hyvin
2. Aineiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
- aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu
- aineen fysikaaliset ominaisuudet
3. Atomimallit
- kaikki aineet koostuvat atomeista
- atomimalli on yksinkertaistus atomeista
- pallomalli
- sisäisen rakenteen malli (ent. Bohrin atomimalli)
- atoimiosat: ydin ja elektroniverho
- ydin = protonit (positiivinen varaus) ja neutronit (ei varausta)
- elektroniverhossa on elektroneja, joilla on negatiivinen varaus
- protoneja ja elektroneja on yhtä paljon
- atomin paino on lähes kokonaan sen ytimessä, elektroniverho on suhteellisen kaukana ytimestä
KATSO: Kuinka pieni atomi oikeastaan onkaan? (Englanniksi)
SIMULAATIO: Rakenna atomeja
4. Alkuaineet
- kaikki aine koostuu vähän yli sadasta alkuaineesta
- alkuaineen kaikissa atomeissa on yhtä monta protonia
- protonien määrä = JÄRJESTYSLUKU = määrää, mikä alkuaine on kyseessä
- alkuaineella on kansainvälinen kemiallinen merkki (H, O, N, F, S, I, C, Cu, Fe, Ne, He, ...)
- alkuaineiden neutronien määrä voi vaihdella (eri isotoopit)
- alkuaineiden merkinnät
5. Yhdisteet
- koostuvat vähintään kahdesta eri alkuaineesta esim.
- yhdisteen rakenneosat (molekyylit) keskenään samanlaisia
- yhdisteillä on oma kaava, joka kertoo, mistä alkuaineista ja kuinka monesta atomista tämä koostuu
- esim. C6H12O6 (rypälesokeri) koostuu 6 hiiliatomista, 12 vetyatomista ja 6 happiatomista
- kemiallinen reaktio = yhdisteitä syntyy ja hajoaa
6. Vesi
- veden olomuodot
- jään tiheys on pienempi kuin veden (jää kelluu)
- lämmin vesi on kevyempää kuin kylmä, paitsi välillä 4oC -> 0oC vesi kevenee (4oC -asteinen vesi on tiheintä eli painavinta)
- vedellä on pintajännitys (vesimittarit pysyvät pinnalla)
- kapillaari-ilmiö = vesi nousee ohuissa putkissa ylöspäin
- hyvä liuotin
- vesi taittaa valoa
- veden kiertokulku
- ammatit, joissa käytetään kemiaa: sairaanhoito, apteekkityö, teollisuus, siivoojat, tuotekehittely,...
- mitä kemikaaleja olet käyttänyt tänään?
- laboratoriotyövälineet
- kemia on kokeellinen luonnontiede
- tutkii aineita, ilmiöitä, aineiden reaktioita
- mitataan, punnitaan, tehdään kokeita
- suure = mitattava ominaisuus (pituus, tilavuus, lämpötila, massa, ...)
1. Turvallisuus
- luokassa olevat turvallisuutta edistävät välineet
- palovaara (hätäsuihku, sammutin, sammutuspeitto)
- käryt ja hajut (vetokaappi, kohdepoistot)
- sähköturvallisuus (virtalähteissä suojajännite, pistorasioiden virtakatkaisin opettajalla, hätä seis -painikkeet)
- henkilökohtaiset välineet (työtakit, suojalasit, hiukset kiinni)
- varoitusmerkit tulee opetella hyvin
2. Aineiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
- aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu
- aineen fysikaaliset ominaisuudet
- väri (vrt. ruokasuola ja kuparisulfaatti)
- kovuus (vrt. lyijy ja kupari)
- kiilto (vrt. rauta ja ruostumaton teräs)
- sulamis- ja kiehumispisteet
- sähkön- ja lämmönjohtavuus
- haju
- maku
- liukoisuus
- happamuus
- reaktiivisuus
3. Atomimallit
- kaikki aineet koostuvat atomeista
- atomimalli on yksinkertaistus atomeista
- pallomalli
- sisäisen rakenteen malli (ent. Bohrin atomimalli)
- atoimiosat: ydin ja elektroniverho
- ydin = protonit (positiivinen varaus) ja neutronit (ei varausta)
- elektroniverhossa on elektroneja, joilla on negatiivinen varaus
- protoneja ja elektroneja on yhtä paljon
- atomin paino on lähes kokonaan sen ytimessä, elektroniverho on suhteellisen kaukana ytimestä
KATSO: Kuinka pieni atomi oikeastaan onkaan? (Englanniksi)
SIMULAATIO: Rakenna atomeja
4. Alkuaineet
- kaikki aine koostuu vähän yli sadasta alkuaineesta
- alkuaineen kaikissa atomeissa on yhtä monta protonia
- protonien määrä = JÄRJESTYSLUKU = määrää, mikä alkuaine on kyseessä
- alkuaineella on kansainvälinen kemiallinen merkki (H, O, N, F, S, I, C, Cu, Fe, Ne, He, ...)
- alkuaineiden neutronien määrä voi vaihdella (eri isotoopit)
- alkuaineiden merkinnät
- 2H kaksi vetyatomia
- H2 molekyyli, jossa kaksi vetyatomia
- 2H2 kaksi vetymolekyyliä, joissa kummassakin kaksi vetyatomia
5. Yhdisteet
- koostuvat vähintään kahdesta eri alkuaineesta esim.
- NaCl (natriumkloridi eli ruokasuola)
- NH4Cl (ammoniumkloridi eli salmiakki)
- CH4 (metaani eli maakaasu)
- CO2 (hiilidioksidi)
- yhdisteen rakenneosat (molekyylit) keskenään samanlaisia
- yhdisteillä on oma kaava, joka kertoo, mistä alkuaineista ja kuinka monesta atomista tämä koostuu
- esim. C6H12O6 (rypälesokeri) koostuu 6 hiiliatomista, 12 vetyatomista ja 6 happiatomista
- kemiallinen reaktio = yhdisteitä syntyy ja hajoaa
- 2Mg + O2 -> 2 MgO
6. Vesi
- veden olomuodot
- kiinteä (jää, lumi, kuura)
- neste (vesi)
- kaasu (vesihöyry)
- jään tiheys on pienempi kuin veden (jää kelluu)
- lämmin vesi on kevyempää kuin kylmä, paitsi välillä 4oC -> 0oC vesi kevenee (4oC -asteinen vesi on tiheintä eli painavinta)
- vedellä on pintajännitys (vesimittarit pysyvät pinnalla)
- kapillaari-ilmiö = vesi nousee ohuissa putkissa ylöspäin
- hyvä liuotin
- vesi taittaa valoa
- veden kiertokulku