Lær grundstofferne at kende! DET PERIODISKE SYSTEM Suggested Lesson Extension: Please see the supplementary web links below that we recommend you use when looking for a periodic table for your students to use or when sharing information about the elements with your audiences. Web Links: http://www.webelements.com/: The periodic table on the web. http://periodic.lanl.gov/default.htm: The Chemistry Division from Los Alamos National Laboratory’s periodic table that describes the history, properties, resources, uses, isotopes, forms, costs, and other useful information. http://www.ptable.com/ : Dynamic Periodic Table that allows you to use the check boxes at the top of the page to dynamically switch between the elements. View as much or as little information as you'd like or your screen allows. Check out the 3D orbitals! Provided by: Michael Dayah, Knoxville, Tennessee http://www.gelest.com/library/periodictable/: You can order a variety of periodic tables from this site. Tilpasset efter “Chemistry—It’s Elemental!” Præsentation fra the American Chemical Society, Aug. 2009 http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/education/outreach/ncw/studentseducators/CNBP_023211

DET PERIODISKE SYSTEM Denne præsentation er oversat og tilpasset efter “Chemistry—It’s Elemental!” fra the American Chemical Society, august 2009 http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/education/outreach/ncw/studentseducators/CNBP_023211 Præsentationen kan hentes på hjemmesiden www.energipaalager.dk, der er en del af undervisningsmaterialet ‘Energi på lager’ udgivet af forskningsinitiativet CASE ved Danmarks Tekniske Universitet, juni 2011. ‘Energi på lager’ Materialet retter sig mod Fysik/Kemi i 8.-9. klasse.

Dette er det periodiske system med alle grundstofferne. Suggested Talking Points: Oldtiden – C, Cu, Au, Fe, Pb, Hg, Ag, S, Sn var kendte grundstoffer Middelalderen– Sb, As, Zn blev opdaget 1669 – Phosphor opdages 1700-tallet – 19 yderligere grundstoffer opdages I 1925 var alle naturligt forekommende grundstoffer blevet opdaget, og kemikere overalt brugte det periodiske system i deres arbejde. 3

indeholder alle kendte grundstoffer i Universet! Det periodiske system indeholder alle kendte grundstoffer i Universet! Lesson Extension to Next Slide: Selvom der er flere end 100 kendte grundstoffer i det periodiske system, forekommer kun 90 af dem naturligt på Jorden.

…kun 90 af disse grundstoffer findes naturligt i jorden.

Nogle bliver fremstillet i laboratoriet.

Hver firkant i systemet repræsenterer et grundstof.

Det kemiske symbol er en form for forkortelse for hvert grundstof Det kemiske symbol er en form for forkortelse for hvert grundstof. Symbolet består af enten et eller to bogstaver. Suggested Talking Points: De fleste kender for eksempel den kemiske betegnelse H20 for vand (to hydrogenatomer og et oxygenatom) Nogle symboler består af det første bogstav i grundstoffets navn, fx H for hydrogen og S for svovl. Nogle indeholder første bogstav af grundstoffets latinske eller græske navn, fx jern, der har symbolet Fe efter det latinske ferrum 8

Her er grundstoffet guld. Symbolet for guld er Au fra det latinske ord aurum.

Her er grundstoffet carbon. Symbolet for carbon er C.

Udover symbolet for dets navn, har hvert grundstof sit eget unikke nummer.

I 1869 organiserede russeren Dmitri Mendeleev de 66 kendte grundstoffer, som man kendte på den tid, ved at opstille dem efter deres atomvægt og deres egenskaber. Suggested Talking Points: His first table was compiled on the basis of arranging the elements in ascending order of atomic weight and grouping them by similarity of properties.  He predicted the existence and properties of new elements and pointed out accepted atomic weights that were in error. Mendeleev recognized that just as it was the element in the abstract sense that survived intact in the course of compound formation, so atomic weight was the only quantity that survived in measurable amounts. He therefore took the step of associating these two features: an element was to be characterized by its atomic weight. Suggested Lesson Extension (Source: Chemical Heritage Foundation): http://www.chemheritage.org/classroom/chemach/periodic/periodic_teacher.pdf (teacher guide) and http://www.chemheritage.org/classroom/chemach/periodic/periodic_student.pdf (student guide). This activity allows students to re-create the thought process that Dmitri Mendeleev and Julius Lothar Meyer went through to devise their early periodic tables. The students are given cards (provided at the end of the teacher activity page), each with the name of an element, its symbol, and some properties. The students are then asked to sort the elements into a table of some sort, in any way that makes sense to them. In arriving at arrangements similar to those devised independently by Mendeleev and Meyer, they will come to a greater understanding and appreciation of how the periodic table is organized and of the information it contains. en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_chemistry 12 12

Dette førte til Mendeleevs Periodiske lov der fortæller, hvilke grupper af grundstoffer der har lignende kemiske egenskaber. Suggested Talking Points: In Mendeleev’s table, the elements were arranged in order of their increasing atomic masses. The table showed that the properties of the elements are repeated in an orderly way. He predicted properties and masses of unknown elements correctly. Examples of similar chemical behavior in groups include melting point, boiling point, O in oxides and Cl in chlorides were similar between groups. See Suggested Lesson Extension on Slide #12 to explore this with your students. http://periodic.lanl.gov/mendeleev.htm 13 13

H Li Na K B Al C Si N P O S Be Mg Ca F Cl Br I dag bruger vi stadig Mendeleevs overordnede gruppering af grundstofferne. H Li Na K B Al C Si N P O S Be Mg Ca F Cl Br Periodisk system fra http://periodic.lanl.gov/mendeleev.htm (sidst hentet 1.15.08) http://periodic.lanl.gov/mendeleev.htm 14 14

Det periodiske system kan inddeles i flere kategorier af grundstoffer Det periodiske system kan inddeles i flere kategorier af grundstoffer. Nu vil vi undersøge de to største grupper af grundstoffer. Suggested Talking Points for the Next Slide: I dag kan du finde mange forskellige informationer om grundstofferne i det periodiske system, men lige nu skal vi blot se på den grundlæggende opbygning af systemet. 15 15

Metaller 1 88 87 56 55 40 39 38 37 22 20 19 21 12 11 4 3 41 42 43 44 72 73 74 75 76 104 105 106 107 108 57 58 59 60 61 89 90 91 92 93 62 94 63 95 64 96 65 97 66 67 68 69 98 99 100 101 70 71 102 103 54 86 53 85 52 84 51 35 36 18 17 9 10 2 8 7 16 34 33 15 5 6 13 14 32 31 49 50 81 82 83 48 80 47 79 46 78 30 29 28 27 45 26 25 77 23 24 109 110 111 112 Na Mg Li Be H K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Al Si P S Cl Ar B C N O F Ne He Metaller 16

Metaller… Suggested talking points: Alle metaller er faste stoffer ved stuetemp. på nær kviksølv. Metaller skinner ofte og leder varme og elektricitet. Metals kan bøjes og formes. Fx kan de formes til ledninger og wire. Suggested Lesson Extension: Metallernes evne til at lede elektricitet ved stuetemp. adskiller dem tydeligt fra ikke-metallerne. Den elektriske ledeevne skyldes, at elektronerne lettere kan bevæge sig igennem metal. Elektroner bliver introduceret i anden del af denne præsentation, og du kan evt. indsætte slides, der beskriver de subatomiske partiklers (elektroner, protoner, neutroner) rolle i og mellem atomerne. http://www.startubing.com/Images/Home/SlideShow/image_i.jpg 17 17

Metaller og ikke-metaller Ikke- metaller Si 1 88 87 56 55 40 39 38 37 22 20 19 21 12 11 4 3 41 42 43 44 72 73 74 75 76 104 105 106 107 108 57 58 59 60 61 89 90 91 92 93 62 94 63 95 64 96 65 97 66 67 68 69 98 99 100 101 70 71 102 103 54 86 53 85 52 84 51 35 36 18 17 9 10 2 8 7 16 34 33 15 5 6 13 14 32 31 49 50 81 82 83 48 80 47 79 46 78 30 29 28 27 45 26 25 77 23 24 109 110 111 112 Na Mg Li Be H K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Al Si P S Cl Ar B C N O F Ne He Ikke- metaller Metaller 18

…og ikke-metaller Chlor Brom Svovl Atomnummer 17 Atommasse 35,45 Atomnummer 35 Atommasse 79,9 Brom Atomnummer 7 Atommasse 14,01 Atomnummer 8 Atommasse 16 http://www.webqc.org/elements-photo/Bromine.jpg http://www.amazingrust.com/Experiments/how_to/Images/Chlorine_gas.jpg http://z.about.com/d/chemistry/1/0/y/P/nitrogen.jpg http://z.about.com/d/chemistry/1/G/z/P/oxygen.gif Atomnummer 16 Atommasse 32,06 Svovl Suggested Talking Points: Ikke-metaller ved stuetemp. kan både være faste stoffer, væsker og gasser. Suggested Lesson Extension: Ikke-metaller kan ikke lede elektricitet Atomnummer 6 Atommasse 12,01 Atomnummer 53 Atommasse 126,9 Iod http://pfs.tmspublisher.com/images/pfs/html/energy/gifs/jpeg/nonm_iodine.jpg http://images.asia.ru/img/alibaba/photo/50959529/Carbon_Additive___Carbon_Riser___Recarburizer_CPC.jpg https://www.dmr.nd.gov/ndgs/rockandmineral/Images/09_sulfur1.jpg 19 19

Der er mange flere metaller end ikke-metaller.

Metaller På grænsen mellem metallerne og ikke-metallerne… ligger halvlederne. Metaller Ikke- metaller Halvledere har egenskaber, der ligger mellem metaller og ikke-metaller. Opgave: Bed eleverne om at tegne cirkler omkring metallerne, halvlederne og ikke-metallerne.

Hvad er et grundstof egentlig? Men vent… Hvad er et grundstof egentlig? Suggested Talking Points: Husk: Det periodiske system indeholder alle kendte grundstoffer i Universet!

er et kemisk stof, der udelukkende består af én type atomer. Et grundstof er et kemisk stof, der udelukkende består af én type atomer.

Den græske filosof Democritus foreslog, at alting består af meget små partikler, som han kaldte “atomer”. Suggested Talking Points: Democritus troede, at atomer var så små, at de var udelelige.

Vi vil bruge en farvet cirkel som symbol for “atom”.

Atomer med samme farve og mønster repræsenterer samme type atom.

Er disse atomer samme type eller forskellige?

Er dette stof et grundstof? Nej, det består nemlig af mere end én type atomer.

Er det et grundstof nu? Nej, det består nemlig stadig af mere end én type atomer.

Er det et grundstof nu? Ja! Nu består stoffet kun af en type atomer.

Ja! Guld består kun af guldatomer. Er guld et grundstof? http://thesimplefrontporch.files.wordpress.com/2009/04/gold-nugget.jpg

Her er guld placeret i det periodiske system

NEJ! Vand består af to typer atomer bundet sammen. Er vand et grundstof? NEJ!

Vand er IKKE et grundstof Det består af mere end en type atomer. Vand er en forbindelse af hydrogen- and oxygenatomer bundet sammen. Suggested Talking Points: Vand består af grundstofferne hydrogen og oxygen. Suggestions Lesson Extension: Bed eleverne finde de to grundstoffer i det periodiske system. Er de metaller eller ikke-metaller? Bed eleverne finde definitionen af en ‘kemisk forbindelse’ eller ‘forbindelse’ og tal om andre typer af almindelige forbindelser, som de ofte kommer i kontakt med (fx NaCl-køkkensalt, O2-ilt, Fe2O3-rust)

Atomer er så små at vi ikke kan se dem, men vi ved, at de findes takket være forskeres arbejde. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/images

ved vi i dag, at atomer består af endnu mindre dele. Selvom atomer er små… ved vi i dag, at atomer består af endnu mindre dele. Suggested Talking Points: I dag ved vi, at atomer består af endnu mindre partikler - elementarpartikler

forskellige, mindre partikler: Atomer består af 3 forskellige, mindre partikler: Elektroner Neutroner Protoner Suggested Lesson Extension: Diskuter de forskellige subatomare partikler, deres ladninger, deres roller i atomet

Protoner og neutroner er pakket tæt sammen til en lille ‘kerne’, der ligger i atomets midte.

Hvor mange protoner har dette atom? Svar: 2

Atomer med kun 2 protoner i kernen tilhører alle det samme grundstof.

Atomer med kun 2 protoner i kernen er opført som grundstof nr Atomer med kun 2 protoner i kernen er opført som grundstof nr. 2 i det periodiske system.. 2 He Suggested Talking Points: Symbolet for dette grundstof er He. He står for helium

Helium (He) er en farveløs gas. http://www.made-in-china.com/china-products/productviewxqJmwoDrOicu/Helium-Gas-Cylinder.html

Hvis du ved, hvor mange protoner et grundstof har, kan du finde dets kemiske symbol og dets navn ved hjælp af det periodiske system. 3 Li Li Lad os prøve! Antal protoner  Grundstof-  Navn nummer (eller symbol)

Find symbolet for det grundstof, som har 22 protoner.

Ti 22 Ti er symbolet for grundstoffet Titanium Suggested Talking Points: Når grundstoffets symbol består af to bogstaver, skrives det andet bogstav altid med småt

Titanium er et stærkt og meget let metal. http://www.iqsdirectory.com http://www.periodictable.com

Be Lad os prøve! 4 Be Ud fra et grundstofs navn eller symbol, kan du altid finde ud af, hvor mange protoner det har. Lad os prøve! 4 Be Be Navn  Grundstof-  Antal (el. symbol) nummer protoner

Det kemiske symbol for aluminum er Al. Hvor mange protoner har grundstoffet aluminium? Det kemiske symbol for aluminum er Al. http://img2.timeinc.net/toh/i/g/products

Al 13 Find det kemiske symbol i det periodiske system. Suggested Talking Points: Undersøg derefter, hvor mange protoner det har

Grundstofferne er arrangeret på en bestemt måde i systemet. Det periodiske system indeholder hvert eneste kendte grundstof i Universet. Grundstofferne er arrangeret på en bestemt måde i systemet. Hvis du lærer reglerne for det periodiske system, kan det fortælle dig en masse ting om grundstofferne egenskaber, og hvordan de reagerer med hinanden. 50 50