I denne aktivitet skal eleverne udvikle deres egen nøgle til at kategorisere lav og mos, mens de får en forståelse af, hvordan en nøgle opbygges og bruges.
Luminescens er lys, der opstår på grund af kemiske reaktioner. I dette eksperiment skal I selv prøve at frembringe kemiluminescens, forstå den kemiske reaktion (oxidation) og sammenligne med bioluminescens. Måske skal I også prøve en efterforskningsmetode, som politiet bruger, når de leder efter blodspor.
Hvad skete der i Kometernes Jul?
Det fiktive grundstof ‘magilium’ findes på Planet 9. Magilium har flere særlige egenskaber – det er bl.a. det, der skaber varme på Planet 9. Magilium har også selvlysende egenskaber og er med til at skabe det helt særlige lilla lys, som børnene oplever på Planet 9. Magilium er også en vigtig brik i bevarelsen af Planet 9’s biodiversitet. Så det kan gå helt galt, hvis nogen fjerner magilium fra Planet 9.
Hvad er den naturvidenskabelige erkendelse?
Naturvidenskabelig erkendelse 4: Naturen er rig på biodiversitet. Centrale ord: Dyr, planter, organismer, biodiversitet, naturforvaltning, klimaforandringer.
Hvad skal I lave i undersøgelsen?
I skal udføre en observation, der illustrerer, hvad kemiluminescens er. Efterfølgende skal I se en video, der forklarer den kemiske reaktion, og I skal derfra selv beskrive det, der sker. Hvis I har tid til det, skal I også prøve en politiefterforskningsmetode, som politiet bruger, når de leder efter blodspor.
Brug sikkerhedsbriller, når I udfører eksperimentet.
Vigtigt: Bemærk, at der findes to forskellige slags kaliumhexacyanoferrat. Til denne observation skal der bruges den slags, der har formlen (K3Fe(CN)6) og IKKE (K4Fe(CN)6).
De materialer I skal bruge til den observationen, hvor I prøver politiets efterforskningsmetode, finder I i vejledningen til testotekseksperimentet ‘Lygtefiskens hemmelighed’.
Luminescens er en fællesbetegnelse for en række fysiske fænomener, hvor lys udsendes ved andre mekanismer end opvarmning. Andet lys udsendt ved opvarmning af et stof er ikke luminescens, men det vi kalder stråling.
Den lysende genstand kaldes en luminifor. Lysudsendelsen sker på langt de fleste måder ved, at der tilføres energi udefra til den lysende genstand. Hvis en luminifor selv leverer energien, kaldes den selvlysende. Det gælder kun for kemiluminescens og bioluminescens, hvor stoffet eller organismen selv leverer energien.
Kemiluminescens er lys, der udsendes som et resultat af en kemisk reaktion. I kemiluminescens sker der en energioverførsel med atomer, der resulterer i udsendelse af fotoner.
Et kendt eksempel på kemiluminescens er de populære ‘knæklys’. Knæklys består af to væsker, som er fysisk adskilt. Oftest er den ene væske i en glasampul omgivet af den anden væske, som er omgivet af plast. Når man ”knækker”/aktiverer knæklyset, vil de to væsker blandes, hvilket resulterer i en flot fluorescerende farve.
En diphenyloxalester og et peroxid (oftest hydrogenperoxid) er to vigtige stoffer, når det kommer til aktiveringen af den fluorescerende farve i knæklys. Når disse to kemiske stoffer blandes, vil der ske en kemisk reaktion, som frigiver energi. Denne energi vil absorberes af det fluorescerende farvestof, der findes i knæklyset, og derpå udsendes det velkendte farverige lys.
Bioluminescens er organismers udsendelse af lys. Bioluminescens ses bl.a. hos visse bakterier, svampe, flagellater, orme, insekter (især biller), krebsdyr, bløddyr, gopler, ribbegopler og fisk. Lyset kan have betydning for dyrene i deres søgen efter en partner, eller det kan bruges til at lokke byttedyr. I visse tilfælde tjener det formentlig til at forvirre rovdyr. Det er mere uklart, hvorfor mikroorganismer udsender lys. Lyset frembringes vha. forskellige systemer. Fælles for dem er, at kemisk energi omdannes til lys, som kaldes koldt lys, da omdannelsen er særdeles effektiv med kun et ubetydeligt tab af energi i form af varme.
Et kendt eksempel på bioluminescens er ildfluen. Her kobles det energibærende molekyle ATP til et luciferinmolekyle. Ved hjælp af enzymet luciferase sker der en iltning af molekylet, og det medfører udsendelse af lys. I Danmark kender vi det samme fænomen hos sankthansormen.
Se yderligere forklaring på de kemiske reaktioner i kemiluminescens i testotekseksperimentet ‘Lygtefiskens hemmelighed’.
Iltning eller oxidation er en kemisk proces, hvor et materiale eller stof går i forbindelse med ilt, typisk fra atmosfæren.
Ved oxidationen af en kemisk forbindelse sker en stigning i oxidationstallet for et atom eller grupper af atomer i den kemiske forbindelse. Det sker som en afgivelse af elektroner, og andre gange blot som et fald i antallet af elektroner der omgiver et atom eller en gruppe af atomer.
Se en forklaring på den kemiske reaktion ‘oxidering’ i videoen til testotekseksperimentet ‘Lygtefiskens hemmelighed’. Man kan forklare processen nogenlunde således:
Du kan inddrage elevstyring ved at udvikle observationen til et eksperiment.
Reaktionen i observationen er meget afhængig af forholdene mellem de væsker, der skal blandes. I kan lade eleverne eksperimentere med forholdene. Lad dem vælge et naturvidenskabeligt spørgsmål (trin 1), fx mellem:
Lad eleverne opstille en hypotese (trin 2) for deres eget eksperiment og hjælp dem til at forstå en katalysators rolle i denne sammenhæng.
Lad eleverne benytte metodekortet ‘Design din egen undersøgelse’ i denne forbindelse.
En super sjov ekstra observation i denne sammenhæng er testotekseksperimentet ‘Lygtefiskens hemmelighed’. Her skal eleverne eksperimentere med deres eget blod og efterligne efterforskningsmetoder, hvor netop kemiluminescens bringes i spil.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.