Hopp til hovedinnholdet
Naturfag

Forsøk i Naturfag

Klassiske naturfagforsøk du kan gjøre med standard skoleutstyr og vanlige husholdningsvarer. Naturfag er bredt, så forsøkene spenner fra celler og bioteknologi via kjemiske reaksjoner til energi og elektrisitet. Hvert forsøk har utstyr, framgangsmåte, vanlige feil og et eksempel på hvordan rapporten kan se ut. Les labrapportmalen først, så ser du hvordan hver del fylles ut i forsøkene under. Følg sikkerhetspunktene under farer nøye.

Labrapportmal

En labrapport følger nesten alltid samme struktur. Under er de faste delene med kort veiledning. I hvert forsøk ser du et konkret eksempel på hvordan delene fylles ut for akkurat det forsøket.

  1. Hensikt og problemstilling

    Skriv i én eller to setninger hva du vil finne ut eller undersøke. Formuler det gjerne som et spørsmål du kan teste med forsøket.

  2. Teori

    Forklar kort naturfaget bak: hvilke begreper, stoffer eller reaksjoner er relevante, og hva forventer du ut fra teorien. Definer fagord du bruker.

  3. Utstyr

    List opp alt utstyr og alle stoffer, med mengder og målenøyaktighet der det er relevant. Nevn hvilken app du bruker hvis du måler med telefon.

  4. Framgangsmåte

    Beskriv hva du gjorde steg for steg, så en annen kan gjenta forsøket. Skriv i fortid, ikke som en kommandoliste.

  5. Resultater

    Før observasjoner og målinger i en tabell med enheter. Beskriv fargeendringer, bobler eller andre tegn på reaksjon nøyaktig, og regn ut det du er ute etter.

  6. Feilkilder

    Vurder hva som kan ha påvirket resultatet, og på hvilken måte. Ikke bare skriv at det kan være feil, men forklar hvordan feilen påvirker det du fant.

  7. Konklusjon

    Svar på problemstillingen ut fra det du observerte eller målte, sammenlign med det du forventet fra teorien, og vurder hvor godt forsøket svarte på spørsmålet.

Se hvordan malen fylles ut, med den konkrete vrien, i hvert forsøk under.

Celler og bioteknologi

DNA-ekstraksjon fra banan

Kan vi få øye på arvestoffet DNA fra celler i en banan?

Utstyr

  • en moden banan (eller en håndfull jordbær)
  • salt (omtrent en halv teskje)
  • et par dråper oppvaskmiddel
  • kaldt vann (ca. 1 dl)
  • kald sprit (isopropanol eller rødsprit), oppbevart kaldt i fryser eller kjøleskap
  • plastpose eller morter til å mose bananen
  • kaffefilter eller finmasket sil
  • glass eller reagensrør
  • trepinne eller tannpirker

Farer og sikkerhet

  • Sprit er brannfarlig. Hold den unna åpen ild og varme, og bruk den i et godt ventilert rom.
  • Bruk vernebriller, og unngå å få sprit i øynene.

Framgangsmåte

  1. Mos bananen godt i en pose eller morter til en jevn grøt.
  2. Løs opp saltet og noen dråper oppvaskmiddel i det kalde vannet.
  3. Bland denne løsningen inn i bananmosen og rør forsiktig i et par minutter uten å lage skum.
  4. Filtrer blandingen gjennom kaffefilter eller sil ned i et glass, så du får en klar væske.
  5. Hell forsiktig like mye kald sprit langs kanten av glasset, så den legger seg som et lag oppå væsken.
  6. Se på grenselaget mellom sprit og væske etter noen minutter, og fisk opp de hvite trådene med en pinne.

Vanlige feil

  • Bruker romtemperert sprit. Spriten må være godt kald for at DNA skal felles ut synlig.
  • Heller spriten hardt oppi og rører rundt. Hell den forsiktig langs kanten så den legger seg som et eget lag oppå.
  • Moser for lite. Bananen må moses godt så flest mulig celler brytes opp.
  • Filtrerer ikke bort bananmosen, så væsken blir for grumsete til å se DNA-trådene.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke om vi kan skille ut og se DNA fra cellene i en banan med enkle husholdningsstoffer.

Teori

Oppvaskmiddel bryter ned cellemembranene og membranen rundt cellekjernen, så DNA slippes ut. Saltet får DNA-molekylene til å klumpe seg. DNA løser seg dårlig i sprit, så når kald sprit legges oppå, felles DNA ut som hvite tråder i grenselaget.

Resultater

Etter at spriten ble tilsatt, dannet det seg hvite, slimete tråder i grenselaget mellom spriten og bananvæsken. Trådene lot seg fiske opp med pinnen og hang sammen som lange fibre.

Feilkilder

Hvis spriten ikke var kald nok, ble det færre og mindre tydelige tråder. For lite mosing gir mindre frigjort DNA. Skum fra for kraftig røring gjorde det vanskeligere å se grenselaget.

Konklusjon

Vi fikk fram tydelige hvite tråder, altså DNA fra bananens celler. Forsøket viser at arvestoffet finnes i alle cellene og kan skilles ut med enkle midler.

Fotosyntese med gassbobler fra vannpest

Lager en vannplante mer gass i sterkt lys enn i svakt lys?

Utstyr

  • en frisk kvist vannpest (Elodea) fra en dyrehandel eller et akvarium
  • et gjennomsiktig glass eller beger med vann
  • en klype natron (natriumhydrogenkarbonat) som karbondioksidkilde
  • en lampe eller vindusplass med godt lys
  • stoppeklokke (telefon)
  • linjal

Farer og sikkerhet

  • Lampen kan bli varm. Ikke la den stå helt inntil glasset over lang tid.
  • Vannpest (Elodea) er en fremmed art med svært høy risiko i norsk natur. Restene skal aldri skylles ut i vask, avløp eller natur. Tørk dem og kast i restavfallet.

Framgangsmåte

  1. Løs opp en klype natron i vannet for å gi planten nok karbondioksid.
  2. Legg vannpestkvisten i glasset med snittflaten opp.
  3. Plasser lampen en kjent avstand fra glasset og skru den på.
  4. Vent noen minutter til det kommer jevne gassbobler fra snittflaten.
  5. Tell antall bobler per minutt, gjenta målingen og noter gjennomsnittet.
  6. Flytt lampen lenger unna (svakere lys) og gjenta boblingstellingen på samme måte.

Vanlige feil

  • Teller bobler før planten har fått ro til å komme i gang. Vent noen minutter etter at lyset er skrudd på.
  • Flytter lampen nærmere uten å måle avstanden, så lysmengden ikke er sammenlignbar mellom målingene.
  • Bruker en gammel eller slapp plante. Bruk en frisk, grønn kvist med snittflate.
  • Glemmer at varmen fra lampen også kan påvirke, ikke bare lyset. Hold avstanden så stor at vannet ikke blir merkbart varmere.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke om lysmengden påvirker hvor mye gass en vannplante produserer under fotosyntesen.

Teori

I fotosyntesen bruker planten karbondioksid og vann til å lage druesukker og oksygen med lys som energikilde. Gassboblene som stiger opp er i hovedsak oksygen. Mer lys gir raskere fotosyntese og dermed flere bobler, opp til et metningspunkt.

Resultater

Med lampen 10 cm fra glasset kom det omtrent 28 bobler per minutt. Da vi flyttet lampen til 30 cm, sank det til omtrent 11 bobler per minutt.

Feilkilder

Boblene kom ikke helt jevnt, så tellingen har noe usikkerhet. Varme fra lampen kan ha påvirket i tillegg til lyset. Mengden oppløst karbondioksid kan ha endret seg underveis.

Konklusjon

Planten produserte klart flere bobler i sterkt lys enn i svakt lys. Det stemmer med at fotosyntesen går raskere når det er mer lys tilgjengelig.

Påvise næringsstoffer i mat

Hvilke næringsstoffer inneholder ulike matvarer, og hvordan kan vi påvise stivelse og sukker med enkle tester?

Utstyr

  • jodløsning (Lugol) til å påvise stivelse
  • Benedicts løsning og vannbad til å påvise reduserende sukker
  • prøver: potet, brød, eplebit, melk og en sukkerløsning
  • reagensrør, dråpeplate og pipette
  • vernebriller og eventuelt hansker

Farer og sikkerhet

  • Jodløsning er giftig å svelge og farger. Benedicts løsning inneholder kobbersalt og er irriterende. Bruk vernebriller.
  • Vannbadet er varmt og rørene blir varme. bruk holder.
  • Ikke smak på prøvene.

Framgangsmåte

  1. Del hver matprøve i to, en til jodtest og en til Benedict-test.
  2. For stivelse: dryp jodløsning på prøven og se om den blir blåsvart.
  3. For sukker: ha prøven i et rør med Benedicts løsning og varm i kokende vannbad noen minutter.
  4. Ha med rent vann som kontroll i begge testene.
  5. Noter for hver matvare om den inneholder stivelse, reduserende sukker, begge deler eller ingen.

Vanlige feil

  • Blander opp de to testene. jod påviser stivelse (blåsvart), Benedict påviser reduserende sukker (farge mot rødbrunt ved oppvarming).
  • Varmer ikke Benedict-prøven lenge nok. den trenger noen minutter i kokende vannbad.
  • Mangler kontroll. test rent vann som ikke skal gi utslag.
  • Bruker for mye indikator eller prøve, så fargen blir vanskelig å tolke.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Påvise stivelse og reduserende sukker i ulike matvarer med jodtest og Benedicts prøve.

Teori

Karbohydrater finnes blant annet som stivelse og sukker. Jod danner et blåsvart kompleks med stivelse. Benedicts løsning reagerer med reduserende sukker som glukose ved oppvarming og skifter farge fra blå mot gul og rødbrun. Ved å bruke begge testene kan vi finne ut hvilke karbohydrater en matvare inneholder.

Resultater

Potet og brød ble blåsvarte med jod (stivelse). Eple og melk ga fargeutslag mot rødbrunt med Benedict (reduserende sukker). Sukkerløsningen ga sterkt Benedict-utslag men ingen jodfarge. Vannkontrollen ga ingen utslag.

Feilkilder

Fargevurdering med øyet er subjektiv. Enkelte prøver var uklare fra før. Oppvarmingstiden i Benedict-testen varierte litt mellom rørene.

Konklusjon

Matvarene ga tydelige og ulike utslag på de to testene, i tråd med hvilke karbohydrater de inneholder. Forsøket viser hvordan enkle kjemiske tester kan brukes til å påvise næringsstoffer i mat.

Stoffer og reaksjoner

pH i husholdningsstoffer med rødkålindikator

Er vanlige husholdningsstoffer sure, nøytrale eller basiske?

Utstyr

  • et par blader rødkål
  • kjele og vann til å koke ut fargen
  • sil
  • flere glass eller reagensrør
  • milde husholdningsstoffer å teste: eddik, sitronsaft, springvann, natron oppløst i vann, oppvaskmiddel
  • universalindikatorpapir (valgfritt, til sammenligning)

Farer og sikkerhet

  • Kokende vann. Vær forsiktig når du siler av rødkålvannet, og la det avkjøles før bruk.
  • Bruk kun milde husholdningsstoffer. Bland aldri ulike rengjøringsmidler, og bruk ikke sterke midler som avløpsåpner eller klor.
  • Bruk vernebriller, og ikke smak på løsningene.

Framgangsmåte

  1. Kok noen rødkålblader i vann i noen minutter til vannet blir tydelig blålilla, og sil av bladene.
  2. La rødkålvannet avkjøles, dette er indikatoren.
  3. Hell litt av hvert husholdningsstoff i hvert sitt rene glass.
  4. Tilsett like mye rødkålvann i hvert glass og rør forsiktig.
  5. Noter fargen i hvert glass og sammenlign med en fargeskala for rødkål eller universalindikator.
  6. Ranger stoffene fra surest til mest basisk ut fra fargene.

Vanlige feil

  • Bruker for lite rødkålvann, så fargeutslaget blir svakt. Bruk rikelig indikator i hvert glass.
  • Blander stoffer i samme glass, så resultatene ikke kan tolkes. Bruk ett rent glass per stoff.
  • Tolker fargene uten en fargeskala. Sammenlign gjerne med universalindikator for å knytte farge til pH.
  • Tester sterke, farlige stoffer. Hold deg til de milde husholdningsstoffene i lista.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Bruke rødkål som syre-base-indikator for å avgjøre om ulike husholdningsstoffer er sure, nøytrale eller basiske.

Teori

Rødkål inneholder fargestoffer som skifter farge med pH. Sure løsninger gir rødt og rosa, nøytrale gir blålilla, og basiske gir blått, grønt og gult. Lav pH betyr sur løsning, pH rundt 7 er nøytralt, og høy pH betyr basisk løsning.

Resultater

Eddik og sitronsaft ble rosa til rødt (surt, pH omtrent 2 til 3). Springvann ble blålilla (omtrent nøytralt, pH rundt 7). Natronløsning ble blågrønn (basisk, pH omtrent 9), og oppvaskmiddel ble grønnaktig (svakt basisk).

Feilkilder

Fargene ble litt ulike avhengig av hvor mye indikator vi brukte. Uten en nøyaktig fargeskala er pH-anslagene omtrentlige. Springvann kan variere i pH.

Konklusjon

Rødkålvannet skilte tydelig mellom sure og basiske stoffer. Eddik og sitron var sure, springvann nøytralt, og natron og oppvaskmiddel basiske, som forventet.

Påvisning av karbondioksid med kalkvann

Kan vi påvise at utpustluft inneholder karbondioksid?

Utstyr

  • kalkvann (klar, mettet kalsiumhydroksidløsning) fra skolen
  • et glass eller reagensrør
  • et sugerør
  • vernebriller

Farer og sikkerhet

  • Kalkvann er svakt basisk og kan irritere hud og øyne. Bruk vernebriller, og skyll med vann hvis du søler på huden.
  • Blås ut gjennom sugerøret, aldri sug inn. Da unngår du å få kalkvann i munnen.
  • Ta korte pauser mellom utpust så du ikke blir svimmel av å puste tungt.

Framgangsmåte

  1. Hell litt klart kalkvann i glasset.
  2. Sett sugerøret ned i kalkvannet.
  3. Blås rolig ut luft gjennom sugerøret så det bobler gjennom kalkvannet.
  4. Fortsett å blåse i korte pust og se på løsningen.
  5. Noter når og hvordan løsningen endrer utseende.

Vanlige feil

  • Suger inn i stedet for å blåse ut. Øv på å bare blåse rolig ut gjennom røret.
  • Bruker gammelt kalkvann som allerede har reagert med luft og blitt grumsete. Bruk klart, ferskt kalkvann.
  • Blåser så hardt at kalkvannet spruter. Blås rolig og jevnt.
  • Gir opp for tidlig. Det kan ta litt tid før løsningen blir tydelig melkehvit.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Vise at luften vi puster ut inneholder karbondioksid, ved hjelp av kalkvann.

Teori

Karbondioksid reagerer med kalsiumhydroksid i kalkvann og danner kalsiumkarbonat, som er hvitt og tungtløselig. Reaksjonen kan skrives CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O. Det hvite kalsiumkarbonatet gjør den klare løsningen melkehvit og grumsete.

Resultater

Kalkvannet var helt klart i starten. Etter omtrent 20 til 30 sekunder med utpust ble løsningen tydelig melkehvit og grumsete.

Feilkilder

Hvis kalkvannet ikke var helt ferskt, kunne det være litt grumsete fra før. For kort blåsetid ga svakt utslag. Mengden karbondioksid i utpusten varierer med hvor hardt vi pustet.

Konklusjon

Kalkvannet ble melkehvit av utpustluften. Det viser at luften vi puster ut inneholder karbondioksid, i tråd med teorien.

Reaksjonsfart og temperatur

Løser en brusetablett seg raskere opp i varmt vann enn i kaldt?

Utstyr

  • tre like brusetabletter (for eksempel vitamin C eller kalktabletter)
  • tre glass
  • kaldt vann, romtemperert vann og varmt vann fra springen
  • termometer
  • stoppeklokke (telefon)

Farer og sikkerhet

  • Bruk varmt springvann, ikke kokende vann, så du ikke brenner deg.

Framgangsmåte

  1. Fyll samme mengde vann i tre glass: ett kaldt, ett romtemperert og ett varmt.
  2. Mål og noter temperaturen i hvert glass.
  3. Slipp en hel brusetablett i det første glasset og start stoppeklokka samtidig.
  4. Stopp klokka når hele tabletten er oppløst, og noter tiden.
  5. Gjenta med ny tablett i de to andre glassene.
  6. Sammenlign oppløsningstidene ved de ulike temperaturene.

Vanlige feil

  • Bruker ulik mengde vann i glassene, så forsøket ikke er rettferdig. Bruk samme volum i alle tre.
  • Knuser eller deler tablettene ulikt. Bruk hele, like tabletter så overflaten er lik.
  • Måler ikke temperaturen i hvert glass, så du ikke vet hvilke temperaturer du sammenligner.
  • Starter og stopper klokka på ulikt tidspunkt i prosessen. Stopp alltid når den siste biten er borte.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke hvordan temperaturen påvirker hvor raskt en brusetablett løser seg opp, altså reaksjonsfarten.

Teori

Høyere temperatur gir partiklene mer bevegelsesenergi, så de kolliderer oftere og med mer energi. Da går reaksjonen raskere, og tabletten løser seg fortere opp. Vi forventer kortest tid i det varmeste vannet.

Resultater

I kaldt vann på 8 grader tok det 68 sekunder, i romtemperert vann på 21 grader tok det 41 sekunder, og i varmt vann på 42 grader tok det 19 sekunder.

Feilkilder

Vannmengden ble målt omtrentlig og kan ha variert litt. Tablettene var ikke helt identiske. Det var litt skjønn i å avgjøre nøyaktig når den siste biten var borte.

Konklusjon

Tabletten løste seg klart raskere opp jo varmere vannet var. Det bekrefter at høyere temperatur gir større reaksjonsfart.

Flammeprøve for å påvise metallioner

Hvilken farge gir ulike metallioner i en flamme, og hvordan kan vi bruke fargen til å kjenne igjen grunnstoffer?

Utstyr

  • gassbrenner eller sprittbrenner
  • magnesiatråd eller rene grillspyd av metall
  • saltprøver, for eksempel natriumklorid, kaliumklorid, kobbersulfat og kalsiumklorid
  • fortynnet saltsyre til å rense tråden mellom prøvene
  • vernebriller og et lite begerglass med vann
  • eventuelt et håndspektroskop

Farer og sikkerhet

  • Åpen flamme gir brannfare. Bruk vernebriller, samle langt hår og hold brennbart unna.
  • Noen metallsalter er helseskadelige. Ikke ta på med hendene, og vask hendene etterpå.
  • Fortynnet saltsyre er etsende. unngå sprut på hud og øyne.

Framgangsmåte

  1. Rens tråden ved å dyppe den i saltsyre og holde den i flammen til den ikke lenger farger.
  2. Dypp den rene tråden i den første saltprøven.
  3. Hold tråden i den varmeste delen av flammen og se på fargen.
  4. Rens tråden og gjenta for hvert salt, og noter fargen for hver.
  5. Sammenlign fargene og bruk dem til å kjenne igjen metallionet i en ukjent prøve.

Vanlige feil

  • Renser ikke tråden mellom prøvene. Rester fra forrige salt gir feil farge. dypp i saltsyre og glød tråden ren.
  • Bruker for mye salt, så flammen soter i stedet for å farges rent.
  • Ser på flammen i sterkt lys, så den svake fargen forsvinner. demp gjerne rombelysningen.
  • Forveksler den gule natriumfargen med andre. natrium finnes som forurensning nesten overalt og gir kraftig gult.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Bruke flammeprøve til å påvise hvilke metallioner ulike salter inneholder, ut fra fargen de gir i flammen.

Teori

Når et metallion varmes opp i en flamme, tar elektronene opp energi og hopper til høyere energinivå. Når de faller tilbake, sendes energien ut som lys med en bestemt farge for hvert grunnstoff. Natrium gir kraftig gult, kalium fiolett, kobber grønt og kalsium rødt. Fargen er som et fingeravtrykk for metallet.

Resultater

Natriumklorid ga sterkt gult, kaliumklorid et svakt fiolett (tydeligst gjennom blått glass), kobbersulfat grønt og kalsiumklorid teglrødt.

Feilkilder

Natriumforurensning ga et gjennomgående gult skjær som overdøvet svake farger. Kaliumfargen var vanskelig å se uten blått glass. Mengden salt varierte mellom prøvene.

Konklusjon

Hvert metallion ga sin karakteristiske farge, slik teorien forutsier, og fargene kunne brukes til å kjenne igjen grunnstoffene. Forsøket viser sammenhengen mellom energinivåer i atomet og lyset stoffet sender ut.

Elektrolyse av vann

Kan vi spalte vann til hydrogen og oksygen med elektrisk strøm, og hvordan henger mengden gass sammen med vannmolekylets oppbygning?

Utstyr

  • et batteri eller en likestrømskilde (for eksempel 6 til 9 volt)
  • to blyantstifter eller karbonelektroder, og ledninger med klemmer
  • et glass eller kar med vann
  • litt natriumsulfat eller natron for å lede strømmen bedre
  • to reagensrør til å samle gassen
  • vernebriller og fyrstikker til gasstesting

Farer og sikkerhet

  • Hydrogen er svært brannfarlig. Samle kun små mengder, og hold flammer unna til du bevisst tester gassen.
  • Bruk vernebriller.
  • Bruk lav spenning fra batteri, ikke nettstrøm. aldri koble elektrolyse til stikkontakt.

Framgangsmåte

  1. Løs litt natron i vannet så det leder strøm.
  2. Sett karbonelektrodene i vannet og koble dem til hver sin pol på batteriet.
  3. Sett et vannfylt reagensrør opp ned over hver elektrode for å samle gassen.
  4. Observer at det utvikles bobler, og at det samles omtrent dobbelt så mye gass ved den ene elektroden.
  5. Test gassene: hydrogen gir et lite plopp med en flamme, oksygen får en glødende fyrstikk til å blusse opp.

Vanlige feil

  • Bruker rent destillert vann uten salt, så det leder nesten ikke strøm og det skjer lite. Tilsett litt natron eller natriumsulfat.
  • Forveksler elektrodene. Hydrogen dannes ved minuspolen (katoden), oksygen ved plusspolen (anoden).
  • Samler gassen for lenge før testing, så den lekker ut.
  • Bruker metallelektroder som ruster eller reagerer selv. karbon er mer nøytralt.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Spalte vann til hydrogen og oksygen med elektrisk strøm, og se sammenhengen mellom gassmengdene og formelen for vann.

Teori

Vann har formelen H2O, altså to hydrogenatomer per oksygenatom. Ved elektrolyse tilfører vi elektrisk energi som bryter vannmolekylene. Hydrogen dannes ved katoden og oksygen ved anoden. Fordi det er dobbelt så mange hydrogenatomer, forventer vi omtrent dobbelt så stort volum hydrogen som oksygen.

Resultater

Det ble raskt bobler ved begge elektrodene. Etter noen minutter var det omtrent dobbelt så mye gass i røret ved minuspolen. Gassen der ga et tydelig plopp med flamme, mens gassen ved plusspolen fikk en glødende fyrstikk til å blusse opp.

Feilkilder

Noe gass løste seg i vannet eller lekket ut før testing, så volumforholdet var ikke helt nøyaktig to til én. Boblene satt av og til fast på elektroden.

Konklusjon

Vannet ble spaltet til hydrogen og oksygen i omtrent forholdet to til én, slik formelen H2O forutsier. Forsøket knytter en kjemisk formel direkte til en målbar mengde gass.

Nøytralisering av syre og base

Hva skjer når vi blander en syre og en base, og hvordan kan vi bruke en indikator til å treffe punktet der løsningen blir nøytral?

Utstyr

  • fortynnet syre, for eksempel eddik eller fortynnet saltsyre
  • fortynnet base, for eksempel natronvann
  • universalindikator eller rødkålindikator
  • begerglass, pipette og et lite målebeger
  • vernebriller
  • eventuelt en enkel dråpeteller

Farer og sikkerhet

  • Bruk vernebriller. Selv fortynnet syre og base kan svi i øyne.
  • Skyll straks med vann ved søl på hud.
  • Ikke smak på løsningene.

Framgangsmåte

  1. Ha en fast mengde syre i et begerglass og tilsett noen dråper indikator, så løsningen får sur farge.
  2. Tilsett base litt etter litt mens du rører.
  3. Følg med på fargeendringen, og tilsett dråpevis når du nærmer deg omslaget.
  4. Stopp når løsningen har fargen som viser nøytral, og noter hvor mye base som gikk med.
  5. Prøv å tilsette litt mer base og se at løsningen nå blir basisk.

Vanlige feil

  • Tilsetter basen for fort, så løsningen hopper fra sur til basisk uten at du ser nøytralpunktet. Tilsett dråpevis mot slutten.
  • Bruker for mye indikator, så fargen blir vanskelig å tolke.
  • Rører ikke, så løsningen blir ujevn og fargen skifter flekkvis.
  • Glemmer å notere hvor mye base som trengs for å nøytralisere en fast mengde syre.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke nøytralisering ved å tilsette base til syre til løsningen er nøytral, og bruke en indikator til å se omslaget.

Teori

En syre gir hydrogenioner (H+) og en base gir hydroksidioner (OH-). Når de blandes, reagerer de og danner vann. det kalles nøytralisering. Ved nøytralpunktet er det like mye syre og base, og løsningen er verken sur eller basisk. En indikator skifter farge ved bestemte pH-verdier og viser når vi er der.

Resultater

Syren med indikator var rød. Etter hvert som vi tilsatte base, gikk fargen mot grønt (nøytralt) ved omtrent like store mengder syre og base. Med enda mer base ble løsningen blå (basisk).

Feilkilder

Det var lett å tilsette litt for mye base rett ved omslaget. Fargevurderingen var subjektiv. Konsentrasjonene var ikke nøyaktig kjent.

Konklusjon

Løsningen ble nøytral da vi hadde tilsatt omtrent like mye base som syre, og indikatoren viste omslaget tydelig. Forsøket viser hvordan syre og base motvirker hverandre og danner vann.

Energi og elektrisitet

Lag et batteri av sitroner

Kan vi lage elektrisk spenning av en sitron med to ulike metaller?

Utstyr

  • to eller flere sitroner (eller poteter)
  • galvaniserte (sinkbelagte) spiker eller sinkbiter
  • kobberbiter, for eksempel blank kobbertråd eller rene kobbermynter
  • ledninger med krokodilleklemmer
  • multimeter innstilt på likespenning
  • en liten lysdiode (LED) hvis du vil prøve å få lys

Farer og sikkerhet

  • Spiker kan ha skarpe spisser. Vær forsiktig når du stikker dem inn i sitronen.
  • Ikke spis frukten etterpå, siden den har vært i kontakt med metallelektrodene.

Framgangsmåte

  1. Stikk en sinkspiker og en kobberbit ned i en sitron, et stykke fra hverandre.
  2. Koble multimeteret mellom sinken og kobberet og les av spenningen.
  3. Lag en celle til på samme måte i en annen sitron.
  4. Koble cellene i serie ved å forbinde kobberet i den ene til sinken i den neste.
  5. Mål den samlede spenningen over hele rekka.
  6. Prøv eventuelt å koble en LED til rekka og se om den lyser svakt.

Vanlige feil

  • Lar de to metallene berøre hverandre inni sitronen. Da kortslutter cellen. Hold dem et stykke fra hverandre.
  • Bruker to like metaller. Cellen trenger to ulike metaller for å gi spenning.
  • Kobler multimeteret på vekselspenning. Et batteri gir likespenning.
  • Forventer at én sitron alene skal lyse opp en LED. Det trengs flere celler i serie.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke om en sitron med to ulike metaller kan virke som en enkel elektrisk celle, og måle spenningen.

Teori

Når to ulike metaller står i en syrlig væske, virker de som elektroder i en enkel celle. Sink gir lettere fra seg elektroner enn kobber, så det oppstår en spenning mellom dem. Sitronsyren leder strøm mellom elektrodene. Flere celler i serie gir høyere samlet spenning.

Resultater

En enkelt sitroncelle ga omtrent 0,9 V. Da vi koblet tre celler i serie, målte vi omtrent 2,7 V, og en rød LED lyste svakt i et mørkt rom.

Feilkilder

Elektrodene ga fra seg lite strøm, så en enkelt celle klarer ikke å lyse opp en LED. Oksidasjon på metallene og hvor dypt de sto i sitronen påvirket spenningen litt.

Konklusjon

Sitronen ga målbar spenning med sink og kobber, og flere celler i serie ga nok spenning til å lyse svakt på en LED. Sitronen virker altså som en enkel elektrisk celle.

Bestemme tettheten til et fast stoff

Hva er tettheten til en gjenstand, og hvilket materiale kan den være laget av?

Utstyr

  • en fast gjenstand som synker, for eksempel en metallbit eller en stein
  • kjøkkenvekt eller labvekt (gjerne i gram)
  • målesylinder eller målebeger med tydelig skala
  • vann
  • en tabell over tettheter for vanlige materialer

Framgangsmåte

  1. Vei gjenstanden på vekta og noter massen i gram.
  2. Fyll målesylinderen med en kjent mengde vann og les av startvolumet.
  3. Senk gjenstanden forsiktig helt ned i vannet.
  4. Les av det nye vannivået. Volumøkningen er gjenstandens volum.
  5. Regn ut tettheten som masse delt på volum.
  6. Sammenlign tettheten med en tabell for å anslå hvilket materiale det er.

Vanlige feil

  • Leser av vannivået fra feil vinkel. Les av ved bunnen av vannoverflaten (menisken) i øyehøyde.
  • Bruker for stor målesylinder til en liten gjenstand, så volumendringen blir vanskelig å lese av nøyaktig.
  • Tørker ikke gjenstanden før veiing, så vann på overflaten gir litt for høy masse.
  • Blander enheter. Pass på at masse er i gram og volum i milliliter (cm³) når du regner ut tettheten.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Finne tettheten til en ukjent metallbit ved å måle masse og volum, og bruke den til å anslå materialet.

Teori

Tettheten er masse delt på volum, ρ = m / V. Volumet finner vi med fortrengningsmetoden: en gjenstand som senkes i vann, fortrenger et volum vann likt sitt eget. Ulike materialer har ulik tetthet, for eksempel aluminium 2,7 g/cm³ og jern omtrent 7,9 g/cm³.

Resultater

Gjenstanden veide 54 g. Vannivået steg fra 50,0 mL til 70,0 mL, så volumet var 20,0 cm³. Da blir tettheten ρ = 54 / 20,0 = 2,7 g/cm³.

Feilkilder

Avlesning av vannivået på millilternivå gir noe usikkerhet i volumet. Luftbobler festet på gjenstanden ville gitt for stort volum og for lav tetthet. Vekta har begrenset nøyaktighet.

Konklusjon

Vi fant en tetthet på 2,7 g/cm³, som stemmer godt med aluminium. Gjenstanden er derfor sannsynligvis laget av aluminium.

Måle energiinnholdet i mat

Hvor mye energi frigjøres når ulike matvarer forbrennes, og hvordan kan vi måle det ved å varme opp vann?

Utstyr

  • tørre matvarer som brenner godt, for eksempel en peanøtt, en potetgull-chips og et stykke knekkebrød
  • en boks eller et begerglass med en kjent mengde vann
  • termometer
  • en holder eller binders til å feste maten på, og et stativ
  • vekt til å veie maten
  • fyrstikker eller lighter, og vernebriller

Farer og sikkerhet

  • Åpen flamme og brennende mat gir brannfare og kan sprute. Bruk vernebriller, ha et lokk eller vått klede klart, og gjør forsøket på et brannsikkert underlag.
  • Maten og boksen blir varm. bruk holder.
  • Ikke spis maten etterpå.

Framgangsmåte

  1. Mål opp en kjent mengde vann i boksen og noter starttemperaturen.
  2. Vei matbiten og fest den på holderen under boksen.
  3. Tenn på maten og la den varme vannet til den har brent helt ut.
  4. Noter den høyeste temperaturen vannet når.
  5. Regn ut energien vannet tok opp, og del på massen mat som brant, for å sammenligne matvarene.

Vanlige feil

  • Måler ikke vannmengden nøyaktig, så energiberegningen blir feil. Bruk en kjent mengde vann og samme mengde hver gang.
  • Lar mye av varmen forsvinne til lufta i stedet for til vannet. Hold flammen tett under boksen og skjerm for trekk.
  • Veier ikke maten før og etter, så du vet ikke hvor mye som faktisk brant.
  • Sammenligner matvarer med ulik startmasse uten å regne om per gram.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Sammenligne energiinnholdet i ulike matvarer ved å måle hvor mye de varmer opp en kjent mengde vann når de forbrennes.

Teori

Mat inneholder kjemisk energi. Ved forbrenning frigjøres energien som varme. Vi kan måle energien indirekte ved å la varmen gå til vann og måle temperaturøkningen. Energien til vannet regnes ut fra massen vann, temperaturøkningen og vannets varmekapasitet. Fett gir mer energi per gram enn karbohydrat, så peanøtten forventes å varme mest.

Resultater

Peanøtten varmet vannet klart mest, chipsen nesten like mye, og knekkebrødet minst. Per gram ga peanøtten høyest temperaturøkning.

Feilkilder

Mye av varmen gikk til lufta i stedet for til vannet, så de målte verdiene er lavere enn matens virkelige energiinnhold. Ikke all maten brant fullstendig. Trekk i rommet påvirket flammen.

Konklusjon

De fettrike matvarene ga mest energi per gram, slik teorien forutsier. Forsøket viser prinsippet for hvordan energiinnhold måles, selv om metoden taper mye varme til omgivelsene.

Ohms lov i en krets

Hvordan henger strøm, spenning og motstand sammen i en elektrisk krets, og stemmer målingene med Ohms lov?

Utstyr

  • en likestrømkilde eller batterier med justerbar spenning
  • noen faste motstander med ulik verdi
  • et multimeter (eller separate amperemeter og voltmeter)
  • ledninger med klemmer og en koblingsbrett
  • eventuelt en variabel motstand (potensiometer)

Farer og sikkerhet

  • Bruk kun lav spenning fra batteri eller skoletrafo. aldri nettstrøm.
  • Motstander kan bli varme ved høy strøm. ikke ta på rett etter bruk.
  • Koble amperemeteret i serie og voltmeteret parallelt, ellers kan du kortslutte.

Framgangsmåte

  1. Koble en motstand i en enkel krets med strømkilden.
  2. Koble amperemeteret i serie og voltmeteret parallelt over motstanden.
  3. Still inn en spenning, og les av strøm og spenning.
  4. Øk spenningen i flere trinn og noter strømmen for hvert trinn.
  5. Sett opp spenning mot strøm i en tabell og graf, og regn ut motstanden som spenning delt på strøm.

Vanlige feil

  • Kobler måleinstrumentene feil. amperemeter i serie, voltmeter parallelt over motstanden.
  • Endrer flere ting samtidig, så du ikke ser hva som påvirker hva. Hold motstanden fast når du varierer spenningen.
  • Leser av instrumentene unøyaktig eller glemmer enhetene.
  • Lar strømmen stå på lenge, så motstanden varmes og verdien endrer seg.

Slik kan rapporten se ut

Hensikt

Undersøke sammenhengen mellom spenning, strøm og motstand i en krets, og se om målingene følger Ohms lov.

Teori

Ohms lov sier at spenningen over en motstand er lik strømmen gjennom den ganget med motstanden, U er lik R ganger I. For en fast motstand betyr det at strømmen øker proporsjonalt med spenningen, så en graf av spenning mot strøm blir en rett linje gjennom origo, med motstanden som stigningstall.

Resultater

Da vi økte spenningen, økte strømmen jevnt. Grafen av spenning mot strøm ble tilnærmet en rett linje gjennom origo. Stigningstallet stemte godt med den oppgitte motstandsverdien.

Feilkilder

Motstanden ble litt varm ved høyest strøm, noe som kan ha endret verdien. Avlesningen på instrumentene hadde noe usikkerhet. Ledningene har også en liten egenmotstand.

Konklusjon

Strømmen var proporsjonal med spenningen for en fast motstand, slik Ohms lov forutsier, og stigningstallet ga riktig motstand. Forsøket bekrefter den grunnleggende sammenhengen i elektriske kretser.