Lektionsplanering för Kemi 2

Årskurs: Gymnasiet

Ämne: Kemi 2

Tema: Fysikalisk kemi: Termodynamik och kinetik

Koppling till styrdokument

Centralt innehåll

Lektionens centrala innehåll omfattar termodynamikens lagar, begreppet entropi samt reaktionskinetik. Eleverna kommer att lära sig om energiflöden, hur dessa påverkar kemiska reaktioner, och hur kinetik kan användas för att förutsäga reaktioners hastighet.

Kunskapskrav

Eleven ska kunna förklara och tillämpa termodynamikens lagar, beskriva vad entropi innebär samt diskutera reaktionskinetik och dess teorier.

Lärarledda instruktioner

Introduktion till termodynamik (10 min)

• Vad är termodynamik och varför är det viktigt i kemi?
• Genomgång av de första och andra termodynamiklagarna.
• Diskutera energiflöden och effekt i kemiska reaktioner.

Första termodynamiklagen (15 min)

• Vad säger den första termodynamiklagen? (Energins bevarande.)
• Diskutera hur energi kan konverteras mellan olika former (temperatur, arbete, värme).
• Konceptualisera energiförändringar i kemiska processer.

Andra termodynamiklagen och entropi (15 min)

• Vad säger den andra termodynamiklagen? (Entropi och oordning.)
• Hur entropi påverkar reaktionernas riktning och spontanitet.
• Diskussion om exempel på hur entropi påverkar system i både kemiska och biologiska processer.

Reaktionskinetik och hastighetslagar (10 min)

• Introduktion till reaktionskinetik och dess betydelse för att förstå hastigheten av kemiska reaktioner.
• Genomgång av hastighetslagar och faktorer som påverkar reaktionshastighet (koncentration, temperatur, katalysator, etc.).
• Diskutera hur kinetik relaterar till termodynamik.

Sammanfattning och diskussion (10 min)

• Sammanfatta de centrala punkterna om termodynamik, entropi, och kinetik.
• Diskutera relevansen av dessa begrepp i verkliga kemiska reaktioner och industriella processer.

Aktivitet

Eleverna delas in i grupper och får i uppgift att arbeta med ett case-studie där de analyserar en kemisk reaktion med fokus på energiförändringar och hastighet. De ska presentera sina resultat med hjälp av energidiagram och diskutera hur termodynamik och kinetik relaterar till reaktionen.

Exit-ticket

• Vad handlar den första termodynamiklagen om? (Svar: Den första termodynamiklagen säger att energi inte kan skapas eller förstöras, utan bara omvandlas.)
• Vad representerar begreppet entropi? (Svar: Entropi är ett mått på oordningen i ett system; en ökning av entropi innebär ökad oordning.)
• Hur påverkar temperaturen reaktionskinetik? (Svar: En ökning av temperaturen ökar reaktionshastigheten genom att hasardöka den kinetiska energin hos molekylerna.)
• Vad står förhållandet mellan kinetik och termodynamik? (Svar: Termodynamik beskriver energi och dess omvandling, medan kinetik förklarar hastigheten på reaktioner och dynamiken i dessa omvandlingar.)
• Ge ett exempel på en reaktion där entropi är en viktig faktor. (Svar: Förbränning av fossila bränslen, där ordnade reaktanter omvandlas till mer oordnade gasprodukter.)

Hemuppgift

Eleverna ska skriva en rapport som utforskar en kemisk reaktion i termer av termodynamik och kinetik, inklusive entalpiförändringar, entropi och hastighetslagar beroende av.