Enzymer og katalysatorer

Transkript

1 Enzymer og katalysatorer Niveau: 8. klasse Varighed: 6 lektioner Præsentation: I forløbet Enzymer og katalysatorer arbejdes der med, hvordan den naturlige reaktionshastighed kan ændres ved hjælp af enzymer og katalysatorer. Endvidere er industriens anvendelse af enzymer og katalysatorer en meget central del af forløbet. Forløbet består af 6 fagtekster, 20 opgaver og 7 aktiviteter. Derudover er der Videnstjek. Baggrundsviden og progression: I forbindelse med DONG-filmen om fremstilling af anden generations bioethanol, skal nævnes, at det er ikke uden problemer at fjerne halmen fra markerne. Når man fjerner halmen, fjerner man også carbon fra jorden, og carbon er et makronæringsstof. Når halmen fjernes, bliver humusindholdet desuden mindre, hvilket giver jorden en mere fast struktur, som bl.a. kan gøre markarbejdet mere besværligt. Det ideelle for landbruget er at skære halmen i småstykker og pløje den ned. Alt arbejdet med enzymer er samlet i fysik-kemifokus.dk i 8. kl. I Fælles Mål 2009 lægges der op til, at der arbejdes med trinmål vedrørende området både i 8. og 9. klasse. Forløbet kræver kendskab til de faglige begreber fra forløbet Atomer og molekyler og Syrer og baser i fysik-kemifokus.dk 7. klasse. Det er endvidere en fordel, hvis eleverne har arbejdet med flere kemiforløb fx Atomet og Gasser, så de har et bedre kendskab til kemiske reaktioner. 1

2 Overblik over forløbet: Fagtekst 1: Reaktionshastighed Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne kan anvende deres viden om kemisk navn og atomtegn Kemisk navn Atomtegn 1. Kemisk navn og atomtegn 2. Reaktionsligning Ingen aktiviteter Eleverne kan beskrive en kemisk reaktion Eleverne kan anvende deres viden om reaktionsligningers opbygning Kemisk reaktion Reaktionsligning Reaktionshastighed 3. Reaktionshastighed Eleverne kan redegøre for, at kemiske reaktioner foregår ved forskellige hastigheder 2

3 Fagtekst 2: Katalysatorer Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne kan forklare, hvordan en katalysator påvirker en kemisk reaktion eleverne kan forklare katalysatorpillers opbygning eleverne kan nævne eksempler på anvendelse af katalysatorer i industrien Katalysator Katalysatorpiller Katalyseret reaktion Anvendelse af katalysatorer Kemisk reaktion Reaktionshastighed 4. Hydrogenperoxid 5. Hvad kan øge reaktionshastigheden? 6. Industriens katalysatorer 7. Katalysatorpiller 1. Kobber påvirker reaktionshastigheden 3

4 Fagtekst 3: Enzymer Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne kan redegøre for enzymers betydning for de kemiske reaktioner, der finder sted i alle levende organismer Eleverne kan forklare, hvordan et enzym er opbygget Enzymer Naturens enzymer Aktivt område Substrat 8a, b. Enzymreaktion 9a, b. Opbygger eller nedbryder? 10. Katalase 2. Ananas og enzymer 3. Rodfrugter og enzymet katalase 4. Kemishow med skum Eleverne kan anvende begreberne substrat og produkt Produkt Katalaser Eleverne kan forklare, hvordan et enzym påvirker en kemisk reaktion Kemisk reaktion Reaktionshastighed Eleverne kan beskrive katalaser og deres funktion i forbindelse med hydrogenperoxids fraspaltning af oxygen Biologisk katalysator 4

5 Fagtekst 4: Enzymer og deres miljø Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne tilegner sig begyndende forståelse for forskellige enzymgruppers funktion, herunder amylaser, proteaser, lipaser, cellulaser og katalaser Enzymgrupper Amylaser Proteaser 11. Enzymgrupper 12. Proteasers virkning 13. Enzymaktivitet og temperatur 5. Amylaser nedbryder stivelse Eleverne kan forklare betydningen af enzymers temperaturoptimum Lipaser Cellulaser 14. Enzymaktivitet og ph-værdi Eleverne kan forklare betydningen af enzymers phoptimum Katalaser Temperaturoptimum ph-optimum Kemisk reaktion Reaktionshastighed Enzym 5

6 Fagtekst 5: Anvendelse af enzymer Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne kan nævne eksempler på, hvordan enzymer kan være med til at skabe en bæredygtig udvikling Eleverne kan beskrive enzymers anvendelse i vaskemidler Enzymer i bæredygtig udvikling Anvendelse af enzymer Kemisk reaktion Reaktionshastighed 15. Anvendelse af enzymer 16. Enzymer i vaskemidler 17. Temperaturoptimum 18. Bæredygtig udvikling 6. Fremstilling af æblesaft med enzymer Eleverne kan beskrive enzymers anvendelse i fremstilling af fx brød, papir, dyrefoder, juice, saft, vin eller øl Enzym Amylaser Cellulaser 19. Bioethanol og enzymer Proteaser Lipaser 6

7 Fagtekst 6: Fremstilling og udvikling af enzymer Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Eleverne kan beskrive, hvordan enzymer fremstilles ved udskillelse fra organiske materialer Eleverne kan beskrive, hvordan enzymer fremstilles ved hjælp af mikroorganismer Eleverne kan redegøre for behovet for at finde og fremstille enzymer med ekstreme temperatur- og ph-optimum Industrielle fremstillingsmetoder af enzymer Enzymer med ekstreme temperaturog ph-optimum Kemisk reaktion Reaktionshastighed Fremstilling af enzymer 7. Enzymer fra ekstreme miljøer 7

8 Færdigheds- og vidensmål Læringsmål Tegn på læring kan være Stof og stofkredsløb Eleven kan undersøge grundstoffer og enkle kemiske forbindelser Eleven kan undersøge enkle reaktioner mellem stoffer Eleven har viden om stoffers fysiske og kemiske egenskaber Eleven har viden om kemiske reaktioner og stofbevarelse Eleverne kan redegøre for, at kemiske reaktioner foregår ved forskellige hastigheder, og forklare, hvordan en katalysator påvirker en kemisk reaktion. 1. Eleven fortæller, at kemiske reaktioner foregår ved forskellige hastigheder, og forklarer, hvordan en katalysator påvirker en kemisk reaktion. Eleven kan med repræsentationer beskrive kemiske reaktioner Eleven kan med modeller forklare stofkredsløb i naturen Eleven kan anvende stoffer hensigtsmæssigt i hverdagen Eleven har viden om kemiske symboler og reaktionsskemaer Eleven har viden om reaktioner og processer i centrale stofkredsløb Eleven har viden om egenskaber ved materialer og kemikalier Eleverne kan nævne eksempler på anvendelse af katalysatorer i industrien, og ligeledes redegøre for enzymers betydning for de kemiske reaktioner, der finder sted i alle levende organismer. Eleverne kan forklare, hvordan et enzym er opbygget, hvordan et enzym påvirker en kemisk reaktion og kan anvende begreberne substrat 2. Eleven fortæller, at kemiske reaktioner foregår ved forskellige hastigheder, og forklarer, hvordan en katalysator påvirker en kemisk reaktion. Eleven nævner eksempler på anvendelse af katalysatorer i industrien, og redegør ligeledes for enzymers betydning for de og produkt. kemiske reaktioner, der finder Eleverne kan beskrive enzymers anvendelse i vaskemidler og i fremstilling af fx brød, papir, dyrefoder, juice, saft, vin eller øl. sted i alle levende organismer. Eleven beskriver også enzymers anvendelse i vaskemidler og i fremstilling af fx brød, papir, 8

9 Produktion og teknologi Eleverne kan beskrive, hvordan dyrefoder, juice, saft, vin eller øl. Eleven kan undersøge udnyttelse af råstoffer og dele af produktionsmetoder Eleven kan beskrive sammenhænge mellem teknologisk udvikling og samfundsudvikling Eleven kan beskrive sammenhænge mellem råstoffer, processer og produkt Eleven har viden om råstoffer og produktionsprocesser Eleven har viden om teknologiske processer i landbrug og industri Eleven har viden om metoder til udvikling af tekniske løsninger Eleven har viden om centrale teknologiske gennembrud Eleven har viden om teknologi i industri og landbrug enzymer fremstilles fx ved udskillelse fra organiske materialer eller ved hjælp af mikroorganismer. 3. Eleven fortæller, at kemiske reaktioner foregår ved forskellige hastigheder, og forklarer, hvordan en katalysator påvirker en kemisk reaktion. Eleven nævner eksempler på anvendelse af katalysatorer i industrien, og redegør ligeledes for enzymers betydning for de kemiske reaktioner, der finder sted i alle levende organismer. Eleven beskriver også enzymers anvendelse i vaskemidler og i fremstilling af fx brød, papir, dyrefoder, juice, saft, vin eller øl. Eleven forklarer, hvordan et enzym er opbygget, hvordan et enzym påvirker en kemisk reaktion og anvender begreberne substrat og produkt. Eleven beskriver, hvordan 9

10 Naturfaglige kompetencer Eleven kan formulere og undersøge en afgrænset problemstilling med naturfagligt indhold Eleven kan anvende modeller til forklaring af fænomener og problemstillinger i naturfag Eleven kan vælge modeller efter formål Eleven har viden om undersøgelsesmetoders anvendelsesmuligheder og begrænsninger Eleven har viden om modellering i naturfag Eleven har viden om karakteristika ved modeller i naturfag enzymer fremstilles fx ved udskillelse fra organiske materialer eller ved hjælp af mikroorganismer. Kommunikation Eleven kan kommunikere om naturfag ved brug af egnede medier Eleven kan vurdere kvaliteten af egen og andres kommunikation om naturfaglige forhold Eleven har viden om metoder til at formidle naturfaglige forhold Eleven har viden om kildekritisk formidling af naturfaglige forhold Eleven kan formulere en påstand og argumentere for den på et naturfagligt grundlag Eleven kan vurdere gyldigheden af egne og andres naturfaglige argumentation Eleven har viden om påstande og begrundelser Eleven har viden om kvalitetskriterier for forskellige typer af argumenter i naturfaglig sammenhæng 10

11 Eleven kan mundtligt og skriftligt udtrykke sig præcist og nuanceret ved brug af fagord og begreber Eleven kan målrettet læse og skrive tekster i naturfag Eleven har viden om ord og begreber i naturfag Eleven har viden om naturfaglige teksters formål og struktur og deres objektivitetskrav 11

12 12