Transcript Å lage nakne egg - Naturfag1

Rapport : Forskerspiren.
Fenomener og stoffer.
"Å lage nakne egg"
Kurskode: NA153L
Dato: 20.09.11
Navn: Camilla Edvardsen og Karoline Svensli
Mappetekst 2.
Innholdsfortegnelse
Innledning................................................................................................................................... 2
Teori ........................................................................................................................................... 4
Eggets oppbygning ................................................................................................................. 4
Materiell og metoder .................................................................................................................. 4
Utstyr ...................................................................................................................................... 4
Fremgangsmåte ...................................................................................................................... 5
Risikovurdering .................................................................................................................. 6
Resultater .................................................................................................................................... 7
Drøfting ...................................................................................................................................... 7
Naturvitenskapelig drøfting.................................................................................................... 7
Naturfagdidaktisk drøfting ................................................................................................... 10
Konklusjon ............................................................................................................................... 12
Kildeliste .................................................................................................................................. 13
1
Innledning
Hensikten med dette forsøket er å finne ut om eddiksyre har noen virkning på eggeskall, samt
se om vi kan påvise osmose.
Dette forsøket består av tre hoveddeler:
1) Egg i eddik:
Hvordan reagerer egg med å ligge i eddik? (Bilde 1.) Hva skjer når vi skyller egget
med vann, og legger det på et papir? Hva lukter egget når vi stikker hull på det?
2) Egg i eddik
vann:
Hvordan reagerer egg som har ligget i eddik med å ligge i vann? Hva skjer når vi
legger egget på et papir? Hva lukter vannet?
3) Egg i eddik
druejuice:
Hvordan reagerer egg som har ligget i eddik med å ligge i druejuice? (Bilde 1.)
Bilde 1. Egg i druejuice og egg i vann.
Fotograf: Karoline Svensli
I LK06 finner vi flere kompetansemål fra de ulike årstrinnene som er relevante for vårt
forsøk. Kompetansemålene går under emnene forskerspiren og fenomener og stoffer.
Kortfattet er det som er beskrevet i emnet ”forskerspiren” i hovedsak at elevene skal være
nysgjerrige, stille spørsmål og finne svar på sine egne hypoteser. Under emnet ”fenomener og
stoffer” skal elevene kunne kjenne til hvordan stoffer er bygd opp, gjennomføre forsøk med
2
kjemiske reaksjoner og undersøke kjemiske egenskaper. Dette går delvis igjen på alle
årstrinnene, men man krever selvfølgelig mer av elevene jo eldre de blir.
I følge Kjemi for lærere er utforskende elevforsøk i tråd med forskerspiren. Hensikten er at
elevene skal stille spørsmål om noe de lurer på og formulere en hypotese (Hannisdal, M og
Ringnes, V. 2011). Dette er også presisert i LK06. For å gjøre vårt forsøk mest mulig
realistisk og forsøke å sette oss i ”elevenes sko”, velger også vi å formulere en hypotese om
hva vi tror vil skje i forsøket. Våre hypoteser for forsøket er som følger:
1) Egg i eddik:
Vi tror at eddiken vil løse opp eggeskallet. Vi er usikre på hva som vil skje når vi
legger egget over på et tørkepapir, kanskje tørkepapiret blir vått? Vi tror egget vil
lukte svakt eddik.
2) Egg i eddik
vann:
Vi tror at vannet vil trekke inn gjennom membranen, som følge av at eggeskallet har
løst seg opp i eddiken. Vi tror noe av vannet vil diffundere ut fra egget når vi legger
det på et papir, og at vannet vil lukte meget svakt eddik.
3) Egg i eddik
druejuice:
Vi tror at druejuicen vil trekke inn gjennom membranen, og føre til at egget blir farget
lilla.
Vi fant inspirasjon til å gjennomføre dette forsøket på naturfag.no og på naturfag 1 sin wikiside (Pedersen, Berg og NN, 2009). Det er et forsøk som ikke krever så mye utstyr, og det
passet derfor bra å gjøre da vi hadde undervisningsfri uke. Forsøket ble utført hjemme hos
Karoline.
3
Teori
Eggets oppbygning
1 Skall med porer som kan slippe ut/inn gass og
vanndamp
2 Ytre og indre skallmembran/-hinne
3 Plommestreng
4 Hvite
5 Plommemembran/-hinne
6 Plomme
7 Kime
Bilde 2. Eggets oppbygning.
8 Gasslomme mellom skallmembranene
Fotograf:
http://www.naturfag.no/artikkel/vis.html?tid=622798
9 Kutikula (tørket slimlag, hovedsakelig proteiner)
(Fooladi, 2006.)
Osmose er diffusjon av væsker gjennom en halvgjennomtrengelig (semipermeabel) membran.
I vårt tilfelle betyr dette at vannet/fargestoffer fra druejuicen spredte seg fra utenfor egget og
inn i egget, dette grunnet at det er høyere konsentrasjon av vann på utsiden av egget enn inne i
egget. Væsken vil gå fra et område med høy konsentrasjon til et område med lavere
konsentrasjon for å oppnå ”likevekt”. (Anonym, udatert). Når det da er mindre vann eller
fargestoffer inne i egget, vil vannet/fargestoffene utenfor spre seg inn i egget gjennom
membranen. Eddiksyre/syre er et stoff som kan avgi
være til stede en base som kan motta
. Hvis en syre skal avgi
, må det
som er sendt fra syren. (Hannisdal, M og Ringnes,
V. 2011.) Når vi nevner eddik i teksten mener vi eddik 7%. Hvis det er snakk om
eksempelvis 35% eddik, vil det bli presisert i teksten.
Materiell og metoder
Utstyr
Utstyr som er nødvendig for å gjennomføre forsøket (Bilde 3):

Eddik 7%. (Kan også bruke eddik 35% men da må den fortynnes.)

Druejuice. (Kan bruke andre fargede løsninger, men de må være løselige i vann.)

Tørkepapir
4

4 egg. (Antall egg varierer etter hvor mye du vil undersøke.)

Boller/kar. (Bør være gjennomsiktige.)

Plastfolie til dekking av bollene
Bilde 3. Noe av utstyret vi trenger for å gjennomføre forsøket.
Fotograf: Camilla Edvardsen
Det utstyret som trengs til dette forsøket er noe de aller fleste hjem og skoler har. Hvis man
ikke skulle ha alt det nødvendige, koster det ikke mye å gå til innkjøp av dette.
Fremgangsmåte
1) Vi la tre egg i en glassbolle for så å helle i eddik til eggene var dekt. Vi dekket så til
bollen med plastfolie uten å tette helt igjen, grunnet gassutvikling i bollen.
2) Da eggene hadde ligget i eddik i ca et døgn, tok vi ut det ene egget for å se på
resultatene. Det andre egget la vi over i en bolle med vann og lot det ligge over natten.
Det tredje egget la vi over i en bolle med druejuice i ca 5 timer.
3) Egget som hadde ligget et døgn i eddik, skylte vi i vann og tørket av (bilde 4). Deretter
la vi det på et tørkepapir og observerte hva som skjedde. Vi stakk så hull på egget og
kjente etter eddiklukt inne i egget. Vi kjente også på forskjellen mellom lukten på
egget som hadde ligget i eddik og et egg som ikke hadde ligget i eddik.
4) Med egget som har ligget over natten i vann kjente vi etter om vannet luktet eddik.
Deretter la vi egget på en papirbit, for å se om det ble vått. Dette for å kontrollere om
eddik/vann slippes ut gjennom membraen igjen.
5
5) Med egget som hadde ligget ca 5 timer i druejuice skulle vi observere om fargede
løsninger også trekker inn gjennom membraen. Vi brukte druejuice til dette.
Etter at eggene hadde ligget i eddik, var det igjen noen rester av skallet utenpå membranen. Vi
skylte egget i vann mens vi forsiktig gnidde bort skallrestene.
Bilde 4. Gnir av skallrester.
Fotograf: Karoline Svensli
I mange skolelaboratorier er det allerede en type eddikessens (35%) som ofte blir brukt i
andre forsøk. Denne kan også brukes i dette arbeidet, men da må man tynne den ut til 7% før
elevene får gjennomføre forsøket. Å uttynne eddikessensen er også et element som kan tas
med i undervisningen. Uttynningsregningen kan for eksempel bli slik:
Eddikkessens (35%) a 0,5 l eddik (7%):
0,5 l eddik (7%) = 0,1 l eddikessens (35%) + 0,4 l vann.
Husk at man ved bruk av eddikessens (35%) må være påpasselig siden den er etsende. Bruk
vernebriller i dette arbeidet. (Fooladi, udatert.)
Risikovurdering
Det er lite risiko med å utføre et forsøk som dette, såfremt man bruker eddik (7%) eller
fortynnet eddik (35%). Det kan kanskje være viktig å poengtere for elevene at eddik har en
sterk lukt, og at man derfor burde prøve å unngå søl.
6
Resultater
Vi vil her liste opp det vi kunne observere underveis i forsøket, samt svare på hypotesene vi
utformet før vi begynte:
-
Umiddelbart etter eggene ble lagt i eddik, oppstod det en mild brusing (bilde 5).
-
Det ble også etter en kort stund dannet skum i bollene (bilde 5).
-
Da vi tok en nærmere titt på det nakne egget, kunne vi se at eggeplommen la seg
øverst når vi vendte på det.
Bilde 5. Til venstre: bobler. Til høyre: brusing.
Fotograf: Camilla Edvardsen
1) Egg i eddik:
Da egget lå i eddik ble skallet fjernet. Da vi skylte egget i vann og la det på et
tørkepapir ble det vått. Da vi stakk hull på egget og sammenlignet lukten med et ferskt
egg kunne vi kjenne at egget som har ligget i eddik luktet eddik.
2) Egg i eddik
vann:
Egget ble betraktelig mye større etter å ha ligget i vann et døgn. Da vi la egget over på
et papir, ble papiret vått. Da vi luktet på vannet, luktet det en blanding av eddik og
egg.
3) Egg i eddik
druejuice:
Egget som hadde ligget et døgn i eddik, for deretter å ligge 4-5 timer i druejuice, ble
farget mørk lilla.
Drøfting
Naturvitenskapelig drøfting
7
Etter at vi hadde lagt eggene i eddik oppstod det en mild brusing. Eggeskallet består av
kalsiumkarbonat (kalk). Eddik er en vannløsning av eddiksyre (sur løsning). Syren reagerer
dermed med kalsiumkarbonatet i eggeskallet, og danner karbondioksidgass (kullsyre), noe
som forklarer brusingen vi kunne observere. Den kjemiske reaksjonen kan skrives på følgende
måte:
Kalsiumkarbonat (s) + oppløste hydrogenioner  oppløste kalsiumioner, karbondioksidgass
og vann.
CaC
(s) + 2
(aq)  C
(aq) + C
(g) +
(l)
I motsetning til eggeskallet, vil ikke membranen i egget løses opp av eddiksyren. Dette fordi
den består av noe annet enn skallet, og vil derfor ikke reagere med eddiksyren på samme
måte. Når skallet etter en stund er blitt løst opp er det membranen som holder egget sammen.
(Fooladi, 2006.)
Papiret ble vått da vi la egget på det. Osmose gjør at vannet trenger gjennom membraen, men
osmosen gjør også at vannet trekker seg ut igjen gjennom den halvgjennomtrengelige hinnen.
Egget luktet eddik, dette trolig grunnet osmose, siden eddiken består av 7% eddik og resten
vann. På grunn av den sterke lukten til eddiken, har trolig noe av eddiksyren også trengt
gjennom membranen sammen med vannet. Vi kunne se at egget som har ligget i eddik ga fra
seg noe vann til papiret, men ikke like mye som egget som lå i vann. (Bilde 6.) Dette kan
være bevis nok til å tro at egget som har ligget i eddik har trukket til seg noe av vannet i
eddiken. Derfor lukter også egget svakt eddik.
Bilde 6. Til venstre: Egg som har ligget i vann. Til høyre: Egg som har ligget i eddik.
Fotograf: Karoline Svensli
Vi kunne observere at egget som hadde ligget i vann, ble betraktelig mye større. Egget har
trekt til seg vannet grunnet høyere konsentrasjon av vann utenfor egget enn det var inni. Da vi
8
la egget på et papir, trakk mye av vannet seg ut igjen av egget. Dette fordi det nå var høyere
konsentrasjon av vann inne i egget enn utenfor. Da vi luktet på vannet som egget hadde ligget
i, kjente vi en lukt av eddik og egg. Grunnen til dette er muligens fordi egget har ligget et
døgn i eddik før det lå i vann. Vi tror kanskje at egget da det lå i eddik, trakk til seg vannet og
noe av eddiksyren i eddiken. Den halvgjennomtrengelige membranen slipper gjennom både
vannmolekyler og eddiksyremolekyler.
Da vi vendte på egget kunne vi se at eggeplommen la seg øverst. Eggeplommen består av fett
(ca 30%) og eggehviten består av mye vann (ca 90%). Fett er lettere enn vann, og vil derfor
legge seg øverst uansett hvilken vei du vender egget. (Fooladi, 2005.)
Druejuice inneholder fargestoffer som er løselige i vann. Dette forklarer hvorfor fargestoffene
fra druejuicen diffunderte gjennom membranen, og førte til at egget ble farget mørk lilla
(bilde 7). Vi må her poengtere at når egget lå i druejuice, var det i hovedsak fargestoffene fra
juicen egget trakk til seg. Når egget lå i vann, trakk det til seg vann og ble derfor større. Vi
observerte ingen markant endring i størrelse på egget når det lå i druejuice. Ut fra dette kan vi
trolig konkludere med at det er omtrent like mye konsentrasjon av vann i druejuice som i
eggehvite, og at inngående vann tilsvarer mengden av utgående vann.
Bilde 7. Egg som har ligget i druejuice i 5 timer.
Fotograf: Camilla Edvardsen.
9
Noe man kan gjøre annerledes med dette forsøket når det skal jobbes med i en klasse er å be
elevene utforske ulike fenomener. Det vil være heniktsmessig for læreren å liste opp hva man
kan uforske ved å bruke noe av det samme utstyret. For eksempel kan man se på eggeskallet
til flere egg som ligger i ulike konsentrasjoner av eddik. Man kan også la halvparten av egget
ligge i eddik eller sjekke ph med egg som har ligget i eddik og sammenligne med et ferskt
egg. Vi ser i ettertid at vi også burde ha skjært i det fargede egget for å se om fargen har trengt
inn i egget, eller om det bare var blått på utsiden.
Vi kan se at resultatene vi fikk stemte godt overens med de hypotesene vi formulerte i forkant
av forsøket. Vi trodde at egget som hadde ligget i eddik ville lukte meget svakt eddik, men det
var en ganske kraftig lukt. Vi fikk også bekreftet det vi var usikre på.
Naturfagdidaktisk drøfting
Hensikten med forsøket er at elevene skal få kjennskap til hvordan eggeskall reagerer med
eddik. Elevene skal også få kunnskap om hvorvidt membraen i egget trekker inn og slipper ut
ulike stoffer i flytende form. Eggets oppbygging kan sees i sammenheng med hverdagslige
fenomener. Som eksempel kan vi nevne bygninger av kalk. Gjennom dette forsøket med egg
kan elevene få utvidet sin horisont innenfor fenomener og stoffer, og resultatet av et slikt
forsøk kan knyttes opp mot større begivenheter rundt oss.
Dette forsøket er et godt eksempel på hvordan man som lærer kan trekke inn
naturvitenskapelige metoder for å bygge kunnskap, som er presisert i LK06. Slike prosesser
kan omfatte blant annet "hypotesedanning, eksperimentering, systematiske observasjoner,
åpenhet, diskusjoner, kritisk vurdering, argumentasjon, begrunnelser for konklusjoner og
formidling." (Sjøberg, Svein, 2009: 159). I dette forsøket har vi vært innom flere av disse
prosessene, men det er viktig å påpeke at lærer kan legge til rette slik at man får erfart enda
flere prosesser enn det vi har gjort nå. Slike naturvitenskapelige metoder går under
hovedområdet "Forskerspiren" i LK06. "Forskerspiren" sier at elevene skal øve seg i å være
nysgjerrig og stille spørsmål til det som er rundt oss, og bygge kunnskap gjennom svarene
man finner.
Vi har ikke gjennomført aktiviteten i en undervisningssituasjon, men etter å ha gjennomført
den hjemme vil vi med sikkerhet si at dette er en aktivitet som kan gjennomføres i
grunnskolen. Det er dog avgjørende for hvor godt aktiviteten vil fungere hvordan lærer
10
tilrettelegger aktiviteten til elevene og ulike klassetrinn. Med gode instruksjoner er dette en
aktivitet elevene kan gjøre hjemme siden det krever begrenset med materiale.
En av de grunnleggende ferdighetene som skal arbeides med i skolen er å kunne uttrykke seg
skriftlig. I naturfag kan dette gjøres ved å be elevene skriftliggjøre resultater i rapporter. Å
kunne uttrykke seg muntlig er en annen grunnleggende ferdighet læreren kan legge til rette for
ved å skape en kultur for faglige diskusjoner. (Utdanningsdirektoratet, udatert.)
Man kan gjøre dette forsøket i skolen fordi elevene forhåpentligvis får kunnskap om
reaksjonen eddik skaper med eggeskall og fordi det er liten risiko i å gjennomføre det.
Samtidig er det mest sannsynlig motiverende for elevene å gjøre et forsøk med noe de har
kjennskap til fra før (egg og eddik). Å forklare hva som skjer i de ulike prosessene i forsøket
vil ikke kreve store utfordringer for lærer. Vi tror at det for elever vil være interessant å jobbe
med forsøk som gjør at resultatet vil få en observerbar reaksjon. For eksempel kan det være at
noe skifter farge, lukter eller blir større. I dette forsøket er det kun kreativiteten som stopper
opp for hva man vil utforske. Vi kunne for eksempel ha målt eggets volum før og etter
prosessen.
Elevene har mest sannsynlig noe kjennskap til å koke egg. De har da erfart at vann ikke løser
opp eggeskallet. Ut i fra dette kan elevene selv komme med hypoteser om hva de tror kommer
til å skje om man legger egg i eddik.
De arbeidsformene elevene må gjøre i et slikt forsøk som dette er:
-
Skriftliggjøre hypoteser.
-
Gjennomføre forsøket/eksperimentering.
-
Observere resultater.
-
Sette seg inn i de ulike kjemiske prosessene. Danne teorigrunnlag.
-
Diskutere resultat opp mot teori.
-
Skrive rapport med svar på hypotesene.
Vi ser for oss at antall frihetsgrader i denne aktiviteten er stor. Det er selvfølgelig opp til hver
enkelt lærer, men siden aktiviteten har liten risiko i gjennomførelsen ser vi ingen grunn til å
begrense elevenes kreativitet. Det er viktig at lærer er tilstede og "godkjenner" elevenes plan
før man setter i gang arbeidet. Vi tror det vil være hensiktsmessig at elevene jobber i grupper,
11
både for å spare tid men også for å få kunnskap fra hverandre. Skulle vi ha gjennomført denne
aktiviteten i en reell undervisningssituasjon ville vi ha laget en liste over hva elevene kunne
ha utforsket med egg og eddik. Elevene skulle ha jobbet i grupper og valgt seg ut de
momentene de vil jobbe med. Hvorvidt dette ville vært vellykket eller ikke er vanskelig å si
noe om.
For at elevene skal oppnå det faglige utbyttet som er ønskelig må vi sørge for at de har
tilstrekkelig med forkunnskaper og ferdigheter. Dette kan gjøres gjennom undervisning, og
lærer må under planleggingen ta hensyn til dette. (Hannisdal, M. Ringnes, V. 2011).
Konklusjon
Når egg ligger i eddik, fører det til at skallet på egget blir løst opp i eddiken. Da skallet er
borte, er det en halvgjennomtrengelig hinne (membran) som holder egget sammen. Denne
hinnen gjør at egget kan utføre osmose. Forsøket er lett å gjennomføre uansett alderstrinn,
med varierende vanskelighetsgrad. Det vil kanskje være interessant for elevene å arbeide med
noe de er kjent med fra hverdagen som har lett observerbare resultater.
12
Kildeliste
-
Anonym (Udatert).Transport over cellemembraner: Diffusjon og osmose. Hentet
20.09.2011 fra
http://kosmossf.cappelendamm.no/c35910/artikkel/vis.html?tid=101126
-
Fooladi, Erik (12.10.2005) Hva er eggehvite? Hentet 21.09.2011 fra
http://www.naturfag.no/artikkel/vis.html?tid=17699&within_tid=17692
-
Fooladi, Erik (15.11.2006). Forskerspiren i et eggeskall. Hentet 20.09.2011 fra
http://www.naturfag.no/artikkel/vis.html?tid=622798
-
Fooladi, Erik (udatert). Å lage nakne egg. Hentet 14.09.2011 fra
http://www.naturfag.no/forsok/vis.html?tid=622782
-
Hannisdal, M. Ringnes, V. (2011). Kjemi for lærere. Gyldendal Norsk Forlag A.S.
Oslo.
-
Pedersen, Kristine, Berg, Arne Olav og NN (2009). Egg i eddik. Hentet 20.09.2011
fra http://naturfag1.wikispaces.com/Studentarbeid+2010_11
-
Sjøberg, Svein. (2009). Naturfag som allmenndannelse – en kritisk fagdidaktikk. 3
utgave. Gyldendal Akademisk. Oslo
-
Utdanningsdirektoratet (2006) Læreplanverket for Kunnskapsløftet generell del.
2006, Oslo: Kunnskapsdepartementet / Utdanningsdirektoratet.
-
Utdanningsdirektoratet (udatert). Grunnleggende ferdigheter i naturfag - for
læring og utvikling. Hentet 20.09.11 fra
http://www.udir.no/Lareplaner/Veiledninger-tilLK06/Naturfag/Naturfag/Veiledning-Naturfag-13-april/Artikler-niva2/Grunnleggende-ferdigheter-i-naturfag--for-laring-og-utvikling/
13