Tältä sivulta löydät LUMAlab Gadolinin materiaalipankin kokeellisia työohjeita käyttöösi.
Työohjeemme on kehitetty yhteisöllisesti ja tutkimusperustaisesti LUMAlab Gadolinin eri toimintamuodoissa (opintokäynneillä tiedeluokka Gadolinissa, kemian osastolla, tiedekerhoissa, tiedejuhlissa ja -leireillä). Yhteisöllisessä kehittämisessä on ollut mukana myös yhteistyötahojamme: kemian asiantuntijoita osastolta ja yrityksistä, opettajia, opiskelijoita ja tulevia opettajia. Osaan töistä on liittynyt myös opinnäytetöitä.
Työohjeet ovat kaikkien vapaasti käytettävissä. Huolehdithan työohjeita käyttäessäsi asianmukaisesta työturvallisuudesta. Työohjeisiin on kirjattu tärkeitä huomioita työturvallisuuteen liittyen, mutta vastuu niiden toteutumisesta on aina ohjeen käyttäjällä.
Huomioita, kysymyksiä ja palautetta työohjeisiin liittyen voi lähettää osoitteeseen kemianluokkagadolin@helsinki.fi.
Biomuovia mikrossa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: biomuovi, hiilihydraatti, tärkkelys, polymeeri, innostaminen
Muovituotteet hajoavat luonnossa hitaasti, minkä johdosta ne kerääntyvät luontoon. Tässä työssä valmistetaan tärkkelyksestä luonnossa hajoavaa muovia, eli biomuovia.
Hapanta hunajaa
Kesto: 30–45 minuuttia
Avainsanat: titraus, hapot ja emäkset, pH, indikaattori, neutralointi
Työssä tutkitaan hunajan happopitoisuutta. Työn tavoitteena on saada oppilaat kiinnostumaan titrauksesta arkipäiväisten raaka-aineiden avulla. Työssä puhutaan hapoista, emäksistä ja indikaattoreista.
Hiilidioksidikuplat
Kesto: 10–20 minuuttia
Avainsanat: kaasu, olomuodon muutos, pintajännitys
Työssä tehdään hiilidioksidijäästä kuplia. Tavoitteena on herättää kysymyksiä eri olomuodoista ja havainnollistaa kaasuja. Työ on hauska ja tuo lisäiloa kemian opiskeluun. Työ sopii kaikenikäisille ja se voidaan tehdä joko demonstraationa tai sitten oppilastyönä.
Ilmaa vai heliumia?
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kaasu, ilmakehä, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on havainnollistaa heliumin ja ilman eroja. Onko ilmalla massaa? Entä heliumilla? Miksi heliumilla täytetty pallo painaa vähemmän kuin tyhjä pallo ja ilmalla täytetty taas enemmän? Näitä kysymyksiä pohditaan yhdessä oppilaiden kanssa ja pyritään saamaan käsitys ilman molekyyleistä sekä heliumatomeista. Tasosta riippuen käsittelytapaa syvennetään. Lisäksi testataan heliumin aikaansaamaa nostetta riisipussin kanssa. Tällöin pystytään laskemaan, montako heliumpalloa tarvittaisiin, jotta saataisiin 40 kg oppilas ilmaan. Työ toteutetaan pääosin opettajan ohjailemana demonstraationa.
Itämeremme
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: Tiheys - Itämeren ominaispiireet
Työssä tutustutaan Itämeren erityispiirteisiin, ja valmistetaan itse suolakerrostumia. Samalla tutustutaan konkreettisesti tiheyden käsitteeseen.
Kananmuna mikrossa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronimia, proteiini, denaturoituminen
Työn tarkoituksena on havainnollistaa denaturoitumista arkikontekstissa ja yhdistää havaittu ilmiö tietoon proteiinin rakenteesta ja sen lämpöriippuvuudesta.
Kuivajääsorbetti
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronimia, olomuodon muutos, seos
Tavoitteena on oppia olomuodon ja molekyylien rakenteiden muutoksiin vaikuttavia tekijöitä innostavalla ja maukkaalla tavalla. Työ soveltuu kaikille kouluasteille.
Laavalamppu
Kesto: 15 minuuttia
Avainsanat: liukoisuus, poolisuus, tiheys
Mitä tapahtuu, jos veteen lisätään öljyä? Miksi vesi ja öljy eivät liukene toisiinsa? Työ yhdistää arkipäivän havainnot hauskalla ja näyttävällä tavalla kemiaan. Työssä pohditaan liukoisuutta ja poolisuutta. Työ on ulkoisesti huomiota ja keskustelua herättävä. Työn voi tehdä demonstraationa tai oppilastyönä ja sopii kaikenikäisille oppijoille.
Löllölima
Kesto: 15–20 minuuttia
Avainsanat: polymeerit, arkipäivän kemia
Löllölimaa tehdessä tutustutaan arkipäivän tuotteiden avulla kemiaan! Työ on hyvin konkreettinen ja hauska ja tarkoitettu erityisesti alakouluun.
Maitoliima
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: denaturoituminen, neutralointi, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on kiinnostua arkipäivän kemiasta. Työn ohessa voi käsitellä esimerkiksi maitoon, liimoihin, erilaisiin orgaanisiin yhdisteisiin ja reaktioihin (denaturointi, neutralointi, polymerointi) liittyvää teoriaa.
Mikrokeksit
Kesto: 30–45 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, seos, olomuodon muutos, reaktio
Työssä tutkitaan onko mahdollista valmistaa keksejä mikrossa. Samalla pohditaan eli aineiden roolia leipomisessa esimerkiksi pohditaan leivinjauheen toimintaa sekä mietitään olomuodon muutoksia. Tavoitteena on herättää kiinnostusta kemiaa kohtaan leipomisen avulla.
Mikromarengit
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, proteiini, hiilihydraatti
Työssä valmistetaan mikrossa marenkeja. Tarkoituksena on tarkastella arkipäivän ruokakemian ilmiöitä ja pohtia ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä pohditaan muun muassa mihin valkuaisen käyttäminen ruoanvalmistuksessa perustuu. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa. Se tuo uusia näkökulmia kemian opiskeluun ja sopii kaikenikäisille oppijoille.
Muovia maidosta
Kesto: 20–45 minuuttia
Avainsanat: proteiini, denaturoituminen, polymeeri, hapot ja emäkset
Työssä valmistetaan muovia maidosta, kuten ensimmäisissä muovitehtaissa aikoinaan tehtiin. Työ on suunniteltu kaikenikäisille koululaisille ja sitä voidaan teorian osalta laajentaa ja supistaa tekijöidensä taitotason mukaan. Alakoululaisille muovin valmistusta tehdessä puhutaan verkottumisesta ja muovin verkottuneesta rakenteesta yleisellä tasolla.
Mustikkatrio
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, hapot ja emäkset, indikaattori
Työssä valmistetaan mustikkatrio ja pohditaan ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä käydään läpi kemian kannalta indikaattorin toimintaa ja happamuutta. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa ja tuo uusia näkökulmia kemian opiskeluun.
Operaatio: Öljyntorjunta
Kesto: 30–45 minuuttia
Avainsanat: öljy, vesi, ympäristökemia, kestävä tulevaisuus
Työssä opetellaan, mitä öljy on, miten sitä kuljetetaan ja mitkä sen riskit ovat ympäristölle ja esimerkiksi linnuille. Lisäksi oppilaat pääsevät itse kokeilemaan, miten öljyä voidaan kerätä vedestä pois. Tavoitteena on lisäksi saada lapset pohtimaan ihmisten toiminnan vaikutuksia ympäristöllemme.
Pulleat vaahtokarkit
Kesto: 30-60 minuuttia
Avainsanat: ilma, paine, arkipäivän kemia
Työssä tutkitaan kaasun käyttäytymistä erisuuruisessa paineessa ja vaihtelevissa tilavuuksissa. Oppilaat pääsevät itse käyttämään isoja ruiskuja ja tarkastelemaan vaahtokarkkien käyttäytymistä ruiskuissa mäntää vetäen ja työntäen.
Salakirjoitus
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: indikaattori, happamuus, emäksisyys, arkikemia
Selvitetään kotikemikaaleilla salainen viesti huokoisesta materiaalista. Työn tavoitteena on innostaa kemiaan avoimen tutkimuksen kautta. Työn tiimoilta voidaan käsitellä happoja ja emäksiä sekä materiaalien imukykyä. Ennen tätä työtä on voi tehdä työn värikästä kemiaa, jotta lapset voivat hyödyntää työssä oppimiaan asioita.
Sokerisateenkaaret
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: tiheys, paino, tutkimuksellisuus, liukeneminen
Sokerisateenkaaria tehdessään oppilas oppii sujuvasti tiheyden käsitteen tekemällä kauniin sokerisateenkaaren. Sokerisateenkaarien kemia perustuu siihen, että liuokset, joissa on eri määrät sokeria liuotettuna, kerrostuvat toistensa päälle sekoittumatta. Kun erilaiset liuokset merkitään eri värein, saadaan aikaan hieno sokerisateenkaari. Samalla opitaan pipettien ja koeputkien käyttöä. Lopuksi tehdään yhdessä ohjaajan avustuksella iso, yhteinen sokerisateenkaari. Sokerisateenkaarityö sopii hyvin ensimmäiseksi kemian laboratoriotyöksi.
Superpallo
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: polymeerit, arkipäivän kemia
Superpallojen kemia perustuu polymeroitumisreaktioon, jossa pienet molekyylit yhdistyvät katalyyttien vaikutuksesta suuriksi polymeerimolekyyleiksi.
Tummuvat hedelmät
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: hapettuminen, antioksidantit, entsyymit, hapot
Useimmat hedelmät tummuvat ollessaan tekemisessä ilman hapen kanssa. Tummumisen on todettu johtuvan polyfenolioksidaasientsyymin vaikutuksesta. Työn tavoitteena on polyfenolioksidaasientsyymin toiminnan estämiseen vaikuttavien aineiden löytäminen vertaamalla hedelmän tummumista eri liuoksissa. Työssä havaitaan, mitkä aineet toimivat hapettumisen estäjinä eli antioksidantteina ja mitkä eivät.
Vesihaaste: Puhdista oma juomavetesi
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: vedenpuhdistus, arkipäivän kemia
Työssä puhdistetaan itse likavedestä juomakelpoista vettä. Samalla opitaan vedenpuhdistuksen menetelmistä ja kemian merkityksestä puhtaan veden saamiseksi. Työ herättää pohtimaan sitä, mihin itse käyttää päivän aikana vettä ja mitä käytetylle vedelle tapahtuu.
Värejä ja valoja
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: valo, värit, aallonpituus, aistit
Valkoinen valo koostuu eri aallonpituuksista. Työssä havainnollisestaan sitä, mitä tapahtuu kun valo osuu esineeseen, ja miten esineen väri määräytyy sen perusteella.
Värikkäät mausteet
Kesto: 60-90 minuuttia
Avainsanat: mausteet, värit, arkipäivän kemia
Mausteet sisältävät erilaisia aromeja ja värejä antavia yhdisteitä, joiden kemiallisia ominaisuuksia oppilaat pääsevät tässä tutkimaan. Tutkimukset pohjautuvat tarinaan, jossa mausteilla värjätyt vaatteet alkavat käyttäytymään oudosti.
Värikästä kemiaa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: happamuus, indikaattorit, arkipäivän kemia
Työssä valmistetaan luonnonindikaattoria punakaalista ja määritetään punakaali-indikaattorin värinvaihtelualueet. Työlle on erilaisia variaatioita riippuen ryhmän taitotasosta ja taustasta. Työ on hauska esimerkki kemiasta ympärillämme joka päiväisessä elämässä.
Biomuovia mikrossa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: biomuovi, hiilihydraatti, tärkkelys, polymeeri, innostaminen
Muovituotteet hajoavat luonnossa hitaasti, minkä johdosta ne kerääntyvät luontoon ja saastuttavat sitä. Tässä työssä valmistetaan tärkkelyksestä luonnossa hajoavaa muovia, eli biomuovia.
Aspiriinin valmistus
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: orgaaninen kemia, synteesi, katalyytit, yhdisteiden tunnistaminen
Työssä valmistetaan synteettisesti aspiriinia. Työssä oppilas oppii vesihauteen ja jäähdyttäjän käytön, sekä imusuodattamaan näytteitä. Hän hahmottaa lähtöaineiden funktionaaliset ryhmät ja ymmärtää synteesireaktion, sekä katalyytin vaikutuksen. Työhön voidaan yhdistää synteesituotteen tunnistus IR:llä, sekä saannon puhtauden/pitoisuuden arviointi spektrofotometrillä. Myös molekyylimallinnuksen voi yhdistää aspiriinin valmistukseen.
Aurinkokennoja mustikalla
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: aurinkokenno, energia, kestävä kemia, sähkö
Titaanioksidista ja väriaineista valmistetut aurinkokennot ovat mielenkiintoinen tapa luoda opiskelijoille käsitystä uusiutuvista energianlähteistä ja saada heidät pohtimaan muita mahdollisia energianlähteitä. Samalla tutustutaan sähkökemiaan sekä ajankohtaiseen kemian tutkimukseen.
Biomuovia tärkkelyksestä
Kesto: 45 - 60 minuuttia
Avainsanat: biomuovi, hiilihydraatit, tärkkelys, polymeerit, polysakkaridit
Työssä valmistetaan biomuovia elintarvikkeina käytettävistä maissi- tai perunatärkkelyksestä. Työ on suunniteltu yläkoululaisille ja lukioon ja sitä voidaan teorian osalta laajentaa ja supistaa tekijöidensä taitotason mukaan. Yläkoululaisten kanssa käydään teoria ryhmän taitotasosta riippuen, joko käymällä läpi tärkkelyksen pilkkoutuminen pienemmiksi sokereiksi lämmön ja happamuuden vaikutuksesta tai puhua yleisesti depolymeraatiosta polymeraation vastakohtana. Kokeellinen työ suoritetaan joko kemikaaleilla tai kemikaaleilla/elintarvikkeilla. Oppilaat saavat kotiin viemisiksi valmistamansa muovipalan, jonka voi heittää käytön jälkeen biojätteeseen.
CSI-verijäljet
Kesto: 15 minuuttia
Avainsanat: katalyytti, rikoskemia, kemiallinen luminosenssi
Työ on suunnattu kaikenikäisille oppilaille, vaikka työn taustalla olevan kemiallisen reaktion ymmärtäminen ei kuulu peruskouluun. Verijälki-työssä veren rauta toimii reaktion katalyyttinä ja näin nopeuttaa reaktiota niin, että se on pimeässä huoneessa silmin havaittava. Työ opettaa oppilasta olemaan kriittinen tutkimustuloksille ja ymmärtämään kemian sovellusten merkitystä yhteiskunnalle. Työn kemiallisessa reaktiossa syntyy kemiallista valoa, jota kutsutaan ilmiönä kemiluminesenssi.
Energiaa tärkkelyksestä
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: tärkkelys, happamuus, arkipäivän kemia
Työ sisältää neljä osuutta, joista voidaan tehdä vain osa tai kaikki. Ensimmäisessä tutkimuksessa tehdään tärkkelyksen osoitusreaktioita, toisessa tutkitaan, miten sylki vaikuttaa tärkkelykseen, kolmannessa tutkitaan mitä ruualle tapahtuu mahassa ja neljännessä verrataan cashewpähkinän ja vaahtokarkin energiamääriä. Kussakin osuudessa oppilas pääsee selvittämään arkipäiväisiä asioita.
Fotokatalyyttinen vedenpuhdistus
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: spektrofotometria, vedenpuhdistus, pitoisuus, katalyytti
Työssä tutkitaan spektrofotometrisesti, miten fotokatalyytti puhdistaa vettä ajan kuluessa. Työn tarkoituksena on parantaa oppijan ymmärrystä vedenpuhdistuksen kemiasta (KE2 kestävyyskysymykset) sekä antaa valmiuksia spektrometrien käyttöön (KE3 spektrien tulkinta). Yläkoululaisten kanssa aihetta käsitellään ilman spektrien tulkintaa.
Hapanta hunajaa
Kesto: 30 - 45 minuuttia
Avainsanat: arkikemia, titraus, hapot ja emäkset, pH, indikaattori, neutralointi
Työssä tutkitaan hunajan happopitoisuutta. Työn tavoitteena on saada oppilaat kiinnostumaan titrauksesta arkipäiväisten raaka-aineiden avulla. Työssä puhutaan hapoista, emäksistä ja indikaattoreista.
Hiilidioksidikuplat
Aika: 10 - 20 minuuttia
Avainsanat: kaasut, olomuodon muutokset, pintajännitys
Työssä tehdään hiilidioksidijäästä kuplia. Tavoitteena on herättää kysymyksiä eri olomuodoista ja havainnollistaa kaasuja. Hauska työ sopii kaikenikäisille ja se voidaan tehdä joko demonstraationa tai sitten oppilastyönä.
Hiilivoima ja happamat sateet
Kesto: 60 - 120 minuuttia
Avainsanat: pH, mittausautomaatio, tutkimuksellisuus
Työssä oppilaat suunnittelevat ja toteuttavat kokeen, jossa mallinnetaan kivihiilen palamista laboratoriossa ja tutkitaan polttamisen suhdetta happamiin sateisiin. Tutkimukset tehdään pH-antureilla, mittausautomaation avulla.
Huisin hienot hiukset
Kesto: 30 - 180 minuuttia
Avainsanat: happamuus, emäksisyys, pH, tensidit, pakkausmerkinnät, kuluttajatietous, aminohapot, rikkisillat
Työn tavoitteena on perehtyä hiusten kemiaan ja erilaisten tuotteiden vaikutuksiin. Osien I ja II tavoitteena on tutustuttaa oppilaat pH:n sekä happamuuden ja emäksisyyden käsitteisiin oppilaille tuttuja ja arkipäiväisiä tuotteita tutkimalla. Kun oppilaat osaavat yhdistää arjen asioita kemiaan he paitsi innostuvat kemiasta, myös parantavat tieteellistä lukutaitoaan (tuotepakkaukset) ja valmiuksiaan toimia tiedostavina kuluttajina (tuotteiden valinta ja siihen liittyvät kriteerit). Osan III tavoitteena on perehtyä syvemmälle hiuksen rakenteeseen ja tutkia rakennetta koossa pitäviä sidoksia sekä näiden sidoksien muokkaamista.
Ilmaa vai heliumia?
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kaasut, ilmakehä, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on havainnollistaa heliumin ja ilman eroja. Onko ilmalla massaa? Entä heliumilla? Miksi heliumilla täytetty pallo painaa vähemmän kuin tyhjä pallo ja ilmalla täytetty taas enemmän? Näitä kysymyksiä pohditaan yhdessä oppilaiden kanssa ja pyritään saamaan käsitys ilman molekyyleistä sekä heliumatomeista. Tasosta riippuen käsittelytapaa syvennetään. Lisäksi testataan heliumin aikaansaamaa nostetta riisipussin kanssa. Tällöin pystytään laskemaan, montako heliumpalloa tarvittaisiin, jotta saataisiin 40 kg oppilas ilmaan.
Kananmuna mikrossa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, proteiinit, denaturoituminen
Työn tarkoituksena on havainnollistaa denaturoitumista arkikontekstissa ja yhdistää havaittu ilmiö tietoon proteiinin rakenteesta ja sen lämpöriippuvuudesta.
Kasvien piilotetut väriaineet
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: kromatografia, poolisuus, arkipäivän kemia
Työssä eristetään kasvien väriaineita ohutkerroskromatografialla. Menetelmä perustuu molekyylien polaarisuus eroon, jolloin ne liikkuvat kromatografialevyllä eri nopeuksilla.Yläkoululaisten kanssa poolittomuuden käsite jätetään vähemmälle huomiolle ja puhutaan vain erotuskyvystä perustuen väriaineiden erilaisiin ominaisuuksiin tarttua levynpintaan.
Kiivin DNA
Kesto: 30 - 50 minuuttia
Avainsanat: DNA, eristys, biokemia
Tässä työssä erotetaan DNA kiivistä. Työssä käytetään useita menetelmiä suodatuksesta jäähdytykseen.
Kolibakteereja tutkimassa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kasvualusta, bakteeri, arkipäivän kemia
Työssä opitaan normaalista kokeellisuudesta poikkeavaa työskentelyä, sekä tutustutaan kemialliseen/biotieteelliseen sovellukseen ja sen mahdollisuuksiin esimerkiksi hyvinvoinnin ja terveyden edistämisessä. Kesto riippuu työn käsittelylaajuudesta. Kasvualusta tulee jättää sopivaan paikkaan vähintään neljäksi päiväksi, ennen kuin tuloksia voidaan tarkastella.
Kuparilaatasta kultaa
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: metallit, lejeeringit
Tässä työssä kuparipalasta syntyy sinkin avulla lejeerinki, joka on messinkiä. Työ sopii hyvin yläkoululaisille metallien opetukseen ja puhuttaessa erilaisista lejeeringeistä. Työhön voi hyvin yhdistää kuparipitoisuuden määrityksen spektrofotometrillä.
Kynsilakan kemiaa: Sateenkaari värittömässä aineessa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kynsilakka, kosmetiikka, aineen ominaisuudet, värit, valo, sähkömagneettinen säteily, interferenssi, arkipäivän kemia
Työssä pinnoitetaan mustaa kartonkia värittömällä kynsilakalla, jonka jälkeen siinä havaitaan valon interferenssikuvio. Tavoitteena on ymmärtää, miten aineen rakenne ja koostumus vaikuttavat siinä havaittaviin väreihin, ja miten värihavainto muodostuu.
Kynsilakan kemiaa: Vesimarmorointi
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: kynsilakka, kosmetiikka, maali, aineen ominaisuudet, poolisuus, liukoisuus, seokset, polymeerit, värit
Työssä tehdään vesimarmorointikuvioita kynsilakalla ja opitaan samalla kynsilakan ja maalien kemiallisesta koostumuksesta ja sen kuvaamisesta alan termein. Lisäksi opitaan hyödyntämään kemiallista osaamista kosmetiikan ainesosien ja turvallisuuden kannalta.
Laadunvalvontaa elintarviketehtaalla
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: titraus, happo, emäs
Tässä värikkäässä titraustyössä määritetään väkiviinaetikan etikkahappopitoisuus. Työssä tutustutaan happo-emäsreaktioihin ja titrauksen toimintaperiaatteeseen. Pohdintatehtävillä opitaan, miten happopitoisuus lasketaan titrauskulutuksesta, ja mietitään laaduntarkkailun merkitystä. Työ on suunniteltu lukion kurssille happo-emästasapainokäsitteen tueksi, mutta soveltuu myös nuoremmille oppijoille.
Laavalamppu
Kesto: 15 minuuttia
Avainsanat: liukoisuus, poolisuus, arkipäivän kemia
Mitä tapahtuu, jos veteen lisätään öljyä? Miksi vesi ja öljy eivät liukene toisiinsa? Työ yhdistää arkipäivän havainnot hauskalla ja näyttävällä tavalla kemiaan. Työssä pohditaan liukoisuutta ja poolisuutta. Työn voi tehdä demonstraationa tai oppilastyönä ja sopii kaikenikäisille oppijoille.
Lumoava limoneeni
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: höyrytislaus, eteeriset öljyt, limoneeni, isomeria
Työssä erotetaan limoneenia appelsiinin kuoresta höyrytislaamalla. Työn tavoitteena on että, oppilaat oppivat höyrytislauksen toimintaperiaatteen ja miten menetelmää sovelletaan eteeristen öljyjen eristämisessä luonnon tuotteista. Työ havainnollistaa myös stereoisomerian merkitystä molekyylien ominaisuuksiin. Yläkoulussa työn osalta keskitytään laitteistoon tutustumiseen, harjoitellaan sen kokoamista sekä keskitytään tarkastelemaan, mitä reaktiossa tapahtuu.
Mahamysteeri
Kesto: 45 - 60 minuuttia
Avainsanat: rasvat, proteiinit, hiilihydraatit
Työssä tutkitaan kuvitteellisen mahan sisältöä. Matti on saanut ruokamyrkytyksen ja joutunut sairaalahoitoon. Hän ei muista mistä ruoasta myrkytys on peräisin. Työn tarkoituksena on selvittää mikä ruoka on myrkytyksen aiheuttanut. Tutkimus tehdään osoitusreaktioiden avulla. Työssä tutustutaan hiilihydraatteihin, proteiineihin ja rasvoihin.Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa. Työ voidaan tehdä yläkoulussa tai lukiossa.
Maitoliima
Kesto: 30 - 45 minuuttia
Avainsanat: denaturoituminen, neutralointi, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on kiinnostua arkipäivän kemiasta. Työn ohessa voi käsitellä esimerkiksi maitoon, liimoihin, erilaisiin orgaanisiin yhdisteisiin ja reaktioihin (denaturointi, neutralointi, polymerointi) liittyvää teoriaa. Työhön liittyen voidaan myös käsitellä teollisia prosesseja ja kestävää kehitystä.
Metallien jännitesarja (mittausautomaatio)
Kesto: 45 - 60 minuuttia
Avainsanat: hapettuminen, pelkistyminen, reaktionopeus, kaasu, paine, korroosio, tutkimuksellisuus
Työssä päätellään metallien jännitesarja järjestys uuden teknologian avulla. Työn tavoitteena on oppia ymmärtämään metallien jännitesarjan järjestyksen määräytymistä ja ymmärtää reaktionopeuteen vaikuttavia tekijöitä.
Mikrokeksit
Kesto: 30 - 45 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, seos, reaktio, olomuodon muutos
Työssä tutkitaan onko mahdollista valmistaa keksejä mikrossa. Samalla pohditaan eli aineiden roolia leipomisessa esimerkiksi pohditaan leivinjauheen toimintaa sekä mietitään olomuodon muutoksia. Tavoitteena on herättää kiinnostusta kemiaa kohtaan leipomisen avulla.
Mikromarengit
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, proteiinit, hiilihydraatit
Työssä valmistetaan mikrossa marenkeja. Tarkoituksena on tarkastella arkipäivän ruokakemian ilmiöitä ja pohtia ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä pohditaan muun muassa mihin valkuaisen käyttäminen ruoanvalmistuksessa perustuu. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa.
Mitä on terveellinen rasva?
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: arkikemia, rasvat, ravinto, hapettuminen, kaksoissidos, tyydyttyneisyys
Työn tavoitteena on tutkia miten rasvat eroavat toisistaan sekä miten rasvojen ominaisuudet vaikuttavat niiden terveellisyyteen. Tavoitteena on saada oppilaat kiinnostumaan omasta ruokavaliostaan sekä auttaa tekemään terveellisiä valintoja rasvojen suhteen arkipäivissään.
Muotia selluloosasta
Kesto: 60 - 120 minuuttia
Avainsanat: kestävä kehitys, materiaalit, ympäristö, ioniset nesteet, liuottimet, selluloosa
Tässä työssä päästään itse kokeilemaan ionisen nesteen valmistamista, selluloosan liuottamista ja selluloosan saostamista. Työ havainnollistaa kemian merkitystä yhteiskunnassa, materiaaliteollisuudessa sekä kestävän kehityksen edistämisessä.
Mustikkatrio
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, happamuus, indikaattorit
Työssä valmistetaan mustikkatrio ja pohditaan ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä käydään läpi kemian kannalta indikaattorin toimintaa ja happamuutta. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa ja tuo uusia näkökulmia kemian opiskeluun.
Operaatio: Öljyonnettomuus
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: öljy, vesi, ympäristökemia, simulaatio, tutkimuksellisuus
Öljyonnettomuustyössä tutustutaan ympäristökatastrofiin simuloimalla öljyonnettomuutta laboratorio-olosuhteissa. Vadista tulee meri ja oppilas saa taitella foliosta oman tankkerinsa, joka törmää lopulta kivikkoon. Sen jälkeen aletaan torjua mereen valunutta öljyä eri tavoin. Työn sisältö on keskeistä paitsi kemian, niin myös ympäristökasvatuksen näkökulmasta.
Saippuan valmistus
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: saippuoitumisreaktio, emäs, arkipäivän kemia, pH
Työssä saippua valmistetaan keittämällä kookosrasvaa natriumhydroksidin kanssa. Rasvojen hajoamisreaktiota glyseroliksi ja rasvahapon suolaksi sanotaan saippuoitumiseksi. Saippuan valmistaminen on arkipäivään todella tiiviisti kytkeytyvä ja useita vaiheita sisältävä työ. Valmistetun saippuapalasen saa mukaan.
Sipseissäkö rasvaa
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: uuttaminen, suodatus, tislaus, haihdutus, rasvat
Työssä tutustutaan tyydyttyneisiin ja tyydyttymättömiin rasvoihin ja niiden tervellisyyteen. Oppilaat tutustuvat kemiallisiin erotusmenetelmiin, kuten uuttamiseen, suodattamiseen, tislaukseen ja haihduttamiseen.
Sydän puhdasta metallia
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: elektrolyysi, metallit
Työssä sovelletaan sähkökemian tietoja ja taitoja sekä tutustutaan elektrolyysiin. Työ sopii tehtäväksi soveltavana työnä peruskoulun metallien kemiassa, kun elektrolyysi-käsite on opittu.
Tornadotitraus
Kesto: 5 - 15 minuuttia
Avainsanat: titraus, happamuus, indikaattori
Työssä havainnollistetaan sitä, että sekoituksen on oltava turbulentti, jotta seoksen komponentit sekoittuisivat tasaisesti. Jos sekoitus ei ole turbulentti, seoksen osat erottuvat toisistaan. Ilmiötä havainnollistaa tornadotitraus. Tornadotitrauksessa suurta nestemäärää tasaisesti sekoitettaessa syntyy pyörre, joka estää pyörteen keskelle lisätyn aineen sekoittumisen muuhun liuokseen.
Tuntemattomien aineiden salapoliisityö
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: kemiallinen reaktio, sakkakoe, ionit, kvalitatiivinen analyysi
Työssä tutkitaan ensin kuuden tunnetun aineen kemiallisia reaktioita keskenään. Erityisesti kiinnitetään huomiota muodostuvan tuotteen olomuotoon (kaasu, neste, kiinteä) ja sen väriin. Saatujen tutkimustulosten avulla selvitetään kolmen tuntemattoman näytteen, jotka ovat jotain tutkituista aineista, sisältö. Menetelmää kutsutaan kvalitatiiviseksi analyysiksi.
Täs' on protskuu!
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: proteiinit, osoitusreaktiot, arkipäivän kemia
Työssä tutustutaan proteiinien kemiaan tekemällä proteiinien osoitusreaktioita eri elintarvikkeille. Tämän lisäksi työ sisältää koulussa sovellettavia projektimaisia, useamman päivän kestäviä töitä proteiineista.
Vau mikä voide!
Kesto: 35 - 45 minuuttia
Avainsanat: olomuodot, faasit, öljyt, kosmetiikka
Työn tavoitteena on auttaa oppilasta yhdistämään arjesta tuttuja asioita kemialliseen tietoon. Työn tarkoituksena on auttaa oppilasta havaitsemaan, että osa kosmetiikassa käytettävistä aineista on entuudestaan tuttuja elintarvikkeista. Kosmetiikan raaka-aineet ovat yhtä lailla kemiaa kuin ruoassa, lääkkeissä tai auton pesussa käytetyt aineet. Lisäksi työssä opitaan, miten kosmetiikkaa voidaan valmistaa ja minkälaisia asioita tuotteen pakkaamiseen, pakkausmerkintöihin ja säilytykseen liittyy.
Vesihaaste: Puhdista oma juomavetesi
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: vedenpuhdistus, arkipäivän kemia
Työssä puhdistetaan itse likavedestä juomakelpoista vettä ja tutustuaan vedenpuhdistuksen analyysimenetelmiin. Samalla opitaan kemian merkityksestä puhtaan veden saamiseksi. Työ herättää pohtimaan sitä, mihin itse käyttää päivän aikana vettä ja mitä käytetylle vedelle tapahtuu.
Vihreä tehdas
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: kemiallinen reaktio, neutraloituminen, ympäristö
Työn tavoitteena on tutkia teollisuudessa syntyvän rikkidioksidin vaikutusta ympäristöön sekä pohtia keinoja rikkidioksidipäästöjen vähentämiseksi mikro- tai semimikrovälineitä käyttäen.
Viruslaboratorio
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: COVID-19, ELISA-menetelmä, entsyymit, biokemia
Työssä tutustutaan, miten kemian osaamista voidaan hyödyntää pandemian leviämisen estämiseksi ja samalla kehitetään laboratoriotaitoja.
Värejä ja valoja
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: valo, värit, aallonpituus, aistit
Valkoinen valo koostuu eri aallonpituuksista. Työssä havainnollisestaan sitä, mitä tapahtuu kun valo osuu esineeseen, ja miten esineen väri määräytyy sen perusteella.
Värien eristys
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: poolisuus, uutto, arkipäivän kemia
Marjojen, hedelmien ja kasvinosien väriaineet liukenevat erilaisiin liuottimiin. Liukoisuuteen vaikuttaa mm. kyseessä olevan värimolekyylin poolisuus. Tässä työssä selvitetään, mitkä värit liukenevat pooliseen (vesi) ja poolittomaan (heksaani) liuottimeen käyttämällä työmenetelmänä uuttamista.
Värikkäät mausteet
Kesto: 60 - 90 minuuttia
Avainsanat: orgaaniset yhdisteet, mausteet, värit, arkipäivän kemia
Mausteet sisältävät erilaisia aromeja ja värejä antavia yhdisteitä, joiden kemiallisia ominaisuuksia oppilaat pääsevät tässä tutkimaan. Tutkimukset pohjautuvat tarinaan, jossa mausteilla värjätyt vaatteet alkavat käyttäytymään oudosti.
Värikästä kemiaa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: happamuus, indikaattorit, arkipäivän kemia
Työssä valmistetaan luonnonindikaattoria punakaalista ja määritetään punakaali-indikaattorin värinvaihtelualueet. Työlle on erilaisia variaatioita riippuen ryhmän taitotasosta ja taustasta.Työ on hauska esimerkki kemiasta ympärillämme jokapäiväisessä elämässä.
Alkuperäiskansojen parantava juoma
Kesto: 20 - 60 minuuttia
Avainsanat: kiniini, elektronien virittyminen
Työn tavoitteena on oppia suunnittelemaan pieni tutkimus, tekemään hypoteesi sekä pohtimaan työn jälkeen tuloksia ja niiden luotettavuutta. Työn avulla voidaan oppia myös elektronien virittymisestä. Työssä käytetään valotunnistusmenetelmää.
Aspiriinin valmistus
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: orgaaninen kemia, synteesi, katalyytit, yhdisteiden tunnistaminen
Työssä valmistetaan synteettisesti aspiriinia. Työssä oppilas oppii vesihauteen ja jäähdyttäjän käytön, sekä imusuodattamaan näytteitä. Hän hahmottaa lähtöaineiden funktionaaliset ryhmät ja ymmärtää synteesireaktion, sekä katalyytin vaikutuksen. Työhön voidaan yhdistää synteesituotteen tunnistus IR:llä, sekä saannon puhtauden/pitoisuuden arviointi spektrofotometrillä. Myös molekyylimallinnuksen voi yhdistää aspiriinin valmistukseen.
Aurinkokennoja mustikalla
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: aurinkokenno, energia, kestävä kemia, sähkö
Titaanioksidista ja väriaineista valmistetut aurinkokennot ovat mielenkiintoinen tapa luoda opiskelijoille käsitystä uusiutuvista energianlähteistä ja saada heidät pohtimaan muita mahdollisia energianlähteitä. Samalla tutustutaan sähkökemiaan sekä ajankohtaiseen kemian tutkimukseen.
Biomuovia tärkkelyksestä
Kesto: 45 - 60 minuuttia
Avainsanat: biomuovi, hiilihydraatit, tärkkelys, polymeerit, polysakkaridit
Työssä valmistetaan biomuovia elintarvikkeina käytettävistä maissi- tai perunatärkkelyksestä. Työ on suunniteltu yläkoululaisille ja lukioon ja sitä voidaan teorian osalta laajentaa ja supistaa tekijöidensä taitotason mukaan. Yläkoululaisten kanssa käydään teoria ryhmän taitotasosta riippuen, joko käymällä läpi tärkkelyksen pilkkoutuminen pienemmiksi sokereiksi lämmön ja happamuuden vaikutuksesta tai puhua yleisesti depolymeraatiosta polymeraation vastakohtana. Kokeellinen työ suoritetaan joko kemikaaleilla tai kemikaaleilla/elintarvikkeilla. Oppilaat saavat kotiin viemisiksi valmistamansa muovipalan, jonka voi heittää käytön jälkeen biojätteeseen.
CSI-verijäljet
Kesto: 15 min
Avainsanat: katalyytti, rikoskemia, kemiallinen luminosenssi
Työ on suunnattu kaikenikäisille oppilaille, vaikka työn taustalla olevan kemiallisen reaktion ymmärtäminen ei kuulu peruskouluun. Verijälki -työssä veren rauta toimii reaktion katalyyttinä ja näin nopeuttaa reaktiota niin, että se on pimeässä huoneessa silmin havaittava. Työ opettaa oppilasta olemaan kriittinen tutkimustuloksille ja ymmärtämään kemian sovellusten merkitystä yhteiskunnalle. Työn kemiallisessa reaktiossa syntyy kemiallista valoa, jota kutsutaan ilmiönä kemiluminesenssi.
Energiaa tärkkelyksestä
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: tärkkelys, happamuus, arkipäivän kemia
Työ sisältää neljä osuutta, joista voidaan tehdä vain osa tai kaikki. Ensimmäisessä tutkimuksessa tehdään tärkkelyksen osoitusreaktioita, toisessa tutkitaan, miten sylki vaikuttaa tärkkelykseen, kolmannessa tutkitaan mitä ruualle tapahtuu mahassa ja neljännessä verrataan cashewpähkinän ja vaahtokarkin energiamääriä. Kussakin osuudessa oppilas pääsee selvittämään arkipäiväisiä asioita.
Etanolin hapettuminen
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: orgaaniset hapetus-pelkitysreaktiot, etanolin metabolia
Etanolin hapettuminen -työohje koostuu kahdesta vaiheesta. Ensimmäisessä vaiheessa hapetetaan etanolia kuparikatalyytillä. Seuraavassa vaiheessa valmistetaan Tollensin reagenssia ja annetaan sen hapettaa aldehydit karboksyylihapoksi.
Fotokatalyyttinen vedenpuhdistus
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: spektrofotometria, vedenpuhdistus, pitoisuus, katalyytti
Työssä tutkitaan spektrofotometrisesti, miten fotokatalyytti puhdistaa vettä ajan kuluessa. Työn tarkoituksena on parantaa oppijan ymmärrystä vedenpuhdistuksen kemiasta (KE2 kestävyyskysymykset) sekä antaa valmiuksia spektrometrien käyttöön (KE3 spektrien tulkinta). Työtä voi myös käyttää reaktionopeuksien yhteydessä (KE6). Yläkoululaisten kanssa aihetta käsitellään ilman spektrien tulkintaa.
Hiilidioksidikuplat
Aika: 10 - 20 minuuttia
Avainsanat: kaasut, olomuodon muutokset, pintajännitys
Työssä tehdään hiilidioksidijäästä kuplia. Tavoitteena on herättää kysymyksiä eri olomuodoista ja havainnollistaa kaasuja. Hauska työ sopii kaikenikäisille ja se voidaan tehdä joko demonstraationa tai sitten oppilastyönä.
Hiilivoima ja happamat sateet
Kesto: 60 - 120 minuuttia
Avainsanat: pH, mittausautomaatio, tutkimuksellisuus
Työssä oppilaat suunnittelevat ja toteuttavat kokeen, jossa mallinnetaan kivihiilen palamista laboratoriossa ja tutkitaan polttamisen suhdetta happamiin sateisiin. Tutkimukset tehdään pH-antureilla, mittausautomaation avulla.
Hopeananohiukkaset
Kesto: 60 - 90 minuuttia
Avainsanat: spektroskopia, nanokemia, hapetus-pelkistysreaktio, kestävä kemia
Työssä tutustutaan, miten hedelmäkuorijätettä voidaan hyödyntää hopeananohiukkasten synteesiin kestävän kemian synteesissä samalla pohtien nanohiukkasten turvallisuutta teollisuudessa. Työn tavoitteena on määrittää hopeananohiukkasten synteesi UV-Vis-spektrometrialla kvalitatiivisesti ja pohtia mitkä tekijät vaikuttavat reaktion saantoon.
Huisin hienot hiukset
Kesto: 30 - 180 minuuttia
Avainsanat: happamuus, emäksisyys, pH, tensidit, pakkausmerkinnät, kuluttajatietous, aminohapot, rikkisillat
Työn tavoitteena on perehtyä hiusten kemiaan ja erilaisten tuotteiden vaikutuksiin. Osien I ja II tavoitteena on tutustuttaa oppilaat pH:n sekä happamuuden ja emäksisyyden käsitteisiin oppilaille tuttuja ja arkipäiväisiä tuotteita tutkimalla. Kun oppilaat osaavat yhdistää arjen asioita kemiaan he paitsi innostuvat kemiasta, myös parantavat tieteellistä lukutaitoaan (tuotepakkaukset) ja valmiuksiaan toimia tiedostavina kuluttajina (tuotteiden valinta ja siihen liittyvät kriteerit). Osan III tavoitteena on perehtyä syvemmälle hiuksen rakenteeseen ja tutkia rakennetta koossa pitäviä sidoksia sekä näiden sidoksien muokkaamista.
Ilmaa vai heliumia?
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kaasut, ilmakehä, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on havainnollistaa heliumin ja ilman eroja. Onko ilmalla massaa? Entä heliumilla? Miksi heliumilla täytetty pallo painaa vähemmän kuin tyhjä pallo ja ilmalla täytetty taas enemmän? Näitä kysymyksiä pohditaan yhdessä oppilaiden kanssa ja pyritään saamaan käsitys ilman molekyyleistä sekä heliumatomeista. Tasosta riippuen käsittelytapaa syvennetään. Lisäksi testataan heliumin aikaansaamaa nostetta riisipussin kanssa. Tällöin pystytään laskemaan, montako heliumpalloa tarvittaisiin, jotta saataisiin 40 kg oppilas ilmaan.
Kananmuna mikrossa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, proteiinit, denaturoituminen
Työn tarkoituksena on havainnollistaa denaturoitumista arkikontekstissa ja yhdistää havaittu ilmiö tietoon proteiinin rakenteesta ja sen lämpöriippuvuudesta.
Kasvien piilotetut väriaineet
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: kromatografia, poolisuus, arkipäivän kemia
Työssä eristetään kasvien väriaineita ohutkerroskromatografialla. Menetelmä perustuu molekyylien polaarisuus eroon, jolloin ne liikkuvat kromatografialevyllä eri nopeuksilla.Yläkoululaisten kanssa poolittomuuden käsite jätetään vähemmälle huomiolle ja puhutaan vain erotuskyvystä perustuen väriaineiden erilaisiin ominaisuuksiin tarttua levynpintaan.
Kiivin DNA
Kesto: 30 - 50 minuuttia
Avainsanat: DNA, eristys, biokemia
Tässä työssä erotetaan DNA kiivistä. Työssä käytetään useita menetelmiä suodatuksesta jäähdytykseen.
Kloorijäämät juomavedessä
Kesto: 30 - 60 minuuttia
Avainsanat: spektrofotometri, kvantitatiivinen analyysi, veden desinfiointi
Työn tavoitteena on oppia veden puhdistuksesta ja desinfioinnista. Työssä tutustutaan kloorin desinfioiviin vaikutuksiin. Työn tarkoituksena on myös oppia käyttämään spektrofotometria ja ymmärtää teoria sen toimintaperiaatteesta. Työ on kehitetty yhteistyössä Kemira Oyj:n kanssa.
Kolibakteereja tutkimassa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kasvualusta, bakteeri, arkipäivän kemia
Työssä opitaan normaalista kokeellisuudesta poikkeavaa työskentelyä, sekä tutustutaan kemialliseen/biotieteelliseen sovellukseen ja sen mahdollisuuksiin esimerkiksi hyvinvoinnin ja terveyden edistämisessä. Kesto riippuu työn käsittelylaajuudesta. Kasvualusta tulee jättää sopivaan paikkaan vähintään neljäksi päiväksi, ennen kuin tuloksia voidaan tarkastella.
Kupariaspirinaatin valmistus
Kesto: 30 - 90 minuuttia
Avainsanat: kompleksiyhdiste, synteesi, mikrokemia, lääkekemia
Kupariaspirinaatti on kuparin ja aspiriinin muodostama kompleksiyhdiste, jota käytetään lääkeaineena. Työssä opiskelijat pääsevät valmistamaan kompleksiyhdisteen ja tutustumaan kemialliseen synteesiin.
Kuparilaatasta kultaa
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: metallit, lejeeringit
Tässä työssä kuparipalasta syntyy sinkin avulla lejeerinki, joka on messinkiä. Työ sopii hyvin yläkoululaisille metallien opetukseen ja puhuttaessa erilaisista lejeeringeistä. Työhön voi hyvin yhdistää kuparipitoisuuden määrityksen spektrofotometrillä.
Kynsilakan kemiaa: Sateenkaari värittömässä aineessa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: kynsilakka, kosmetiikka, aineen ominaisuudet, värit, valo, sähkömagneettinen säteily, interferenssi, arkipäivän kemia
Työssä pinnoitetaan mustaa kartonkia värittömällä kynsilakalla, jonka jälkeen siinä havaitaan valon interferenssikuvio. Tavoitteena on ymmärtää, miten aineen rakenne ja koostumus vaikuttavat siinä havaittaviin väreihin, ja miten värihavainto muodostuu.
Kynsilakan kemiaa: Vesimarmorointi
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: kynsilakka, kosmetiikka, maali, aineen ominaisuudet, poolisuus, liukoisuus, seokset, polymeerit, värit
Työssä tehdään vesimarmorointikuvioita kynsilakalla ja opitaan samalla kynsilakan ja maalien kemiallisesta koostumuksesta ja sen kuvaamisesta alan termein. Lisäksi opitaan hyödyntämään kemiallista osaamista kosmetiikan ainesosien ja turvallisuuden kannalta.
Laadunvalvontaa elintarviketehtaalla
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: titraus, happo, emäs
Tässä värikkäässä titraustyössä määritetään väkiviinaetikan etikkahappopitoisuus. Työssä tutustutaan happo-emäsreaktioihin ja titrauksen toimintaperiaatteeseen. Pohdintatehtävillä opitaan, miten happopitoisuus lasketaan titrauskulutuksesta, ja mietitään laaduntarkkailun merkitystä. Työ on suunniteltu lukion kurssille happo-emästasapainokäsitteen tueksi, mutta soveltuu myös nuoremmille oppijoille.
Laavalamppu
Kesto: 15 minuuttia
Avainsanat: liukoisuus, poolisuus, arkipäivän kemia
Mitä tapahtuu, jos veteen lisätään öljyä? Miksi vesi ja öljy eivät liukene toisiinsa? Työ yhdistää arkipäivän havainnot hauskalla ja näyttävällä tavalla kemiaan. Työssä pohditaan liukoisuutta ja poolisuutta. Työn voi tehdä demonstraationa tai oppilastyönä ja sopii kaikenikäisille oppijoille.
Liian taipuisa muovi
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: infrapuna, spektri, kvantitatiivinen analyysi
Työn tavoitteena on perehtyä muovien kemiaan. Työssä tutustutaan IR–spektrometrin käyttöön, joka on eräs keskeinen kemian analyysimenetelmä, ja muovin koostumuksen kvantitatiiviseen määrittämiseen. Mikäli työtä halutaan laajentaa, voidaan syventyä IR–spektroskopian ja spektrien muodostumisen teoriaan. Työssä oppilas saa käsityksen IR:n erilaisista käyttötavoista ja oppii analysoimaan näytteitä IR–spektrometrin avulla. Työ on suunniteltu yhteistyössä Borealis Oy:n kanssa.
Limsan sokeripitoisuus
Kesto:45 - 60 minuuttia
Avainsanat: infrapuna, spektri, kvantitatiivinen analyysi
Työn tavoitteena on perehtyä konsentraation käsitteeseen ja elintarvikkeiden tuotevalvontaan. Työssä käsitellään myös elintarvikkeiden sokeripitoisuuksia. Työssä on tarkoitus tutustua IR-spektrometrin käyttöön ja sen avulla sokerin kvantitatiiviseen määrittämiseen. Työ on tehty yhteistyössä Bruker Oy:n kanssa. Työssä käytetään valon ominaisuuksiin perustuvaa tunnistusmenetelmää.
Lumoava limoneeni
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: höyrytislaus, eteeriset öljyt, limoneeni, isomeria
Työssä erotetaan limoneenia appelsiinin kuoresta höyrytislaamalla. Työn tavoitteena on että, oppilaat oppivat höyrytislauksen toimintaperiaatteen ja miten menetelmää sovelletaan eteeristen öljyjen eristämisessä luonnon tuotteista. Työ havainnollistaa myös stereoisomerian merkitystä molekyylien ominaisuuksiin.
Mahamysteeri
Kesto: 45-60 minuuttia
Avainsanat: rasvat, proteiinit, hiilihydraatit
Työssä tutkitaan kuvitteellisen mahan sisältöä. Matti on saanut ruokamyrkytyksen ja joutunut sairaalahoitoon. Hän ei muista mistä ruoasta myrkytys on peräisin. Työn tarkoituksena on selvittää mikä ruoka on myrkytyksen aiheuttanut. Tutkimus tehdään osoitusreaktioiden avulla. Työssä tutustutaan hiilihydraatteihin, proteiineihin ja rasvoihin.
Maitoliima
Kesto: 30 - 45 minuuttia
Avainsanat: denaturoituminen, neutralointi, arkipäivän kemia
Työn tavoitteena on kiinnostua arkipäivän kemiasta. Työn ohessa voi käsitellä esimerkiksi maitoon, liimoihin, erilaisiin orgaanisiin yhdisteisiin ja reaktioihin (denaturointi, neutralointi, polymerointi) liittyvää teoriaa. Työhön liittyen voidaan myös käsitellä teollisia prosesseja ja kestävää kehitystä.
Metallien jännitesarja (mittausautomaatio)
Kesto: 45 - 60 minuuttia
Avainsanat: hapettuminen, pelkistyminen, reaktionopeus, kaasu, paine, korroosio, tutkimuksellisuus
Työssä päätellään metallien jännitesarja järjestys uuden teknologian avulla. Työn tavoitteena on oppia ymmärtämään metallien jännitesarjan järjestyksen määräytymistä ja ymmärtää reaktionopeuteen vaikuttavia tekijöitä.
Mikrokeksit
Kesto: 30 - 45 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, seos, reaktio, olomuodon muutos
Työssä tutkitaan onko mahdollista valmistaa keksejä mikrossa. Samalla pohditaan eli aineiden roolia leipomisessa esimerkiksi pohditaan leivinjauheen toimintaa sekä mietitään olomuodon muutoksia. Tavoitteena on herättää kiinnostusta kemiaa kohtaan leipomisen avulla.
Mikromarengit
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, proteiinit, hiilihydraatit
Työssä valmistetaan mikrossa marenkeja. Tarkoituksena on tarkastella arkipäivän ruokakemian ilmiöitä ja pohtia ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä pohditaan muun muassa mihin valkuaisen käyttäminen ruoanvalmistuksessa perustuu. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa.
Mitä on terveellinen rasva?
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: arkikemia, rasvat, ravinto, hapettuminen, kaksoissidos, tyydyttyneisyys
Työn tavoitteena on tutkia miten rasvat eroavat toisistaan sekä miten rasvojen ominaisuudet vaikuttavat niiden terveellisyyteen. Tavoitteena on saada oppilaat kiinnostumaan omasta ruokavaliostaan sekä auttaa tekemään terveellisiä valintoja rasvojen suhteen arkipäivissään.
Muotia selluloosasta
Kesto: 60 - 120 minuuttia
Avainsanat: kestävä kehitys, materiaalit, ympäristö, ioniset nesteet, liuottimet, selluloosa
Tässä työssä päästään itse kokeilemaan ionisen nesteen valmistamista, selluloosan liuottamista ja selluloosan saostamista. Työ havainnollistaa kemian merkitystä yhteiskunnassa, materiaaliteollisuudessa sekä kestävän kehityksen edistämisessä.
Mustikkatrio
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: molekyyligastronomia, happamuus, indikaattorit
Työssä valmistetaan mustikkatrio ja pohditaan ruoanvalmistuksen taustalla olevaa kemiaa. Työssä käydään läpi kemian kannalta indikaattorin toimintaa ja happamuutta. Työ havainnollistaa hyvin arjen kemiaa ja tuo uusia näkökulmia kemian opiskeluun.
Operaatio: Öljyonnettomuus
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: öljy, vesi, ympäristökemia, simulaatio, tutkimuksellisuus
Öljyonnettomuustyössä tutustutaan ympäristökatastrofiin simuloimalla öljyonnettomuutta laboratorio-olosuhteissa. Vadista tulee meri ja oppilas saa taitella foliosta oman tankkerinsa, joka törmää lopulta kivikkoon. Sen jälkeen aletaan torjua mereen valunutta öljyä eri tavoin. Työn sisältö on keskeistä paitsi kemian, niin myös ympäristökasvatuksen näkökulmasta. Työssä pääpaino on kirjallisissa tehtävissä.
Saippuan valmistus
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: saippuoitumisreaktio, emäs, arkipäivän kemia, pH
Työssä saippua valmistetaan keittämällä kookosrasvaa natriumhydroksidin kanssa. Rasvojen hajoamisreaktiota glyseroliksi ja rasvahapon suolaksi sanotaan saippuoitumiseksi. Saippuan valmistaminen on arkipäivään todella tiiviisti kytkeytyvä ja useita vaiheita sisältävä työ. Valmistetun saippuapalasen saa mukaan.
Sipseissäkö rasvaa
Kesto: 120 minuuttia
Avainsanat: uuttaminen, suodatus, tislaus, haihdutus, rasvat
Työssä tutustutaan tyydyttyneisiin ja tyydyttymättömiin rasvoihin ja niiden tervellisyyteen. Oppilaat tutustuvat kemiallisiin erotusmenetelmiin, kuten uuttamiseen, suodattamiseen, tislaukseen ja haihduttamiseen.
Sydän puhdasta metallia
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: elektrolyysi, metallit
Työssä sovelletaan sähkökemian tietoja ja taitoja sekä tutustutaan elektrolyysiin. Työ sopii tehtäväksi soveltavana työnä peruskoulun metallien kemiassa, kun elektrolyysi-käsite on opittu.
Tornadotitraus
Kesto: 5 - 15 minuuttia
Avainsanat: titraus, happamuus, indikaattori
Työssä havainnollistetaan sitä, että sekoituksen on oltava turbulentti, jotta seoksen komponentit sekoittuisivat tasaisesti. Jos sekoitus ei ole turbulentti, seoksen osat erottuvat toisistaan. Ilmiötä havainnollistaa tornadotitraus. Tornadotitrauksessa suurta nestemäärää tasaisesti sekoitettaessa syntyy pyörre, joka estää pyörteen keskelle lisätyn aineen sekoittumisen muuhun liuokseen.
Tuntemattomien aineiden salapoliisityö
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: kemiallinen reaktio, sakkakoe, ionit, kvalitatiivinen analyysi
Työssä tutkitaan ensin kuuden tunnetun aineen kemiallisia reaktioita keskenään. Erityisesti kiinnitetään huomiota muodostuvan tuotteen olomuotoon (kaasu, neste, kiinteä) ja sen väriin. Saatujen tutkimustulosten avulla selvitetään kolmen tuntemattoman näytteen, jotka ovat jotain tutkituista aineista, sisältö. Menetelmää kutsutaan kvalitatiiviseksi analyysiksi.
Täs' on protskuu!
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: proteiinit, osoitusreaktiot, arkipäivän kemia
Työssä tutustutaan proteiinien kemiaan tekemällä proteiinien osoitusreaktioita eri elintarvikkeille. Tämän lisäksi työ sisältää koulussa sovellettavia projektimaisia, useamman päivän kestäviä töitä proteiineista.
Vau mikä voide!
Kesto: 35 - 45 minuuttia
Avainsanat: olomuodot, faasit, öljyt, kosmetiikka
Työn tavoitteena on auttaa oppilasta yhdistämään arjesta tuttuja asioita kemialliseen tietoon. Työn tarkoituksena on auttaa oppilasta havaitsemaan, että osa kosmetiikassa käytettävistä aineista on entuudestaan tuttuja elintarvikkeista. Kosmetiikan raaka-aineet ovat yhtä lailla kemiaa kuin ruoassa, lääkkeissä tai auton pesussa käytetyt aineet. Lisäksi työssä opitaan, miten kosmetiikkaa voidaan valmistaa ja minkälaisia asioita tuotteen pakkaamiseen, pakkausmerkintöihin ja säilytykseen liittyy.
Veren pH
Kesto: 120 - 150 minuuttia
Avainsanat: puskuriliuos, pH, heikko happo, heikko emäs, ihmisen kemia
Työn tavoitteena on tukea puskuriliuoskemian käsitteitä. Työssä valmistetaan veren kaltainen puskuriliuos pH-anturien avulla ja havainnollistetaan sen toimintaa happo-emästitrauksella. Tämän jälkeen tutkitaan aineenvaihduntatuotteiden vaikutusta ihmiskehon happo-emästasapainoon. Työssä harjoitellaan kuvaajan tulkitsemista, tasapainoyhtälöiden kirjoittamista, laborointitaitoja sekä tulosten tulkintaa ja soveltamista.
Vihreä laboratorio
Kesto: 75 min
Avainsanat: vihreä kemia, kemiallinen reaktio, argumentaatiotaidot
Työssä tutustutaan vihreän kemian pääperiaatteisiin erilaisten rinnakkaisten reaktioiden kautta, ja harjoitellaan argumentaatiotaitoja.
Vihreä tehdas
Kesto: 45 minuuttia
Avainsanat: kemiallinen reaktio, neutraloituminen, ympäristö
Työn tavoitteena on tutkia teollisuudessa syntyvän rikkidioksidin vaikutusta ympäristöön sekä pohtia keinoja rikkidioksidipäästöjen vähentämiseksi mikro- tai semimikrovälineitä käyttäen.
Viruslaboratorio
Kesto: 90 minuuttia
Avainsanat: COVID-19, ELISA-menetelmä, entsyymit, biokemia
Työssä tutustutaan, miten kemian osaamista voidaan hyödyntää pandemian leviämisen estämiseksi ja samalla kehitetään laboratoriotaitoja.
Värejä ja valoja
Kesto 30 minuuttia
Avainsanat: valo, värit, aallonpituus, aistit
Valkoinen valo koostuu eri aallonpituuksista. Työssä havainnollisestaan sitä, mitä tapahtuu kun valo osuu esineeseen, ja miten esineen väri määräytyy sen perusteella.
Värien eristys
Kesto: 60 minuuttia
Avainsanat: poolisuus, uutto, arkipäivän kemia
Marjojen, hedelmien ja kasvinosien väriaineet liukenevat erilaisiin liuottimiin. Liukoisuuteen vaikuttaa mm. kyseessä olevan värimolekyylin poolisuus. Tässä työssä selvitetään, mitkä värit liukenevat pooliseen (vesi) ja poolittomaan (heksaani) liuottimeen käyttämällä työmenetelmänä uuttamista.
Värikkäät mausteet
Kesto: 60 - 90 minuuttia
Avainsanat: orgaaniset yhdisteet, mausteet, värit, arkipäivän kemia
Mausteet sisältävät erilaisia aromeja ja värejä antavia yhdisteitä, joiden kemiallisia ominaisuuksia oppilaat pääsevät tässä tutkimaan. Tutkimukset pohjautuvat tarinaan, jossa mausteilla värjätyt vaatteet alkavat käyttäytymään oudosti.
Värikästä kemiaa
Kesto: 30 minuuttia
Avainsanat: happamuus, indikaattorit, arkipäivän kemia
Työssä valmistetaan luonnonindikaattoria punakaalista ja määritetään punakaali-indikaattorin värinvaihtelualueet. Työlle on erilaisia variaatioita riippuen ryhmän taitotasosta ja taustasta.Työ on hauska esimerkki kemiasta ympärillämme jokapäiväisessä elämässä.
Spektroskopia tutuksi -verkkomateriaalit
Spektroskopia tutuksi -kokonaisuuden kautta voi tutustua infrapunaspektroskopiaan (IR), ydinmagneettisen resonanssispektroskopiaan (NMR) ja massaspektrometriaan (MS) havainnollistavien opetusvideoiden ja spektrintulkintaharjoitusten avulla. Materiaalit ovat vapaasti käytettävissä ja ne soveltuvat erityisesti lukion KE2- ja KE3-kurssien opetuksen ja itsenäisen opiskelun tueksi.
Kokeellisuusopas esi- ja alakouluun
Mitä kemia oikein on? Esi- ja alakoululaisille suunnatussa Kokeellisuusoppaassa seikkailevat Gado ja Neon. Heidän parissaan pääset tarinalliseen seikkailuun, jonka tavoitteena on innostaa lapsia tekemään omia tutkimuksia sekä tutustuttaa heitä kemian kieleen. Kokeelliset työt voi tehdä omina kokonaisuuksinaan, tai oppaan voi käydä läpi tarinan mukaisessa järjestyksessä.
Kokeellisuusopas yläkouluun
Yläkoululaisille ja heidän opettajilleen ja ohjaajilleen suunnatun Kokeellisuusoppaan tavoitteena on tukea nuorten mielekästä kokeellista työskentelyä yläkoulussa tai kerhoissa, leireillä tai kotona. Kokeellisuusopas sisältää kahdeksan työtä sekä ohjeet ohjaajalle. Mukaan valitut työt ovat sellaisia, joita opettajat ovat mielellään varanneet Kemianluokka Gadolinissa opintokäyntien sisällöksi tai joista tehtyjä videoita on katsottu runsaasti sosiaalisen median kanavillamme.
Kokeellisuusopas toiselle asteelle
Toisen asteen oppilaille sekä heidän opettajille ja ohjaajilleen suunnattu Kokeellisuusopas sisältää seitsemän työtä sekä ohjeet ohjaajalle. Työohjeita voi käyttää sellaisenaan tai soveltaa omaan käyttöön sopivaksi. Töitä on kehitetty ja päivitetty vuosien 2008-2023 välillä Kemianluokka Gadolinissa vierailleiden kymmenien tuhansien nuorten tiedekasvatustoiminnasta (mm. opintokäynnit yliopistolla, tiedesynttärit, kerhot, leirit tai tapahtumat) saatujen palautteiden ja uusimman tutkimustiedon avulla.