NÁT 123 - Eðlis- og efnafræði

Áfangalýsing

Fjallað um sögu vísindanna, mælistærðir og grundvallaratriði efnafræðinnar, svo sem lotukerfið, atómið, efnasambönd og efnahvörf. Einnig er fjallað um hraða og hröðun í aflfræðinni, krafthugtakið, rafmagn, hringrás vatns og andrúmsloftið, orkuframleiðslu, vistvæna orkugjafa, kjarnorku og rafsegulbylgjur.

Markmið

Meginmarkmið áfangans Nát123 er að veita heildarmynd af efnisheiminum almennt og þeim hluta umhverfisins sem er umfjöllunarefni eðlis- og efnafræði.

Nemendur eiga að

• kunna skil á grunnhugmyndum eðlis- og efnafræði
• þekkja þróun atómkenningarinnar, frumefni, atóm og uppbyggingu lotukerfisins, skilja formúlur efnasambanda, efnajöfnur og mælikvarða á efnismagn: formúlumassa, mól og mólmassa
• kunna skil á hreyfingu eftir beinni línu, hraðahugtakinu, hröðum frjálsu falli, kraftlögmálum Newtons, massa, þyngd, afli, orku, vinnuhugtakinu og núningskröftum
• þekkja hringrás vatns í náttúrunni, vatnsaflavirkjanir og varmaorku hitaveituvatns. Einnig hugtökin varmaorka, eðlisvarmoi, fasaskipti og varmaleiðni
• kunna skil á eiginleikum og samsetningu andrúmsloftsins, loftmengun, gróðurhúsaáhrifum, ósonlaginu, bruna lífræns eldsneytis og vetnis
• þekkja rafhlöður og efnarafala, rafgreiningu, vetnisframleiðslu, sólarorku og geti lýst kjarnasamruna og kjarnaklofnun
• kunna skil á rafsegulbylgjum og samskiptum með þeim

Efnisatriði

Saga vísindanna, grunneiningar, markverðir stafir og eðlismassi. Atómkenningin, atóm og sameindir, frumefni, lotukerfið, öreindir, samsætur, efnasambönd, efnajöfnur, sameindir, jónir, efnablöndur, efnahvörf, formúlumassi, mól og mólmassi. Lögmál Newtons, hreyfing, hraði, hröðun, hemlunarvegalengd, massi og þyngd, núningskraftur, stöðuorka, hreyfiorka, frjálst fall, vinna,rafmagn og orkulögmálið. Hringrás vatns, varmaorka, eðlisvarmi, fasaskipti, raforkuframleiðsla og orkuflutningur. Lofthjúpurinn, gróðurhúsaáhrif og ósonlagið, jarðeldsneyti, loftmengun, vistvænir orkugjafar, rafgreining, kjarnorka, efnarafalar og rafhlöður. Sólarorka, vindorka, vetnisframleiðsla, metangas sem eldsneyti. Rafsegulbylgjur. Innlendir orkugjafar á farartæki, rafhlöður, efnarafalar, rafgreining.

Námsgögn

• Kennslubók: Efni og orka eftir Benedikt Ásgeirsson, Ingu Dóru Sigurðardóttur, Inga Ólafsson og Ólaf Halldórsson. 
• Auk kennslubókar er stuðst við ítarefni og önnur gögn á skólanetinu.