Undervisningsbeskrivelse

Transkript

1 Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Juni 2012 Institution Uddannelsescenter Ringkøbing-Skjern Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold HTX Kemi B Carina Juel Lomborg 210 Kemi Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Titel 10 Titel 11 Fermentering Naturvidenskabelig metode Kemikalier og sikkerhed Olie og naturgas Støkiometri Saltes forunderlige verden Kemiske ligevægte Syre-base kemi På rejse med jern Reaktionshastighed Dufte i kemien Side 1 af 12

2 Titel 1 Indhold Fermentering (studieretnings intro) Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale fordelt på kernestof og supplerende stof Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s , 20-21, 30-31, 62-65, Kernestof: kemiske reaktioner og opskrivning af reaktionsskema, periodiske system og de forskellige stofklasser, Molekyle- og strukturformler, formelenheder, Kemiske forbindelser: molekyleforbindelser og ionforbindelser, stofmængdeberegning og beregningsskema (kort intro) Omfang Supplerende stof: Fremstilling af alkohol ved fermentering. Anvendt uddannelsestid: 10 timer Sammenhæng mellem forskellige fag Faglige mål: Systematikken i det periodiske system Kemiske fænomener og modeller Kemisk sprogbrug: formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema Elverne introduceres til fermentering som et led i introduktionen til den bioteknologiske studieretning. Forløbet var således et samarbejde mellem kemi, biologi, matematik og samfundsfag. Eleverne blev introduceret til fermentering af sukker til ethanol ved anvendelse af Saccharomyces cerevisiae. og gruppearbejde. Chemsketch anvendes til opskrivning af reaktioner og visualisering af relevante molekyleforbindelser; ethanol, glucose. Side 2 af 12

3 Titel 2 Naturvidenskabeligmetode (studieområde) Indhold Kernestof: Naturvidenskabelig grundforløb af Hans Marker m.fl. s. 8-17, 20-25, og 91 Kernestof: Naturvidenskabelig metode; hypoteser, eksperimenter og modeller. Skriftlig formidling; rapportskrivning. Osmose i en kartoffel Omfang Uddannelsestid 16 timer fordelt på fysik og kemi (elevtid 2) Faglig diskussion It Læsning Skriftlig udtryksfærdighed Teori/metode Dokumentation og præsentation Faglige mål: Faglig diskussion Metoder og teknikker Naturvidenskabelige eksperimenter Eleverne introduceres for den naturvidenskabelige metode, herunder hypotese dannelse, tilrettelæggelse og gennemførelse af enkle naturvidenskabelige eksperimenter. Eleverne præsenteres for forskellige typer af data, der i det udvalgte eksperiment også lægger op til en grafisk afbildning, herunder en introduktion af Excel og forskellige former for grafisk afbildning. Herigennem rustes eleven til at gennemføre et enkelt eksperiment "Osmose i kartofler". Eksperimentet lægger op til rapportskrivning, hvor et led i databehandlingen er grafisk afbildning, hvorfor det vil være naturligt at introducere/anvende Excel og se nærmere på forskellige former for grafisk afbildning med henblik på valg af den der passer til eksperimentets data. Pararbejde Rapport: osmose i en kartoffel Side 3 af 12

4 Titel 3 Indhold Kemikalier og sikkerhed Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale fordelt på kernestof og supplerende stof Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s Kernestof: Kemikalie og sikkerhed herunder grænseværdier, mærkning af kemikalier samt kemikalieaffald. Omfang Uddannelsestid: 5 timer Faglig mål: At gøre eleverne i stand til at forholde sig til og træffe de sikkerhedsmæssige foranstaltninger der er nødvendig for arbejde med kemikalier i forbindelser med eksperimentelt arbejde. Desuden skal de være i stand til at bortskaffe kemikalier på forsvarlig vis. Eleverne introduceres til mærkning og klassifikation af kemiske stoffer herunder anvendelse af listen over farlige stoffer. Der arbejdes desuden med grænseværdier og kemisk affald. og opgaveløsning herunder anvendelse af kemikaliedatablade og listen over farligestoffer. Side 4 af 12

5 Titel 4 Indhold Olie og naturgas Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale fordelt på kernestof og supplerende stof Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s : Kernestof: Raffinering af olie; carbonhydrider (alkaner, alkener, alkyner og arener), organiske halogenforbindelser og plast, herunder navngivning og egenskaber. Eksperiment: Carbonhydriders reaktionstype: addition og substitution Omfang Uddannelsestid: 16 timer Læsning IT værktøjer Laboratoriearbejde Faglige mål: Kemisk systematik Kemikaliehåndtering Kemiske fænomener og modeller Kemisk sprogbrug: formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema Elverne introduceres til temaet olie og naturgas og den grundlæggende organiske kemi med alkaner og alkener herunder forbrændingsprocesser samt systematisk navngivning. Der anvendes IT-programmerne organavn og Chem Sketch. og gruppearbejde. IT-programmer: Chemsketch anvendes som visualiseringsværktøj for forskellige kemiske stoffer. Organavn anvendes til øvelse af systematisk navngivning. Der anvendes vendespil til øvelse af systematisk navngivning. Som evalueringsværktøj blev der givet en prøve i navngivning og reaktionstyper (substitution, addition og forbrændingsreaktioner) Journal: Carbonhydriders reaktionstyper Side 5 af 12

6 Titel 5 Støkiometri Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s , og Kernestof: Densitet, formelmasse, stofmængde, mængdeberegninger, idealgasloven, blandinger, procent, stofmængdekoncentration, aktuel kontra formel koncentration og titreranalyse. Omfang Uddannelsestid 20 (elevtid 6) Ophedning af natron Molar massen af lightergas Eddikesyreindholdet i husholdningseddike. Faglige mål: Formidling af teori Demokratisk praksis Selvstændigt arbejde Beregninger - kemisk systematik Koble teori og eksperiment Eleverne har hidtil designet og gennemført kvalitative eksperimenter, forsøgsrækken skal udvides med kvantitative eksperimenter. Det kræver, at eleverne lærer at anvende kemisk systematik og gennemføre simple mængdeberegninger. Teorien afvikles som klasseundervisning, hvorefter den praktiseres i tre eksperimenter. Der er lagt op til, at eleverne individuelt efterbehandler data, hvorefter de demokratisk dokumenterer resultaterne skriftligt i grupper. Der er således muligt for den enkelte elev, at teste hvad de har lært og vurdere, hvor fokus skal sættes fremover. I det skriftlige arbejde (journalskrivning) sættes der fokus på resultater, efterbehandling og vurdering af eksperimentelle data. Projektarbejde (matrixgrupper) Side 6 af 12

7 Titel 6 Saltes forunderlige verden Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s og og Kernestof: Stoffers opbygning og egenskaber, kemisk sprogbrug (formelsprog, nomenklatur og reaktionsskema), udvalgte uorganiske stoffers egenskaber og anvendelse, udvalgte reaktionstyper, kvantitative analyser, kemi i en anvendelsesorienteret og teknisk sammenhæng. Tungtopløselige ionforbindelser Opløselighedsdiagram for kaliumchlorat (klasseforsøg) Krystalvand (demoforsøg) Omfang Uddannelsestid 13 (elevtid 2) Faglige mål: Empiri/eksperiment It Tal Dokumentere og formidle Koble teori og eksperiment Der tages igen fat i ionbindingen, og kendskabet til salte og deres egenskaber udvides. Forskellen fremgår tydeligt af eksperimentets resultater/efterbehandling, hvor kemiske mængdeberegninger er nødvendige for at kunne kontrollere det kvantitative forsøg. Vendespil og IT-programmet formler anvendes til øvning af systematisk navngivning. Individuelt arbejde Pararbejde Side 7 af 12

8 Titel 7 Kemiske Ligevægte Indhold Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s , og Kernestof: Kemisk ligevægte Supplerende stof: Heterogen ligevægte Indgreb i et ligevægtssytem Opløselighedsproduktet for calciumhydroxid. Omfang Uddannelsestid 11 (elevtid 4) Faglige mål Argumentation Empiri/eksperiment Samtale/diskussion Hypoteser og eksperimenter Koble teori og eksperiment Eleverne skal udover fuldstændige reaktioner også have kendskab til reversible (ufuldstændige) reaktioner, hvor der indstilles en ligevægt. Der sættes i dette forløb fokus på ligevægte, først homogene ligevægte. Eleverne vil opfriske viden om naturvidenskabelig metode, og med udgangspunkt i et eksperiment skal de kunne argumentere for ligevægtsforskydninger som følge af forskellige indgreb, og aktuel viden må stå sin prøve. I forlængelse af et kvalitativt eksperiment med en homogen ligevægt skal eleverne koble deres viden om ligevægte på tungopløslige salte og i den forbindelse arbejde med et kvantitativt eksperiment med en heterogen ligevægt. Side 8 af 12

9 Titel 8 Syre-base reaktioner: ph og logaritmer Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s , Kernestof: Syre-basereaktioner, ph-beregninger, titrering (kvantiativ analyse) og syntese Supplerende stof: ph-beregning i pufferopløsninger (pufferligningen) Omfang Uddannelsestid 27 (elevtid 2) Titrering af stærk syre med stærk base (ph og logaritmer) Syntese af salmiak Phosphorsyre i cola Kompetencer Faglige mål Empiri/eksperiment It Sammenhæng mellem forskellige fag Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Kemiske fænomener og modeller Der sættes nu fokus på selve reaktionen mellem eddikesyre og natriumhydroxid, der var aktuel i forbindelse med præsentation af titrering og praktisk anvendelse af mængdeberegninger i forrige forløb "Støkiometri". På grundlag af manuel dataopsamling af sammenhørende værdier af ph og tilsat volumen af NaOH optegnes titrerkurver, og kravet om at kunne udføre simple beregninger kommer nu også til at omfatte ph-beregninger. Side 9 af 12

10 Titel 9 På rejse med jern Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s og Kernestof: Udvalgte uorganiske stoffers egenskaber og anvendelse, udvalgte reaktionstyper, kvalitative og kvantitative analyser, mængdeberegninger og kemi i en anvendelsesorienteret og teknisk sammenhæng. Spændingsrækken Korrosion af jern Indstilling af kaliumpermangenat Jernindholdet i ståluld. Omfang Uddannelsestid 17 (elevtid 4) Kompetencer Faglige mål Empiri/eksperiment Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Kemiske fænomener og modeller Eleverne præsenteres redoxreaktioner, som er og bliver den reaktionstype, der er aktuel taget metallers og dermed jerns kemiske egenskaber i betragtning. Hvor står jern i forhold til andre ædle/uædle metaller i spændingsrækken? Hvilken betydning har det for jerns evne til at reagere med syre og korrodere? Hvorledes kan korrosion af jern forhindres? Jern udgør en stor og vigtig del af stål, i modsætning til kulstoffet, som gør stål hårdt og skrøbeligt. Ståls jernindhold er derfor interessant, det bestemmes ved først at opløse stål/jern i syre, og dernæst bestemme mængden af jernioner ved titrering med kaliumpermangenat. For at kunne lave mængdeberegning er det nødvendigt, at titrerreaktionen afstemmes. Regler for afstemning af redoxreaktioner præsenteres som et relevant værktøj. Forud for forsøget indstilles permangenatopløsningen, hvorved afstemningsværktøjet også er relevant. Side 10 af 12

11 Titel 10 Reaktionshastighed Indhold Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; Isis B s Kernestof: Reaktionshastighed på kvalitativt grundlag, herunder betydningen af koncentration, temperatur og katalyse. Supplerende stof: Reaktionshastighed på kvantitativt grundlag. Reaktionshastighed Katalysatorforsøget - en kold kartoffel Omfang Uddannelsestid: 10 (elevtid 4) Kompetencer Faglige mål Egen indlæring Empiri/eksperiment It Samtale/diskussion Skriftlig udtryksfærdighed Beregninger - kemisk systematik Dokumentere og formidle Koble teori og eksperiment Med kendskab til redoxreaktioner skal eleverne gruppevis gennem eksperimentelt arbejde tilegne sig viden om reaktionshastighed, herunder betydningen af koncentration, temperatur og katalyse. Elevernes iagttagelser bearbejdes på klassen og dokumenteres efterfølgende skriftligt, resultatet af den kvantitative del vises grafisk. Side 11 af 12

12 Titel 11 Dufte i kemien Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s og Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; 10-29, Kernestof: Bredt udvalg af organiske stofklasser, herunder alkoholer, carboxylsyrer og estere. Addition, substitution, addition/radikalpolymerisation, oxidation af alkoholer (organiske redoxreaktioner), kondensationsreaktioner, hydrolyse, forsæbning, polykondensation. Stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer, opløselighed og isomeri. Kvantitativ og kvalitativ syntese med og uden oprensning Supplerende stof: Aminer og amider, ethere, phenoler, aldehyder & ketoner Syntese af benzoesyre Oxoforbindelsers egenskaber Estersyntese Omfang Uddannelsestid 27 (elevtid 2) Faglige mål Mundtlig udtryksfærdighed Beregninger - kemisk systematik Håndtere informationer Kemisk syntese og oprensning Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Kendskabet til organiske stoffer, carbonhydriders og halogenforbindelsers egenskaber og anvendelser, udvides med et bredt udvalg af organiske stofklasser. Side 12 af 12