Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin August 2012 juni 2015 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Københavns Tekniske Skole, HTX Vibenhus Htx Kemi A Martin Olsen (1. og 2.g) og Frits Edslev (3.g) 1Y-3Y Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Stoffers opbygning Titel 2 Kemiske reaktioner og kemisk ligevægt Titel 3 Kemiske mængdeberegninger Titel 4 Syrer og baser Titel 5 Redoxprocesser Titel 6 Organisk kemi Titel 7 Reaktionskinetik Titel 8 Kemisk termodynamik Titel 9 Biokemi og levnedsmiddelkemi Side 1 af 10
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Stoffers opbygning Helge Mygind: Kemi 2000 C, s.7-26 og s.61-103 samt Helge Mygind: Kemi 2000 A1, s.148-182 Atomets opbygning, grundlæggende orbitalteori og forståelse af det periodiske systems opbygning. Kemiske forbindelsers opbygning forstået ud fra oktetreglen, orbitalteorien og atomernes elektronegativitet. Egenskaber af ionforbindelser og covalente forbindelser forstået ud fra stoffernes polaritet. Metalbinding kun overfladisk nævnt. Intermolekylære kræfter; dipol-dipol tiltrækning og brintbindinger kort forklaret. Navngivning af uorganiske stoffer (syrer, baser og salte). Tilstandsformer. Indledende organisk kemi med fokus på kulbrinter og olieraffinering samt næringsstoffer; proteiner, fedtstoffer og kulhydrater sidstnævnte som del af SO-forløb om sundhed. Rapportforsøg: Introforsøg, Olieforsøg og Mættede og umættede fedtstoffer 50 timer Træne naturvidenskabelig arbejdsmetode og laboratoriefærdigheder. Klasseundervisning, demonstrationsforsøg, opgaveløsning i grupper, lærerstyrede eleveksperimenter. Side 2 af 10
Titel 2 Kemiske reaktioner og kemisk ligevægt. Helge Mygind: Kemi 2000 A1, s.24-41. Afstemning af simple kemiske processer som forbrændings- og fældningsreaktioner. Eksempler på endo- og exotherme reaktioner. Definition af en kemisk ligevægt. Ligevægtsloven med begreberne dynamisk ligevægt, reaktionsbrøk og ligevægtskonstant. Le Chateliers princip. Virkninger af indgreb i en ligevægt i form af koncentrations-, tryk-, volumen- eller temperaturændring. Homogene og heterogene ligevægte. Ionprodukt og opløselighedsprodukt. Rapportforsøg: Fældning af tungtopløselige salte samt ligevægte. Sidstnævnte rapport er ikke baseret på elevernes egne forsøg med på video om forsøgene fra youtube. 40 timer At kunne uddrage konklusioner på basis af forsøg set på video samt på opbygning af en videnskabelig rapport. Klasseundervisning, gruppearbejder, video. Side 3 af 10
Titel 3 Kemiske mængdeberegninger. Helge Mygind: Kemi 2000 C s.43-60 samt s.108-119. Definition af begreberne stofmængde, molarmasse, formel og aktuel koncentration. Mængdeberegninger på kemiske reaktioner ved brug af formlerne m = M*n og C = n/v samt inddragelse af idealgasloven ved beregninger på reaktioner med gasser. Gennemgang af et udvalg af kvalitative og kvantitative analysemetoder med særlig fokus på titrering. Rapportforsøg: Kvantitativ analyse af salt i havvand samt Fremstilling af ½ g salt 20 timer At lære forskel på kvalitativ og kvantitativ analyse. At træne opgaveløsning med mængdeberegninger. Klasseundervisning, opgaveregning i grupper og individuelt som hjemmeopgaver og et enkelt eleveksperiment. Side 4 af 10
Titel 4 Syrer og baser Helge Mygind: Kemi 2000 C, s.120-133 samt Helge Mygind: Kemi 2000 A1, s.42-83. Definition af syrer og baser som protondonorer/-acceptorer. Syrer og basers kemiske og fysiske egenskaber. Syrer og basers styrke (K s /pk s og K b /pk b ) defineret ud fra dissociationsgraden i en syrebase-ligevægt. Definition af ph og beregning af ph i opløsninger af både stærke og svage syrer og baser. Optegning af titreringskurve for titrering af stærk og svag syre med stærk base og omvendt samt koncentrationsberegninger i den forbindelse. Forklaring af saltes syrebaseegenskaber. Puffersystemer og Bjerrumdiagrammer. Rapportforsøg: Bestemmelse af syrestyrkekonstanter samt Puffersystemer. 35 timer Træne opgaveløsning med ph beregning, puffersystemer, Bjerrumdiagrammer m.v. Klasseundervisning, opgaveregning (i grupper og individuelt), demonstrationsforsøg og to større eleveksperimenter med delvis selvstændig tilrettelæggelse fra elevernes side. Side 5 af 10
Titel 5 Redoxprocesser og elektrokemi Helge Mygind: Kemi 2000 C, s.134-145 35 timer Definition af redoxprocesser ved de to delprocesser: Reduktion = optagelse af elektroner og Oxidation = afgivelse af elektroner. Definition af oxidationstal og via sammenkædning med elektronegativitet forklaring af spændingsrækken. Afstemning af redoxreaktioner og eksempler på forekomst af redoxprocesser ved korrosion, elektrolyse, batterier, fyrværkeri og oxidative processer i naturen. Rapportøvelse: Fremstilling af stjernekastere Klasseundervisning, opgaveregning i grupper og individuelt, elevstyrede eleveksperimenter. Side 6 af 10
Titel 6 Organisk kemi. Helge Mygind: Kemi 2000 A1: s.166-228. Definitioner gennem tiden af organisk kemi. Opbygning og navngivning (herunder struktur- og stereoisomeri) af følgende stofgrupper: Kulbrinter, halogenforbindelser, alkoholer, aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, phenoler, aminer, amider, ethere, estere og syntetiske polymerer (plastprodukter). Inden for disse stofgrupper skal der kunne redegøres for de vigtigste fysiske og kemiske egenskaber af stofferne, herunder reaktionstyperne: Forbrænding, mild oxidation (redox), substitution, addition, elimination, kondensation, hydrolyse og polymerisation. Rapportforsøg: Olieforsøg (del af i SO forløb i grundforløbet om energi), Addition, substitution og polymerisation samt Ethanolbestemmelse i vin (del af SO i studieretningen om alkohol) 60 timer Træne selvstændigt laboratoriearbejde, samarbejde med andre fag, naturvidenskabelig arbejdsmetode. Klasseundervisning, bearbejdning af teori i grupper, eleveksperimenter. Side 7 af 10
Titel 7 Reaktionskinetik Helge Mygind: Kemi 2000 A1 s.9-23, samt Helge Mygind: Kemi 2000 A2 s.133-152. Definition af reaktionshastighed. Reaktionsorden og metoder til at bestemme reaktioners hastighedsudtryk. Stofkoncentrationers, temperaturens, katalysatorers og inhibitorers betydning for reaktionshastigheden. Opspaltning af reaktioner i elementarreaktioner og begrebet aktiveringsenergi. Sammenhæng mellem aktiveringsenergi og reaktionshastighed bestemt ved Arrhenius ligningen. Rapportforsøg: Kemisk reaktionshastighed. Øvelsen faldt i to dele: Først i journalforsøg med basale undersøgelse af en kemisk reaktions hastighed og dernæst et projektarbejde, hvor samme reaktion undersøges mere detaljeret. 30 timer Selvstændig planlægning af laboratoriearbejde i projektforløb om emnet. Klasseundervisning, grupperegning, lærerstyrede eleveksperimenter samt et større projektarbejde. Side 8 af 10
Titel 8 Kemisk termodynamik Helge Mygind: Kemi 2000 A2, s.81-122 Endotherme og exotherme processer. Definition af de fysisk-kemiske størrelser entalpi, entropi og Gibbs-energi og deres indbyrdes sammenhæng i formlen: DG = DH TDS. Forståelse af hvordan de tre termodynamiske støbs enerrrelser har betydning for om en kemisk reaktion vil forløbe spontant. Endvidere sammenhængen mellem Gibbs energi og ligevægtskonstanter ved brug af formlerne DG = RTlnK samt Van t Hoffs ligning. Grundlæggende indføring i termodynamikkens 1., 2. og 3.hovedsætning. Rapportforsøg: Kemisk termodynamik. 30 timer At kunne anvende de termodynamiske formler til beregning af energiforhold og ligevægtskonstanter for ligevægte. Opnå grundlæggende forståelse for termodynamikkens hovedsætninger, samt hvad der bestemmer om en kemisk reaktion forløber spontant. Klasseundervisning, grupperegning, lærerstyrede eleveksperimenter. Side 9 af 10
Titel 9 Biokemi og levnedsmiddelkemi. Helge Mygind: Kemi 2000 A1 s.229-252. Opbygning af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater med vægt på de kemiske stofgrupper og bindingstyper i disse stoffer. Glycolyse og Krebs cyklus gennemgået i hovedtræk Rapportforsøg: Fedtforsøg (del af SO i grundforløbet) og Levnedsmiddelkemi. 40 timer At opnå kendskab til biokemiske stoftyper samt biokemiske analysemetoder. Klasseundervisning, selvstyrede elevforsøg i grupper. Side 10 af 10