Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Juni 2011 Institution Uddannelsescenter Ringkøbing-Skjern Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold HTX Kemi B Carina Juel Lomborg 209 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 Naturvidenskabelig metode Støkiometri Kemikalier og sikkerhed Sundhed, brød og bagning Grundstoffer og molekyler På rejse med jern Kemiske ligevægte Reaktionshastighed Syre-base kemi Olie og naturgas Dufte i kemien Side 1 af 12
Titel 1 Naturvidenskabelig metode (SO-projekt) Indhold Kernestof: Naturvidenskabelig grundforløb af Hans Marker m.fl. s. 8-17, 20-25, 38-81 og 91 Kernestof: Naturvidenskabelig metode; hypoteser, eksperimenter og modeller. Skriftlig formidling; rapportskrivning. Osmose i en kartoffel Omfang Uddannelsestid 20 timer fordelt på fysik og kemi 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 Side 2 af 12
Titel 2 Støkiometri Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s. 61-71, 92-95 og 98-99 Kernestof: Densitet, formelmasse, stofmængde, mængdeberegninger, idealgasloven, blandinger, procent, stofmængdekoncentration, aktuel kontra formel koncentration og titreranalyse. Eddikesyreindholdet i husholdningseddike. Omfang Uddannelsestid 20 Formidling af teori Demokratisk praksis Selvstændigt arbejde Faglige mål: Beregninger - kemisk systematik Håndtere eksperimentelle data 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 Side 3 af 12
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 72-77 Kernestof: Kemikalie og sikkerhed herunder grænseværdier, mærkning af kemikalier samt kemikalieaffald. Omfang Uddannelsestid: 6 timer Faglige 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 farlige stoffer. Side 4 af 12
Titel 4 Indhold Sundhed, brød og bagning (SO-projekt) Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale fordelt på kernestof og supplerende stof Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s. 62-71, 82-89 Kernestof: molekyleforbindelser og ionforbindelser, opskrivning af afstemning af reaktionsskemaer, mængdeberegninger og beregningsskemaer, gassernes tilstandsligninger. Ophedning af natron Kemiske hævemidlers gasudvikling Omfang Anvendt uddannelsestid: 12 timer Sammenhæng mellem forskellige fag Planlægning og gennemførelse af enkle naturvidenskabelige eksperimenter dokumentere eksperimenter skriftligt hypotese Faglige mål: Systematikken i det periodiske system Kemiske fænomener og modeller Kemisk sprogbrug: formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema mængdeberegning gassers tilstandsligning og gruppearbejde. Side 5 af 12
Titel 5 Indhold Grundstoffer og molekyler Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale fordelt på kernestof og supplerende stof Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime, s. 10-21 og 30-31 Kernestof: kemiske reaktioner og opskrivning af reaktionsskema, periodiske system og de forskellige stofklasser, Molekyle- og strukturformler, formelenheder, stofmængdeberegning og beregningsskema. Eksperiment: Fældningsreaktioner Omfang Anvendt uddannelsestid: 8 timer Sammenhæng mellem forskellige fag Faglige mål: Systematikken i det periodiske system Kemiske fænomener og modeller Kemisk sprogbrug: formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema. Side 6 af 12
Titel 6 På rejse med jern Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s. 124-133 og 144-145 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 (demo) Indstilling af kaliumpermangenat Jernindholdet i ståluld. Omfang Uddannelsestid 17 (elevtid 4) Kompetencer Faglige mål Empiri/eksperiment Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Håndtere eksperimentelle data 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 7 af 12
Titel 7 Reaktionshastighed Indhold Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; Isis B s. 141-149 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: 12 (elevtid 4) Kompetencer Faglige mål Egen indlæring Empiri/eksperiment It Samtale/diskussion Skriftlig udtryksfærdighed Beregninger - kemisk systematik Dokumentere og formidle Håndtere eksperimentelle data 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 8 af 12
Titel 8 Kemiske Ligevægte Indhold Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s. 34-39, 42-45 og 52-55. Kernestof: Kemisk ligevægte Supplerende stof: Heterogen ligevægte Indgreb i ligevægtssystemer Opløselighedsproduktet for calciumhydroxid. Omfang Uddannelsestid 15 (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 9 af 12
Titel 9 Syre-base reaktioner: ph og logaritmer Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s. 106-119 Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s. 86-93, 110-111 Kernestof: Syre-basereaktioner, ph-beregninger, titrering (kvantiativ analyse) og syntese Supplerende stof: ph-beregning i pufferopløsninger (pufferligningen) Omfang Uddannelsestid 21 (elevtid 2) Titrering af stærk syre med stærk base (ph og logaritmer) Kompetencer Faglige mål Empiri/eksperiment It Sammenhæng mellem forskellige fag Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Håndtere eksperimentelle data 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 10 af 12
Titel 10 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. 39-57: Kernestof: Raffinering af olie; carbonhydrider (alkaner, alkener, alkyner og arener), organiske halogenforbindelser og plast, herunder navngivning og egenskaber. Omfang Eksperiment: addition og substitution Uddannelsestid: 9 timer Læsning IT værktøjer Laboratoriearbejde Faglige mål: Kemisk systematik Håndtere eksperimentelle data 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) Side 11 af 12
Titel 11 Dufte i kemien Indhold Isis kemi C af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; s. 160-163 og 166-169 Isis kemi B af Kim Bruun m.fl. Forlaget Systime; 10-29, 62-80 116-121 Kernestof: Bredt udvalg af organiske stofklasser, herunder alkoholer, carboxylsyrer og estere. Addition, substitution, addition/radikalpolymerisation, oxidation af alkoholer (organiske redoxreaktioner), kondensationsreaktioner, hydrolyse, polykondensation. Stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer, opløselighed og isomeri. Kvantitativ og kvalitativ syntese med og uden oprensning Supplerende stof: ethere, phenoler, aldehyder & ketoner Syntese af benzoesyre Estersyntese Omfang Uddannelsestid 25 (elevtid 2) Faglige mål Mundtlig udtryksfærdighed Beregninger - kemisk systematik Håndtere informationer Kemisk syntese og oprensning Planlægning af eksperimentelt arbejde Beregninger - kemisk systematik Håndtere eksperimentelle data Kendskabet til organiske stoffer, carbonhydriders og halogenforbindelsers egenskaber og anvendelser, udvides med et bredt udvalg af organiske stofklasser. Side 12 af 12