SECUNDAIR ONDERWIJS
Onderwijsvorm:
ASO
Graad:
tweede graad
Jaar:
eerste en tweede leerjaar BASISVORMING
Vak(ken):
AV Chemie
Vakkencode:
WW-k
Leerplannummer:
2004/007 (vervangt 2002/003)
Nummer inspectie:
2004 / 9 // 1 / I / BV / 1 / II / / D/ (vervangt 2002/209//1/I/BV/1/II/ /V/04)
1/1 lt/w
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
1
INHOUD Visie.......................................................................................................................................................... 2 Beginsituatie............................................................................................................................................. 5 Algemene doelstellingen .......................................................................................................................... 6 Leerplandoelstellingen / leerinhouden / specifieke wenken..................................................................... 8 Pedagogisch-didactische wenken en timing .......................................................................................... 28 Minimale materiële vereisten ................................................................................................................. 39 Evaluatie................................................................................................................................................. 40 Bibliografie ............................................................................................................................................. 43
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
2
VISIE 1. Chemie als kennisdomein Chemie is een natuurwetenschap. Ze bestudeert de ‘moleculaire’ structuur van stoffen, eigenschappen die er uit voortvloeien, transformaties en energie-uitwisselingen die kunnen optreden. Net als andere natuurwetenschappen biedt chemie ook een kader aan om de fysische werkelijkheid te interpreteren door ordenen en verklaren en om er handelend mee om te gaan. Dit handelings- en denkkader bevat begrippen en modellen, wetten en regels die toelaten problemen in de fysische realiteit te herkennen en te formuleren, er oplossingen voor te zoeken en deze ook uit te testen. Aldus is chemie ook in essentie een probleemherkennende en probleemoplossende activiteit. Dit wezenlijk kenmerk moet uiteraard ook in het onderwijs van de chemie een centrale plaats toebedeeld krijgen. Natuurwetenschappen onderscheiden zich onderling en van andere kennisvormen door de aard van de probleemstellingen, door de criteria waaraan aanvaardbare oplossingen moeten voldoen en door de hulpmiddelen die worden ingezet om oplossingen te bereiken. Met andere natuurwetenschappen heeft chemie een aantal kenmerken gemeen. Ze onderscheidt zich echter van deze door haar onderzoeksobject (probleemstelling) en door de eigen aard van haar onderzoeksmethoden (hulpmiddelen). De chemie onderzoekt entiteiten op een organisatieniveau tussen dat van de fysica en de biologie. Haar verklaringsmodellen zijn bij uitstek corpusculair. Ze onderzoekt de bereiding en de eigenschappen van stoffen en de transformaties die deze kunnen ondergaan. Ze verklaart eigenschappen en structuren van stoffen op macroniveau door deze terug te voeren op de eigenschappen en structuren van submicroscopische entiteiten zoals moleculen, die zelf zijn samengesteld uit atomen van een beperkt aantal chemische elementen. Ze verklaart omzettingen van stoffen in termen van hun corpusculaire structuur en in termen van energie-uitwisselingen die hierbij kunnen optreden. In deze zin is chemie een ‘moleculaire’ wetenschap. Beschrijvende aspecten spelen een grotere rol dan in fysica, maar minder dan in biologie. Ze laat minder kwantitatieve conclusies toe dan de fysica, maar is sterker geformaliseerd dan de biologie. Voor het onderwijs betekent dit dat via chemie in het bijzonder het corpusculair modeldenken en het ordenen volgens waarnemingscriteria zullen worden ingeoefend. De uitbouw van het chemieonderwijs vereist een bijzondere aandacht voor het tonen van de expliciete samenhang tussen de diverse onderdelen van de chemie als wetenschap: - chemie beschrijft en ordent de submicroscopische corpusculaire structuren waaruit de stoffen zijn opgebouwd; - chemie karakteriseert en classificeert stoffen op basis van hun samenstelling en eigenschappen; - chemie ordent en beschrijft stofveranderingen en interacties tussen stoffen op corpusculair niveau; - chemie beschrijft de dynamische en energetische aspecten van de interactie tussen stoffen. Chemie reikt middelen aan om: - stoffen kwalitatief en kwantitatief te detecteren; - stoffen te isoleren uit mengsels; - stoffen te synthetiseren.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
3
2. Chemie als onderwijsvak Chemie als onderwijsvak in het secundair onderwijs wordt gestructureerd rond volgende pijlers: chemie als wetenschap, chemie als maatschappelijk verschijnsel en chemie als toegepaste en praktische wetenschap. 2.1 Chemie als wetenschap In dit luik wordt chemie als zuivere natuurwetenschap geïntroduceerd. De leerinhouden worden intern, d.w.z. binnen de wetenschappelijke vakstructuur, bepaald en geselecteerd op basis van de spilfunctie die ze vervullen bij het op- en uitbouwen van de conceptuele basisstructuur van de chemie. Wetten, theorieën en modellen worden bij voorkeur op een zodanig niveau geformuleerd dat ze ook kwantitatieve conclusies toelaten. Taal en denken zijn nauw met elkaar verbonden: helder denken in chemie veronderstelt een ondubbelzinnig taalgebruik. Aan het correct leren hanteren van de chemische vaktaal moet bijgevolg bijzondere aandacht worden besteed, te meer omdat begrippen uit de alledaagse omgangstaal vaak geproblematiseerd worden in de chemie en er een heel andere betekenis krijgen. Concepten, stofnamen en symbolen moeten zorgvuldig en eenduidig worden gebruikt. Zoals in elke andere natuurwetenschap neemt ook in de chemie het experiment een belangrijke plaats in. In het onderwijs mag het experiment niet uitsluitend een visualiseringsmiddel van chemische verschijnselen zijn maar zal het ook en vooral worden aangewend om het onderzoekend handelen als onderdeel van de wetenschappelijke onderzoeksmethode te illustreren en te ontwikkelen. Tevens biedt het zelfstandig experimenteren door leerlingen de mogelijkheid typische vaardigheden en attitudes te verwerven. De leerinhouden en vaardigheden die via dit luik aan de leerlingen worden aangeboden zullen hen ertoe aanzetten eigen mogelijkheden en voorkeuren te exploreren en hen helpen eigen waarden en doelen te bepalen. 2.2 Chemie als maatschappelijk verschijnsel Traditioneel is het wetenschapsonderwijs erg productgericht: centraal staat de bekommernis de leerlingen zo dicht mogelijk te laten aansluiten bij het corpus van de thans algemeen aanvaarde chemische kennis en hen de vaardigheden te doen verwerven om deze kennis op nieuwe, maar aanverwante problemen en probleemgebieden te kunnen toepassen. Chemie wordt beschouwd als gedreven door haar interne dynamiek, waarbij externe factoren geen wezenlijke rol vervullen. Voor historische, sociale en ethische beschouwingen was in het traditionele, productgerichte chemieonderwijs weinig plaats. Het succes van de chemie is ongetwijfeld voor een deel aan deze benadering te danken. Aan de andere kant heeft dit er ook toe geleid dat chemie door velen als een cultuurvreemd en soms zelfs als een cultuurvijandig element wordt ervaren. Door de menselijke aspecten uitdrukkelijk in het onderwijs te betrekken, toont de chemie via onderwijs hoe ze een bijdrage kan leveren aan een harmonische persoonlijkheidsontwikkeling. Het onderwijs in chemie mag zich bijgevolg niet beperken tot het overdragen van instrumentele, vakspecifieke kennis, vaardigheden en attituden, maar moet ook expliciet aandacht vragen voor de chemie als maatschappelijk proces, tijdens hetwelk ook externe randvoorwaarden van sociale, historische, filosofische of ethische aard een rol spelen. De diverse leerinhouden zullen zo worden uitgebouwd dat op exemplarische wijze aandacht kan worden besteed aan de interrelaties tussen chemie en samenleving, aan de cultuurhistorische en de maatschappelijke context waarin chemie functioneert en tot ontwikkeling komt. Alleen op deze wijze is een genuanceerd oordeel over het belang, de waarde en beperkingen van chemie mogelijk en kan de band met de algemene cultuur worden gevrijwaard.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
4
Er is bovendien ook een didactisch argument om historische aspecten in het chemieonderwijs te betrekken. Opvattingen over chemie ontstaan vaak vanuit de media (milieu- en afvalproblematiek) of vanuit dagelijkse ervaringen in de omgang met stoffen. Daardoor kunnen conflicten ontstaan tussen ‘gezond verstand’ en ‘desinformatie via onkritische berichtgeving’ enerzijds en ‘de wetenschappelijke chemie’ anderzijds. Kritisch en zinvol leren ontstaat pas als vooraf dergelijke preconcepties op een actieve wijze worden afgebouwd. De verschillende stadia in de ontwikkeling van de historische chemie zijn erg illustratief voor de moeilijkheden die onze jongeren ondervinden om hun misconcepties af te bouwen. Ze kunnen een weg wijzen om nieuwe kennis in de cognitieve structuur van de lerenden te integreren. 2.3 Chemie als toegepaste en praktische wetenschap Zoals elke natuurwetenschap kan ook chemie onder een dubbel aspect worden beschouwd. Enerzijds is ze een conceptueel kader om fenomenen te beschrijven, te ordenen, te verklaren of te voorspellen. De chemie-als-theorie is dan losgemaakt van haar concrete voedingsbodem van steeds wisselende en fluctuerende verschijnselen om, onafhankelijk ervan, tot de stabiele en gemeenschappelijke kern achter deze verschijnselen door te dringen. Anderzijds staat niet het uitbouwen van dit conceptuele kader centraal, maar wordt de toepassing ervan in de courante ervaringswereld of voor het vervullen van specifieke materiële noden en behoeften beoogd. Het accent ligt dan niet meer op verklaren of beschrijven, maar op het omgaan met en het maken van stoffen. Het is vooral via dit technischindustriële aspect dat de natuurwetenschappen in het algemeen en de chemie in het bijzonder onze hedendaagse materiële cultuur verregaand bepalen. In een algemeen chemische vorming mogen basiselementen van de industriële chemie en van haar impact op de samenleving en milieu bijgevolg niet ontbreken. Een accentverschuiving naar toegepaste chemie zal er bovendien toe bijdragen de waarde van de tweedeling tussen denken en doen, tussen zuivere en toegepaste kennis te relativeren. In het onderwijs bestaat tussen beide aspecten een onmiskenbaar onevenwicht. Traditioneel wordt aan het uitbouwen van het conceptuele kader zoveel aandacht en tijd besteed dat aspecten van toegepaste chemie zeer beperkt of nauwelijks aan bod kunnen komen. De hogere waardering die het zuivere, abstracte denken in onze cultuur geniet, in vergelijking met toepassingsgericht denken, is hiervoor een belangrijke oorzaak. Doordat ze vele disparate feiten onder één noemer brengt is theoretische kennis denkeconomisch ongetwijfeld nuttig. Sommigen zullen er, precies door het afstandelijke en abstracte karakter ervan, door aangetrokken worden. Het is niettemin ook onmiskenbaar dat kennis die geen of onvoldoende ankerpunten in de concrete ervaringswereld vindt, vaak niet beklijft en dat haar relevantie in vraag kan worden gesteld. Zowel met het oog op een evenwichtige vorming door chemie, als om leerpsychologische redenen is het bijgevolg van belang de lesdoelstellingen zodanig uit te bouwen dat ook aan de technische en toepassingsgerichte aspecten van de chemie aandacht kan worden besteed.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
5
BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep Dit leerplan is bestemd voor leerlingen die slechts een lestijd chemie per week (= minor) volgen in de tweede graad algemeen secundair onderwijs. Leerlingen met twee lestijden chemie per week volgen een ander leerplan: het majorleerplan, met een specifieke benaderingswijze en andere accenten. Om de veiligheid bij het uitvoeren van leerlingenproeven niet in het gedrang te brengen is het aangewezen dat het aantal leerlingen niet meer dan 20 bedraagt. De leraar oordeelt of hij, rekening houdend met het aantal leerlingen, met de uitrusting van zijn laboratorium en de aard van de te gebruiken toestellen en producten, de door het leerplan voorgeschreven demonstratie- en leerlingenproeven zonder gevaar kan uitvoeren of laten uitvoeren. Indien hij oordeelt dat de beschikbare uitrusting gevaar voor hemzelf of voor de leerlingen oplevert, verwittigt hij onmiddellijk het instellingshoofd, die de nodige maatregelen treft om de activiteiten in gunstige omstandigheden te laten doorgaan.
Beginsituatie Als beginsituatie wordt uitgegaan van het feit dat de leerlingen die de tweede graad aanvatten de minimumdoelstellingen van de eerste graad (A-stroom) hebben bereikt. Chemie start als onderwijsvak pas in de tweede graad van het secundair onderwijs. Een reden hiervoor is dat de beschrijving van macroscopische fenomenen met corpusculaire modellen, waarop in de chemie voortdurend een beroep wordt gedaan, een cognitieve ontwikkeling van de leerlingen vereist die bij de aanvang van de tweede graad meestal niet is bereikt. Dit neemt evenwel niet weg dat leerlingen al lang voordien hebben leren omgaan met dagelijkse stoffen en materialen, deze hebben leren herkennen en enige vertrouwdheid met sommige chemische reacties hebben verworven. Sommige eindtermen voor wereldoriëntatie in het lager onderwijs en voor aardrijkskunde, technologische opvoeding en biologie in de eerste graad van het secundair onderwijs bieden een geschikt aangrijpingspunt om in de tweede graad macroscopisch waarneembare verschijnselen en eigenschappen, chemisch - d.w.z. corpusculair- te vertalen. Voorbeelden De leerlingen kunnen gangbare materialen benoemen en kunnen op basis van eigen waarnemingen of eenvoudige proefjes deze materialen groeperen volgens minstens twee gemeenschappelijke eigenschappen. (Lager onderwijs: wereldoriëntatie, eindterm 1.13) De leerlingen kunnen enkele gesteenten op monsters benoemen op basis van proefondervindelijke waarnemingen. (Eerste graad SO: aardrijkskunde, eindterm 9) De leerlingen kunnen het belang van de stofwisseling beschrijven voor de instandhouding van het menselijk lichaam en verduidelijken dat het opnemen, het transport en de verwerking van voedingsstoffen en zuurstof daarbij een belangrijke rol spelen. (Eerste graad SO: biologie, eindterm 8)
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
6
ALGEMENE DOELSTELLINGEN Deze doelstellingen stemmen overeen met gemeenschappelijke eindtermen die gelden voor het geheel van de wetenschappen in de 2de graad ASO. Ze worden op een voor de tweede graad aangepast beheersingsniveau aangeboden. Ze worden, telkens waar mogelijk, in concrete lesdoelstellingen omgezet. 1 Onderzoekend leren / leren onderzoeken Met betrekking tot een concreet wetenschappelijk of toegepast wetenschappelijk probleem, vraagstelling of fenomeen kunnen de leerlingen G1
relevante parameters of gegevens aangeven, hierover informatie opzoeken en deze oordeelkundig aanwenden;
G2
een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven hoe deze kan worden onderzocht;
G3
voorwaarden en omstandigheden die een hypothese (bewering, verwachting) weerleggen of ondersteunen, herkennen of aangeven;
G4
ideeën en informatie verzamelen om een hypothese (bewering, verwachting) te testen en te illustreren;
G5
omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden, inschatten;
G6
aangeven welke factoren een rol kunnen spelen en hoe ze kunnen worden onderzocht;
G7
resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de verwachte, rekening houdende met de omstandigheden die de resultaten kunnen beïnvloeden;
G8
resultaten van experimenten en waarnemingen verantwoord en bij wijze van hypothese, veralgemenen;
G9
experimenten of waarnemingen in klassituaties met situaties uit de leefwereld verbinden;
G10 doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen; G11 waarnemings- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen, grafieken, schema's of formules; G12 alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er een verslag over uitbrengen. 2 Wetenschap en samenleving De leerlingen kunnen met betrekking tot vakinhouden van de vakspecifieke eindtermen G13 voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen; G14 met een voorbeeld verduidelijken hoe de genese en de acceptatie van nieuwe begrippen en theorieën verlopen; G15 de wisselwerking tussen de natuurwetenschappen, de technologische ontwikkeling en de leefomstandigheden van de mens met een voorbeeld illustreren; G16 een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten van natuurwetenschappelijke toepassingen; G17 met een voorbeeld sociale en ecologische gevolgen van natuurwetenschappelijke toepassingen illustreren; G18 met een voorbeeld illustreren dat economische en ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen richten, bevorderen of vertragen;
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
7
G19 met een voorbeeld de wisselwerking tussen natuurwetenschappelijke en filosofische opvattingen over de werkelijkheid illustreren; G20 met een voorbeeld verduidelijken dat natuurwetenschappen behoren tot cultuur, nl. verworven opvattingen die door meerdere personen worden gedeeld en die aan anderen overdraagbaar zijn; G21 met een voorbeeld de ethische dimensie van natuurwetenschappen illustreren. 3 Attitudes De leerlingen G22* zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden; G23* houden rekening met de mening van anderen; G24* zijn bereid om resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voor te stellen; G25* zijn bereid om samen te werken; G26* onderscheiden feiten van meningen of vermoedens; G27* beoordelen eigen werk en werk van anderen kritisch en objectief; G28* trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden; G29* hebben aandacht voor het correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data; G30* zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment; G31* houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten.
Met het oog op de controle door de inspectie werden de attitudes met een * aangeduid. Het volstaat om deze eindtermen na te streven.
Omwille van de leesbaarheid worden de leerplandoelstellingen, de leerinhouden en de methodologische wenken in afzonderlijke cellen geplaatst per hoofdstuk. Binnen deze cellen werd getracht de horizontale lezing zo veel als mogelijk door te trekken. Daarom dient elk blok als een geheel te worden beschouwd. De vakgebonden eindtermen voor chemie worden opgenomen in de eerste kolom, voorafgegaan door een C. De niet-verplichte uitbreidingsdoelstellingen zijn met de letter ‘U’ aangeduid.
Voor meer informatie, o.a. richtlijnen, lesmateriaal, nuttige links, zie: http://www.rago.be/wetenschappen/Chemie/Startchemie.htm
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN / SPECIFIEKE WENKEN 1ste leerjaar ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
De leerlingen kunnen:
LEERINHOUDEN
1
- de chemie in algemene termen als natuurwetenschap 1.1 beschrijven; C2 G16 G15
C4 C4
C3 C2
- aangeven wat de chemie bestudeert;
SPECIFIEKE WENKEN
Stoffen en mengsels
1
Wat is chemie?
Contextgebied: chemie is overal
Chemie als natuurwetenschap
- door voorbeelden illustreren dat men de chemie zowel ten goede als ten kwade kan toepassen;
Stoffen en mengsels
Er kan vertrokken worden vanuit het idee dat leerlingen zelf over chemie hebben en de vertoning van de video ‘Chemie voor vandaag en morgen’ van SIREV. Mogelijk contexten:
- het verband tussen chemie en samenleving aangeven; - de rol van chemici in het beroepsleven illustreren;
-
onderzoek van de omgeving
-
geneesmiddelen, huishoudproducten, …
-
wapens, giftige stoffen, drugs,…
-
kunststoffen versus natuurproducten.
- studie- en beroepsmogelijkheden in verband met chemie opnoemen en er enkele algemene kenmerken van aangeven;
Chemie als beroep
Studie- en beroepsmogelijkheden kunnen o.a. bij de Federatie van de Chemische Nijverheid: www.fedichem.be/ en bij de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging bekomen worden.
- aantonen dat het laboratorium centraal staat in de empirische wetenschap chemie;
Het laboratorium
Bij elk experiment moet rekening gehouden worden met de nodige veiligheidsmaatregelen.
- een aantal praktische tips opsommen om veilig en verantwoord te werken in het laboratorium;
Voor praktische tips rond ‘Veiligheid in de schoollaboratoria’: www.gemeenschapsonderwijs.be/pbd/
- gevarensymbolen interpreteren en R- en S-zinnen opzoeken;
Vooral tijdens de leerlingenpractica zullen de attitudinale eindtermen (G*-22 t/m G*-31) nagestreefd worden.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
U
LEERPLANDOELSTELLINGEN
SPECIFIEKE WENKEN
Voorwerpen en stoffen
In de vakken fysica en technologische opvoeding in de 1ste graad is reeds aandacht besteed aan grondstoffen, materialen en voorwerpen.
1.2
- het verschil tussen fysische en chemische eigenschappen van een stof verwoorden;
1.3
Fysische en chemische eigenschappen
1.4
Mengsels
- aangeven dat stoffen door fysische en chemische eigenschappen van elkaar verschillen;
C25
- met een voorbeeld uitleggen wat een oplossing is;
C25
- met een voorbeeld uitleggen wat een emulsie is;
C25
- met een voorbeeld uitleggen wat een suspensie is;
C25
- aan de hand van bovenstaande en andere voorbeelden uitleggen wat het verschil is tussen een homogeen en heterogeen mengsel;
C5
- mengsels onderscheiden van zuivere stoffen aan de hand van gegeven of van waargenomen fysische eigenschappen;
C2
LEERINHOUDEN
- aan de hand van een aantal dagelijkse gebruiksvoorwerpen het onderscheid uitleggen tussen een voorwerp en de stof(fen) waaruit dat voorwerp bestaat;
C5
- het belang van water uitleggen;
9
Mogelijke context: stoffen herkennen.
De verschillen tussen stoffen zoals azijn, water, alcohol, ijzer, koper, zout, kristalsuiker, enz. zijn te omschrijven als fysische en chemische eigenschappen.
Mogelijke context: chemie thuis Enkele mengsels die in het dagelijkse leven voorkomen worden bij voorkeur als voorbeelden gebruikt: dranken (o.a. spuitwater, limonade, wijn) voedingswaren (o.a. mayonaise), cosmetica (o.a. huidcrèmes). Aan bv. suikerwater en jenever ziet men niet dat het mengsels zijn, zelfs niet met optische hulpmiddelen; aan witbier, vette bouillon, bierschuim of melk wel.
2
Water
2.1
Belang
2
Water
Het biologische, huishoudelijke en industriële belang van water laten opzoeken en weergeven.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
10
SPECIFIEKE WENKEN
C2
- de aggregatietoestanden van water beschrijven en verklaren door een verschillende beweeglijkheid van de samenstellende deeltjes (moleculen,...);
2.2
Aggregatietoestanden
De waterkringloop in de natuur verklaren door de verandering van aggregatietoestanden.
C5
- een verzameling van gelijke moleculen als een zuivere stof herkennen;
2.3
Moleculen
Het kleinste deeltje van een stof noemen we voorlopig een molecule en wordt als een bolletje voorgesteld. Het verband tussen de aggregatietoestanden en de warmtebeweging van de moleculen uitleggen.
C25
- filtratie, indamping, destillatie, adsorptie en extractie beschrijven als belangrijkste methoden om zuivere stoffen uit mengsels te isoleren;
2.4
Scheiding van mengsels
C1, - met eenvoudig materiaal een chromatografie veilig G1-12 uitvoeren;
Leerlingenpracticum 1
C1, - met eenvoudig materiaal volgende scheidingsG1-12 technieken veilig uitvoeren: filtratie, extractie;
Leerlingenpracticum 2
Mogelijke contexten: winning van zout uit zeewater, drinkwaterbereiding, het zetten van koffie en thee, gebruik van gasmaskers.
Bijvoorbeeld: papierchromatogram van een viltstiftvlek. Bij het uitvoeren van leerlingenpractica zullen de eindtermen onderzoekend leren / leren onderzoeken (G-1 t/m G-12) bij de leerlingen bereikt worden. Vanaf het begin wordt gewezen op de nodige veiligheids- en milieuaspecten, door o.a. de leerlingen telkens de betreffende R- en S-zinnen te laten opzoeken en noteren.
Bijvoorbeeld: scheiden van zeewater (zout, zand, water); extractie van olie uit pindanoten, bladgroen uit bladeren, …
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
11
LEERINHOUDEN
SPECIFIEKE WENKEN
U
- het verschil tussen hard en zacht water beschrijven;
U
- de invloed van het zuurstofgehalte op de biologische kwaliteit van oppervlaktewater uitleggen;
De oorzaken van de waterhardheid, nl. de aanwezigheid van opgeloste calcium- en magnesiumzouten en de gevolgen ervan in het dagelijks leven beschrijven.
U
- de werking van een rioolwaterzuiveringsinstallatie beschrijven;
Het zuurstofgehalte als belangrijke parameter voor de kwaliteit van oppervlaktewater aangeven (cf. biologie).
2.5
Waterkwaliteit
De afvalwaterzuivering in verschillende stappen (mechanische, biologische en chemische) beschrijven.
3 - het begrip chemische reactie beschrijven en met voorbeelden illustreren;
C7
- onderscheid maken tussen enkelvoudige en samengestelde stoffen, steunend op hun verschil in chemische eigenschappen en met voorbeelden illustreren;
Stoffen en reacties
3.1
Chemische reactie
3.2
Enkelvoudige en samengestelde stoffen
3
Stoffen en reacties
Als voorbeelden kunnen omzettingen van eetwaren gekozen worden, bv. bakken en braden, zuur worden van melk en wijn, gisting van deeg, rottingsprocessen.
Stoffen die niet kunnen ontleed worden in andere stoffen noemt men enkelvoudige stoffen, stoffen die wel ontleed kunnen worden noemt men samengestelde stoffen. Als voorbeeld kan de ontleding van suiker door verhitting gekozen worden: er ontstaat kool en water. Water kan door elektrolyse ontleed worden in waterstofgas en zuurstofgas.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
G14
- de atoomtheorie van Dalton formuleren;
C8
- enkelvoudige en samengestelde stoffen definiëren als functie van hun opbouw uit één of meer atoomsoorten of elementen en dit met voorbeelden illustreren;
LEERINHOUDEN 3.3
Atomen, elementen, symbolen
SPECIFIEKE WENKEN
Als context kunnen historische aspecten rond de atoomtheorie gekozen worden, bv. Democritus, Dalton. Atomen zijn uiterst kleine deeltjes die bij een chemische reactie niet vernietigd worden. In de natuur komen 92 atoomsoorten (elementen) voor; ze verschillen in grootte en in massa.
- het symbool schrijven als de naam gegeven is en de naam noemen als het symbool gegeven is van minstens twintig elementen;
C18
12
Elementen worden door symbolen voorgesteld.
- aangeven dat de chemische symbolen universeel zijn en ook in andere schrijftalen gebruikt worden;
Het is aan te raden volgende symbolen te kennen: Cl, I, O, S, N, P, C, H, He, Ne, Ar, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Hg, Al, Pb, Cu, Ag, Au.
- een stof voorstellen door haar elementformule, waarbij de elementsymbolen, gescheiden door komma’s, tussen haakjes worden geplaatst;
Het voorbeeld van de ontleding van suiker kan hier verder uitgewerkt worden. Suiker (C,H,O) wordt ontleed in kool (C) en water (H,O). Water kan ontleed worden in waterstofgas (H) en zuurstofgas (O).
- een chemische reactie voorstellen door een reactieschema, waarbij de uitgangsstoffen en de reactieproducten worden vermeld met hun elementformule en eventueel boven de pijl de omstandigheden worden geschreven; - in een reactieschema de toestand van de stoffen aanduiden met (v) voor vast, (vl) voor vloeibaar, (g) voor gasvormig en (aq) voor opgelost in water;
3.4
Reactieschema’s
Voorbeelden van reactieschema’s: suiker
verwarmen
Æ
(C,H,O)
kool + water (C)
(H,O)
De enkelvoudige stof (C) die uit suiker bekomen wordt, is suikerkool; zo bestaat ook houtskool, beenderkool, bloedkool, enz. Het element C is koolstof. water (H,O)vl
elektrolyse
Æ
waterstofgas + zuurstofgas (H)g
(O)g
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
G13
LEERPLANDOELSTELLINGEN - het historisch belang van het periodiek systeem toelichten;
LEERINHOUDEN 3.5
Periodiek systeem
- op het periodiek systeem aanwijzen dat de elementen gerangschikt zijn volgens stijgende massa van de atomen;
- op het periodiek systeem afleiden dat de metalen links staan en de niet-metalen rechts;
C7
- in het periodiek systeem de groep van de edelgassen aanwijzen;
C7, C24
- van de enkelvoudige stoffen diwaterstof, dizuurstof, trizuurstof, dichloor, dijood, diamant, grafiet, octazwavel, natrium, magnesium, aluminium, ijzer, zink, lood, koper, kwik, goud, zilver één of meer van de volgende aspecten bespreken: voorkomen, winning, bereiding, fysische eigenschappen, chemische eigenschappen, toepassingen;
SPECIFIEKE WENKEN Het historisch belang van het periodiek systeem wordt uitgelegd: D. I. Mendelejev kon voorspellingen doen over het bestaan van elementen en eigenschappen van de overeenstemmende stoffen De eigenschappen van alkalimetalen onderzoeken en vergelijken met die van een aardalkalimetaal.
- op het periodiek systeem aanwijzen dat elementen waarvan de enkelvoudige stoffen overeenkomstige chemische eigenschappen hebben, onder elkaar staan en dus behoren tot dezelfde groep; C7
13
Een Nederlandstalige versie van het periodiek systeem van de elementen, met ontdekking, voorkomen, eigenschappen, bereiding, enz. is te raadplegen op: www.periodieksysteem.com Het gebruik van edelgassen bv. in lampen toelichten.
3.6
Kennismaking met enkelvoudige stoffen
Voorbeelden Octazwavel (S) is een gele vaste stof. Men vindt zwavel in de grond in de omgeving van vulkanen. Zwavel zit in de kop van een lucifer, in buskruit, in vuurwerk,... omdat hij goed brandt. Tientallen miljoenen ton zwavel worden jaarlijks omgezet in zwavelzuur (H,S,O). Kwikmetaal (Hg) is het enige metaal dat bij kamertemperatuur vloeibar is. Men gebruikt het in thermometers en barometers. Zilverkoper-amalgaam wordt gebruikt als tandvulling. Om bij metalen het onderscheid tussen het element en de enkelvoudige stof te maken, spreken we van natriummetaal, ijzermetaal, kopermetaal, enz. Pas als de leerlingen duidelijk het verschil inzien tussen het element en de enkelvoudige stof, kan voor metalen de uitgang -metaal weggelaten worden.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
C24, - enkele eenvoudige experimenten met enkelvoudige en samengesteld stoffen uitvoeren; G1-12
14
LEERINHOUDEN Leerlingenpracticum 3
SPECIFIEKE WENKEN Eigenschappen van metalen (bv. Fe) en niet-metalen (bv. S) onderzoeken. Verwarmen van bv. bakpoeder, suiker, ammoniumchloride.
C24
C6, G18
- van de samengestelde stoffen waterstofchloride, (di)waterstofsulfaat, natriumhydroxide, ammoniak, calcium(di)hydroxide, natriumchloride, natriumwaterstofcarbonaat en calciumcarbonaat ten minste een toepassing, een zintuiglijk of een fysicochemisch kenmerk aangeven;
3.7
Kennismaking met samengestelde stoffen
Voorbeelden Waterstofchloride (H,Cl) : verwijdering van cementresten Zwavelzuur (H,S,O): accu Natriumhydroxide (Na,O,H): ontstopper van afvoerbuizen Ammoniak (N,H): ontvettingsmiddel
- uitleggen dat de oorsprong van een zuivere stof, natuurlijk ontstaan of synthetisch bereid, geen invloed heeft op haar eigenschappen;
Calciumhydroxide (Ca,O,H): bepleisteren van muren Natriumchloride (Na,Cl): keukenzout Natriumwaterstofcarbonaat (Na,H,C,O): maagzout Calciumcarbonaat (Ca,C,O): krijt, marmer
- de betekenis van chemische energie uitleggen; - voorbeelden aanhalen van stoffen die als bron van chemische energie gebruikt worden; C23
- de begrippen exo- en endo-energetisch illustreren met voorbeelden van chemische processen;
C23
- de elektrolyse van water herkennen als een endoenergetisch proces;
4
4.1
Verbranding en chemische energie
4
Verbranding en chemische energie
Exo-energetische en endoenergetische reacties
-
warmte, bv. verbranding
-
licht, bv. light-stick
-
elektriciteit, bv. batterij
-
beweging, geluid, …
Exo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie vrijmaken onder de vorm van:
Endo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie opnemen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
C23
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
- een verbranding herkennen als een exo-energetische 4.2 reactie;
Verbranding van enkelvoudige stoffen
- de verbranding van een enkelvoudige stof definiëren als een reactie met zuurstofgas waarbij een oxide gevormd wordt; - de verbranding van een enkelvoudige stof in een reactieschema weergeven; C1
Houtskool Bij de verbranding van houtskool ontstaat er een gas dat kalkwater troebel maakt: koolstofdioxide. Houtskoolpoeder kan vanaf een bepaalde temperatuur stofexplosies veroorzaken. In de cokesfabrieken wordt steenkool ontleed in een aantal fracties: steenkoolgas, ammoniak en teer. Het residu bestaat uit bijna zuivere kool: cokes.
- met eenvoudig materiaal enkele verbrandingen uitvoeren (koolstofdioxide aantonen);
U
SPECIFIEKE WENKEN
Steenkool
- een reactie met zuurstofgas als een oxidatie beschrijven;
- de verbranding van een samengestelde stof beschrijven als een reactie met zuurstofgas waarbij verschillende oxiden gevormd worden;
15
Gebruik van cokes in hoogovens.
4.3
Verbranding van samengestelde stoffen
Aardgas Bij de verbranding van aardgas ontstaan er water en koolstofdioxide.
- de verbranding van een samengestelde stof in een reactieschema weergeven;
Bij zeer snelle verbranding van aardgas treedt er een explosie op.
- het onderscheid uitleggen tussen een volledige en onvolledige verbranding;
Bij de onvolledige verbranding van aardgas blijven er gloeiende kooldeeltjes over, die de vlam geel kleuren. Daarnaast kan het zeer giftige koolstofmonoxide ontstaan.
- eenvoudige verbrandingsreacties van enkelvoudige C1, stoffen uitvoeren en bestuderen; G1-12 C1, - eenvoudige verbrandingsreacties van samengestelde G1-12 stoffen uitvoeren en bestuderen;
Leerlingenpracticum 4
Bijvoorbeeld: verbranding van magnesiummetaal, houtskool, aardgas. Identificatie van koolstofdioxide.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET C12
LEERPLANDOELSTELLINGEN - met voorbeelden en aan de hand van de begrippen molecule en atoom, uitleggen wat een formule is;
LEERINHOUDEN
4.4
Formules en reactievergelijkingen
C18,C - een eenvoudige verbrandingsreactie corpusculair voorstellen, symbolisch weergeven en interpreteren 21 en de wet van het behoud van atomen toepassen; C18
16
SPECIFIEKE WENKEN Verbrandingsreacties Uit bv. vergelijking van koolstofdioxide en koolstofmonoxide blijkt dat de elementformule (C,O) niet genoeg informatie verschaft om deze stoffen te kunnen onderscheiden. Voorstelling van stoffen door moleculetekeningen. Moleculeformules van stoffen, bv. CO2 , CO, O2 , C.
- gebruik maken van de gegeven formules om de reactievergelijking te schrijven van de verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen;
Voorstelling van reacties door moleculetekeningen. Reactievergelijkingen, bv. C + O2 Æ CO2 2 C + O2 Æ 2 CO
- aardolie beschrijven als mengsel van koolwaterstoffen; U
- de namen geven van de alkanen met 1 tot 8 Catomen en hun moleculen voorstellen;
U
- het verband uitleggen tussen de grootte van de moleculen en de vluchtigheid van de overeenkomstige stoffen;
- het roesten van metalen beschrijven als trage oxidatie; C8
- de reactievergelijking schrijven van de oxidatie van metalen en de naam van de gevormde oxiden geven als de formules gekend zijn;
C21
- de wet van behoud van massa formuleren en uitleggen aan de hand van de oxidatie van een metaal;
4.5
Koolwaterstoffen
Aardolie Bij de gefractioneerde destillatie van aardolie wordt het mengsel gedeeltelijk gescheiden. Samenstelling en toepassingen van de verschillende fracties. De vluchtigste fracties zijn het meest ontvlambaar. Vaste stoffen zoals kaarsvet moeten eerst smelten, waarna de vloeistof met behulp van een wiek moet verdampen om te kunnen branden.
4.6
Oxidatie
Bij het roesten van ijzermetaal treedt een oxidatie op. Roest is een volksnaam voor ijzeroxide. De verbranding van metalen zoals Mg en Al wordt toegepast in wegwerpflitslampjes en in vuurwerk. De massa van het verbrandingsproduct van ijzer is groter dan de massa van het ijzer vóór de verbranding. De massa van het wegwerpflitslampje is voor en na de (flits) reactie even groot.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
U
LEERPLANDOELSTELLINGEN
17
LEERINHOUDEN
SPECIFIEKE WENKEN
- de samenstelling van lucht geven;
Bij verbranding van ijzerwol in een afgesloten ruimte kan men aantonen dat slechts 1/5 volume van de lucht de verbranding onderhoudt en dus uit zuurstofgas bestaat.
- met voorbeelden uitleggen wat legeringen zijn;
Metalen kunnen onderling legeringen vormen. Deze legeringen hebben meestal betere technische eigenschappen dan de zuivere metalen. Metalen gebruiksvoorwerpen worden meestal gemaakt uit legeringen van minstens twee metalen, bv.: roestvrij staal, dural (aluminiumkookpotten),... Deze legeringen zijn veel steviger dan de zuivere metalen en roesten langzamer.
- een reductie definiëren als een reactie waarbij een samengestelde stof zuurstof afgeeft; U
- een ontploffing beschrijven als een zeer snelle exotherme reactie;
U
- een ontploffing beschrijven door gebruik te maken van de begrippen oxidatie en reductie.
4.7
Reductie
Buskruit Buskruit is een mengsel van kaliumnitraat (75%), houtskool (15%) en zwavel (10%). Bij de ontploffing van buskruit wordt kaliumnitraat gereduceerd: 2 KNO3 Æ 2 KNO2 + O2 Dank zij het zuurstofgas, vrijgekomen bij deze reductie, worden zwavel en kool zo snel geoxideerd dat de reactie explosief verloopt. Dynamiet Dynamiet is een springstof op basis van glyceroltrinitraat, vroeger ook wel nitroglycerine genoemd. Glyceroltrinitraat bevat moleculen die de twee vereiste eigenschappen voor een explosie in zich dragen. Een deel van de molecule kan gemakkelijk zuurstof opnemen, terwijl een ander deel van de molecule zuurstof afgeeft.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
18
2de leerjaar ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen:
LEERINHOUDEN
5
Zouten
5.1 Formules en corpusculaire structuur van zouten C11
- een elektrische stroom definiëren als een verplaatsing van geladen deeltjes;
C11
- het elektrisch geleidingsvermogen van gesmolten of opgelost natriumchloride met ionen uitleggen;
SPECIFIEKE WENKEN 5 Zouten Keukenzout in de samenleving: - in het menselijk lichaam - in de voeding - winning - gebruik Geleidingsvermogen van: - zuiver water - vast keukenzout - keukenzout opgelost in water - gesmolten keukenzout
C13
- de corpusculaire bouw van zouten beschrijven aan de hand van natriumchloride en met gebruik van de begrippen ion, ionbinding, ionrooster en ionkristal;
C18
- het smelten en oplossen van natriumchloride als een dissociatie in ionen voorstellen;
C8
- natriumchloride benoemen als een elektrolyt;
NaCl Æ Na+ + Cl-
C13
- ionroosters in verband brengen met de formule, de bindingsaard en de eigenschappen van zouten;
C24
- voorbeelden en eigenschappen geven van andere zouten, die belangrijk zijn voor onze samenleving;
U
- het voorkomen van kristalwater met voorbeelden beschrijven;
Andere zouten in de samenleving, bv. - bakpoeder of maagzout (NaHCO3) - strooizout (CaCl2) - glas (CaNa2SiO14) - mineralen - gips: hydratatie van pleister
Keukenzout is natriumchloride.
bouwmaterialen: - pleister: de witte afwerkinglaag van stucwerk - cement = calciumsilicaat - mortel: hydratatie van calciumsilicaat.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
G19
-
het atoommodel van Rutherford-Bohr beschrijven;
C9
-
met voorbeelden de betekenis van het begrip atoommassa uitleggen;
C9
-
de samenstelling van een atoom afleiden uit het atoomnummer en de atoommassa (nucleonental);
C9
-
voor atomen met Z ≤ 18, hun elektronenconfiguratie en hun plaats in het periodiek systeem van de elementen geven;
C10
-
voor atomen uit de hoofdgroepen, het aantal elektronen op de buitenste schil afleiden uit hun plaats in het periodiek systeem;
C11
-
het verband leggen tussen de stabiliteit van de edelgasatomen en hun octetstructuur;
C11
-
beredeneren dat neutrale metaalatomen (uit de agroepen) door verlies van één of meer elektronen, in positieve ionen met een stabiele edelgasstructuur worden omgezet;
C11
-
beredeneren dat neutrale niet-metaalatomen door opname van één of meer elektronen, in negatieve ionen met een stabiele edelgasstructuur worden omgezet;
-
éénatomige ionen benoemen;
C23
- de elektrolyse van een natriumchloride-oplossing voorstellen op het elektrisch schema van de stroomkring en de bijhorende vergelijkingen met elektronenuitwisseling schrijven;
LEERINHOUDEN 5.2 Atoombouw
19
SPECIFIEKE WENKEN Demonstratie met de buis van Crookes: enkel de negatieve ladingen komen uit de negatieve elektrode vrij, hetgeen fluorescentie van het glas veroorzaakt en een schaduw achter de positieve elektrode; de positieve ladingen kunnen niet vrijkomen, ook niet uit de positieve elektrode. De beeldbuis In de kathodestraalbuis van een tv komen uiterst kleine negatieve deeltjes (elektronen) vrij uit de gloeiende kathode. Ze botsen tegen een scherm en veroorzaken de fluorescentie van zouten. Hierdoor ontstaat er een beeld. Synthese van natriumchloride 2 Na + Cl2 Æ 2 NaCl
Lijst met belangrijke éénatomige ionen.
5.3 Elektrolyse
Industriële elektrolyse van natriumchloride: - reeds in 1898 toegepast door E. Solvay - bereiding van chloorgas (uitgangsstof voor PVC) (alles over chloor: www.belgochlor.be ) - bereiding van waterstofgas (raketbrandstof; synthese van ammoniak) - bereiding van natriumhydroxide: ontstoppen van leidingen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN 5.4 Meeratomige ionen
C24
-
de bereiding aangeven van ammoniak;
C12
-
eigenschappen aangeven van stoffen waarin de volgende meeratomige ionen voorkomen: ammonium-, nitraat-, sulfaat-, carbonaaten fosfaationen;
C2 C14
-
tabellen raadplegen met de naam en de formule van één- en meeratomige ionen;
-
door gebruik te maken van deze tabellen en door toepassing van de neutraliteitsregel, de formules van zouten schrijven en hun namen geven;
-
dissociatievergelijkingen van zouten voorstellen;
C17
-
de massaconcentratie van een oplossing definiëren als het aantal gram opgeloste stof per 100 ml oplossing; de oplosbaarheid van een stof definiëren als de hoogst mogelijke concentratie
C2
-
C1, G1-12
Stikstofmeststoffen
Bereiding van ammoniumzouten uit ammoniak en zuren
Componenten in de grond. In België treft men o.m. volgende bodems aan: - zand = SiO2 - klei = AlKSi3O8 - kalk = CaCO3 - leem = zand + klei - mergel = zand + kalk Zouten in water: massaconcentratie van natriumchloride oplossing (gebruikelijke eenheid: gram per 100 ml) massaconcentratie van chloride-ionen in zeewater, rivierwater, leidingwater, mineraal water, …
een tabel met oplosbaarheid van zouten raadplegen;
eenvoudige neerslagreacties uitvoeren en voorstellen met ionen;
SPECIFIEKE WENKEN
Bereiding van ammoniak volgens het Haber-Bosch-procédé: N2 + 3 H2 Æ 2 NH3
5.5 Oplossingen van zouten C18
20
Leerlingenpracticum 5
De leerlingen vertrekken van de vaste zouten, die ze zelf in water oplossen, zodat ze een idee krijgen van de oplosbaarheid van zouten.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
C2 C19
LEERPLANDOELSTELLINGEN - door gebruik van tabellen met ionen en met oplosbaarheden, neerslagreacties voorstellen door reactievergelijkingen met ionen;
21
LEERINHOUDEN
SPECIFIEKE WENKEN
5.6 Neerslagreacties Bereiden van een neerslag door samenvoegen van twee oplossingen bv. zilverchloride, calciumcarbonaat. Drinkwater: in sommige waterwinningsgebieden zijn er teveel ijzerzouten opgelost in het water, hetgeen een roestkleur en slechte smaak geeft aan het drinkwater; door toevoeging van natriumfosfaat slaat ijzerfosfaat neer.
6
Aardolieproducten
6 Brandstoffen
6.1
Atoombinding
Het voorkomen van methaan in de natuur: moerasgas, biogas, mijngas, aardgas.
C11, C12
- uit de vaststelling dat sommige stoffen in een smelt niet elektrisch geleiden, afleiden dat ze uit ongeladen deeltjes bestaan, namelijk moleculen;
C11
- het model van de atoombinding als gemeenschappelijk elektronenpaar tussen twee atomen kenschetsen;
Het ontstaan van aardolie en aardgas.
C11
- bespreken dat men het bereiken van de octetstructuur en de vorming van neutrale moleculen met elkaar in overeenstemming kan brengen;
C11
- eenvoudige structuurformules schrijven;
Vaststellen dat moleculeverbindingen de elektrische stroom niet geleiden. De verbranding van methaan in de bunsenbrander: structuurformules van CH4, O2, H2O, CO2.
C13
- een moleculerooster als een regelmatige stapeling van moleculen kenschetsen; Vanderwaalskrachten
C13
-
algemene eigenschappen van moleculeverbindingen, zoals laag smelt- en kookpunt, verklaren door kleine aantrekkingskrachten (vanderwaalskrachten) tussen neutrale moleculen;
Sublimeren van dijoodkristallen Met behulp van simulatieprogramma’s (o.a. Simchemistry) kunnen de wisselwerkingen tussen bewegende moleculen getoond worden
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
C8, G20
- de historische en de hedendaagse betekenis van de term "organische stof" aangeven en het onderscheid maken tussen organische en anorganische stoffen;
C14
- de formules en de namen van eenvoudige alkanen geven;
C22
- uit de moleculeformule en de atoommassa's, de moleculemassa berekenen;
C13
- de aggregatietoestand van alkanen verklaren;
C22
- uitleggen wat een mol materie is;
C22
- eenvoudige omrekeningen maken van een stofhoeveelheid (in mol) van een bepaalde stof naar de massa (in g) van die stof en omgekeerd;
LEERINHOUDEN 6.2 Alkanen
Tot in de 18de eeuw worden organische stoffen uitsluitend gewonnen uit plantaardig en dierlijk materiaal, bv. kleurstoffen zoals indigo, karmijnrood, …
Noot: Naar analogie van atoommassa schrijven we moleculemassa (i.p.v. moleculenmassa).
6.3 Hoeveelheid stof
- een reactievergelijking in mol en in gram interpreteren;
U
- met een voorbeeld uitleggen wat een substitutiereactie 6.4 is; - aangeven dat halogeenalkanen ontstaan wanneer in alkanen één of meer waterstofatomen vervangen worden door halogeenatomen (F, Cl, Br, I);
SPECIFIEKE WENKEN
Campinggas, LPG
C22
U
22
Broeikaseffect: koolstofdioxide als belangrijke oorzaak van het broeikaseffect. Berekenen hoeveel koolstofdioxide ontstaat door verbranding van een gegeven hoeveelheid methaan. Airbag: berekenen hoeveel natriumazide (NaN3) nodig is om een airbag te vullen met stikstofgas.
Substitutiereacties
CFK's: chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) als mogelijke oorzaak van het "gat" in de ozonlaag. Het gebruik van halogeenalkanen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
C14
- het verschijnsel isomerie uitleggen;
U
- reforming omschrijven als een reactie waarbij onvertakte alkanen in vertakte alkanen worden omgezet;
U
- met behulp van een voorbeeld het kraakproces beschrijven;
C14
- de structuurformule van etheen en ethyn schrijven en enkele toepassingen opsommen;
U
- additiereacties van etheen schrijven;
U
- polymerisatiereacties als een bijzonder geval van additiereacties beschrijven;
C1, - eenvoudige reageerbuisproeven met organische G1-12 stoffen uitvoeren;
LEERINHOUDEN 6.5
6.6
Benzine:
Alkenen en alkynen
Kunststoffen: etheen als belangrijke uitgangsstof voor het bereiden van kunststoffen. Lassen: het gebruik van ethyn (acetyleen) om te lassen. Uit vinylchloride wordt polyvinylchloride (PVC) gemaakt.
Leerlingenpracticum 6
- de structuurformule van methanol en ethanol schrijven; 6.7
U
- de bereiding van ethanol door additie van water aan etheen schrijven; - het gebruik van methanol en ethanol beschrijven;
Isomerie
SPECIFIEKE WENKEN
de samenstelling en het octaangetal van benzine. loodvrije benzine en auto-uitlaatgas-katalysatoren.
C14
G21
23
Alcoholen
Bijvoorbeeld: bereiding van koolwaterstoffen en aantonen van de brandbaarheid, bereiding van een kunststof.
Alcoholische brandstoffen: het gebruik van methanol en ethanol als brandstof. Wijzen op de giftigheid van methanol. Alcoholische dranken.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
U
- de structuur van benzeen beschrijven;
U
- het belang van enkele substitutieproducten van benzeen beschrijven;
C15
- voor een watermolecule het verband leggen tussen de polariteit van de molecule enerzijds en anderzijds de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegatieve waarde van de samenstellende atomen;
C13
- driedimensionale modellen van moleculen in verband brengen met hun polariteit;
C13
- polaire moleculeverbindingen benoemen als stoffen die opgebouwd zijn uit dipoolmoleculen;
C13
- apolaire moleculeverbindingen benoemen als stoffen die opgebouwd zijn uit apolaire moleculen;
C13
- de oplosbaarheid van polaire en apolaire moleculeverbindingen en van ionverbindingen in verband brengen met de polariteit van het oplosmiddel;
24
LEERINHOUDEN
SPECIFIEKE WENKEN
6.8 Aromatische verbindingen
Het belang van benzeen voor de bereiding van o.a. geneesmiddelen (bv. aspirine), kleurstoffen en kunststoffen (bv. polystyreen).
7
7 Zuren en basen
Zuren en basen
7.1 Dipoolmoleculen
IJskristallen en sneeuw In ijskristallen houden de watermoleculen stevig aan elkaar. Sneeuw bestaat uit verschillende ijskristallen, die tijdens hun val zwak aan elkaar hechten. Aantrekking van een waterstraal door een positief geladen glazen staaf en door een negatief geladen plastieken staaf. Oplosbaarheid van stoffen onderzoeken, bv.: -
natriumchloride in water;
-
suiker in water;
-
dijood in koolstoftetrachloride.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
C26
-
door gebruik van de smaak en van indicatoren een oplossing karakteriseren als zuur, neutraal of basisch;
C1
-
indicatoren gebruiken om zure oplossingen aan te tonen;
C8, C14, C24
-
aan de hand van de formule (HZ), de volgende stoffen classificeren als zuur: HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, H2CO3 en CH3COOH;
C19
-
de ionisatie van zuren in water voorstellen door een ionisatievergelijking;
C19
-
zuren definiëren als stoffen met formule HZ, die in water H+ -ionen vrijmaken;
U
-
onderscheid maken tussen sterke en zwakke zuren;
-
enkele belangrijke organische zuren kenschetsen;
LEERINHOUDEN 7.2
Zuren
25
SPECIFIEKE WENKEN Zuren in het dagelijks leven en in de industrie De zure smaak van azijn en de bittere smaak van natriumcarbonaat neutraliseren elkaar. Algemene voorstelling van de ionisatie van zuren: HZ Æ H+ + Z- (Z- stelt de zuurrest voor.) Gebruik van zuur-base-indicatoren. Bereiding en eigenschappen van zuren. Onderzoeken van geconcentreerde en verdunde oplossingen van een sterk zuur. Het verschil in ionisatie tussen een sterk zuur (bv. HCl) en een zwak zuur (bv. HAc) aantonen d.m.v. het elektrisch geleidingsvermogen. Eigenschappen en toepassingen van vetzuren.
C1
-
indicatoren gebruiken om basische oplossingen aan te 7.3 tonen;
C8, C24
-
een stof classificeren als een hydroxide aan de hand van de formule MOH;
C19
-
de dissociatie van hydroxiden in water voorstellen door een dissociatievergelijking;
C19
-
basen voorstellen als stoffen die in water OH--ionen vrijmaken;
C19
-
de ionisatie van ammoniak in water door een ionisatievergelijking voorstellen;
Basen
Basen in de industrie en het dagelijks leven Bereiding, eigenschappen en toepassingen van natriumhydroxide (bijtende soda) en ammoniak. Reactie van ammoniak met water: NH3 + H2O Æ NH4OH Æ NH4+ + OH-
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET C26
LEERPLANDOELSTELLINGEN -
LEERINHOUDEN
de ionisatie van water voorstellen;
7.4 Zuurtegraad (pH) -7
+
C26
-
aangeven dat in 1 liter water slechts 10 mol H en 10-7 mol OH- aanwezig zijn en dat hiermee een pH = 7 overeenstemt;
C26
-
de pH-schaal van 0 tot 14 in verband brengen met zure, neutrale en basische oplossingen en met de concentratie van H+-ionen en OH--ionen;
C1
-
met eenvoudig materiaal de pH van een oplossing bepalen;
C19
-
neutralisatieredacties door neutralisatievergelijkingen voorstellen;
26
SPECIFIEKE WENKEN Gebruik van universeelindicator en/of pH-meter. pH-schaal van 0 tot 14, met aanduiding van de pH van oplossingen uit het dagelijks leven.
7.5 Neutralisatiereacties
De neutralisatie van bv. NaOH + HCl door de reactievergelijking (met ionen) voorstellen. Neutraliseren van overtollige zuren of basen.
C19
-
de reactie tussen een zout en een zuur, met vrijstelling van een gas, door een reactievergelijking voorstellen;
C1, G1-12
de pH van allerlei zure en basische oplossingen bepalen;
C1, G1-12
eenvoudige neutralisatiereacties uitvoeren en door ionreactievergelijkingen voorstellen;
7.6 Gasontwikkelingsreacties
Aantasting van kalksteen of marmer door zuren, met vrijstelling van koolstofdioxide. Reactie van een maagzouttablet (Rennie of andere) met en zuur. Aantonen van het vrijgekomen koolstofdioxide.
Leerlingenpracticum 7
Onderzoek van de zuurtegraad van bv. cola, fruitsap, keukenazijn, zeepoplossing, detergentoplossing, …. met indicatoren. Het uitvoeren van eenvoudige neutralisatiereacties kan gecombineerd worden met metingen van de zuurtegraad.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
27
LEERINHOUDEN
8 Metalen en niet-metalen Bij de - verbranding van magnesium of van ijzer - synthese van natriumchloride - ontleding van kwikoxide (Lavoisier) worden elektronen uitgewisseld, waardoor oxidatie en reductie optreedt.
- in verbrandingsreacties, in synthesereacties met enkelvoudige stoffen en in ontledingsreacties van binaire stoffen oxidatie en reductie aanduiden aan de hand van elektronenuitwisseling;
8 8.1
Oxidatie en reductie
C11
- uitleggen hoe een metaalbinding tot stand komt en enkele kenmerken van het metaalrooster beschrijven;
8.2
Metalen
C11, C13
- het verband leggen tussen de eigenschappen van metalen en de structuur van het metaalrooster;
C24
- bereiding en toepassingen van een metaal beschrijven;
Metalen worden al van in de Oudheid aangewend wegens hun specifieke eigenschappen: vervormbaarheid (kommen), elasticiteit en hardheid (wapens), glans (sieraden). Later ook wegens hun goed geleidingsvermogen voor warmte en elektriciteit. Bereiding van ruwijzer in de hoogoven. Staal. Bereiding van koper of van aluminium door elektrolyse. Edele metalen.
C13
- het diamant- en het grafietrooster beschrijven;
8.3
Niet-metalen
Grafiet en diamant:
C11, C13
- het verband leggen tussen de eigenschappen van diamant en grafiet en de structuur van hun rooster;
-
C24
- bereiding en toepassingen van een niet-metaal beschrijven.
Ook andere niet-metalen spelen een belangrijke rol in het dagelijks leven en in de industrie, bv. - silicium: chips, siliconen,… - zwavel: lucifers, vulkaniseren van rubber, zwavelzuur, …
C20
Metalen en niet-metalen
SPECIFIEKE WENKEN
C1, - oxidatie- en reductiereacties (redoxreacties) uitvoeren. Leerlingenpracticum 8 G1-12
herkomst toepassingen.
Bijvoorbeeld: reacties van metalen zoals Zn, Fe, Cu, Ag en hun zoutoplossingen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
28
Op het einde van de tweede graad kunnen de leerlingen van volgende stoffen ten minste één toepassing ofwel één zintuiglijk ofwel één fysicochemisch kenmerk aangeven (C24): Enkelvoudige stoffen Metalen
Niet-metalen
Na
H2, O2, O3, Cl2, I2
Fe, Pb, Al, Zn, Mg
C (diamant, grafiet)
Hg, Ag, Au
S8
Samengestelde stoffen Ionverbindingen
Moleculeverbindingen
NaCl
HCl
NaOH, Ca(OH)2
NH3
NaHCO3, CaCO3
H2SO4
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN EN TIMING 1.
Overzicht van de leerinhouden en timing
Eerste leerjaar 1
STOFFEN EN MENGSELS (ca. 4 lestijden)
1.1
Wat is chemie?
1.2
Voorwerpen en stoffen
1.3
Fysische en chemische eigenschappen
1.4
Mengsels
2
WATER (ca. 6 lestijden)
2.1
Belang
2.2
Aggregatietoestanden
2.3
Moleculen
2.4
Scheiding van mengsels
2.5
Waterkwaliteit
3
STOFFEN EN REACTIES (ca. 7 lestijden)
3.1
Chemische reactie
3.2
Enkelvoudige en samengestelde stoffen
3.3
Atomen, elementen, symbolen
3.4
Reactieschema’s
3.5
Periodiek systeem
3.6
Kennismaking met enkelvoudige stoffen
3.7
Kennismaking met samengestelde stoffen
4
VERBRANDING EN CHEMISCHE ENERGIE (ca. 8 lestijden).
4.1
Exo-energetische en endo-energetische reacties
4.2
Verbranding van enkelvoudige stoffen
4.3
Verbranding van samengestelde stoffen
4.4
Formules en reactievergelijkingen
4.5
Koolwaterstoffen
4.6
Oxidatie van metalen
4.7
Reductie
29
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
Tweede leerjaar 5
ZOUTEN (ca. 8 lestijden)
5.1
Formules en corpusculaire structuur van zouten
5.2
Atoombouw
5.3
Elektrolyse
5.4
Meeratomige ionen
5.5
Oplossingen van zouten
5.6
Neerslagreacties
6
AARDOLIEPRODUCTEN (ca. 7 lestijden)
6.1
Atoombinding
6.2
Alkanen
6.3
Hoeveelheid stof
6.4
Substitutiereacties
6.5
Isomerie
6.6
Alkenen en alkynen
6.7
Alcoholen
6.8
Aromatische verbindingen
7
ZUREN EN BASEN (ca. 6 lestijden)
7.1
Dipoolmoleculen
7.2
Zuren
7.3
Basen
7.4
Zuurtegraad (pH)
7.5
Zuur-basereacties
7.6
Gasontwikkelingsreacties
8
METALEN EN NIET-METALEN (ca. 5 lestijden)
8.1
Oxidatie en reductie
8.2
Metalen
8.3
Niet-metalen
30
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 2.
31
Werken in contexten
In de uitwerking van dit leerplan staan de toepassings- en ervaringsgerichte chemische kennis centraal. De lessen worden derhalve eerder thematisch dan systematisch uitgebouwd. De chemische theorie wordt, voor zover in dit kader vereist, ingevoerd vanuit een situatie of context die zoveel mogelijk bij de dagelijkse ervaring van de leerling aansluit. Bij het vastleggen van de inhoud van het chemiecurriculum van de basisvorming wordt meer aandacht gevraagd voor: -
het ontwikkelen van een goed operationaliseerbare kennisbasis;
-
het ontwikkelen van onderzoekend leren, met inbegrip van probleemoplossend denken en onderzoeksvaardigheden rond zelfstandige opdrachten en experimenten;
-
het bevorderen van transferbekwaamheid, o.a. door variatie in leercontexten;
-
toegepaste (industriële) en praktische aspecten;
-
de maatschappelijke, ethische en cultuurhistorische dimensie.
Leerplandoelstellingen zijn niet tot op het concrete lesniveau uitgewerkt. Het uitwerken van deze doelstellingen tot concrete doelstellingen of lesdoelstellingen gebeurt door de leerkracht in zijn of haar documenten ter voorbereiding van de lessen. In deze cursus zullen concepten, wetten en modellen uit de chemische theorie worden geïntroduceerd aan de hand van voor de leerlingen zo herkenbaar mogelijke situaties. De theorie zal eerder kwalitatief dan kwantitatief worden ontwikkeld. Dit betekent niet alleen dat relatief weinig aandacht zal worden besteed aan chemisch rekenen. Het houdt tevens in dat sommige onmisbaar geachte aspecten van de chemische theorie eerder medegedeeld dan gefundeerd zullen worden. Dit geldt in het bijzonder voor die gegevens uit de theorie die ver van de waarneming verwijderd zijn, zoals bijvoorbeeld de indexcijfers in moleculeformules, de elektronenpaarbinding, enz. De aard en diepgang van de aangeboden modellen zal eerder worden bepaald door hun bruikbaarheid ten behoeve van een elementaire verklaring en systematisering dan door hun actuele wetenschappelijke waarde. De in de rechterkolom aangeduide contextgebieden, zoals ‘Water’, ‘Aardolie’ en contexten zoals afvalwaterzuivering, benzine, hebben een eerder exemplarisch karakter. Ze mogen door andere worden vervangen, op voorwaarde dat ze voldoende aansluiten bij de ervaringswereld van de leerlingen en een didactisch verantwoorde introductie en behandeling toelaten van de in de linkerkolom vermelde leerplandoelstellingen.
3
Werkvormen (o.a leerlingenpractica)
Er dient een goed evenwicht te zijn in het gebruik van de verschillende werkvormen, die elkaar aanvullen. Best wordt uitgegaan van een probleemstelling, eventueel gekoppeld aan een demonstratieproef. Om de zelfwerkzaamheid, de betrokkenheid en de interesse van de leerlingen te verhogen, moeten de leerlingen zo veel als mogelijk actief meewerken. Kijk ook uit naar opdrachten die gebruik maken van verschillende media, zoals handboek, krant, tijdschrift, cd-rom, internet, … Zo kunnen ook voor meer theoretische onderwerpen zoals atoombouw, de leerlingen zelf informatie verzamelen, verwerken en presenteren aan medeleerlingen. Leerlingenpractica (leerlingenproeven) zijn activiteiten waarbij leerlingen alleen of in kleine groepjes (2 à 3) zelfstandig, maar onder begeleiding en toezicht, experimenteel werk uitvoeren in verband met één of ander verschijnsel dat tot het leerpakket behoort. Er zullen per leerjaar minimaal gedurende tweemaal 50 minuten leerlingenpractica georganiseerd worden. Het is daarbij niet nodig om tweemaal één volledige lestijd aan leerlingenproeven te besteden, maar wel kunnen de leerlingen regelmatig korte, eenvoudige proeven uitvoeren, gespreid over het leerjaar. In het jaarvorderingsplan dient aangegeven te worden wanneer welke leerlingenproeven georganiseerd worden (items + duur). Zeker in grote klassen en met slechts één lestijd bij week, dient de voorziene tijd maximaal te renderen. Zorg dat alles klaar staat, en laat de leerlingen bij voorkeur met stoffen uit het dagelijks leven zoals azijn, rode koolsap en met eenvoudig materiaal (reageerbuizen) werken. Vraag voor het klaarzetten en opruimen via de directie, hulp. Bij leerlingenproeven wordt zeker geen gebruik gemaakt van giftige (bv. kwikzouten) of van kankerverwekkende stoffen (bv. benzeen).
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 4
32
Modeldenken in de wetenschappen
Het menselijk bevattingsvermogen is te klein om alle aspecten van de werkelijkheid ineens te begrijpen, laat staan te beschrijven. Van de dingen of de gebeurtenissen die wij ervaren, trachten we ons een zo getrouw mogelijke voorstelling te maken, rekening houdend met een aantal karakteristieken en relevant geoordeelde verbanden, maar met eliminatie van talrijke andere aspecten. Een dergelijke vereenvoudiging van de realiteit, die tevens een tijdelijke visie inhoudt, noemt men een "model". Het is belangrijk dat ook de leerlingen beseffen dat het gebruik van modellen onontbeerlijk is. Wetenschappelijke hypothesen, theorieën en wetten functioneren binnen bepaalde modellen. Zonder theoretische achtergronden van het modeldenken in de klas te behandelen, kunnen de leerlingen er bewust van gemaakt worden dat de modellen die in de les gehanteerd worden beperkt zijn door de voorkennis van de leerlingen, maar ook door de stand van het wetenschappelijk onderzoek zelf. Ook het feit dat in andere leervakken (fysica, biologie, Nederlands) een verschillende benadering van bepaalde thema’s zoals de structuur van de materie of de definitie van een zuur, mogelijk is, kunnen de leerlingen dan begrijpen en aanvaarden.
5
Methodologie van formules en reactievergelijkingen
Bij de initiatie in de chemie behoort noodzakelijkerwijs een kennismaking met een aantal stoffen, hun wetenschappelijke benaming en de symboliek die deze wetenschap hanteert. Al zeer vroeg ervaren leerlingen dat de wetenschappelijke taal dikwijls afwijkt van het dagelijks taalgebruik. We zeggen bv. niet dat suiker in koffie ‘smelt’. De triviale benamingen zuurstof(gas), stikstof(gas), vitriool, zoutzuur, soda, enz. hebben in de chemie een exacter alternatief. Het hoeft de leerlingen dan ook niet te verwonderen, dat we de belangrijkste bestanddelen van lucht distikstof en dizuurstof noemen. In het eerste leerjaar van de tweede graad wordt het bestaan afgeleid van ‘iets’, dat doorheen chemische reacties onveranderd blijft bestaan: elementen. Het element als ‘atoomsoort’, is iets totaal anders dan een enkelvoudige stof, en om dit concreet te beklemtonen gebruiken we bv. voor het element de naam zuurstof, en voor de enkelvoudige stof de naam dizuurstof. Voor de metalen kan men, als de enkelvoudige stof bedoeld wordt, het adjectief ‘metallisch’ toevoegen (natrium is het element, metallisch natrium is de enkelvoudige stof) of het substantief ‘metaal‘, bv. natriummetaal. Op relatief korte tijd moeten de leerlingen de symbolen kennen van enkele belangrijke elementen. Het verloop van een chemische reactie beschrijven we eerst verkort als een woordvergelijking, bv. kopermetaal + dizuurstof Æ koperoxide Om geleidelijk met formules te leren werken, voeren we een symboliek in, die weergeeft uit welke elementen de stoffen bestaan, bv. (Cu) + (O) Æ (Cu,O) De leerlingen geraken op die manier geleidelijk vertrouwd met het kwalitatief aspect van een formule en een elementvergelijking. Uit de vaststelling dat sommige stoffen, (bv. zuurstofgas en ozon, water en waterstofperoxide), uit dezelfde elementen zijn opgebouwd en toch verschillende eigenschappen bezitten, volgt de noodzaak om het kwantitatief aspect bij de formules en bij de elementvergelijking te betrekken, en zo tot een reactievergelijking te komen. Zodra het atoom als materie-eenheid is ingevoerd, kan men de betekenis van de indices verklaren. Steunend op het corpusculair model van de materie, en rekening houdend met het feit dat de aard van een stof niet alleen bepaald wordt door de erin voorkomende elementen, maar ook door de verhouding van de aantallen van de atomen, komt men tot de definitieve schrijfwijze van moleculeformules (‘brutoformules’), van niet metalen en van NM-NM-verbindingen, en van verhoudingsformules van M-NMverbindingen. Voor metalen maken we geen onderscheid tussen de symboliek van het element en de enkelvoudige stof. Een aanduiding van de aggregatietoestand sluit evenwel elke vergissing uit: Fe(v): vast ijzer,
Hg(vl): vloeibaar kwik,
Zn(g): zinkdamp.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
33
In het eerste leerjaar besteedt men dus meer aandacht aan het geleidelijk invoeren van benamingen en schrijfwijzen, dan aan het inoefenen van een aantal nomenclatuurregels. Het is waarschijnlijk dat veel leerlingen al enkele formules zoals H2O en CO2 kennen uit de lessen biologie van de eerste graad. Vóór de logica van deze symboliek gekend is, wensen we deze formules in de chemielessen nog niet te gebruiken. Nadat de atoombouw en de chemische binding behandeld werd, is het bestaan van bv. Fe2+, naast Fe2+ aanvaardbaar. Voor ionverbindingen worden, waar nodig, de indices weergegeven door middel van de Griekse numerieke voorvoegsels, bv. ijzertrichloride, ofwel wordt de ionlading weergegeven door een Arabisch cijfer, gevolgd door een teken in de naam opgenomen, bv. ijzer(3+)chloride (methode van EwensBassett). Deze methode is te verkiezen boven de Stock-notatie (met Romeins cijfer), omdat de leerlingen het begrip oxidatietrap nog niet kennen, en het hier daadwerkelijk ionladingen betreft. Ternaire verbindingen komen bij de studie van de atoombinding (‘covalente binding’) te pas. Bij de ionbinding behandelt men dan ook enkel meeratomige ionen (ionen waarin atoombindingen voorkomen), bv. ammonium-ion, nitraat-ion, sulfaat-ion, fosfaat-ion. Het is in de tweede graad echter niet gewenst een groot aantal formules, namen of nomenclatuurregels uit het hoofd te laten leren. We streven een geleidelijke kennismaking na, die in de derde graad zal geconsolideerd worden. Daarmee wordt ervoor gezorgd dat de leerlingen, die na de tweede graad nooit meer chemie-onderricht krijgen, niet in de waan verkeren dat de chemie hoofdzakelijk een kwestie is van formules en nomenclatuurregels toepassen.
6
Gebruik van ICT
ICT is een middel zowel voor de leerkracht als voor de leerling om snel adequate informatie te zoeken, te bewerken en te gebruiken. Educatie wordt meer en meer e-ducatie (elektronische educatie). Naast het gebruik van de computer door de leraar bv. voor real-time metingen, het tonen van gevaarlijke of moeilijk uitvoerbare experimenten, zal de leerling het middel gebruiken om bv. extra oefeningen te maken, leerachterstanden op te halen, vragen door te spelen. Om scholen verder te ondersteunen bij de invoering en gebruik van ICT publiceerde het departement Onderwijs de brochure ICT.onderwijs@vlaanderen. Informatie is te vinden op de ICT-website: www.ond.vlaanderen.be/ict/.
7
Gebruik van handboeken en cursussen
Om de efficiëntie van het onderwijs- en leerproces te optimaliseren zal men er over waken dat naast de eindtermen ook de andere na te streven leerplandoelstellingen en uitbreidingsdoelstellingen aan bod komen. De wijze waarop dit in de aangeboden handboeken wordt gerealiseerd, zal in belangrijke mate de keuze van de gebruikte boeken en/of de aangewende werkstructuren bepalen. Als wordt geopteerd voor het maken van een eigen cursus, zal men er in elk geval nauwgezet op toezien de leerinhouden op een zo bevattelijk mogelijke wijze aan te bieden. Men besteedt daartoe voldoende aandacht aan de lay-out en aan de figuren. Teksten worden zoveel mogelijk met voorbeelden geïllustreerd. Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen voor zelfevaluatie kunnen leerlingen toelaten eigen tekorten op te sporen en zullen eventueel de aanzet vormen voor het bijsturen van het leerproces.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 8
34
Vakoverschrijdend leren
De doelstellingen in dit leerplan sluiten nauw aan bij de vakgebonden eindtermen van de tweede graad ASO, die in de eerste kolom worden aangeduid met het decretale nummer. Daarnaast levert de leraar chemie ook zijn bijdrage tot de realisatie van de vakoverschrijdende eindtermen. Vakoverschrijdende eindtermen (VOET) zijn minimumdoelen die niet specifiek behoren tot een vakgebied, maar onder meer door middel van meerdere vakken of onderwijsprojecten kunnen worden gerealiseerd. Ze zijn in eerste instantie een opdracht voor het hele schoolteam. Om uit te maken hoe alle vakoverschrijdende eindtermen op schoolniveau kunnen gerealiseerd worden, zijn afspraken tussen de collega’s van alle vakken nodig. Het is aangewezen om deze afspraken formeel vast te leggen in het schoolwerkplan. In sommige vakken kunnen bepaalde VOET uitdrukkelijker aan de orde komen dan in andere. Leerplannen kunnen dan ook verwijzingen naar VOET bevatten als de binding tussen de vakgebonden doelstellingen en de VOET evident is. Indien de vakgroep nog andere VOET realiseerbaar acht binnen een vak, wordt dit vastgelegd in een verslag waarin zowel de visie en de planning zijn opgenomen. Heel wat VOET die behoren tot de domeinen Leren leren en Sociale vaardigheden zitten reeds verweven in de uitwerking van verschillende vakgebonden doelstellingen in dit leerplan. Door een doordachte keuze van thema’s, teksten en lesonderwerpen kunnen andere VOET (Opvoeden tot burgerzin, Gezondheidseducatie, Milieueducatie, Muzisch-creatieve vorming en Technisch-technologische vorming) ook in de lessen chemie aan bod komen. Bij de aanvang van het schooljaar maakt de leraar een oordeelkundige keuze van de leerinhouden waarmee hij de vakgebonden en vakoverschrijdende doelstellingen wil realiseren (bij voorkeur na overleg met de vakgroep) en stelt een jaar(vorderings)plan op waarin hij de leerstof op een evenwichtige wijze verdeelt over het beschikbare aantal lestijden. 9
Didactische richtlijnen
-
De lesdoelstellingen worden gerealiseerd in leersituaties die op een evenwichtige manier steunen op de pijlers van chemie als wetenschap, als maatschappelijk verschijnsel en als toegepaste en praktische wetenschap.
-
Bouw elke les in de mate van het mogelijke uit, met experimenten en met contexten uit het dagelijkse leven.
-
De leerlingen moeten zelf ook een minimum aan experimenten uitvoeren.
-
Plaats de experimenten in voor de leerlingen herkenbare situaties en maak gebruik van de door hen gekende stoffen.
-
Maak oordeelkundig gebruik van degelijk audiovisueel materiaal, didactische uitstappen en dgl.
-
Breng dynamiek in de les: moedig discussie rond chemische topics aan door ‘denkvragen’; bouw een les uit rond een ‘probleem’ (probleemstellend onderwijs).
-
Actualiseer de chemiecursus met voorbeelden uit de ervaringswereld van de leerlingen. Laat hen de relevantie van de chemie zien.
-
Hanteer en eis van de leerlingen een correct chemisch taalgebruik. Corrigeer of laat "slordige" definities en dgl. steeds corrigeren.
-
Beperk de hoeveelheid notities die de leerlingen moeten nemen tot een minimum (fouten!). Leer hen een leerboek gebruiken.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 10
Didactische middelen
Voor het werken in contexten is het nodig dat een aantal materialen, apparaten en producten vooral uit het dagelijkse leven ter beschikking zijn, zoals Zuren: • azijnzuur in de vorm van tafelazijn • citroenzuur in de vorm van citroensap of kristalvormig citroenzuur • ‘koolzuurhoudend’ water (bruisend mineraalwater) • ontkalkingmiddelen (mierenzuur) Basen: • ammoniak • natriumhydroxide in de vorm van gootsteenontstopper, vaatwasmachinemiddel • gebluste kalk • kalkwater Indicatoren: • rodekoolsap (vers bereid) • lakmoes • fenolftaleïne • universeelindicator Zouten: • keukenzout (in originele verpakking) • maagzout • kristalsoda • strooizout (calciumchloride) • hels zout (zilvernitraat) • calciumcarbonaat (marmer, eierschalen, oesterschelpen, …) • gips (calciumsulfaat) • bruistabletten • meststoffen (nitraten, fosfaten, …) • ertsen Brandstoffen: • aardolie en aardolieproducten • cokes en steenkool • brandspiritus (hoofdbestanddeel ethanol) • campinggas (een leeg blikje om te laten zien is genoeg) • kaarsen Cosmetica: • nagellak • schoonheidscrèmes en -melk • geurstoffen (volle en/of lege verpakkingen van reukwaren) • dissolvant (aceton) • zepen (toiletzeep en vloeibare zepen) • shampoos • tandpasta
35
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Reinigingsmiddelen: • afwasmiddel • bleekwater en bleekpoeder • allesreiniger • wasmiddelen Voedingswaren: • margarine en halvarine • plantaardige oliën (arachideolie, zonnebloemolie, olijfolie, …) • aardappelbloem • bakpoeder • gelatine • suiker (kristalsuiker, bloemsuiker) • kleurstoffen en smaakstoffen • dranken (melk, limonade, wijn, bier, …) Metalen: • aluminium: verpakkingen (bakjes, schaaltjes), folie • ijzer: poeder, staalwol, spijkers (ook roestige) • zink • koper • lood • legeringen: roestvrij staal, soldeer, brons, messing, … Niet-metalen: • zwavel (lucifers, pijpzwavel) • houtskool • Norit®: geneesmiddel, aquariumfilter • grafiet (potlood, kachelpoets) • joodwater • siliciumchip Kunststoffen: • polyetheen (verpakkingszakjes, flessen, …) • pvc • isolatiematerialen (‘isomo’) • siliconen • textielvezels, liefst met etiket (polyester, nylon, …) Allerlei voorwerpen: • aquariumfilter • batterijen • edelstenen en halfedelstenen • gasmasker • geurvreters (schoenen) • koffiezet (toestel of ander middel) • petroleumlamp • spuitbus (haarlak of ander)
36
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
37
Bibliotheek met allerlei naslagwerken, tijdschriften, brochures, enz. Doe-pakketten Chemie in druppels (Practicumset), Stichting Communicatie-Centrum-Chemie (C3), www.c3.nl Nieuwe Achtergracht 129, 1018 WS Amsterdam Platform, een onderwijsdossier over kunststoffen, www.apme.org, (Association of Plastics Manufacturers in Europe), Afdeling Communicatie, E. Van Nieuwenhuyselaan 4, bus 3, 1160 Bussel Mengen en scheiden, Stichting FTI, Stormstraat 1, 1000 Brussel ICT-project: Science Across Europe (Part of Science Across the World), http://www.bp.com/saw Elke van de units bevat kopieerbaar leerlingenmateriaal, een uitwisselingsformulier en een handleiding voor de leerkracht.
Transparanten TTE-reeks (Transparencies To Educate), Antwoordnummer 1796, 7550 WB Hengelo (NL) DIDAC-reeks, Fedichem, Departement PR, Maria-Louizasquare 49, 1000 Brussel DIDAC-1 - chemie in het dagelijks leven (10) - water (8) - het periodiek systeem van de elementen (31) - thermodynamica (14) - colloïdchemie (7) DIDAC-2 - het chemisch evenwicht (27) - petrochemie (16) - fotografie (17) DIDAC-3 - elektrochemie (22) - lucht en water (19) - atoommodellen (21) DIDAC-4 - polymeren (28) - biopolymeren (25) - chemische binding (26) DIDAC-5 - scheidingstechnieken (19) - chemie en gezondheid (19)
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
38
Cd-rom's: - Het Digitale Archief - Natuur & Techniek, Deel 1 en 2 - Chemie en Samenleving, Van kleurstof tot kunstmest, De Digitale Wetenschappelijke Bibliotheek Natuur & Techniek 1999, Amsterdam - Corel ChemLab, A realistic, interactive chemistry lab, Corel Corporation, 1996 - Chemistry for Windows, XinMicro Corporation, 1996 - Nederlandstalige Encyclopedie, SoftKey, Amsterdam, ISBN: 90-5432-168-7 - The chemistry set, (geavanceerd Periodiek Systeem met veel video, o.a. moleculestructuren), Cambridge - De Grote Encyclopedie '98, ISBN: 90-5167-655 - Science Interactive Encyclopedie, Hachette Multimedia - Encarta Encyclopedie, Winkler Prins Editie, Microsoft - Chemie en samenleving, Natuur en Techniek, Beek (NL)
Video’s “De prijs van zuiver water" + leerkrachtenmap, Vlaamse Milieumaatschappij, Documentatiecentrum, A. Van de Maelestraat 96, 9320 Erembodegem "Mijlpalen in de scheikunde" + handleiding met kopieerbare werkbladen, Schooltv, Stichting Teleac-NOT, 1200 BB Hilversum "Chem-bits" + handleiding met kopieerbare werkbladen Beeldmateriaal uit ‘Bausteine Chemie’ van Bayer, Schooltv, Stichting Teleac-NOT, 1200 BB Hilversum Inhoud: 1. Het deeltjesmodel van de materie 2. Mengsels en mechanische scheidingsmethoden 3. Thermische scheidingsmethoden 4. Scheiden door kristalliseren, oplossen, sublimeren 5. Element, verbinding, reacties 6. Reacties, moleculen, formules 7. Chemische binding 8. Reacties: omstandigheden en verloop 9. Macromoleculen, polymerisatie, thermoplasten 10. Fossiele grondstoffen en recycling 11. Chemie en landbouw Een zinvolle en vruchtbare inschakeling van dergelijk audiovisueel materiaal in de les vereist een korte inleidende toelichting. Enkele vooraf meegedeelde opdrachten bevorderen en richten de actieve waarneming van de leerlingen. Deze opdrachten zullen een gestructureerde bespreking en discussie achteraf vergemakkelijken. Een verspreiding van deze verschillende fasen over meer dan één lesuur is niet aangewezen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
39
MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN1 Vaklokaal De lessen moeten steeds gegeven worden in het daartoe bestemde chemielokaal, voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel, leerlingentafels met water, gas en elektriciteit, trekkast(en) en een wandplaat met het Periodiek Systeem van de elementen. Het lokaal is uitgerust voor projecties (bv. transparanten, videofilms, cd-rom, dia's). In de voorraadkamer bevinden zich de nodige veiligheidskasten met de nodige chemicaliën en voldoende glaswerk (reageerbuizen, bekerglazen, erlenmeyers, trechters,...) voor demonstratie- en leerlingenproeven. Algemene uitrusting: balans (bovenweger), bunsenbranders, statieven, ringen, vuurvast gaas, klemmen, noten, verbrandingslepels, stoppenassortiment, mortier met stamper, elektrolysetoestel, set meetspuiten, pH-meter, moleculemodellen (1 set per 2 leerlingen), roostermodellen.
Integratie van ICT Het lokaal is voorzien van ten minste een goed uitgeruste computer met printer, met mogelijkheden voor 'real-time'-metingen en eventueel internetaansluiting en is uitgerust voor projectie.
Veiligheid Om aan de nodige veiligheids- en milieuvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidstekens, veiligheidskasten voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), blustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, labojassen, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, handschoenen, EHBO-kit met brandzalf, wandplaat en/of lijst met R- en S-zinnen, containers of flessen voor selectief verzamelen van afvalstoffen.
1
Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing: -
Codex (http://www.codex.vlaanderen.be/) ARAB (Algemeen Reglement op de Arbeidsbescherming) AREI (Algemeen Reglement op de Elektrische Installaties) Vlarem (http://www.mina.vlaanderen.be/).
Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.: -
de uitrusting en inrichting van de lokalen; de aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel.
Zij schrijven voor dat: -
-
duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn; alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen; de collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden; de persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
40
EVALUATIE Algemene schikkingen i.v.m. evaluatie worden zijn vastgelegd door de Vlaamse Regering en te raadplegen onder: www.ond.vlaanderen.be/secundair/. Netgebonden schikkingen worden door de inrichtende macht van het Gemeenschapsonderwijs uitgevaardigd. 1.
De evaluatie heeft een tweevoudig doel
De evaluatie dient aan de leerling informatie te geven over de mate waarin hij of zij er in geslaagd is om zowel de kennis als de vaardigheden te beheersen die mogen verwacht worden na het leerproces. De evaluatie moet aan de leerkracht de feedback geven om vast te stellen of hij of zij de meest aangepaste methode hanteert om de gestelde doelen te bereiken. Een evaluatie is meer dan een getal om een rapportcijfer te berekenen. Het is een werkinstrument waarbij permanent en wederzijds (leerling-leraar) besluiten dienen getrokken te worden over het onderwijs- en leerproces. In het kader van het Schoolreglement en het Schoolwerkplan is het aangewezen om ouders en leerlingen tijdig over de wijze van evalueren in te lichten. 2.
Eigenschappen van een goede evaluatie
Door te evalueren wil men bij de leerlingen nagaan in hoeverre de doelstellingen die men met het leerproces wilde bereiken, bereikt zijn. De evaluatie moet daarom volgende kenmerken bezitten: ze moet valide, betrouwbaar en efficiënt zijn. Validiteit: mate de toets of de eindproef overeenstemt met het gegeven onderwijs. Dit betekent o.a. dat er bij de evaluatie voldoende vragen rond de behandelde contexten moeten voorkomen. Betrouwbaarheid: het uitschakelen van toevalsinvloeden en het aanwenden van objectieve meetmethoden. Efficiëntie: de tijd nodig voor het voorbereiden en het afnemen van de toets moet in verhouding staan tot het bekomen van relevante informatie, liefst in een minimum van tijd. Onvoldoende resultaten bij individuele leerlingen of bij gedeelten van de klasgroep, zullen de leraar ertoe aanzetten om remediërend in te grijpen. Indien nodig zal de leraar voor andere werkvormen en leermiddelen kiezen. Een evaluatie kan een signaal geven om doelstellingen en /of leerinhouden bij te sturen. Verder is de evaluatie een belangrijk gegeven bij de pedagogische begeleiding en bij de controle door de inspectie. Voor de leerling is het van belang om door de evaluatie te weten te komen hoe zijn evolutie is binnen het leerproces verloopt. Een evaluatiecijfer voor dagelijks werk zal dus noodzakelijker wijze gesteund zijn op veelvuldige evaluatiemomenten die zowel kennis, vaardigheden als attitudevorming omvatten. 3
Soorten evaluatie
3.1
Dagelijks werk (deelproeven)
Mondelinge beurten en korte toetsen hebben vooral als doel na te gaan of de leerlingen de vooropgestelde doelstellingen in voldoende mate bereikt hebben. Leerlingen met achterstand zullen bijkomende opdrachten en taken krijgen om zo snel mogelijk bij te benen. Het is een belangrijke taak voor de leraar om de leerlingen individueel te begeleiden, om de oorzaken van de achterstand te achterhalen, en, mits aangepaste remediëring ,deze leerlingen te helpen (formatieve bijsturing). ‘Leren leren’ krijgt zo een meer concrete betekenis. Via bepaalde technieken zoals beheersingsleren, geprogrammeerde instructie, hulp van medeleerlingen en eventueel van externe deskundigen (CLB) zullen deze leerlingen geholpen worden.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
41
Voor leerlingen die in de betreffende studierichting niet op hun plaats zitten, zal middels afspraken met collega’s, directie en/of CLB, op de begeleidende klassenraad zo snel mogelijk een oplossing gezocht worden. De hoofdbedoeling moet blijven, om zo veel als mogelijk leerlingen mee over de meet te krijgen. Verwacht meer en je zult meer krijgen. Hoge verwachtingen zijn voor iedereen belangrijk, zowel voor leerlingen die moeilijk meekunnen en voor zij die zich niet erg willen inspannen als voor goede, gemotiveerde leerlingen. Het rapportcijfer van het dagelijks werk is gesteund op een zo breed mogelijke permanente evaluatie van de afgelopen periode. Zowel cognitieve als affectieve en psychomotorische doelstellingen komen hierbij aan bod. De leerkracht houdt hiervoor een evaluatieschrift bij. Bij elk cijfergegeven moet summier weer te vinden zijn wat de bedoeling van de evaluatie was. Hiervoor kan de leraar beschikken over: - notities over het leergedrag van de leerling in de klas; - klasgesprekken; - mondelinge overhoringen; - korte schriftelijke toetsen; - herhalingstoetsen (grotere leerstofgedeelten); - huis- en klastaken; - kwalitatieve beoordeling aangaande praktische oefeningen, laboratoriumwerk; - notities over de mate van het beheersen van de vaardigheden; 3.2
Examens (eindproeven)
Examens houden een productevaluatie in. Na analyse van de resultaten wordt ook hier door de leraar een diagnose opgesteld, die aanleiding kan zijn tot bijsturing van het leerproces. Tevens kunnen remediërende maatregelen voor individuele leerlingen ook hier weer uit voortspruiten. Zowel het gepast aanbieden van de leerstof en de evaluatie als het aanbieden van remediërende opdrachten zijn essentieel in het door ons beoogde totale leerproces. Via een grote variatie in vraagvormen (open en halfopen, invulvragen, juist-onjuistvragen, sorteervragen, rangschikkingvragen en meerkeuzevragen) zullen vooral de minimumdoelstellingen (eindtermen) getoetst worden. Het gewicht van de contexten in de lessen moet in de examenvragen weerspiegeld worden. Uitsluitend theorievragen, bv. formules en namen, moeten vermeden worden. De examens worden afgenomen in aanwezigheid van de vakleraar. Hij deelt de leerlingen, bij aanvang van de proef mee dat bijkomende vragen ter verduidelijking kunnen gesteld worden. Elke bijkomende toelichting wordt luidop gegeven, zodat alle leerlingen op een gelijke wijze worden behandeld. Een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de puntenverdeling wordt samen met de verbeterde examenkopijen in het archief bewaard. Dit exemplaar wordt tevens aangevuld met een nietabsolute modeloplossing (de leerling kan terecht een andere oplossingsmethode gebruiken) of met een opsomming van de aandachtspunten die aanwezig moeten zijn voor oplossingen op open vragen en taken. Na de proeven hebben de leerlingen het recht de modeloplossing in te zien. Ook hebben zij het recht, op hun vraag, om hun gecorrigeerd examen in te zien. Voor de examens worden met de leerlingen duidelijke afspraken gemaakt over het verloop ervan. De leerkracht zorgt ervoor dat minimum 75% van de examenvragen het bereiken van de minimumdoelstellingen (eindtermen en andere minimumdoelstellingen) toetst.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 4
42
Algemene richtlijnen
De vragen/opdrachten met aanduiding van de cijferverdeling op de modeloplossing en de aanwijzingen voor de oplossing van de open vragen, worden opgesteld en vooraf aan de directeur overhandigd. Om achteraf discussies te vermijden zorgt men ervoor dat de leerlingen beschikken over: -
een duidelijk beeld van wat van hen verwacht wordt;
-
de vragen en opdrachten die reeds zijn voorgekomen gedurende het didactisch proces;
-
een schriftelijk overzicht van de voor het examen te kennen leerstof;
-
een geschreven mededeling waarin staat welke informatiebronnen en welk materiaal ze mogen/ moeten meebrengen op het examen;
-
een blad met vragen om overschrijffouten te vermijden.
Indien in een klas leerlingen van verschillende opties of studierichtingen samen alle lessen of een deel van de lessen volgen, dan is binnen deze klas differentiatie van vragen toegelaten. Bij eventueel herexamen zal men voor de leerling de leerstof voor dat herexamen zeer nauwkeurig schriftelijk bepalen. 5
Correctie
Objectieve correctienormen zijn vanzelfsprekend een noodzaak. Wanneer een antwoord verschillende elementen inhoudt, is het aangewezen per essentieel element een puntenverdeling te maken. De leraar die aan zelfevaluatie wil doen, zal in tabelvorm een overzicht van de behaalde resultaten per leerling en per vraag opstellen. Daarop aansluitend wordt dan verwacht dat de leraar zijn besluiten trekt in verband met de gebruikte onderwijsmethode. Tevens is dit een uitstekend hulpmiddel om gefundeerde remediërende maatregelen t.o.v. de leerlingen te treffen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
43
BIBLIOGRAFIE Pedagogisch-didactische naslagwerken BLIECK, A. e.a., Instrumentarium voor leerkrachten en schoolteams, Vakoverschrijdende thema's in het secundair onderwijs: gezondheidsopvoeding, milieueducatie en relationele vorming, Uitgeverij Garant, Leuven-Apeldoorn, 1994 BOEKAERTS, M., SIMONS, P., Leren en instructie, Psychologie van de leerling en het leerproces, Van Gorcum, Assen, 1995 CORNELIS, G.C., Zoeken naar oplossingen, Inleiding tot het probleemgericht denken, VUBPRESS, Brussel, 1999, ISBN 90 5487 240 3 / NUGI 619 HARGRAVES, A., e.a., International Handbook of Educational Change, Kluwer, 1998 KIEFER D., Barron’s Regents Exams and Answers, ‘Chemistry’, Barron’s Educational Series Inc., New York, ISBN 0-8120-3163-6 TIELEMANS, J., Psychodidactiek, Uitg. Garant, Leuven, 1993, ISBN 90-5350-151-7
Naslagwerken chemie Chemische feitelijkheden. Actuele encyclopedie over chemie in relatie tot gezondheid, milieu en veiligheid, ed. Kon. Ned. Chemische Vereniging, Alphen a.d. Rijn, Losbladige uitgave. Prisma van de scheikunde, Utrecht, 1990 (Prisma: 2654) ATKINS, P.W., Moleculen: chemie in drie dimensies, Natuur & Techniek, 1990, ISBN 90 70 175 94 2 ATKINS, P.W., De chemische reacties, Natuur & Techniek, 1993, ISBN 90 73 035 17 1 BENSAUDE-VINCENT B., STENSERS I., Histoire de la chimie, La Decouverte, Paris, 1993 BROEK (VAN DE), J., Over sneeuwballen en glaasjes melk, (100 alledaagse onderwerpen chemisch ontmaskerd), Uitg. ten Hagen & Stam, Den Haag, 20000 BUKATSCH, F. e.a., So Interessant ist Chemie, Aulis Verlag Deubner & Co, KG Köln, 1997 CHALMERS, A.F., Wat heet Wetenschap?, Boom, Amsterdam, 1994 DREXLER, E., Nanosystems: Molucular Machinery, Manufacturing and Computation, John Wiley FAUST, R., e.a., World Records in Chemistry, Wiley–VCH, Weinheim, 1999, ISBN 3-527-29574-7 GLÖCKNER, W. e.a., Handbuch der Experimentellen Chemie, Aulis Verlag Deubner & Co, KG Köln, 1997 HÄUSLER, K., SCHMIDKUNZ, H., Tatort Chemie, Ein Lexicon für den Verbraucher, Delphin, München, 1986 HONDEBRINK, J.G., Scheikunde de basis, Uitg. tenHagenStam, Den Haag, 1999, ISBN 070-304 58 88 MEADOWS, J., Geschiedenis van de Wetenschap, Natuur & Techniek, ISBN 90 68251 902 NUNN, A., The essential chemical industry, The Salters Institute of Industrial Chemistry, Department of Chemistry, University of York, Heslington, YO1 5DD, York, 1995, ISBN 185 342 556 7) SELINGER, B., Chemistry in the Market Place, London (HBJ), 1988 SIMMONS J., De Top-100 van wetenschappers, Het Spectrum, Utrecht, 1997, ISBN 90-2746-185-6 STÖRIG, H. J., Geschiedenis van de Wetenschap, 3 delen, Prisma, Utrecht VOLLMER, G., FRANZ, M., Chemische Produkte im Alltag, München, 1985
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
44
Leerboeken BRUGGEMANS, K., e.a., Chemie in contexten 1.2 en 2.2, met handleiding voor de leerkracht, (Chemie voor de minorrichtingen ASO, KSO en TSO), Uitgeverij De Boeck, Antwerpen, www.uitgeverijdeboeck.be DE VROEY, J.-C., Handboekenreeks Explosief 1.2 en 2.2, met handleiding voor de leerkracht en cd-rom voor de leerlingen (Chemie voor de majorrichtingen ASO, KSO en TSO), Uitgeverij De Boeck, Antwerpen BRUGGEMANS, K., Het periodiek systeem van de elementen, Uitgeverij De Boeck, Antwerpen VAN DE WEERDT, J., Tabellenboekje voor Chemie, Uitgeverij De Boeck, Antwerpen Tijdschriften Laboratorium-Praktijk, Kluwer Editorial, Diegem Natuur & Techniek, NL -1000 BM Amsterdam NVOX, Tijdschrift voor natuurwetenschappen op school, Uitgave van NVON, de Nederlandse vereniging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen, http://home.svm.nl/natwet/nvox/index.htm CHEMIE-Magazine, tweemaandelijkse uitgave van de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, Leuven Chemie-Actueel, tijdschrift voor chemieonderwijs, KPC Groep, Postbus 482, 5201 AL 's-Hertogenbosch (bestelnummer 2.453.00) MENS (Milieu-Educatie, Natuur & Samenleving), driemaandelijks tijdschrift, Te Boelaarlei 23, 2140 Antwerpen, www.2mens.com EOS-Magazine, Wetenschap en Technologie voor Mens en Maatschappij, Uitg. Cascade, www.eos.be Velewe, Vereniging Leraars Wetenschappen, Zichem Journal of Chemical Education, New York
Brochures en repertoria - Vragen over wetenschap: Energie - Geluid - Water, verhelderende boeken voor 10-14 jarigen, met eenvoudige experimenten, Artis-Vicindo, Mechelen, 1998, 44 p. per deel - Lesbladen Water en Lucht, Vlaamse Milieumaatschappij, Aalst - Chemiekaartenboek, Kluwer Editorial, Diegem - EChO, Essays voor Chemie-Onderwijs, KVCV, Leuven - DE TEY, M., CORNELIS, K., Chemie en veiligheid, De Sikkel (De Boeck) - KVCV, Veiligheid in de schoollaboratoria, Leuven - KVCV, Grootheden, eenheden en hun symbolen, Leuven - KVCV, Chemie voor de burger van morgen, leerinhouden en vaardigheden voor de minorrichtingen in het ASO, Leuven, 1991
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Bijlage 1:
45
vakgebonden eindtermen chemie
De vakgebonden eindtermen chemie gelden voor alle studierichtingen in de tweede graad ASO. De leerlingen kunnen C1
met eenvoudig materiaal volgende technieken veilig uitvoeren: -
filtratie, extractie, chromatografie;
-
de pH van een oplossing bepalen;
-
eenvoudige chemische reacties uitvoeren.
C2
chemische informatie in gedrukte bronnen en langs elektronische weg opzoeken en gebruiken.
C3
veilig en verantwoord omgaan met stoffen, gevarensymbolen interpreteren en R- en S-zinnen opzoeken.
C4
studie- en beroepsmogelijkheden in verband met chemie opnoemen en er enkele algemene kenmerken van aangeven.
C5
mengsels en zuivere stoffen onderscheiden aan de hand van gegeven of waargenomen fysische eigenschappen.
C6
uitleggen dat de oorsprong van een zuivere stof, natuurlijk ontstaan of synthetisch bereid, geen invloed heeft op haar eigenschappen.
C7
metalen, niet-metalen en edelgassen aanwijzen in het periodiek systeem van de chemische elementen en enkele specifieke kenmerken van de overeenstemmende enkelvoudige stoffen beschrijven.
C8
aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren en benoemen als: -
enkelvoudige of samengestelde stof;
-
metaal of niet-metaal;
-
oxide, hydroxide, zuur of zout;
-
anorganische of organische stof;
-
elektrolyt of niet-elektrolyt.
C9
de samenstelling van een atoom afleiden uit nucleonental en atoomnummer en, voor atomen met Z ≤ 18, hun elektronenconfiguratie en hun plaats in het periodiek systeem van de elementen geven.
C-10
voor alle atomen uit de hoofdgroepen het aantal elektronen op de buitenste hoofdschil afleiden uit hun plaats in het periodiek systeem.
C 11
met een voorbeeld uitleggen hoe een ionbinding, een atoombinding en een metaalbinding tot stand komen en het verband leggen tussen bindingstype en elektrisch geleidingsvermogen van een zuivere stof.
C 12
aan de hand van de chemische formule een representatieve stof of stofdeeltje classificeren als respectievelijk:
C 13
-
opgebouwd uit atomen, moleculen, mono- en/of polyatomische ionen;
-
atoom, molecule of ion.
van representatieve stoffen driedimensionale modellen van moleculen en van atoom-, molecuul- en ionroosters in verband brengen met chemische formule, bindingsaard en fysische eigenschappen.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
46
C 14
in eenvoudige gevallen, aan de hand van een chemische formule, de overeenstemmende stof of het overeenstemmende stofdeeltje benoemen en omgekeerd.
C 15
voor een watermolecule het verband uitleggen tussen de polariteit enerzijds en anderzijds de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegatieve waarde van de samenstellende atomen.
C 16
het oplossen van stoffen in water beschrijven in termen van corpusculaire interacties.
C 17
de concentratie van een stof in mol per liter berekenen uit de massa opgeloste stof en het volume van de oplossing.
C 18
eenvoudige reacties corpusculair voorstellen, symbolisch weergeven en interpreteren.
C 19
aan de hand van gegeven reactievergelijkingen de drie soorten ionenuitwisselingsreacties onderscheiden (neerslag-, gasontwikkelings- en zuur-base-reacties) en de essentiële voorstelling van eenvoudige reacties geven.
C 20
in verbrandingsreacties, in synthesereacties met enkelvoudige stoffen en in ontledingsreacties van binaire stoffen oxidatie en reductie aanduiden aan de hand van elektronenuitwisseling.
C 21
de wet van behoud van massa en de wet van behoud van atomen (aard en aantal) toepassen op chemische processen.
C 22
op basis van een gegeven formule uit een gegeven massa de stofhoeveelheid in mol berekenen en omgekeerd.
C 23
de begrippen endo- en exo-energetisch illustreren met voorbeelden van chemische processen waarbij verschillende vormen van energie betrokken zijn.
C 24
van volgende stoffen ten minste ofwel één toepassing ofwel één zintuiglijk ofwel één fysicochemisch kenmerk aangeven: -
diwaterstof, dizuurstof, trizuurstof, dichloor, dijood, diamant, grafiet, octazwavel;
-
natrium;
-
ijzer, lood, kwik, koper, aluminium, zink, magnesium;
-
goud, zilver;
-
natriumchloride, natriumwaterstofcarbonaat;
-
calciumcarbonaat;
-
waterstofchloride, (di)waterstofsulfaat;
-
ammoniak, natriumhydroxide, calcium(di)hydroxide.
C 25
op basis van aggregatietoestand of informatie over deeltjesgrootte van de componenten soorten mengsels (homogeen, heterogeen, oplossing, emulsie, suspensie) herkennen en geschikte methoden suggereren om zuivere stoffen uit mengsels te isoleren.
C 26
methoden aangeven om de pH van een oplossing vast te stellen en op basis van deze pHwaarde de oplossing karakteriseren als zuur, neutraal of basisch.
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)
Bijlage 2:
vakoverschrijdende eindtermen
De lijst met de vakoverschrijdende eindtermen is te vinden op: http://www.ond.vlaanderen.be/dvo/. In de lessen chemie zal aan de onderstaande vakoverschrijdende eindtermen gewerkt worden. Leren leren: VL1, VL2, VL3, VL4, VL5, VL6, VL7, VL8, VL11, VL13, VL14, VL15 Sociale vaardigheden: VS2, VS3, VS4, VS5, VS6, VS7, VS8, VS12, VS13 Opvoeden tot burgerzin: VB15 Gezondheidseducatie: VG1, VG3, VG4, VG6, VG7 Milieueducatie: VM1, VM2, VM5 Muzisch-creatieve vorming: VC3
47
ASO – 2de graad – opties met 1 lestijd chemie AV Chemie, minor (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) De leerplancommissie verantwoordelijk voor dit leerplan is als volgt samengesteld: Voorzitter Jean VAN DE WEERDT, pedagogisch adviseur
Vaste leden Jean-Claude DE VROEY, KA Etterbeek Guy VALAEYS, KA-3 Gent Ingrid VANDEVEN, KA-1 Mechelen
Externe leden Karel BRUGGEMANS, VRT Brussel Leo BERGMANS, navormer Dany ROBBEN, Hogeschool Limburg Hasselt
Variabele leden Rita DEWULF, KA Asse Yolande Buelens, KA Dendermonde Eddy MARIËN, KA Lier
48