A 2013/2014-es tanévtől felmenő rendszerben bevezetésre kerülő tanterv Kémia (gimnázium) 1.
1.1.
Bevezetés
Kerettantervi bevezető Az iskolai tanulmányok célja a gyakorlatban hasznosítható ismeretek megszerzése, valamint az általános képességek fejlesztése. A természettudományok esetében a gyakorlatban hasznosítható 1 ismeretek egyrészt konkrét tárgyi ismereteket jelentenek, másrészt pedig az ismeretekből kialakuló olyan szemléletet adnak, amely a még nem ismert, új jelenségekben való eligazodásban nyújt segítséget. A kémiában a vegyi anyagok fő csoportjainak és jellemző tulajdonságaiknak ismerete lehetővé teszi annak megítélését, hogy az adott anyag mire és miért épp arra alkalmas, és hogyan lehet balesetmentesen használni. Ennek ismeretében a felnőttek képesek lesznek családi vásárlásaik során egészségi és gazdasági, pénzügyi szempontból helyes döntéseket hozni, valamint szavazataikkal élve az erkölcsileg helyes, a fenntarthatóságot elősegítő irányba tudják befolyásolni hazánk jövőjét. A konkrétumokból kialakuló szemlélet pedig lehetővé teszi az áltudományos, féltudományos és reális állítások közötti eligazodást, a médiatudatosságot. Az általános képességeket minden tantárgy, így a kémia tanulása is fejleszti. Ezáltal a kémia is hozzájárul a tanulás tanításához, a hatékony, önálló tanulás képességének kialakulásához. A pozitívumokat kiemelő tanári értékelésnek a diák személyiségét fejlesztő hatása van. A társak értékelése az értékelő és az értékelt önismeretét is gazdagítja. A javasolt gyakori csoportmunka a kezdeményezőkészséget, az önismeretet és a társas kapcsolati kultúrát fejleszti. Az aktív tanulási formák sokfélesége lehetőséget teremt arra, hogy egy problémát a diák az interneten való kereséssel dolgozzon fel, ami nemcsak a digitális kompetenciát fejleszti, hanem gyakran az idegen nyelvi ismereteket is, amikor pedig elő kell adnia az eredményeket, akkor anyanyelvi kommunikációs képességeit kell használnia. A vetítéses bemutatók készítése, a rendezett kísérletezés és füzetvezetés az esztétikai tudatosság fejlesztésének terepe. A változatos óravezetés és a gyakorlat közeli tartalmak következtében a diákok megkedvelhetik a kémiát, ami természettudományos irányú pályaorientációt, mélyebb érdeklődést eredményezhet. Ez motivációt adhat a matematika tanulásához is. 9–10. évfolyam A gimnáziumba járó diákok többsége már képes az elvontabb fogalmak befogadására, és igényük is van rá, sőt örömöt okoz nekik az általános iskolában megismert anyagok tulajdonságait magyarázó, logikus kapcsolatok felismerése. Ezért a gimnáziumi kémiatanulás a tantárgy belső logikája szerint építkezik, és ahhoz kapcsolja a gyakorlati ismereteket, így hozzájárul ahhoz, hogy a fizika, kémia, biológia és természetföldrajz tartárgyak egységes természettudományos műveltséggé rendeződhessenek. E tantárgyak ugyanis sok ponton egymásra épülnek, jelenségeik, törvényszerűségeik egymásból magyarázhatók. A kémiai kötések ismeretében a részecskék szintjén magyarázhatók a fizikai tulajdonságok, míg a molekulák és a kémiai reakciók jellemzői sok biológiai folyamatot tesznek érthetőbbé. A szervetlen anyagok kémiai tulajdonságainak ismerete sokat segít a természetföldrajzi jelenségek megértésében. A folyamatok mennyiségi leírásában pedig a matematikai ismereteket használjuk fel. A logikai kapcsolatok feltárása nem zárja ki, sőt kifejezetten igényli is, hogy a példák sokasága szorosan a mindennapi élethez kapcsolja ezeket a fogalmakat, folyamatokat. A logikai kapcsolatok feltárása lehetőséget ad az óravezetésben az aktív tanulási formák használatára is: a problémák tudatos azonosítására, a sejtések megvizsgálására, információkeresésre, kísérletek tervezésére, objektív megfigyelésre, a folyamatok időbeli lefolyásának függvényekkel való leírására, a grafikonok
elemzésére, modellezésre, szimulációk használatára, következtetések levonására. Mindezzel a kutatók és mérnökök munkamódszereit ismerik meg a tanulók, és ennek jelentős szerepe lehet a pályairányultság kialakulásában és a sikeres pályaválasztásban. Ugyanakkor az aktív tanulási formáknak arra is lehetőséget kell adniuk, hogy a jobb képességű, természettudományos tárgyak iránt érdeklődő diákokon kívül a humán érdeklődésűek is sikerélményekhez jussanak, az ő pozitív hozzáállásuk is kialakuljon, és folyamatosan fenntartható is legyen. Ennek nagyon jó módszere a csoportmunka, a különböző szintű projektfeladatok végzése, a gyakorlati kapcsolatok, képi megjelenítések megtalálása. A tanterv sikeres megvalósításának alapvető feltétele a tananyag feldolgozásának módszertani sokfélesége. 1.2.
Kerettantervhez való viszony 2
A kémia tantárgyból az „A” kerettantervet választjuk. 1.3.
A tantárgy óraszámai Évfolyam 9. 10. 11. 12.
Tantárgy Kémia Kémia Kémia Kémia
Óra/hét 2 2 0 0
Óra/év 72 72 0 0
* osztálybontásban tanítható 1.4.
Az éves órakeretek felhasználása 9. évfolyam. 72 óra: 64+8 szabad órakeret Tematikai egység címe
Órakeret
Mivel foglalkozik a kémia?
8
Milyen részecskékből állnak az anyagok, és ezek hogyan kapcsolódnak?
12
Mi okozza a fizikai tulajdonságokat?
14
Az elektron egy másik atom vonzásába kerül: kémiai reakciók
11
Csoportosítsuk a kémiai reakciókat!
11
Kémiai folyamatok a környezetünkben
9
Összefoglalás, hiánypótlás, gyakorlás
7
Az éves óraszám
72
10. évfolyam 72 óra: 65+7 szabad órakeret Tematikai egység címe Miért más egy kicsit a szerves kémia?
Órakeret 12
Szénhidrogének
10
Oxigéntartalmú szerves vegyületek
10
Egyéb heteroatomot tartalmazó szerves vegyületek
10
Biológiai jelentőségű anyagok
15
Környezeti rendszerek kémiai vonatkozásai
8
Összefoglalás, hiánypótlás, gyakorlás
7
Az éves óraszám
72
3
– A témaegységenként meghatározott órakeretek összefoglalással és számonkéréssel együtt értendők. – A szabad órakeretbe új tananyagot nem iktattunk be. – 9. évfolyamon az 1. tematikai egység óraszámát eggyel növeltük az év eleji tudásszint felmérés miatt. A többi szabad órakeretet ismétlésre, összefoglalásra, gyakorlásra, a hiányok pótlására tervezzük felhasználni. 1.5.
Tantárgy-pedagógiai alapvetések Ismeretszerzési, - feldolgozási és - alkalmazási képességek fejlesztésének lehetőségei, feladatai A tanterv a fejlesztési feladatok közül kiemelt hangsúllyal a következőket tartalmazza: a természettudományos megismerés módszereinek bemutatása, – a kémiatanulás módszereinek bemutatása, a tanulási készség kialakítása, fejlesztése, – tájékozódás az élő és az élettelen természetről, – az egészséges életmód feltételeinek megismertetése, – a környezetért érzett felelősségre nevelés, – gazdasági szempontok figyelembevételére nevelés, – a hon- és népismeret, hazaszeretetre nevelés, kapcsolódás Európához, a világhoz, – az információs és kommunikációs kultúra fejlesztése, – a harmonikusan fejlett ember formálása, – pályaorientáció, felkészülés a felnőtt lét szerepeire, – a problémamegoldó képesség, a kreativitás fejlesztése, – döntésképes személyiségek fejlesztése, akik tárgyi ismereteik segítségével, képesek a lakóhely és az iskola közvetlen aktuális problémáinak, sajátos természeti adottságainak megismerése alapján véleményt formálni és cselekedni. A tanulók – megfigyelőképességének és a fogalmak megalkotásán keresztül logikus gondolkodásmódjának fejlesztése, – önállóan végzett célirányos megfigyeléseik és kísérleteik eredményeiből, a megismert tények, összefüggések birtokában legyenek képesek következtetések levonására, ítéletalkotásra, – életkori sajátosságaiknak megfelelően legyenek képesek a jelenségek közötti hasonlóságok és különbségek felismerésére, – legyenek képesek arra, hogy gondolataikat szóban és írásban nyelvileg helyesen, világosan, szabatosan, a kémiai szakkifejezések helyes alkalmazásával fogalmazzák meg,
– ábrákat, grafikonokat, táblázati adatokat tudjanak értelmezni, számítási feladatokat megoldani, ismerjék és alkalmazzák a problémamegoldás elemi műveleteit, – tudják magyarázni ismereteik mennyisége és mélysége szerint a természeti jelenségeket és folyamatokat, valamint a technikai alkalmazásokat, – használjanak modelleket, – szerezzenek gyakorlottságot az információkutatásban, – legyenek alkalmasak arra, hogy elméleti ismereteiket a mindennapok által felvetett kérdések megoldásában alkalmazzák, – ismerjék fel az ismereteikhez kapcsolódó környezeti problémákat, ismereteik járuljanak hozzá személyiségük pozitív formálásához, – tudják, hogy az egészség és a környezet épsége semmivel sem pótolható érték, 4 a – legyenek tájékozottak arról, hogy a természettudomány fejlődése milyen szerepet játszik társadalmi folyamatokban, a különböző népek, országok tudósai, kutatói egymásra épülő munkájának az eredménye, és e munkában jelentős szerepet töltenek be a magyar tudósok, kutatók is. A kulcskompetenciák: az ismeretek, a képességek és az attitűdök integrált fejlesztése A kémia tantárgy a kulcskompetenciák közül elsősorban a természettudományos kompetencia kialakításában vesz részt, de a számítási feladatok révén hozzájárul a matematikai kompetencia fejlesztéséhez. Az információk gyűjtése, feldolgozása, prezentáció készítés lehetőséget ad a tanulók digitális kompetenciájának fejlesztéséhez. Az anyanyelvi kommunikáció a szóbeli feleleteknél, csoportmunkánál, eredmények bemutatásánál fejleszthető, és lehetőség van az idegen nyelvi kommunikáció fejlesztésére is például szakkifejezések értő használatával. A szociális és állampolgári kompetencia például a tudomány és technika fejlődése, vagy a közösséget érintő problémák kapcsán, a kezdeményezőképesség és vállalkozói kompetencia a kooperatív csoportmunkában, projektmunkában végzett feladatok révén fejleszthető. Az esztétikai-művészeti tudatosság és kifejezőkészség a füzetvezetéssel, tablók készítésével alakítható. A hatékony, önálló tanulás kompetenciájának kialakítása is folyamatos feladat, például a tanulásszervezéssel. A kémiatörténet megismertetésével hozzájárul a tanulók erkölcsi neveléséhez, a magyar vonatkozások révén pedig a nemzeti öntudat erősítéséhez. Segíti az állampolgárságra és demokráciára nevelést, mivel hozzájárul ahhoz, hogy a fiatalok felnőtté válásuk után felelős döntéseket hozhassanak. A csoportmunkában végzett tevékenységek és feladatok lehetőséget teremtenek a demokratikus döntéshozatali folyamat gyakorlására. A kooperatív oktatási módszerek a kémiaórán is alkalmat adnak az önismeret és a társas kapcsolati kultúra fejlesztésére. A testi és lelki egészségre, valamint a családi életre nevelés érdekében a fiatalok megismerik a környezetük egészséget veszélyeztető leggyakoribb tényezőit. Ismereteket sajátítanak el a veszélyhelyzetek és a káros függőségek megelőzésével, a családtervezéssel, és a gyermekvállalással kapcsolatban. A kialakuló természettudományos műveltségre alapozva fejlődik a médiatudatosság. Elvárható a felelősségvállalás másokért, amennyiben a tanulóknak szerepet kell vállalniuk a természettudományok és a technológia pozitív társadalmi szerepének, gazdasági vonatkozásainak megismertetésében, az áltudományos nézetek elleni harcban, továbbá a csalók leleplezésében. A közoktatási kémiatanulmányok végére életvitelszerűvé kell válnia a környezettudatosságnak és a fenntarthatóságra törekvésnek. A fejlesztés várt eredményei a két évfolyamos ciklus végén A tanuló ismerje fel, hogy a tudományos gondolkodás módszerei hasznosak a mindennapi életben is, és ezeket tudja tudatosan alkalmazni. Ismerje fel a periódusos rendszer használatának előnyeit. Lássa az anyagi világ egymásra épülő szerveződési szintjeit, és hogy egy adott jelenséget többféle tudomány is vizsgál.
Ismerje az általános iskolában hétköznapi szinten és anyaghoz kötötten tanult fizikai tulajdonságok magyarázatát, tudja ezt általánosítani és ismeretlen anyagra megbecsülni. Alakuljon ki a részecskék szerkezete, a halmazok fizikai tulajdonságai és a felhasználási lehetőségek közötti logikus kapcsolat. Tudjon eligazodni a kémiai reakciók sokaságában, értse a csoportosítás hasznát, tudja megítélni, hogy egy adott reakció végbemehet-e adott körülmények között, és van-e ennek veszélye közvetlenül számára vagy a környezetre nézve. Ismerje a fontosabb szerves és szervetlen anyagok felhasználását, azok életciklusának környezetre és emberi egészségre gyakorolt hatásait. Tudja konkrét anyagon vagy kémiai reakción alkalmazni az általános kémiai ismereteit. A saját állampolgári lehetőségeivel élve törekedjen az ipari folyamatok környezetszennyező hatásának mérséklésére, a zöld kémia elveinek alkalmazására, a szelektív hulladékgyűjtésre és az újrahasznosításra. 5 2.
2.1.
A kémia tantárgy kerettanterve évenkénti bontásban
Kémia 9. évfolyam Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A tematikai egység nevelési-fejlesztési céljai
Órakeret 8 óra
Mivel foglalkozik a kémia? Megfigyelés, kísérlet, mérés, rendszer és környezete, balesetvédelem, tűzvédelem.
A tudomány, technika, kultúra területén a tudományos gondolkodás műveleteinek alkalmazása: a problémák azonosítása, feltevések, információkeresés, kísérlet tervezése, alternatívák feltárása, modellek használata, kritikus értékelés, koherens és kritikus érvelés. A hosszúság és az idő mértékegységeinek használata, a tájékozódás módszereinek alkalmazása a rendszerek szempontjai szerint. A vizsgált rendszerek állapotának leírására szolgáló szempontok és módszerek használata, állapotleírások, állapotjelzők, a mértékegységek szakszerű és következetes használata az állandóság és változás szemszögéből.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan készülünk egy saját szoba berendezésére: hogyan használjuk a becslést, a mérést, a tervezés lépéseit? Hogyan vizsgálódik egy vegyész? Mi számít tudományos bizonyítéknak, érvnek és mi nem? Hogyan igazolható egy feltevés, sejtés? Ismeretek: A tudományos megismerés módszerei: megfigyelés, a problémák tudatos azonosítása,
Fejlesztési követelmények A tudományos megismerés módszereinek megértése, alkalmazása konkrét példákon keresztül. A mérgező anyagok körültekintő használata, a baleset- és tűzvédelmi szabályok betartása a kísérletezés során. Az utasítások pontos, szabályos betartása. A pontos megfigyelések szabatos leírása szavakkal. A látható jelenségek összekapcsolása azok részecskeszintű értelmezésével. A részecskék mozgásának bemutatása modellel, játékkal. A tudományos gondolkodás
Kapcsolódási pontok Informatika: könyvtárhasználat és számítógépes információkeresés, prezentációk készítése. Fizika; biológiaegészségtan: kísérlet; mérőeszközök. Matematika: egyenes arányosság, százalékszámítás, tíz hatványai.
a feltevések megvizsgálása és igazolása, információkeresés és érvelés. Kísérletezés: a balesetmentes kísérletezés feltételei, a veszélyjelek és biztonsági előírások ismerete, a helyi teendők baleset vagy mérgezés esetében. Becslés, mérés: az adott rendszer állapotának leírására alkalmas szempontok, állapotjelzők, a hosszúságra és az időre vonatkozó nagyságrendek. Moláris tömeg, a gázok moláris térfogata. Az eredmények bemutatása és kritikus értékelése. Az egymást váltó és kiegészítő elméletek születése és háttérbe szorulása, a tudós felelőssége. A kémia hatása a többi tudományágra, az iparra, a művészetre. Híres magyar kémikusok, vegyészek (pl. Görgey Artúr, Irinyi János, Oláh György) életútja, munkássága, kapcsolata a kémiával. Kulcsfogalmak/fogalmak
Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
műveleteinek tudatos alkalmazása. A mértékegységek szakszerű és következetes használata. Esettanulmányok elemzése a kémia tudományának fejlődésével kapcsolatban. Lokális és globális szintű gondolkodásmód összekapcsolása. A tudományos életút szépségének megismerése. 6
Problémafelvetés, megfigyelés, kísérlet, mérés, modellezés, általánosítás, számítás.
Milyen részecskékből állnak az anyagok, és ezek hogyan kapcsolódnak?
Órakeret 12 óra
A periódusos rendszer. Atom (atommag, elektronfelhő), ion, molekula. Kémiai kötések: kovalens, ionos, fémes. Elem, vegyület, vegyjel, képlet.
A természet alapvető erőinek, kölcsönhatásainak megismerése. Az anyag részecskeszemléletének erősítése a tapasztalati folytonos anyagfelfogással A tematikai szemben, az anyag, energia, információ szemszögéből. A felépítés és a egység nevelési- működés kapcsolata szerint a Nap energiatermelésének megértése. Az fejlesztési céljai állandóság és változás szemszögéből a stabilitás fogalmának alkalmazása a magfizikában. A tudomány, technika, kultúra területén a tudomány fejlődésének bemutatása az atommodellek fejlődése példáján. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek,
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok Fizika: magfizika,
gyakorlati alkalmazások: Mi a kapcsolat a Nap és az atomerőmű energiatermelése között? Hogyan segítenek az izotópok a régészeknek? Hogyan olvashatók le a csak vegyjeleket tartalmazó periódusos rendszerből az atomok és az elemek sajátosságai? Miért színes a tűzijáték? Miért veszélyesek a szabad gyökök? Hogyan ragaszt a ragasztó?
A stabilitás fogalmának alkalmazása az atomokkal kapcsolatban (magfizikában, magkémiában). Az atomok nagyságrendje, „ürességük” felismerése. Az atomok közötti kötések típusának, erősségének és számának becslése egyszerűbb példákon a periódusos rendszer használatával.
magerők, nukleáris energia. Földrajz: a csillagok születése, a Nap jellemzői. Biológia-egészségtan: a talaj termőképességét befolyásoló tényezők; izotópos kormeghatározás. Hon- és népismeret: Müller Ferenc – tellúr.
Az atomok közötti kötés erősségének és számának becslése egyszerűbb, egyértelmű Fizika: kölcsönhatások. példákon a periódusos rendszer Ismeretek: Vizuális kultúra: térbeli használatával. Az atommag összetétele, alakzatok. stabilitása, a magerők, a Nap Molekulák és összetett ionok térszerkezetének és energiatermelésének polaritásának értelmezése, magfizikai háttere, az atomerőművek és az izotópok magyarázata. kapcsolata. Az elektronburok héjas szerkezete, nemesgázszerkezet. Alapállapotú és gerjesztett atomok. Az elemek és az atomok periódusos rendszere. A periódusos rendszerből kiolvasható atomszerkezeti jellemzők, az elektronegativitás. Anyagmennyiség, moláris tömeg. Elsőrendű és másodrendű kötések Az atomok közötti kötések típusai (fémes, ionos, kovalens). Molekulák és összetett ionok összetétele, térszerkezete és polaritása, képlete. Rendszám, tömegszám, elem, molekula, vegyület, keverék, Kulcsfogalmak/ fogalmak anyagmennyiség, moláris tömeg, polaritás, kémiai változás, kötéstípus.
7
Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Mi okozza a fizikai tulajdonságokat?
Órakeret 14 óra
A halmazállapot-változás és az oldódás, mint fizikai változás, ezek energiaviszonyai. Vízoldékony és zsíroldékony anyagok. Elegyedés és szétválasztás. Ötvözet. Oldódás, kristályosodás, telített oldat. Az oldatok tömeg- és térfogatszázalékos összetétele.
A tematikai egység A rendszerek egymásba ágyazottságának értelmezése. nevelési-fejlesztési A felépítés és a működés kapcsolata, az állandóság és változás, valamint a tudomány, technika, kultúra szemszögéből a modell és céljai valóság kapcsolatának értelmezése Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Tervezzünk egy eszközhöz anyagot! A kívánt technikai cél eléréséhez szükséges anyag fizikai tulajdonságainak és kémiai összetételének kapcsolata. Hogyan jeleníti meg a színeket a monitor, és hogyan a könyv? Miért változtatják színüket az indikátorok? Milyen halmazállapotú a gél? Mit miben és hogyan oldhatunk „jól” (mosás, főzés, kozmetika, lakásfestés)? Miért egészséges az ásványvíz? Miért nem olthatjuk vízzel az elektromos és a benzintüzet? Mit jelent a karát?
Az anyagvizsgálat néhány fontos módszerének megismerése, alkalmazása, tulajdonságok megállapítása tanári és tanulói kísérletek alapján, egyes tulajdonságok anyagszerkezeti értelmezése. Az anyagok vizsgálatában leggyakrabban használt állapotleírások, állapotjelzők alkalmazása, mérése, törekvés a mértékegységek szakszerű és következetes használatára. Az energiaváltozások jellemzése, egyszerűbb számítások végzése.
Ismeretek: Rácstípusok: fémrács, ionrács, atomrács, molekularács. Kristályrács, kristályvíz. Allotróp módosulatok.
Ismert anyagok fizikai tulajdonságainak magyarázata a rácstípus alapján. Ismert anyagok csoportosítása kristályrács-típusuk szerint, a kristályos és amorf anyagok fizikai tulajdonságai elvi különbözőségének felismerése. A hőmérséklet értelmezése a részecskék mozgási energiájával, a hőmérséklet hatásának magyarázata a fizikai tulajdonságokra.
Kapcsolódási pontok
Matematika: síkidomok, testek. Földrajz: ásványok, kristályok. Fizika: hőmérséklet, hőmozgás, fémek fizikai tulajdonságai. Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: ásványkincsek a történelmi
8
Magyarországon. Ismeretek: Fizikai tulajdonságok. Az anyagok összetétele, szerkezete és fizikai tulajdonságai (szín, szag, olvadáspont és forráspont, oldhatóság, hő- és áramvezető képesség, keménység, rugalmasság, sűrűség, viszkozitás) közötti kapcsolatok. Ismeretek: Diszperz rendszerek, komponensek, fázisok. Méret szerinti csoportok (homogén heterogén és kolloid rendszerek). Halmazállapot szerinti csoportok (elegy, köd, füst, füstköd, aeroszol, hab, szuszpenzió, ötvözet). Metastabil állapot.
A fizikai tulajdonságok vizsgálata, mérése és a tulajdonságok különbözőségének anyagszerkezeti magyarázata. A mérés során az állapotjelzők és a mértékegységek szakszerű, pontos használata.
Fizika: halmazállapotváltozások, a fizikai és a kémiai változás elkülönítése; a hőmérséklet fogalma, fénytörés, hullámhossz és energia.
Háztartási példák gyűjtése diszperz rendszerekre, valamint összetételükkel kapcsolatos gazdasági számítások. A metastabil állapot bemutatása példákon. Különböző vízfajták összetételének összehasonlítása. Adatgyűjtés a Los Angeles- és a London-típusú szmog kialakulásának feltételeiről.
Földrajz: víz- és levegőkörforgás.
9
Ismeretek: Cikkek értelmezése: a Biológia-egészségtan: Oldatok. víztisztaság, levegőtisztaság testünk oldatai: vér, vizelet; Az oldódás, az oldódás megőrzése, a szennyező források talajoldatok; a kolloidok hőhatása, oldhatóság, felismerése, a megelőzés élő szervezetben betöltött telített, túltelített oldat mindennapi módjai, a környezetet szerepe, ozmózis, a (keszonbetegség), az terhelő és óvó folyamatok a vitaminok oldhatóságának oldódás sebessége, a fenntarthatóság szempontjából. kapcsolata az egészséges mennyiség és a sebesség Számítások végzése oldatok táplálkozással. változtatásának koncentrációjával (pl. lehetőségei. ásványvizek), hígítással, Matematika: Anyagáramlási töményítéssel, keveréssel. százalékszámítás. folyamatok: a diffúzió és A tengervíz, édesvíz, ásványvíz, az ozmózis. gyógyvíz, esővíz, ioncserélt és A levegő fizikai desztillált víz kémiai tulajdonságai. összetételének összehasonlítása. A természetes vizek. Balesetvédelmi szabályok A vízkörforgás fizikai alkalmazása oldatokkal (pl. a háttere, környezeti hígan veszélytelen anyag rendszerekben játszott töményen veszélyes lehet). szerepe. Kulcsfogalmak/ Moláris térfogat, relatív sűrűség, keverék, elegy, oldat, rácstípusok, fogalmak heterogén rendszer, kolloid, oldódás, anyagáramlás, környezet, rendszer. Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Az elektron egy másik atommag vonzásába kerül: kémiai reakció
Órakeret 11 óra
Előzetes t dás Kémiai változás, kémiai egyenlet, anyagmegmaradás. A kémiai reakciók. Energia-megmaradás. Egyirányú, megfordítható és körfolyamatok. A tematikai Az anyag, energia, információ szemszögéből az anyagmegmaradás
egység nevelési- elvének mélyítése. A környezet és fenntarthatóság szempontjából az fejlesztési céljai energiatakarékosság módszereinek megismertetése, fontosságuk megértetése. Az energiaátalakítások hatásfokának és a szennyezéseknek az összekapcsolása. Az energiahordozók előnyeinek és hátrányainak mérlegeléséhez érvek alkalmazása. A rendszerfogalom általánosítása. Az állandóság és változás területén a kémiai reakciókkal kapcsolatos tévképzetek oldása; a dinamikus egyensúly fogalmának általánosítása, a kémiai változások oksági viszonyai felismerésének erősítése és a változások különböző szintű leírásainak összekapcsolása, valamint az egyirányú, megfordítható és körfolyamatok hátterének megértése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok 10
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miből lesz a vízkő, és hova tűnik, ha eltávolítjuk? Háztartási gázrobbanás – esettanulmány. Hol van az élelmiszerekben a csomagolásukon feltüntetett energia? Miért és hogyan főzünk? Miért gazdaságos a kondenzációs kazán? Hogy működik az autó légzsákja? Ismeretek: Kémiai reakciók, a reakciók feltételei. Reakcióegyenlet. A reakciók feltételei, az elektronátmenetet megelőző és követő lépések. Anyagmegmaradás és a részecskék számának összefüggése.
A kémiai változás leírása három szinten: makro-, részecske- és szimbólumszint. Az atomok szerkezetét leíró modellek használata a kémiai változással kapcsolatban. A reakciók magyarázata a kötésekkel és leírása reakcióegyenletekkel. Egyszerű sztöchiometriai számítások égzése.
Ének-zene: a kotta, mint jelrendszer. Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: nemzeti jelképeink. Fizika: anyag- és energiamegmaradás. Biológia-egészségtan: táplálkozás.
Ismeretek: A reakciók hőhatása Az aktiválási energia és a reakcióhő. Az égés fogalmának fejlődése, az égés, biológiai oxidáció, erjedés kapcsolata; a tökéletes és a tökéletlen égés, a szén-dioxid és a szénmonoxid élettani hatásának különbözősége; elsősegélynyújtás. A kémiai
Annak felismerése, hogy a kémiai kötésekben energia tárolódik. Az egyes energiahordozók és -források előnyeinek és hátrányainak mérlegelése fenntarthatóság, gazdaságosság, környezeti hatások és szociális szempontok alapján. A rendszernek és a környezeté ek a meghatározása konkrét példákban.
Biológia-egészségtan: biológiai oxidáció, erjedés. Matematika: előjelek helyes használata, egyenletrendezés. Földrajz; fizika; biológiaegészségtan: globális felmelegedés.
folyamatok közben zajló energiaváltozások. Ismeretek: Reakciósebesség, hőmérséklet-, felület- és koncentrációfüggése, robbanás. A termodinamika főtétele. Katalizátor biokatalizátorok (enzimek)
A termodinamika főtételeinek alkalmazása konkrét problémák megoldásában. Természeti folyamatok sebességváltozásainak megfigyelése, rögzítése, ezek értelmezése, szabályozásának elemzése. Balesetvédelem: robbanás megelőzése.
Fizika: a termodinamika főtételei. Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: az országok energiafüggősége, a helyes választás szempontjai. Biológia-egészségtan: enzimek.
Ismeretek: A reakciók egyensúlya. A körfolyamat szabályozó lépései. A termikus egyensúly és a kiegyenlítődés. Statikus, dinamikus és stacionárius egyensúly, stabil és metastabil állapot. A Le Chatelier–Braun-elv.
Az egyirányú, megfordítható és körfolyamatok hátterének megértése. A mészégetés, mészoltás és habarcs megkötése, mint körfolyamat értelmezése; szabályozásának módja. Dinamikus kémiai egyensúly vizsgálata kémiai rendszerben (szénsavas ásványvíz). Az egyensúlyt megváltoztató okok következményeinek elemzése. Az ózon keletkezése és bomlása, mint egyensúlyi folyamat értelmezése. Példák keresése az ózonréteget veszélyeztető hatásokra, megoldási módokra (pl. freon kiváltása más hűtőfolyadékkal).
Fizika: sebesség és gyorsulás fogalma, mechanikai egyensúly.
Ismeretek: Néhány kémiai reakció ipari hasznosítása: alapelvek (anyagtakarékosság, hatásfok, gazdaságosság, fenntarthatóság). Nyersanyag, másodlagos nyersanyag, termék. Vezéreltség, szabályozottság. Az ipari folyamatok szabályozásának lehetőségei.
Az anyag nyersanyagból termékké alakulásának, majd másodlagos nyersanyaggá válásának követése példák alapján. Az anyagtakarékosság fontosságának felismerése. A fogyasztással és a hulladékkezeléssel kapcsolatosan a környezettudatosság, az erkölcs, a demokrácia értelmezése érvek alapján.
Biológia-egészségtan; földrajz: anyagkörforgások, a víz, a szén és a nitrogén körforgása.
Kulcsfogalmak/ fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Biológia-egészségtan: a fotoszintézis és a légzés globális és egyedszintű egyensúlya, illetve az egyensúly eltolódása.
Kémiai változás, reakcióegyenlet, anyag- és energiamegmaradás, rendszer és környezet, reakciósebesség, egyensúlyi folyamat, hulladékgazdálkodás.
Csoportosítsuk a kémiai reakciókat!
Órakeret 11 óra
Előzetes tudás Egyesülés, bomlás, égés, gáz- és csapadékképződés. Sav-bázis reakciók (Arrhenius szerint), savak, bázisok, sók, közömbösítés, indikátor, pH-
11
skála, néhány gyakoribb savas és lúgos kémhatású anyag ismerete. Redoxireakciók (oxigénátmenet szerint). A kémiai reakciók főbb típusainak megkülönböztetése és magyarázata, A tematikai gyakorlati jelentőségének megismerése az állandóság és változás egység nevelési- szemszögéből. fejlesztési céljai A tudomány, technika, kultúra területén az elméletek fejlődésének felismerése, egyes elméletek korlátozott, de célszerű alkalmazhatósága. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miért vörös a kékszilva, amikor még zöld? Miért kell szelektíven gyűjteni a karóra gombelemét? Miért rozsdásodik a vas? Miért nem rozsdásodik a bádogcsatorna? Hogyan védik a korróziótól a tengeri vezetékeket, a benzinkutak földbe ásott üzemanyagtartályait? Ismeretek: Reak iótípusok és a kémiai reakciók csoportosítása.
12
Példák keresése a mindennapi életből a különböző reakciótípusokra. E reakciók végiggondolása az eddig tanult szempontsor alapján. Különböző kémiai anyagok kémhatásának megmérése, a tapasztalatok magyarázata.
A savak és bázisok Biológia-egészségtan: a tulajdonságainak, valamint a sav- testfolyadékok bázis reakciók (protolitikus kémhatása, savas esők. reakciók) létrejöttének magyarázata a disszociáció és a protonátadás elmélete alapján. A pH-skála értelmezése. Erős és gyenge savak, illetve A sav-bázis és a redoxireakciók bázisok; a sók kémhatása. elméleteinek fejlődésében a változást létrehozó hajtóerő és az új kísérleti lehetőségek megkeresése, az új megoldás h sznainak kiemelése. Ismeretek: Sav-bázis reakciók. Sav, bázis, protonátadás. A pH és a kémhatás kapcsolata. A víz autoprotolízise.
Ismeretek: Redoxireakciók. Az elektrokémiai folyamatok gyakorlati jelentősége. A korrózió folyamata. Oxidálószer, redukálószer.
A redoxireakciók értelmezése az elektronátmenet alapján. Az elektromos energia termelésének és egyes fémek előállításának értelmezése az oxidálószer és a redukálószer
Fizika: galvánelemek, akkumulátorok, elektrolízis, elektromos áram. Biológia-egészségtan:
Galvánelemek, akkumulátorok. Redoxireakciók iránya, redoxpotenciál. Az elemek és akkumulátorok előállításának környezeti hatásai és szelektív gyűjtésük fontossága. A zöld kémia törekvései, jelentősége, alapelvei. Semmelweis Ignác.
fogalmával. környezetvédelem. Galvánelemek és az akkumulátorok működésének, az elektrolízis és galvanizálás folyamatainak értelmezése a redoxireakciók táblázatból megítélhető iránya alapján. Elem készítése és vizsgálata kétféle fémlemezből és citromból, almából. Az elemek gyakori használata és az alumíniumgyártás során jelentkező környezeti problémák megoldását célzó egyéni és közösségi cselekvés lehetőségeinek megértése és felvállalása. A klór, a hidrogén-peroxid és a hypó (NaOCl) fertőtlenítő, oxidáló hatásának vizsgálata és ennek alapján felhasználásuk magyarázata.
Kulcsfogalmak/ fogalmak
Sav, bázis, pH, redoxireakció, oxidáció, redukció, korrózió, galvánelem, akkumulátor, elektrolízis.
Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Kémiai folyamatok a környezetünkben
Előzetes tudás
A tematikai egység nevelésifejlesztési céljai
13
Órakeret 9 óra
Gyakori szerves és szervetlen anyagok. A felépítés és a működés kapcsolata szempontjából az előfordulás, előállítás és felhasználás szempontjainak kapcsolata. Az állandóság és változás szemszögéből a vezéreltség és a szabályozottság, a véletlen szerepe és a valószínűség fogalma. A környezet és fenntarthatóság területén a környezeti kár, az ipari katasztrófák okainak elemzése, elkerülésük lehetőségei. A fogyasztási szokásokkal kapcsolatos ésszerű és felelős szemlélet erősítése. Helyi környezeti probléma felismerése, információk gyűjtése, egyéni vélemények megfogalmazása. Egészségés környezettudatos magatartás kialakítása, bekapcsolódás a környezetvédelmi tevékenységekbe. Nemzeti és természeti értékek megbecsülése, védelme.
Problémák, jelen égek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan jelenik meg a kémia a mindennapjainkban? Milyen anyagokkal találkozunk közvetlen környezetünkben? Milyen átalakulásokat figyelhetünk meg napi
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
Legalább egy külső gyakorlat Fizika; biológiatapasztalatainak ismertetésén egészségtan; földrajz: keresztül annak meglátása, külső gyakorlat. hogyan hasznosul a kémiai tudás. Legalább egy magyarországi múzeum, természettudományi gyűjtemény meglátogatása, profiljának és néhány fontos darabjának elemző ismeretén
tevékenységeink során? Hogyan járul hozzá a kémia életminőségünk javításához? Veszélyes-e minden vegyszer, vegyi anyag? Elkerülhetők-e az ipari katasztrófák? Mire törekszik a zöld kémia? Ismeretek: A mindennapi életvitelhez kapcsolódó legfontosabb szervetlen anyagok szerkezete, fizikai tulajdonságai és jellemző kémiai reakciói, előfordulásuk, előállításuk, felhasználásuk és élettani hatásuk. (Például: szén, víz, klór, vas, nátrium-klorid, rézszulfát, szén-dioxid, sósav, nátrium-hidroxid.)
Kulcsfogalmak/fogalmak
2.2.
keresztül annak felismerése, hogyan járul hozzá a kémia fejlődése és a tudás gyarapodása a mindennapi élet minőségének javításához. Egy, a fenntarthatósághoz köthető projektmunka elkészítése. Csoportmunkában vagy önállóan bemutató vagy esszé készítésével az eddig gyakorolt kémiai ismeretek és kompetenciák bemutatása, közös értékelése.
14
Egy környezeti kár, egy ipari katasztrófa okainak elemzése, legközelebbi elkerülésének lehetősége. Az anyagok kémiai leírásának szempontsorának alkalmazása az anyagok jellemzésekor (atom-, ion- vagy molekulaszerkezet, fizikai tulajdonságok, kémiai reakciók különböző fémekkel, nemfémes elemekkel, vízzel, savakkal, lúgokkal, redoxireakciókban, előfordulás, előállítás, felhasználás, élettani hatás). Fenntarthatóság, környezetvédelem, értékvédelem.
Kémia 10. évfolyam Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Miért más egy kicsit a szerves kémia?
Órakeret 12 óra
Előzetes tudás
A molekulák alakja, polaritása, a fizikai tulajdonságok molekuláris alapja, a kémiai reakciók típusai közül az égés, a sav-bázis és a redoxireakciók.
A tematikai egység nevelési-fejlesztési céljai
A rendszerek szemszögéből a természet egységére vonatkozó elképzelések formálása. A felépítés és a működés kapcsolata szerint a szervetlen és a szerves vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolatok felismerése és alkalmazása. A molekulamodellezés és kísérletes megfigyelés megalapozása a szerves kémia tanulásában. Az anyagismeret bővítése.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások,
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Kell-e életerő ahhoz, hogy a tojásból kiscsirke legyen? Elő tudunk-e állítani olyan anyagot, amely eddig még sohasem létezett? Ismeretek: Molekulaszerkezet. A szerves kémia a szénvegyületek kémiája. A funkciós csoport jelentősége, típusai. Konformáció és hőmozgás. Az izomerek. Konstitúciós és térbeli képlet. A molekulák alakja, polaritása. Molekularács, másodrendű kötések.
Egy szerves anyag égetését vagy kénsavas oxidációját bemutató tanári kísérlet megfigyelése nyomán jegyzőkönyv készítése. A funkciós csoport fogalmának megértése. Szerves molekulák térbeli szerkezetének csoportos modellezése (legyen közöttük 2 konstitúciós izomer, 2 cisz-transz izomer, 2 királis, 1-1 apoláris, valamint oxigén és nitrogén miatt poláris molekula is). Az izomerek jelentőségének felismerése konkrét példák alapján. Kötéseket vagy térkitöltést bemutató (pálcika vagy kalott-) modellek megfigyelése, néhány vegyület modelljének elkészítése. Összefüggés keresése a molekulaalak, a polaritás, valamint a másodrendű kötések lehetőségei között.
Ismeretek: Fizikai tulajdonságok (szín, szag, olvadáspont, forráspont, rugalmasság, keménység, sűrűség, elektromos vezetőképesség, oldhatóság).
Kapcsolat felismerése a molekula Fizika: anyagok fizikai összetétele, szerkezete, a tulajdonságai. másodrendű kötések lehetősége és a fizikai tulajdonságok között. Az eddi i ismeretek alapján a fizikai tulajdonságok megjósolása.
Ismeretek: Reakciótípusok: égés, hőbomlás, szubsztitúció, addíció, polimerizáció, elimináció, kondenzáció, polikondenzáció, hidrolízis, sav-bázis és redoxireakció.
A szerves vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolatok felismerése, alkalmazása. A szerves kémiai reakciótípusok áttekintése, magyarázata alapján a modellezett molekulák kémiai reakcióinak jóslása.
Biológia-egészségtan: a sav-bázis reakciók, a hidrolízis és kondenzáció biológiai funkciói.
Ismeretek: Néhány gyakori, ismert szerves vegyület előfordulása, előállítása, felhasználása, élettani hatása.
Annak felismerése, hogy az élettani hatás kis eltérés esetén is különböző lehet, például a morfin és a heroin esetében. Megállapítások megfogalmazása szerves vegyületek
Biológia-egészségtan: biogén elemek, tápanyagok, az örökítőanyag, illetve nyomelemek.
Matematika: logikai műveletek alkalmazása, halmazok, térbeli alakzatok. 15
előfordulásáról, előállításáról, felhasználásáról a szervetlen anyagokkal való összehasonlításban. Kulcsfogalmak/fogalmak
Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Konformáció, funkciós csoport, kon titúció, izoméria, reakciótípus.
Szénhidrogének
Órakeret 10 óra
Előzetes tudás Az energia-átalakító folyamatok környezeti hatásai, alternatív energia- 16 átalakítási módok. Az anyag, energia, információ szemszögéből az energiatakarékosság módszerei és fontosságuk megismerése, az energiatípusok egymásba alakítását jelentő folyamatok, a mennyiségi szemlélet fejlesztése. Az energiaátalakítások hatásfokának és járulékos hatásainak összekapcsolása. A tematikai A rendszerek szempontjából a folyamatok időbeli lefolyásának leírása függvényekkel, grafikonok elemzése, értelmezése. A rendszerfogalom egység általánosítása. Összetett technológiai, társadalmi, ökológiai rendszerek nevelésielemzése, az adott problémának megfelelő szint kiválasztása a környezet és fejlesztési fenntarthatóság szemszögéből. Az energia-átalakító folyamatokkal céljai kapcsolatos ismeretek alkalmazása a fenntarthatóság és az autonómia érdekében a háztartásokban és a kisközösségekben. A szervetlen kémia régi é a szerves kémia új szempontjainak együttes alkalmazása egész vegyületcsoportokra. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan készül a fényre keményedő fogtömés? Miért nem szabad becsöngetni oda, ahol gázszagot érzünk?
A tanórán a telítetlenséget bizonyító, brómos vizet elszíntelenítő tanári kísérlet bemutatásának alapján jegyzőkönyv elkészítése.
Ismeretek: Telített szénhidrogének (alkánok). A kémiai folyamatok gyorsításának és lassításának egyszerűbb módjai. A fosszilis energiahordozók felhasználásának környezeti hatásai, az energiatakarékosság módszerei. Szén-dioxidkvóta. A földgáz és a kőolaj feldolgozása, a frakcionált desztilláció, petrolkémia. A benzin oktánszáma, a
A metán, a propán, a bután, a benzin, a kenőolaj és a paraffin tulajdonságainak, fizikai és kémiai jellemzőinek anyagszerkezeti magyarázata. A kémiai reakciók sebességének értelmezése az alábbi példákon: az égés tökéletessé tétele levegővel előkevert lángban, robbanómotor, halogénezés láncreakcióval. Az ember természeti folyamatokban játszott szerepének kritikus vizsgálata. A globális éghajlatváltozás lehetséges okainak és
Kapcsolódási pontok
Fizika: földgáz égése: kondenzációs kazánok, levegő előkeverése. Biológia-egészségtan: szaglás, ártalmas anyagok. Technika, életvitel és gyakorlat: fűtés, tűzoltás.
dízelolaj cetánszáma. Katalizátoros autó. Az energia-átalakító folyamatok. A környezeti kár, az ipari katasztrófák elkerülésének lehetőségei.
következményeinek elemzése. Az energiaátalakító folyamatok környezeti hatásainak elemzése, alternatív energiaátalakítási módok értékelése. A fogyasztási szokásokkal kapcsolatos ésszerű és felelős szemlélet erősítése. Az egyes energiahordozók előnyeinek és hátrányainak mérlegelése, egyszerűbb számítások végzése. Az energiatakarékosság fontosságának felismerése. A környezeti kár, az ipari katasztrófák okainak elemzése. A levegő-, a víz és a talajszennyezés forrásainak, a szennyező anyagok típusainak és konkrét példáinak vizsgálata.
17
Ismeretek: Telítetlen szénhidrogének (alkének, alkinek). Konjugált kettős kötések, színük, gumi, műgumi.
A stabilitás és a szerkezet összefüggéseinek felismerése és alkalmazása az alkénekkel és alkinekkel kapcsolatos konkrét példákon. Az etilén és az acetilén jellemzőinek anyagszerkezeti magyarázata (addíció, polimerizáció: PE, PP, PS, PVC).
Ismeretek: Aromás szénhidrogének: benzol és származékai (nátrium-benzoát, szalicil), mérgező hatású (karcinogén) vegyületek.
A benzol, a naftalin jellemzőinek Biológia- egészségtan: anyagszerkezeti magyarázata. A súlyosan mérgező hatás. mérgező hatás magyarázata.
Kulcsfogalmak/fogalmak Telített, telítetlen és aromás szénhidrogén, petrolkémia, széndioxid-kvóta, polimerizációs műanyag, gumi. Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Oxigéntartalmú szerves vegyületek
Órakeret 10 óra
Előzetes tudás Pszichoaktív szerek: metanol és etanol kémiai tulajdonságai, élettani hatásaik. A tematikai egység nevelésifejlesztési céljai
A hidrolízis és a kondenzáció vizsgálata, gyakorlati jelentőségének megismerése. Annak felismerése, hogy a szénlánchoz egy-, két vagy három kötéssel kapcsolódó oxigén jelentősen megváltoztatja az anyag tulajdonságait, valamint hogy az oxidáltabb vegyület kisebb energiatartalmú. A személyes felelősség tudatosítása a függőséget okozó szerek használatában, a szülő, a család, a környezet szerepének bemutatása a függőségek megelőzésében.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások,
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miért halnak meg minden évben emberek metilalkohol-mérgezésben? Miért veszélyes a borhamisítás? Miért veszélyes a nitroglicerin? Ismeretek: Alkoholok, fenol, éterek. Metil- és etil-alkohol. Glikol, glicerin és nitroglicerin. Fenol, dietiléter. Aldehidek, ketonok Formaldehid és acetaldehid, aceton. Karbonsavak, észterek Hangyasav és ecetsav, zsírsavak. Gyümölcsészterek, illatanyagok. Mosószerek, detergensek összetevői, a felületaktív anyagok fun ciói, a szappan habzása lágy és kemény vízben.
Kulcsfogalmak/ fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A tematikai egység nevelési-fejles tési céljai
A megismert anyagok jellemzőinek anyagszerkezeti magyarázata. Az alkoholfogyasztás károsító hatásainak megértése. A kockázatos, veszélyes viselkedések, függőségek okainak, elkerülésének, élethelyzetek megoldási lehetőségeinek felismerése. Az oxidáció-redukció értelmezése az oxigéntartalmú szerves vegyületek csoportjai között, az energia-megmaradás elvének felismerése az élő rendszerekben is. A mesterséges felületaktív anyagok és a vizek foszfátszennyeződése közötti kapcsolat felderítése – szakirodalom keresése. Vizsgálatok mosószerek, szappanok habzásával kapcsolatban. A mosószer összetevőinek megismerése konkrét példa és adatbázisok használatának segítésével, az egyes összetevők szerepének felderítése, indoklása.
Biológia-egészségtan: a részegség oka, a 18 hangyasav előfordulása (hangya, csalán); biológiai oxidáció, felépítő és lebontó folyamatok.
Alkohol, aldehid, karbonsav, éter, keton, észter, felületaktív anyagok. Egyéb heteroatomot tartalmazó szerves vegyületek
Órakeret 10 óra
A halogénatomok, a nitrogénatom atomi jellemzői, műanyagok. A biogeokémiai rendszerekben előforduló alapvető anyagátalakulások értelmezése, a rendszerek valamint a környezet és fenntarthatóság szemszögéből. Az ember megismerése és egészsége területén a drogfogyasztás károsító hatásainak megértése. Annak felismerése, hogy a halogén- vagy nitrogénatom
beépülése a szénláncba gyakran jelentős biológiai aktivitású anyagot, mérgező vagy pszichoaktív szereket hoz létre, amelyek megváltoztatják a személyiséget. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, smeretek
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hasznosak vagy károsak-e a műanyagok? Pótolható vagy kiváltható-e a műanyagok alkalmazása? Hogyan hatnak a drogok? Mi az oka annak, hogy hasonló összetételű vegyületek egyike ártalmatlan az egészségre, míg a másik mérgező? Mit tartalmaznak a serkentőszerek (kávé, tea), illetve az energiaitalok?
19
Ismeretek: Halogéntartalmú vegyületek. Növényvédő szerek, PVC, teflon, mustárgáz.
Az műanyagok életciklusának Fizika: mechanikai követése, valamint a növényvédő tulajdonságok. szerek alkalmazásával kapcsolatos előnyök és a kockázatok felismerése példák alapján. Harci gázok betiltása mögött álló okok megértése. Az anyagtakarékosság fontosságának felismerése a műanyagok előállításának, felhasználásának és újrahasznosításának folyamatában. Annak indoklása, miért nem lehet minden műanyagot újrahasznosítani és annak belátása, miért fontos a tudatos, környezetre érzékeny fogyasztói magatartás.
Energiaitalok, koffein, tein, nikotin. Nitrogéntartalmú vegyületek. Aminok. Amidok. Nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületek. A hemoglobin szerkezete. A nitrogén-körforgalom. Drogok.
A megismert anyagok jellemzőinek anyagszerkezeti magyarázata. A nitrogén biogeokémiai körfolyamataiban előforduló alapvető anyagátalakulások értelmezése, elemzése egy szabályozott rendszer részeként. Annak meglátása, hogy a nitrogénkörforgás soktényezős, érzékeny folyamat. A nitrogén-körforgalomban az emberi beavatkozások
Biológia-egészségtan; földrajz: környezeti veszélyek; nitrogénkörforgás
felismerése, szerepük értékelése. A drogfogyasztás károsító hatásainak megértése. A kockázatos, veszélyes viselkedések, függőségek okainak, elkerülésének, élethelyzetek megoldási lehetőségeinek felismerése. Műanyagok. A műanyagok legfontosabb összetevői és gyakori típusaik: PE, PP, PS, PVC, teflon; gumi; poliészter, poliamid; fenoplaszt, aminoplaszt. Műanyagok előállítása (polimerizációs és polikondenzációs típus, fonalas és térhálós szerkezet, hőre lágyuló és keményedő típus), megmunkálása, a hulladékkezelés problémái
A műanyagok szerkezetének és Biológia-egészségtan: a tulajdonságainak, műanyagok egészségi felhasználásának összekapcsolása hatásai. konkrét példák alapján. A 20 fogyasztási szokásokkal kapcsolatos ésszerű és felelős szemlélet erősítése. A műanyagok felhasználásának mérlegelése.
Kulcsfogalmak/ fogalmak Halogén- és nitrogéntartalmú szerves vegyület, a nitrogén biogeokémiai körforgalma, műanyag.
Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A tematikai egység nevelési-fejlesztési céljai
Biológiai jelentőségű anyagok
Órakeret 15 óra
Fehérje, szénhidrát, lipid. A felépítés és a működés kapcsolata szempontjából az élelmiszerek kémiai összetételével és ezek biológiai hatásával kapcsolatos információkból következtetések levonása, néhány fontos biológiai funkció és fizikai-kémiai tulajdonság összefüggésének elemzése. Az ember megismerése és egészsége területén a kémiai elvek alkalmazása az egészség-megőrzéssel kapcsolatban. Az egyes tápanyagok helyes arányának felhasználása az egészséges táplálkozási szokások kialakításához.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, Fejlesztési követelmények ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miért a rántásba tesszük a pirospaprikát? Miért szeretik a kisbabák a kifli csücskét rágcsálni? Miért kell forró olajba tenni a hússzeletet? Igaz-e, hogy a szteroid
Kapcsolódási pontok
doppingszer? Káros-e a koleszterin? Miért öregszik idő előtt a bőr az ultraibolya sugárzástól? Ismeretek: Észterek. Zsírok és olajok, mint tartalék tápanyagok. A zsírok avasodása. A foszfatidok. Az élő rendszerek anyagáramlásának jellemzői, ozmózis. Szteroid nemi hormonok, epesav, koleszterin. A karotinoidok, mint színanyagok. Margarin, linóleum, olajfestékek.
Az észterek tulajdonságainak vizsgálata, biológiai szerepük indoklása a megismert kémiai tulajdonságok alapján. Vizsgálatok és modellalkotás az ozmózissal kapcsolatban. Példák keresése az ozmózis előfordulására, jelentőségének igazolására. A szteránvázas vegyületek jelentőségének megismerése.
Szénhidrátok. A tápanyagok kémiai összetétele (monomerek, polimerek). Monoszacharid, diszacharid, poliszacharid. Az élelmiszerek legfontosabb összetevői. A szőlőcukor, gyümölcscukor, répacukor, glikogén, keményítő, cellulóz (rost). Bor-, pezsgő- és sörgyártás. Az édesítőszerek, mint pótszerek. Viszkózműselyem. A megújuló energiahordozók (élelmiszerek, fa) felhasználásának környezeti hatásai, az energiatakarékosság módszerei. A ruházat szénhidrát alapanyagai (pamut, len), papír legfontosabb összetevői, lebomló műanyagok. Lúgos hidrolízis és kondenzáció
A tápanyagok egészségre gyakorolt hatásának értékelése, a kenyér és sütemények, az élesztő, a szódabikarbóna és a szalalkáli szerepének felismerése. A szénhidrátok csoportosítása, összehasonlítása, szerkezetük és tulajdonságaik közötti kapcsolat megértésének alapján biológiai szerepük indoklása. A szeszesitalok előállítási folyamatának rendszer szintű értelmezése, folyamatábra készítése. Tanulói kísérlet elvégzése (redukáló cukrok kimutatása ezüsttükör- és Fehling-próbával) nyomán jegyzőkönyv készítése. A megújuló energiahordozók (élelmiszerek, fa) fontosságuk felismerése. Tudatos vásárlói szokások kialakítása. Papír, illetve textília vizsgálata, az eredmények magyarázata.
A fehérjemolekulák szerepe: enzimek és struktúrfehérjék (hús, izom, a gabona
Tanulói kísérlet végzése (fehérjék kicsapása mechanikai hatással, hővel, savval (xantoprotein), könnyű- és nehézfémsókkal,
Biológia-egészségtan: biokémia, a hormonális szerek, fogamzásgátlók hatásának kémiai alapjai.
21
sikértartalma). A fehérje információtartalmának kémiai alapjai, a fehérjemolekula térszerkezetének kialakulása. A denaturáció. Tejtermékek gyártása és gyakori adalékanyagok (Eszámok, pl. algákból kivont sűrítő anyagok). A ruházat kémiai alapanyagai (gyapjú, selyem). Savas hidrolízis és kondenzáció.
biuret-reakció) alapján jegyzőkönyv készítése. Fehérje szerkezeti modelljének vizsgálata. A (bio)katalizátorok szerepének részecskeszintű magyarázata. A denaturáció következményeinek magyarázata élő szervezetekben. A biokatalizátorok, illetve a denaturáció szerepének felismerése egyes tejtermékek gyártási folyamatában. Az adalékanyagok felhasználásának értékelése és mérlegelése. Kapcsolat keresése a gyapjú és selyem fehérjéinek szerkezete és a kelmék tulajdonságai, kezelésük, felhasználásuk között.
Nukleinsavak. A DNS információtartalmának kémiai alapjai. Öröklődés. A DNS, az RNS és a fehérjemolekulák szerepe a tulajdonságok kialakításában. Teratogén anyagok. DNSujjlenyomat. Betegségek megállapítása a DNS vizsgál tával.
Tanulói kísérlet elvégzése (nukleinsavak kivonása banánból sós, mosószeres vízzel és tömény alkohollal) nyomán jegyzőkönyv készítése. A szerkezet és funkció kapcsolatának felismerése az örökítőanyag információtároló és átadó szerepével kapcsolatosan. A biológiai információ önfenntartásban és fajfenntartásban játszott szerepének, jelentőségének felismerése. A DNS-ről felhalmozott tudás alkalmazásával kapcsolatban felmerülő erkölcsi problémák értékelése, tudományos tényeken alapuló érvek használata a vita során.
22
Kulcsfogalmak/ fogalmak Tápanyag, lipid, szénhidrát, fehérje, aminosav, nukleinsav, biológiai információ. Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A tematikai egység nevelési-fejlesztési céljai
A környezeti rendszerek kémiai vonatkozásai
Órakeret 8 óra
Megfigyelés, kísérlet, mérés, rendszer és környezete, balesetvédelem, tűzvédelem. A tudomány, technika, kultúra és a rendszerek szemszögéből a természet egységére vonatkozó elképzelések formálása. A környezet és fenntarthatóság szempontjai szerint a geo-, bio- és technoszféra kölcsönhatásainak általánosítása. Hidroés aerodinamikai jelenségek értelmezése egyszerű modellek segítségével. Egyes környezeti problémák (fokozódó üvegházhatás, savas eső, „ózonlyuk”) hatásainak és okainak megértése. Az ember természeti folyamatokban játszott
szerepének kritikus vizsgálata. Egészség- és környezettudatos magatartás kialakítása a hétköznapi élet minden területén. A fogyasztási szokásokkal kapcsolatos ésszerű és felelős szemlélet erősítésével törekvés a tudatos állampolgárrá nevelésre. Problé ák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Helyi, kémiailag és ökológiailag megfelelő környezet kialakítása lakásban (helyes táplálkozás, csapvíz fogyasztása, friss, tartósítószer-mentes ételek, egyszerű és kényelmes, természetes anyagú berendezési tárgyak, kevés vegyszer és kozmetikum, alkohol, nikotin és kábítószer mellőzése, szobanövények) és szabad téren (iskolakertben). Ismeretek: A mindennapi életvitelhez kapcsolódó legfontosabb szerves anyagok, vegyületek csoportjai, ezek szerkezete és jellemző kémiai reakciói, fizikai és kémiai tulajdonságaik, előfordulásuk, keletkezésük, felhasználásuk és élettani hatásuk.
Kulcsfogalmak/ fogalmak
2.3.
Kémia 11. évfolyam ---
2.4.
Kémia 12. évfolyam ---
23
Természeti értékek és a Biológia-egészségtan: környezeti károk felismerése, környezet- és a cselekvési lehetőségek természetvédelem. felmérése, indoklása. Helyi környezeti probléma felismerése, információk gyűjtése, egyéni vélemények megfogalmazása és az adott problémának megfelelő szintek kiválasztása az elemzésben. Cselekvési terv kidolgozása, érvelés a javaslatok mellett. Az eredmények bemutatása, tudományos tényeken alapuló érvek használata, a tudományos bizonyítás módjainak alkalmazása. Egészségtudatosság, környezettudatosság, alkalmazás, felelősség.
3.
Az érettségi vizsga formái és követelményei Kémia írásbeli érettségi Középszint egy feladatlapból áll időtartama 120 perc pontértéke 100 pont Kémia szóbeli érettségi Középszint Szóbeli tételek száma minimum 20 A szóbeli vizsgatétel két kérdést tartalmaz: 1. Egy szerves, szervetlen vagy általános kémiai téma vagy témakör átfogó ismertetése. 2. Egy kísérlet végrehajtása és a tapasztalatok értelmezése, vagy egy leírt kísérlet tapasztalatainak értelmezése. A tétel két részének eltérő témaköröket kell érintenie. Pontértéke 50 pont.
24
Témakörök: Témakörök
Követelmények
Általános kémia Atomok és a belőlük származtatható ionok
Az elemi részecskék szerepe az atom felépítésében. Az atomszerkezet kiépülésének törvényszerűségei. Hasonlóságok és különbségek megállapítása az anyagi tulajdonságokban a periódusos rendszer alapján. A periódusos rendszerben megmutatkozó tendenciák. A periódusos rendszer használata a tulajdonságok meghatározásához a megismert elemek atomjai esetében.
Molekulák és összetett Egyszerű szervetlen és szerves molekulák, valamint az ammóniumionok és az oxóniumion szerkezete. A molekulák és a megismert összetett ionok összegképlete, a megismert molekulák szerkezeti képlete. Halmazok
Az anyagi halmazok tulajdonságai és az azokat felépítő részecskék szerkezete közötti kapcsolat értelmezése modellek alapján. Az anyagi halmazok csoportosítása és jellemzése különböző szempontok (pl. komponensek száma, halmazállapot, homogenitás) szerint. Az oldatok és a kolloid rendszerek legfontosabb tulajdonságai.
A kémiai reakciók
Egyszerű kísérlet elvégzése leírás alapján, a tapasztalatok értelmezése. Sztöchiometriai és egyszerűbb ionegyenletek felírása, rendezése.
A kémiai reakciók jelölése Term kémia Reakciókinetika Kémiai egyensúly
A termokémiai fogalmak és törvények ismerete, alkalmazásuk egyszerűbb esetekben. A reakciók végbemenetelének feltételei A reakciósebességet befolyásoló tényezők. A dinamikus egyensúly értelmezése a megismert reakciókra.
Az egyensúlyi állandó és az egyensúlyi koncentrációk közötti kapcsolat. Az ipari szempontból fontos gyártási folyamatok optimális paramétereinek értelmezése. Reakciótípusok
Protonátmenettel járó reakciók Elektronátmenettel járó reakciók
A kémiai reakciók csoportosítása különböző szempontok (pl. irány, reakcióhő, sebesség, részecskeátmenet stb.) szerint. A megismert anyagok csoportosítása kémiai viselkedésük alapján (sav, bázis, oxidálószer, re ukálószer stb.). A megismert kémiai folyamatok besorolása különböző reakciótípusokba (pl. protolitikus, redoxi stb.). A vizes közegben lejátszódó protolitikus reakciók értelmezése egyszerűbb, illetve tanult példák alapján (pH, kémhatás, közömbösítés, 25 hidrolízis). A redoxi-reakciók értelmezése (elektronátmenet, oxidációsszám-változás).
A kémiai reakciók és az A kémiai energia és az elektromos energia kapcsolata (galvánelem, elektromos energia köl- elektrolizáló cella működése). csönhatása A redoxireakciók iránya és a standardpotenciálok közötti összefüggés. Táblázatok adatainak használata a redoxifolyamatok irányának meghatározására. A gyakorlati életben használt galvánelemek (akkumulátorok). Korróziós jelenségek, korrózióvédelem. Az elektrolízis során végbemenő elektródfolyamatok értelmezése a sósav példáján, illetve az elektródfolyamatok felírása és értelmezése a keletkező termékek ismeretében. Az elektrolízis mennyiségi törvényei. Tudománytörténet
A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Mengyelejev, Hevesy György, Faraday, Arrhenius, Brönsted, Avogadro).
Kémiai számítások Általános követelmények
Az SI-mértékegységek használata. A periódusos rendszer adatainak használata a számításokhoz. A feladatok szövegének, adatainak helyes értelmezése. Az eredmények megfelelő pontossággal történő megadása.
Az anyagmennyiség
A tömeg, az anyagmennyiség, a részecskeszám és a térfogat közti összefüggések (moláris tömeg, sűrűség, Avogadro-állandó) és alkalmazásuk.
A gáztörvények
A gázok állapotegyenlete és alkalmazása. Az Avogadro-törvény, illetve az Avogadro-törvényből következő összefüggések (gázok moláris térfogata, sűrűsége, relatív sűrűsége) alkalmazása.
Oldatok, elegyek
Az oldatok százalékos összetételének és koncentrációjának alkalmazása.
A képlettel és reakció- A vegyületek összegképlete és százalékos összetétele közötti egyenlettel kapcsolatos kapcsolat és annak alkalmazása. számítások A kémiai egyenlet jelentései, ez alapján számítási feladatok megoldása. Termokémia
A reakcióhő és a képződéshők, illetve más energiaértékek, például a rácsenergia, az ionizációs energia stb. közötti kapcsolat és alkalmazása. A reakcióhő alkalmazása a kémiai számításokban.
Kémiai egyensúly
A kiindulási és az egyensúlyi koncentrációk, valamint az egyensúlyi állandó közötti kapcsolat alkalmazása egyszerűbb feladatokban. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja 26 közötti kapcsolat alkalmazása erős savak és bázisok esetében. A disszociációfok fogalma. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja, valamint a disszociációfok közötti kapcsolat alkalmazása gyenge savak és bázisok esetében, egyszerűbb példákban.
pH-számítás
Elektrokémia
A standardpotenciál és galvánelemek elektromotoros ereje közötti kapcsolat alkalmazása. A Faraday-törvények alkalmazása.
Szerves kémia A szerves vegyületek A szerves anyag fogalma. szerkezete és csoporto- A szerves vegyületek csoportosítása a szénatomok közötti kötések sításuk szerint. A funkciós csoport fogalma. A szerves vegyületek csoportosítása a funkciós csoportok szerint. Az egyes vegyülettípusok egymásból való származtatása. Bármely homológ sor általános képletének megszerkesztése. A szerves vegyületek elnevezésének alapelvei és annak alkalmazása A mindennapi életben használt vegyületek köznapi neve. Szerkezeti képlet írása. A konstitúció, a konfiguráció és a konformáció. Az izoméria különböző típusai. Konformerek és izomerek felismerése. Az optikai izoméria kialakulásának lehetőségei, az optikai izomerek tulajdonságai. Királis molekulák felismerése egyszerűbb esetekben. A szerves vegyületek fizikai tulajdonságai
Szerves vegyületek fizikai tulajdonságainak molekula- és halmazszerkezeti értelmezése.
A szerves vegyületek kémiai sajátosságai
A szerves vegyületek kémiai reakciói a szénváz és a funkciós csoportok alapján. A kémiai változások reakcióegyenleteinek felírása. Egyszerű kísérleteket elvégzése leírás alapján, és ezek eredményének értelmezése. Egyszerű kísérletek megtervezése. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján.
A szerves vegyületek
Az ipari és az élettani szempontból legfontosabb szerves vegyületek
előfordulása és biológiai jelentősége, felhasználása
biológiai szerepe (mérgező hatás, gyógyszerek, drogok), főbb felhasználási és előfordulási területei. Az energiatermelés szerves kémiai vonatkozásai.
A szerves anyagok környezeti hatásai
Az általános kémiai ismeretek alkalmazása a szerves anyagok környezeti hatásának magyarázatában.
A szerves vegyületek A gyakorlati élet szempontjából legfontosabb szerves vegyületek laboratóriumi és ipari laboratóriumi és ipari előállításának elvi alapjai és előállítási módjai. előállítása Tudománytörténet A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Szent-Györgyi Albert, E. Fischer, F. Sanger). 27 Szervetlen kémia Az elemek és vegyületek szerkezete (az atom-, a molekula- és a halmazszerkezet kapcsolata) Az elemek és vegyületek fizikai tulajdonságai és anyagszerkezeti értelmezése Az elemek és vegyületek kémiai sajátságai
Az elemek és vegyületek tulajdonságainak és reakcióinak magyarázata az általános kémiai ismeretek alapján. Az általános kémiában tanult fogalmak, összefüggések, szabályok alkalmazása az elemek és vegyületek tulajdonságainak és reakcióinak magyarázatára. Az elemek jellemzése a periódusos rendszer adatai alapján. Egyszerűbb kísérletek elvégzése leírás alapján és a tapasztalatok anyagszerkezeti értelmezése. A természettudományos megfigyelési, kísérleti és elemzési módszerek alkalmazása. A megfigyelések, mérések során nyert adatok rendezése, ábrázolása, értelmezése. Az anyagi tulajdonságok kísérleti igazolása a rendelkezésre bocsátott eszközök és anyagok segítségével. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján. Képlet- és adatgyűjtemény, szaklexikon önálló használata. Az anyagok tulajdonságainak összehasonlítása és értelmezése táblázat adatai (pl. olvadás- és forráspontadatok, rácsenergia, standardpotenciál, sav- és bázisállandók stb.) alapján. A képlet alapján az elemek, vegyületek besorolása a megfelelő rácstípusba és főbb tulajdonságaik jellemezése. A kémiai tulajdonságok bemutatása reakcióegyenletek írásával.
Az elemek és vegyületek Megismert elemek előfordulásának formái. előfordulása Következtetés az elemek és vegyületek előfordulására a kémiai tulajdonságok alapján. Az elemek és vegyületek Az elemek, szervetlen vegyületek laboratóriumi és ipari laboratóriumi és ipari előállításának elvi alapjai és módjai. előállítása Következtetés az elemek és vegyületek előállítására a kémiai tulajdonságok alapján. Az elemek és szervetlen A környezetkárosító folyamatok és az ellenük való védekezés kémiai vegyületek legfontomagyarázata. sabb felhasználásai Annak ismerete, hogyan kell felelősségteljesen használni a környezetben előforduló elemeket és szervetlen vegyületeket.
Az elemek és vegyületek Megismert elemek és vegyületek felhasználása, élettani hatása, jelentősége gyógyító, károsító hatása. A környezetkárosító anyagok hatásai és a megelőzés módjai. Az energiatermelés szervetlen kémiai vonatkozásai. A környezetszennyezés okai, környezetvédelem. Tudománytörténet
Értékelés: 0-24% 25-39% 40-59% 60-79% 80-100%
4.
A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Hevesy György, Irinyi János, Semmelweis Ignác).
elégtelen (1) elégséges (2) közepes (3) jó (4) jeles (5)
28
A tanulói előmenetel ellenőrzésének és értékelésének formái, gyakorlata Az értékelési alkalmak és formák: Az értékelés során az ismeretek megszerzésén túl vizsgálni kell, hogyan fejlődött a tanuló absztrakciós, modellalkotó, lényeglátó és problémamegoldó képessége. Meg kell követelni a jelenségek megfigyelése és a kísérletek során szerzett tapasztalatok szakszerű megfogalmazással való leírását és értelmezését. Az értékelés kettős céljának megfelelően mindig meg kell találni a helyes arányt a formatív és a szummatív értékelés között. Fontos szerepet kell játszania az egyéni és csoportos önértékelésnek, illetve a diáktársak által végzett értékelésnek is. Törekedni kell arra, hogy a számonkérés formái minél változatosabbak, az életkornak megfelelőek legyenek. A hagyományos írásbeli és szóbeli módszerek mellett a diákoknak lehetőséget kell kapniuk arra, hogy a megszerzett tudásról és a közben elsajátított képességekről valamely konkrét, egyénileg vagy csoportosan elkészített termék létrehozásával is tanúbizonyságot tegyenek. A tanulókat valamilyen módon minden órán értékeljük. Az év során minden tanuló szóbeli, írásbeli és gyakorlati tevékenységét is igyekezzünk minősíteni. Törekedni kell arra, hogy a jegyeket az év során egyenletes elosztásban adjuk. A tanulók jegyeinek száma félévente minimum az óraszám +1 kell, hogy legyen. Félévente legalább egy-egy témazáró dolgozat íratására kerüljön sor. A tanulói teljesítmények értékelésének lehetőségei, speciális tantárgyi szempontok: – év eleji diagnosztikus tudásszintfelmérés százalékos értékelése, – szóbeli felelet, – írásbeli felelet, – feladatlapok, – tesztek, dolgozatok, – témazáró dolgozatok, – órai munka, – rajzok, grafikonok, táblázatok készítése, értelmezése, – modellek összeállítása, – számítási feladatok megoldása,
– kísérleti tevékenység, jegyzőkönyv készítése, – kiselőadások, bemutatók tartása, – IKT alkalmazása, – csoportmunka, – házi feladatok, házi dolgozatok, – szorgalmi feladatok, – munkafüzeti tevékenység, – füzetvezetés, – gyűjtőmunka (kép, szöveg és tárgy: ásványok, kőzetek, ipari termékek),
29
– poszter, plakát, prezentáció készítése előre megadott szempontok szerint, – természetben tett megfigyelések, saját fényképek készítése kémiai anyagokról, jelenségekről, – üzem- és múzeumlátogatási tapasztalatok előadása, – projektmunka. 5.
Az alkalmazható tankönyvek és kiválasztásának elvei A szakmai munkaközösség a tankönyvek, taneszközök kiválasztásánál a következő szempontokat veszi figyelembe: – a taneszköz feleljen meg az iskola helyi tantervének, – szakmailag hiteles, megbízható legyen, – az ismeretközvetítése életszerű, gyakorlatias legyen, – a taneszköz legyen jól tanítható a helyi tantervben meghatározott, a kémia tanítására rendelkezésre álló órakeretben, – a taneszköz segítségével a kémia kerettantervben megadott fogalomrendszer jól megtanulható, elsajátítható legyen, támogassa a tanulási folyamatot, tartalmazzon feladatokat, emelje ki a lényeget, – a taneszköz minősége, megjelenése legyen alkalmas a diákok esztétikai érzékének fejlesztésére, nevelje a diákokat igényességre, precíz munkavégzésre, a taneszköz állapotának megóvására, – a taneszköz nyújtson segítséget a megfelelő kémiai szemlélet kialakításához, ábraanyagával támogassa, segítse a tanári demonstrációs és a tanulói kísérletek megértését, rögzítését, – a taneszköz segítse a tanuló motiválását, érdekes, sokszínű, változatos legyen. Előnyben kell részesíteni azokat a taneszközöket: – amelyek több éven keresztül használhatók; – amelyek egymásra épülő tantárgyi rendszerek, tankönyvcsaládok, sorozatok tagjai; – amelyekhez megfelelő nyomtatott kiegészítő taneszközök állnak rendelkezésre (pl. munkafüzet, tudásszintmérő, feladatgyűjtemény, gyakorló); – amelyekhez rendelkezésre áll olyan digitális tananyag, amely interaktív táblán segíti az órai munkát feladatokkal, videókkal és egyéb kiegészítő oktatási segédletekkel; – amelyekhez biztosított a lehetőség olyan digitális hozzáférésre, amely segíti a diákok otthoni tanulását az interneten elérhető tartalmakkal.
6.
Emelt szintű képzési program óraterve kémiából Kémiából emeltszintű képzés nincs.
Kémia (szakközép) 1.
1.1.
Bevezetés
Kerettantervi bevezető A kémiai alapműveltség az anyagi világ megismerésének és megértésének egyik fontos eszköze. A kémia tanulása olyan folyamat, amely – tartalmain és tevékenységein keresztül – az alapismeretek elsajátításán, illetve az alapvető logikai összefüggések felismerésén túl arra motiválja a tanulókat, hogy tudásukat a napi életüket érintő kémiai problémák kritikus végiggondolására alkalmazzák és 30 a igényt alakít ki arra, hogy azt a későbbiekben gyarapítsák. A kémiai alapműveltség birtokosaként tanuló érzékennyé válik az anyagokkal kapcsolatos természettudományos problémákra, és ezek értelmezésében képes kémiai ismeretekkel kapcsolatos információk értelmezésére, érti a kémiai gondolkodásmód és a tudományos kutatások alapvető szemléletmódját. A kémia tanulása abban segít, hogy a tanuló felnőttként életvezetésével, otthona és környezete állapotával kapcsolatban megalapozott döntéseket hozzon, tudatos fogyasztóvá, felelős és kritikus állampolgárrá váljon, aki tudása révén védett az áltudományos, gyakran manipulatív információkkal, illetve a téves vagy hiányos tájékoztatással szemben. A kémiai alapműveltség révén érthető és értékelhető, hogy a kémiával kapcsolatos területek (egyebek mellett a kémiai alapkutatások, a vegyipar, a gyógyszer-, élelmiszer- és kozmetikai ipar) művelése milyen perspektívát jelent globális és nemzeti szinten, az egyéni életminőség változása, illetve a személyes karrier szempontjából. Ezért ez a kerettanterv a tanulók számára releváns problémák, jelenségek, folyamatok megfigyeltetésén, feltárásán alapul, ily módon alakítva ki a kémiával kapcsolatos természettudományos műveltséget. A tanterv tartalmi elemei gyakran összetettek, integrált szemléletűek, számos tantárgyközi kapcsolatot tárnak fel. A szakközépiskolában a kémia tantárgy keretében folyó személyiségfejlesztés a természettudományos nevelés egyik színtereként a hétköznapi életben hasznosulni képes tudás épülését szolgálja. A műveltségterület egyik aspektusaként – különösen az erősen adottságokra épülő szakmák esetén – hozzájárul, hogy lehetőség nyíljék a pályakorrekcióra, az eredményesebb átképzésre. Természettudományos tárgyként meghatározó szerepe van a gondolkodás fejlődésében, felvértezi a diákokat arra, hogy tudásuk, szemléletük eszközként szolgálhasson a mindennapi életben való eligazodás során, és hozzájáruljon egy minőségi életvitelhez. A tanulók a kémia tanulásán keresztül megismerik tudományosság kritériumait, ráébrednek a kémia mindennapi életünket átható, meghatározó szerepére. Az eredményes tanulás elképzelhetetlen az érzelmi azonosulás, a tevékenység okozta öröm, az alkotómunka motiváló ereje és a szellemi kaland élménye nélkül. Az aktív tanulási technikák természetes közeget nyújtanak a nevelési feladatok és a kompetenciafejlesztés számára, felkészítik a tanulókat a munka világában az önálló feladatmegoldásra és a csoportos együttműködésre. Végső cél, hogy a tanulók képessé váljanak a kémiai problémák önálló tanulmányozására. Az ismeret- és képességjellegű tudással együtt ki kell alakulnia a megfelelő beállítódásoknak is, melyek lehetővé teszik, hogy a tanuló képes és motivált is legyen a további fejlődésre. Az önálló tanulásra, önfejlesztésre való képesség az egyén egészséges érdekérvényesítésében, állampolgári, fogyasztói magatartásának minőségében mutatkozik meg, ami az egyén és a társadalom számára gazdasági tényezőként is megjelenik. 9–10. évfolyam A 9-10. évfolyam a jelenségszintű kémiai tudás elmélyítésének, továbbépítésének és
szervezettségében való kiteljesítésének időszaka. Ebben az időszakban a tanulók érzékenyek a környezetüket érintő jelenségekre, nyitottak az alkotótevékenységet, véleményformálást igénylő feladatokra, ugyanakkor kiszolgáltatottak a tudományosság látszatát keltő hatásokkal, az információözönnel szemben. A tananyag a jelenségek, a mindennapi élethez kapcsolódó problémák köré szerveződik, a diszciplináris tudáselemeket e témákba ágyazva sajátítják el a tanulók. A kémiai kompetenciát megalapozó első témaegységekben a szerkezeti alapok, összefüggések kerülnek fókuszba, melyek segítségével az anyagi világ s az ember mindennapi életének jelenségei magyarázhatók. Egyes fogalmak, jelenségek többször, új környezetben is hangsúlyt kapnak. A tanulási folyamatban meghatározó a szerepe a mindennapi élethelyzet kontextusát nyújtó, tanulói aktivitásra és a tanulói együttműködésre épülő tanulási formáknak. E tanulási környezet 31 egyrészt a tudás társadalmi érvényességét alapozza meg, másrészt dinamikus, módszereiben változatos óraszervezés és az IKT-eszközök lehetőségeinek kihasználása révén lehetővé teszi a rendelkezésre álló időkeret hatékony kihasználását. A tanulók nyitottak a cselekvő tanulási formák, a mindennapi élet kérdésein alapuló feladatok, valamint a csoportos munkamódszerek iránt. A diákokat elkötelezettebbé teszi a tanulási folyamatban, ha aktív szerepet vállalhatnak a saját tudásuk építésében. Közreműködésük révén könnyebben felkelthető és fenntartható az érdeklődés, biztosabb a tárgyalt témákban és más kémiai kérdésben való további tájékozódást megalapozó, társadalmilag érvényes, továbbfejleszthető tudás felépülése. A diákok a természettudományos műveltség szerves részeként ismerik meg nemzeti szellemi és természeti értékeinket, a helyi tantervek pedig a szűkebb pátriához való kötődés erősítésével gazdagítják a tananyagot. A témák feldolgozása során a mindennapi életben használt vegyszerekkel végezhető, egyszerű vizsgálatok („cseppkísérletek”) állnak a középpontban. A tudás szerveződését, a gondolkodás fejlődését az elemző, összegző műveleteket igénylő, adatrendezést, csoportosítást, összehasonlítást, információ átalakítást (pl. grafikonelemzés és készítés), összefüggések értelmezését, analógiák meglátását igénylő feladatok teszik lehetővé. Egy-egy témában a hosszabb lélegzetű, önálló munkaszervezést igénylő feladatok is megvalósíthatók. A környező világról, benne a tudomány kérdéseiről szerzett ismeretek forrásai ma főként a média és az infokommunikációs eszközök. Az érdeklődés felkeltése, a tanulási környezet hitelessége és az önálló tájékozódás megalapozása érdekében elengedhetetlen, hogy a tanulók a természetes tanulási környezet részeként használják az IKT-eszközöket. Fontos megértetni a diákokkal, hogy a világ mediatizált ábrázolása nem azonos a valósággal. Az eseményeknek, jelenségeknek az alkotók által konstruált változatát látják, ezért fontos a gyártási mechanizmusokban vagy az ábrázolási szándékban rejlő érdekek vagy kényszerek felfejtése. Az információforrások kritikus használatának megtanulása, a digitális és nyomtatott (képi, verbális) források értelmezése, a feladatok megoldása során létrehozott információk megjelenítése és bemutatása során a források használata, az önálló tanulás eszközrendszere mellett a kommunikációs képességek és a szépérzék is hangsúlyt kapnak. A csoportmunka hatékonyabbá teszi a kémiatanulást, ugyanakkor fejlődik a tanulók önismerete, együttműködési készsége, kommunikációs kultúrája is. A tanulók gyakorolják az együttműködést, az információk megosztását, a felelősségvállalást, idővel képessé válnak a csoportszerepekkel való azonosulásra, a munka megtervezésére, irányítására. Az érvek ütköztetésére épülő feladatok, viták modellezik a valós élethelyzeteket, melyekben fejlődik a véleményalkotás és az álláspont értelmezésének képessége. Az aktív tanulási módszerek alkalmazása felerősíti a fejlesztő értékelés jelentőségét, és új értékelési szempontok bevezetését veti fel a tudás értékelésében. A közös teljesítményre épülő összegző értékelés is mérlegelés tárgya lehet.
Az egyéni és csoportos feladatmegoldás értékelése során egyaránt csiszolódik a tanulók ön-és társismerete, fejlődik a tudásukról alkotott képük, és egyben az önálló feladatvégzésre való képességük is. A kémia szerepe kiemelt a tanulók egészséghez és a környezethez való viszonyának formálódásában. A mindennapi jelenségek nézőpontjából közelítve a kémia tanulását, nagyobb esélyt nyerünk arra, hogy a tanuló életvitelére, az egészséghez, környezethez való viszonyára hatással legyen az iskolában megszerzett tudás. 1.2.
Kerettantervhez való viszony A kémia tantárgyból az alap óraszámú (2+1+0+0) kerettantervet választjuk. 32
1.3.
A tantárgy óraszámai Évfolyam 9. 10. 11. 12.
Tantárgy Kémia Kémia Kémia Kémia
Óra/hét 2 1 0 0
Óra/év 72 36 0 0
* osztálybontásban tanítható 1.4.
Az éves órakeretek felhasználása 9. évfolyam. 72 óra: 65+7 szabad órakeret Tematikai egység címe
Órakeret
A „kék bolygó”. A víz. Egy csepp vízben
11
A kék bolygó. A víz. „Kémiai koktélok”
4
A kék bolygó. A víz. Változások.
12
A kék bolygó. Anyagok körforgásban
13
A kék bolygó. Ember a Földön
7
A kék bolygó. Az energia
12
Kémia a mindennapokban. Élelmeink kémiája. Ételek, tápanyagok
7
Összefoglalás, hiánypótlás, gyakorlás
6
Az éves óraszám
72
10. évfolyam 36 óra: 32+4 szabad órakeret Tematikai egység címe
Órakeret
Kémia a mindennapokban. Élelmeink kémiája. Ősi és modern praktikák
7
Kémia a mindennapokban. Anyagok és szerkezetek
9
Kémia a mindennapokban. Szépség és tisztaság
5
Kémia a mindennapokban. Információ: kódok és üzenetek
4
Kémia a mindennapokban. Mérgek és orvosságok
4
Kémia a mindennapokban. A tudomány
3
Összefoglalás, hiánypótlás, gyakorlás
4
Az éves óraszám
36
33
– A témaegységenként meghatározott órakeretek összefoglalással és számonkéréssel együtt értendők. – A szabad órakeretbe új tananyagot nem iktattunk be. – 9. évfolyamon az 1. tematikai egység óraszámát eggyel növeltük az év eleji tudásszint felmérés miatt, a többi szabad órakeretet ismétlésre, összefoglalásra, gyakorlásra, a hiányok pótlására tervezzük felhasználni. 1.5.
Tantárgy-pedagógiai alapvetések Ismeretszerzési, -feldolgozási és –alkalmazási képességek fejlesztésének lehetőségei, feladatai A tanterv a fejlesztési feladatok közül kiemelt hangsúllyal a következőket tartalmazza: – a természettudományos megismerés módszereinek bemutatása, – a kémiatanulás módszereinek bemutatása, a tanulási készség kialakítása, fejlesztése, – tájékozódás az élő és az élettelen természetről, – az egészséges életmód feltételeinek megismertetése, – a környezetért érzett felelősségre nevelés, – gazdasági nevelés, – a hon- és népismeret, hazaszeretetre nevelés, kapcsolódás Európához, a világhoz, – az információs és kommunikációs kultúra fejlesztése, – a harmonikusan fejlett ember formálása, – a pályaorientáció, felkészülés a felnőtt lét szerepeire, – a problémamegoldó képesség, a kreativitás fejlesztése, – döntésképes személyiségek fejlesztése, akik tárgyi ismereteik segítségével, képesek a lakóhely és az iskola közvetlen aktuális problémáinak, sajátos természeti adottságainak megismerése alapján véleményt formálni és cselekedni. A tanulók – megfigyelőképességének és a fogalmak megalkotásán keresztül logikus gondolkodásmódjának fejlesztése, – önállóan végzett célirányos megfigyeléseik és kísérleteik eredményeiből, a megismert tények, összefüggések birtokában legyenek képesek következtetések levonására, ítéletalkotásra, – életkori sajátosságaiknak megfelelően legyenek képesek a jelenségek közötti hasonlóságok és különbségek felismerésére, – legyenek képesek arra, hogy gondolataikat szóban és írásban nyelvileg helyesen, világosan,
– – – – – – – –
szabatosan, a kémiai szakkifejezések helyes alkalmazásával fogalmazzák meg, ábrákat, grafikonokat, táblázati adatokat tudjanak értelmezni, számítási feladatokat megoldani, ismerjék és alkalmazzák a problémamegoldás elemi műveleteit, tudják magyarázni ismereteik mennyisége és mélysége szerint a természeti jelenségeket és folyamatokat, valamint a technikai alkalmazásokat, használjanak modelleket, szerezzenek gyakorlottságot az információkutatásban, legyenek alkalmasak arra, hogy elméleti ismereteiket a mindennapok által felvetett kérdések megoldásában alkalmazzák, ismerjék fel az ismereteikhez kapcsolódó környezeti problémákat, ismereteik járuljanak hozzá személyiségük pozitív formálásához, 34 tudják, hogy az egészség és a környezet épsége semmivel sem pótolható érték, legyenek tájékozottak arról, hogy a természettudomány fejlődése milyen szerepet játszik a társadalmi folyamatokban, a különböző népek, országok tudósai, kutatói egymásra épülő munkájának az eredménye, és e munkában jelentős szerepet töltenek be a magyar tudósok, kutatók is.
A kulcskompetenciák: az ismeretek, a képességek és az attitűdök integrált fejlesztése A kémia tantárgy a kulcskompetenciák közül elsősorban a természettudományos kompetencia kialakításában vesz részt, de a számítási feladatok révén hozzájárul a matematikai kompetencia fejlesztéséhez. Az információk gyűjtése, feldolgozása, prezentáció készítés lehetőséget ad a tanulók digitális kompetenciájának fejlesztéséhez. Az anyanyelvi kommunikáció a szóbeli feleleteknél, csoportmunkánál, eredmények bemutatásánál fejleszthető, és lehetőség van az idegen nyelvi kommunikáció fejlesztésére is például szakkifejezések értő használatával. A szociális és állampolgári kompetencia például a tudomány és technika fejlődése, vagy a közösséget érintő problémák kapcsán, a kezdeményezőképesség és vállalkozói kompetencia a kooperatív csoportmunkában, projektmunkában végzett feladatok révén fejleszthető. Az esztétikai-művészeti tudatosság és kifejezőkészség a füzetvezetéssel, tablók készítésével alakítható. A hatékony, önálló tanulás kompetenciájának kialakítása is folyamatos feladat, például a tanulásszervezéssel. A kémiatörténet megismertetésével hozzájárul a tanulók erkölcsi neveléséhez, a magyar vonatkozások révén pedig a nemzeti öntudat erősítéséhez. Segíti az állampolgárságra és demokráciára nevelést, mivel hozzájárul ahhoz, hogy a fiatalok felnőtté válásuk után felelős döntéseket hozhassanak. A csoportmunkában végzett tevékenységek és feladatok lehetőséget teremtenek a demokratikus döntéshozatali folyamat gyakorlására. A kooperatív oktatási módszerek a kémiaórán is alkalmat adnak az önismeret és a társas kapcsolati kultúra fejlesztésére. A testi és lelki egészségre, valamint a családi életre nevelés érdekében a fiatalok megismerik a környezetük egészséget veszélyeztető leggyakoribb tényezőit. Ismereteket sajátítanak el a veszélyhelyzetek és a káros függőségek megelőzésével, a családtervezéssel, és a gyermekvállalással kapcsolatban. A kialakuló természettudományos műveltségre alapozva fejlődik a médiatudatosság. Elvárható a felelősségvállalás másokért, amennyiben a tanulóknak szerepet kell vállalniuk a természettudományok és a technológia pozitív társadalmi szerepének, gazdasági vonatkozásainak megismertetésében, az áltudományos nézetek elleni harcban, továbbá a csalók leleplezésében. A közoktatási kémiatanulmányok végére életvitelszerűvé kell válnia a környezettudatosságnak és a fenntarthatóságra törekvésnek. A fejlesztés várt eredményei a két évfolyamos ciklus végén A tanuló legyen képes tájékozódni a méretek, nagyságrendek világában alkalmazva a tájékozódást lehetővé tevő eszközöket. Tudjon különbséget tenni az atommagot és az elektronburkot érintő átalakulások energiaviszonyai között. Lássa az összefüggést az atomok elektronszerkezete és az elem periódusos rendszerben elfoglalt helye,
valamint a kémiai kötések kialakulása között. Értse az anyag szerkezete és tulajdonságai közötti összefüggést, tudja alkalmazni az anyagok viselkedésére adott magyarázatokban. Értse az összefüggést az anyag szerkezetváltozása és a fizikai, kémiai változás jellege között. Tudja megkülönböztetni a kémiai átalakulások főbb típusait, ismerje fel jelentőségüket a mindennapi életben. Legyen képes az anyagok tulajdonságainak, átalakulásainak megfigyelésére, értelmezésére, a környezetre és az egészségre gyakorolt hatásuk megértésére, az anyagok körültekintő használatára. Ismerjen magyar tudósokat kémiai problémákkal kapcsolatban. Lássa be, hogy a kémia eredményei a mindennapi életvitelünkben meghatározók, ugyanakkor az egyén életmódja mások sorsának és a környezet állapotának alakulására is hatással van. Rendelkezzen megfelelő attitűddel és alapvető képességekkel és készségekkel a kémiához kötődő problémák tanulmányozásához tudásának önálló gyarapítása érdekében, legyen képes önálló 35 problémamegoldásra. Legyen képes az információ kritikus feldolgozására, véleményének másokkal való megosztására, az érvek-ellenérvek mérlegelése nyomán megalapozott önálló döntés meghozására a mindennapi élet során. 2. 2.1.
A kémia tantárgy kerettanterve évenkénti bontásban Kémia 9. évfolyam Tematikai egység/ Fejlesztési cél
A „kék bolygó”. A víz. Egy csepp vízben
Előzetes tudás
A víz előfordulása, jelentősége a természetben, az emberi táplálkozásban, atom, molekula, ion, kémiai kötés.
Órakeret 11 óra
A méretek, nagyságrendek világában való tájékozódási képesség fejlesztése az anyag, energia, információ szempontjából. Az anyagot felépítő részecskék és halmazstruktúrákat létrehozó kölcsönhatásaik megismerése, modellezés a felépítés és működés kapcsolata szerint. A tematikai egység A periódusos rendszer jelentőségének feltárása, használata az anyagok nevelési-fejlesztési szerkezete és tulajdonságai közötti összefüggés feltárására. Tények mérlegelése, véleményalkotás a kémiai eredmények és az céljai egészség, környezet kapcsolatában, az ember megismerése és egészsége szemszögéből. Magyar tudósok jelentőségének értékelése a kémiai eredmények megszületésében. IKT-eszközök alkalmazása képi és verbális információ feldolgozása során. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A víz értékes természeti kincsünk. Mekkorák az atomok és a molekulák? Ismeretek: A víz földi előfordulása, jelentősége; az atomok, molekulák mérete.
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
A víz földi előfordulásának, jelentőségének felismerése példák alapján. A méretek, nagyságrendek világában való tájékozódás egyszerű számítások alapján, a tájékozódás módszereinek megismerése (pl. egy vízcsepp, vízmolekula, a molekulát alkotó atomok nagyságrendi összehasonlítása, az tájékozódást lehetővé tevő eszközökkel
Biológia-egészségtan: a víz jelentősége az élő szervezetben, az élővilág evolúciójában; mérettartományok az élő szervezetben. Földrajz: felszíni, felszín alatti vizek, csapadékok, energiahordozók.
összefüggésben). Fizika: mikroszkópok. Matematika: nagyságrendek, valószínűségi szemlélet. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan változott a tudósok elképzelése az atomról? Milyen részecskékből épül fel az atom? Káros-e vagy hasznos is lehet a radioaktív sugárzás? Ismeretek: Az atommodellek fejlődése. Az atom felépítése. Az atommag (proton, neutron), izotópok, radioaktív átalakulás gyakorlati jelentősége. Magyar tudósok eredményei az atommaggal kapcsolatos jelenségekkel összefüggésben (pl. Szilárd Leó, Hevesy György, Teller Ede). Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mi tartja össze az atomokat? Hogyan épülnek fel a víz részecskéi? Mekkora az atomok és a molekulák tömege?
A tudománytörténeti folyamatok értelmezése az egymást váltó modellek, megközelítések fényében konkrét példák alapján. Az atommag átalakulását és az elektronszerkezetet érintő kémiai reakciókat kísérő energiaváltozások nagyságrendi különbségének felismerése. A radioaktivitás gyakorlati alkalmazásainak mérlegelése az előnyök és veszélyek tükrében.
Informatika: digitális modellek, animációk; információk keresése, feldolgozása.
Molekulák képződésének magyarázata a víz és néhány közismert anyag példáján (pl. CH4, NH3, CO2, I2). A molekulák térszerkezetének modellezése.
Vizuális kultúra; matematika: térbeli alakzatok, szimmetriaviszonyok.
Fizika: az atommag szerkezete, radioaktivitás. Biológia-egészségtan: a radioaktivitás gyógyászati alkalmazásai.
Ismeretek: A vízmolekula, az elsőrendű kötés, a kovalens kötés. Molekulák képződése – az elektronburok héjas szerkezete, a periódusos rendszer atomszerkezeti alapjai, nemesgázszerkezet. A relatív tömeg. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Csak vízmolekulából áll-e a „víz”? Mit tartalmaznak a természetes vizek? A sólepárlás, a só.
Természetes vizek összetételében a kémiai jelölések értelmezése. Egyszerű ionok képződésének értelmezése a periódusos rendszer alapján. Az összetett ionok Ismeretek: összetételének, térszerkezetének Természetes vizek összetétele, az értelmezése. ionok, kémiai jelölések. Az ionrácsos kristály, ionkötés.
Biológia-egészségtan: az ásványi sók jelentősége az élő szervezetben. Földrajz; történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a só természeti és gazdasági jelentősége.
36
Magyar nyelv és irodalom: szólások. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mitől csúszik a jég? Miért magas a víz forráspontja?
Molekulamodellek értelmezése, a molekulák polaritását, annak eltérését szemléltető vizsgálat megértése.
Fizika: kölcsönhatások.
Ismeretek: Molekulapolaritás, másodrendű kötés, molekulamodellek. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hány molekula van egy csepp vízben? Ismeretek: Az anyagmennyiség egysége, a moláris tömeg.
Vizuális kultúra; matematika: szimmetria.
A vízmolekulák között kialakuló másodrendű kötések, a vízcsepp, mint vízmolekulák halmazának értelmezése. Az első- és másodrendű kötőerők mértékének összehasonlítása az anyag, a víz változásaival összefüggésben (a vízmolekula átalakulása – halmazállapot-változás). A mól és a moláris tömeg fogalmának megértése egyszerű számításokon.
Fizika: halmazállapot- 37 változások. Matematika: hatványok, nagyságrendek, mértékváltás.
Kulcsfogalmak/ Mérettartomány, kémiai részecske, kötőerő, mól, moláris tömeg. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A kék bolygó. A víz. „Kémiai koktélok”
Órakeret 4 óra
Molekula, kémiai kötések, vízoldékony és zsíroldékony anyagok, anyagelegyítés, heterogén rendszer.
Az anyag, mint részecskehalmaz tulajdonságainak magyarázata összetevőik és kölcsönhatásaik alapján, köznapi példák értelmezése a A tematikai egység rendszerek, illetve a felépítés és működés szempontjából. Az anyagi nevelési-fejlesztési rendszerekről szerzett tudás mélyítése. céljai Együttműködés, kezdeményezőkészség, önismeret fejlesztése a problémamegoldás során. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Pl. víz, benzin párolgása, elegyedése; pl. jód oldódása az eltérő polaritású oldószerekben. Miért eltérő a folyadékok sűrűsége, forráspontja? Ismeretek:
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
A molekulák polaritásának kiterjesztése apoláris anyagokra. A másodrendű kötőerők és a halmaztulajdonságok közötti összefüggés értelmezése kémiai vizsgálatok (párolgás, oldódás, sűrűség) és modellezés alapján (pl. benzin molekuláinak modellezése a metánnal).
Biológia-egészségtan: polaritási viszonyok jelentősége az élő szervezetek felépítésében.
Halmazstruktúrák magyarázata összetevőik szerkezete és kölcsönhatásaik alapján: a molekulák polaritása, másodrendű kötőerők és a halmaztulajdonságok összefüggése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Azonos és eltérő polaritású anyagok elegyítése, heterogén rendszerek létrehozása. Ismeretek: Heterogén rendszerek a természetben, a mindennapi életben.
Tanulói vizsgálat alapján a megfigyelések szerkezeti magyarázata (pl. a már ismert vegyszerek használatával új kontextusban), hétköznapi példák keresése, elemzése, és/vagy hétköznapi jelenségek modellezése kémiai rendszerekkel.
Földrajz: a kőzetburok, levegőburok és a vízburok folyamatai. 38
Kulcsfogalmak/ Polaritás, másodrendű kötőerő, oldhatóság, heterogén rendszer. fogalmak Tematikai gység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A ematikai egység nevelésifejlesztési céljai
A kék bolygó. A víz. Változások.
Halmazállapot, halmazállapot-változás, oldódás, az oldatok összetétele, fizikai és kémiai változás, kémhatás, pH-skála, sav-bázis folyamat, közömbösítés, az égés. A felépítés és működés kapcsolatában az anyagok szerkezete és változásai közötti összefüggés elmélyítése. Az állandóság és változás tükrében az anyagáramlási folyamatokkal kapcsolatos jelenségek és gyakorlati jelentőségük megértése. A savbázis-fogalom és a redoxireakciók értelmezésének kiterjesztése a mindennapi életben jelentős példákon, az állandóság és változás, illetve a rendszerek szempontjából. Számolási készség fejlesztése az oldatok összetételével kapcsolatosan. Veszélyszimbólumok értelmezése, az anyagok körültekintő használata. Képi és verbális információ értelmezése, feldolgozása, megjelenítése. Együttműködési és kezdeményezőkészség fejlesztése csoportmunka során.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A víz körforgása a természetben, csapadékok. Ismeretek:
Órakeret 12 óra
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
A halmaz szerkezetének összehasonlítása a különböző halmazállapotokban, a halmazállapot-változások magyarázata a kémiai kötések, a
Földrajz: az időjárási jelenségek, csapadékok, felszíni és felszín alatti vizek, a vízburok.
Halmazállapot-változások, állapothatározók.
szerkezet megváltozásával az állapothatározók függvényében. A víz körforgásának, a csapadékok képződésének értelmezése, pl. az időjárási jelenségek lefordítása a „kémia nyelvére”: a jelenségek modellezése/animációk, képi információk értelmezése.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Vizes oldatok a természetben és környezetünkben. Mitől sós a tenger?
Az oldódásra és a diffúzióra vonatkozó megfigyelések vizsgálat során, a tapasztalatok magyarázata. Az anyagok oldhatóságának összehasonlítása. Ismeretek: Oldatok összetételének Óceánok, tengerek, vizes oldatok értelmezése hétköznapi példákon összetétele. Diffúzió. Az oldódás, (pl. ásványvizek összetétele, a hidratáció, az oldatok tengervíz sótartalma). összetétele. Oldhatóság. Oldatokkal kapcsolatos Koncentráció, hígítás, információk keresése, töményítés, keverés. feldolgozása: a kapott adatok összehasonlítása táblázattal (pl. a vér, egyes élelmiszerek összetételére vonatkozó adatok értelmezése, egyszerű számítások végzése az összehasonlításhoz). Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan tehető ihatóvá a tengervíz? Ismeretek: Ozmózis. A tengervíz sótalanítása, anyagáramlás a biológiai hártyákon át. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miben különbözik az oldódás és az olvadás? Ismeretek: Fizikai és kémiai változás. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások:
Fizika: halmazállapotváltozások, gázok állapotjelzői.
Biológia-egészségtan: a sejt és a szervezet 39 anyagszállító folyamatai. Földrajz: az oldódás jelentősége a természeti folyamatokban.
Az ozmózis jelenségének Biológia-egészségtan: megfigyelésére alkalmas ozmózis. vizsgálat elvégzése, modellezése és magyarázata. A tengervíz sótalanításának lehetőségei és más mindennapi életben jelentős példa elemzése (pl. információgyűjtés és feldolgozás révén). Az anyag szerkezeti változásának összehasonlítása a fizikai és kémiai változások során (pl. oldódás, halmazállapot-változás és a víz kémiai átalakulásával járó folyamat összehasonlítása).
Biológia-egészségtan: homeosztázis, a sejtek környezete.
Sav-bázis folyamatok vizsgálata Fizika; biológiaés magyarázata a disszociáció és egészségtan: színek.
Színváltozások a természetben, a a protonátadás elmélete alapján. Oldatok kémhatásának pH-érzékeny növényi festékek. vizsgálata és magyarázata, a pHskála értelmezése. Ismeretek: Növényi festékek A vizes oldatok kémhatása, savszínváltozásának megfigyelése, bázis folyamatok a mindennapi magyarázata. életben. Az oldatok koncentrációjának és A savbázis-fogalom kiterjesztése. a pH kapcsolatának megértése A pH. vizsgálatokon keresztül. A mindennapi életben fontos (élettani és környezeti szempontból jelentős) erős és gyenge savak és sók kémhatásának vizsgálata, a kapott eredmények rögzítése, ért lmezése.
40
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mi történik az égés során? A víz keletkezése és „bontása”.
Biológia-egészségtan: Égési folyamat értelmezése sejtanyagcsere kémiai vizsgálat során oxigénátmenet, majd elektronátmenet alapján. Az anyag kémiai viselkedésének Ismeretek: értelmezése az elektronszerkezet, A redoxireakció fogalmának a periódusos rendszer alapján. kiterjesztése, a kémiai viselkedés A vízzel kapcsolatos és a periódusos rendszer redoxifolyamatok megfigyelése, összefüggései. értelmezésük. Kulcsfogalmak/ Halmazállapot-változás, állapothatározó, diffúzió, ozmózis, fogalmak protonátmenettel járó folyamat, elektronátmenettel járó folyamat. Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Előzetes tudás
A kék bolygó. Anyagok körforgásban
Órakeret 13 óra
A periódusos rendszer és az elektronszerkezet kapcsolata, elem, vegyület, keverék, fizikai és kémiai tulajdonság, halmazállapot, állapothatározó, oldhatóság, kémiai egyenlet, savbázis reakció, redoxireakció.
Az anyag, energia, információ szempontjából az elemek és vegyületek előfordulása, kölcsönhatásai a természetben, jelentőségük, felhasználásuk. A felépítés és működés kapcsolatában a nagyobb biogeokémiai körfolyamatok kémiai alapjainak megértése, valamint a szervetlen vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti A tematikai egység kapcsolatok felismerése és alkalmazása. A periódusos rendszer nevelési-fej esztési összefüggéseinek felismerése és alkalmazása a magyarázatok során az céljai anyag, kölcsönhatás, energia, információ szempontjából. Az emberi egészség vonatkozásában az anyagok használata során a veszélyjelek alkalmazása, az élettani hatások értelmezése. Képi és verbális információ értékelése, feldolgozása, esztétikus megjelenítése, IKT-eszközök használata. Együttműködés és kezdeményezőkészség,
önismeret fejlesztése önálló és csoportos feladatmegoldás során. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mire használható a periódusos rendszer? Tájékozódás az elemek birodalmában. Ismeretek: A periódusos rendszer anyagszerkezeti kapcsolatai. A hidrogén, mint a világegyetem leggyakoribb eleme, szerepe a földi energiaszolgáltató folyamatokban.
Fejlesztési követelmények A periódusos rendszerben való tájékozódás, az anyag tulajdonságainak reakciókészségének összefüggései az anyagszerkezettel az eddig megismert anyagok példáján. A hidrogén megfigyelt tulajdonságainak magyarázata a szerkezettel összefüggésben. A hidrogén oxidációjának, mint energiaszolgáltató folyamatnak az értelmezése.
Problémák, jelenségek, gyakorlati Néhány más égitest kémiai alkalmazások: összetételéről információ Lehetséges-e élet más gyűjtése, feldolgozása. bolygókon?
Kapcsolódási pontok Magyar nyelv és irodalom; ének-zene; vizuális kultúra: ritmusok. Fizika; földrajz: csillagászat.
Földrajz; fizika: a Naprendszer.
Ismeretek: Más égitestek kémiai összetétele. Problémák, jelenségek, gyakorlati A gázok tulajdonságainak alkalmazások: értelmezése modellek alapján. Mi van a levegőben? A gázok moláris térfogatának értelmezése egyszerű számításos Ismeretek: feladattal (pl. benzinüzemű A levegő, mint gáz; a gázok jármű CO2 kibocsátásának tulajdonságai és moláris értelmezése). térfogata. A levegő, mint keverék. A levegő főbb összetevőit alkotó A levegő főbb összetevőiben elemek és vegyületeik megjelenő kémiai elemek és a tulajdonságainak magyarázata a mindennapi életben jelentős vegyületeik, anyagkörforgásuk a szerkezettel való összefüggésben. (Nitrogén, természetben, jellemző átalakulásaik, jelentőségük a oxigén, szén és kén vegyületei természetben és a mindennapi (oxidok, főbb savak, bázisok és életben, élettani hatásuk. sók) és átalakulásaik, Allotrópia az oxigén és ózon jelentőségük az példáján. anyagkörforgásban, a mindennapi életben.) Az allotrópia fogalmának megértése. Az anyagok tulajdonságainak és
Fizika: a kinetikus gázmodell. Biológia-egészségtan: az ökoszisztémák, anyagok körforgása a természetben Földrajz: a kőzet-, a víz- és a levegőburok.
41
átalakulásainak megfigyelésére, modellezésére alkalmas vizsgálatok elvégzése. A veszélyjelek, biztonsági szabályok megértése, alkalmazása a tevékenység során. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miért jóddal vagy hypóval fertőtlenítünk? A só, mint a halogén elemek forrása.
Összefüggés keresése a tárgyalt elemek és vegyületek fizikai és kémiai tulajdonságai, előfordulásuk és felhasználásuk között.
Informatika: információfeldolgozás és megjelenítés.
Történelem, 42 társadalmi és Az anyagok tulajdonságainak és Ismeretek: Az óceánok, tengerek sótartalma, átalakulásainak megfigyelésére, állampolgári ismeretek: ipari halogén elemek és a mindennapi modellezésére alkalmas vizsgálatok elvégzése. A fejlődés, az életvitel életben jelentősebb vegyületeik veszélyjelek, biztonsági változásai. előfordulása, előállítása, főbb szabályok megértése, jelentősebb fizikai, kémiai alkalmazása a tevékenység Földrajz: kőzet- és átalakulások (pl. a jód során. vízburok. felfedezése, tulajdonságai, jelentősége, klóros víz, Biológia-egészségtan: jelentősége, veszélyei, környezeti tényezők. Semmelweis, a sósav, a fluor és a bróm előfordulása). Veszélyjelek. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A Föld kincsei: a kőzetek, ásványok változatossága. Hogyan tárható fel az ásványok összetétele?
Az anyagok szerkezete, kémiai kötései, és fizikai és kémiai és élettani tulajdonságai közötti összefüggések magyarázata a kristályrács típusa szerint (pl. termésfém, kvarc, kalcit, terméskén, víz, grafit példáján). Ismeretek: A rendszerek egymásba Néhány jelentősebb ásvány ágyazottságának megfigyelése, kémiai összetétele, szerkezete, az értelmezése. ásvány és a kőzet különbözősége, Ismert anyagok halmazba jelentősebb kőzetek kémiai sorolása. Egyszerű fizikai és összetétele (pl. karbonátok, kémiai vizsgálatok (pl. szilikátok). Rácstípusok. keménység, oldhatóság, reakció Allotrópia. savval). Képi és szöveges információkeresés- és feldolgozás.
Földrajz: a kőzetburok, a talaj, a fémércek.
Periódusos rendszer, elem, vegyület, keverék, atom, ion, molekula, első Kulcsfogalmak/ és másodrendű kötés, fizikai és kémiai tulajdonság, halmazállapot, fogalmak állapothatározó, moláris térfogat, allotrópia, kristályrács, kolloid rendszer, oldhatóság, kémiai egyenlet, savbázis-reakció, redoxireakció.
Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
A kék bolygó. Ember a Földön
Órakeret 7 óra
A víz- és levegőtisztaság. A természetes vizek és a levegő összetétele. Néhány szennyező forrás ismerete, megelőzés a mindennapokban, helyes szokások.
A fenntarthatóság, a környezetei problémák és megoldásukat célzó egyéni és közösségi cselekvés lehetőségeinek belátása. Az előzetes A tematikai egység kémiai tudás alkalmazása komplex összefüggésben. nevelési-fejlesztési Véleményalkotás és érvelés, információfeldolgozás és esztétikus, céljai szabatos megjelenítés IKT-eszközök felhasználásával. Önálló feladatmegoldás, kezdeményezőkészség és együttműködési készség, önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A légkör összetételének megváltozása a Föld története során. Környezeti katasztrófák. Ismeretek: A földi légkör összetétele földtörténeti léptékben nem állandó. A kolloid állapot. A füstköd, az aeroszol, a füst és a köd fogalma. A légkör-, a víz- és a talajszennyeződés forrásai, cselekvési lehetőségek. A mezőgazdasági és ipari tevékenység levegő-, víz- és talajszennyező hatásai. Az egyéni életvitel hatásai a környezetre, mások életminőségére. Az ózon előfordulása és hatásai. Szén-dioxid-kvóta. Teendők szmogriadó esetén. Helyi (települési) probléma kémiai vonatkozásai (pl. vízgazdálkodás, közlekedés, a műtrágyák, növényvédő szerek, mosó- és mosogatószerek, gyógyszerek, valamint egyes szteroidok használatának szükségessége és/vagy veszélyei).
Fejlesztési követelmények Példa tanulmányozása, hogyan áll a kémia a klímatörténet kutatásának szolgálatában. A kolloid állapot jellemzőinek a nagy felületi megkötőképességre vonatkozó megfigyelése egyszerű vizsgálat során. A levegő-, a víz- és a talajszennyezés forrásainak, a szennyező anyagok típusainak és konkrét példáinak megismerése, vizsgálata. Cselekvési lehetőségek mérlegelése az egyén és közösség szintjén. Környezeti katasztrófák okainak és következményeinek, megelőzési lehetőségeinek tanulmányozása (pl. esettanulmányok elemzése, információgyűjtés és – feldolgozás, képek, szöveges információk, táblázatok, grafikonok elemzése, készítése, poszterek, bemutatók készítése, vita). Egyszerű kémiai vizsgálatok tervezése a környezet állapotának jellemzésére, nyomon követésére, az adatok rendszerezése és értelmezése, az
Kapcsolódási pontok Földrajz: a levegőburok, vízburok, a talaj, környezetszennyeződés. Fizika: üvegházhatás, sugárzások. Biológia-egészségtan: az ökoszisztémák, környezeti problémák. Informatika: információfeldolgozás és –megjelenítés.
43
eredmények feldolgozása (képek, szöveges információk, táblázatok, grafikonok), megvitatása, értékelése (poszterek, bemutatók készítése, kiállítás, vita). Kulcsfogalmak/ Ózonpajzs, kolloid rendszer, füst, köd, füstköd, aeroszol, szmogriadó, üvegházhatás. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél
A kék bolygó. Az energia
Órakeret 12 óra 44
Előzetes tudás
Hőelnyelő és hőtermelő (endoterm és exoterm) fizikai és kémiai változások, az égés, mint oxigénnel történő kémiai reakció.
A rendszerek vizsgálatával összefüggésben a kémiai reakciók feltételei, a katalizátorok szerepének megértése. Az állandóság és változás szempontjából reakciókat kísérő energiaváltozások értelmezése. A fenntarthatóság szemszögéből a földi rendszerek működéséhez szükséges energia biztosítása alapelveinek megértése. A A tematikai egység környezettudatos magatartás fejlesztése az energiakérdésben. Magyar nevelési-fejlesztési tudósok, feltalálók szerepének értékelése az élő szervezetek és a kémiai energiát hasznosító berendezések energiaátalakító céljai folyamataiban. A mennyiségi szemlélet fejlesztése az energiával kapcsolatos számításokban. Képi és verbális információfeldolgozás és értelmezése, megjelenítése. Tények mérlegelése és érvelés. Egyéni feladatmegoldó készség és együttműködési készség, az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mitől megy végbe egy kémiai reakció?
Fejlesztési követelmények
A kémiai reakciók feltételeinek és sebességének vizsgálata a hőmérséklet, felület és a koncentráció függvényében (pl. tűzgyújtás példáján, a gyufa, Ismeretek: hamuval kezelt és nem kezelt A kémiai reakciók feltételei. A kockacukor égésének reakciósebesség, a összehasonlítása). reakciósebesség hőmérséklet-, A kapott eredmények rögzítése, felület- és koncentrációfüggése, értelmezése. katalizátorok. A hőmérséklet értelmezése a A fizikai és kémiai átalakulásokat részecskék mozgási energiájával kísérő energiaváltozások: összefüggésben. hőelnyelő és hőtermelő folyamatok, az aktiválási energia Az energia-megmaradás és a reakcióhő. Az enzimek. törvényének alkalmazása kémiai folyamatokban. Diagramok értelmezése,
Kapcsolódási pontok Fizika: a hőmérséklet; kinetikus gázmodell; energia, energiamegmaradás; hőleadás, hőfelvétel. Matematika: függvények, diagram értelmezése. Biológia-egészségtan: a sejtek működése, enzimek; a táplálkozás és az egészség kapcsolata.
készítése. Az aktiválási energia mibenlétének értelmezése. A katalizátorok szerepének értelmezése kémiai reakciókon, a (bio)katalizátorok szerepének részecskeszintű magyarázata. Élelmiszerek energiatartalmának értelmezése a csomagoláson feltüntetet adat alapján. Az elhízás értelmezése a felvett élelem energiatartalma és a lebontással felszabadított energia viszonya alapján. Problémák, jelenségek, gyakorlati A Napban zajló magátalakulási alkalmazások: folyamat és kémiai reakciók Miért mondják, hogy a földi élet lényegének összehasonlítása. fő energiaforrása a Nap? Ismeretek: A Nap mint a földön kialakult rendszerek meghatározó energiaforrása. A hidrogén oxidációjának szerepe az energiaszolgáltató folyamatokban. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Az energiaátalakítás, energiatárolás problémája. Ismeretek: Redoxireakciók, galvánelem, akkumulátor. Magyar tudósok, feltalálók szerepe (pl. a sejtek oxidációs folyamatai: Szent-Györgyi Albert).
45 Fizika: magfúzió; csillagok energiatermelése.
Biológia-egészségtan: A fotoszintézis bruttófolyamatának értelmezése fotoszintézis; az ökoszisztémák; a (szőlőcukor keletkezése). sejtek energiaszolgáltató folyamatai. A fosszilis energiaforrások előfordulásának keletkezésük feltételeinek feltárása. A sejtek biológiai oxidációja (szőlőcukor oxidációja) és a fosszilis energiaforrások (pl. benzin molekula) oxidációja közötti párhuzam értelmezése.
Földrajz: a kőolaj keletkezése; fosszilis energiahordozók.
Fizika: elektrolízis, galvánelemek; magyar tudósok, feltalálók a technikatörténetben, pl. Galamb József, Csonka János, Bánki A redoxifolyamatok értelmezése Donát. az energiaátalakításban (fotoszintézis, biológiai oxidáció, elektrokémiai folyamatok). A redoxi- és az elektrokémiai folyamatok (a galvánelemek és az akkumulátorok működésének) értelmezése a redoxireakciók iránya alapján; egyszerű galvánelemek, pl. gyümölcs- és zöldségelemek készítése.
Problémák, jelenségek, gyakorlati A szénhidrogén-molekulák Fizika: energia. alkalmazások: térszerkezetének modellezése és Hogyan lesz a kőolajból benzin?
Mi a jó benzin titka? Miből ered az autót hajtó energia? Ismeretek: A kőolaj, a telített szénhidrogének szerkezete és jellemző kémiai reakciói, fizikai és kémiai tulajdonságaik, felhasználásuk és élettani hatásuk. Egyes szerves molekulák térbeli szerkezetének modellezése. Az izoméria jelentősége.
a tulajdonságok megállapítása tanulói vizsgálat során, szerkezeti értelmezésük. Az izoméria jelentőségének értelmezése pl. benzin minőségén, az oktánszám alapján.
Matematika; vizuális kultúra: térbeli alakzatok. Földrajz: energiaforrások, energiahordozók.
A kőolajlepárlás és az összetevők forráspontja közötti összefüggés megértése, a mindennapi életben legjelentősebb kőolajpárlatok példáján. A kőolajpárlatok energiaforrásként való felhasználás hátterének feltárása, az égés vizsgálata; a kémiai reakció magyarázata a kémiai kötésekkel, leírása reakcióegyenlettel egy adott összetevőre (egyenletrendezés).
46
Az aktiválási energia és a reakcióhő értelmezése az elvégzett vizsgálat tapasztalataival összefüggésben. Energiadiagram készítése, egyszerű számítási feladat elvégzése az energiával kapcsolatos mennyiségi szemlélet fejlesztésére. Problémák, jelenségek, gyakorlati A veszélyszimbólum és az alkalmazások: anyag tulajdonságai Miért nem olthatunk mindig kapcsolatának értelmezése. vízzel tüzet? Ismeretek: Baleset-megelőzés, tűzoltás szabályai. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A kőolajkészletek végesek, ugyanakkor életminőségünk jelentősen függ a kőolajszármazékoktól. Ismeretek: Az energiahordozók
Matematika: függvények ábrázolása
A tűzoltás ismérveinek értelmezése, egyszerű szemléltető vizsgálat végzése. Az energiaforrások, energiahordozók előnyeinek és hátrányainak mérlegelése a fenntarthatóság és az autonómia tükrében. Magyar tudósok szerepének feltárása az alternatívák kimunkálásban (Oláh György).
Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: az energiahordozók szerepe a társadalmi folyamatokban.
(atomenergia, fosszilis energiahordozók, tápanyagok) felhasználásának környezeti hatásai. A zöld kémia törekvései, jelentősége, alapelvei. A jelentkező környezeti problémák megoldását célzó egyéni és közösségi cselekvés lehetőségei.
Földrajz: megújuló és Az energiatakarékosság nem megújuló módszereinek és az ismeretek energiaforrások. alkalmazási lehetőségeinek felismerése és bemutatása a háztartásokra, kisközösségekre (pl. képi, szöveges információforrások értelmezése, feldolgozása, bemutatása, vita).
Kulcsfogalmak/ Reakciósebesség, aktiválási energia, reakcióhő, izoméria, szakaszos lepárlás, fosszilis energiaforrás, megújuló és nem megújuló energiaforrás, fogalmak fenntarthatóság. 47 Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. Élelmeink kémiája. Ételek, tápanyagok
Órakeret 7 óra
A szénhidrogének molekulaszerkezete, telítettség, izoméria.
A felépítés és működés kapcsolatában a biológiailag fontos vegyületek kémiai tulajdonságai és biológiai szerepének összefüggései közötti kapcsolat keresése. Az ember megismerése és az egészség vonatkozásában az élelmiszerek kémiai összetételében való alapvető tájékozódáshoz szükséges alaptudás felépítése. Az élelem minőségének, mint az egészség legfőbb pillérének bemutatása. Az A tematikai egység állandóság és változás szempontjából az élelmiszerek átalakítási és nevelési-fejlesztési előállítási folyamatainak értelmezése kémiai reakciók és fizikai céljai változások sorozataként. A fogyasztói, egészség- és környezettudatos magatartás fejlesztése. A médiatudatosság fejlesztése a vásárlási, fogyasztási szokásokkal összefüggésben. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése. Tények mérlegelése és érvelés. Egyéni feladatmegoldó készség és együttműködési készség, az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A sütés, mint ősi konyhai praktika kémiai háttere. Hogyan hat a hő a fehérjék szerkezetére (pl. tojásfehérje melegítése)? Ismeretek: A fehérjék alapvető kémiai felépítése: egyszerű elemi felépítés bonyolult térszerkezetben.
Fejlesztési követelmények A térszerkezet modellezése, a szerkezetet rögzítő kötések és szerepük értelmezése. A fehérjék szerkezete és funkciója közötti kapcsolat értelmezése. A hő hatásainak egyszerű vizsgálata a fehérjeszerkezetre, a koaguláció és a hőbomlás értelmezése.
Kapcsolódási pontok Biológia-egészségtan: a sejtek felépítése és működése; a táplálkozás; az ember evolúciója. Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a tűzgyújtás szerepe.
Organogén elemek, térszerkezetet rögzítő első és másodrendű kémiai kötések. A monomer, polimer fogalma. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mióta fogyasztunk kenyeret? A gabonafélék és társadalmi fejlődés. Milyen összetevőkből áll a kenyér? Hogyan mutatható ki a kenyér keményítőtartalma? Hogyan tárolódnak a testünkben a szénhidrátok? A vércukorszint. Mi a nem jól oldódó és lebontódó összetett szénhidrátok jelentősége a bélműködésben? Ismeretek: A tápanyagok csoportosítása, mennyiségi viszonyok. A táplálkozási szempontból legfontosabb szénhidrátok. A monomer és polimer fogalma (pl. glükóz, keményítő, glikogén). A funkciós csoportok (pl. szőlőcukor). A poliszacharidok oldhatósága, emészthetősége (biokatalízis) és a tápanyagként való hasznosulás összefüggése a vércukorszintre gyakorolt hatással kapcsolatban (elhízás, cukorbetegség). Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Zsírok az élő szervezetekben. Miből áll és hogyan készül a margarin? Mitől avasodnak meg a zsírok és olajok? Miért jelentenek kockázati tényezőt a transzzsírsavak? Miért nélkülözhetetlen szervezetünk működéséhez a koleszterin? Ismeretek: A lipidek. A zsírsavak, mint nagy szénatomszámú karbonsavak, a telítettség, az észter fogalma. Az addíció (pl. margarin
Az összetevők csoportosítása, makro- és mikrotápanyagok elkülönítése, nagyságrendi viszonyok megértése. A táplálkozási szempontból legfontosabb molekulák csoportosítása. A molekula szerkezete és tulajdonságai közötti összefüggés értelmezése egyszerű kémiai vizsgálatban (pl. oldhatóság, édes íz). A keményítő vizsgálata (jódreakció, oldhatóság). A vércukorszint biológiai jelentőségének és értékének kémiai értelmezése. Egyszerű számítási feladat segítségével a vércukorszint értékének és változásának megértése.
Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a neolitikum, mezőgazdasági forradalom. Informatika: információkeresés, értékelés és – feldolgozás. Biológia-egészségtan: szabályozás, homeosztázis, egészséges táplálkozás.
A különböző poliszacharidok szerkezetének megismerésével összefüggés felismerése és értelmezése a molekulaszerkezet és a biológiai funkció között.
A zsírok és olajok elkülönítése a Biológia-egészségtan: halmazállapot alapján. A zsírok a táplálkozás, a bőr. és olajok összetétele, fizikai és kémiai tulajdonságai és biológiai szerepük kapcsolatának értelmezése (oldhatóság, enzimatikus bonthatóság, energiatartalom). Az izoméria jelentőségének értelmezése a transzzsírsavak biológiai hatásának példáján. A koleszterin molekulájának jellemzői és biológiai szerepe közötti összefüggés értelmezése.
48
előállítása). Izoméria.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Ásványi anyagok, nyomelemek. Az élelmiszerek ásványianyagés nyomelem-tartalma, szerepük az élő szervezetben (pl. hemoglobin). Miért nélkülözhetetlenek a vitaminok? (Pl. enzimek felépítése, pl. C-vitamin szerepe az erek, bőr stb. kollagén rostjainak építésében, érrendszeri betegségek megelőzésében.)
A C-vitamin vízoldhatóságának és antioxidáns hatásának magyarázata a molekulaszerkezettel egyszerű vizsgálat alapján. (Pl. kísérlettervezés növényi részek felhasználásával, a tudományos vizsgálatok alapkövetelményeinek megértése.)
Biológia-egészségtan: az egészséges táplálkozás, építő- és lebontó folyamatok a szervezetben, enzimek.
Antociánok, terpének (pl. karotin) molekulája és a szín kialakulása közötti összefüggés értelmezése.
Fizika; biológiaegészségtan; vizuális kultúra: a színek.
49
Ismeretek: Biokatalízis, minőségi táplálkozás, betegségmegelőzés. Szent-Györgyi Albert szerepe a C-vitamin hatásának leírásában. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Az élelmiszerek szín- és aromaanyagai. Ismeretek: Antociánok, terpének. Aldehidek, gyümölcsészterek. Funkciós csoportok.
2.2.
Kulcsfogalmak/ Monomer, polimer, mikro-és makrotápanyag, funkciós csoport, telítettség, izomer. fogalmak Kémia 10. évfolyam Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. Élelmeink kémiája. Ősi és modern praktikák
Órakeret 5 óra
Funkciós csoport, kémhatás, enzim, redoxifolyamat, heterogén és kolloid rendszer.
A felépítés és működés kapcsolatában a biológiailag fontos vegyületek kémiai tulajdonságai és biológiai szerepének összefüggései közötti kapcsolat keresése. Az ember megismerése és az egészség A tematikai egység vonatkozásában az élelmiszerek kémiai összetételében való alapvető nevelési-fejlesztési tájékozódáshoz szükséges alaptudás felépítése. Az élelem céljai minőségének, mint az egészség legfőbb pillérének bemutatása. Az állandóság és változás szempontjából az élelmiszerek átalakítási és előállítási folyamatainak értelmezése kémiai reakciók és fizikai
változások sorozataként. A fogyasztói, egészség- és környezettudatos magatartás fejlesztése. A médiatudatosság fejlesztése a vásárlási, fogyasztási szokásokkal összefüggésben. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése. Tények mérlegelése és érvelés. Egyéni feladatmegoldó készség és együttműködési készség, az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Ősi ételünk és ősi italok. Hogyan készül a kenyér és az alkoholos italok? (Pl. cukor átalakulása élesztőgombákkal.) Hogyan méregtelenít a máj? Mi a másnaposság kémiai oka? Mitől savanyodik meg a tej? A tejsav, mint az izom és a tejsavbaktériumok, probiotikumok anyagcsereterméke.
Fejlesztési követelmények Az etilalkohol vizsgálatán keresztül a fizikai és kémiai tulajdonságok értelmezése a felépítés, szerkezet függvényében. Az alkoholfogyasztás veszélyeinek feltárása. Az ecetsav fizikai és kémiai tulajdonságainak értelmezése a szerkezet függvényében, egyszerű vizsgálat alapján. A tejsav biológiai funkciójának kémiai értelmezése.
Kapcsolódási pontok Biológia-egészségtan: 50 a tápcsatorna működése; a függőség; sejtek kommunikációja; baktériumok, élőlények közötti kölcsönhatások; a táplálkozás; a bőr. Testnevelés és sport: izomláz.
Ismeretek: Az alkoholok (etanol), aldehidek (acetaldehid) és karbonsavak (ecetsav, tejsav). Funkciós csoportok. Az alkoholos erjedés. Az etilalkohol enzimatikus oxidációja acetaldehiddé és ecetsavvá. Az acetaldehid élettani hatása. Az ecet. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Modern italok. Hogyan keletkezik a buborék? Ismeretek: Az italkészítés, mint lineáris és körfolyamatok, valamint egyirányú, illetve megfordítható folyamatok sorozata. A Le Chatelier-Braun-elv. Dinamikus kémiai egyensúly
A foszforsavas üdítőital Biológia-egészségtan: kémhatásának vizsgálata a szén- az egészséges dioxid kiűzését követően. A táplálkozás. kémiai változás értelmezése a kémiai egyenlet alapján. A szénsavas italokban végbemenő folyamatok értelmezése. A dinamikus egyensúly vizsgálata a nyomás és hőmérséklet megváltoztatásával. Az élelmiszerek, ételek kémiai összetétele és a biológiai szükséglet viszonyának értelmezése.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan készül a tejszínhab? Mitől lesz lyukacsos a tészta? Hogyan készül, és miért remeg a kocsonya? Ismeretek: Heterogén és kolloid rendszerek és előállításuk. Reverzibilis és irreverzibilis koaguláció. Kolloid oldat, gél állapot. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A tartósítás ősi praktikái. Miért szükséges adalékanyagok alkalmazása? Az élelmiszer tömegtermelés, élelmiszerbiztonság. Ismeretek: Diffúzió, ozmózis. Tartósítószerek. A nitritek és a nitrátok szerepe a gyorsérlelésű, tömegtermelésű élelmiszerekben (botulizmus). A szín- és aromaanyagok, ízfokozók (glutamátok), édesítőszerek felhasználása.
Biológia-egészségtan: Konyhai recept kémiai a sejt felépítése. értelmezése. A sütőpor működési elvének értelmezése a szódabikarbóna bomlásának vizsgálatán. A kolloid összetevők koagulációja, a szilárd hab, mint heterogén rendszer értelmezése. Kolloid oldat géllé alakulásának értelmezése. A hab kémiai értelmezése 51 szerkezet-tulajdonság összefüggésében. A sózás, kandírozás, aszalás kémiai alapjainak egyszerű értelmezése vizsgálatok (modellkísérletek) segítségével. A dunsztolás elvének kémiai értelmezése.
Biológia-egészségtan: az egészséges táplálkozás.
Az élelmiszerek címkéjén található feliratok értelmezése. Adatbázis használatával az összetevők és az esetleges kockázatok megállapítása. A tartósítószer kémiai összetétele és kémiai hatása közötti összefüggés egyszerű értelmezése. A mesterséges szín- és aromapótlás okainak értelmezése, mérlegelése. Az ízfokozók hatásának megértése. Az édesítőszerek működési elvének magyarázata. Lehetséges megoldások mérlegelése a problémát jelentő adalékanyagok kiváltására.
Kulcsfogalmak/ Monomer, polimer, koaguláció, funkciós csoport, kolloid, dinamikus egyensúly. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél
Kémia a mindennapokban. Anyagok és szerkezetek
Előzetes tudás
Első- és másodrendű kötőerők, polaritás, kristályszerkezet.
Órakeret 9 óra
A felépítés és működés vonatkozásában annak belátása, hogy a természetes és mesterséges anyagok tulajdonságai a szerkezet függvényei. Az anyagok elkészítésével, kultúrtörténetével kapcsolatos tudás gyarapítása. A hulladék csökkentését, másodlagos nyersanyagként való kezelését A tematikai egység megalapozó magatartás kialakítása a környezet és fenntarthatóság nevelési-fejlesztési tükrében. céljai A fogyasztói és környezettudatos magatartás fejlesztése. A médiatudatosság fejlesztése a vásárlási, fogyasztási szokásokkal összefüggésben. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése. 52 Tények mérlegelése és érvelés. Egyéni feladatmegoldó készség és együttműködési készség, az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Kelmék és divatok. Miből készül a ruhánk? Természetes és mesterséges anyagok.
Fejlesztési követelmények A szerkezeti anyagok összetétel és eredet szerinti csoportosítása. A gyapjú és a selyem szerkezeti felépítésének modellezése.
Ismeretek: A lenvászon és a pamut. A selyem és a gyapjú, fibrilláris fehérje, α-hélix, β-szalag. A műgyapjú. A cellulóz molekulaszerkezetének modellezése. A szerkezet és a tulajdonságok közötti összefüggés megértése a biológiai szereppel összefüggésben. A cellulózrostok szerkezete, másodrendű kötőerők és az oldhatatlanság, vegyi Az „élő szerkezet”. Miért lehet a hatásoknak való ellenállás közötti kapcsolat értelmezése. cellulóz a legelterjedtebb vázanyag a természetben? Mely mesterséges anyagokban található cellulóz (pl. cellulózrostok papírban, lebomló kávéspohár)? Mely használati tárgyaink készülnek cellulózból? Hogyan készül a papír? Miért fontos a hulladékpapír szelektív gyűjtése? Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Természetes és mesterséges szerkezetek, építmények. Milyen anyagok építik fel az élőlények vázát? Miből készülnek az épületek, szobrok?
Kapcsolódási pontok Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a textilipar fejlődésének hatása az életmódra, a kultúrára és a gazdasági fejlődésre.
Biológia-egészségtan: növények. Magyar nyelv és irodalom; művészetek; informatika: könyvnyomtatás, papíralapú ábrázolás. Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a papír- és a műanyagipar fejlődésének hatása az életmódra, a kultúrára és a gazdasági fejlődésre.
Cellofán, műselyem, celluloid. Ismeretek: A cellulóz, a cellulózrostok felépítése. Cellulóz alapú műanyagok. A másodlagos nyersanyag. A cellulóz és a kitin kémiai Biológia-egészségtan: Problémák, jelenségek, szerkezete és tulajdonságai vázanyagok, a mozgás. gyakorlati alkalmazások: közötti összefüggés értelmezése. „Házak és vázak”, építőanyagok. Földrajz: üledékes kőzetek. Ásványok kristályszerkezeti Ismeretek: 53 modellezése. Egyszerű kémiai A kitin, mint a gombák és az ízeltlábúak vázanyaga. vizsgálatok a szerkezeti anyagok Vizuális kultúra: építészet, szobrászat. A meszes vázak (kalcit, összetételére vonatkozóan. aragonitkristály) szerepe, a Történelem, kőzetek képződése, a márvány A csont szerves és szervetlen társadalmi és kialakulásának értelmezése. összetevői alapján a csont állampolgári A csont szerkezete. tulajdonságainak vizsgálata és ismeretek: az építészet Alabástrom, gipsz, a mészkő és a magyarázata. fejlődése. márvány. Az építőanyagok csoportosítása Az égetett és az oltott mész. kémiai szempontból. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan hatottak a történelemi fejlődésre a fémek és előállításuk kémiai lehetőségei? Ismeretek: A fémek szerkezete és tulajdonságai közötti összefüggések. A fémek előállítása redukcióval. Az elektrolízis. Fémbevonatok készítése, a galvanizálás. A korrózió.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Miből készülhetnek a műanyagok? Milyen előnyös tulajdonságokkal bírnak? Hogyan csökkenthetők a műanyagok alkalmazásával járó
A fémrácsos kristály jellemzői és a fémek tulajdonságai közötti összefüggés értelmezése, modellezése.
Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a fémek megismerésének, A fémek előfordulása, előállításának szerepe előállíthatósága és a a hadászatban, az ipari reakciókészsége közötti és gazdasági összefüggés értelmezése. Példák fejlődésben; vaskor, gyűjtése a fémek bronzkor; az arany és tulajdonságainak és felhasználásának összefüggésére. az ezüst szerepe a Egyes fémek és ötvözetek (arany, középkori vas, bronz, alumínium) gazdaságban jelentőségének értelmezése az emberiség történetében. Fizika: elektrolízis; A fémek előállításának áramvezetés fajtái. értelmezése és néhány példán kémiai egyenlet szerkesztése. A Földrajz: fémszerkezetek korróziójának alumíniumipar. értelmezése példákon. A műanyagok csoportosítása példák alapján. Érvek és ellenérvek mérlegelése a műanyagok alkalmazásával kapcsolatosan az anyagforrás végességével és a hulladékproblémával
hátrányok?
összefüggésben.
Ismeretek: Polimerizáció. Néhány gyakori polimerizációs műanyag felépítése, tulajdonságai és alkalmazása. A hulladékkezelés problémái, cselekvési lehetőségek. Az újrafelhasználás és az újrahasznosítás. A modern műanyagok. Kulcsfogalmak/ Térszerkezet, elsődleges és másodlagos kötés, telítetlen szénhidrogén, polimerizáció, monomer, polimer, addíció. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. Szépség és tisztaság
Órakeret 5 óra
Polaritás, fibrilláris fehérje, emulzió, kolloid, tápanyagok, a kémhatás, hidratáció, enzim, katalizátor.
Az ember megismerése és egészsége vonatkozásában az egyes kozmetikumok kémiai tulajdonságainak és hatásának megértése a bőr alapvető kémiai szerkezetével összefüggésben. A felépítés és működés összefüggésében, a tisztítóhatás alapjainak megértetésével a tisztálkodó A tematikai egység és tisztítószerek tudatos megválasztásának segítése adatbázisok nevelési-fejlesztési alkalmazásával. A fogyasztói, egészség- és környezettudatos magatartás fejlesztése. A céljai médiatudatosság fejlesztése a vásárlási, fogyasztási szokásokkal összefüggésben. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése. Egyéni feladatmegoldó készség és együttműködési készség fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A bőr kémiája. Hidratálnak-e a hidratálókrémek? Hogyan hatnak a fényvédő kozmetikumok? Hogyan csökkenti a ráncokat a hialuronsav? Hogyan őrizhető meg a bőr szépsége? Ismeretek: A bőr lipidköpenye. Az emulzió.
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
A bőr rugalmasságának és az irha Biológia-egészségtan: fibrilláris fehérjetartalma közötti a bőr és egészsége. összefüggés értelmezése. Az irha víztartalma és a hialuronsav tartalmú összetett szénhidrátok közötti összefüggés értelmezése. A hidratálókrémek, mint emulziók modellezése. (O/V és V/O emulziók). Hidrofób és hidrofil jelleg értelmezése. A felszíni és a mélyrétegi hatás megkülönböztetése az egyes kozmetikumok esetében. Reklámokban rejlő információk
54
A glicerin vízmegkötő képessége mérlegelése konkrét példák és vízelvonó hatása. alapján. A bőr minősége és az életmód, táplálkozás kapcsolata (pl. Cvitamin szerepe a kollagén szintézisben). Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Tisztálkodó- és tisztítószerek hatásának alapjai. Milyen anyagokat tartalmaznak a tisztálkodószerek? Mitől bőrbarát egy tisztálkodószer? Miért kell megelőzni, hogy a felületaktív anyagok az élővizekbe kerüljenek? A mosószerek összetétele és működése. Az „intelligens” molekulák, tisztítócsodaszerek. Ismeretek: A felületaktív anyagok. A micella és a habképződés. A kozmetikum kémhatása. Az enzimek szerepe a tisztításban a tapintás minőségében. A fehérítés és az optikai fehérítés különbsége, utóbbi nélkülözhetősége. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A vízkeménység és a vízlágyítás. A mosógép halála? Ismeretek: A vízkeménység alapvető okai és a vízlágyítás. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A vizek szennyeződése, víztisztítás, víztakarékosság.
A felületaktív anyagok kémiai viselkedésének vizsgálata, értelmezése, modellezése. A tenzidek lipidköpenyre gyakorolt hatásának értelmezése a bőr biológiai egyensúlyának fenntartásában.
Biológia-egészségtan: a bőr és egészsége Informatika: információgyűjtés és feldolgozás. 55
A mosó-, fehérítőhatás alapjainak értelmezése. Példák (pl. reklámozott termékek) kritikai elemzése, az erőteljes, környezetre és egészségre terhelő hatású szerek kiváltási lehetőségeinek mérlegelése.
A vízkeménységet szemléltető vizsgálat végzése. A vízlágyítás környezeti hatásainak, a vízkőeltávolítás környezetbarát módjainak mérlegelése.
A víz szennyeződési forrásainak összegyűjtése, a környezeti terhelés mérlegelése, megoldások keresése.
Ismeretek: A víztakarékosság. A víztisztítás alapjai. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hadüzenet a mikrobák ellen? A
A fertőtlenítő hatás értelmezése kémiai vizsgálattal. A környezetet terhelő
Biológia-egészségtan: a baktériumok, immunfolyamatok,
fertőtlenítés elve és ésszerű alkalmazása.
fertőtlenítőszerek felesleges alkalmazásának kritikája.
homeosztázis.
Ismeretek: Példák a fertőtlenítőszerekre. Kulcsfogalmak/ Polaritás, makromolekula, fibrilláris fehérje, összetett szénhidrát, hidrofil, hidrofób, felületaktív anyag, micella, hab, enzimhatás, fertőtlenítés. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. Információ: kódok és üzenetek
Órakeret 4 óra 56
Fehérjék, másodrendű kötések, polimer.
Az anyag, kölcsönhatás, energia és információ vonatkozásában a nukleinsavak szerkezete és információkódolás összefüggéseinek megértése. A fehérjék szerkezeti változatosságának megértése a biológiai szerepükkel összefüggésben. A sejtkommunikáció kémiai A tematikai egység alapjainak megértése az ember megismerésével és egészségével nevelési-fejlesztési összefüggésben. A tudomány, technika, kultúra vonatkozásában a céljai biológiailag aktív vegyületek élettani és egészségre gyakorolt hatásainak belátása. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése és létrehozása. Egyéni feladatmegoldó készség, együttműködési készség és az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek
Fejlesztési követelmények
Kapcsolódási pontok
Az aminosavakból szerveződő fehérjemolekula felépítésének és térszerkezetének modellezése. A fehérjék összetételre vonatkozó egyszerű vizsgálat végzése. Fibrilláris és globuláris szerkezet és a biológiai funkció összefüggésének értelmezése.
Biológia-egészségtan: a fehérjék.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Hogyan történik a genetikai információ kódolása és értelmezése?
A DNS-molekula térszerkezetének modellezése. A DNS, RNS, fehérje és a kódolt tulajdonság közötti összefüggés kémiai értelmezése.
Biológia-egészségtan: az öröklődés alapjai, géntechnológia.
Ismeretek: A nukleotidok a nukleinsavak alapegységei, DNS és RNS. A DNS-vizsgálatok alapjai, jelentősége az orvosi, régészeti, evolúciós kutatásokban és
A DNS-vizsgálat alapjainak értelmezése. A DNS-vizsgálatok jelentőségének a megértése példákon.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Mi a fehérjék sokféleségének titka? Ismeretek: A fehérjék szerkezetének mélyebb magyarázata.
Matematika: kombinatorika.
Informatika: az információtárolás, kódolás
kriminalisztikában. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: A kémiai kommunikáció az egyedek és sejtek szintjén. Teratogén anyagok. Ismeretek: A feromonok, az egyedek közötti kommunikáció kémiai alapjai. A hormonok. A sejtek kommunikációjának kémiai alapjai, hormonális szerek, fogamzásgátlók hatásának kémiai alapjai. Példák magzati fejlődési rendellenességeket okozó vegyületekre.
A receptorhoz való kötődés és a térszerkezeti megfelelés értelmezése, modellezése érzékszervi és molekuláris receptorok esetén.
Biológia-egészségtan: etológia; sejtkommunikáció, szabályozás; szexualitás.
A hormonális szerek szerkezete és hatása közötti összefüggés értelmezése a fogamzásgátló hormonanalógok példáján. 57
Példák keresése a teratogén anyagokra (pl. adatbáziskeresés, esettanulmányok). A gyógyszerszedés felelősségének, a droghasználat veszélyeinek belátása.
Kulcsfogalmak/ Aminosav, fibrilláris és globuláris fehérje, nukleinsav, nukleotid, feromon, hormon, teratogén anyag. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. Mérgek és orvosságok
Órakeret 4 óra
Izoméria, enzim, polaritás, veszélyszimbólum, fehérje, receptor.
Az ember megismerése vonatkozásában a gyógyszerek és a mérgező anyagok, drogok hatásának megértése jellemző példákon. A hatás dózisfüggésének értelmezése. Betegtájékoztató és a biztonsági A tematikai egység előírások értelmezése. nevelési-fejlesztési Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése céljai és létrehozása. Egyéni feladatmegoldó készség, együttműködési készség és az önismeret fejlesztése. Az egészségkárosító, tudatmódosító szerekkel szembeni elutasító magatartás erősítése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Gyógyszerek (pl. penicillin, az aszpirin) története, társadalmi hatásaik. Hogyan hatnak a gyógyszerek? Ártalmatlanok-e a növényi, állati eredetű készítmények? Lehet-e ugyanaz a hatóanyag gyógyszer is, méreg is?
Fejlesztési követelmények Az izoméria jelentőségének értelmezése a gyógyszerhatásban. Gyógyszerkészítmény betegtájékoztatójának értelmezése.
Kapcsolódási pontok
Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek: a kutatás, orvoslás fejlődése és a társadalmi viszonyok A gyógyszer hatóanyag-tartalma összefüggései (pl. mennyiségi viszonyainak járványok hatásai). értelmezése egyszerű számításos feladattal. Biológia-egészségtan: A mérgek hatásának értelmezése antibiózis, példákon.
A hatóanyagok hatásának függése a koncentrációtól, érzékenységtől. Hogyan mérgez a méreg? Hogyan előzhető meg a mérgezés? Mi a teendő mérgezés esetén?
Az oldhatóság szerepe, a májenzimek szerepének megértése a méregtelenítésben (pl. alkohol átalakítása).
baktériumok, a sejtek kommunikációja, a máj. Matematika; vizuális kultúra: tükrözés, nagyságrendek.
Ismeretek: Az aszpirin molekulájának jellemzői, az aromás szerkezet. Az antibiotikumok hatásának elve. Enzim, katalizátor. Veszélyszimbólumok, biztonsági előírások.
58
Droghatású, pszichoaktív vegyületek hatásának kémiai értelmezése példán. A hozzászokás és a függőség kémiai alapjainak értelmezése egy példán.
Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások: Az alkohol, nikotin, drogok. A hozzászokás és a függőség kémiai alapjai.
Biológia-egészségtan: a sejtek kommunikációja, az idegrendszer, az ember viselkedése.
Ismeretek: A gyakran használt drogok csoportjai, élettani hatásuk. Kulcsfogalmak/ Izoméria, enzim, polaritás, veszélyszimbólum, biztonsági előírás, receptor, függőség, hozzászokás. fogalmak Tematikai egység/ Fejlesztési cél Előzetes tudás
Kémia a mindennapokban. A tudomány
Órakeret 3 óra
A megfigyelés, vizsgálódás és kísérletezés alapelvei.
A tudomány, technika, kultúra tükrében a tudományos megismerés jellemzőinek ismeretében az áltudományosság felismerésére való képesség fejlesztése. A természettudományos megismerés módszereinek (vagy hiányuknak) felismerése, a kémiai tudományos fejlődés lényegének megértése. A kémia fejlődésének etikai, A tematikai egység nevelési-fejlesztési környezeti, gazdasági és társadalmi következményeinek megértése, és a felelősség kérdésének felismerése a kémiai fejlődés révén elérhető új céljai anyagok, vegyszerek, eljárások alkalmazásában. Képi és verbális információ feldolgozása és értelmezése, megjelenítése és létrehozása. A médiatudatosság fejlesztése. Egyéni feladatmegoldó készség, együttműködési és kezdeményezőkészség, az önismeret fejlesztése. Problémák, jelenségek, gyakorlati alkalmazások, ismeretek Problémák, jelenségek,
Fejlesztési követelmények A természettudományos kutatás
Kapcsolódási pontok Biológia-egészségtan;
gyakorlati alkalmazások: Miben tér el a hétköznapi, tudományos és művészi megismerés? Tudomány, áltudomány és tudományoskodás. A tudomány fejlődése. A kémia jelentősége. Ismeretek: A tudományos megismerés jellemzői, a természettudományos megismerés módszerei, a közlés ismérvei.
módszereinek értelmezése példákon. A tudományos közlés ismérvei (pl. reklámszöveg, híradás, ismeretterjesztő és tudományos közlés összehasonlítása, kritikai elemzése).
fizika; földrajz: tudománytörténet.
Történelem, társadalmi és állampolgári ismeretek; magyar A tudománytörténeti folyamatok nyelv és irodalom: a értelmezése konkrét, tanult és tudomány szerepe a nem tanult példákon az egymást társadalmi fejlődésben. váltó, illetve az egymást kiegészítő elméletek 59 Etika: a tudomány megszületéseként és háttérbe felelőssége, környezeti szorulásaként. A cáfolat etika. jelentőségének megértése a tudományfejlődésben. Példák gyűjtése történelmi horderejű kémiai felfedezésekre. A fejlődéssel kapcsolatos etikai, társadalmi és környezeti problémák mérlegelése néhány konkrét probléma alapján.
Kulcsfogalmak/ Hipotézis, elmélet, bizonyíték, megismételhetőség, kontrollkísérlet, cáfolhatóság. fogalmak
2.3.
Kémia 11. évfolyam
2.4.
Kémia 12. évfolyam
3.
Az érettségi vizsga formái és követelményei
Kémia írásbeli érettségi Középszint egy feladatlapból áll időtartama 120 perc pontértéke 100 pont
Kémia szóbeli érettségi Középszint Szóbeli tételek száma minimum 20 A szóbeli vizsgatétel két kérdést tartalmaz: 1. Egy szerves, szervetlen vagy általános kémiai téma vagy témakör átfogó ismertetése. 2. Egy kísérlet végrehajtása és a tapasztalatok értelmezése, vagy egy leírt kísérlet tapasztalatainak értelmezése. A tétel két részének eltérő témaköröket kell érintenie. Pontértéke 50 pont. Témakörök: Témakörök
Követelmények
Általános kémia Atomok és a belőlük származtatható ionok
Az elemi részecskék szerepe az atom felépítésében. Az atomszerkezet kiépülésének törvényszerűségei. Hasonlóságok és különbségek megállapítása az anyagi tulajdonságokban a periódusos rendszer alapján. A periódusos rendszerben megmutatkozó tendenciák. A periódusos rendszer használata a tulajdonságok meghatározásához a megismert elemek atomjai esetében.
Molekulák és összetett ionok
Egyszerű szervetlen és szerves molekulák, valamint az ammónium- és az oxóniumion szerkezete. A molekulák és a megismert összetett ionok összegképlete, a megismert molekulák szerkezeti képlete.
Halmazok
Az anyagi halmazok tulajdonságai és az azokat felépítő részecskék szerkezete közötti kapcsolat értelmezése modellek alapján. Az anyagi halmazok csoportosítása és jellemzése különböző szempontok (pl. komponensek száma, halmazállapot, homogenitás) szerint. Az oldatok és a kolloid rendszerek legfontosabb tulajdonságai.
A kémiai reakciók
Egyszerű kísérlet elvégzése leírás alapján, a tapasztalatok értelmezése. Sztöchiometriai és egyszerűbb ionegyenletek felírása, rendezése.
A kémiai reakciók jelölése Termokémia
A termokémiai fogalmak és törvények ismerete, alkalmazásuk egyszerűbb esetekben. Reakciókinetika A reakciók végbemenetelének feltételei. A reakciósebességet befolyásoló tényezők.
60
Kémiai egyensúly
A dinamikus egyensúly értelmezése a megismert reakciókra. Az egyensúlyi állandó és az egyensúlyi koncentrációk közötti kapcsolat. Az ipari szempontból fontos gyártási folyamatok optimális paramétereinek értelmezése.
Reakciótípusok
A kémiai reakciók csoportosítása különböző szempontok (pl. irány, reakcióhő, sebesség, részecskeátmenet stb.) szerint. A megismert anyagok csoportosítása kémiai viselkedésük alapján (sav, bázis, oxidálószer, redukálószer stb.). A megismert kémiai folyamatok besorolása különböző reakciótípusokba (pl. protolitikus, redoxi stb.). 61 Protonátmenettel A vizes közegben lejátszódó protolitikus reakciók értelmezése járó reakciók egyszerűbb, illetve tanult példák alapján (pH, kémhatás, közömbösítés, hidrolízis). Elektronátmenett A redoxi-reakciók értelmezése (elektronátmenet, oxidációsszámel járó reakciók változás). A kémiai reakciók és A kémiai energia és az elektromos energia kapcsolata az elektromos energia (galvánelem, elektrolizáló cella működése). kölcsönhatása A redoxireakciók iránya és a standardpotenciálok közötti összefüggés. Táblázatok adatainak használata a redoxifolyamatok irányának meghatározására. A gyakorlati életben használt galvánelemek (akkumulátorok). Korróziós jelenségek, korrózióvédelem. Az elektrolízis során végbemenő elektródfolyamatok értelmezése a sósav példáján, illetve az elektródfolyamatok felírása és értelmezése a keletkező termékek ismeretében. Az elektrolízis mennyiségi törvényei. Tudománytörténet
A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Mengyelejev, Hevesy György, Faraday, Arrhenius, Brönsted, Avogadro).
Kémiai számítások Általános követelmények
Az SI-mértékegységek használata. A periódusos rendszer adatainak használata a számításokhoz. A feladatok szövegének, adatainak helyes értelmezése. Az eredmények megfelelő pontossággal történő megadása.
Az anyagmennyiség
A tömeg, az anyagmennyiség, a részecskeszám és a térfogat közti összefüggések (moláris tömeg, sűrűség, Avogadro-állandó) és alkalmazásuk.
A gáztörvények
A gázok állapotegyenlete és alkalmazása. Az Avogadro-törvény, illetve az Avogadro-törvényből következő összefüggések (gázok moláris térfogata, sűrűsége, relatív sűrűsége) alkalmazása.
Oldatok, elegyek
Az oldatok százalékos összetételének és koncentrációjának alkalmazása.
A képlettel és A vegyületek összegképlete és százalékos összetétele közötti reakcióegyenlettel kapcsolat és annak alkalmazása. kapcsolatos számítások A kémiai egyenlet jelentései, ez alapján számítási feladatok megoldása. Termokémia
A reakcióhő és a képződéshők, illetve más energiaértékek, például a rácsenergia, az ionizációs energia stb. közötti kapcsolat és alkalmazása. A reakcióhő alkalmazása a kémiai számításokban.
Kémiai egyensúly
A kiindulási és az egyensúlyi koncentrációk, valamint az egyensúlyi állandó közötti kapcsolat alkalmazása egyszerűbb 62 feladatokban. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja közötti kapcsolat alkalmazása erős savak és bázisok esetében. A disszociációfok fogalma. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja, valamint a disszociációfok közötti kapcsolat alkalmazása gyenge savak és bázisok esetében, egyszerűbb példákban.
pH-számítás
Elektrokémia
A standardpotenciál és galvánelemek elektromotoros ereje közötti kapcsolat alkalmazása. A Faraday-törvények alkalmazása.
Szerves kémia A szerves vegyületek A szerves anyag fogalma. szerkezete és csoportoA szerves vegyületek csoportosítása a szénatomok közötti kötések sításuk szerint. A funkciós csoport fogalma. A szerves vegyületek csoportosítása a funkciós csoportok szerint. Az egyes vegyülettípusok egymásból való származtatása. Bármely homológ sor általános képletének megszerkesztése. A szerves vegyületek elnevezésének alapelvei és annak alkalmazása A mindennapi életben használt vegyületek köznapi neve. Szerkezeti képlet írása. A konstitúció, a konfiguráció és a konformáció. Az izoméria különböző típusai. Konformerek és izomerek felismerése. Az optikai izoméria kialakulásának lehetőségei, az optikai izomerek tulajdonságai. Királis molekulák felismerése egyszerűbb esetekben. A szerves vegyületek Szerves vegyületek fizikai tulajdonságainak molekula- és fizikai tulajdonságai halmazszerkezeti értelmezése.
A szerves vegyületek A szerves vegyületek kémiai reakciói a szénváz és a funkciós kémiai sajátosságai csoportok alapján. A kémiai változások reakcióegyenleteinek felírása. Egyszerű kísérleteket elvégzése leírás alapján, és ezek eredményének értelmezése. Egyszerű kísérletek megtervezése. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján. A szerves vegyületek Az ipari és az élettani szempontból legfontosabb szerves előfordulása és bioló- vegyületek biológiai szerepe (mérgező hatás, gyógyszerek, drogok), giai jelentősége, felfőbb felhasználási és előfordulási területei. használása Az energiatermelés szerves kémiai vonatkozásai. 63 A szerves anyagok környezeti hatásai
Az általános kémiai ismeretek alkalmazása a szerves anyagok környezeti hatásának magyarázatában.
A szerves vegyületek A gyakorlati élet szempontjából legfontosabb szerves vegyületek laboratóriumi és ipari laboratóriumi és ipari előállításának elvi alapjai és előállítási módjai. előállítása Tudománytörténet A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Szent-Györgyi Albert, E. Fischer, F. Sanger). Szervetlen kémia Az elemek és vegyüleAz elemek és vegyületek tulajdonságainak és reakcióinak tek szerkezete (az atom-, magyarázata az általános kémiai ismeretek alapján. a molekula- és a halmazszerkezet kapcsolata) Az elemek és Az általános kémiában tanult fogalmak, összefüggések, vegyületek fizikai szabályok alkalmazása az elemek és vegyületek tulajdonságainak és tulajdonságai és reakcióinak magyarázatára. anyagszerkezeti értelmezése Az elemek és vegyüAz elemek jellemzése a periódusos rendszer adatai alapján. letek kémiai sajátságai Egyszerűbb kísérletek elvégzése leírás alapján és a tapasztalatok anyagszerkezeti értelmezése. A természettudományos megfigyelési, kísérleti és elemzési módszerek alkalmazása. A megfigyelések, mérések során nyert adatok rendezése, ábrázolása, értelmezése. Az anyagi tulajdonságok kísérleti igazolása a rendelkezésre bocsátott eszközök és anyagok segítségével. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján. Képlet- és adatgyűjtemény, szaklexikon önálló használata. Az anyagok tulajdonságainak összehasonlítása és értelmezése táblázat adatai (pl. olvadás- és forráspontadatok, rácsenergia, standardpotenciál, sav- és bázisállandók stb.) alapján. A képlet alapján az elemek, vegyületek besorolása a megfelelő rácstípusba és főbb tulajdonságaik jellemezése. A kémiai tulajdonságok bemutatása reakcióegyenletek írásával. Az elemek és vegyületek előfordulása
Megismert elemek előfordulásának formái. Következtetés az elemek és vegyületek előfordulására a kémiai
tulajdonságok alapján. Az elemek és vegyüAz elemek, szervetlen vegyületek laboratóriumi és ipari letek laboratóriumi és előállításának elvi alapjai és módjai. ipari előállítása Következtetés az elemek és vegyületek előállítására a kémiai tulajdonságok alapján. Az elemek és szervetlen vegyületek legfontosabb felhasználásai
A környezetkárosító folyamatok és az ellenük való védekezés kémiai magyarázata. Annak ismerete, hogyan kell felelősségteljesen használni a környezetben előforduló elemeket és szervetlen vegyületeket.
Az elemek és Megismert elemek és vegyületek felhasználása, élettani hatása, vegyületek jelentősége gyógyító, károsító hatása. A környezetkárosító anyagok hatásai és a megelőzés módjai. Az energiatermelés szervetlen kémiai vonatkozásai. A környezetszennyezés okai, környezetvédelem. Tudománytörténet
Értékelés: 0-24% 25-39% 40-59% 60-79% 80-100% 4.
64
A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Hevesy György, Irinyi János, Semmelweis Ignác).
elégtelen (1) elégséges (2) közepes (3) jó (4) jeles (5)
A tanulói előmenetel ellenőrzésének és értékelésének formái, gyakorlata Az értékelési alkalmak és formák: Az értékelés során az ismeretek megszerzésén túl vizsgálni kell, hogyan fejlődött a tanuló absztrakciós, modellalkotó, lényeglátó és problémamegoldó képessége. Meg kell követelni a jelenségek megfigyelése és a kísérletek során szerzett tapasztalatok szakszerű megfogalmazással való leírását és értelmezését. Az értékelés kettős céljának megfelelően mindig meg kell találni a helyes arányt a formatív és a szummatív értékelés között. Fontos szerepet kell játszania az egyéni és csoportos önértékelésnek, illetve a diáktársak által végzett értékelésnek is. Törekedni kell arra, hogy a számonkérés formái minél változatosabbak, az életkornak megfelelőek legyenek. A hagyományos írásbeli és szóbeli módszerek mellett a diákoknak lehetőséget kell kapniuk arra, hogy a megszerzett tudásról és a közben elsajátított képességekről valamely konkrét, egyénileg vagy csoportosan elkészített termék létrehozásával is tanúbizonyságot tegyenek. A tanulókat valamilyen módon minden órán értékeljük. Az év során minden tanuló szóbeli, írásbeli és gyakorlati tevékenységét is igyekezzünk minősíteni. Törekedni kell arra, hogy a jegyeket az év során egyenletes elosztásban adjuk. A tanulók jegyeinek száma félévente minimum az óraszám +1 kell, hogy legyen. Félévente legalább egy-egy témazáró dolgozat íratására kerüljön sor. A tanulói teljesítmények értékelésének lehetőségei, speciális tantárgyi szempontok: – év eleji diagnosztikus tudásszintfelmérés százalékos értékelése, – szóbeli felelet, – írásbeli felelet,
– feladatlapok, – tesztek, dolgozatok, – témazáró dolgozatok, – órai munka, – rajzok, grafikonok, táblázatok készítése, értelmezése, – modellek összeállítása, – számítási feladatok megoldása, – kísérleti tevékenység, jegyzőkönyv készítése, – kiselőadások, bemutatók tartása,
65
– IKT alkalmazása, – csoportmunka, – házi feladatok, házi dolgozatok, – szorgalmi feladatok, – munkafüzeti tevékenység, – füzetvezetés, – gyűjtőmunka (kép, szöveg és tárgy: ásványok, kőzetek, ipari termékek), – poszter, plakát, prezentáció készítése előre megadott szempontok szerint, – természetben tett megfigyelések, saját fényképek készítése kémiai anyagokról, jelenségekről, – üzem- és múzeumlátogatási tapasztalatok előadása, – projektmunka. 5.
Az alkalmazható tankönyvek és kiválasztásának elvei A szakmai munkaközösség a tankönyvek, taneszközök kiválasztásánál a következő szempontokat veszi figyelembe: – a taneszköz feleljen meg az iskola helyi tantervének, – szakmailag hiteles, megbízható legyen, – az ismeretközvetítése életszerű, gyakorlatias legyen, – a taneszköz legyen jól tanítható a helyi tantervben meghatározott, a kémia tanítására rendelkezésre álló órakeretben, – a taneszköz segítségével a kémia kerettantervben megadott fogalomrendszer jól megtanulható, elsajátítható legyen, támogassa a tanulási folyamatot, tartalmazzon feladatokat, emelje ki a lényeget, – a taneszköz minősége, megjelenése legyen alkalmas a diákok esztétikai érzékének fejlesztésére, nevelje a diákokat igényességre, precíz munkavégzésre, a taneszköz állapotának megóvására, – a taneszköz nyújtson segítséget a megfelelő kémiai szemlélet kialakításához, ábraanyagával támogassa, segítse a tanári demonstrációs és a tanulói kísérletek megértését, rögzítését, – a taneszköz segítse a tanuló motiválását, érdekes, sokszínű, változatos legyen. Előnyben kell részesíteni azokat a taneszközöket: – amelyek több éven keresztül használhatók; – amelyek egymásra épülő tantárgyi rendszerek, tankönyvcsaládok, sorozatok tagjai;
– amelyekhez megfelelő nyomtatott kiegészítő taneszközök állnak rendelkezésre (pl. munkafüzet, tudásszintmérő, feladatgyűjtemény, gyakorló); – amelyekhez rendelkezésre áll olyan digitális tananyag, amely interaktív táblán segíti az órai munkát feladatokkal, videókkal és egyéb kiegészítő oktatási segédletekkel; – amelyekhez biztosított a lehetőség olyan digitális hozzáférésre, amely segíti a diákok otthoni tanulását az interneten elérhető tartalmakkal. 6.
Emelt szintű képzési program óraterve kémiából Kémiából emeltszintű képzés nincs.
66
2013/2014-es tanévtől kimenő rendszerben működő helyi tanterv
67
KÉMIA
Célok és feladatok A gimnázium 9–10. évfolyamán az általános iskolában megszerzett ismereti alapokon tovább építjük a diákok kémiai ismeretrendszerét. A többi természettudományban szerzett tudással egyre több ponton érintkezve továbbfejlesztjük a tanulók ismeretrendszerét, világképét és képességeit. A diákok ebben a korban már igénylik és képesek is az elvontabb fogalmak befogadására, ezért a megértés dominál a kémiatanulásban. Korábbi fizikai ismereteik és az általános kémia tudományos igényű tárgyalása a diákok korábbi szervetlen kémiai tudását is értelmezik, és olyan alapot adnak a jelenségek megértéséhez, amely az élő rendszerekben lezajló bonyolult szerves kémiai folyamatokat is kezelni tudja. A hétköznapi életből vett példák teszik ezt a megismerési folyamatot élet közelivé. A diákok anyagismerete gimnáziumi tanulmányaik során kiegészül a háztartás, a közvetlen környezet, a gazdaság és a természet szempontjából kiemelkedő szerves anyagok tulajdonságaival. Megismerik az egészségkárosító szenvedélybetegségek kulcsvegyületeit (alkohol, nikotin, koffein, drogok) és ezek biológiai, társadalmi hatását. A kísérletezésben már gyakorlattal rendelkező gyerekek új, összetettebb eszközök használatát sajátítják el, műszereket és számítógépet is használnak a kísérletek, mérések során. Sokan közülük tanári felügyelet mellett, leírás alapján önállóan készítenek elő és hajtanak végre, estenként értelmeznek is kísérleteket, méréseket. Az érdeklődők a problémamegoldás eszközeként képesek használni tudásukat: kísérletet terveznek egy-egy probléma vizsgálatára, megoldására. A molekulamodellek használata elengedhetetlen a kovalens és a másodrendű kémiai kötések, valamint a szerves kémia feldolgozása során. A modellezés segít megérteni a bonyolultabb térbeli viszonyokat, fejleszti a térszemléletet és nagyon szívesen végzik a tanulók. A bonyolultabb molekulák modelljeinek elkészítése izgalmas kihívás számukra. Az üzemlátogatásoknak fontos szerepük van a kémiai ipar és a mindennapi élet eddig ismeretlen vetületének bemutatásában, a pályaorientáció előkészítésében. Élmény és megerősítés a diákoknak, amikor a termelőüzem szakemberei az általuk ismert kémiai fogalmakkal írják le a gyártás folyamatát, a felmerülő problémákat, a környezeti gondokat. A tantárgyi koncentráció egymást erősítő hatása eredményeként a 10. évfolyam végére már színvonalas, tudományos értékű szóbeli és írásbeli szövegalkotásra lehetnek képesek a tanulók. Ki kell használni, hogy ezeket a tevékenységeket szívesen és nagy hozzáértéssel végzik számítógép segítségével. 14–16 éves korban szellemileg és érzelmileg is nagyon fogékonyak a környezeti gondokra a diákok. Már kezdik átlátni a világot, érzékelik és értik a fonák helyzeteket, erős a kritikai érzékük és érzelmileg, értelmileg is nagyon nyitottak. Fontos cél és egyben lehetőség a környezeti nevelés érdekében a gimnáziumi biológia, a földrajz és a fizika tárgyak integrálása. Komoly eredményeket lehet így elérni a környezeti nevelés terén a diákok világképe, környezetszemlélete, értékrendje és mindennapi szokásai tekintetében is. A kémiatanulás során olyan ismeretrendszert és képességkészletet sajátítanak el a diákok, amely továbbépíthető alapot ad a mindennapi élet szintjén az anyagok és a velük kapcsolatos információk kezeléséhez, amely ismétlés és gyakorlás után sikeres kémia érettségi vizsgára készít fel, és amely kevés kiegészítéssel lehetővé teszi az alaptudományok vagy az alkalmazott tudományok területén eredményes felsőfokú tanulmányok folytatását.
68
A kémia érettségi vizsga célja A középszintű érettségi vizsgán elsősorban a megismert elemek és vegyületek tulajdonságait kell értelmeznie, illetve kísérletekkel igazolnia a vizsgázónak. Ehhez szükség van a kizárólag általános iskolában tanult anyagrészek szintézisére, a középiskolában tanult ismeretek alapján történő újraértelmezésére. A középszintű vizsga hivatott mérni, hogy a vizsgázó képes-e ismereteit szóban és írásban előadni; rendelkezik-e a természettudományos gondolkodás alapjaival; ismeri-e a természettudományos megismerési módszereket; ismeri-e a kémiatudomány legfontosabb történeti vonatkozásait; ismeri-e az alapvető kémiai fogalmakat és összefüggéseket; tudja-e értelmezni a megismert anyagok tulajdonságait és változásait; képes-e egyszerű kémiai számításokat elvégezni; képes-e egyszerű kémiai kísérleteket elvégezni, illetve értelmezni; képes-e munkájához kiválasztani és használni táblázatok adatait; ismeri-e a kémiai elveken és módszereken alapuló környezetvédelem legfontosabb összefüggéseit; kémiai ismeretei alkalmasak-e korszerű ökológiai világkép kialakulásához.
Fejlesztési követelmények Ismeretszerzés és alkalmazás Szerezzenek alapos jártasságot a diákok a nyomtatott, sugárzott és digitális média kritikus használatában. Nyelvi, kommunikációs, számítástechnikai ismereteiket és a helyi audiovizuális lehetőségeket kiaknázva legyenek képesek tudományos igényű előadás tartására, tanulmány megírására. A kísérletek megismétlése és leírás után történő elvégzése után olyan problémákkal kell szembesíteni a tanulókat, melyeket kísérletek önálló tervezésével és végrehajtásával oldhatnak meg. A molekulamodellek elkészítésében szerezzenek a diákok rutinszintű gyakorlatot. Az elkészített modellek segítségével legyenek képesek értelmezni a molekulák szerkezetét, fizikai és kémiai sajátságait. Látniuk kell, hogy a környezeti problémák hátterében a tudományos-technikai fejlődés, az ipari, gazdasági, társadalmi folyamatok állnak, és kérdéses, hogy a társadalom meg tudja-e oldani ezeket a gondokat a tudomány segítségével. Legyenek tudatában annak, hogy a lehetséges megoldások egy részének politikai, gazdasági ellenérdekeltségből eredő akadályai vannak. Ismerjék fel a tanulók a saját mindennapi életükben a környezeti problémákat, és tanárok, valamint szülők segítségével közösen keressenek megoldást az egyszerűbb gondokra. Jelenjen meg mindennapi életükben a környezettudatos életvitel minél több eleme. Családjukban, iskolájukban, tágabb környezetükben szerzett személyes tapasztalataik és tanulmányaik nyomán a diákoknak meg kell érteniük, hogy az egészség és a környezet épsége semmivel nem pótolható érték az egyén és a kisebb-nagyobb közösségek számára. Ismerniük kell azokat a környezeti tényezőket és életmódunk azon összetevőit, amelyek veszélyeztetik ezeket az értékeket. Legyen ezekről a kérdésekről saját véleményük.
69
Tájékozottság az anyagról Az anyag részecsketermészetéről rendelkezzenek a tanulók a koruknak, elvonatkoztatási készségüknek megfelelő ismeretekkel. Vizsgálataik és tanulmányaik eredményeként ismerjék a környezetükben előforduló fontosabb szervetlen és szerves anyagok részecskeszintű szerkezetét, a szerkezetből következő és egyéb fontos tulajdonságait, esetleges veszélyeit és biztonságos, szakszerű használatukat. Ismerjék a diákok az anyag különböző szerveződési szintjeinek jellegzetességeit, tudják mi az azonos és mi az eltérő ezek között. Környezetünk anyagai közül az elfogyasztott tápanyagokkal kerülünk a legközvetlenebb, hosszú ideig tartó kapcsolatba. Legyenek tájékozottak a diákok a szervezetükbe kerülő természetes és mesterséges anyagokról. Legyen áttekintésük ezen anyagok szerepéről, értékéről, veszélyeiről. Legyenek tudatában a táplálkozás egészségmegőrző szerepének, ismerjék az egészséges étkezési szokásokat. Az egészségkárosító anyagok közül a nikotin, az alkohol és a tudatállapotot befolyásoló drogok jelentenek közvetlen veszélyt erre a korosztályra. Olyan formát kell találnunk ezen anyagok veszélyeinek, élvezetük személyes és társadalmi hosszú távú következményeinek bemutatására, hogy ennek hatására elhatárolják magukat ezen anyagok használatától. A diákok ismerjék az őket veszélyeztető anyagok hatásait, utasítsák el ezek fogyasztását. Legyenek képesek a diákok saját környezetükben felismerni a káros anyagokat. Önállóan vagy megfelelő segítséggel előzzék meg és csökkentsék felhalmozódásukat. Tájékozódás az időben. Az idő és a természeti jelenségek Tudniuk kell a diákoknak, hogy az idő alapmennyiség, amelynek segítségével meghatározhatók más mennyiségek is. Lássák, hogy a kémiai folyamatok időbeli lefolyása különböző lehet (a rozsdásodástól a robbanásokig). Legyenek tudatában egyes kémiai folyamatok megfordítható jellegének. Példákon keresztül értelmezzék az egyensúlyi helyzet megváltoztatásának lehetőségeit. Tudják a diákok, hogy a kémiai, dinamikus egyensúly élettelen rendszerekben fordul elő, az élő rendszereket más jellegű egyensúlyok jellemzik. Tájékozódás a térben. A tér és a természeti jelenségek Legyen a diákoknak elképzelésük az atomon belüli méretarányokról, valamint a kémiai részecskék és a közvetlenül érzékelhető méretű testek méretének nagyságrendi eltéréséről. Rendelkezzenek ismeretekkel a molekulák térbeli alakjáról, ennek változásáról és az ezen alapuló izomériáról. Ismerjék a részecskékből felépülő halmazok alapvető térbeli viszonyait. Tájékozódás a természettudományos megismerésről, a természettudomány fejlődéséről A diákoknak tudniuk kell, hogy a sokszínű anyagi világ egységes a felépítő részecskék és a kapcsolatukban érvényesülő törvények, szabályszerűségek tekintetében. Érteniük kell, hogy a természet egységes rendszer, melyet csupán az emberi megismerés vizsgál különböző szempontok és módszerek, tudományágak alapján. Tudatában kell lenniük annak, hogy a tudományos megismerés kanyargós utakat bejárva fejlődik. A felhalmozott tudás az egész emberiség közös eredménye, melyben testet ölt a letűnt generációk minden tapasztalata, az életüket a tudományos problémák megoldásának szentelő tudósok munkája, tehetsége. Ismerjék a tanulók a kémiai ismereteikhez kapcsolódó legnevesebb hazai és külföldi kutatókat.
70
9. évfolyam Belépő tevékenységformák Az általános iskola kémia kerettantervében szereplő ismeretek, tevékenységek, képességek közül használják, rögzítsék, gyakorolják a tanulók azokat, amelyek kapcsolódnak a gimnáziumban szereplő tartalomhoz. Kísérletek, megfigyelések végzése a tanár szóbeli vagy írásbeli útmutatása alapján. A kísérletben felhasznált és keletkezett anyagok egészségügyi, környezeti hatásainak megfelelő kezelése. Az ismeretterjesztő irodalom, a tudományos és a napi sajtó, a lexikonok, kézikönyvek, a könyv- és médiatár, a sugárzott és a digitális média kritikus, igényes használata. A megfigyeléssel, méréssel szerzett és a médiából összegyűjtött információk összehasonlítása, szelektálása, csoportosítása. Rendszerezést igénylő feladatok önálló elvégzése. A világ kémiai hátterű aktuális eseményeinek, híreinek (pl. balesetek, katasztrófák, tudományos és technikai sikerek) rendszeres megbeszélése. Az új eseményekről megjelenő hírek követése, összekapcsolása, összehasonlítása és értékelése. Információk megjelenítése vonalas felosztások, táblázatok, diagramok, grafikonok, ábrák, rajzok formájában és ezek értelmezése, használata. A verbális és a képi információk egymásba alakítása. A számítástechnikai készségek és az elérhető programok adta lehetőségek alkalmazása a fenti tevékenységekben. Segítséggel vagy önállóan szerkesztett, szemléltetőeszközöket is alkalmazó előadás tartása az ismeretekről. A megismert kémiai fogalmak szabatos használata írásban és szóban. A magyarázatra szoruló egyszerű vagy összetettebb természeti jelenségek és folyamatok, technikai alkalmazások felismerése, és ezek egy részének önálló magyarázata. Az anyagot összetartó erők okozta energiaviszonyok megállapítása és ezekből következtetés a lejátszódó folyamatokat kísérő energiaváltozásokra. Ismert anyagok tulajdonságainak magyarázata a bennük lévő elsőrendű és másodrendű kötések alapján. Egyszerű esetekben következtetés az anyag szerkezetéből tulajdonságára, tulajdonságából a szerkezetére. A reakcióban szereplő anyagok szerkezetváltozásainak megállapítása. A megismert kémiai reakciók osztályozása típusuk szerint; a besoroláshoz szükséges lényeges tulajdonságok felismerése. Oxidációs szám fogalma, kiszámításának szabályai molekulákban, ionokban. A redoxifolyamatok és a protonátmenettel járó folyamatok értelmezése. Kémhatás, pH. Ionegyenlet írása egyszerű esetekben. Elektrokémiai alapismeretek (galvánelem, elektrolízis). A kémiai jelek és a kémiai egyenlet mennyiségi értelmezésére vonatkozó ismeretek alkalmazása. Egyszerű számítási feladatok megoldása (egyszerű sztöchiometria, oldatok összetétele); a megoldás során a kémiai jelek mennyiségi értelmezésére és az SI mértékegységek használatára vonatkozó ismeretek alkalmazása. Az eredmények nagyságrendjének ellenőrzése fejben.
71
A kémia érettségi vizsga általános tartalmi követelményei Középszint Témakör
Követelmények
Általános kémia Atomok és a belőlük származtatható ionok
Az elemi részecskék szerepe az atom felépítésében. Az atomszerkezet kiépülésének törvényszerűségei. Hasonlóságok és különbségek megállapítása az anyagi tulajdonságokban a periódusos rendszer alapján. A periódusos rendszerben megmutatkozó tendenciák. A periódusos rendszer használata a tulajdonságok meghatározásához a megismert elemek atomjai esetében.
Molekulák és összetett Egyszerű szervetlen és szerves molekulák, valamint az ammóniumionok és az oxóniumion szerkezete. A molekulák és a megismert összetett ionok összegképlete, a megismert molekulák szerkezeti képlete. Halmazok
Az anyagi halmazok tulajdonságai és az azokat felépítő részecskék szerkezete közötti kapcsolat értelmezése modellek alapján. Az anyagi halmazok csoportosítása és jellemzése különböző szempontok (pl. komponensek száma, halmazállapot, homogenitás) szerint. Az oldatok és a kolloid rendszerek legfontosabb tulajdonságai.
A kémiai reakciók
Egyszerű kísérlet elvégzése leírás alapján, a tapasztalatok értelmezése. Sztöchiometriai és egyszerűbb ionegyenletek felírása, rendezése.
A kémiai reakciók jelölése Termokémia Reakciókinetika Kémiai egyensúly
Reakciótípusok
Protonátmenettel járó reakciók Elektronátmenettel járó reakciók
A termokémiai fogalmak és törvények ismerete, alkalmazásuk egyszerűbb esetekben. A reakciók végbemenetelének feltételei. A reakciósebességet befolyásoló tényezők. A dinamikus egyensúly értelmezése a megismert reakciókra. Az egyensúlyi állandó és az egyensúlyi koncentrációk közötti kapcsolat. Az ipari szempontból fontos gyártási folyamatok optimális paramétereinek értelmezése. A kémiai reakciók csoportosítása különböző szempontok (pl. irány, reakcióhő, sebesség, részecskeátmenet stb.) szerint. A megismert anyagok csoportosítása kémiai viselkedésük alapján (sav, bázis, oxidálószer, redukálószer stb.). A megismert kémiai folyamatok besorolása különböző reakciótípusokba (pl. protolitikus, redoxi stb.). A vizes közegben lejátszódó protolitikus reakciók értelmezése egyszerűbb, illetve tanult példák alapján (pH, kémhatás, közömbösítés, hidrolízis). A redoxi-reakciók értelmezése (elektronátmenet, oxidációsszám-változás).
72
Témakör
Követelmények
A kémiai reakciók és az A kémiai energia és az elektromos energia kapcsolata (galvánelem, elektromos energia köl- elektrolizáló cella működése). csönhatása A redoxireakciók iránya és a standardpotenciálok közötti összefüggés. Táblázatok adatainak használata a redoxifolyamatok irányának meghatározására. A gyakorlati életben használt galvánelemek (akkumulátorok). Korróziós jelenségek, korrózióvédelem. Az elektrolízis során végbemenő elektródfolyamatok értelmezése a sósav példáján, illetve az elektródfolyamatok felírása és értelmezése a keletkező termékek ismeretében. Az elektrolízis mennyiségi törvényei. Tudománytörténet
A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Mengyelejev, Hevesy György, Faraday, Arrhenius, Brönsted, Avogadro).
Kémiai számítások Általános követelmények
Az SI-mértékegységek használata. A periódusos rendszer adatainak használata a számításokhoz. A feladatok szövegének, adatainak helyes értelmezése. Az eredmények megfelelő pontossággal történő megadása.
Az anyagmennyiség
A tömeg, az anyagmennyiség, a részecskeszám és a térfogat közti összefüggések (moláris tömeg, sűrűség, Avogadro-állandó) és alkalmazásuk.
A gáztörvények
A gázok állapotegyenlete és alkalmazása. Az Avogadro-törvény, illetve az Avogadro-törvényből következő összefüggések (gázok moláris térfogata, sűrűsége, relatív sűrűsége) alkalmazása.
Oldatok, elegyek
Az oldatok százalékos összetételének és koncentrációjának alkalmazása.
A képlettel és reakció- A vegyületek összegképlete és százalékos összetétele közötti egyenlettel kapcsolatos kapcsolat és annak alkalmazása. számítások A kémiai egyenlet jelentései, ez alapján számítási feladatok megoldása. Termokémia
A reakcióhő és a képződéshők, illetve más energiaértékek, például a rácsenergia, az ionizációs energia stb. közötti kapcsolat és alkalmazása. A reakcióhő alkalmazása a kémiai számításokban.
Kémiai egyensúly
A kiindulási és az egyensúlyi koncentrációk, valamint az egyensúlyi állandó közötti kapcsolat alkalmazása egyszerűbb feladatokban. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja közötti kapcsolat alkalmazása erős savak és bázisok esetében. A disszociációfok fogalma. A pH és az oldatok oxónium-, illetve hidroxidion-koncentrációja,
pH-számítás
73
Témakör
Követelmények valamint a disszociációfok közötti kapcsolat alkalmazása gyenge savak és bázisok esetében, egyszerűbb példákban.
Elektrokémia
A standardpotenciál és galvánelemek elektromotoros ereje közötti kapcsolat alkalmazása. A Faraday-törvények alkalmazása.
74
Óraszám: évi 74 óra, heti 2 óra Otthoni tanulási idő: kb. heti 1óra Az évi órakeret felosztása: I. Bevezetés II. Tájékozódás a részecskék világában, atomszerkezet III. Molekulaszerkezet, anyagi halmazok IV. A kémiai reakciók a részecskék ismeretében V. Elektrokémia VI. Év végi ismétlés Összesen:
kb. 3 óra kb. 12 óra ( 8+4) kb. 21 óra (16+5) kb. 21 óra (15+6) kb. 14 óra (10+4) kb. 3 óra ( 0+3) 74 óra
Új anyag feldolgozása: Gyakorlás, ismétlés, számonkérés Összesen:
kb. 52 óra kb. 22 óra 74 óra
Az órakeret 20%-ának felhasználását az iskola határozza meg. Ez kb. 15 óra, melyet gyakorlásra, rendszerezésre, ismétlésre fordítunk.
Tananyag
Fejlesztési követelmények
Új tanulási technikák kialakítása, a meglévők A tárgyalt ismeretekhez elmélyítése. kapcsolódó kiemelkedő tudósok munkássága, A modell értelmezése, a kísérleteik, modell és a valóság felfedezéseik, fontos kapcsolatának Tudománytörténet
Tevékenységformák
Minimális teljesítmény
A 7-8. osztályban tanultak ismétlése, rendszerezése, anyagszerkezeti ismereteik alkalmazása.
A tanulók ismerjék a balesetvédelmi szabályokat, a veszélyes anyagok jelölését.
Táblázatok, ábrák,
A tanulók ismerjék a kémiai alapfogalmakat
tudománytörténeti események.
megláttatása.
grafikonok értelmezése, készítése.
A periódusos rendszer használata, alkalmazása. Számításos feladatok I. Bevezetés megoldása. Az atomok szerkezete és a periódusos rendszer Modellek készítése. II. Tájékozódás a közötti összefüggés részecskék világában alkalmazása. Tudománytörténeti olvasmányok önálló Atomszerkezet: Az atomok vegyértékfeldolgozása. Atommodellek a elektronjainak száma és tudománytörténetben. a belőlük keletkező Összefüggések feltárása Alapállapotú atom és ionok töltésszáma az anyag szerkezete és gerjesztése. közötti összefüggés tulajdonságai között. Az elektronfelhő alkalmazása. szerkezete: Számítástechnikában elektronhéjak, alhéjak, Az anyagszerkezeti tanultak alkalmazása atompályák, elektronpár, ismeretek alkalmazása a órán és órán kívül. párosítatlan elektron. leíró kémiában Vegyértékelektronok, megismert szervetlen Az ismeretek, atomtörzs. vegyületekre. megfigyelések rögzítése. Ionizációs energia. Elektronegativitás. Az anyag szerkezetével Rendszeres házi feladat A radioaktivitás kapcsolatos ismeretek készítés. alkalmazása és fejlődésének, valamint veszélyei. egy-két kiemelkedő Esettanulmány, kémia kutató munkásságának tárgyú szövegek áttekintése. megbeszélése.
(atom, elem, rendszám, tömegszám, izotóp, ion, kation, anion, anyagmennyiség, relatív atomtömeg, moláris tömeg, atompálya, elektronhéj, vegyértékelektronok, atomtörzs, ionizációs energia, elektronegativitás, nemesgázszerkezet). Ismerjék az anyagok atomos szerkezetét, az atom felépítését.
75
Ismerjék és használják a periódusos rendszert. Számolják ki adott összegképletű anyag moláris tömegét. Állapítsák meg a tanult atomok elektronszerkezetét a periódusos rendszer használata segítségével. Ismerjék a fontosabb egyszerű és összetett ionok nevét, jelölését.
III. Molekulaszerkezet: Az atomok között kialakuló kémiai kötés Kovalens kötés: szigma- fajtájának megállapítása és pi-kötés, delokalizált elektronszerkezetük kötés, datív kötés, alapján. poláris és apoláris kötés Kötési energia. A képletszerkesztés A molekulák téralkatát szabályainak meghatározó főbb alkalmazása. tényezők. Apoláris molekula, A logikus gondolkodás, dipólus molekula, a a mennyiségi szemlélet dipólusosság feltételei. fejlesztése. Anyagi halmazok: Állapotjelzők, Avogadro-törvénye. A gázok moláris térfogata, gázok
Kémiai számítási feladatok megoldása a moláris tömeg, illetve a moláris térfogat ismeretében.
Elemek fizikai és kémiai tulajdonságainak megfigyelése, összehasonlítása.
Az egyes anyagok besorolása tulajdonságaik alapján, pl. a megfelelő rácstípusba.
A tanulók ismerjék a kémiai alapfogalmakat (kémiai kötések: fémes, ionos, kovalens, szigma, pi, datív, poláris, apoláris, másodrendű; molekula, apoláris és dipólus molekula, Avogadro-törvénye, moláris térfogat, oldat, oldószer, oldott anyag, oldatok fajtái: híg, tömény, telített, telítetlen; hidratáció, elektrolitos disszociáció, elektrolit, tömeg %, térfogat %, koncentráció).
Táblázatok, ábrák,
Ismerjék a különböző
Tanári kísérletek megfigyelése, értelmezése. Egyszerű kísérletek önálló elvégzése tanári utasítás alapján.
sűrűsége. Első- és másodrendű kötések, fajtái, jellemzői és kialakulásuk feltételei. Térfogatszázalékos összetétel, koncentráció (mol/dm3). Oldatok hígítása. Kristályrácstípusok, amorf anyagok.
Oldatok hígításával, töményítésével, keverésével kapcsolatos feladatok megoldása. A kémiai szaknyelv használata.
grafikonok értelmezése, készítése. Számításos feladatok megoldása. Modellek készítése. Tudománytörténeti olvasmányok önálló feldolgozása. A tanult fogalmakhoz minél több hétköznapi példa keresése, felsorolása. Összefüggések feltárása az anyag szerkezete és tulajdonságai között. Számítástechnikában tanultak alkalmazása. Számítógépes programok használata.
kémiai kötések fajtáit, jellemzőit, kialakulásuk magyarázatát. Ismerjék a különböző kristályrácstípusok szerkezetét és tulajdonságait. Tudjanak egyszerű számításos feladatot megoldani az oldatok tömegszázalékos és anyagmennyiségkoncentrációs összetételével kapcsolatban.
76
Ismerjék a tanult, fontosabb elemek és szervetlen vegyületek nevét, jelét és tulajdonságait. Ismerjék az oldódási szabályt.
Az ismeretek, megfigyelések rögzítése. Rendszeres házi feladat készítés. Az általános iskolában A diákok ismerjék a tanult ismeretek tanult alapfogalmakat használata, alkalmazása. (exoterm és endoterm folyamat, Tanári kísérletek reakciósebesség, Termokémia: Reakcióhő (exoterm és A kémiai egyenletek megfigyelése, katalizátor, sav, bázis, endoterm reakciók), szerkesztése az értelmezése, amfoter anyag, képződéshő, Hess-tétele. egyenletírás szabályai következtetések kémhatás, közömbösítés, szerint. levonása. indikátor, oxidáció, redukció, egyesülés, Reakciósebesség és A reakciókban szereplő bomlás, elektrolízis). egyensúly: A reakciósebességet anyagok Egyszerű kísérletek befolyásoló tényezők szerkezetváltozásának elvégzése, a A tanulók legyenek (koncentráció, megállapítása. laboratóriumi eszközök képesek a tanult hőmérséklet, és vegyszerek szakszerű reakciókat felismerni, a katalizátorok), aktiválási A tanult használata. megfelelő energia. elektromosságtani reakciótípusba Egyensúlyra vezető fogalmak alkalmazása. A megfigyelések besorolni. kémiai reakciók, az rögzítése. egyensúly törvénye, A kémiai jelek (vegyjel, Tudják a redoxi- és a egyensúlyi állandó, Le képlet, egyenlet) Egyenletrendezés sav-bázis reakciókat Chatelier-elv. mennyiségi gyakorlása. értelmezni a tanult IV. A kémiai reakciók a részecskék ismeretében
A reakcióegyenletírás elemi lépéseinek megértése és alkalmazása.
értelmezésére vonatkozó ismeretek alkalmazása. Ábrák, grafikonok, táblázatok értelmezése, Reakcióegyenleten adatainak felhasználása. alapuló kémiai számítások. Példamegoldás, egyszerű számításos Anyagszerkezeti feladatok esetén. ismeretek alkalmazása a reakciók értelmezésénél. A megismert kémiai reakciók besorolása Felelősségérzet típusuk szerint. Redoxireakciók: Oxidáció és redukció fejlesztése a (elektronátadással), környezetért, saját és Reakciók értelmezése oxidáló- és redukálószer, társai egészségének részecskeátmenettel. a két fogalom megóvásáért. viszonylagossága. A redoxireakciók Az oxidációs szám. A balesetmentes értelmezése kísérletezés oxidációsszám-változás szabályainak betartása. alapján. V. Elektrokémia Logikus A redoxi folyamatok gondolkodásának, irányának becslése a Galvánelemek: A galvánelem működési mennyiségszemléletének standardpotenciálok fejlesztése. összehasonlítása alapján. elve. Elektród, katód és anód. A mindennapi életben A tanultak és a Katód- és előforduló anyagokhoz mindennapi élet közti anódfolyamatok a mellékelt használati kapcsolat felismerése, galváncellában, utasítások értelmezése alkalmazása. elektromotoros erő, kémiai szempontból. standardpotenciál. Beszámolók, A galvánelemek A piktogrammok kiselőadások készítése gyakorlati jelentősége ismerete, a veszélyes szakkönyvek stb. (pl. zsebtelepek, anyagok körültekintő felhasználásával. ólomakkumulátor) és használata. környezetvédelmi Ismeretek gyűjtése az vonatkozásai. írott, a sugárzott és a digitális médiából. Elektrolízis: Katód- és A tanult jelenségek anódfolyamatok értelmezése szóban, elektrolíziskor (a tanult illetve írásban. folyamatok esetében). Faraday-törvények. Rendszeres házi feladat Az elektrolízis készítés. gyakorlati jelentősége (pl. alumíniumgyártás, Kémiai tárgyú szövegek kősó elektrolízise stb.). értelmezése, elemzése. Sav-bázis reakciók: Sav és bázis fogalma Brönsted szerint, savbázis párok. Erős és gyenge savak és bázisok. A víz autoprotolízise, vízionszorzat (25 C-on), kémhatás, pH.
VI. Év végi ismétlés
egyszerűbb esetekben. Tudják használni a pHskálát a kémhatás meghatározásához. Ismerjék az elektrolízis lényegét, gyakorlati alkalmazását. Ismerjék a galvánelemek gyakorlati felhasználását, 77 környezetbarát alkalmazását. Értsék meg az egyszerű kísérleti leírásokat, a háztartási vegyszerek használati utasításait.
A továbbhaladás feltételei Az anyagok atomos szerkezetének ismerete. Alkalmazza a tömeg-darabszámanyagmennyiség kapcsolatát. Számolja ki adott összegképletű anyag moláris tömegét. Állapítsa meg a tanult atomok elektronszerkezetét a periódusos rendszer használata segítségével. Következtessen az atom vegyértékelektron-számából a belőle keletkező ion töltésszámára. Említsen példákat a radioaktív folyamatok alkalmazására és ezek veszélyeit, kockázatait is ismerje. Szerkessze meg egyszerűbb vegyületek képletét. A tanult molekulák modelljét készítse el önállóan és értelmezze alakjukat a modell segítségével. Leírás alapján mutassa be a tanulókísérleteket, ezek során használja szakszerűen a laboratóriumi eszközöket. Értelmezze az elvégzett vagy bemutatott kémiai reakciókat. Ismerje a fontosabb, részletesen tanult elemek és szervetlen vegyületek nevét, jelét, és magyarázza ezek tulajdonságait anyagszerkezeti alapon. Értelmezze a kémiai reakció és a fizikai változás közti különbséget. Ismerje fel egyszerű esetekben a hétköznapi életben előforduló redoxireakciókat és sav-bázis reakciókat. Mondjon példát az elektrolízis és a galvánelem gyakorlati felhasználására, ismerje ezek veszélyeit, környezetbarát alkalmazásukat. A hétköznapokban előforduló oldatok összetételét értelmezze. A használati utasítás alapján készítse el a mindennapokban használatos, oldást vagy hígítást igénylő vegyszerek oldatait. Szerkesszen egyszerű kémiai egyenleteket. Értelmezzen egyszerű, kémiai ismereteket tartalmazó ábrákat, grafikonkat, táblázatokat.
10. évfolyam
Belépő tevékenységformák
78
Az egyes témakörökben szereplő vegyületek megismerése közben használják, rögzítsék, gyakorolják a tanulók a 9. évfolyam kerettantervében szereplő ismereteket, tevékenységeket, képességeket. Új jelenségek önálló értelmezése a korábban észlelt és értelmezett jelenségek ismeretében. A szerves vegyületek fizikai és kémiai sajátosságainak igazolása a megfelelő kísérletekkel. Egyszerűbb, majd összetettebb kérdések megválaszolására kísérletek tervezése és végzése segítséggel majd önállóan. A tanult szerves anyagok molekulamodelljének elkészítse és jellemzése; annak megítélése, milyen erők hatnak a vegyület halmazában és milyen fizikai tulajdonságok következnek ebből. A számítástechnikában elsajátított ismeretek (pl. internet, levelező, szövegszerkesztő, függvény- és diagramszerkesztő, táblázatkezelő vagy grafikai programok használata) alkalmazása az információszerzés, -feldolgozás és -átadás folyamán. Távolsági kommunikációs technikák (elektronikus levelezés, telefon, fax) szakszerű használata. Előadás tartása az összegyűjtött és megszerkesztett információk alapján a kémiai szaknyelv szabatos használatával és az iskolában rendelkezésre álló audiovizuális eszközök alkalmazásával. A mindennapi életben előforduló ártalmas szerves anyagok felsorolása; az élő rendszerekre és a környezetre gyakorolt hatásaik kifejtése; tájékozódás szakszerű használatukról a mellékelt tanácsok, utasítások alapján. A globális és a közvetlen környezetünkben megjelenő helyi környezeti problémák okainak, következményeinek feltárása. A helyzet elemzése és a lehetséges megoldási módok keresése során a különböző (nem csak természettudományi) tantárgyakban tanult ismeretek alkalmazása. Információk szerzése és önálló vélemény kialakítása a szenvedélybetegségek kémiai vetületeiről, az oxigén- és nitrogéntartalmú vegyületek narkotikus és egészségkárosító hatásairól, a személyiségre és a társadalomra irányuló veszélyeiről. Kolloid rendszerek említése a hétköznapi életből, összetevőik elemzése. Az anyagszerkezeti ismeretek alkalmazása a szerves vegyületek fizikai tulajdonságainak magyarázatára: összefüggés keresése a funkciós csoport, a moláris tömeg és a molekula térszerkezete, polaritása, valamint az olvadás- és a forráspont, illetőleg az oldhatóság között. Egy vegyületben előforduló funkciós csoport felismerése az anyag fizikai sajátságai, kémiai viselkedése alapján. Szerkezeti képlet alapján az izoméria fajtájának felismerése. Egyszerű szerves kémiai egyenletek szerkesztése az egyenletírás megismert szabályai szerint. A tökéletes égés egyenletének felírása bármely adott összegképletű C, H és O atomokból álló vegyületre. A környezetünkben előforduló műanyagok tulajdonságainak vizsgálata, felhasználási lehetőségeik, esetleges környezetkárosító hatásuk magyarázata felépítésük alapján. Információk szerzése arról, hol vesznek át a tanuló lakóhelyéhez legközelebb háztartási veszélyes hulladékokat és újrahasznosítható anyagokat. Vizsgálat tervezése a háztartások hulladéktermelésének mennyiségi, minőségi viszonyainak felmérése érdekében, a kapott adatok elemzése. Megoldások említése a háztartási csomagolóanyagok mennyiségének háztartáson belüli és országos szintű csökkentésére.
79
A kémia érettségi vizsga általános tartalmi követelményei Középszint 80 Témakör
Követelmények
Szerves kémia A szerves vegyületek A szerves anyag fogalma. szerkezete és csoporto- A szerves vegyületek csoportosítása a szénatomok közötti kötések sításuk szerint. A funkciós csoport fogalma. A szerves vegyületek csoportosítása a funkciós csoportok szerint. Az egyes vegyülettípusok egymásból való származtatása. Bármely homológ sor általános képletének megszerkesztése. A szerves vegyületek elnevezésének alapelvei és annak alkalmazása A mindennapi életben használt vegyületek köznapi neve. Szerkezeti képlet írása. A konstitúció, a konfiguráció és a konformáció. Az izoméria különböző típusai. Konformerek és izomerek felismerése. Az optikai izoméria kialakulásának lehetőségei, az optikai izomerek tulajdonságai. Királis molekulák felismerése egyszerűbb esetekben. A szerves vegyületek fizikai tulajdonságai
Szerves vegyületek fizikai tulajdonságainak molekula- és halmazszerkezeti értelmezése.
A szerves vegyületek kémiai sajátosságai
A szerves vegyületek kémiai reakciói a szénváz és a funkciós csoportok alapján. A kémiai változások reakcióegyenleteinek felírása. Egyszerű kísérleteket elvégzése leírás alapján, és ezek eredményének értelmezése. Egyszerű kísérletek megtervezése. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján.
A szerves vegyületek előfordulása és biológiai jelentősége, felhasználása
Az ipari és az élettani szempontból legfontosabb szerves vegyületek biológiai szerepe (mérgező hatás, gyógyszerek, drogok), főbb felhasználási és előfordulási területei. Az energiatermelés szerves kémiai vonatkozásai.
A szerves anyagok környezeti hatásai
Az általános kémiai ismeretek alkalmazása a szerves anyagok környezeti hatásának magyarázatában.
Témakör
Követelmények
A szerves vegyületek A gyakorlati élet szempontjából legfontosabb szerves vegyületek laboratóriumi és ipari laboratóriumi és ipari előállításának elvi alapjai és előállítási módjai. előállítása Tudománytörténet A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Szent-Györgyi Albert, E. Fischer, F. Sanger). Szervetlen kémia A kerettantervben szereplő elemek és vegyületek kiegészítő listája
Az elemek és vegyületek szerkezete (az atom-, a molekula- és a halmazszerkezet kapcsolata) Az elemek és vegyületek fizikai tulajdonságai és anyagszerkezeti értelmezése Az elemek és vegyületek kémiai sajátságai
Halogénelemek (fluor, bróm, jód), hidrogén-halogenidek, ezüst-halogenidek, dihidrogén-peroxid, alumínium-oxid, réz-oxidok, fémhidroxidok, dihidrogén-szulfid, kénessav és szulfitok, nátriumtioszulfát, salétromossav és nitritek, fém-nitrátok, difoszforpentaoxid, hidrogén- és dihidrogén-foszfátok, kálium-karbonát, nátrium-hidrogén-karbonát, ammónium-karbonát, szilikonok, kobalt, nikkel, higany, kálium-permanganát, kálium-dikromát. Az elemek és vegyületek tulajdonságainak és reakcióinak magyarázata az általános kémiai ismeretek alapján. Az általános kémiában tanult fogalmak, összefüggések, szabályok alkalmazása az elemek és vegyületek tulajdonságainak és reakcióinak magyarázatára. Az elemek jellemzése a periódusos rendszer adatai alapján. Egyszerűbb kísérletek elvégzése leírás alapján és a tapasztalatok anyagszerkezeti értelmezése. A természettudományos megfigyelési, kísérleti és elemzési módszerek alkalmazása. A megfigyelések, mérések során nyert adatok rendezése, ábrázolása, értelmezése. Az anyagi tulajdonságok kísérleti igazolása a rendelkezésre bocsátott eszközök és anyagok segítségével. Valamely kísérlet várható eredményének becslése az elméleti ismeretek alapján. Képlet- és adatgyűjtemény, szaklexikon önálló használata. Az anyagok tulajdonságainak összehasonlítása és értelmezése táblázat adatai (pl. olvadás- és forráspontadatok, rácsenergia, standardpotenciál, sav- és bázisállandók stb.) alapján. A képlet alapján az elemek, vegyületek besorolása a megfelelő rácstípusba és főbb tulajdonságaik jellemezése. A kémiai tulajdonságok bemutatása reakcióegyenletek írásával.
Az elemek és vegyületek Megismert elemek előfordulásának formái. előfordulása Következtetés az elemek és vegyületek előfordulására a kémiai tulajdonságok alapján. Az elemek és vegyületek Az elemek, szervetlen vegyületek laboratóriumi és ipari laboratóriumi és ipari előállításának elvi alapjai és módjai. előállítása Következtetés az elemek és vegyületek előállítására a kémiai tulajdonságok alapján. Az elemek és szervetlen A környezetkárosító folyamatok és az ellenük való védekezés kémiai vegyületek legfontomagyarázata.
81
Témakör sabb felhasználásai
Követelmények Annak ismerete, hogyan kell felelősségteljesen használni a környezetben előforduló elemeket és szervetlen vegyületeket.
Az elemek és vegyületek Megismert elemek és vegyületek felhasználása, élettani hatása, jelentősége gyógyító, károsító hatása. A környezetkárosító anyagok hatásai és a megelőzés módjai. Az energiatermelés szervetlen kémiai vonatkozásai. A környezetszennyezés okai, környezetvédelem. Tudománytörténet A követelményekkel kapcsolatos tudománytörténeti vonatkozások megnevezése (pl. Hevesy György, Irinyi János, Semmelweis Ignác). Óraszám: évi 74 óra, heti 2 óra Otthoni tanulási idő: kb. heti 1 óra Az évi órakeret felosztása: I Bevezetés II Szénhidrogénkincsünk, mint energiahordozó III. Legfontosabb műanyagaink IV. Szerves vegyületek a kamrától a laboratóriumig V. A biológia határán. A teától a heroinig. Környezeti szerves kémia
kb. 2 óra ( 0+2) kb.12 óra ( 9+3) kb.11 óra ( 8+3) kb.31 óra (23+8) kb. 9 óra ( 8+1)
VI. Ismétlés, rendszerezés Összesen:
kb. 9 óra ( 0+9) kb. 74 óra
Új anyag feldolgozása Gyakorlás, ismétlés, számonkérés Összesen:
kb. 48 óra kb. 26 óra 74 óra
Az órakeret 20%-ának felhasználását az iskola határozza meg. iskolánkban a gyakorlásra, rendszerezésre, ismétlésre fordítunk.
Ez kb. 15 óra, melyet
Tananyag
Fejlesztési követelmények
Tevékenységformák
Tudománytörténet A tárgyalt ismeretekhez kapcsolódó tudósok munkássága, kísérleteik, felfedezéseik, fontos tudománytörténeti események.
Az anyagok tulajdonságainak megállapítása tanári és tanulói kísérletek, egyéb szemléltetés alapján.
A különböző szerves vegyületek csoportokba sorolása a tanult szempontok szerint.
A tanulók ismerjék a balesetvédelmi rendszabályokat és a veszélyes anyagok jelölését.
A nevezéktani szabályok használata.
A tanulók ismerjék a szerves vegyületek elemi összetételét, alaptípusait (telített, telítetlen, aromás, nyílt láncú, gyűrűs, szénhidrogén).
I. Bevezetés II Szénhidrogén kincsünk, mint energiahordozó Szerves kémia, a szén központi szerepe. A
A vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolat felismerése és alkalmazása. A kémiai kötés és a
A vegyület összegképlete alapján egyszerű esetben a konstitúciós izomerek felrajzolása.
Minimális teljesítmény
Ismerjék az
82
földgáz és a kőolaj. Keletkezésük. A metán (részletesen), égése, halogénszusztitúciója, PB,gáz, környezetkímélő autógáz. Kőolajfeldolgozás, kőolajpárlatok és felhasználásuk. Telített szénhidrogének, alkánok, összegképlet és szerkezeti képlet, homológsor, általános összegképlet. Konstitúciós izomerek, a szabályos nevezéktan alapjai, alkilcsoport. Az alkánok égése, tűzoltási lehetőségek. Halogénszubsztitúció. Aromás szénhidrogének, a benzol (részletesen), szubsztitúciós reakciókészsége, jelentősége, mérgező hatása. A kőolajipar és – felhasználás környezeti problémái.
reakcióképesség közötti kapcsolat felismerése és alkalmazása.
Molekulamodellek készítése.
A szerves vegyületek fizikai és kémiai A szerves vegyületek sajátosságainak biológiai vizsgálata funkciójának és kísérletekkel. környezeti hatásának felismerése, A szerves vegyületek megértése. kémiai sajátosságainak megismerése (az adott Az anyagokhoz vegyületcsoportra kapcsolódó jellemző reakciók). tudománytörténeti események feltárása A tanult reakciótípusok (könyvtár, (szubsztitúció, stb.) ismeretterjesztő jellemzése. irodalom) felhasználásával. Az egyenletszerkesztéssel A kiemelkedő kapcsolatos ismeretek tudósok alkalmazása a szerves munkásságára kémiai reakciókban. vonatkozó információk A mindennapi összegyűjtése. életünkben megjelenő szénhidrogének A hazai vegyipar számbavétele. néhány termékének ismerete Az anyagok tulajdonságainak A nyersanyagok és az megfigyelése, energia gazdaságos és értelmezése, takarékos következtetések, felhasználásának összefüggések szükségessége (az levonása. egyén, a nemzetgazdaság és az A megfigyelések emberiség egésze rögzítése. szempontjából). Ábrák, grafikonok, táblázatok értelmezése.
idevonatkozó alapfogalmakat (organogén elemek, szénhidrogének, alkánok, telített, telítetlen és aromás vegyületek, szubsztitúció, hőbomlás, izoméria, homológsor). Ismerjék a tanult szerves vegyületek köznapi elnevezését, tulajdonságait, környezeti és élettani hatását (metán, benzol). Ismerjék a földgáz és kőolaj keletkezését, előfordulását, a kőolajfrakciók felhasználását. Használják szakszerűen, balesetmentesen, környezet és egészségvédő módon a háztartásban előforduló szerves vegyületeket.
Ismeretek gyűjtése a médiákból. Beszámolók, kiselőadások készítése, önálló munka. III. Legfontosabb műanyagaink Telítetlen
Az anyagok tulajdonságainak megállapítása tanári
A különböző szerves A tanulók ismerjék a vegyületek szerves vegyületek csoportokba sorolása a elemi összetételét,
83
szénhidrogének: Alkének. Az etén (részletesen), addíciós reakciói (halogén-, hidrogén-halogenid-, víz-, hidrogénaddíció), polimerizáció, polietilén (PE). Konformáció, sztirol, polisztirol (PS). Az alkének ipari jelentősége, geometriai (cisz-transz) izomerek. Diének (butadién, izoprén), kaucsuk, gumi, műgumi. Alkinek, etin, addíciós reakciói, reakciója nátriummal, ipari jelentősége. Halogénezett szénhidrogének: A fontosabb halogénezett szénhidrogének (freon, vinil-klorid, PVC, teflon) tulajdonságaik, jelentőségük, környezeti hatásuk (freon és PVC). Szubsztitúció és elimináció.
és tanulói kísérletek, egyéb szemléltetés alapján. A vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolat felismerése és alkalmazása. A kémiai kötés és a reakcióképesség közötti kapcsolat felismerése és alkalmazása.
tanult szempontok szerint. A nevezéktani szabályok használata. A vegyület összegképlete alapján egyszerű esetben a konstitúciós izomerek felrajzolása. Molekulamodellek készítése.
A szerves vegyületek fizikai és kémiai A szerves vegyületek sajátosságainak biológiai vizsgálata funkciójának és kísérletekkel. környezeti hatásának felismerése, A szerves vegyületek megértése. kémiai sajátosságainak megismerése (az adott Az anyagokhoz vegyületcsoportra kapcsolódó jellemző reakciók, a tudománytörténeti tanult sav-bázis és események feltárása redoxi-átalakulások). (könyvtár, ismeretterjesztő A tanult reakciótípusok irodalom) (addíció, felhasználásával. polimerizáció, stb.) jellemzése. A kiemelkedő tudósok Az munkásságára egyenletszerkesztéssel vonatkozó kapcsolatos ismeretek információk alkalmazása a szerves összegyűjtése. kémiai reakciókban.
A hazai vegyipar néhány termékének ismerete.
A mindennapi életünkben megjelenő szénhidrogének számbavétele. Az anyagok tulajdonságainak megfigyelése, értelmezése, következtetések, összefüggések levonása. A megfigyelések
alaptípusait (telített, telítetlen, aromás, nyílt láncú, gyűrűs, szénhidrogén, stb.). Ismerjék az idevonatkozó alapfogalmakat (alkének, alkinek, addíció, polimerizáció, stb.). Ismerjék a tanult szerves vegyületek köznapi elnevezését, tulajdonságait, környezeti és élettani hatását, felhasználását (etén, etin). Ismerjék a fontosabb műanyagok tulajdonságait, felhasználásukat, környezetszennyező hatásukat (PE, PS, PVC, gumi). Használják szakszerűen, balesetmentesen, környezet és egészségvédő módon a háztartásban előforduló szerves vegyületeket.
84
rögzítése. Ábrák, grafikonok, táblázatok értelmezése. Ismeretek gyűjtése a médiákból. Beszámolók, kiselőadások készítése, önálló munka. IV. Szerves vegyületek a kamrától a laboratóriumig Alkohol – alkoholok: Funkciós csoport. Az alkoholok általános szerkezete. Az etanol (részletesen), halmazszerkezete (hidrogénkötés), főbb fizikai sajátságai, jelentősége, éghetősége, reakciója nátriummal. Éterszintézis, dietil-éter, gyúlékonysága, jelentősége. Az alkoholizmus, a metanol, a glicerin, a fenol. Az alkohol lebomlásának első terméke a szervezetben: az aldehidek. A formaldehid (részletesen), formalin, redukciója és oxidációja, előállítása és jelentősége.
85 Az anyagok tulajdonságainak megállapítása tanári és tanulói kísérletek, egyéb szemléltetés alapján.
A vegyület szerkezeti képletében a jellegzetes funkciós csoport felismerése és besorolása a megfelelő vegyületcsaládba.
A vegyületek összetétele, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolat felismerése és alkalmazása.
A tanult vegyületek élettani hatásának, felhasználásának és előállításának megismerése.
A mindennapi életben A kémiai kötés és a gyakran előforduló reakcióképesség szerves anyagok közötti kapcsolat megismerése. felismerése és Az élő rendszerekre és alkalmazása. a környezetre gyakorolt hatásaik A funkciós csoportok ismerete. szerepének felismerése a A tanult vegyületcsoportok makromolekulás közös anyagok besorolása a tulajdonságainak vegyületek fajtáiba kialakulásában. (szénhidrátok, fehérjék stb.) jellegzetes A szerves vegyületek építőköveik és a Aceton-ketonok: Az aceton (részletesen), biológiai felépülés elvének negatív ezüsttükörpróba, funkciójának és megadása. jelentősége. környezeti hatásának felismerése, A szerves vegyületek megértése. tulajdonságainak Ecet – karbonsavak: Hidrogénkötésre való megfigyelése, hajlam. Az anyagok következtetések, A hangyasav és az tulajdonságai és összefüggések esetsav (részletesen). élettani illetve levonása. sav-bázis tulajdonságok, környezeti hatása jelentőség. közötti összefüggés Megfigyelések
A tanulók ismerjék az alapfogalmakat (funkciós csoport, stb.). A tanulók ismerjék a tanult szerves vegyületek alaptípusait, funkciós csoportjait. Ismerjék a tanult szerves vegyületek köznapi elnevezését, tulajdonságait, környezeti és élettani hatását, felhasználását (metanol, etanol, formaldehid, aceton, ecetsav, zsírok és olajok, szappanok, glükóz, szacharóz, keményítő, cellulóz, fehérjék).
Ismerjék az egészségvédő, illetve károsító anyagokat és azok hatását.
A biológiai és kémiai szempontból fontos karbonsavak (zsírsavak, tejsav, benzoesav, szalicilsav). Az alkohol-oxovegyületkarbonsav redoxi átalakulások.
Használják szakszerűen, Az anyagok Ábrák, grafikonok, balesetmentesen, tulajdonságai és táblázatok értelmezése. környezet és köznapi egészségvédő módon a felhasználásuk Az anyagok háztartásban előforduló közötti összefüggések tulajdonságainak szerves vegyületeket. felismerése. vizsgálata tanári demonstrációs illetve tanulói kísérletek Tudjanak egyszerű Illattok, ízek, fűszerek - Az anyagokhoz kapcsolódó alapján. számítási feladatokat karbonsavészterek: Előállításuk tudománytörténeti megoldani. karbonsavból és események feltárása Molekulamodellek 86 alkoholból, főbb fizikai (könyvtár, készítése. sajátságaik, ismeretterjesztő előfordulásuk, irodalom) Egyenletszerkesztéssel felhasználásuk. felhasználásával. kapcsolatos ismeretek alkalmazása. A kiemelkedő Zsírok, olajok gliceridek: tudósok Egyszerű számításos Zsírok és olajok, főbb munkásságára feladatok végzése. sajátságaik, vonatkozó margaringyártás. információk A mindennapi életünk A használt összegyűjtése. során megjelenő sütőzsiradékok szerves vegyületek környezeti problémája, A hazai vegyipar számbavétele. újrahasznosítása. néhány termékének A foszfatidok és a ismerete. Ismeretek gyűjtése a nitroglicerin. médiákból. Kolloid rendszerek. Beszámolók, Szappanok, mosószerek: kiselőadások készítése. Szappangyártás, szappanok, a Házi feladat készítés. tisztítóhatás mechanizmusa, Számítástechnikában szennyvíz, eutrofizáció. tanultak alkalmazása. Cukor és liszt papírzacskóban szénhidrátok: Monoszacharidok. Funkciós csoportjaik, a glükóz (részletesen), erjedés, a fruktóz, biológiai jelentőségük. Konfiguráció, optikai izoméria (léte). Diszacharidok. A maltóz, a sörgyártás, a szacharóz, biológiai jelentőségük. A mono- és diszacharidok redukáló
felismerése.
rögzítése.
Tesztfeladatok megoldása. Esettanulmányok, kémia tárgyú szövegek elemzése, értelmezése. Videofilmek megtekintése a tananyaggal kapcsolatosan.
hatása (ezüsttükörpróba, Fehling-reakció). Poliszacharidok. A cellulóz, papír, újrahasznosítási lehetőségek, a keményítő, a glikogén, a redukciós készség hiánya. Tej, tojás, hús fehérjék: Az aminok, aminocsoport, bázikusság. Az amidok, az amidcsoport szerkezete. A természetes eredetű aminosavak általános szerkezete, amfotéria, az aminosavak kapcsolódása, polipeptidek, fehérjék. A fehérjék elsődleges, másodlagos, harmadlagos és negyedleges szerkezete. Denaturáció és koaguláció. V. A biológia határán Nukleinsavak: a ribóz, a 2-dezoxi-ribóz, nukleotidok, a nukleotidok kapcsolódása, az RNS, bázissorrend, a DNS kettős hélix. A nukleinsavak jelentősége, a fehérjeszintézis vázlata. Az örökítőanyag módosulása, mutációk, mutagén anyagok. Nukleinsavrombolás sugarakkal (atombomba, ózonlyuk, csíramentesítés). reakcióláncok: biokémia és vegyipar, hasonlóságok, eltérések. A teától a heroinig A
87
Az egészségvédő, illetve -károsító anyagok funkciójának, hatásának megértése.
A tanult vegyületek élettani hatásának, felhasználásának és előállításának megismerése.
A háztartási szerves vegyszerek, a műtrágyák és növényvédő szerek, stb., élettani, környezeti hatásának felismerése.
A tanult anyagok besorolása a vegyületek csoportjaiba, jellegzetes építőköveik és a felépülés elvének megadása.
A kémia jelentőségének felismerése a környezet védelmében, illetve a környezet helyreállításában.
A mindennapi életben gyakran előforduló, az egészségre ártalmas szerves anyagok megismerése.
A tanulók ismerjék a tanult szerves vegyületeket, adják meg köznapi nevüket, ismertessék környezeti és élettani hatásukat. Ismerjék az ide vonatkozó alapfogalmakat. A szenvedélybetegséghez kapcsolódó anyagokat sorolják fel és ismerjék hatásukat az emberi szervezetre.
Használják szakszerűen a Az élő rendszerekre és háztartási a környezetre vegyszereket, az A személyes gyakorolt hatásaik egészségüket és a felelősség kialakítása ismerete. környezetüket védve.
szenvedélybetegségekke l kapcsolatos nitrogéntartalmú szerves vegyületek, drog (alkohol, nikotin, tein, koffein, kábítószerek), hatásmechanizmus, hozzászokás, függőség, hatásuk az egyén és a társadalom szintjén.
és cselekvési lehetőségek keresése Ismeretek gyűjtése a a közvetlen környezet mindennapi életből, az megóvásában. írott, a sugárzott és a digitális médiából. Kommunikációs kultúra fejlesztése. A jelenségek megfigyelése, értelmezése, következtetések levonása.
Környezeti szerves kémia Energiagazdálkodás: foszilis, hasadó és megújuló energiaforrások, előnyeik, hátrányaik. Műanyagok: le nem bomlás, hulladékégetés, dioxin. Táplálékaink: növénytermesztés, peszticidek, állattenyésztés, antibiotikumok, hormonok, tartósítószerek, Eszámok, biogazdálkodás. Van-e harmadik út? Tervgazdálkodás és piacgazdaság, fogyasztói társadalom, a fenntartható fejlődés és a környezet, hol van az elég a személyes és társadalmi léptékű fogyasztásban. VI. Ismétlés, rendszerezés Általános kémia, szervetlen kémia, szerves kémia
Soroljanak fel szerves vegyületekkel kapcsolatos környezeti problémákat.
Kapcsolat keresése a biológiával és más tantárgyakkal.
88
Beszámolók, kiselőadások készítése. Önálló jegyzetelés.
Gondolkodási képességek fejlesztése (megfigyelés, értelmezés, kódolás, összehasonlítás, azonosítás, besorolás, sorképzés, összefüggésfelismerés, következtetés, rendszerezés, viszonyítás, kombinatív képesség).
Kísérletek megismétlése, modellek készítése.
A tanulók tudják az előző fejezetek minimum követelményeit.
Önálló ismeretszerzés a médiákból. Ismerjék a tanult fontosabb elemek és Számításos feladatok szervetlen vegyületek megoldása. nevét, jelét, tulajdonságait. Reakcióegyenlet írásának gyakorlása. Tesztlapok kitöltése.
Kommunikációs képességek fejlesztése (szövegértés, szövegalkotás, ábraolvasás, ábrázolás, írás, olvasás).
Esettanulmány, kémia tárgyú szöveg értelmezése. Táblázatok, grafikonok elemzése.
89
A továbbhaladás feltételei A tanuló sorolja fel a szerves vegyületeket felépítő elemeket. Tudja a szerves vegyületek főbb alaptípusait (telített, telítetlen, aromás, nyílt láncú, gyűrűs, szénhidrogén stb.). Ismerje a köznapi életben is előforduló, tanult szerves vegyületeket, adja meg köznapi nevüket, molekulamodellen mutassa be térbeli szerkezetüket, ismertesse környezeti és élettani hatásukat. Használja szakszerűen, balesetmentesen, környezet- és egészségvédő módon a szerves vegyipari termékeket. Ismerje fel a mindennapi életben gyakran előforduló kolloid rendszereket. A szenvedélybetegségekhez kapcsolódó anyagokat sorolja fel, és ismerje hatásukat az emberi szervezetre. Az elvégzett tanulókísérleteket mutassa be; eközben használja szakszerűen a vegyszereket és a kísérleti eszközöket. Értelmezze az elvégzett vagy bemutatott kémiai reakciókat. Szerkesszen egyszerű szerves kémiai egyenleteket. Soroljon fel szerves vegyületekkel kapcsolatos környezeti problémákat, és említsen megoldási lehetőségeket ezekre. Ismerje a gazdasági fejlődés árnyoldalait, környezeti hatásait és a fenntartható fejlődés fogalmát. Taneszközök: Jelenleg választott, a tantervnek leginkább megfelelő tankönyv és munkafüzet: MS-2616 KÉMIA 9.-Általános kémia tankönyv MOZAIK Kiadó MS-2820 KÉMIA 9.-Általános kémia munkafüzet MOZAIK Kiadó MS-2620 KÉMIA 10.- Szerves kémia tankönyv MOZAIK Kiadó MS-2820 KÉMIA 10.- Szerves kémia munkafüzet MOZAIK Kiadó Szerzők: Dr.Siposné dr. Kedves Éva -Horváth Balázs -Péntek Lászlóné Felszerelt kémia szaktanterem és szertár a módosított 11/1994 (VI.8.) MKM rendelet 2. sz. melléklet II/2. pontja szerint Laboratóriumi eszközök (üveg, fém, fa műanyag) Tanulókísérleti eszközök Vegyszerek, anyagok, termékminták Elektrokémiai demonstrációs készlet Mérőműszerek, digitális pH mérő, hőmérő, mérleg, multiméter Írásvetítő, írásvetítő transzparensek Videolejátszó, videofilmek Számítógép a hozzátartozó szoftveranyagokkal, kivetítővel, CD-ROM-ok Korszerű szakkönyvek, feladatgyűjtemények Periódusos rendszer, fali képek Modellek, modell-készletek Anyagminták
Ajánlott módszerek, szemléltetés: Tanári bemutató kísérlet Tanulói kísérlet Tanári előadás, magyarázat, megbeszélés Anyagok, eszközök, képek bemutatása Modellek készítése, bemutatása Írásvetítő fóliák, videofilmek, számítógépes programok használata Periódusos rendszer, táblázatok, grafikonok, ábrák használata Egyéni és csoportmunka Számításos feladatok megoldása Feladatlapok, munkafüzet, tankönyv, szakkönyvek használata Tanulói beszámolók készítése, önálló munka Értékelési módok: Szóbeli számonkérés Írásbeli felelet Témazáró dolgozat Számításos feladatok értékelése Kiselőadások A tanulói munka megfigyelés alapján történő értékelése Otthoni önálló munka minősítése
Az értékelés főbb szempontjai: A tanulók - ismerik-e az anyagokat, a jelenségeket, a fogalmakat, a törvényeket? - ismerik-e a hasonlóságokat és különbségeket, azok okait? - ismerik és tudják-e a tulajdonságok és a szerkezet kapcsolatát, a megfelelő összefüggéseket? - képesek-e ismereteik rendszerezésére? - tudják-e ismereteiket alkalmazni? - milyen szinten sajátították el a kémiai jelrendszer alkalmazását? - milyen szinten sajátították el a tanulók a szaknyelvet, a megismerési algoritmusokat? - miként tudnak önállóan ismereteket szerezni? - milyen mértékben vált igényükké a permanens önművelés igénye? - milyen mértékben vált személyiségük jellemzőjévé az egészséges életmód igénye és a környezetért érzett felelősség?
90