LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS Vakken: AV/TV /Chemie/Toegepaste chemie/ (2/2 lt/w) Basisvorming en specifiek gedeelte

Studierichting: Biotechnische wetenschappen Studiegebied: Land- en tuinbouw Onderwijsvorm: TSO Graad: tweede graad Leerjaar: eerste en tweede leerjaar Leerplannummer: 2015/019 (vervangt: 2014/029) Nummer inspectie: 2015/1120/1//V17 (vervangt 2014/1014/1//V16)

Pedagogische begeleidingsdienst Huis van het GO! Willebroekkaai 36 1000 Brussel

TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Biotechnische wetenschappen AV/TV /Chemie/Toegepaste chemie/ (1e leerjaar: 2 lestijden/week; 2de leerjaar: 2 lestijden/week)

2

Inhoud 1. 2. 3.

Visie Beginsituatie Algemene doelstellingen 3.1. 3.2.

4.

Leerplandoelstellingen en leerinhouden 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9.

5.

Stoffen en mengsels Stoffen en hun samenstelling Karakteristieken van chemische reacties Periodiek systeem en atoombouw Metalen en niet metalen – oxidatie en reductie Zuren en hydroxiden Zouten Kwantitatieve analyse Koolwaterstoffen

Algemene pedagogisch-didactische wenken 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

6. 7. 8.

Wetenschappelijke vaardigheden Wetenschap en samenleving

Algemene leerlijn voor natuurwetenschappen Overzicht van de leerstof en situering van de leerlingenproeven in het leerplan Wenken bij de uitvoering van de leerlingenproef Wenken bij de informatieopdracht

Minimale materiële vereisten Evaluatie Bibliografie

3 4 5 5 9 11 12 14 17 20 22 24 25 27 29 32 32 33 34 35 36 37 39


1.

3

Visie

Wetenschappen zijn een belangrijke component van onze cultuur. Ze reiken niet alleen middelen en methoden aan om de materiële werkelijkheid te begrijpen, maar ook om deze werkelijkheid te veranderen in overeenstemming met de menselijke noden. Wetenschappen bepalen in belangrijke mate het wereldbeeld van de maatschappij. Omgekeerd hebben waarden en opvattingen die in de samenleving leven ook een invloed op de wetenschappen en op hun ontwikkeling. Wetenschappen in de basisvorming beoogt de natuurlijke nieuwsgierigheid van jongeren tegenover de hen omringende wereld te stimuleren en te ondersteunen door er een wetenschappelijke fundering aan te geven. Dit gebeurt door hen in beperkte mate te introduceren in verschillende benaderingen van de natuurwetenschappen, namelijk:  wetenschappen als middel om toestanden en verschijnselen uit de dagelijkse ervaringswereld te verklaren. Hier gaat het om het leggen van de verbinding tussen praktische toepassingen uit het dagelijkse leven en natuurwetenschappelijke kennis;  wetenschappen als middel om op proefondervindelijke wijze gefundeerde kennis over de werkelijkheid te vinden. Het gaat dan om het ontwikkelen van een rationeel en objectief raamwerk voor het oplossen van problemen en het begrijpen van concepten die de verschillende natuurwetenschappelijke disciplines met elkaar verbinden;  wetenschappen als middel om via haar technische toepassingen de materiële leefomstandigheden te verbeteren. Leerlingen herkennen hoe natuurwetenschappelijke ontwikkelingen invloed hebben op hun persoonlijke, sociale en fysieke omgeving;  wetenschappen als cultuurverschijnsel en natuurwetenschap als mensenwerk. Leerlingen hebben notie van historische, filosofische, sociale en ethische aspecten van de natuurwetenschappen. Hierdoor zien en begrijpen ze relaties met andere disciplines. De leerlingen worden voorbereid om als burger deel te nemen aan een moderne duurzame kennismaatschappij. In een steeds veranderende maatschappij zullen zij een actieve rol spelen als burger en als gebruiker van wetenschappelijke kennis. Zij beschikken over wetenschappelijke vaardigheden en zij zijn voldoende communicatievaardig om de relaties tussen wetenschappen en de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij te duiden. Zo zal de leerling ook verschillende attitudes nodig hebben om levenslang te leren, om in groep of zelfstandig, nauwkeurig en milieubewust te werken.


2.

Beginsituatie

Alle leerlingen die de tweede graad aanvatten, hebben de leerplandoelstellingen van het vak natuurwetenschappen van de eerste graad (A-stroom) bereikt. Tijdens de lessen natuurwetenschappen hebben ze kennis gemaakt met enkele kernbegrippen van materie, energie, interactie tussen materie en energie en systemen. Verschijnselen uit de niet-levende en de levende natuur komen beide aan bod. De begrippen atoom en molecule en het deeltjesmodel komen reeds aan bod in de eerste graad. Naast inhoudelijke leerplandoelstellingen hebben de leerlingen ook een aantal wetenschappelijke vaardigheden en informatievaardigheden ingeoefend. De leerlingen uit de basisopties Industriële wetenschappen, Latijn en Moderne wetenschappen hebben ruimer kennis kunnen maken met wetenschappelijke vaardigheden, de wetenschappelijke methode en leren onderzoeken tijdens het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen. Het is duidelijk dat we in de tweede graad starten met leerlingen die op een verschillend niveau vaardigheden hebben ingeoefend naargelang de gekozen basisoptie.

4


3.

5

Algemene doelstellingen

Naast de constructie van kennis en inzicht in een vakspecifiek begrippenkader ontwikkelen leerlingen ook wetenschappelijke vaardigheden en communicatievaardigheden.

3.1. Wetenschappelijke vaardigheden Tijdens de lessen chemie/ toegepaste chemie voeren de leerlingen minimaal 4 leerlingenproeven tijdens het eerste leerjaar en 4 leerlingenproeven tijdens het tweede leerjaar van de tweede graad uit. Bij elke leerlingenproef moet een rapportering worden uitgevoerd en zal afhankelijk van het experiment/opdracht een aantal algemene doelstellingen worden nagestreefd. De vakgroep wetenschappen zorgt hierbij voor een evenwichtige opbouw van de leerlijn “leren onderzoeken/onderzoekend leren”. Leerlingen hebben tijdens de eerste graad kennis gemaakt met fasen van de natuurwetenschappelijke methode en zetten in de tweede graad de ontwikkeling van de wetenschappelijke vaardigheden verder. Om de beginsituatie van de leerlingen bij aanvang van de tweede graad duidelijk te stellen is een overleg tussen de leraars van de eerste graad en tweede graad noodzakelijk, zodat het duidelijk is welke deelvaardigheden van de natuurwetenschappelijk methode de leerlingen tijdens de eerste graad hebben ingeoefend. De uitdrukking in de algemene doelstellingen “Onder begeleiding uitvoeren” betekent dat de leerlingen de activiteiten uitvoeren waarbij zij de wetenschappelijke vaardigheden bewust en stapsgewijze inoefenen onder leiding van de leraar. Bij de uitvoering van de leerlingenproeven worden zo een aantal algemene doelstellingen geselecteerd en ingeoefend door de leerlingen. De uitvoering van proeven en opdrachten is maar effectief indien de leerlingen zelf ontdekkend en actief kunnen leren en werken. Het is van belang dat de leraar er voor zorgt dat de leerlingen voldoende ruimte krijgen voor eigen werk en ontwikkeling. Proeven, experimenten en opdrachten kunnen als ondersteuning van de theorie achteraf gegeven worden maar zijn soms zeer goed bruikbaar als inleiding naar een theoretische benadering van een concept. Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen zelfstandig (onder begeleiding) in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en ook rapporteren in de vorm van een verslag. Indien er in de klas maar één proefopstelling aanwezig is kan het experiment worden uitgevoerd als klasproef. De werkvorm waarbij verschillende opstellingen aangeboden worden als een roterend leerlingenpracticum kan wel als leerlingenproef fungeren. Bij de aanvang van elke leerlingenproef voldoende aandacht besteden aan de veiligheidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op de hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellingen, stoffen of instrumenten. Ook zal de leraar aandacht besteden aan andere attitudes zoals zin voor samenwerking en respect voor materiaal en milieu. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingenproeven didactisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. Tijdens de uitvoering van demo - experimenten kan steeds een didactische aanpak toegepast worden waarbij tijdens elke fase van de demoproef de algemene doelstellingen geëxpliciteerd en nagestreefd worden (onderzoekend leren).


6

Algemene doelstellingen bij de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en het gebruik van de natuurwetenschappelijke methode

Nummer algemene doelstelling

AD1

Onder begeleiding informatie over een gegeven natuurwetenschappelijk verschijnsel verzamelen en ordenen. (oriëntatie)

AD2

Onder begeleiding bij een natuurwetenschappelijk verschijnsel een onderzoeksvraag opstellen en eventueel een hypothese formuleren. (onderzoeksvraag en hypothese)

AD3

Onder begeleiding een methode of een onderzoeksplan opstellen om de gestelde vraag te onderzoeken. (onderzoeksplan)

Wenken  De leerlingen laten brainstormen, de verschillende facetten van het gegeven duidelijk laten beschrijven en eventueel met een schematische tekening de situatie laten verduidelijken. (AD1)  Met enkele vragen de voorkennis van de leerlingen toetsen en eventueel bijsturen. (AD1)  Samen met de leerlingen vanuit de concrete situatie mogelijke vragen formuleren om zo te komen tot een duidelijke onderzoeksvraag. (AD2)  De leerlingen proberen een toetsbare hypothese te formuleren. (AD2)  Na het formuleren van de hoofdvraag aandacht hebben voor de factoren die constant blijven tijdens het onderzoek en voor de gegevens bij de proef. (AD3)


AD4

Het onderzoeksplan uitvoeren en de resultaten overzichtelijk en nauwkeurig ordenen. (uitvoering)

AD5

Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment de productetiketten interpreteren. (uitvoering)

AD6

Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment veilig en verantwoord omgaan met stoffen, voorweren en toestellen. (uitvoeren)

AD7

Bij het noteren van de meetwaarden de correcte wetenschappelijke terminologie, symbolen en SI-eenheden gebruiken. (verwerking)

Wenken  De leerlingenproeven een uitdagend en motiverend karakter geven en in verband brengen met een betekenisvolle en/of technische context.  In de eerste lessen wordt het labo verkend, worden de gevaren aangehaald en de te volgen veiligheidsprocedures overlopen. Een laboreglement is hiervoor een nuttig instrument. (AD5, 6)  De productetiketten moeten goed leesbaar en volledig zijn. De leerlingen houden rekening met de gevarensymbolen en de P- en H-zinnen en kunnen die toepassen. (AD5, 6)  Het chemisch afval wordt steeds gesorteerd en verwijderd op een daartoe voorziene manier.  Voor praktische tips rond ‘Veiligheid in de schoollaboratoria’ en nuttige weblinks: smart¬school virtuele klas chemie. (AD5 en 6)  Leerlingen moeten het onderzoeksplan kennen en begrijpen vooraleer ze starten met de uitvoering van hun onderzoek. (AD6)  Bij de uitvoering van de proef planmatig en efficiënt werken met respect voor de omgeving en de materialen. (AD6)  Waarnemingen moeten objectief geregistreerd worden en mogen niet verward worden met interpretaties. (AD4)  De leerlingen moeten inzien dat meettoestellen moeten aangepast worden aan te meten hoeveelheid stof.  De specifieke voordelen van het ordenen van meetwaarden in een tabel of grafiek toelichten.

7


AD8

Onder begeleiding uit de waarnemingen/meetwaarden/grafieken conclusies trekken en het resultaat evalueren. (besluit en evaluatie)

AD9

Onder begeleiding over een opdracht/onderzoek rapporteren en reflecteren. (rapportering)

8

Wenken  Leerlingen proberen op basis van hun waarnemingen een relevant besluit te formuleren. (AD8)  “Onder begeleiding … evalueren” kan gebeuren via een aantal gerichte vragen en opdrachten. (AD8)  De leerlingen reflecteren over het besluit. Het besluit wordt teruggekoppeld naar de geformuleerde hypothese, deze wordt bevestigd of weerlegd. In het laatste geval denken de leerlingen na over de hypothese, gebruikte methode …(AD8)  Leerlingen leren rapporteren en communiceren over de resultaten van de proef door het maken van een verslag, een poster, korte mondelinge presentatie. (AD9)  De leerlingen leren zelfstandig een verslag maken en gebruiken hierbij zoveel mogelijk ICT.  Het verslag bevat minimaal volgende punten: (AD9)  doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag;  hypothese; (eventueel)  beschrijving of tekening van de opstelling;  plan of werkwijze met notatie van de waarnemingen en/of meetwaarden;  het besluit;  reflectie.  Het is belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk of in kleine groepjes gebeurt en dat leerlingen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leren maken. Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan als start een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Leerlingen leren zo om geleidelijk aan zelfstandig een verslag te maken (tegen het einde van de tweede graad).  Bij de evaluatie van de leerlingenproef aandacht hebben voor verschillende vaardigheden en attitudes die bij uitvoering van de proef en het maken van het verslag aan bod komen: nauwkeurigheid, respect voor het materiaal, samenwerking, uitvoeren van instructies, aandacht voor veiligheid …


9

3.2. Wetenschap en samenleving In het domein “wetenschap en samenleving” maken de leerlingen kennis met de maatschappelijke relevantie en verschillende toepassingen van de chemische kennis. Vanuit de contextgebieden duurzaamheid, cultuur en maatschappij worden een aantal informatie- en /of communicatievaardigheden ingeoefend. De leerlingen leren hierbij op een efficiënte manier informatie verwerven, verwerken, presenteren en maken hierbij zoveel mogelijk gebruik van ICT. Leerlingen voeren tijdens de tweede graad minimum twee informatieopdrachten uit voor het vak chemie binnen enkele verschillende contextgebieden . Bij het verduidelijken van en het zoeken naar oplossingen voor duurzaamheidvraagstukken AD10 onder begeleiding wetenschappelijke principes hanteren die betrekking hebben op grondstoffenverbruik, energieverbruik (duurzaamheid). Onder begeleiding de natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling van de AD11 maatschappij duiden (cultuur) en de wisselwerking met de maatschappij op ecologisch, economisch, ethisch en technisch vlak illustreren (maatschappij). Wenken  De informatieopdracht kan gerealiseerd worden via activerende werkvormen. Mogelijke werkvormen:  een discussiegesprek waarbij gefundeerde argumenten worden gebruikt;  een stellingenspel of andere werkvormen waarbij communicatie wordt geactiveerd;  een presentatie van een onderzoek (poster, ppt …);  taalactiverende of taalondersteunende opdrachten (slangenspel, placemat, bingo…);  verslag van bedrijfsbezoek of een bezoek aan musea of wetenschapscentra;  expert als gastleraar in de school;  projectwerking “techniek en wetenschap”;  gebruik van artikels uit de media.  Wisselwerking chemie – technologie:  elementen en stoffen in de aardkorst; samenstelling van de bodem  gesteenten en mineralen  meststoffen  voedseladditieven: bewaarmiddelen; anti-oxidantia; kleurstoffen; zoetstoffen  Lucht-, water- en bodemanalyse  Medische analyse  Voedingscontrole  Forensische analyse  …  Economische en ecologische belangen:  edelgassen  kunststoffen: isolatiemateriaal, coatings;  silicium in fotocellen;  PET en andere recycleerbare plastics;  opsporen, winnen, milieuaspecten en algemene gegevens van aardolie  petrochemie: eigenschappen en gebruik van verschillende eindproducten  …


 sociale en ecologische gevolgen:  broeikaseffect  verontreinigde en niet-verontreinigde lucht  duurzaam bouwen.  kwaliteitscontrole  nieuwe materialen en geneesmiddelen  zorg voor veiligheid, gezondheid en milieu.  …  Deze algemene doelen kunnen ook vakoverschrijdend of projectmatig gerealiseerd worden.

10

TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Biotechnische wetenschappen AV/TV /Chemie/TV Toegepaste chemie/ (1e leerjaar: 2 lestijden/week, 2de leerjaar: 2 lestijden/week)

4.

Leerplandoelstellingen en leerinhouden

Bij elke leerplandoelstelling wordt in de eerste kolom een verwijzing gemaakt naar één van de volgende symbolen:  het nummer van de gemeenschappelijke eindterm natuurwetenschappen;  D: leerplandoelstellingen die cursief staan zijn bedoeld als differentiatie en zijn niet verplicht  De uitvoering van minimaal vier leerlingenproeven in het eerste leerjaar en vier leerlingenproeven in het tweede leerjaar is verplicht, de leerplandoelstellingen i.v.m. leerlingenproeven zijn suggesties.  De uitvoering van twee informatieopdrachten per graad is verplicht.

Uitvoering van leerlingenproeven  Tijdens de uitvoering van de leerlingenproeven de ontwikkeling van vakattitudes:  zijn ingesteld op veilig, verantwoord en milieubewust omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen  houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten  hebben aandacht voor correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data. De beoordeling van deze vakgebonden attitudes kunnen in de evaluatie van de leerlingenproef worden opgenomen.  Bij elk onderdeel staan na de wenken enkele mogelijke proeven; hieruit kunnen leerlingenpractica en/of demoproeven gekozen worden. Andere proeven kunnen, indien wenselijk, ingelast worden. Uitvoering van informatieopdracht  Bij bepaalde hoofdstukken worden suggestie gemaakt voor informatieopdrachten. Uiteraard kunnen andere opdrachten, in functie van het leerplan gekozen worden. Verwerking van de leerinhouden  Demonstratie en observatie dienen als basis voor de realisatie van de leerinhouden.  Lessen zoveel als mogelijk benaderen vanuit de leefwereld van de leerling of van uit de actualiteit.  De wenken zijn per deel geformuleerd en bieden een ondersteuning.

11


12

 Voor bijkomende Informatie over leerlingenproeven en leerinhouden alsook voor interessante internetsites en linken kan je terecht op de virtuele klas van chemie (smartschool GO!).

4.1. Stoffen en mengsels DECR. NR 11

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen

het verschil aangeven tussen een voorwerp en een stof.

Sectoren van de chemische industrie: voedingsindustrie, landbouwindustrie, farmaceutische, petrochemie, … Chemie in het dagelijks leven Leerlingenproef: Reglement, praktische tips, persoonlijke beschermingsmiddelen, etikettering, H- en Pzinnen, Gevarensymbolen, benoemen van labomaterieel Gebruik bunsenbrander Verschil tussen stof en voorwerp

4.

aan de hand van een proef fysische en chemische eigenschappen van de stof onderscheiden.

Leerlingenproef: Fysische en chemische eigenschappen

uitleggen dat de oorsprong van een zuivere stof, natuurlijk ontstaan of synthetisch bereid, geen invloed heeft op haar eigenschappen.

Voorbeelden zoals: suiker, CO2,

5.

6.

aan de hand van voorbeelden uitleggen wat het verschil is tussen een mengsel en een zuivere stof. mengsels onderscheiden op basis van de componenten.

Heterogeen en homogeen mengsel zoals emulsie, suspensie, oplossing, gasmengsel, aerosolen, rook … Bijv. destillatie van wijn, bier, …

met eenvoudig materiaal enkele scheidingstechnieken veilig uitvoeren.

Leerlingenproef: scheiden van mengsels

1.

voorbeelden uit het dagelijkse leven in verband brengen met chemische industrie.

3, 12, 13, 14 2.

3. 4,12,14

2

1

1, 4 12, 14

LEERINHOUDEN

7. 8.

veilig en verantwoord werken in het laboratorium.

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  In het vak natuurwetenschappen en technologische opvoeding in de eerste graad is reeds aandacht besteed aan grondstoffen, materialen en voorwerpen.


13

De leerlingen hebben ook reeds kennis gemaakt met het begrip stof en het onderscheid tussen mengsel en zuivere stof geleerd.  Mogelijke contexten: geneesmiddelen, drugs, huishoudproducten, onderzoek in de omgeving, wapens, giftige stoffen, kunststoffen versus natuurproducten.  Aan de hand van een aantal dagelijkse gebruiksvoorwerpen het onderscheid uitleggen tussen een voorwerp en de stof(fen) waaruit dat voorwerp bestaat; proeven van of ruiken aan stoffen kan gevaarlijk zijn.  De verschillen tussen stoffen zoals azijn, water, alcohol, ijzer, koper, zout, kristalsuiker, enz. zijn gebaseerd op fysische en chemische eigenschappen.  Voorbeelden: (LPD 5)rietsuiker en bietsuiker; CO2 uitstoot van wagens en CO2 in spuitwater en CO2 in adem.  Enkele mengsels die in het dagelijkse leven voorkomen, worden bij voorkeur als voorbeelden gebruikt: dranken (o.a. spuitwater, limonade, wijn) voedingswaren (o.a. mayonaise), cosmetica (o.a. huidcrèmes). MOGELIJKE PROEVEN      

Stoffen classificeren naar eigenschappen Scheiden van zeewater (zout, zand, water) (filtratie en indamping) Extractie van olie uit pindanoten (extractie) Koffie zetten (extractie en filtratie) Bladgroen uit bladeren (extractie en chromatografie) Destillatie van rode wijn kan als demo-experiment didactisch zeer waardevol zijn. Eventueel met de alcohol Grand Manier maken: extractie van sinaasappelen en koffiebonen (+ suiker) in alcohol www.solo.be/nl/recepten/zelf-grand-marnier-maken.htm  Identificatie van een aantal stoffen: (fysische kenmerken) geur, geleidbaarheid, aggregatietoestand, kristalvorm, dichtheid, kleur… (chemische kenmerken), brandbaarheid… MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT    

Mengsels uit het dagelijkse leven Samenstelling van lakken en verven: bindmiddel (fysisch en chemisch drogend), oplos- en verdunningsmiddel (water en organisch), pigment, hulpstoffen. Etiketten van dranken en voedingsmiddelen: onderzoek van de teksten. Dag- en nachtcrèmes: samenstelling, bereidingswijze.


14

4.2. Stoffen en hun samenstelling DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen aan de hand van voorbeelden enkelvoudige en samengestelde stoffen herkennen op 9. basis van hun opbouw.

LEERINHOUDEN Enkelvoudige/samengestelde stoffen

Belangrijkste elementen met hun symbolen

10.

het symbool schrijven als de naam gegeven is en de naam noemen als het symbool gegeven is van minstens twintig elementen.

H20 ----> H2 + O2

11.

op basis van een eenvoudige reactie beschrijven dat stoffen opgebouwd zijn uit atomen die ook na reactie behouden blijven.

wet van behoud van atomen een elementair inzicht in de opbouw van het periodiek systeem aantonen.

De metalen en niet-metalen, de groepen en de periodes

12. Rangschikking volgens stijgende atoommassa 12,14 13.

afleiden dat elementen uit eenzelfde groep in het periodiek systeem dezelfde chemische eigenschappen bezitten.

Via demoproeven aantonen


15

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Leerlingen kennen de begrippen atoom, molecule en maakten kennis met het deeltjesmodel in de eerste graad.  Als voorbeelden van chemische reacties kunnen omzettingen van eetwaren gekozen worden, (bijv. bakken en braden, zuur worden van melk en wijn, rijzen van deeg) aantasting van metalen, verbrandingsreacties, uitharding van gips, ontkalken van koffiezet en reinigen van sanitair.  Stoffen die niet kunnen ontleed worden in andere stoffen noemt men enkelvoudige stoffen, stoffen die wel ontleed kunnen worden noemt men samengestelde stoffen( bv door elektrolyse van water ontstaat er waterstofgas en zuurstofgas, door verhitting van suiker ontstaat kool en water). Hierbij kan gebruik gemaakt worden van het deeltjesmodel.  Atomen zijn uiterst kleine deeltjes die bij een chemische reactie niet vernietigd worden. In de natuur komen 92 atoomsoorten (elementen) voor; ze verschillen in grootte en in massa.  De belangrijkste elementen: Cl, I, O, S, N, P, C, H, He, Ne, Ar, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Hg, Al, Pb, Cu, Ag, Au.  Doelstelling 10: reactievergelijking met woorden beschrijven. Het is niet de bedoeling nu reeds lln reactievergelijkingen met symbolen te laten schrijven.  Voorbeelden van samengestelde stoffen: waterstofchloride (H, Cl): verwijdering van cementresten, zwavelzuur (H, S, O): accu, natriumhydroxide (Na, O, H): ontstopper van afvoerbuizen, ammoniak (N, H): ontvettingsmiddel, calciumhydroxide (Ca, O, H): bepleisteren van muren, natriumchloride (Na, Cl): keukenzout, natriumwaterstofcarbonaat (Na, H, C, O): maagzout, calciumcarbonaat (Ca, C, O): krijt, marmer.  Om bij stoffen het onderscheid tussen het element en de enkelvoudige stof te maken, spreken we bv. van zuurstofgas en zuurstof en bv. van natriummetaal en natrium. Pas als de leerlingen duidelijk het verschil inzien tussen het element en de enkelvoudige stof, kan voor metealen de uitgang – metaal- weggelaten worden.  Waarneembare eigenschappen van metalen en niet-metalen zijn de fysische eigenschappen: aggregatietoestand bij kamertemperatuur, elektrische geleidbaarheid, warmtegeleiding, vervormbaarheid, …Hierbij kunnen bv kwik, zwavel en andere stoffen met speciale eigenschappen aan bod komen.  Het historisch belang van het periodiek systeem wordt uitgelegd: D.I. Mendelejev kon voorspellingen doen over het bestaan van elementen en eigenschappen van de overeenstemmende stoffen.  Gebruik maken van het PSE met toepassingen (te bestellen bij KVCV), spectaculaire en gevaarlijke experimenten met alkalimetalen eventueel tonen aan de hand van filmpjes (periodic table of elements) http://www.periodicvideos.com/ . MOGELIJKE PROEVEN     

Verwarmen van bv bakpoeder, suiker, ammoniumchloride, oplossen van een bruistablet in water met CO2 ontwikkeling. Demoproef: reactie van ijzer(poeder) met zwavel: aantonen met magneet dat er geen ijzermetaal meer is. Demoproef: elektrolyse van water. Demoproef: in beker met water en fenolftaleïne: schaatsende natrium. Demoproef: in reageerbuis met laagje pentaan bovenop water: dansende natrium.


MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT  Van enkele enkelvoudige stoffen (bijvoorbeeld: diwaterstof, dizuurstof, trizuurstof, dichloor, dijood, diamant, grafiet, octazwavel, natrium, magnesium, aluminium, ijzer, zink, lood, koper, kwik, goud, zilver) kunnen één of meer van de volgende aspecten besproken worden: voorkomen, winning, bereiding, fysische eigenschappen, chemische eigenschappen, toepassingen.

16


17

4.3. Karakteristieken van chemische reacties DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen de wet van behoud van massa aantonen. 14.

15.

3

16.

3,12,14 17. 10

eenvoudige reactievergelijkingen in evenwicht brengen. eenvoudige reacties uitvoeren.

Leerlingenproef: behoud van massa Een molecule is opgebouwd uit atomen, die in een bepaalde verhouding voorkomen De formule of formule-eenheid van een stof geeft aan welke atoomsoorten erin voorkomen en in welke verhouding. Termen reagens en reactieproducten en de pijl komen hier aan bod Leerlingenproef: eenvoudige exo- en/of endoenergetische reacties, verbrandingsreacties, synthesereacties Verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen, bijv. houtskool, steenkool, metalen, aardgas… Vorming van bv oxiden, water, CO2, … Formules en reactievergelijkingen

18.

de verbranding herkennen als een reactie met zuurstofgas waarbij nieuwe stoffen gevormd worden.

19.

gebruik maken van de gegeven formules om de reactievergelijking te schrijven van de verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen. de begrippen exo- en endo-energetisch illustreren met voorbeelden van chemische processen.

Exo- en endo-energetische reacties

20.

Bijv.: luminescentie, warmte, licht,

21.

aan de hand van voorbeelden verschillende vormen van energieomzettingen bij chemische reacties herkennen. voorbeelden geven van trage en snelle reacties.

Roesten van ijzer, verbranding van ether, …

3

9

9, 10

3, 11

met voorbeelden en aan de hand van de begrippen molecule en atoom verduidelijken wat een formule is.

LEERINHOUDEN

22.


SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Onderscheid aangeven tussen de moleculen van enkelvoudige en samengestelde stoffen aan de hand van het begrip atoomsoort. bijv. met lego en duploblokken of eenvoudige molecuulmodellen.  Er zijn applets om voorgetallen in reacties in orde te brengen. bijv. http://phet.colorado.edu/en/simulation/balancing-chemical-equations of http://users.telenet.be/wiskundehoekje/chemie.htm  Exo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie vrijmaken onder de vorm van:  warmte, bijv. verbranding, biogas  licht, bijv. light-stick;  elektrische energie, bijv. batterij;  kinetische energie: beweging.  Endo-energetische reacties omschrijven als reacties waarbij energie opgenomen wordt: bijv. coldpacks, oplossen van ammoniumnitraat in water.  De verbranding van metalen zoals Mg en Al wordt toegepast in vuurwerk.  Ook op de onvolledige verbranding kan ingegaan worden (vorming van koolstofmonoxide, roet…).  Bij het roesten van ijzermetaal treedt een oxidatie op. Roest is een volksnaam voor ijzeroxide.  Molecuulformules van stoffen: CO2 , O2. De naamgeving van deze eenvoudige stoffen.  Voorstelling van reacties door moleculetekeningen. Reactievergelijkingen, bijv.:

 Buskruit is een mengsel van kaliumnitraat (75%), houtskool (15%) en zwavel (10%). Bij de ontploffing van buskruit wordt kaliumnitraat gereduceerd. MOGELIJKE PROEVEN  Massabehoud aan de hand van eenvoudige reacties onderzoeken, bijv. marmer + zoutzuur, bakpoeder + huishoudazijn (met ballon op flesje), bariumhydroxide-opl. + kopersulfaat-opl. .... (Opletten met de opwaartse druk. Daarom, indien je de proef laat doorgaan, een balans gebruiken die niet te precies is en niet teveel reactie laat doorgaan.)  Eenvoudige verbrandingsreacties: verbranden van een kaars, houtskool, aardgas, magnesiumlint, suiker…  Eenvoudige endotherme reactie: bijv. bakpoeder en huishoudazijn en de reactie tussen bariumhydroxide en ammoniumchloride. De temperatuur wordt

18


gevolgd.  Eenvoudige exotherme reactie: bijv. blussen van ongebluste kalk, de reactie tussen natriumhydroxide en waterstofchloride. De temperatuur wordt gevolgd.  Roesten van ijzer. MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT  Vrijkomen van warmte bij biogas

19


20

4.4. Periodiek systeem en atoombouw DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen een atoom beschrijven als kern omgeven door elektronen. 23. 24. 25.

26.

27. 11, 10

D 28.

LEERINHOUDEN Protonen, neutronen, elektronen

de samenstelling van atomen afleiden uit het atoomnummer en het massagetal.

Massagetal - atoomnummer geeft het aantal neutronen

met behulp van het PSE het aantal elektronen op de buitenste schil afleiden.

Voor de elementen van de A-groep

het verband leggen tussen de elektronenconfiguratie en de plaats in het periodiek systeem der elementen.

Elementen uit de hoofdgroepen, atomen gerangschikt volgens toenemende atoomnummers

op basis van de elektronenconfiguratie de Lewisvoorstelling tekenen.

Lewisvoorstelling

Het voorkomen en toepassingen van enkele elementen illustreren aan de hand van voorbeelden uit het dagelijkse leven.

Voorkomen en toepassingen van enkele elementen

aangeven dat elk atoom streeft naar een edelgasconfiguratie.

Begin van ionvorming, gemeenschappelijke elektronen, atoombinding

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Filmpjes van elk element http://www.systeemderelementen.nl  Aangeven dat elementen uit eenzelfde hoofdgroep dezelfde reacties vertonen. Als gevolg van een analoge elektronenconfiguratie in de buitenste schil bezitten de elementen in een hoofdgroep gelijkaardige chemische en fysische eigenschappen.  De atoommassa’s zijn niet steeds gehele getallen, bijv. de atoommassa van 37,5 bij chloor wijst niet op het bestaan van halve neutronen in chloor maar op  Aangeven dat de horizontale groeperingen periodes genoemd worden.  Helium kan je inademen ( piepstemmetje) want is als edelgas totaal niet reactief en dus onschadelijk voor je longen, het verhoogt enkel de trillingsfrequentie van de stembanden. Neon wordt gebruikt in TL lampen, ook argon heeft als edelgas toepassingen bij grote hitte zoals in argon lampen of bij laswerken. Helium is niet reactief, maar wel gevaarlijk want bij teveel inname kan je sterven (duikersprobleem) Bij argon krijg je precies het omgekeerde (een lage basstem).


 Het atoommodel eindigt niet bij de neutronen en protonen, onderzoek naar nog meer fundamentelere bouwsteentjes gaat verder: LHC in het CERN. MOGELIJKE PROEVEN  Vlamproeven geven een analogie met het ROGGBIV spectrum en de kleur van de vlam toont op die manier het aantal schillen van het metaal dat wordt onderzocht. Voorbeeld van lithiumzout (ROOD), natriumzout (ORANJE), koperzout (GROEN), de leerlingen vergelijken de kleur van de vlam met de positie in het spectrum en tegelijkertijd op PSE en concluderen dat de 7 kleuren van het ROGGBIV spectrum en de 7 perioden van het PSE een overeenkomst hebben.

21


22

4.5. Metalen en niet metalen – oxidatie en reductie DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen metalen en niet metalen onderscheiden. 29. 30.

uitleggen hoe een metaalbinding tot stand komt en enkele eigenschappen van het metaal verklaren m.b.v. de metaalbinding.

12, 14 31.

32. 12, 1

33.

aan de hand van een verbrandingsreactie een oxidatie aantonen.

aan de hand van eenvoudige voorbeelden reductie herkennen. oxidatie en reductie uitleggen als een uitwisseling van elektronen.

34.

in een ontledingsreactie van binaire stoffen oxidatie en reductie aanduiden aan de hand van elektronenuitwisseling.

35.

met behulp van informatiebronnen productieprocessen van verschillende metalen toelichten en in verband brengen met afgeleide producten;

11

10, 11

36.

enkele toepassingen van niet-metalen geven.

LEERINHOUDEN Metalen en niet metalen Metalen en metaalroosters: ijzer (atomium) Metaalbinding Eigenschappen van de metaalbinding Leerlingenproef : Verbrandingsreacties: bv.: roesten van ijzer. Bv :Vlamreacties met metaalionen, … Reductie als onttrekken van O2 Ontbinding van waterstofperoxide Leerlingenproef: Synthesereactie van bv Fe en S Ontledingsreactie: bijv. amoniumcarbonaat naar NH3 en CO2 en water Ontbinding van waterstofperoxide Bereiding van metalen via info –opdracht Bv :Fe en Al Bv :Staal, inox, brons, .. Niet –metalen  C en diamant, actieve kool, grafiet, potlood, slijpschijven,…  Bv gebruik van S in verschillende toepassingen,…  Si: glas, zand, siliconen, zonnepanelen, chips (halfgeleiders), …

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Metalen hebben specifieke eigenschappen. Hierdoor worden ze al sinds de oertijd (kopertijd, bronstijd, ijzertijd) gebruikt in allerlei toepassingen: in kommen wegens hun vervormbaarheid, in wapens en gereedschappen wegens hun elasticiteit en hardheid, in sierraden wegens hun glans. Meer recent


23

worden ze ook gebruikt in toepassingen waar hun goed geleidingsvermogen voor warmte en elektriciteit wordt benut.  De specifieke eigenschappen kunnen worden verklaard door de structuur van het metaalrooster (goede geleiding, vervormbaarheid). Het atomium stelt de eenheidscel voor van het metaalrooster van ijzer.  Verbrandingsreacties van metalen zoals het roesten van ijzer en het verbranden van magnesium zijn specifieke voorbeelden van redoxreacties. Oxidatieen reductiereacties moeten worden uitgebreid naar reacties waarbij elektronen worden afgestaan, respectievelijk opgenomen.  Andere eenvoudige redoxreacties zijn de synthese van FeS uit Fe + S8, de ontleding van kwikoxide, verbranding van koolstof… MOGELIJKE PROEVEN    

Demoproef: reactie tussen een metaal (Zn, Cu, ) en I2 in een I2 oplossing. Demoproef: verbrandingen van metalen (poeders) in een bunsenbrander. Verbranding van zwavel, cokes. Reactie van ijzer en zwavel.

MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT  ICT opdracht: bereiding van staal (hoogovenprocedé), koper, aluminium uit hun ertsen.


24

4.6. Zuren en hydroxiden DECR. NR 1, 12, 14

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen 37.

1, 12, 14 38.

39.

11

40.

41.

11

42.

aan de hand van indicatoren een oplossing karakteriseren als zuur, neutraal of basisch en de geleidbaarheid van zuren testen.

aan de hand van geleidbaarheidsproeven afleiden dat zuren ionbindingen zijn.

de molecuulformules van belangrijke binaire en ternaire zuren in verband brengen met hun wetenschappelijke en triviale naam en omgekeerd.

toepassingen van enkele zuren geven.

de verhoudingsformules van belangrijke hydroxiden in verband brengen met hun naam en omgekeerd.

toepassingen van enkele hydroxiden geven.

LEERINHOUDEN Leerlingenproef: oplossingen indelen in zure, neutrale en basische oplossingen met behulp van verschillende indicatoren Leerlingenproef : geleidbaarheid van zuren testen ionbinding Formules van zuren: algemene voorstellingswijze: HZ. Een Zuur is een stof die, opgelost in water, een waterstofion zal vormen (H+) en een zuurrestion (Z-) Voorbeelden: zoutzuur (HCl), koolzuur (H2CO3), zwavelzuur (H2SO4), fosforzuur (H3PO4) en salpeterzuur (HNO3) Dissociatiereacties van zuren, ontstaan van ionen Voorbeelden en toepassingen Formules van hydroxiden: algemene voorstellingswijze: MOH (met Mn+ : metaal-ion, OH- : hydroxide-ion) NaOH: natriumhydroxide; KOH: kaliumhydroxide; Ca(OH)2 : calcium(di)hydroxide (gebluste kalk); Al(OH)3 : aluminiumhydroxide, Dissociatiereacties en/of ionisatiereacties van basen Voorbeelden van basen


25

4.7. Zouten DECR. NR 12, 14

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen 43.

eenvoudige neutralisatiereacties uitvoeren met gebruik van een indicator.

12, 14 44.

een eenvoudige neerslagreactie en uitvoeren.

45.

in een tabel het onderscheid tussen goed en slecht in water oplosbare ionverbindingen aflezen en daaruit afleiden of een neerslag kan ontstaan.

46.

de verhoudingsformules van binaire en ternaire zouten in verband brengen met hun naam en omgekeerd.

47.

aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren.

LEERINHOUDEN Leerlingenproef: zouten Neutralisatiereactie van een zuur en een base geeft een zout Leerlingenproef: Neerslagreacties, wanneer het gevormde zout niet oplosbaar is ontstaat een neerslag. Bv neerslag: Ca(OH)2 en H2CO3 Zilvernitraat en keukenzout oplossen en mengen Oplosbaarheidstabellen gebruiken Natrium-, kalium- en ammoniumzouten en alle nitraten zijn goed oplosbaar. Formules van zouten: algemene voorstellingswijze Mn+, NMn- (met Mn+: metaalion, NMn-: niet-metaalion, zuurrestion) Formules van zouten bepalen door toepassing van de neutraliteitsregel Classificatie van stoffen op basis van hun formule (zuur, zout, base, oxide)

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Formules van zouten, zuren en basen schrijven aan de hand van periodiek systeem en eventueel met tabel met positieve en negatieve ionen.  Voor zouten en basen met metaalionen uit de a-groepen volstaat de naam zonder tussenvoegsel (di, tri); de lading van het metaalion tussen haakjes vermelden is overbodig. Bijv. Ca(OH)2 is calciumhydroxide.  Het geleidingsvermogen van oplossingen van sommige molecuulverbindingen (bijv. HCl) verklaren door de vorming van vrije ionen, ten gevolge van een reactie met water, ionisatie: HCl  H+ + Cl Toepassingen van zouten, zuren en basen uit het dagelijkse leven: natriumhydroxide is WC-ontstopper, natriumchloride is keukenzout, zwavelzuur zit in accu van wagen, het gebruik van natriumwaterstofcarbonaat (bicarbonaat, NaHCO3) als bakpoeder, in maagtabletten en bruistabletten, bij het wassen van groenten en als tandbleekmiddel, het gebruik van soda (Na2CO3) bij productie van wasmiddelen, glas, papier en als schoonmaakmiddel, meststoffen: bereiding van ammoniak en ammoniumzouten.  Het ontstaan van stalagmieten en stalactieten uitleggen aan de hand van de aanwezigheid van calciumwaterstofcarbonaat (Ca(HCO3)2) en calciumcarbonaat (CaCO3).


    

De hardheid van water uitleggen aan de hand van de aanwezigheid van calciumwaterstofcarbonaat (Ca(HCO3)2). Zuren smaken zuur! Lagere en hogere pH in verband brengen met een hogere, respectievelijk lagere concentratie H+ionen. Voor de maagwerking is een zuur milieu nodig; zure oprispingen en maagtabletten. De pH schaal beperken tot een schaal van 0 tot 14 met 7 als neutraal. Waar plaats je Coca-Cola, ontstopper, ammoniak, melk, maagzuur, spuitwater.

MOGELIJKE PROEVEN  Met indicatoren (lakmoes, rode koolsap) oplossingen indelen in zure, neutrale en basische oplossingen (azijn, citroensap, water, keukenzoutopl., oplossing van maagzout, ontstopper...).  Proefje van droogijs in ammoniakoplossing met rode koolsap als indicator.  Onderzoek van enkele indicatoren: fenolftaleïne, methyloranje, broomthymolblauw.  Onderzoek van de universeelindicator.  pH-bepaling van oplossingen (dranken, cosmeticaproducten, onderhoudsproducten).  Ontbranding van fosfor (laten zien via film of demoproef).  Bereiding van harde zeep met NaOH, bereiding van zachte zeep met KOH of vloeibare zeep met dodecanol.  Principe van ontkalking: CaCO3 (kalk) reageert met HCl (zoutzuur). Er wordt koolstofdioxide gevormd.  Bereiding van zwaveligzuur uitgaande van zwavelbloem.  Het rijzen van deeg verklaren: bij verhitten van natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3 ) ontstaat natriumcarbonaat, koolstofdioxide en water.  Testen van de geleidbaarheid van enkele zouten en zuren in water : keukenzout, CaCO3, HCl.  Testen van de oplosbaarheid van NaCl en dijood in respectievelijk water en pentaan.  Oplosbaarheid van inkt in water en pentaan: polariteit van inkt kan hieruit worden afgeleid.  Onderzoek van zeewater, leidingwater en gedemineraliseerd water met behulp van een zilvernitraatoplossing.  Neerslagreacties tussen twee zoutoplossingen uitvoeren en door reactievergelijkingen voorstellen.

26


27

4.8. Kwantitatieve analyse DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen de grootheid atoommassa in het PSE opzoeken. 48.

LEERINHOUDEN De eenheidsmassa is de unit

met voorbeelden uitleggen wat een mol materie is.

Eenvoudige vraagstukken over omrekeningen mol naar aantal deeltjes onderling (en omgekeerd)

de constante van Avogadro definiëren als het aantal materiedeeltjes per mol stof.

Overgang van unit naar gram

51.

op basis van een gegeven formule uit een gegeven massa de stofhoeveelheid in mol berekenen en omgekeerd.

Molaire massa, symbool M, gebruikelijke eenheid g/mol

de concentratie van een oplossing berekenen uit de massa opgeloste stof en het volume van de oplossing.

vol%, (alcoholische drank) en massa%

52.

een oplossing maken met een bepaalde concentratie en verdunningen maken van deze oplossing.

Leerlingenproef

53.

49.

50.

12, 14

D 54.

concentratie bepalen van een oplossing.

Leerlingenproef: Bv titratie van tafelazijn

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Het getal van Avogadro (NA) eenmaal voluit schrijven als 602 000 000 000 000 000 000 000 om duidelijk te maken over welk getal we spreken, de leerlingen zijn nog niet volledig vertrouwd met de wetenschappelijke notatie.  Zet naast elkaar enkele stoffen waarvan telkens 1 mol is afgewogen, bijv. 1 mol water, suiker, keukenzout, ethanol…  Het plaatsen van de juiste eenheden en symbolen voor die eenheden nauwgezet opvolgen.  massa volume % wordt nagenoeg niet meer gebruikt, tenzij in de industrie om oplossingen te bereiden. Concentraties van zuren wordt ook aangegeven in GG% vb 37% zoutzuur, 37 g op 100g oplossing (LPD 51)  Aangeven dat door reactie van 2 gevaarlijke stoffen ( HCl en NaOH) een ongevaarlijke oplossing van keukenzout ontstaat.


MOGELIJKE PROEVEN  Concentraties en verdunningen. De leerlingen maken bepaalde oplossingen met gegeven molaire of procentuele concentratie.  De leerlingen testen de maximale oplosbaarheid van keukenzout in water bij kamertemperatuur en berekenen vervolgens de molaire en procentuele concentratie.  Zilvernitraat (gegeven massa) en keukenzout (gegeven massa) worden opgelost in water in één recipiënt, de leerlingen meten de massa van de neerslag zilverchloride en rekenen dit stoichiometrisch na.

28


29

4.9. Koolwaterstoffen DECR. NR

LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren of 55. benoemen als een anorganische of organische stof.

1, 12, 14

LEERINHOUDEN Begrip ‘organische stof’: alle C-verbindingen behalve CO, CO2 en carbonaten.

door middel van eenvoudige proeven de aanwezigheid van koolstof en van waterstof in organische stoffen aantonen.

Leerlingenproef: koolwaterstoffen Brandbaarheid van alkanen testen

op basis van de Lewisvoorstelling de bindingsmogelijkheden van het C-atoom afleiden.

Vier bindingen van C-atoom

het model van de atoombinding als gemeenschappelijk elektronenpaar tussen twee atomen voorstellen.

Lewisvoorstelling van moleculen

58.

eenvoudige structuurformules, bruto formules en namen van enkele onvertakte alkanen schrijven.

Naam en structuur van enkele alkanen

59.

56. 57.

12, 14 60. 12, 14 61.

het onderscheid tussen polaire en apolaire atoombindingen aantonen.

oplosbaarheid in verband brengen met polariteit. polariteit verklaren aan de hand van de plaats van het element in het periodiek systeem.

62.

Leerlingenproef: Apolaire en polaire stoffen aantonen door afbuiging met gewreven glazen staaf (water ,ethanol ,hexaan) Leerlingenproef: de oplosbaarheid van water, olie, benzine in hexaan en water onderzoeken De elektronegativiteit (onbenoemd getal) is een maat voor het vermogen van een atoom om in een binding de elektronen aan te trekken. Hiermee het ontstaan van partiële ladingen (deelladingen) verklaren


63.

64. 11 65.

uit de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegativiteit van de samenstellende atomen afleiden dat de molecule water een dipoolmolecule is.

een verband leggen tussen aggregatietoestand en de ketenlengte van alkanen. enkele toepassingen van alkanen beschrijven.

D 66.

de structuurformule van etheen en ethyn schrijven en enkele toepassingen.

D 67.

de structuurformules van methanol en ethanol schrijven en het gebruik toelichten.

30

Een dipoolmolecule of polaire molecule is een molecule die elektrisch neutraal is, maar die toch een positief geladen kant en dus ook een negatief geladen kant bezit. Een watermolecule bevat twee polaire covalente bindingen, twee H-O bindingen met een hoek van 104° De eerste 4 alkanen zijn gasvormig (bij kamer T°). Brandstof, aardgas, kaarsvet, paraffine, vaseline, voorkomen van alkanen in de natuur: methaan, biogas, aardgas… Acetyleen (ethyn) als lasgas Etheen als grondstof voor polymerisatie, etheen is het verouderingshormoon bij planten Voor bloeminductie bij bromelia's wordt meestal gebruik gemaakt van ethyn Alcoholen: de functionele groep (-OH) van een alcohol Methanol als brandalcohol, biobrandstof en ethanol voor consumptie, biobrandstof, ontsmettingsmiddel

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN  Anorganische en organische chemie: Vroeger dacht men dat een bepaalde ‘levenskracht’ van planten en dieren nodig was voor de synthese van organische stoffen. De mythe van de levenskracht (‘vis vitalis’). Organische chemie wordt ook wel ‘koolstofchemie’ genoemd.  Synthetische stoffen verschillen enkel in bereidingswijze van hun natuurlijke equivalent.  Met behulp van een elektrisch geladen staaf het al of niet afbuigen van een vloeistofstraal (water, pentaan) het polair of apolair karakter van molecuulverbindingen aantonen.  Steunend op het model van het ionkristal van keukenzout en het polair karakter van de watermolecule, het mechanisme afleiden van het oplossen van een ionverbinding . Het oplossen van NaCl in water kan mooi geïllustreerd worden aan de hand van applets, bijvoorbeeld : http://users.skynet.be/eddy/zout_en_methanol.html of http://users.skynet.be/eddy/nacl.html  Het oplossen van ionverbindingen beschrijven door interacties tussen ionen en water: het vormen van een watermantel.  In overleg met de leerkracht aardrijkskunde het ontstaan, de winning, en de verwerking van steenkool en/of aardgas en/of aardolie behandelen.


    

Aan de hand van formules kunnen herkennen of het gaat om een organische of een anorganische stof. bijv. CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CH3CH2OH: organische stoffen – voornamelijk C en H (maar O, N, S ook mogelijk) bijv. NaCl, Fe, Mg, CaCO3, O2, O3, CO, H2, NH3: anorganische stoffen. Biogas: afbraak van organische verbindingen door bacteriën onder anaerobe omstandigheden. Het gebruik van etheen (en andere alkenen en alkynen) in de polymeerchemie kunnen toeschrijven aan de aanwezigheid van onverzadigde bindingen (dubbele en drievoudige bindingen). Door additie van HCl aan ethyn ontstaat vinylchloride waaruit polyvinylchloride (PVC) wordt gemaakt.  Kamperen in de winter: het gebruik van campinggas (propaan/butaan) is afhankelijk van het seizoen. Dit kan verklaard worden aan de hand van de kookpunten van propaan en butaan. (klimmers op grote hoogte gebruiken daarom propaan). MOGELIJKE PROEVEN  Het verband tussen de aggregatietoestand en de ketenlengte van alkanen kan als volgt geïllustreerd worden.  Demoproef alkanen: onderzoek naar het verband tussen de aggregatietoestand van onvertakte alkanen en de ketenlengte. De volgende alkanen kennen de leerlingen uit het dagelijkse leven methaan (bunsenbrander), propaan (kampeergas), butaan (aansteker): gassen bij kamertempera¬tuur. Pentaan, hexaan, heptaan, octaan, benzine: vloeibaar bij kamertemperatuur hogere alkanen (aanwezig in paraffine, kaarsvet, vaseline): vast bij kamertemperatuur. Van enkele van deze stoffen onderzoekt men de ontvlambaarheid.  Demoproef 2: aansteker 1 in de koelkast (vloeibaar), aansteker 2 bij kamertemperatuur (gas); aansteker 1 werkt pas na enkele minuten.  ‘De zaak Polly Meer’ is een doe-doos rond kunststoffen, te verkrijgen via Technopolis. alle granulaten en halffabricaten zitten in de doos. MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT  Opzoeken van de recyclagecodes bij kunststoffen en de voornaamste eigenschappen en gebruik van bijv. PET, PE en PVC.  ICT-opdracht / omgaan met informatie:  het belang van fossiele bronnen (steenkool, aardgas, aardolie) aangeven;  toepassingen en gebruik van alkanen in het dagelijkse leven, in de natuur.  Functionele groepen

31

TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Biotechnische wetenschappen AV/TV /Chemie/Toegepaste chemie/ (1e leerjaar: 2 lestijden/week; 2e leerjaar: 2 lestijden/week)

5.

32

Algemene pedagogisch-didactische wenken

5.1. Algemene leerlijn voor natuurwetenschappen Basisonderwijs Wereldoriëntatie    

basisbegrippen in het domein natuur; basisbegrippen in het domein techniek; onderzoekende houding; aandacht en respect voor eigen lichaam en leefwereld.

Eerste graad (A-stroom)

Natuurwetenschappen

Tweede graad

Natuurwetenschappen

Biologie/Chemie/Fysica

Wetenschap voor de burger, technicus …

Wetenschap voor de burger, technicus, wetenschapper …

 Natuurwetenschappelijke basiskennis en vaardigheden uitbreiden binnen het begrippenkader materie, energie, interactie tussen materie en energie en systemen;  De wetenschappelijke methode (onderzoeksvraag, hypothese, experiment, waarnemingen, besluit) stapsgewijs inoefenen;  Onderzoekende houding verder ontwikkelen zowel bij terreinstudie als bij het experimenteren.  Basisinzichten verwerven in:  Het gebruik van modellen zoals o.a. het deeltjesmodel om eenvoudige verschijnselen te verklaren;  De cel en de samenhang tussen cel, weefsel, organen, stelsels en het ganse lichaam;  Omkeerbare en niet-omkeerbare stofveranderingen.  Communicatievaardigheden ontwikkelen over natuurwetenschappen.

 Uitbreiding van het begrippenkader vanuit verschillende contexten of thema’s;  Communicatie over natuurwetenschappen verder ontwikkelen.

Derde graad

 Uitbreiding van een vakspecifiek begrippenkader;  Context als illustratie bij de natuurwetenschappelijke begrippen;  Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden.

Natuurwetenschappen

Biologie/Chemie/Fysica

Wetenschap voor de burger

Wetenschap voor de wetenschapper, technicus

 Begrippenkader in samenhang met contextgebieden;  Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden.

 Vakspecifiek begrippenkader;  Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden.


33

5.2. Overzicht van de leerstof en situering van de leerlingenproeven in het leerplan Het volgende overzicht van de leerinhouden, concepten en leerlingenproeven is bedoeld als richtlijn bij het opstellen van een jaarvorderingsplan. Er worden minimaal 4 leerlingenproeven per leerjaar uitgevoerd. De concepten worden in de mate van het mogelijke binnen contexten aangeboden. De leraar is vrij zelf de volgorde van de lesonderwerpen vast te leggen. Hiervoor kan de onderstaande volgorde een steun zijn. Thema

Concepten

Leerlingenproeven (keuze)

1. Stoffen en mengsels

Stof en voorwerp Chemische en fysische eigenschappen

Llnproef Identificatie van stoffen op basis van kenmerken Eenvoudige scheidingstechnieken

2. Stoffen en hun samenstelling

Enkelvoudig/samengestelde stoffen PSE: belangrijkste elementen, groepen, perioden Reactievergelijking Verbranding Exo- en endo-energetisch

3. Karakteristieken van chemische reacties

4. PSE en atoombouw

5. Metalen en nietmetalen – oxidatie en reductie 6. Zuren en hydroxiden

7. zouten

8. Kwantitatieve analyse

9. Koolwaterstoffen

Atoombouw (kern samenstelling en e-schillen) atoommassa, moleculemassa Atoombinding Metalen Niet metalen (koolstof, diamant, zwavel) Oxidatie en reductie naamgeving pH Oplosbaarheid Elektrolyten Neerslag Atoommassa Moleculemassa Mol Constante van avogadro Concentratie Eenvoudige stoichiometrie Atoombinding Polair – apolair Alkanen, (structuurformule, brutoformule) Etheen en ethyn

Llnproef Wet van behoud van massa Llnproef Eenvoudige exo- en energetische reacties

Llnproef Verbrandingsreactie synthesereactie Llnproef Indicatoren, pH bepalen Neutralisatiereactie Llnproef Oplosbaarheid, Geleidbaarheid neerslagreactie Llnproef Oplossingen met verschillende concentraties maken Titratie azijnzuur

Llnproef brandbaarheid Polair, apolair Oplosbaarheid in water en hexaan


34

5.3. Wenken bij de uitvoering van de leerlingenproef Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen zelfstandig in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en ook rapporteren in de vorm van een persoonlijk verslag. Indien er in de klas maar één proefopstelling in voorraad is, kan het experiment worden uitgevoerd als klasproef. Deze klasproef kan niet als een leerlingenproef worden beschouwd. Het is de bedoeling de proeven een uitdagend en motiverend karakter te geven en het verband met een dagelijkse context te illustreren. Om de eigen inbreng van leerlingen te stimuleren en leerlingen in toenemende mate van zelfstandigheid te laten werken bij de uitvoering van de leerlingenproeven zijn volgende factoren van belang:  een motiverende en uitdagende stimulus bieden waardoor het experiment een duidelijk doel en betekenis bekomt;  de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om actief en zelfstandig een aantal beslissingen te nemen;  de mogelijkheid bieden om hun eigen ideeën te verwoorden en te overleggen tijdens de uitvoering van de proef. De leerlingenproef kan ondersteund worden met een instructieblad dat kan variëren van een gesloten opdracht tot een open opdracht naargelang het niveau van zelfstandigheid van de leerling dat men wil bereiken. De uitvoering van de leerlingenproef gebeurt in kleine groepjes en hierbij leren de leerlingen zelfstandig een verslag opmaken en hierbij zoveel mogelijk gebruik maken van ICT. Het verslag bevat minimaal volgende punten:    

doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag; een beschrijving of tekening van de opstelling; een beschrijving van onderzoeksmethode, relevante formules, oplossingsformule; uitvoering van de proef: weergave van meetwaarden met aandacht voor beduidende cijfers in een tabel en/of een grafiek;  evaluatie: formuleren van het besluit en opmerkingen.  Reflectie Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan eventueel een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Doordat het verslag een apart werkstuk is van een(kleine groep) leerling(en) is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen en bij de bespreking van de resultaten van de leerlingenproef hierover klassikaal te rapporteren. Bij de evaluatie aandacht hebben voor verschillende vaardigheden en attitudes die bij uitvoering van de proef en het maken van het verslag aan bod komen: aandacht voor de veiligheid, goede meetresultaten, nauwkeurigheid, orde en netheid, opvolgen van instructies, opmaak van het verslag … Bij de aanvang van de leerlingenproef voldoende aandacht besteden aan de veiligheidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellingen, stoffen of instrumenten. De leerlingen leren ook veilig en milieubewust omgaan met allerlei stoffen. Laat de leerlingen niet met giftige stoffen (bijv. kwik) werken. Raadpleeg steeds de COS brochure. De evaluatie van een leerlingenproef zal in grote mate de wetenschappelijke vaardigheden evalueren. Hiertoe is het belangrijk dat de doelstellingen duidelijk zijn naar de leerlingen toe. Het is aangewezen tijdens de practica rekening te houden met de vakattitudes. De ontwikkeling van deze vakattitudes (voor alle wetenschapsvakken) gebeurt vooral tijdens de uitvoering van leerlingenproeven of andere projectmatige opdrachten.


35

Vakattitudes:  zijn ingesteld op veilig, verantwoord en milieubewust omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen  tonen respect en interesse voor de natuur, dier en plant.  houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten  hebben aandacht voor correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data.

5.4. Wenken bij de informatieopdracht Om de eindtermen rond wetenschappen en samenleving te bereiken voeren de leerlingen één informatieopdracht uit per graad. Bij de uitvoering van deze opdracht ontwikkelen de leerlingen communicatievaardigheden waarbij zij de relaties tussen wetenschappen en de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij leren duiden. Het is aangewezen om taalactiverende werkvormen te gebruiken zodat de leerlingen leerinhouden gebruiken door interactie met elkaar in een motiverende context. Het is belangrijk de doelstellingen van deze opdracht duidelijk te stellen en beperkt te houden. Om de informatievaardigheid van leerlingen te ontwikkelen is het noodzakelijk dat leerlingen informatie efficiënt leren opzoeken (gebruik van zoekmachines) maar ook dat zij informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst of korte presentatie of andere. Doordat de opdracht een apart werkstuk is van één of enkele leerling(en) is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen. Evaluatiecriteria dienen dan ook vooraf duidelijk aan de leerlingen meegeven te worden, zodat het voor elke leerling vooraf duidelijk is waarop hij/zij zal geëvalueerd worden. Mogelijke criteria: zie virtuele klas biologie bij documenten, evaluatie van vaardigheden en attitudes.


36

Minimale materiële vereisten1

6.

Vaklokaal De lessen moeten steeds gegeven worden in het daartoe bestemde chemielokaal, voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel met noodstop, leerlingentafels met water, gas en elektriciteit, trekkast(en) en een wandplaat met het Periodiek Systeem van de elementen. Integratie van multimedia en ICT Het lokaal is voorzien van ten minste één goed uitgeruste computer met internetaansluiting en mogelijkheden voor 'real-time'-metingen en is uitgerust voor projectie. Veiligheid Om aan de nodige veiligheids- en milieuvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidstekens, afsluitbare veiligheidskasten voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), brandblustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, labojassen, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, beschermende handschoenen, EHBO-kit met brandzalf, wandplaat en/of lijst met - P en H-zinnen, wettelijke etikettering van chemicaliën. Twee efficiënte vluchtuitgangen voor snelle evacuatie van het lokaal. De regelgeving in verband met veiligheidsaspecten en afvalbehandeling in het schoollaboratorium dient opgevolgd te worden. Meer informatie hiervoor vind je in de COS brochure of in de virtuele klas (smartschool) van chemie. Afvalverwijdering Er zijn containers of flessen voor het selectief verzamelen van afvalstoffen. Er is een milieubewuste verwijdering van chemisch afval uit de school. Dit aspect van de omgang met chemicaliën is een belangrijk onderdeel van de milieubewuste opvoeding in de chemielessen. Algemene labuitrusting Balans (bovenweger), bunsenbranders, statieven, ringen, vuurvast gaas, klemmen, noten, verbrandingslepels, stoppenassortiment, mortier met stamper, elektrolysetoestel, set meetspuiten, pHmeter, stereomodellen voor de visualisering van molecuul- en roosterstructuren. Voldoende glaswerk en chemicaliën voor demonstratie- en leerlingenproeven. Voor het werken in contexten te stimuleren, is het best een aantal stoffen uit het dagelijkse leven in school voorradig te hebben; zoals tafelazijn, citroensap, bruisend mineraalwater, ontkalkingmiddel, gebluste kalk, ammoniak, keukenzout, maagzout, kristalsoda, gips, eierschalen, schelpen, bruistabletten, meststoffen, campinggas, brandspiritus, kaarsen, enkele cosmetica.

1

Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing: Codex ARAB AREI Vlarem Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.: De uitrusting en inrichting van lokalen; De aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel. Zij schrijven voor dat: Duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn; Alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen; De collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden;

-

De persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.


7.

37

Evaluatie

Doelstelling Evaluatie wordt beschouwd als de waardering van het werk waarmee leraar en leerlingen samen bezig zijn. Het is de bedoeling dat zowel de leraar als de leerling informatie krijgen over het bereiken van de doelstellingen en over het leerproces. De leraar gebruikt deze informatie bij toekomstige besluiten over de manier van lesgeven. Daarenboven is evaluatie – de evaluatie- en rapporteringspraktijk – een belangrijke pijler binnen de kwaliteitszorg van de school en als dusdanig spoort de evaluatie met de schoolvisie op leren. Omdat evaluatie naar de leerlingen toe eenvormigheid moet vertonen over de vakken en de leerjaren heen, is het logisch dat:  

de school hierover haar visie ontwikkelt; de betrokken leerkrachten deze visie concretiseren voor hun vak in de vakgroepwerking.

De leerling en zijn ouders vinden in de rapportering (score, commentaar, remediëring) bruikbare informatie over de doelmatigheid van de gevolgde studiemethode. Kwaliteitsvol evalueren De leraar houdt rekening met verschillende criteria die bijdragen tot kwaliteitsvolle leerlingenevaluatie: Geïntegreerde evaluatie De leraar stemt de doelstellingen, het lesgeven en de evaluatie op elkaar af. Er zijn verschillende vragen of opdrachten voorzien voor verschillende doelstellingen. De lat ligt voldoende hoog voor iedereen. De leerlingen weten wat ze moeten doen. Het is ook nuttig om eventueel de evaluatietaak te maken voor je de les uitwerkt. Representativiteit/validiteit De leraar ontwerpt een evaluatietaak die de competenties die hij wil beoordelen goed weerspiegelt. Daarvoor moet wat de leraar wil meten geëxpliciteerd zijn en moet hij meten wat hij wil weten. Transparantie De leraar maakt aan de leerlingen duidelijk wat hij evalueert, hoe hij evalueert en welke beoordelingscriteria hij gebruikt. Reproduceerbaarheid/betrouwbaarheid De leraar zorgt dat evaluatieresultaten niet worden beïnvloed door toevalligheden en storende factoren. De vragen zijn onderling onafhankelijk en er zijn voldoende vragen voorzien. Een leerling moet steeds een vergelijkbaar resultaat halen, ongeacht wie de evaluatietaak afneemt en beoordeelt of in welke omstandigheden de evaluatietaak wordt afgenomen. Bij twijfel kan per twee beoordeeld worden. Eerlijkheid De leraar zorgt ervoor dat de evaluatie fair is voor alle leerlingen (ongeacht geslacht, etnische achtergrond, sociaaleconomische status, beperking …). Betrokkenheid De leraar laat leerlingen mee participeren in het evaluatieproces (voor, tijdens (bv. via zelf-, peer of coevaluatie) en/of na de evaluatie). Authenticiteit


38

De leraar gaat in de evaluatietaak uit van levensechte, reële situaties. Cognitieve complexiteit De leraar daagt leerlingen uit om in de evaluatietaak hogere cognitieve vaardigheden toe te passen (bv. probleemoplossend denken, kritisch denken, redeneren …). Verantwoording De leraar rechtvaardigt de beoordeling van de evaluatietaak. Impact De leraar houdt rekening met de invloed die de evaluatie heeft op het leergedrag van de leerlingen en op de eigen onderwijspraktijk. Differentiatie In de evaluatie kan de leraar differentiëren door keuzevragen te voorzien, voorbeeldvragen uit de les als toetsvragen aan te bieden, verschillende wijzen van toetsen toe te laten voor dezelfde doelstellingen, te variëren in toetsmateriaal … Feedback geven (mondeling en schriftelijk) is een goede manier om via evaluatie gedifferentieerd te werken met leerlingen. Door feedback te geven stimuleert en motiveert de leraar het leerproces van de leerlingen zodat ze de vooropgestelde doelstellingen kunnen bereiken. Feedback geven kan op taakniveau (juist of fout), op procesniveau (het leerproces, de gebruikte strategie), zelfregulatie (gericht op zelf evalueren en zelfstandig werken) en op persoonlijk niveau. Effectieve feedback beantwoordt volgende vragen: hoe doet de leerling het, wat is het doel van de leerling en wat nu? Soorten Er bestaand verschillende evaluatievormen: observeren, co-evaluatie (waarbij leerling en leraar samen evalueren), peerevaluatie (waarbij leerlingen elkaars werk beoordelen), zelfevaluatie, portfolio, toets, projectwerk … Het gaat niet zozeer om welke evaluatievorm de beste is, wel om afwisseling te brengen in de evaluatiepraktijk gezien de verscheidenheid aan leerlingen. Het kiezen van de juiste evaluatievorm hangt bovendien af van het doel van de evaluatie (bv. vaststellen, rapporteren, remediëren, onderwijsaanpak evalueren, vaardigheden evalueren …) en het moment waarop je evalueert. Bronnen BERBEN, M. & VAN TEESELING, M, Differentiëren is te leren. Omgaan met verschillen in het voortgezet onderwijs., CPS Onderwijsontwikkeling en advies, Amersfoort, 2014 COUBERGS, C., Struyven, K., Engels, N., COOLS, W. & DE MARTELAER, K., Binnenklasdifferentiatie. Leerkansen voor alle leerlingen., Acco, Leuven, 2013 COUBERGS, C. & STRUYVEN, K., Zomerdriedaagse. Verschillen als troef., Brussel, 1-3 juli 2014 HARRE, K., SMEYERS, L. & VANHOOF, J., Evaluatiepraktijk op school. 10 pijlers voor een kwaliteitsvolle leerlingenevaluatie., Politeia nv, 2014 HATTIE, J., Leren zichtbaar maken., Abimo, 2013 Steunpunt Diversiteit en Leren, Evalueren om te leren. Document geraadpleegd op 19/11/2014: http://www.diversiteitenleren.be/sites/default/files/Evalueren_om_te_leren_0.pdf


8.

Bibliografie

Een uitgebreide bibliografie kunt u terugvinden in de virtuele klas chemie Smartschool GO!

39

LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

Recommend Documents