LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

Transcriptie

1 LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS Vakken: AV/TV /Chemie/Toegepaste chemie/ (6/6 lt/w) Basisvorming en specifiek gedeelte Studierichting: Techniek-wetenschappen Studiegebied: Chemie Onderwijsvorm: TSO Graad: tweede graad Leerjaar: eerste en tweede leerjaar Leerplannummer: 2015/016 (vervangt 2012/031 en 2000/034) Nummer inspectie: 2015/1117/1//V17 (vervangt 2012/739/1//D) Pedagogische begeleidingsdienst Huis van het GO! Willebroekkaai Brussel

2 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 2 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) Inhoud 1. Visie 3 2. Beginsituatie 4 3. Algemene doelstellingen Wetenschappelijke vaardigheden Wetenschap en samenleving 9 4. Leerplandoelstellingen, leerinhouden en specifieke pedagogisch-didactische wenken Stoffen en mengsels Stoffen en reacties Karakteristieken van chemische reacties Periodiek systeem en atoombouw Organische chemie Classificatie van stoffen Oplossingen in water Kwantitatieve analyse Zuren en basen Redoxreacties Algemene pedagogisch-didactische wenken Algemene leerlijn voor natuurwetenschappen Overzicht van de leerstof in het leerplan Wenken bij de uitvoering van de leerlingenproef Wenken bij de informatieopdracht Minimale materiële vereisten Evaluatie Bibliografie 44

3 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 3 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) 1. Visie Wetenschappen voor de burger van morgen 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 van Techniek wetenschappen 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 goede 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. De nadruk bij het specifiek gedeelte wordt gelegd op de grotere diepgang van sommige onderwerpen, op het aanbieden van een groter aantal contexten, van meer begeleide experimenten, zelfstandige opdrachten en leerlingenproeven.

4 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 4 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) 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.

5 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 5 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) 3. Algemene doelstellingen Naast de constructie van kennis en inzicht in een vakspecifiek begrippenkader ontwikkelen leerlingen ook wetenschappelijke vaardigheden en communicatievaardigheden Wetenschappelijke vaardigheden Deze wetenschappelijke vaardigheden worden door de eindtermen als volgt geformuleerd: Steunend op wetenschappelijke inzichten verantwoord omgaan met veiligheid en gezondheid in leefwereldsituatie. Courante grootheden en SI-eenheden hanteren die voorkomen in leefwereldsituaties. Onder begeleiding illustreren dat natuurwetenschappelijke kennis wordt opgebouwd via natuurwetenschappelijke methoden. Wetenschappelijke vaardigheden ontwikkelen is van groot belang bij leerlingen die de tweede graad TSO techniek-wetenschappen volgen. Om een optimaal rendement te bekomen zullen de leerlingenproeven en oefeningen die tijdens het gedeelte toegepaste chemie aan bod komen, aansluiten op de theoretische beschouwingen die in het vak chemie behandeld worden. De labovaardigheden blijven echter van doorslaggevend belang binnen de opleiding techniek-wetenschappen. 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 leraren van de eerste graad en tweede graad noodzakelijk, zodat het duidelijk is welke deelvaardigheden van de natuurwetenschappelijke 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 ze de wetenschappelijke vaardigheden bewust en stapsgewijs inoefenen onder leiding van de leraar. Bij 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 ervoor zorgt dat de leerlingen voldoende ruimte krijgen voor eigen werk en ontwikkeling. Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen (onder begeleiding) alleen of 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 moet men 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... Tijdens de uitvoering van demo - experimenten kan steeds een didactische aanpak toegepast worden waarbij tijdens elke fase van de demoproef de algemene doelstellingen geëxpliciteerd worden. (onderzoekend leren).

6 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 6 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) Het accent ligt hierbij op het aanleren van deelvaardigheden of op de toepassing van de volledige cyclus van de wetenschappelijke methode. Algemene doelstellingen bij de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en het gebruik van de natuurwetenschappelijke methode Nummer algemene doelstelling AD1 AD2 AD3 Onder begeleiding informatie over een gegeven natuurwetenschappelijk verschijnsel verzamelen en ordenen. (oriëntatie) Onder begeleiding bij een natuurwetenschappelijk verschijnsel een onderzoeksvraag opstellen en eventueel een hypothese formuleren. (onderzoeksvraag en hypothese) Onder begeleiding een methode of een onderzoeksplan opstellen om de gestelde vraag te onderzoeken. (onderzoeksplan)

7 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 7 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) 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 AD5 AD6 AD7 Het onderzoeksplan uitvoeren en de resultaten overzichtelijk en nauwkeurig ordenen. (uitvoering) Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment de productetiketten interpreteren. (uitvoering) Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment veilig en verantwoord omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen. (uitvoeren) 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.

8 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 8 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) AD8 AD9 Onder begeleiding uit de waarnemingen/meetwaarden/grafieken conclusies trekken en het resultaat evalueren. (besluit en evaluatie) Onder begeleiding over een opdracht/onderzoek rapporteren en reflecteren. (rapportering) 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 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 9 AV Chemie/TV Toegepaste chemie (1e leerjaar: 6 lestijden/week; 2e leerjaar: 6 lestijden/week) 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. Om een optimaal rendement te bekomen zullen de informatieopdrachten en oefeningen die tijdens het gedeelte toegepaste chemie aan bod komen, aansluiten op de theoretische beschouwingen die in het vak chemie behandeld worden. AD10 AD11 Bij het verduidelijken van en het zoeken naar oplossingen voor duurzaamheidvraagstukken onder begeleiding wetenschappelijke principes hanteren die betrekking hebben op grondstoffenverbruik, energieverbruik (duurzaamheid). Onder begeleiding de natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling van de maatschappij duiden (cultuur) en de wisselwerking met de maatschappij op ecologisch, economisch, ethisch en technisch vlak illustreren (maatschappij). Wenken Informatieopdrachten kunnen 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, ); taal activerende of taal ondersteunende opdrachten (slangenspel, placemat, bingo ); verslag van bedrijfsbezoek of bezoek aan musea of wetenschapscentra; expert als gastleraar in de school; projectmatig werken, informatieopdracht over historische figuur; gebruik van artikels uit de media. Duurzaamheid: kunststoffen: isolatiemateriaal, coatings; silicium in fotocellen; PET en andere recycleerbare plastics, bioplastics; duurzaam bouwen; sorteren en/of recycleren van chemisch afval (batterijen, plastics..). Cultuur: carbonfiber en andere sportmaterialen; voedingssupplementen, kleurstoffen, cosmetica; soorten verven en restauratie van schilderijen. Maatschappij: bijv. doos van Technopolis time voor Nano ; geneesmiddelen; doping, drugs; het verschil duiden tussen pseudo wetenschappelijke kennis en wetenschappelijke kennis. Deze algemene doelen kunnen ook vakoverschrijdend of projectmatig gerealiseerd worden.

10 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen Leerplandoelstellingen, leerinhouden en specifieke pedagogisch-didactische wenken 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: deze leerplandoelstellingen worden voorzien om aan differentiatie te doen zodat de leerkracht kan inspelen op de verschillende interesses, leerstatus en leerprofielen van de leerlingen. Deze differentiatiedoelstellingen worden cursief gedrukt en aangeduid met een D; De uitvoering van minimaal zes leerlingenproeven per leerjaar is verplicht, de leerplandoelstellingen i.v.m. leerlingenproeven zijn suggesties; De uitvoering van vier informatieopdrachten per graad is verplicht. 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 leerinhouden staan in de rechterkolom bij de doelstellingen. De wenken zijn per deel geformuleerd en bieden een ondersteuning. Voor bijkomende Informatie over leerlingenproeven en leerinhouden alsook voor interessante internetsites en linken kan je terecht op de virtuele klas van chemie (smartschool GO!). Bij elk onderdeel staan na de wenken mogelijke proeven; hieruit kunnen leerlingenpractica en/of demoproeven gekozen worden Stoffen en mengsels DECR. NR 11 LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen 1. 3,12, 13, ,12, 13,14 3. in algemene termen aangeven wat de chemie bestudeert; veilig en verantwoord werken in het laboratorium; eenvoudige basis-labohandelingen uitvoeren; LEERINHOUDEN Verschil tussen chemie en fysica Sectoren van de chemische industrie Chemie in het dagelijks leven (film) Laboreglement Specifieke benaming en gebruik van het labomateriaal en chemische apparatuur Glasbewerking, boren van stoppen, wegen en meten van vloeistoffen en vaste stoffen,

11 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen ,12, 13, ,13, ,13, het verschil aangeven tussen een voorwerp en een stof; stoffen onderscheiden aan de hand van fysische en chemische eigenschappen; de overgangen tussen de verschillende aggregatietoestanden experimenteel vaststellen; uitleggen dat de oorsprong van een zuivere stof, natuurlijk ontstaan of synthetisch bereid, geen invloed heeft op haar eigenschappen; aan de hand van voorbeelden uitleggen wat het verschil is tussen een mengsel en een zuivere stof; verschillende types mengsels bereiden; de oplosbaarheid van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen in een vloeibaar oplosmiddel herkennen en beschrijven; mengsels onderscheiden op basis van de componenten; enkele scheidingstechnieken beschrijven; verschillende scheidingstechnieken uitvoeren. Verschil tussen stof en voorwerp Fysische en chemische eigenschappen Leerlingenproef: Bijv. kookpuntbepaling, stolcurve opstellen, sublimatie Voorbeelden zoals: zout, riet- en bietsuiker, CO 2 Bijv. gedestilleerd- en zeewater, zuurstofgas en lucht, zeezout en keukenzout, ijzer en staal, Leerlingenproef: Bijv. homogene en heterogene mengsels Verschillende soorten mengsels: Heterogeen en homogeen mengsel zoals emulsie, suspensie, aerosolen, rook, schuim, en oplossing, gasmengsel Bijv.: gefractioneerde destillatie van aardolie Scheidingstechnieken zoals filtratie, extractie, destillatie, chromatografie Leerlingenproef SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN In het vak natuurwetenschappen en technologische opvoeding in de eerste graad is reeds aandacht besteed aan grondstoffen, materialen en voorwerpen. De leerlingen hebben ook reeds kennis gemaakt met het begrip stof en het onderscheid tussen mengsel en zuivere stof geleerd. Er kan vertrokken worden vanuit het idee dat leerlingen zelf over chemie hebben, de vertoning van de video Chemie voor vandaag en morgen van SIREV de video op of vanuit posters (aan te vragen bij ). Mogelijke contexten: geneesmiddelen, drugs, huishoudproducten, onderzoek in de omgeving, wapens, giftige stoffen, kunststoffen versus natuurproducten.

12 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 12 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. Er zijn ook fysische scheidingstechnieken op basis van magnetische en elektrostatische eigenschappen. Voorbeelden: rietsuiker en bietsuiker; CO 2 uitstoot van wagens en CO 2 in spuitwater en CO 2 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). Lucht als voorbeeld van een mengsel. De samenstelling van lucht kan eventueel bepaald worden. (zie verder) MOGELIJKE PROEVEN Stoffen classificeren naar eigenschappen. Mengsels maken, bijv. krijt en water, olie en water, mayonaise maken (met en zonder mosterd), inkt en water, zout en rijst, zout in water, spuitwater, Scheiding van een mengsel Filtreren leren plooien van een filter, juist plaatsen van filter in een trechter, opstellen van en filtreren met een büchnertrechter (verwijzen naar het filtreren in de industrie) betekenis van de poriëngrootte bij het filtreren: filtreren van modderig rivierwater door muggengaas, nylonkous, grindfilter, zandfilter,... filtreerpapier (verwijzen naar het zuiveringsprobleem van water) bijv. scheiden van zeewater (zout, zand, water); (filtratie en indamping). Decanteren en centrifugeren Destilleren destilleren van oplossingen in water (zeewater of rivierwater: verwijzen naar industrieel ontzilten van zeewater en de kostprijs ervan) demonstratieproef of leerlingenproef: gefractioneerde destillatie van bv. een oplossing van dijood in een organisch oplosmiddel (kolom van minstens 1 m lengte) (verwijzen naar de petroleumindustrie) Kristalliseren bestuderen van de factoren die de snelheid van uitkristalliseren en de korrelgrootte bepalen: afkoelingssnelheid (al dan niet roeren) kristalkern (aanwezig of niet): laten groeien van een groot kristal (verwijzen naar het vormen van kristallen in de industrie en hun toepassingen, bijv. halfgeleiders, zoutwinning) kristallisatie uit een smelt uitkristalliseren van een oplossing, bijv. aluin in water, koper(ii)sulfaat in water Extraheren extractie van planten, vruchten, bloemen..., bijv. gemalen koffie(koffie zetten: extractie en filtratie), schil van sinaasappel met ethanol (verwijzen naar de industrie van extracten voor het bekomen van reuk- en smaakstoffen), extractie van olie uit pindanoten (extractie). demonstratieproef of leerlingenproef: continue extractie in een soxhletapparaat (cafeïne uit koffie, chlorofyl uit spinazie, vet uit noten...)

13 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 13 demonstratieproef of leerlingenproef: extraheren bijv. van een oplossing van kristalviolet in water met een organisch oplosmiddel, als voorbeeld van enkelvoudige en meervoudige extractie met één volume van a ml achtereenvolgens viermaal met volume van a/4 ml vergelijken van de bekomen resultaten Adsorberen adsorptie van kleurstoffen uit oplossingen bijv. brandalcohol, benzine, rode wijn...(opgelet, niet alle kleurstoffen zijn adsorbeerbaar!) (verwijzen naar gasmasker, suikerindustrie) demonstratieproef: adsorptie van dibroom aan actieve kool eenvoudige proefnemingen i.v.m. papierchromatografie Bladgroen uit bladeren (extractie en chromatografie). Maken of scheiden van biodiesel (destillatie en decanteren) Ontkleuren van bruine suiker, cola, (adsorptie) Destillatie van rode wijn kan als experiment didactisch zeer waardevol zijn. Eventueel met de alcohol Grand Manier maken: extractie van sinaasappelen en koffiebonen (+ suiker) in alcohol. Van suikerbiet tot suiker (extractie filtratie adsorptie filtratie kristallisatie) eventueel gekoppeld aan een bedrijfsbezoek.

14 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen Stoffen en reacties DECR. NR 12,13,14 1 LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen vanuit experimenten chemische en fysische verschijnselen onderscheiden; wet van behoud van elementen formuleren; aan de hand van voorbeelden enkelvoudige en samengestelde stoffen herkennen op basis van hun opbouw; LEERINHOUDEN Leerlingenproef: Verschil tussen een chemisch en een fysisch verschijnsel Atomen, moleculen Enkelvoudige/samengestelde stoffen 17. het symbool schrijven als de naam gegeven is en de naam noemen als het symbool gegeven is; Belangrijkste elementen met hun symbolen D correcte elementenvergelijkingen schrijven met aanduiding van de aggregatietoestand; door vergelijking van reactieschema s het verschil uitleggen tussen een analyse en een synthese; Bijv. elementvergelijking: water waterstofgas + zuurstofgas (H,O)vl (H)g (O)g (v) voor vast, (vl) voor vloeibaar, (g) voor gasvormig en (aq)voor opgelost in water Analyse en synthese ,13, elementaire gegevens in het periodiek systeem terugvinden en benoemen; enkelvoudige en samengestelde stoffen op basis van fysicochemische kenmerken identificeren. De metalen en de niet-metalen, de groepen, de periodes Rangschikking volgens stijgende atoommassa Leerlingenproef: identificatie van stoffen

15 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 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(bijv. 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. Wanneer een stof wordt ontleed in andere stoffen, is dit een analyse; wanneer uit twee verschillende stoffen één nieuwe stof gevormd wordt, spreekt men van synthese. De materie is opgebouwd uit atomen. In enkelvoudige stoffen komen alleen atomen voor van één atoomsoort, in samengestelde stoffen komen minstens twee atoomsoorten voor. Een element is een atoomsoort. 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 en worden voorgesteld door symbolen. 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. 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. De oorsprong van een zuivere stof (synthetisch bereid of in de natuur ontstaan) heeft geen invloed op haar eigenschappen. Om bij stoffen het onderscheid tussen het element en de enkelvoudige stof te maken, spreken we bijv. van zuurstof en zuurstofgas en bijv. van natrium en natriummetaal. Pas als de leerlingen duidelijk het verschil inzien tussen het element en de enkelvoudige stof, kan voor metalen de uitgang -metaal weggelaten worden. De elementen worden in het PSE gerangschikt volgens toenemende atoommassa waarbij rekening gehouden wordt met de eigenschappen van de overeenkomstige enkelvoudige stoffen. Het historisch belang van het periodiek systeem wordt uitgelegd: D. I. Mendelejev kon voorspellingen doen over het bestaan van (nog niet ontdekte) elementen en eigenschappen van de overeenstemmende stoffen. Waarneembare eigenschappen van metalen en niet-metalen zijn de fysische eigenschappen: aggregatietoestand bij kamertemperatuur, elektrische geleidbaarheid, warmtegeleiding, vervormbaarheid, Hierbij kunnen bijv. kwik, zwavel en andere stoffen met speciale eigenschappen aan bod komen. In het PSE kunnen 18 groepen worden onderscheiden. Ze worden genummerd van 1 tot 18. De oude benaming (onderverdeling in a en b groepen) kan worden vermeld. Sommige groepen worden speciaal benoemd: alkalimetalen, aardalkalimetalen, edelgassen, halogenen. De rangschikking kan worden verduidelijkt door voor verschillende groepen de eigenschappen en de toepassingen toe te lichten. Bijv.: edelgassen: inert, halogenen: in lampen, alkalimetalen: zachte, reactieve metalen Hierbij kan gebruik gemaakt worden van het PSE met toepassingen (te bestellen bij KVCV).Spectaculaire en gevaarlijke experimenten met alkalimetalen kunnen eventueel getoond worden aan de hand van filmpjes ( ).

16 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 16 MOGELIJKE PROEVEN Identificatie van een aantal stoffen: geur, geleidbaarheid, aggregatietoestand, kristalvorm, dichtheid, kleur (fysische kenmerken) brandbaarheid,... (chemische kenmerken). Aanwezigheid van H 2 (knalproef) en O 2 (gloeiende houtspaander) aantonen, CO 2 met kalkwater, H 2 O met kobaltchloride, Platinadraad, magnesiumlint, koperdraad of ijzerdraad verwarmen. Demoproef: aluminiumfolie in water en in HCl. Identificeren van de verschillende stoffen in een lucifer (zwavel, parafine, hout) en het strijkvlak (fosfor). Verwarmen van bijv. bakpoeder, suiker, ammoniumchloride, oplossen van een bruistablet in water met CO 2 ontwikkeling. 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.

17 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen Karakteristieken van chemische reacties DECR. NR LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen 3 12,13, de wet van behoud van massa aantonen; de wet van behoud van massa bij chemische processen (wet van Lavoisier) formuleren en toepassen; de wet van de constante massaverhoudingen in samengestelde stoffen (wet van Proust) verwoorden en toepassen; de constante samenstelling van een samengestelde stof verklaren met het atoommodel van Dalton; LEERINHOUDEN Leerlingenproef: Bijv. massa bepaling voor en na de reactie bij gesloten en open systemen Bij een chemische reactie is de som van de massa s van de reagerende stoffen gelijk aan de som van de massa s van de reactieproducten. Tijdens de reactie tussen twee stoffen, reageren die uitgangsstoffen slechts in een bepaalde verhouding met elkaar. Is er één product teveel aanwezig, dan blijft dit na de reactie over. Atoommodel van Dalton met voorbeelden en aan de hand van de begrippen molecule en atoom, verduidelijken wat een formule is; aan de hand van gegeven reacties de reactievergelijkingen in evenwicht brengen; de verbranding van een enkelvoudige stof herkennen als een oxidatie met zuurstofgas waarbij een oxide gevormd wordt; Een molecule is opgebouwd uit atomen, die in een bepaalde verhouding voorkomen. De formule of formule-eenheid (voor zouten) van een stof geeft aan welke atoomsoorten erin voorkomen en in welke verhouding. Termen reagens en reactieproducten en de pijl komen hier aan bod Verbranding van enkelvoudige stoffen, bv koolstof de verbranding van een samengestelde stof herkennen als een oxidatie met zuurstofgas waarbij verschillende oxiden gevormd worden; Verbranding van samengestelde stoffen, bv aardgas 3 12,13, verbrandingsreacties uitvoeren; Leerlingenproef

18 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen gebruik maken van de gegeven formules om de reactievergelijking te schrijven van de verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen; Formules en reactievergelijkingen 11 12,13,14 12,13, met behulp van indicatoren dagdagelijkse producten opdelen in zuur en basisch en neutraal; methoden aangeven om de zuurgraad van een oplossing vast te stellen en op basis hiervan de oplossing karakteriseren als zuur, neutraal of basisch; aantonen met indicator dat een zure oplossing ontstaat door reactie van een nietmetaal-oxide met water en een basische oplossing ontstaat door reactie van een metaaloxide met water; Leerlingenproef: Bijv.: cola, water, azijn, ontvettingsmiddel, ontstopper, Bijv. indicator: rodekool sap, rode-rozenextract, lakmoes, universeel indicator, Een zuur-base-indicator als middel om oplossingen in drie groepen in te delen: zure, basische en neutrale oplossingen. Leerlingenproef 35. verklaren hoe een zuur ontstaat vertrekkend vanuit een niet-metaal en een base vanuit een metaal; Twee duidelijke stappen onderscheiden door woordvergelijkingen (reactieschema s). 3, het optreden van reacties tussen metalen en niet-metalen met voorbeelden verwoorden; het optreden van reacties tussen niet-metalen onderling met voorbeelden verwoorden; Metalen reageren met niet-metalen en vormen binaire verbindingen (zouten). Binaire verbindingen tussen een metaal en een niet-metaal geleiden de elektrische stroom niet in vaste toestand, wel in gesmolten toestand of als ze opgelost worden in water. Bijv. reactie tussen waterstofgas en zuurstofgas 38. aan de hand van een formule een representatieve stof benoemen als: een metaal, een niet-metaal, een oxide, een hydroxide, een zuur of een zout; Indeling van de materie: oefeningen. 9, de begrippen exo- en endo-energetisch omschrijven en illustreren met voorbeelden van chemische processen; Exo- en endo-energetische reacties bijv. elektrolyse van water, verbranding van aardgas

19 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 19 9, aan de hand van voorbeelden verschillende vormen van energieomzettingen bij chemische reacties herkennen; Bijv.: luminescentie, stralingsenergie, 9, 12, eenvoudige exo- of endoenergetische reacties uitvoeren; het roesten van metalen als trage oxidatie beschrijven; Leerlingenproef: eenvoudige exo- en energetische reacties. Oxidatie van een metaal een reductie beschrijven als een reactie waarbij zuurstof aan een stof onttrokken wordt; Reductie van bijv. koperoxide met koolstofpoeder een ontploffing beschrijven als een zeer snelle exo-energetische reactie; 2 CuO + C 2 Cu + CO 2 Buskruit D 45. een ontploffing beschrijven door gebruik te maken van de begrippen oxidatie en reductie. SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Synthese van ijzersulfide in verschillende massaverhoudingen. Onderscheid aangeven tussen de moleculen van enkelvoudige en samengestelde stoffen aan de hand van het begrip atoomsoort. Molecuulformules van stoffen, bijv. CO 2, CO, O 2. De naamgeving van deze eenvoudige stoffen. Er zijn applets om voorgetallen in reacties in orde te brengen. Bijv. Voorstelling van reacties door moleculetekeningen. Reactievergelijkingen, bijv.: Ook op de onvolledige verbranding kan ingegaan worden (vorming van koolstofmonoxide). De vorming van CO 2 kan aangetoond worden met kalkwater. Aan de hand van experimenten de voorwaarden voor een verbranding inventariseren.

20 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 20 De verbranding van metalen zoals Mg en Al wordt toegepast in vuurwerk. Sommige niet-metalen vormen niet-metaaloxiden, die met water een zure oplossing vormen. Als voorbeeld kan de bereiding van zwaveligzuur, vertrekkend van zwavel gedemonstreerd worden. Sommige metalen vormen metaaloxiden, die met water een basische oplossing vormen. Voorbeeld van een experiment en reactieschema: ongebluste kalk + water gebluste kalk; (Ca, O) (H, O) (Ca, O, H); CaO + H 2 O Ca(OH) 2 ; of vertrekkend van magnesium verbranden gevormde magnesiumoxide in water (+ fenolfteleïne) brengen. Exo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie vrijmaken onder de vorm van: warmte, bijv. verbranding, hotpacks, licht, bv. light-stick (te vergelijken met de vuurvliegjes); elektriciteit, bijv. batterij; beweging, geluid. Endo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie opnemen. Bijv. coldpacks, oplossen van ammoniumnitraat in water. Bij het roesten van ijzermetaal treedt een oxidatie op. Roest is een volksnaam voor ijzeroxide. Buskruit is een mengsel van kaliumnitraat (75%), houtskool (15%) en zwavel (10%). Bij de ontploffing van buskruit wordt kaliumnitraat gereduceerd. Blussen van brandende olieputten (Golfoorlog, Irak) door er springstof in te werpen. MOGELIJKE PROEVEN Samenstelling van lucht. Aantonen met behulp van een bunsenbrander: de (on)volledige verbranding, roetvorming, koude kegel (eventueel aantonen met lucifer). Massabehoud aan de hand van eenvoudige reacties onderzoeken, bijv. marmer + zoutzuur; bakpoeder + huishoudazijn (met ballon op flesje), bariumhydroxide-opl. + kopersulfaat-opl. 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 gevolgd. Eenvoudige exotherme reactie: bijv. blussen van ongebluste kalk, de reactie tussen natriumhydroxide en waterstofchloride. De temperatuur wordt gevolgd. Roesten van ijzer. Bereiding van zuurstofgas uitgaande van waterstofperoxide en mangaandioxide. Oxidatie van magnesium, koper, staalwol,... en bepalen van de massavermeerdering. Reductie van koper(ii)oxide en/of lood(ii)oxide met houtskool (verwijzen naar de metallurgie). Bereiden van een kleine hoeveelheid diwaterstof, aantonen dat bij de verbranding ervan water ontstaat. Demonstratieproef: elektrolyse van water en aantonen van dizuurstof en diwaterstof. Demonstratieproef of leerlingenproef: reduceren van een metaaloxide met diwaterstof aantonen van het ontstane water.

21 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 21 Demonstratieproef of leerlingenproef: reduceren van ijzer(iii)oxide met aluminium. Demonstratieproef: reactie van aluminium en dibroom. Reactie van calcium met water, opvangen en aantonen van H 2 MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT ICT opdracht over de werking en toepassing van cold- en hotpacks. Verschillende toepassingen van energetische reacties bespreken: luminescentie, stralingsenergie, batterijen, 4.4. Periodiek systeem en atoombouw DECR. NR LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen een atoom beschrijven als kern omgeven door elektronen gekaderd in een historisch 46. perspectief; LEERINHOUDEN Protonen, neutronen, elektronen 47. het atoommodel van Bohr beschrijven; Historische opbouw naar model van Bohr, Rutherford 48. de samenstelling van atomen afleiden uit het atoomnummer en het massagetal; A-Z geeft het aantal neutronen 49. verduidelijken dat er 92 unieke atoomsoorten bestaan; Stabiele en onstabiele nucliden isotopen als verschillende nucliden van een zelfde element beschrijven, berekenen en voorbeelden uit het dagelijks leven geven; Procentuele voorkomen van elementen met 2 of meerdere isotopen 51. de elektronenconfiguratie met schillen schematisch voorstellen; Voor de belangrijkste elementen 52. het verband leggen tussen de elektronenconfiguratie en de plaats in het PSE; Elementen uit de hoofdgroepen, atomen gerangschikt volgens toenemende massa 53. op basis van de elektronenconfiguratie de Lewisvoorstelling tekenen; Lewisstructuur 54. inzien dat elk atoom streeft naar een edelgasconfiguratie; Begin van ionvorming, atoombinding

22 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen met voorbeelden uitleggen hoe een ionbinding, een atoombinding en een metaalbinding tot stand komen. Ionbinding, atoombinding, metaalbinding, metaalrooster, ionrooster en molecule, Van der Waalskrachten SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Filmpjes van elk element Gratis App: PSE Het maximale aantal elektronen per schil kan steeds berekend worden met de formule 2n², waarbij n het schilnummer is. 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 namen van de belangrijkste hoofdgroepen (a-groepen) geven: alkalimetalen, aardalkalimetalen, aardmetalen, C-groep, N-groep, O-groep, halogenen en edelgassen. 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 het bestaan van isotopen. 92 unieke atoomsoorten; transuranen zijn radioactieve elementen, snel vervallende nucliden. 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 wordt zeer schaars. Het atoommodel eindigt niet bij de neutronen en protonen, onderzoek naar nog meer fundamentele 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.

23 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen Organische chemie DECR. NR LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren of 56. benoemen als een anorganische of organische stof; LEERINHOUDEN Het begrip organische stof : alle C-verbindingen behalve CO, CO 2 en carbonaten 12, door middel van eenvoudige proeven de aanwezigheid van koolstof en van waterstof in organische stoffen aantonen; Leerlingenproef op basis van de Lewisvoorstelling de bindingsmogelijkheden van C-atoom afleiden; het model van de atoombinding als gemeenschappelijk elektronenpaar tussen twee atomen voorstellen; Vier bindingen van C-atoom de ketenstructuur van organische moleculen voorstellen Lewisvoorstelling van moleculen 60. structuurformules, bruto formules en namen van alkanen, alkenen en alkynen schrijven; Naamgeving en voorstelling (zaagtand, visgraatstructuur) 12, de 3D-structuur van methaan, etheen en ethyn voorstellen; molecuulmodellen met bouwstenen voorstellen; Methaan: tetraëdrische structuur Etheen: vlakke trigonale structuur Ethyn: lineaire structuur Aard van de bindingen (verzadigd, onverzadigd) Bindingshoeken Leerlingenproef 12, een verband leggen tussen de eigenschappen van alkanen en hun ketenlengte; Leerlingenproef

24 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen , 14, enkele toepassingen van alkanen, alkenen en alkynen bespreken; isomeren van alkanen door structuurformules voorstellen en benoemen; typische reacties van alkanen, alkenen en alkynen in verband brengen met hun structuurformule; de structuurformules en van methanol en ethanol schrijven en het gebruik toelichten; de eigenschappen van de alcoholen onderzoeken. Alkanen: brandstof, aardgas, verwarming, kaarsvet, paraffine, vaseline Alkenen: etheen als belangrijke grondstof in polymeerchemie Alkynen: ethyn als lasgas Isomeren Alkanen (met verzadigde bindingen): substitutiereactie Alkenen, alkynen (met onverzadigde bindingen): additiereactie, polymerisatie Het gebruik van etheen (en andere alkenen en alkynen) in de polymeerchemie kunnen toeschrijven aan de aanwezigheid van onverzadigde bindingen (dubbele en drievoudige bindingen). Een substitutiereactie van alkanen met dihalogenen door een reactievergelijking voorstellen. Er ontstaat een halogeenalkaan. Het gebruik van halogeenalkanen, bijv. CH 3 Cl, CH 2 Cl 2, CHCl 3, CCl 4. Een additiereactie van alkenen en alkynen met dihalogenen door een reactievergelijking voorstellen Alcoholen De functionele groep (-OH) van een alcohol Additie van water aan etheen geeft ethanol Methanol als brandalcohol, biobrandstof en ethanol voor consumptie, biobrandstof, ontsmettingsmiddel Opgelet met absint Leerlingenproef

25 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 25 SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Het verschil aangeven tussen een organische stof en een anorganische stof op basis van de samenstellende elementen, of aan de hand van een voorbeeld. bijv. CH 4, C2H 6, C 2 H 4, C 2 H 2, CH 3 CH 2 OH: organische stoffen voornamelijk C en H (maar O, N, S ook mogelijk) bv. NaCl, Fe, CaCO 3, O 2, O 3, CO, H 2, NH 3 : anorganische stoffen. Synthetische stoffen verschillen enkel in bereidingswijze van hun natuurlijke equivalent. Vroeger dacht men dat een bepaalde levenskracht van planten en dieren nodig was voor de synthese van organische stoffen. Organische chemie wordt ook wel koolstofchemie genoemd. 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). Doe-opdracht: de 3D- structuur van methaan, etheen en/of ethyn maken met staafjes en bolletjes (bijv. met Cochranes of Oxford Molecular Models). MOGELIJKE PROEVEN Ontvlambaarheid van alkanen in verband brengen met de ketenlengte en molecuulmassa. Vergelijkende studie van het vlampunt van enkele stoffen, bijv. aardolie, stookolie, benzine. De dichtheid van alkanen in vergelijking met de dichtheid van water; de oplosbaarheid van alkanen in water nagaan. De oplosbaarheid van bepaalde stoffen (bijv. dijood, keukenzout, olie) in alkanen (bijv. pentaan) vergelijken met de oplosbaarheid in water. 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 kamertemperatuur; pentaan, hexaan, heptaan, octaan, benzine: vloeibaar bij kamertemperatuur; hogere alkanen (aanwezig in paraffine, kaarsvet, vaseline): vast bij kamertemperatuur; Demoproef 2: aansteker 1 in de koelkast (vloeibaar), aansteker 2 bij kamertemperatuur (gas) aansteker 1 enkele minuten bij kamertemperatuur laten liggen. De zaak Polly Meer is te verkrijgen via Technopolis: alle granulaten en halffabricaten zitten in de doos. Kwalitatief aantonen van C en H in organische verbindingen. Eenvoudige substitutiereacties, bv. pentaan en dibroom. Eenvoudige additiereacties, bijv. etheen (of oliezuur) en dibroom. Bereiding en eigenschappen van polymeren: bereiding van nylon, bakeliet,

26 TSO 2e graad Basisvorming en specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen 26 MOGELIJKE INFORMATIEOPDRACHT ICT-opdracht: de 3D-structuur van methaan en andere alkanen bestuderen met behulp van applets of chemsketch. Invloed op de ozonlaag door gebruik van CFK s. De opwarming van de aarde door het vrijkomen van methaangas. Drugs. Sportmaterialen, carbon etc Opzoeken van de recyclagecodes bij kunststoffen en de voornaamste eigenschappen en gebruik van bijv. PET, PE en PVC. ICT-opdracht: het belang van fossiele bronnen (steenkool, aardgas, aardolie) aangeven; toepassingen en gebruik van alkanen in het dagelijkse leven, in de natuur Classificatie van stoffen DECR. NR LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen de formules van metaal- en niet-metaaloxiden herkennen, benoemen; de brutoformules van belangrijke binaire en ternaire zuren in verband brengen met hun wetenschappelijk en triviale naam en omgekeerd; hydroxiden classificeren als stoffen die opgebouwd zijn uit positieve metaalionen en negatieve hydroxide-ionen; de verhoudingsformules van enkele belangrijke hydroxiden in verband brengen met hun naam en omgekeerd; LEERINHOUDEN Metaal- en niet-metaaloxiden 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 (H 2 CO 3 ), zwavelzuur (H 2 SO 4 ), fosforzuur (H 3 PO 4 ) en salpeterzuur (HNO 3 ) Formules van hydroxiden: algemene voorstellingswijze: M(OH) n (met M n+ : metaal-ion, OH - : hydroxide-ion) Bijv.: blussen van kalk, gebruik van kalk in kalkmortel. Naamgeving indien meerdere mogelijke ladingen voor metaalion (b-groep): Voorbeelden: Fe(OH) 2 : ijzer(2+)hydroxide, ijzerdihydroxide Fe(OH) 3 : ijzer(3+)hydroxide, ijzertrihydroxide