VLAAMS VERBOND VAN HET KATHOLIEK SECUNDAIR ONDERWIJS LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS. CHEMIE Tweede graad TSO. Handel Handel-talen

Transcriptie

1 VLAAM VERBOND VAN HET KATHOLIEK ECUNDAIR ONDERWIJ LEERPLAN ECUNDAIR ONDERWIJ CHEMIE Tweede graad TO Handel Brussel - Licap - september 2002

2 Dit leerplan is bestemd voor de hiernavolgende studierichtingen AV CHEMIE 2de graad TO Handel Tweede leerjaar: 1 uur/week AV Chemie 3 Handel 2de graad TO

3 INHOUD 1 BEGINITUATIE ALGEMENE DOELTELLINGEN Inleiding Kennis, vaardigheden en attituden ALGEMENE PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN EN DIDACTICHE MIDDELEN Realisatie van de algemene doelstellingen Belangstelling voor chemie Urenverdeling OVERZICHT VAN DE LEERINHOUDEN... 7 Tweede leerjaar LEERPLANDOELTELLINGEN, LEERINHOUDEN, DIDACTICHE WENKEN... 8 Tweede leerjaar Het structuurmodel van de materie Atoombouw en periodiek systeem De chemische binding De chemische reactie MINIMALE MATERIËLE VEREITEN EVALUATIE BIBLIOGRAFIE EINDTERMEN AV Chemie 4 Handel 2de graad TO

4 1 BEGINITUATIE Chemie is voor de leerlingen een totaal nieuw leervak, er is geen specifieke voorkennis vereist. Enkele aspecten van chemie kunnen in het kader van biologie en fysica in de eerste graad en in het tweede leerjaar van de tweede graad aan bod gekomen zijn. 2 ALGEMENE DOELTELLINGEN Bij de algemene doelstellingen wordt met een nummer verwezen naar gemeenschappelijke eindtermen voor natuurwetenschappen. De volledige lijst met deze eindtermen wordt in een aparte rubriek weergegeven. 2.1 Inleiding Zoals andere natuurwetenschappen biedt chemie een kader aan om de fysische werkelijkheid te interpreteren (door ordenen en verklaren) en om er handelend mee om te gaan. Dit kader bevat begrippen en modellen, wetten en regels die toelaten om problemen in de fysische werkelijkheid te herkennen en te formuleren, er oplossingen voor te zoeken en deze ook uit te testen. Op deze wijze is chemie ook in essentie een probleemherkennende en -oplossende activiteit. Chemie karakteriseert en classificeert stoffen op basis van samenstelling en eigenschappen. Ze beschrijft en ordent de submicroscopische corpusculaire structuren waaruit stoffen zijn opgebouwd. Verschijnselen die op macroscopische schaal plaatsvinden, worden dan verklaard op een submicroscopisch corpusculair niveau. 2.2 Kennis, vaardigheden en attituden Het chemieonderwijs moet de leerlingen in staat stellen om zich een objectief beeld van de chemie te vormen. De leerlingen moeten tot het besef komen dat chemie niet wereldvreemd doch betrokken is op de eigen leefwereld en dat chemie in feite overal is. Hiervoor moeten ze een link kunnen leggen tussen enerzijds waarnemingen en experimenten in een klassituatie en anderzijds met situaties uit de leefwereld. (5) Ze kunnen illustreren dat chemische kennis ook noodzakelijk kan zijn bij beroepen die normaal voor niet-chemici bestemd zijn. (20) De leerlingen worden geleidelijk meer vertrouwd met de wetenschappelijke methode. Ze leren het experiment zien als een onderdeel van deze methode. Een deeltjesmodel van de materie wordt volgens de wetenschappelijke methode opgebouwd, historisch gesitueerd en aan de hand van het periodiek systeem der elementen verder verfijnd.(13) Van het opgebouwde deeltjesmodel van de materie zullen de leerlingen gebruik maken om chemische en fysische processen te verduidelijken. (10) De leerlingen komen tot het besef dat natuurwetenschappen tot cultuur behoren doordat opvattingen in verband met het deeltjesmodel overgedragen worden. (18) In de loop van de tweede leerjaar van de tweede graad worden de leerlingen vertrouwd met de ordening in het periodiek systeem der elementen en met het gebruik ervan. (1, 12) AV Chemie 5 Handel 2de graad TO

5 De leerlingen leren verschijnselen nauwkeurig en methodisch waar te nemen. Bepaalde attitudes worden nagestreefd zodat de leerlingen ingesteld zijn om: zich correct in een wetenschappelijke taal uit te drukken; een objectief beeld van chemie op te hangen door feiten te onderscheiden van meningen en vermoedens. (*26) Naar de gemeenschappelijke eindtermen die hier niet vermeld staan, wordt verwezen in de vakken AV Biologie en/of AV Fysica. 3 ALGEMENE PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN EN DIDACTICHE MIDDELEN 3.1 Realisatie van de algemene doelstellingen Demonstratieproeven met leerlingenassistentie Om de gestelde doelstellingen te bereiken is het noodzakelijk dat de chemielessen in een degelijk aangepast lokaal gegeven worden. De leraar zal zoveel mogelijk uitgaan van demonstratieproeven en verschijnselen uit het dagelijks leven. Bij voorkeur worden stoffen uit de ervaringswereld van de leerlingen gebruikt. De leerlingen worden steeds actief betrokken bij de demonstratieproeven. Er worden demonstratieproeven georganiseerd waarbij leerlingen bij de uitvoering ervan assistentie verlenen. Visualiseren in de chemie Voor het visualiseren van de opbouw van de stof en van het verloop van chemische reacties zal men stereomodellen gebruiken aan te vullen met computersimulaties, transparanten en dergelijke. 3.2 Belangstelling voor chemie De didactische aanpak moet in de eerste plaats het wekken en onderhouden van belangstelling voor chemie beogen. De leraar chemie zou in staat moeten zijn om het eerder negatief beeld dat bij sommigen leeft in verband met chemie om te buigen. Door met veel visuele voorstellingen en experimenten (met herkenbare reagentia) de leerstof contextgericht aan te brengen en te illustreren zullen de leerlingen merken dat chemische reacties niet alleen in laboratoria uitgevoerd worden, maar dat chemie overal is. Een enthousiaste leraar zal de leerlingen er toe aanzetten vragen te stellen over het hoe en het waarom. AV Chemie 6 Handel 2de graad TO

6 3.3 Urenverdeling Om de leraar behulpzaam te zijn bij het opstellen van de jaarplanning wordt een volgende urenverdeling voorgesteld op basis van 25 lesuren. Deze verdeling is richtinggevend en niet bindend. TWEEDE LEERJAAR Aantal lesuren 1 tructuurmodel van de materie 7 2 Atoombouw en periodiek systeem 5 3 De chemische binding 6 4 De chemische reactie 7 4 OVERZICHT VAN DE LEERINHOUDEN TWEEDE LEERJAAR 1 Het structuurmodel van de materie De materie als mengsel van zuivere stoffen oorten mengsels en scheidingstechnieken Enkelvoudige en samengestelde stoffen De materie als een verzameling van deeltjes 2 Atoombouw en periodiek systeem amenstelling van het atoom Element en chemisch symbool Inleiding tot het atoommodel van Bohr Het periodiek systeem der elementen 3 De chemische binding De stabiliteit van de edelgasatomen Bindingstypes: ionbinding, covalente binding en metaalbinding 4 De chemische reactie Het begrip chemische reactie Wet van massabehoud (Lavoisier) ymbolische schrijfwijze van eenvoudige chemische reacties AV Chemie 7 Handel 2de graad TO

7 5 LEERPLANDOELTELLINGEN, LEERINHOUDEN, DIDACTICHE WENKEN TWEEDE LEERJAAR 5.1 Het structuurmodel van de materie LEERPLANDOELTELLINGEN 1 Een onderscheid maken tussen voorwerp- en stofeigenschappen. 2 De begrippen 'homogene mengsels en 'heterogene mengsels omschrijven en in duidelijke gevallen herkennen. 3 Verwoorden dat zuivere stoffen welbepaalde fysische karakteristieken bezitten. 4 Verduidelijken dat zuivere stoffen bekomen worden door toepassing van scheidingstechnieken op mengsels. 5 amengestelde en enkelvoudige stoffen van elkaar onderscheiden op grond van het al dan niet afbreekbaar zijn tot andere stoffen (met andere stofeigenschappen) 6 Een deeltjesmodel hanteren om zich de bouw van de materie voor te stellen. LEERINHOUDEN Materie oorten mengsels Zuivere stoffen cheidingstechnieken Enkelvoudige en samengestelde stoffen Deeltjesmodel PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN 1 Enkele gebruiksvoorwerpen uit de leefwereld worden vergeleken. 2 Bij de studie van de soorten mengsels worden er voorbeelden gegeven uit de leefwereld zoals zeezand, zand in water, olie in azijn, hout, verf, leidingwater, gedemineraliseerd water, spuitwater, alcoholische dranken, metaallegeringen, melk, lucht, tandpasta, margarine, mayonaise, huidcrèmes en het scheiden van een mengsel van suiker en natriumchloride (keukenzout) op basis van het verschil in oplosbaarheid in verschillende oplosmiddelen. 3 Massadichtheid, kookpunt, smeltpunt, oplosbaarheid in water kunnen nagegaan worden. 4 Voorbeelden van scheidingstechnieken waaruit een keuze kan gemaakt worden zijn: distillatie, kristallisatie, decantatie, filtratie, extractie, chromatografie, centrifugatie, adsorptie. Hiervoor gebruikt men bij voorkeur voorbeelden in relatie met de leefwereld zoals het zetten van koffie, destillatie en filtratie van wijn, afromen van melk, winning van suiker uit suikerbiet, raffinage van aardolie en dergelijke. AV Chemie 8 Handel 2de graad TO

8 5 Men doet de leerlingen inzien dat: een zuivere stof gekenmerkt is door welbepaalde fysische constanten; elke scheidingstechniek steunt op een verschil in een bepaalde stofconstante van de componenten van het te scheiden mengsel; de behandelde scheidingstechnieken steunen op fysische processen omdat de stoffen dezelfde blijven; wanneer er stoffen omgezet worden er een chemisch proces plaatsvindt; een samengestelde stof door een chemisch proces ontbonden kan worden waarbij er andere stoffen gevormd worden; wanneer een stof niet kan ontbonden worden in andere stoffen deze dan enkelvoudig is. 6 Op basis van een deeltjesmodel kan men de leerlingen dan het onderscheid laten formuleren en verklaren tussen: een zuivere stof en een mengsel; een heterogeen en een homogeen mengsel; een enkelvoudige en een samengestelde stof. Dit wordt dan aan de realiteit getoetst. Molecule en atoom mogen nooit gedefinieerd worden als het kleinste deeltje van een stof dat nog de eigenschappen van die stof bezit. Een molecule wordt wel gedefinieerd als een groepering van atomen die alleen in de gasfase zelfstandig kan voorkomen. Dat die groepering in haar geheel elektrisch neutraal moet zijn hoeft hier niet aangegeven te worden. 5.2 Atoombouw en periodiek systeem LEERPLANDOELTELLINGEN 7 Een atoom beschrijven als samengesteld uit protonen, neutronen en elektronen en hun 'plaats' binnen het atoom omschrijven. 8 Een element omschrijven als een atoomsoort voorgesteld door een eigen chemisch symbool en bepaald door het aantal protonen per atoom zoals weergegeven door het atoomnummer. 9 Het periodiek systeem der elementen beschrijven als een ordening volgens bepaalde criteria LEERINHOUDEN amenstelling van het atoom Element en chemisch symbool Periodiek systeem der elementen (PE) PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN 7 Een historisch overzicht van de evolutie van het atoommodel van Dalton tot het atoommodel van Bohr wordt gegeven. De atoommodellen van Dalton, Rutherford en Bohr zullen dan zeker besproken worden. 8 Element niet verwarren met enkelvoudige stof. AV Chemie 9 Handel 2de graad TO

9 9 De inbreng van Mendeljev bij het tot stand komen van het PE wordt met de ontdekking van elementen in zijn historisch kader benaderd. De periodiciteit in het periodiek systeem wordt weergegeven op basis van elektronenconfiguratie en op basis van stofeigenschappen. Enkel de hoofdenergieniveaus moeten weergegeven worden. In de loop van het jaar maakt men de leerlingen meer vertrouwd met het gebruik van het PE. 5.3 De chemische binding LEERPLANDOELTELLINGEN 10 De elektronenconfiguratie van de edelgasatomen in verband brengen met hun stabiliteit. 11 Aan de hand van eenvoudige voorbeelden het bestaan van drie bindingstypes illustreren als het streven naar de edelgasconfiguratie. LEERINHOUDEN tabiliteit van edelgasatomen Bindingstypes: - ionbinding - covalente binding (atoombinding) - metaalbinding PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN 10 De elektronenconfiguraties van de edelgasatomen worden vergeleken met elkaar en met andere atomen, men wijst op het verband met de stabiliteit. 11 De bindingstypes worden met eenvoudige voorbeelden geïllustreerd. Het volstaat dat de leerlingen het principe kennen. Dit betekent dat de leerlingen moeten weten dat er drie bindingstypes bestaan en wat het principe van elk bindingstype is. Het begrip oxidatiegetal kan hier ingevoerd worden. Het verband met het verschil in elektronegatieve waarde en met het metaal- en niet-metaalkarakter kan hier gelegd worden. Men leert de leerlingen eenvoudige chemische formules te interpreteren. De opbouw van de materie wordt beschreven aan de hand van een deeltjesmodel waarvan de deeltjes bestaan uit atomen, moleculen en ionen die elk op hun beurt samengesteld zijn. Men zal gebruik maken van roosters en molecuulmodellen. 5.4 De chemische reactie LEERPLANDOELTELLINGEN 12 Verwoorden dat chemische reacties processen zijn waarbij andere stoffen gevormd worden en die gepaard gaan met energieomzettingen. 13 De wet van massabehoud verwoorden en verduidelijken als een logisch gevolg van een herschikking van atomen. LEERINHOUDEN Begrip chemische reactie Wet van massabehoud AV Chemie 10 Handel 2de graad TO

10 14 De symbolische schrijfwijze van een eenvoudige chemische reactie interpreteren als een herschikking van atomen. Reactievergelijking PEDAGOGICH-DIDACTICHE WENKEN 12 Het onderscheid tussen exo- en endo-energetische reacties wordt hier gegeven. 13 De chemische reactie wordt voorgesteld als een proces waarbij de structuur en de samenstelling van stoffen veranderen door een herschikking van atomen waardoor de aard van de stof ook gewijzigd wordt. Vervolgens wordt de wet van Lavoisier experimenteel vastgesteld voor een gesloten systeem, waarna men de schijnbare massaverandering nagaat en verklaart in een reactie met gasvorming in een open systeem. De wet van massabehoud (Lavoisier) als een mijlpaal van de ontwikkeling van de chemie voorstellen en in zijn tijdskader plaatsen. 14 Het onderscheid tussen de index in de formule van een verbinding en de coëfficiënt (voorgetal) in een reactievergelijking moet duidelijk ingezien worden. Men kan de leerlingen eenvoudige reactievergelijkingen laten opstellen voor reacties tussen enkelvoudige stoffen waarbij de formules van de reagentia en van de reactieproducten gegeven zijn. 6 MINIMALE MATERIËLE VEREITEN 6.1 Basisinfrastructuur Aangepaste demonstratietafel met water- en energievoorziening Voorziening voor afvoer van schadelijke dampen en gassen 6.2 Basismateriaal voor chemie Volumetrisch materiaal Balans Thermometers Recipiënten (allerhande) tatieven met toebehoren 6.3 Verwarmingselementen Bijvoorbeeld:. bunsenbranders. elektrische verwarmingsplaat. verwarmingsmantel. en dergelijke AV Chemie 11 Handel 2de graad TO

11 6.4 toffen Chemicaliën voor demonstratieproeven Veiligheidspictogrammen en lijst met R- en -zinnen Voorzieningen voor een correct afvalbeheer 6.5 Visualiseren in de chemie tereomodellen Projectietoestel 7 EVALUATIE De evaluatie moet informatie verstrekken over de mate waarin de leerlingen de algemene doelstellingen en de leerplandoelstellingen bereikt hebben. Hierdoor kan de leraar remediërend optreden tijdens het schooljaar en adviserend optreden voor wat de oriëntering van de leerling betreft op het einde van het schooljaar. Tijdens de les kan nagegaan worden in welke mate algemene doelstellingen bereikt zijn, dit kan door een leergesprek gevoerd tijdens het bespreken van een probleem en via de summatieve toetsen (proefwerken). Verder kunnen doelstellingen geëvalueerd worden door middel van formatieve toetsen, dit wil zeggen toetsen over een klein leerstofgedeelte (occasioneel) en over een groter leerstofgedeelte (systematisch), en natuurlijk ook door summatieve toetsen (schriftelijk of mondeling). In de vraagstelling bij de summatieve toetsen moet er variatie zijn voor wat betreft de vorm en de aard van de opdrachten. Denkvragen zijn nodig zodat de leerlingen de verworven kennis kunnen toepassen. Normaal gezien mogen de leerlingen tijdens de toetsen gebruik maken van de tabel met het PE (periodiek systeem der elementen). 8 BIBLIOGRAFIE 8.1 Leerboeken De leraar zal catalogi van educatieve uitgeverijen raadplegen. 8.2 Naslagwerken Leene, H.R., Het chemisch practicum, nib 1995, IBN Van de Weerdt, J., Formules en namen in de anorganische chemie, De ikkel. Uitgaven van de Wetenschappelijke Bibliotheek, Natuur & Techniek, NL 6160 VK Beek. AV Chemie 12 Handel 2de graad TO

12 Reeks Chemie Overal, Educaboek BV, Culemborg, Nederland. Chemie MAVO, Wolters-Noordhoff, Groningen. Chemie Totaal, Overzicht/Beschrijvingen Leermiddelen, cheikunde 1995, IBN , NICL (Nationaal Informatie Centrum Leermiddelen), Postbus 2041, NL 7500 CA Enschede. 8.3 Tijdschriften - publicaties 'Chemicaliën op school' maart 1999, een aanvulling van de brochure 'Didactische infrastructuur voor het onderwijs in de Natuurwetenschappen' mei Uitgaven van Pedagogisch-didactische Centra en Navormingscentra - Dinac, Bonnefantenstraat 1, 3500 Hasselt. - Eekhoutcentrum, Kulak, E. abbelaan 53, 8500 Kortrijk. - Pedic, Coupure Rechts 314, 9000 Gent. - Vliebergh-encie Centrum, Zwarte Zustersstraat 2, 3000 Leuven. Chemie Actueel, Katholiek Pedagogisch Centrum (KPC), Postbus 482, NL 5201 AL Den Bosch. Uitgaven van de Fedichem, Maria-Louisasquare 49, 1040 Brussel. 'Periodiek systeem der elementen en toepassingen van chemische stoffen', irev, Maria-Louizasquare 49, 1040 Brussel. EChO (Essays voor Chemie Onderwijs), een reeks naslagwerken chemie, KVCV (Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging), Groot Begijnhof 6, 3000 Leuven. Tjenk Willink, H.D., Chemische feitelijkheden, Actuele encyclopedie over chemie in relatie tot gezondheid, milieu en veiligheid, Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging, amsom (Wolters- Kluwer). 8.4 Video met lessenpakket Chemie voor vandaag en morgen, Fedichem, Maria-Louizasquare 49, 1040 Brussel. tichting Teleac-Not, 1200 BB Hilversum Reeks:'Chem-bits Middenbouw' Reeks:'Mijlpalen in de natuurwetenschap: Natuurkunde en Techniek' Reeks:'Mijlpalen in de scheikunde' cience bank:'cheikunde 1 tot en met 4' AV Chemie 13 Handel 2de graad TO

13 9 EINDTERMEN 1 Onderzoekend leren Met betrekking tot een concreet natuurwetenschappelijk of toegepast natuurwetenschappelijk probleem, vraagstelling of fenomeen, kunnen de leerlingen 1 relevante parameters of gegevens aangeven en hieronder doelgericht informatie opzoeken. 2 een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven waarop deze steunt. 3 omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden inschatten. 4 resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de verwachte resultaten, rekening houdende met de omstandigheden die de resultaten kunnen beïnvloeden. 5 experimenten of waarnemingen in klassituaties met situaties uit de leefwereld verbinden. 6 doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen. 7 alleen of in groep waarnemings- en andere gegevens mondeling of schriftelijk verwoorden. 8 alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er verslag over uitbrengen. 9 informatie op elektronische dragers raadplegen en verwerken. 10 een fysisch, chemisch of biologisch verschijnsel of proces met behulp van een model voorstellen en uitleggen. 11 in het kader van een experiment een meettoestel aflezen. 12 samenhangen in schema's of andere ordeningsmiddelen weergeven. 2 Wetenschap en samenleving De leerlingen kunnen 13 voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen. 14 de wisselwerking tussen de natuurwetenschappen, de technologische ontwikkeling en de leefomstandigheden van de mens met een voorbeeld illustreren. 15 een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten van natuurwetenschappelijke toepassingen. 16 met een voorbeeld sociale en ecologische gevolgen van natuurwetenschappelijke toepassingen illustreren. 17 met een voorbeeld illustreren dat economische en ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen richten, bevorderen of vertragen. 18 met een voorbeeld verduidelijken dat natuurwetenschappen behoren tot cultuur, nl. verworven opvattingen die door meerdere personen worden gedeeld en die aan anderen overdraagbaar zijn. 19 met een voorbeeld de ethische dimensie van natuurwetenschappen illustreren en een eigen standpunt daaromtrent argumenteren. 20 het belang van biologie of chemie of fysica in het beroepsleven illustreren. 21 natuurwetenschappelijke kennis veilig en milieubewust toepassen bij dagelijkse activiteiten en observaties. 3 Attitudes De leerlingen * 22 zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden. * 23 houden rekening met de mening van anderen. AV Chemie 14 Handel 2de graad TO

14 * 24 zijn bereid om resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voor te stellen. * 25 zijn bereid om samen te werken. * 26 onderscheiden feiten van meningen of vermoedens. * 27 beoordelen eigen werk en werk van anderen kritisch en objectief. * 28 trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden. * 29 hebben aandacht voor het correcte en nauwkeurige gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data. * 30 zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment. * 31 houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten. * 32 hebben aandacht voor de eigen gezondheid en die van anderen. AV Chemie 15 Handel 2de graad TO