ASO. derde graad 2011/332/1//D LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

Transcriptie

1 LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS Vak: AV Chemie 1/1 lt/w Basisvorming Studierichting: Economie-moderne talen Economie-wiskunde Grieks-Latijn Grieks-moderne talen Grieks-wiskunde Humane wetenschappen Latijn-moderne talen Latijn-wiskunde Moderne talen-wiskunde Moderne talen-topsport Wiskunde-topsport Onderwijsvorm: Graad: Leerjaar: ASO Leerplannummer: 2011/015 Nummer inspectie: derde graad eerste en tweede leerjaar (vervangt 2006/145) 2011/332/1//D (vervangt 2006 / 78 // 1 / H / BV / 1 / III / / D/) Pedagogische begeleidingsdienst GO! Onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap Emile Jacqmainlaan Brussel

2 ASO 3e graad Basisvorming 1 INHOUD Visie... 2 Beginsituatie... 5 Algemene doelstellingen... 6 Leerplandoelstellingen / leerinhouden... 8 Pedagogisch-didactische wenken Specifieke pedagogisch-didactische wenken...31 Algemene pedagogisch-didactische wenken...34 Minimale materiële vereisten Evaluatie Bibliografie Bijlage 1: vakgebonden eindtermen chemie Bijlage 2: gemeenschappelijke eindtermen voor wetenschappen... 49

3 ASO 3e graad Basisvorming 2 VISIE CHEMIE ALS KENNISDOMEIN Chemie is een natuurwetenschap. Ze bestudeert de moleculaire structuur van stoffen, eigenschappen die er uit voortvloeien, transformaties en energie-uitwisselingen die kunnen optreden. Net als andere natuurwetenschappen biedt chemie ook een kader aan om de fysische werkelijkheid te interpreteren door ordenen en verklaren en om er handelend mee om te gaan. Dit handelings- en denkkader bevat begrippen en modellen, wetten en regels die toelaten problemen in de fysische realiteit te herkennen en te formuleren, er oplossingen voor te zoeken en deze ook uit te testen. Aldus is chemie ook in essentie een probleemherkennende en probleemoplossende activiteit. Dit wezenlijke kenmerk moet uiteraard ook in het onderwijs van de chemie een centrale plaats toebedeeld krijgen. Natuurwetenschappen onderscheiden zich onderling en van andere kennisvormen door de aard van de probleemstellingen, door de criteria waaraan aanvaardbare oplossingen moeten voldoen en door de hulpmiddelen die worden ingezet om oplossingen te bereiken. Met andere natuurwetenschappen heeft chemie een aantal kenmerken gemeen. Ze onderscheidt zich echter van deze door haar onderzoeksobject (probleemstelling) en door de eigen aard van haar onderzoeksmethoden (hulpmiddelen). De chemie onderzoekt entiteiten op een organisatieniveau tussen dat van de fysica en de biologie. Haar verklaringsmodellen zijn bij uitstek corpusculair. Ze onderzoekt de bereiding en de eigenschappen van stoffen en de transformaties die deze kunnen ondergaan. Ze verklaart eigenschappen en structuren van stoffen op macroniveau door deze terug te voeren op de eigenschappen en structuren van submicroscopische entiteiten zoals moleculen, die zelf zijn samengesteld uit atomen van een beperkt aantal chemische elementen. Ze verklaart omzettingen van stoffen in termen van hun corpusculaire structuur en in termen van energie-uitwisselingen die hierbij kunnen optreden. In deze zin is chemie een moleculaire wetenschap. Beschrijvende aspecten spelen een grotere rol dan in fysica, maar minder dan in biologie. Ze laat minder kwantitatieve conclusies toe dan de fysica, maar is sterker geformaliseerd dan de biologie. Voor het onderwijs betekent dit dat via chemie in het bijzonder het corpusculair modeldenken en het ordenen volgens waarnemingscriteria zullen worden ingeoefend. De uitbouw van het chemieonderwijs vereist een bijzondere aandacht voor het tonen van de expliciete samenhang tussen de diverse onderdelen van de chemie als wetenschap: chemie beschrijft en ordent de submicroscopische corpusculaire structuren waaruit de stoffen zijn opgebouwd; chemie karakteriseert en classificeert stoffen op basis van hun samenstelling en eigenschappen; chemie ordent en beschrijft stofveranderingen en interacties tussen stoffen op corpusculair niveau; chemie beschrijft de dynamische en energetische aspecten van de interactie tussen stoffen. Chemie reikt middelen aan om: stoffen kwalitatief en kwantitatief te detecteren; stoffen te isoleren uit mengsels; stoffen te synthetiseren. CHEMIE ALS ONDERWIJSVAK Chemie als onderwijsvak in het secundair onderwijs wordt gestructureerd rond volgende pijlers: chemie als wetenschap, chemie als maatschappelijk verschijnsel en chemie als toegepaste en praktische wetenschap. Chemie als wetenschap In dit luik wordt chemie als zuivere natuurwetenschap geïntroduceerd. De leerinhouden worden intern, d.w.z. binnen de wetenschappelijke vakstructuur, bepaald en geselecteerd op basis van de spilfunctie die ze vervullen bij het op- en uitbouwen van de conceptuele basisstructuur van de chemie. Wetten, theorieën en modellen worden bij voorkeur op een zodanig niveau geformuleerd dat ze ook kwantitatieve conclusies toelaten. Taal en denken zijn nauw met elkaar verbonden: helder denken in chemie veronderstelt een ondubbelzinnig taalgebruik. Aan het correct leren hanteren van de chemische vaktaal moet bijgevolg bijzon-

4 ASO 3e graad Basisvorming 3 dere aandacht worden besteed, te meer omdat begrippen uit de alledaagse omgangstaal vaak geproblematiseerd worden in de chemie en er een heel andere betekenis krijgen. Concepten, stofnamen en symbolen moeten zorgvuldig en eenduidig worden gebruikt. Zoals in elke andere natuurwetenschap neemt ook in de chemie het experiment een belangrijke plaats in. In het onderwijs mag het experiment niet uitsluitend een visualiseringsmiddel van chemische verschijnselen zijn maar zal het ook en vooral worden aangewend om het onderzoekend handelen als onderdeel van de wetenschappelijke onderzoeksmethode te illustreren en te ontwikkelen. Tevens biedt het zelfstandig experimenteren door leerlingen de mogelijkheid typische vaardigheden en attitudes te verwerven. De leerlingen worden vertrouwd gemaakt met de basiskenmerken van de wetenschappelijke onderzoeksmethode d.m.v. aangepaste onderzoeksopdrachten. Op deze wijze zal ook het ontwikkelen van probleemoplossend denken worden bevorderd. Chemie als maatschappelijk verschijnsel Traditioneel is het wetenschapsonderwijs erg productgericht: centraal staat de zorg de leerlingen zo dicht mogelijk te laten aansluiten bij het corpus van de thans algemeen aanvaarde chemische kennis en hen de vaardigheden te doen verwerven om deze kennis op nieuwe, maar aanverwante problemen en probleemgebieden te kunnen toepassen. Chemie wordt beschouwd als gedreven door haar interne dynamiek, waarbij externe factoren geen wezenlijke rol vervullen. Voor historische, sociale en ethische beschouwingen was in het traditionele, productgerichte chemieonderwijs weinig plaats. Het succes van de chemie is ongetwijfeld voor een deel aan deze benadering te danken. Aan de andere kant heeft dit er ook toe geleid dat chemie door velen als een cultuurvreemd en soms zelfs als een cultuurvijandig element wordt ervaren. Door de menselijke aspecten uitdrukkelijk in het onderwijs te betrekken, toont de chemie via onderwijs hoe ze een bijdrage kan leveren aan een harmonische persoonlijkheidsontwikkeling. Het onderwijs in chemie mag zich bijgevolg niet beperken tot het overdragen van instrumentele, vakspecifieke kennis, vaardigheden en attitudes, maar moet ook expliciet aandacht vragen voor de chemie als maatschappelijk proces, tijdens wat ook externe randvoorwaarden van sociale, historische, filosofische of ethische aard een rol spelen. De diverse leerinhouden zullen zo worden uitgebouwd dat op exemplarische wijze aandacht kan worden besteed aan de interrelaties tussen chemie en samenleving, aan de cultuurhistorische en de maatschappelijke context waarin chemie functioneert en tot ontwikkeling komt. Alleen op deze wijze is een genuanceerd oordeel over het belang, de waarde en beperkingen van chemie mogelijk en kan de band met de algemene cultuur worden gevrijwaard. Er is bovendien ook een didactisch argument om historische aspecten in het chemieonderwijs te betrekken. Opvattingen over chemie ontstaan vaak vanuit de media (milieu- en afvalproblematiek) of vanuit dagelijkse ervaringen in de omgang met stoffen. Daardoor kunnen conflicten ontstaan tussen gezond verstand en desinformatie via onkritische berichtgeving enerzijds en de wetenschappelijke chemie anderzijds. Kritisch en zinvol leren ontstaat pas als vooraf dergelijke preconcepties op een actieve wijze worden afgebouwd. De verschillende stadia in de ontwikkeling van de historische chemie zijn erg illustratief voor de moeilijkheden die onze jongeren ondervinden om hun misconcepties af te bouwen. Ze kunnen een weg wijzen om nieuwe kennis in de cognitieve structuur van de lerenden te integreren. Chemie als toegepaste en praktische wetenschap Zoals elke natuurwetenschap kan ook chemie onder een dubbel aspect worden beschouwd. Enerzijds is ze een conceptueel kader om fenomenen te beschrijven, te ordenen, te verklaren of te voorspellen. De chemie-als-theorie is dan losgemaakt van haar concrete voedingsbodem van steeds wisselende en fluctuerende verschijnselen om, onafhankelijk ervan, tot de stabiele en gemeenschappelijke kern achter deze verschijnselen door te dringen. Anderzijds staat niet het uitbouwen van dit conceptuele kader centraal, maar wordt de toepassing ervan in de courante ervaringswereld of voor het vervullen van specifieke materiële noden en behoeften beoogd. Het accent ligt dan niet meer op verklaren of beschrijven, maar op het omgaan met en het maken van stoffen. Het is vooral via dit technisch-industriële aspect dat de natuurwetenschappen in het algemeen en de chemie in het bijzonder onze hedendaagse materiële cultuur verregaand bepalen. In een algemeen chemische vorming mogen basiselementen van de industriële chemie en van haar impact op de samenleving en milieu bijgevolg niet ontbreken. Een accentverschuiving naar toegepaste chemie zal

5 ASO 3e graad Basisvorming 4 er bovendien toe bijdragen de waarde van de tweedeling tussen denken en doen, tussen zuivere en toegepaste kennis te relativeren. In het onderwijs bestaat tussen beide aspecten een onmiskenbaar onevenwicht. Traditioneel wordt aan het uitbouwen van het conceptuele kader zoveel aandacht en tijd besteed dat aspecten van toegepaste chemie zeer beperkt of nauwelijks aan bod kunnen komen. De hogere waardering die het zuivere, abstracte denken in onze cultuur geniet, in vergelijking met toepassingsgericht denken, is hiervoor een belangrijke oorzaak. Doordat ze vele disparate feiten onder één noemer brengt is theoretische kennis denkeconomisch ongetwijfeld nuttig. Sommigen zullen er, precies door het afstandelijke en abstracte karakter ervan, door aangetrokken worden. Het is niettemin ook onmiskenbaar dat kennis die geen of onvoldoende ankerpunten in de concrete ervaringswereld vindt, vaak niet beklijft en dat haar relevantie in vraag kan worden gesteld. Zowel met het oog op een evenwichtige vorming door chemie, als om leerpsychologische redenen is het bijgevolg van belang leerinhouden zodanig te kiezen en uit te bouwen dat ook aan de technische en toepassingsgerichte aspecten van de chemie aandacht kan worden besteed. Rekening houdend met de verschillende benaderingen van wetenschap kunnen de eindtermen chemie op verschillende wijzen met toegepaste, praktische, maatschappelijke of actuele wetenschappelijke contexten worden verbonden.

6 ASO 3e graad Basisvorming 5 BEGINSITUATIE BEPALING VAN DE LEERLINGENGROEP Dit leerplan chemie is bestemd voor studierichtingen die de basisvorming volgen (één lestijd per week). Om de veiligheid bij het uitvoeren van leerlingenproeven niet in het gedrang te brengen is het aangewezen dat het aantal leerlingen niet meer dan 20 bedraagt. De leraar oordeelt of hij, rekening houdend met het aantal leerlingen, met de uitrusting van zijn laboratorium en de aard van de te gebruiken toestellen en producten, de door het leerplan voorgeschreven demonstratie- en leerlingenproeven zonder gevaar kan uitvoeren of laten uitvoeren. Indien hij oordeelt dat de beschikbare uitrusting gevaar voor zichzelf of voor de leerlingen oplevert, waarschuwt hij onmiddellijk de directeur, die de nodige maatregelen treft om de activiteiten in gunstige omstandigheden te laten doorgaan. BEGINSITUATIE Als beginsituatie wordt uitgegaan van het feit dat de leerlingen die de derde graad aanvatten de minimumdoelstellingen van de tweede graad ASO hebben bereikt. De beschrijving en de verklaring van chemische structuren en interacties die in de tweede graad behandeld werden, worden verder verfijnd en uitgebreid. Het is van essentieel belang dat de leraar van de derde graad bij de aanvang van elk hoofdstuk aanleunt bij de leerinhouden die in de tweede graad aan bod zijn gekomen en nagaat of de daaraan verbonden doelstellingen werden bereikt. Sommige leerinhouden van de tweede graad worden in de derde graad herhaald en uitgediept. Het is niet de bedoeling om deze te benaderen alsof ze compleet nieuw zijn. Via een aangepaste concentrische benadering krijgen de leerlingen de gelegenheid om geziene begrippen en structuren te integreren in hun wetenschappelijke kennis en verder uit te diepen naar een hoger beheersingsniveau. Indien de tweede en derde graad door twee verschillende collega s wordt gegeven, dan is onderling overleg noodzakelijk. Ook overleg met de collega s fysica en biologie is voor een aantal leerinhouden belangrijk. Een goede vakgroepwerking staat hier op zijn plaats. Voorbeelden van bereikte minimumdoelstellingen (eindtermen): de leerlingen kunnen aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren en benoemen (tweede graad SO: natuurwetenschappen, eindterm ETc 8.); de leerlingen kunnen op basis van een gegeven formule uit een gegeven massa stofhoeveelheid in mol berekenen en omgekeerd (tweede graad SO: natuurwetenschappen, eindterm ETc 22); de leerlingen kunnen de begrippen endo- en exo-energetisch illustreren met voorbeelden van chemische processen waarbij verschillende vormen van energie betrokken zijn (tweede graad SO: natuurwetenschappen, eindterm ETc 23.). Voorbeelden van leerinhouden (begrippen en structuren) uit de tweede graad die in de derde graad uitgebreid worden: atoommodellen; zuren en basen; redoxreacties; koolstofchemie.

7 ASO 3e graad Basisvorming 6 ALGEMENE DOELSTELLINGEN Deze algemene doelstellingen zijn gebaseerd op de gemeenschappelijke en de algemene vakgebonden eindtermen (zie bijlagen). Deze doelstellingen worden op een voor de derde graad aangepast beheersingsniveau aangeboden. Algemeen kunnen we stellen dat de verwezenlijking van de doelstellingen bijdraagt tot de persoonlijke ontwikkeling van de leerling als burger en als toekomstig gebruiker van wetenschappelijke kennis. Dit betekent dat de leerlingen de kennis van de basisvorming verwerven en beperkt de ontwikkeling van onderzoeksvaardigheden en probleemoplossende vaardigheden nastreven. De gemeenschappelijke doelstellingen zijn geformuleerd binnen drie domeinen: onderzoeksvaardigheden, technisch-technologische vaardigheden en probleemoplossende vaardigheden. ONDERZOEKSVAARDIGHEDEN In het domein van de onderzoeksvaardigheden wordt ontwikkeling die gestart is in de tweede graad voortgezet en uitgebreid. De leerlingen krijgen de mogelijkheid om meer zelfstandig te werken bijv. zelf een onderzoeksplan opstellen, eigen onderzoeksvragen formuleren. Leerlingen kunnen in toenemende mate van zelfstandigheid: het onderzoek voorbereiden doel van het onderzoek formuleren; onderzoeksvraag correct verwoorden; eventueel hypothesen opstellen; een methode of plan opstellen; keuze en uitleg bij de meetinstrumenten. uitvoeren en verwerken: waarnemingen doen en de meetwaarden overzichtelijk noteren rekening houdend met de meetnauwkeurigheid van het meettoestel; de meetwaarden ordenen in een tabel en voorstellen in een grafiek. besluit en evaluatie formuleren: uit de meetwaarden conclusies trekken en de meetmethode evalueren; verslag maken: doel, opstelling, meetresultaten, besluit. TECHNISCH-TECHNOLOGISCHE VAARDIGHEDEN In het domein van de technisch-technologische vaardigheden maken de leerlingen kennis met verschillende toepassingen van wetenschappelijke kennis en vanuit deze context worden een aantal technisch-technologische vaardigheden ingeoefend. De vaardigheden die de leerlingen nastreven worden zo veel mogelijk geïntegreerd in de leerinhouden aangeboden. Leerlingen kunnen in toenemende mate van zelfstandigheid: de effecten van techniek op de mens en samenleving illustreren en het belang van wetenschappelijke kennis in verschillende toepassingen en beroepen herkennen; het gebruik van eenvoudige instrumenten inoefenen en het doel van apparaten aangeven; bij het raadplegen, verwerken en presenteren van informatie gebruik maken van ICT; de eigenheid van een technisch ontwerp herkennen en omschrijven.

8 ASO 3e graad Basisvorming 7 PROBLEEMOPLOSSENDE VAARDIGHEDEN In het domein van de probleemoplossende vaardigheden wordt de ontwikkeling van de verworven vaardigheden van de tweede graad ASO verder gezet. Bij het inoefenen van de chemische begrippen en wetten toetsen de leerlingen hun kennis door het oplossen van kennis-, inzicht- en toepassingsvragen. Zij ontwikkelen door het oplossen van een beperkt aantal oefeningen een beginnerniveau van het probleemoplossend gedrag. Leerlingen kunnen in toenemende mate van zelfstandigheid: formules gebruiken voor het oplossen van vragen of vraagstukken in een bepaalde probleemsituatie de chemische context herkennen en een oplossingsplan opstellen en uitwerken.

9 ASO 3e graad Basisvorming 8 LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN Informatie over de opmaak: Omwille van de leesbaarheid worden de decretale nummers van, de eindtermen, de leerplandoelstellingen en de leerinhouden samen met de methodologische wenken in één horizontale rij geplaatst per leerstofonderdeel of per hoofdstuk. De leerplandoelstellingen zijn genummerd. Binnen deze cellen wordt getracht de horizontale lezing zo veel als mogelijk door te trekken. Daarom dient elk blok als een geheel te worden beschouwd. Gebruikte symbolen bij de aanduiding van de eindtermen in de eerste kolom: De gemeenschappelijke eindtermen voor de wetenschapsvakken biologie, chemie en fysica worden aangeduid met ETg. De vakgebonden eindtermen voor chemie worden opgenomen in de eerste kolom, voorafgegaan door ETc. Ook zijn de leerlingenproeven aangeduid. De niet-verplichte uitbreidingsdoelstellingen zijn met de letter U aangeduid.

10 ASO 3e graad Basisvorming 9 DECR.NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN Onderzoeksvaardigheden ETg1 t/m ETg4, ETg5, ETg6, ETg10, onder begeleiding een probleem herkennen, een onderzoeksvraag en een hypothese formuleren; onder begeleiding een methode of onderzoeksplan bedenken; ETc4 ETg11, ETg7, ETg8, ETg9, ETg12, de aanwezigheid van een stof vaststellen met behulp van een gegeven identificatiemethode. onder begeleiding een aantal metingen uitvoeren, de resultaten overzichtelijk weergeven en rekening houden met de meetnauwkeurigheid van een meetwaarde. onder begeleiding een besluit formuleren uit een aantal meetresultaten en een verslag opmaken. Minimum vier leerlingenproeven in de derde graad uitvoeren. Deze kunnen vrij gekozen worden uit het aanbod in dit leerplan. ETg22 tot ETg31 bij het uitvoeren van leerlingenproeven attitudes ontwikkelen ETc 2 ETg 30 veilig en verantwoord omgaan met stoffen, chemisch afval en etiketten kunnen lezen Specifieke pedagogisch- didactische wenken Voor praktische tips rond Veiligheid in de schoollaboratoria en nuttige weblinks: smartschool virtuele klas chemie De leerlingen passen de onderzoeksvaardigheden verworven tijdens de tweede graad stapsgewijze zelfstandig toe bij de uitvoering van de leerlingenproeven. Het is best de proeven meer en meer open te maken zodat de leerlingen vanuit een opdracht een volledig experiment leren opzetten, uitvoeren en een verslag maken. De leerlingenproeven een uitdagend en motiverend karakter geven en in verband brengen met een betekenisvolle en/of technische context.

11 ASO 3e graad Basisvorming 10 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. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingenproeven didactisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. De verwijzing van de onderzoeksvaardigheden naar de gemeenschappelijke en de decretaal specifieke eindtermen duiden we in de onderstaande tabel aan met het symbool (A). DECR.NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN Technisch-technologische vaardigheden ETc 2, ETc 3 ETc 5 ETc 6 ETg13, ETg15, ETg16, het gebruik van eenvoudig materieel inoefenen en het doel van apparaten aangeven; chemische informatie in gedrukte en elektronische bronnen opzoeken, en met behulp van ICT verwerken, presenteren en weergeven in grafieken, diagrammen of tabellen; het belang van chemische kennis in verschillende opleidingen en beroepen illustreren; Daar waar mogelijk tijdens proeven en lesonderwerpen de link met de toepassingen in de maatschappij en het bedrijfsleven leggen. Specifieke pedagogisch- didactische wenken Informatie over studie- en beroepsmogelijkheden is te vinden op de website: Deze vaardigheden kunnen eventueel gerealiseerd worden via een didactische uitstap Het is van belang dat de leerlingen de informatie leren opzoeken (efficiënt gebruik van internet bespreken) maar ook dat zij de informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst. Het is mogelijk deze opdracht in verband te brengen met de onderzoeksopdracht die de leerlingen van de pool wetenschappen maken zodat zij bij het uitvoeren van deze beperkte opdracht de specifieke informatievaardigheden inoefenen. Een zeer geschikt project om aan deze vaardigheden te werken is de wereld aan je voeten, hierin wordt de realiteit van een bedrijf benadrukt. Leerlingen maken kennis met beroepen waarbij de chemische kennis of de technische principes worden toegepast De verwijzing van de technisch-technologische vaardigheden naar de gemeenschappelijke, vakspecifieke of decretaal specifieke eindtermen duiden we in de tabel aan met het symbool (B).

12 ASO 3e graad Basisvorming 11 DECR.NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN Probleemoplossende vaardigheden ETc 14 ETg 3 het chemisch rekenen toepassen; in een bepaalde probleemsituatie de chemische context herkennen en een oplossingsplan opstellen en uitwerken. Bij elk volgend onderdeel enkele vragen en vraagstukken inoefenen Specifieke pedagogisch- didactische wenken Leerlingen leren de leerstof verwerken door vragen in te oefenen van verschillende niveaus zoals: kennis, inzicht en toepassing. Bij het niveau toepassing worden principes of formules gebruikt. Het is van belang om systematisch een voorbeeldvraagstuk uit te werken zodat de leerlingen aan de hand van dit voorbeeld zelfstandig een aantal vraagstukken kunnen oplossen De verwijzing van de probleemoplossende vaardigheden naar de vakspecifieke eindtermen duiden we in de tabel aan met het symbool (C).

13 ASO 3e graad Basisvorming 12 1e jaar: 1 lestijd/week, 2e jaar: 1 lestijd/week DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN 1 aan de hand van energieniveaus uitleggen hoe een atoom energie kan opnemen en uitzenden; 2 aan de hand van het lijnenspectrum van een atoom uitleggen dat de energieniveaus gekwantiseerd zijn; 3 een onderscheid maken tussen het hoofd-energieniveau, het subniveau, het magnetisch deelniveau en de spin van een elektron en deze niveaus beschrijven met de kwantumgetallen n, l, m l en m s ; 4 een overzicht van de energieniveaus van een atoom geven; 5 de verbodsregel van Pauli toepassen; (C) 6 de elektronenconfiguraties van de elementen voorstellen met pijltjes in vakjes die rekening houden met de kwantum-getallen en de regel van Hund en deze configuraties schrijven met vermelding van s, p, d en f per schil; 7 het verband tussen deze elektronen-configuraties en de opbouw van het periodiek systeem beschrijven; ETc 8 8 een covalente binding kenschetsen als een atoombinding die tot stand komt door middel van een gemeenschappelijk elektronenpaar tussen twee atomen; ETc 8 9 het onderscheid maken tussen een sigma- en pi-binding; U 10 aangeven dat het gemeenschappelijk stellen van een elektronenpaar tussen twee atomen de totale energie van het geheel verlaagt en dat de covalente binding dus leidt tot een grotere stabiliteit; (U) LEERINHOUDEN EN WENKEN 1 Atoombouw De atoommodellen van Dalton, Thomson, Rutherford-Bohr (zie leerinhouden tweede graad) worden kort besproken en in een historisch perspectief geplaatst. De uitbreiding van het atoommodel leunt aan bij het atoommodel van Sommerfeld (de opsplitsing van de energieniveaus op basis van de lijnenspectra). De hoofdenergieniveaus in verband brengen met de elektronenschillen van Bohr. De subniveaus rangschikken volgens toenemende energie op eenzelfde schil: s, p, d en f. De maximale elektronenbezetting per subniveau aangeven en voorstellen s 2, p 6, d 10 en f 14. Oefeningen op de elektronenconfiguratie van atomen. 2 Structuur van moleculen 2.1 Covalente binding (atoombinding) Herhaling van de tweede graad Een sigma-binding komt tot stand door het ontstaan van een gemeenschappelijk elektronenpaar, waarvan de plaats samenvalt met de internucleaire as van de gebonden atomen. Een pi-binding komt tot stand door het ontstaan van een gemeenschappelijk elektronenpaar waarvan de plaats gelegen is langs één of andere zijde van de internucleaire as, zodat deze binding zwakker is. Het vereenvoudigd definiëren van sigma- en pi-bindingen is vooral belangrijk voor de koolstofchemie.

14 ASO 3e graad Basisvorming 13 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN ETc 11 (C) ETc 8 (C) 11 lewisformules schrijven; 2.3 Lewisformules 12 in lewisformules de formele ladingen aangeven; ETc 8 13 de begrippen mesomerie en gedelocaliseerde elektronen verwoorden; ETc 8 14 voorbeelden geven van mesomerie; Het gebruik van lewisformules is vooral belangrijk om zuur-basereacties volgens Brønsted en reacties van organische stoffen te verklaren 2.3 Mesomerie Voorbeelden: SO 2, SO 3, O 3. Bij het onderdeel aromatische koolwaterstoffen zal er later ingegaan worden op de mesomerie van benzeen. ETc 8 ETc de ruimtelijke structuur (geometrie) van moleculen, zoals experimenteel vastgesteld, verklaren aan de hand van lewisformules en afstoting van elektronenparen; Geometrie van moleculen De ruimtelijke structuur wordt vastgesteld op moleculemodellen met staafjes. ETc uit de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegatieve waarden afleiden dat de molecule een polair of apolair karakter heeft; Uit de lewisformule volgt de geometrie van moleculen (bijv. CH 4, NH 3, H 2 O, C 2 H 4, SO 2, C 2 H 2 ). Hierbij worden de begrippen valentie-elektronen (alle eenzame elektronen en elektronenparen van een atoom, die voor de bindingsmogelijkheden van het atoom in aanmerking komen: s, p en soms d-elektronen) en valentieschil (de verschillende energieniveaus waarop valentie-elektronen in de grondtoestand kunnen voorkomen) ingevoerd zodat de VSEPR-theorie (Valence Shell Electron Repulsion) kan toegepast worden. Herhaling van de tweede graad 17 de wet van behoud van energie formuleren; 18 uitleggen dat een stof inwendige energie bezit die afhangt van de aard van de bindingen, de aggregatietoestand en de temperatuur; 19 de enthalpieverandering ΔH van een stof definiëren als verandering 3 Drijfveren van chemische reacties 3.1 Energie en enthalpie Enthalpie (symbool H, van Heat): H = inwendige energie + p. V

15 ASO 3e graad Basisvorming 14 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN van de energie-inhoud; 20 uitleggen dat het verbreken van bindingen gepaard gaat met ΔH > 0 en dat het vormen van bindingen gepaard gaat met ΔH < 0; p en V zijn enkel belangrijk bij gassen. Enthalpieverandering ΔH: ΔH = verandering aan inwendige energie + p.δv. Voor inwendige energie wordt het symbool U gebruikt. De afname van de enthalpie bij het ontstaan van een covalente binding of van een ionrooster leidt tot een grotere stabiliteit. 21 de reactie-enthalpie ΔH definiëren als het verschil tussen de enthalpie van de reactieproducten en de enthalpie van de uitgangsstoffen; 22 het verband leggen tussen het teken van ΔH en het exo-energetisch of endo-energetisch karakter van de reactie; 3.2 Reactie-enthalpie Experimenteel nagaan of een reactie exo- of endo-energetisch is. U 23 entropie als een maat van wanorde benaderen;(u) 3.3 Entropie U 24 aangeven dat zowel de enthalpie als entropie een rol spelen als drijfveer bij het verloop van reacties;(u) ETc de definitie van reactiesnelheid geven; 4 Reactiesnelheid ETc 7 26 uitleggen dat in reacties (in de meeste gevallen) bestaande chemische bindingen worden verbroken en nieuwe worden gevormd; ETc beredeneren dat deeltjes van de uitgangsstoffen met elkaar effectief moeten botsen om te kunnen reageren; Entropie (symbool S) als thermodynamische toestandsgrootheid: maat voor de ongeordendheid van een systeem. 4.1 Reactiesnelheid en effectieve botsingen Een onderscheid maken tussen gemiddelde snelheid en ogenblikkelijke snelheid. Mogelijke proef: de reactiesnelheid voor een gekozen reactie experimenteel bepalen. Het verband leggen tussen het toenemen van het aantal effectieve botsingen per seconde en het toenemen van de reactiesnelheid. ETc aangeven, dat niet elke botsing van deeltjes effectief is; 4.2. Factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden ETc het belang van de activeringsenergie bij effectieve botsingen beschrijven; ETc afleiden dat het aantal effectieve botsingen tussen de reagerende deeltjes vergroot door het toenemen van de verdelingsgraad van de De factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden, worden experimenteel onderzocht en verklaard d.m.v. de botsingstheorie en reactiemechanismen. Contexten: bijv.

16 ASO 3e graad Basisvorming 15 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN stof, de concentraties en de temperatuur; ETc het verband leggen tussen de wijziging van het reactiemechanisme door toevoeging van een katalysator en het ontstaan van een nieuw reactiemechanisme met een kleinere activeringsenergie; (B) 32 illustreren dat economische belangen de ontwikkeling van de chemie kunnen richten en bevorderen; (A) 33 Lp de invloed van temperatuur en concentratie op de reactiesnelheid experimenteel onderzoeken en interpreteren; (A) 34 Lp de invloed van verdelingsgraad en katalysator op de reactiesnelheid experimenteel onderzoeken en interpreteren U 35 aangeven dat de meeste reacties in verschillende stappen, de z.g. elementaire reacties, verlopen en dat hoofdzakelijk de traagste stap de reactiesnelheid van het totale proces bepaalt; (U) U 36 voor een algemene reactie, waarbij de uitgangsstoffen zich in dezelfde fase bevinden, de snelheidswet schrijven; (U) LEERINHOUDEN EN WENKEN - verdelingsgraad: fijn versnipperd hout brandt vlugger dan een blok hout; stofexplosies in silo's; reacties in oplossing verlopen doorgaans vlugger dan reacties tussen vaste stoffen; in een verbrandingsmotor is de brandstof in een fijn verdeelde (vernevelde) toestand aanwezig; - temperatuur: bewaring van voedingsmiddelen door invriezen; - katalysator: werking op de uitlaatgassen van een auto. Het gebruik van katalysatoren bij industriële processen is belangrijk vanuit economisch oogpunt (opdrijven van het rendement Leerlingenpracticum 1: onderzoek van de factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden Factoren die kunnen onderzocht en verklaard worden: - de aard van de reagerende deeltjes; - de concentratie van een oplossing; - de druk van gassen; - de temperatuur; Leerlingenpracticum 2: onderzoek van de factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden - de verdelingsgraad van de stof; - de katalysator of de inhibitor. 4.3 Chemische snelheidswet Voor een reactie a A + b B +... x X + y Y +... waarbij A, B,... zich in dezelfde fase bevinden is de uitdrukking van de algemene chemische snelheidswet voor het ogenblik (t) v t = k. [A] m t. [B] n t,waarbij de exponenten m, n,... experimenteel worden bepaald.

17 ASO 3e graad Basisvorming 16 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN ETc enkele voorbeelden als omkeerbare reacties kenschetsen; 5 Chemisch evenwicht ETc aangeven, dat in de chemische evenwichtstoestand, de snelheid van de heenreactie gelijk is aan de snelheid van de terugreactie; ETc uit het botsingsmodel van de reacties afleiden dat er een dynamisch evenwicht ontstaat; ETc de chemische evenwichtstoestand kenschetsen als een toestand met constant blijvende concentraties; De factoren met invloed op de reactiesnelheidsconstante (k) zijn: de temperatuur, de katalysator 5.1. Omkeerbaarheid van chemische reacties en chemisch evenwicht Experiment: aantonen van omkeerbare reacties die leiden tot een chemisch evenwicht, bijv. - broomwater: Br H 2 O Br - + H 3 O + + HBrO - ijzer(3+)thiocyanaat: Fe 3+ + SCN - Fe(SCN) 2+ Evenwichtsconcentraties worden als volgt genoteerd: [A] e met als eenheid mol/l. De notatie mol/l i.p.v. mol/l is toegestaan volgens IUPAC, om verwarring te voorkomen. Mogelijke illustratie: druipsteenvorming in grotten. ETc de concentratiebreuk schrijven voor een reactie in de chemische evenwichtstoestand; ETc 17 (C) 42 het verband tussen de evenwichtsconcentraties en evenwichtsconstante K c schrijven; ETc uit de evenwichtsvoorwaarde afleiden dat een verandering van concentratie van een of meer stoffen een verschuiving van het chemisch evenwicht kan veroorzaken waarbij K c constant blijft; ETc aangeven, dat een verandering van de temperatuur een nieuw evenwicht doet ontstaan, omdat de waarde van K c gewijzigd wordt; ETc de evolutie van een reactie in evenwicht voorspellen na een verstoring van het evenwicht door verandering van temperatuur of van concentratie; ETc 17 (C) 46 het principe van Le Chatelier - Van 't Hoff formuleren en toepassen op voorbeelden; 5.2 Evenwichtsconstante De evenwichtsconstante K c wordt met zijn numerieke waarde aangeduid (zonder eenheid). Aangeven dat de evenwichtsconstante enkel van de temperatuur afhangt. 5.3 Verschuiving van het chemisch evenwicht In een oplossing treedt een concentratieverandering op als men stoffen aan de oplossing toevoegt of te onttrekt, Mogelijke experimenten: verschuiving van het evenwicht door toevoeging van een zuur of een base bij: Br H 2 O Br - + H 3 O + + HBrO In een gasmengsel treedt een concentratieverandering op door gassen samen te persen of te ontspannen. Mogelijk experiment

18 ASO 3e graad Basisvorming 17 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc het onderscheid tussen een evenwichtsreactie en een aflopende reactie beschrijven; ETc een brønstedzuur als een deeltje dat een proton afstaat (protondonor) en een brønstedbase als een deeltje dat een proton opneemt (protonacceptor) definiëren; ETc 11 (C) 49 zuur-basereacties volgens Brønsted (protolyse) schrijven; ETc in een gegeven zuur-base-evenwicht de betrokken deeltjes, op basis van de protonenoverdracht, identificeren als zuur of als base; ETc 11 (C) 51 in een zuur-basereactie volgens Brønsted de zuur-basekoppels voorstellen; ETc herkennen dat sommige deeltjes zich als zuur of als base kunnen gedragen (amfolyten); LEERINHOUDEN EN WENKEN - invloed van de drukverandering bij een ampul gevuld met stikstofdioxide: 2 NO 2 N 2 O 4 Het principe van Le Chatelier-Van t Hoff toepassen op reacties in de chemische evenwichtstoestand: - door een verandering van de concentratie schuift het evenwicht zodanig op, dat die verandering wordt tegengewerkt; - door de aanvoer of afvoer van warmte schuift het evenwicht zodanig op, dat die aanvoer of afvoer van warmte wordt tegengewerkt. 6 Zuren en basen 6.1 Zuren en basen volgens Brønsted Het zuur-baseconcept van Brønsted heeft een universeler karakter dan dit van Arrhenius: - de zuur-basetheorie van Arrhenius heeft betrekking op stoffen - de zuur-basetheorie van Brønsted heeft betrekking op de interactie tussen deeltjes, waardoor de theorie ruimer bruikbaar is HCl + H 2 O H 3 O + Cl I H + I H + brø.zuur 1 + brø.base 2 brø.zuur 2 + brø.base 1 zuur geconjugeerde base + H Z B + H Voorbeelden: (met correcte ladingsbalans) HCl Cl + H NH 4 NH 3 + H

19 ASO 3e graad Basisvorming 18 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN CO 3 2 H 2 PO 4 HCO 3 HPO H + H Voorbeelden met gehydrateerde metaalionen: Na(H 2 O) 6 + [Na(OH)(H 2 O) 5 ] + H + Al(H 2 O) 6 3+ [Al(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ + H + Voorbeelden van amfolyten: H 2 O, HSO 4 -, HCO3 -, H2 PO 4 -, HPO4 2- ETc de protonenoverdracht tussen watermoleculen (autoprotolyse van water) beschrijven en herkennen als een interactie tussen deeltjes die leidt tot een chemisch evenwicht; ETc de waterconstante K w definiëren; ETc 19 (C) 55 zure, basische en neutrale oplossingen in verband brengen met de concentratie aan oxonium- en hydroxide-ionen; 6.2 Ionisatie-evenwicht van water H 2 O + H 2 O H 3 O + OH K w = [H 3 O ].[OH ] = (bij 24 C) K is onbenoemd, maar de notaties [H 3 O ] en [OH ] stellen de evenwichtsconcentraties [H 3 O ] e en [OH ] e, voor uitgedrukt in mol/l. Herhaling uit de 2e graad: Zure oplossing: [H 3 O ] > 10-7 mol/l, zodat [OH ] < 10-7 mol/l Neutrale oplossing: [H 3 O ] = 10-7 mol/l en [OH ] = 10-7 mol/l Basische oplossing: [H 3 O ] < 10-7 mol/l, zodat [OH ] > 10-7 mol/l

20 ASO 3e graad Basisvorming 19 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc een gemeten of een gegeven ph van een oplossing in verband brengen met de concentratie aan oxonium- en aan hydroxide-ionen; ETc in zure, basische en neutrale oplossingen: - de ph definiëren als ph = log [H3O+] - de poh definiëren als poh = log [OH- ] - het verband uitleggen tussen de ph en de poh van oplossingen; ETc de zuurconstante K z als evenwichts-constante van de protolyse van een brønstedzuur met water definiëren; LEERINHOUDEN EN WENKEN 6.3 Waterstofexponent ph Het begrip ph werd al gezien in de tweede graad. In de derde graad gaat de leraar na in welke mate de leerlingen het begrip beheersen. Overleg met wiskunde i.v.m. logaritmen. Eventueel wordt de logaritme aan de hand van de rekenmachine uitgelegd 6.4 Sterkte van zuren en basen Door meting van de ph en/of het elektrisch geleidingsvermogen van zure oplossingen van HCl (c = 0,1 mol/l) en HAc (c = 0,1 mol/l) kan men vaststellen dat de ligging van het chemisch evenwicht van de protolyse afhankelijk is van de sterkte van het brønstedzuur. Z + H 2 O H 3 O + B H + 3O. B Kz = Z Voorbeelden: HAc + H 2 O Ac + H 3 O (HAc = CH 3 COOH) [H 3 O + ].[Ac ] K Z = [HAc] NH 4 + H2 O H + 3O. NH3 Kz = NH+ 4 NH 3 + H 3 O

21 ASO 3e graad Basisvorming 20 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN H 2 PO 4 + H2 O HPO H3 O ETc de baseconstante K b als evenwichts-constante van de protolyse van een brønstedbase met water definiëren; ETc de uitdrukking van zuur- en base-constanten in verband brengen met de relatieve sterkte van de betrokken zuren en basen; ETc in zuur-basekoppels het verband leggen tussen de zuurconstante van een brønsted-zuur en de baseconstante van de geconjugeerde base; ETc de grootheden pk z en pk b definiëren; ETc 5 63 in zuur-basekoppels het verband leggen tussen de pk z van een brønstedzuur en de pk b van de geconjugeerde base; H + 2-3O. HPO 4 Kz = H - 2 PO 4 Door meting van de ph en/of het elektrisch geleidingsvermogen van basische oplossingen van NaOH (c = 0,1 mol/l) en NH 3 (c = 0,1 mol/l) kan men vaststellen dat de ligging van het chemisch evenwicht van de protolyse afhankelijk is van de sterkte van de brønstedbase. B + H 2 O OH -. Z K b = B Voorbeeld: NH 3 + H 2 O OH + Z NH 4 + OH OH -. NH + 4 K b = NH 3 K z.k b = K w = pk z en pk b berekenen uit gegeven K z - en K b -waarden (en omgekeerd). Aan de hand van een tabel met zuur-basekoppels en pk z - waarden de relatieve sterkte van brønstedzuren en basen aangeven.

22 ASO 3e graad Basisvorming 21 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc 19 (C) ETc 19 (C) U (C) U (C) U (C) LEERINHOUDEN EN WENKEN 64 de ph van een oplossing van een sterk zuur berekenen; 6.5 Berekeningen van de ph (van oplossingen in water) 65 de ph van een oplossing van een sterke base berekenen; 66 de ph van een oplossing van een zwak zuur berekenen; (U) 67 de ph van een oplossing van een zwakke base berekenen; (U) 68 de ph van zoutoplossingen berekenen; (U) Controleer van een aantal oplossingen de berekende ph experimenteel (eventuele afwijking tussen experimentele en berekende waarde kan besproken worden). Voorbeelden van sterke zuren: HBr, HClO 3, HCl, HNO 3. Voorbeelden van sterke basen: NaOH, Ba(OH) 2. Voorbeelden van zwakke zuren: HF, CH 3 COOH (of HAc), HCOOH, HCN, H 2 S, H 3 PO 4. Voorbeelden van zwakke basen: NH 3, CH 3 NH 2. Goed oplosbare zouten dissociëren volledig in ionen bij het oplossen in water. De vrijgekomen ionen ondergaan een protolyse met water. Voorbeeld: oplossen van Al(NO 3 ) 3 in water: Al(NO 3 ) 3 Al NO 3 (dissociatie) Al(H 2 O) H 2 O [Al(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ + H 3 O zwak zuur (niet te verwaarlozen) NO 3 + H 2 O HNO 3 + OH (zeer zwakke base, te verwaarlozen) Elk zout bevat minstens één zuur (positief ion) en één base (negatief ion). Afhankelijk van het geval is de ph < 7 of ph = 7 of ph > 7 - Zijn beide ionen zwakker dan water, dan is de zoutoplossing neutraal en de ph = 7: bijv. NaCl: Na(H 2 O) + 6 K z < verwaarloosbaar Cl -. K b < verwaarloosbaar (C) - Is alleen het negatieve ion een zwakkere base dan water, dan is de zoutoplossing zuur en kunnen we de ph berekenen zoals

23 ASO 3e graad Basisvorming 22 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc een buffermengsel definiëren als een mengsel van een zwak zuur en zijn geconjugeerde base; ETc de eigenschappen van een buffermengsel verwoorden en de werking ervan uitleggen door middel van een voorbeeld; ETc 18 (B) 71 enkele toepassingen van buffermengsels geven; LEERINHOUDEN EN WENKEN voor een zwak zuur (ph < 7). bijv. Al(NO 3 ) 3 : Al(H 2 O) 3+ 6 K z > zwak zuur - NO 3 K b < verwaarloosbaar - Is enkel het positieve ion een zwakker zuur dan water, dan is de zoutoplossing basisch en kunnen we de ph berekenen zoals voor een zwakke base (ph > 7). bijv. Na 2 CO 3 : Na(H 2 O) 6 + CO Buffermengsels K z < verwaarloosbaar K b > zwakke base Mogelijke experimenten: meten van het verloop van de ph bij toevoeging van een sterk zuur of een sterke base in: - zuiver water - een bufferoplossing (bijv. NaAc + HAc) Contexten: bijv. ETc het ph-verloop tijdens een zuur-basetitratie aangeven; 6.8 Neutralisatiereacties (A) ETc 20 (A) ETc 3 73 Lp de verschillende stappen van een chemische analyse beschrijven en met een voorbeeld illustreren; 74 Lp met eenvoudig materiaal een eenvoudige neutralisatiereactie uitvoeren; In het menselijk lichaam zorgen buffers (H 2 CO 3 /HCO 3 -, H 2 PO 4 - /HPO 4 2- ) ervoor dat de ph van het bloed constant wordt gehouden (ph = 7,4). Een titratiecurve voorstellen; men beperkt zich tot het vaststellen van het experimenteel verloop van de ph tijdens de titratie. Leerlingenpractica 3 en 4: Uitvoeren van een titratie naar keuze Mogelijke experimenten: - bepaling van de concentratie van azijnzuur in tafelazijn - bepaling van het gehalte acetylsalicylzuur in aspirine - bepaling van de concentratie NaOH in een commerciële ontstopper.

24 ASO 3e graad Basisvorming 23 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN EN WENKEN ETc aangeven dat het molair gasvolume bij normomstandigheden 22,4 liter per mol bedraagt en onafhankelijk is van de aard van het gas; ETc het gasvolume, de massa en/of het aantal deeltjes bij normomstandigheden en bij andere omstandigheden berekenen; 7 Chemisch rekenen 7.1 Molair gasvolume Herhaling uit de tweede graad overleg met fysica (algemene gaswet) ETc 14 (B), (C) ETc 19 (C) ETc 19 (C) ETc 5 ETc 14 ETc 19 (C) 77 de samenstelling van een oplossing uitdrukken in massa/volumeprocent, concentratie, massaprocent en volumeprocent; 78 berekeningen maken die een verband leggen tussen de concentratie in mol per liter en de samenstelling in procent; 79 berekeningen maken die verband houden met het verdunnen van een oplossing; 80 massa's, stofhoeveelheden, concentraties, gasvolumes (bij normomstandigheden en bij andere omstandigheden) van uitgangsstoffen en reactieproducten berekenen, bij stoichiometrische hoeveelheden; Normomstandigheden (n.o.): 0 C en 1013 hpa Context: historische ontwikkeling o.a. R. Boyle, A. Avogadro 7.2 Samenstelling van een oplossing Contexten: bijv. - alcoholgehalte van drank uitgedrukt in graden of volumeprocenten - huishoudelijke oplossingen - milieunormen en het gebruik van ppm en ppb. Laat de leerlingen de samenstelling van bijv. zuren omrekenen van de ene uitdrukking in de andere: bijv vertrekken van de gegevens op een etiket. Berekeningen van verdunningen ook in combinatie met ph-berekeningen. 7.4 Kwantitatief aspect van de reactievergelijking Wijs ter herhaling op het bestaan van de tabel met zuur-basekoppels en zuurconstanten en gebruik de tabel om mogelijke zuur-basereacties te voorspellen. Maak o.a. ph-berekeningen na samenvoegen van een zure en een basische oplossing, in stoichiometrische verhouding. ETc zoeken of in een reactie de oxidatietrap van atomen verandert en besluiten of de reactie een redoxreactie is; ETc besluiten dat als de oxidatietrap van een atoom daalt, respectievelijk stijgt, het atoom gereduceerd, respectievelijk geoxideerd wordt; 8 Redoxreacties en elektrochemie 8.1 Oxidatietrappen en redoxvergelijkingen De leerinhouden van de tweede graad worden herhaald: - oxidatietrap

25 ASO 3e graad Basisvorming 24 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc aantonen dat de reductie van atomen van een element steeds gepaard gaat met de oxidatie van andere atomen van een (meestal ander) element; ETc 12 (C) 84 redoxvergelijkingen opstellen vertrekkende van de gegevens van het experiment; ETc in een gegeven redoxvergelijking de betrokken deeltjes, op basis van de elektronenoverdracht, identificeren als oxidator of als reductor; ETc 12 (B) (A), (B) ETc 3 ETc redoxvergelijkingen opstellen voor reacties in zuur en in basisch midden; 87 Lp met eenvoudig materiaal een eenvoudige redoxreactie uitvoeren; ETc met voorbeelden aangeven dat in een redoxreactie de sterkste oxidator reageert met de sterkste reductor; LEERINHOUDEN EN WENKEN - oxidatie, reductie, redoxreactie - oxidator en reductor. De leerlingen leren vuistregels voor het bepalen van de oxidatietrappen van de atomen in een verbinding. Voor elke redoxreactie wordt zoveel mogelijk vertrokken van de waarnemingen van het experiment. Er moet voldoende tijd besteed worden aan het opstellen van redoxvergelijkingen volgens een geëigend algoritme. Leerlingenpracticum 5: Mogelijke experimenten: ETc het begrip redoxsysteem definiëren; 8.3 Redoxsystemen ETc een redoxsysteem beschrijven; - verbranding, metaal + zuur, metaaloxide + diwaterstof - katalytische (MnO 2 ) ontleding van waterstofperoxide - redoxreacties met KMnO 4, afhankelijk van het milieu. 8.2 Sterkte van reductors en oxidators Naar analogie met de zuur-basekoppels volgens Brønsted kan vastgesteld worden dat met een sterke reductor een zwakke geconjugeerde oxidator overeenkomt en vice versa. Experimenteel een aantal reductors en oxidators kwalitatief vergelijken. De redoxsystemen voorstellen van een aantal half-reacties en deze rangschikken in een redoxtabel. ETc het principe van de elektrochemische cel schematisch weergeven; ETc 5 (C) 92 in een tabel, waarin redoxsystemen gerangschikt zijn volgens de waarde van hun standaardredoxpotentiaal E, het potentiaalverschil ΔE definiëren en berekenen; Eenvoudige galvanische cellen maken en de spanning meten. Het verband leggen tussen de begrippen: - redoxpotentiaal - standaardwaterstofelektrode - standaardredoxpotentiaal E

26 ASO 3e graad Basisvorming 25 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN ETc 5 (C) ETc 12 (B) 93 met behulp van deze tabel de afloop van belangrijke redoxreacties voorspellen; 94 de vergelijking maken tussen de elektrolyse en de werking van een galvanische cel; LEERINHOUDEN EN WENKEN - potentiaalverschil of spanning ΔE. Het ontstaan van elektrische stroom in een galvanisch element verklaren door verschillen in oxiderend, resp. reducerend vermogen. Uit de tabel met standaardredoxpotentialen de te verwachten spanning tussen elektroden afleiden en vergelijken met effectieve metingen. De elektrolyse herhalen (tweede graad), vergelijken met de werking van een galvanische cel en definiëren als redoxreactie: bijv. - elektrolyse van gesmolten NaCl - elektrolyse van ZnSO 4 -oplossing met koperanode ETc 1 95 een determineertabel gebruiken met volgende stofklassen: alkanen, alkenen, alkynen, alcoholen, halogeenalkanen, aminen, aldehyden, ketonen, carbonzuren,esters, amiden, ethers; (C) 96 oefeningen maken op de organische reacties die aan bod komen in de verschillende onderdelen van de organische chemie; ETc 7 (C) 97 koolstofverbindingen aan de hand van een gegeven structuurformule of naam toewijzen aan een stofklasse met behulp van een determineertabel; ETc 8 98 gegeven eigenschappen van monofunctionele koolstofverbindingen in verband brengen met de karakteristieke groep en het koolstofskelet; ETc 9 (C) 99 het begrip isomerie uitleggen aan de hand van representatieve voorbeelden van keten-, plaats- en cis-trans-isomerie; ETc een reactie uit de koolstofchemie toewijzen aan één van de volgende reactietypes: substitutie, additie, eliminatie, condensatie, vorming van macromolecule, skeletafbraak; ETc heterolytische en homolytische (radicalaire) reacties onderscheiden; 9 Organische stoffen en hun reacties Daar waar het past: - de determineertabel raadplegen; - de bronnen en/of de bereiding van enkele belangrijke organische stoffen bespreken; - een organische verbinding herkennen aan de karakteristieke (functionele) groep die ze bezit en afleiden welke reacties de verbinding kan aangaan; - voorbeelden geven van reacties waarbij een organische stof met karakteristieke groep betrokken is; - toepassingen in de samenleving geven (contexten); - oefeningen maken op nomenclatuur en isomerie. Het bespreken van reactiemechanismen wordt beperkt tot enkele voorbeelden. In vele gevallen volstaat de reactievergelijking met vereenvoudigde structuurformules. Demonstratieproeven worden uitgevoerd, rekening houdend