Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse
Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin
Sept 2014 - Maj 2015
Institution
VUC Albertslund
Uddannelse
stx
Fag og niveau
Kemi B
Lærer(e)
Mohammed Allan
Hold
1keB80
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1
Redoxkemi
Titel 2
Kemisk ligevægt
Titel 3
Struktur og egenskaber
Titel 4
Organiske molekyler
Titel 5
Syre-base kemi
Titel 6
Triglycerid
Side 1 af 17
Titel 1
Redoxkemi
Indhold
Basiskemi C, Helge Mygind. Side 173-185
INDHOLD
1. Begreber
Kan definerer og anvende følgende begreber:
Oxidation. Reduktion. Oxidationstal (OT)
Redoxreaktion (elektronoverførelse)
2. Færdigheder
• Anvendelse af spændingsrækken
• Afstemning af simple redoxreaktion (ud brug af OT)
• Skal kunne argumentere for at en redoxreaktion er en sammenlægning af to delreaktioner (oxidationsreaktion og reduktionsreaktion).
D.v.s at kunne skrive et reaktionskema for en oxidationsreaktion,
samt en reduktionsreaktion og lægge dem sammen til redoxreaktion.
Kravet gælder kunne de simple redoxreaktioner.
• For de mere kompliceret redoxreaktioner kræves følgende:
Afstemning af redoxreaktioner (med brug af OT)
3. Perspektivering
• Skal kunne give eksempler på forskellige typer redoxreaktioner, samt
kunne afstemme dem. Se følgende:
(a) Metal i saltopløsning (se spændingsrækken)
Opskrivning og
afstemning af redoxreaktionen (uden brug af OT)
(b) Oxidation af alkoholer
Opskrivning af et reaktionsskema for
primær alkohol (generel formel) med permanganat-ionen
R-CH2OH(l) + MnO4-(aq)
R-CHO(l) + MnO2(s)
afstemning af redoxreaktionen (med brug af OT)
Skal kunne anvende denne afstemte redoxreaktion på alle reaktioner af primær alkoholer med kaliumpermanganat
LABORATORIE/SKRIFTLIGT ARBEJDE
1. Forsøg 1 (redoxreaktioner og spændingsrækken)
2. Forsøg 3 (Redoxtitrering: bestemmelse af jernindholdet i ståluld vha.
redoxkemi)
Omfang
25 lektioner
Side 2 af 17
Særlige fokuspunkter
Væsentligste
arbejdsformer
Mål
• Være fortrolig med hvad der er nævnt under punktet indhold
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Klasseundervisning/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 3 af 17
Titel 2
Kemisk ligevægt
Indhold
Basiskemi B, Helge Mygind., s.29-42 + s.44 + s.51
INDHOLD
1.Begreber/definitioner
• Irreversibel/reversibel reaktion. Kun den sidstnævnte kan opnå ligevægt
• Om en reaktion er i ikke-ligevægt/ligevægt.
• Indgreb i ligevægt. Som fører til at reaktionen indenfor et tidsrum kommer
ud af ligevægt (ikke-ligevægt), og tilbage til ligevægt igen.
• Reaktionsbrøk (Y), ligevægtskonstant (K), ligevægtsloven (Y/K-metoden)
• Forudsigelser om forskydning af en reaktion enten mod venstre eller højre
vha.
Ligevægtsloven (Y/K-metoden) og Le Chateliers princip
2.Indgreb i ligevægt:
Skal kunne tage udgangspunkt i et generelt/konkret reaktionsskema:
A(aq) + B(aq)
C(aq)
• Opskrivning af reaktionens reaktionsbrøk
• 1. type indgreb: Koncentrationsændring (tilførelse/fjernelse af
stof). Påvirker kun Y-værdien
Brug af Y/K-metoden, herunder illustrering af situationen grafisk
(ligevægt-indgreb-ikke.ligevægt-ligevægt igen)
samt Le Chateliers princip
•
2.type indgreb: Volumenændring
Påvirker kun Y-værdien
Forklaring ud fra Le Chateliers princip
•
3.type indgreb: Temperaturændring
Påvirker kun K-værdien. Derfor siger man at ligevægtskonstanten
er temperaturafhængig
Forklaring ud fra Le Chateliers princip.
Side 4 af 17
3.Perspektivering
Eksempler på indgreb
• Tilsætning af syre/base til vand
Et indgreb i ligevægten: Vandsautoprotolyse
2 H2O(l)
H3O+(aq) + OH-(aq)
Ligevægtskonstanten hedder her vands ionprodukt
Indgrebet: Temperaturændring
• Skal kunne afgør om en ligevægtsreaktion er endo-/exoterm reaktion ved af sammenligne ligevægtsreaktionens K-værdier til forskellige temperaturer.
(K stiger, Tstiger = endoterm), (K falder, T stiger = exoterm)
• Skal kunne forklare dette kort vha. potentialenergi diagrammet
LABORATORIE/SKRIFTLIGT ARBEJDE
Forsøg 5 (Kemisk ligevægt): Indgreb i ligevægt
Omfang
25 lektioner
Særlige fokuspunkter
Mål
• Være fortrolig med begreberne under punktet indhold
• Vise forståelse af begreberne, samt kunne anvende dem.
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Computerbaserede træningsprogrammer
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Væsentligste
arbejdsformer
Klasseundervisning/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 5 af 17
Titel 3
Struktur og egenskaber
Indhold
Basiskemi B, Helge Mygind. side 121-126
INDHOLD
1) Kemiske bindinger
• Kovalentbinding (Et elektronpar der binder to atomer sammen)
o Kovalentbinding: Hvert atom bidrager med en elektron
σ-binding: stærk kovalentbinding. Stammer fra frontalt orbital overlap.
/-binding: svag kovalentbinding. Stammer fra side til side overlap.
• Ionbinding (elektrisk tiltrækning mellem en kation og en anion)
2) Kemiske bindingers polaritet
Afgøres ud fra atomernes elektronegativitetsforskel
• Opdeling efter polaritet:
Upolær kovalentbinding: (∆E ≤ 0,5).
Polær kovalentbinding: ( 0,5 ≤ ∆E ≤ 1,6). Samt IM+IM (1,6 ≤ ∆E < 2)
Ionbinding:
M+IM (1,6 ≤ ∆E ≤ 2) . Samt ( ∆E > 2)
3) Stoffer (neutrale stoffer)
Afgøres ud fra hvilke kemiske bindinger der er mellem
stoffets byggesten.
• Molekyle: Opbygget af atomer. Atomerne er kovalentbundet til hinanden
• Salt:
Opbygget af ioner. Kationer og anioner er ionbundet til hinanden
(Husk at ioner er ikke-neutrale partikler)
Simpel ion
= ikke-neutralt atom.
Sammensat ion = ikke-neutral molekyle
4) Molekylers polaritet
• Polært molekyle (også kaldet dipolært molekyle) :
Udelukkende polære kovalentebindinger, samt et asymmetrisk molekyle
•
Upolært molekyle
Udelukkende upolære kovalentebindinger, eller
Polære kovalentebindinger, men symmetrisk molekyle
Side 6 af 17
5) Molekylers rumlige form
(Gælder både neutrale molekyler (eller bare molekyler)
og ikke-neutrale molekyler (sammensatte ioner eller kompleks ioner)
• VSEPR-teorien
Fremgangsmåde:
o Tegn molekylets elektronprikformel
o Tæl antal elektrongrupper omkring centralatomet(erne)
o Find det i skemaet, derved finder man molekylets geometriske
opbygning
Ved flere centralatomer, skal man angive hvert centralatoms
geometrisk opbygning
o Opdel elektrongrupperne i kovalentebindinger og lone pair
o Find det i skemaet, derved finder man molekylets
geometriske form.
Ved flere centralatomer, skal man angive hvert centralatoms
geometrisk form
Herved har man oplysninger fra skemaet om vinklerne mellem
de kovalentebindinger omkring centralatomet, evt centralatomets hybridorbitaler.
6) Intermolekylær kræfter
Kræfter mellem molekyler (neutrale molekyler) o.lign
•
Dipol-dipol kræfter
Polære molekyler tiltrækker hinanden
•
Ion-dipol kræfter
Polære molekyler tiltrækker ioner
•
London kræfter
Upolære molekyler tiltrækker hinanden
Styrken af London kræfterne afhænger af to faktorer:
o Antallet af elektroner i molekylet
o Antallet af kontaktflader mellem molekylerne indbyrdes
LABORATORIE/SKRIFTLIGT ARBEJDE
Demoforsøg
(3-fases system heptan-vand-trichlormethan.
Upolærfase-polærfase-upolærfase
CuSO4 letopløselig i vandfasen. Farver vandfasen blå
I2
Letopløselig i både heptanfasen og trichlormethanfasen.
Farver faserne violet)
Side 7 af 17
Omfang
Særlige fokuspunkter
Væsentligste
arbejdsformer
Forsøg 9
Blandbarhed og opløselighed
15 lektioner
Mål
• Være fortrolig med begreberne under punktet indhold
• Vise forståelse af begreberne, samt kunne anvende dem.
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Computerbaserede træningsprogrammer
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Klasseundervisning/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 8 af 17
Titel 4
Organiske molekyler
Basiskemi B, Helge Mygind
side 117-120, side 144-146 ,side 148-151
Kompendium (kemi B): Alkan
Kompendium (kemi B): Alken
Kompendium (kemi B): Alkohol
Kompendium (kemi B): Carboxylsyre
Mohammed Allan
Mohammed Allan
Mohammed Allan
Mohammed Allan
INDHOLD
Et molekyle bestående af carbonatom(er) er et organisk molekyle.
(Dog er der få undtagelser)
1) Generelt om carbonatomet
ǀ
−C −
ǀ
carbonatomets geometriske form= Tetraeder. Vinkler= 109,5o
Kovalentebindinger = 4 gange σ-bindinger
\
C=
/
carbonatomets geometriske form= Plan form. Vinkler= 120o
Kovalentebindinger = 3 gange σ-bindinger og en π-binding
−C≡
carbonatomets geometriske form= Lineær form. Vinkel= 180o
Kovalentebindinger = 2 gange σ-bindinger og to π-bindinger
Side 9 af 17
Stofklasse 1: Carbonhydrider
Udelukkende carbonatomer og hydrogenatomer
Systematisk navngivning af carbonhydrider
Fysiske egenskaber
Man skal kunne argumentere for at alle carbonhydrider er upolære molekyler.
(man kan tage udgangspunkt i alkaner og generalisere)
Man skal kunne argumentere for at carbonhydrider holder sammen indbyrdes
af London kræfter
Isomeri
• Strukturisomere:
Man skal kunne opskrive strukturisomere for en alkan ud fra en molekylformel
• Geometrisk isomere: (cis/trans isomere)
Man skal kunne tegne en zizagformel for en alken ud fra det systematiske
navn. Man skal kunne anvende cis/trans i det systematisk navn ved
carbon-carbon dobbeltbinding
Kemiske egenskaber (reaktionstyper)
• Substitutionsreaktion: Genkendelse og forklaring af reaktionen ud fra et
konkret eksempel. Opskrivning og afstemning af reaktionsskemaet.
• Additionsreaktion: Genkendelse og forklaring af reaktionen ud fra et konkret eksempel. Opskrivning og afstemning af reaktionsskemaet.
• Kondensationsreaktion: Opskrivning af en kondensationsreaktion mellem
en alkohol og en carboxylsyre, som giver en ester under fraspaltning af et
vand-molekyle
2) Stofklasse 2: Alkylhalogenid (alkyl halid)
Carbonhydrid med halogen(er)
a) Omtales i forbindelse med carbonhydrider, især som reaktionsprodukter
for substitutions- og additionsreaktioner
Side 10 af 17
3) Stofklasse 3: Alkoholer
Organiske molekyle med en eller flere OH-grupper (alkoholgruppe: en funktionelgruppe)
Dog er carbonatomet fra den funktionelle gruppe (C-OH) en del af hovedkæden.
(d.v.s man tæller det med i hovedkæden, og skal have lavest mulig nr.)
a) Opdeling af alkoholer
Primær/sekundær/tertiær alkoholer.
Det forudsættes at man kan genkende dem.
b) Systematisk navngivning af alkoholer
c) Fysiske egenskaber
Man skal kunne argumentere for at alkoholer er halvpolære molekyler
Man skal vide –OH (hydroxy gruppen: den polære gruppe)
dominere over 1-3 carbonatomer (den upolære gruppe)
d) Kemiske egenskaber
Redoxreaktioner
o Oxidation af 1o alkohol:
med kaliumpermanganat i sur opløsning giver aldehyd
o Oxidation af 2o alkohol:
med kaliumpermanganat i sur opløsning giver keton
o Oxidation af 3o alkohol:
Kan ikke oxideres, derfor ingen reaktion
Der er et krav at man kan opskrive/afstemme reaktionsskemaer for nævnte
reaktioner med bl.a generelle formler.
•
4) Stofklasse 4: Carboxylsyre
Carbonhydrid forlænget med –COOH (carboxylsyre gruppe:en funktionelgruppe)
Dog er carbonatomet fra den funktionelle gruppe (COOH) en del af hovedkæden.
(d.v.s man tæller det med i hovedkæden, og har altid nr.1, da det kun kan side i enderne)
Carbonhydrid forlænget med –COOH hedder en carboxylsyre
a) Systematisk navngivning af carboxylsyrer
Side 11 af 17
5) Stofklasse 6: Ester
R1 –COO –R2
Omtales kort i forbindelse med carboxylsyrer.
Ester er produktet af en kondensationsreaktion af en alkohol og en carboxylsyre.
Man skal kunne genkende dem.
6) Stofklasse 7: Oxoforbindelser
Omtales kort i forbindelse med alkoholer.
Produktet af en oxidation af en alkohol
Man skal kunne genkende dem.
• Underklasse: Aldehyd
Carbonhydrid forlænget med –CHO (aldehyd gruppe: en funktionelgruppe)
Dog er carbonatomet fra den funktionelle gruppe (CHO) en del af hovedkæden.
(d.v.s man tæller det med i hovedkæden, og har altid nr.1, da det kun kan side i enderne)
Carbonhydrid forlænget med –CHO hedder en aldehyd
• Underklasse: Keton
Carbonhydrid forlænget med C=O (carbonylgruppe: en funktionelgruppe)
Dog er carbonatomet fra den funktionelle gruppe (C=O) en del af hovedkæden.
(d.v.s man tæller det med i hovedkæden, og skal have lavest mulig nr.,
men aldrig nr.1)
Carbonhydrid forlænget med C=O hedder en keton
ANVENDELSE AF PC
• Træningsprogram: (organiske molekyler)
Systematisk navngivning af organiske molekyler ud fra
kemiske formler (sammentrukne strukturformler)
LABORATORIE/SKRIFTLIGT ARBEJDE
Forsøg 7 (oxidation af alkoholer)
Oxidation af primær/sekundær/tertiær alkohol med kaliumpermanganat
i sur opløsning
Forsøg 8
• Substitutionreaktion af heptan med dibrom under medvirkning af
lys
• Additionreaktion af hept-3-en med dibrom
Side 12 af 17
Omfang
35 lektioner
Særlige fokuspunkter
Mål
Væsentligste
arbejdsformer
• Være fortrolig med begreberne under punktet indhold
• Vise forståelse af begreberne, samt kunne anvende dem.
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Computerbaserede træningsprogrammer
• Demoforsøg
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 13 af 17
Titel 5
Syre-base kemi
Indhold
Basiskemi B, Helge Mygind., side 93-98, side 107-111
INDHOLD
Syre-base reaktion. Protonoverførelse (H+ overførelse) mellem reaktanterne
1)Begreber/færdigheder
a) Syre, base, amfolyt
•
•
•
•
Man skal kunne definere en syre og en base samt en amfolyt
iflg. Brønsteds syre-base definition. Yderligere skal man have kendskab til
Ahrrenius syre-base definition
Man skal kunne angive i en syre-base reaktion følgende:
Syre, base, korresponderende base, korresponderende syre.
Man skal kende forskel på en stærk syre og en svag syre
Man skal kunne opskrive et reaktionsskema for:
Stærk syre med vand
Og forklar at det er en irreversibel reaktion
middelstærk/svag syre med vand
Og forklar at det er en reversibel reaktion.
Man skal kunne opskrive reaktionsbrøken og indføre ligevægtkonstanten (KS som hedder syrens styrkekonstant).
Som er den værdi når reaktionen er i ligevægt.
•
•
Dette skal bruges som udgangspunkt til at definere KS , KB , pKS , pKB
Bemærk syrestyrke måles i vand, og derved skal reaktionsbrøkerne opskrives
ud fra en reaktion af en syre og vand. Gælder også for baser.
Anvendelse:
Kunne sammenligne syrernes styrker ved kendskab til KS/pKS
Man skal kunne afgøre ud fra pKS/pKB følgende:
pKS < 0 stærk syre
pKB > 14 uhyre svag base
0 < pKS ≤ 4 middelstærk syre
14 > pKB ≥ 10 meget svag base
4 < pKS ≤ 10 svag syre
10 > pKB ≥ 4 svag base
10 < pKS ≤ 14 meget svag syre
4 > pKB ≥ 0 middelstærk base
pKS < 14 uhyre svag syre
pKB < 0 stærk base
• Anvendelse:
1.Ex. En middelstærk syrers korresponderende base er en meget svag base.
2.Hvis man kender en syrers styrkeeksponent kan man regne dens korresponderende bases styrkeeksponent da pKS + pKB = 14
(da styrken måles i vand gælder nævnte ligning)
•
Side 14 af 17
b) Vandige opløsninger
•
•
•
•
•
Man skal kunne opskrive reaktion: vandsautoprotolyse
Opskrive reaktionsbrøkken for reaktionen
Angive ligevægtskonstanten for reaktionen, og vide at ligevægtskonstanten
hedder vands ionprodukt.
Derefter skal kunne definere en sur, basiske, og en neutral opløsning. Samt
pH
Man skal også kunne forklare, at ved tilsætning af f.eks en syre til vand, så
gør man et indgreb på reaktionen (vandsautoprotolyse).
Man skal også kunne forklare at når reaktionen er i ligevægt igen, hvad der
er sket med oxoniumionens og hydroxidionens koncentration, samt
pH-værdien.
Man skal kunne beregne pH for:
o Opløsning af en stærk syre:
o Opløsning af en svag syre:
pH = -logcS
pH = 0,5*(pKS-logcS)
Man skal kunne beregne pOH for:
o Opløsning af en stærk base:
o Opløsning af en svag base:
pOH = -logcB
pOH = 0,5*(pKB-logcB)
•
Man skal kunne omregne fra pH til pOH, og omvendt
Samt fra [H3O+ ] og [OH −] og omvendt
Da det handler om vandsautoprotolyse gælder følgende:
1*10-14 M2 = KV = [H3O+ ] * [OH −]
eller 14 = pKv = pH + pOH
•
Anvendelse
Man skal kunne forklare en titreringskurve
for en stærk syre med en stærk base, og for en svag syre med en stærk base.
Og sammenligne titreringskurverne
LABORATORIE/SKRIFTLIGT ARBEJDE
Forsøg 6
Titrering af en stærk syre med en stærk base
(titrering af saltsyreopløsning med natriumhydroxidopløsning)
Omfang
22 lektioner
Side 15 af 17
Særlige fokuspunkter
Væsentligste
arbejdsformer
Mål
• Være fortrolig med begreberne under punktet indhold
• Vise forståelse af begreberne, samt kunne anvende dem.
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Computerbaserede træningsprogrammer
• Demoforsøg
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Klasseundervisning/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 16 af 17
Titel 6
Triglycerid
Kompendium (kemi B): Fedtstoffer
Mohammed Allan
INDHOLD
•
•
Glycerol + tre fedtsyrer
Kondensationsreaktioner
Omfang
3 lektioner
Særlige fokuspunkter
Mål
Væsentligste arbejdsformer
• Være fortrolig med begreberne under punktet indhold
• Vise forståelse af begreberne, samt kunne anvende dem.
• De kemiske færdigheder skal være på et meget tilfredsstillende niveau
Progression
• Klasseundervisning (tavleundervisning)
• Opgaveløsning
• Diskussioner ( lærer/ elev dialog)
• Gruppearbejde (herunder elev/elev dialog)
• Computerbaserede træningsprogrammer
• Demoforsøg
• Laboratoriearbejde
Kompetencer
Opnå målene
Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/projektarbejdsform/anvendelse af
fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 17 af 17