vak: av chemie - go · aso – 3e graad – basisvorming en specifiek gedeelte 2 av chemie (1e...

LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

Vak: AV Chemie Basisvorming (1/1 lt/w) Specifiek gedeelte (+1/+1 lt/w)

2/2 lt/w

Studierichting: Economie-wetenschappen, Grieks-wetenschap-pen, Latijn-wetenschappen, Sportwetenschappen, Wetenschappen-topsport, Moderne talen-wetenschappen, Wetenschappen-wiskunde

Onderwijsvorm: ASO Graad: derde graad Leerjaar: eerste en tweede leerjaar Leerplannummer: 2014/007

(vervangt 2011/014)

Nummer inspec-tie:

2014/1017/1//D (vervangt 2011/331/1//D)

pedaGOgische begeleidingsdienst Willebroekkaai 36

1000 Brussel

ASO – 3e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte 1 AV Chemie (1e leerjaar: 2 lestijden/week, 2e leerjaar: 2 lestijden/week)

INHOUD

Visie ....................................................................................................................................... 2 Beginsituatie ......................................................................................................................... 3 Algemene doelstellingen ..................................................................................................... 4 Leerplandoelstellingen / leerinhouden ............................................................................. 10 Pedagogisch-didactische wenken .................................................................................... 38 Overzicht van de leerstof in het leerplan ................................................................................................38 Algemene leerlijn voor natuurwetenschappen .......................................................................................40 Inhoudelijke leerlijnen natuurwetenschappen ........................................................................................41 Onderzoekscompetentie .........................................................................................................................47 Wenken bij de uitvoering van de leerlingenproef ...................................................................................47 Wenken bij de informatieopdracht ..........................................................................................................48

Minimale materiële vereisten ............................................................................................. 53 Evaluatie ............................................................................................................................. 55 Bibliografie ......................................................................................................................... 58 Bijlage 1 .............................................................................................................................. 59


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 veran-deren 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 ervaringswe-

reld te verklaren. Hier gaat het om het leggen van de verbinding tussen praktische toepas-singen 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 ver-schillende natuurwetenschappelijke disciplines met elkaar verbinden;

• wetenschappen als middel om via haar technische toepassingen de materiële leefomstan-digheden 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 natuurwe-tenschappen. Hierdoor zien en begrijpen ze relaties met andere disciplines.

De leerlingen van de basisvorming met specifiek gedeelte 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 beschik-ken over wetenschappelijke vaardigheden en zij zijn voldoende communicatievaardig om de relaties tussen wetenschappen en de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij te duiden. Zo zal de leerling ook verschillende attitudes nodig hebben om levenslang te leren, om in groep of zelfstandig, nauwkeurig en milieubewust te werken. De nadruk bij het specifiek gedeelte wordt gelegd op de grotere diepgang van sommige onderwerpen, op het aanbieden van een groter aantal contexten en van meer begeleide experimenten en zelfstan-dige opdrachten.


BEGINSITUATIE Er wordt uitgegaan van het feit dat de leerlingen die de derde graad aanvatten minimaal de basisdoel-stellingen van de tweede graad ASO hebben bereikt. De leerlingen die kiezen voor een studierichting van de pool wetenschappen hebben een duidelijke interesse voor wetenschappen en hebben meestal in de tweede graad ASO een studierichting wetenschappen met twee uur chemie gevolgd. 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 concentri-sche benadering krijgen de leerlingen de gelegenheid om geziene begrippen en structuren te integre-ren in hun wetenschappelijke kennis en verder uit te diepen naar een hoger beheersingsniveau. Tijdens de leerlingenproeven hebben de leerlingen een aantal onderzoeksvaardigheden en instrumentele vaardigheden onder begeleiding ontwikkeld zoals het gebruik van eenvoudige meetinstrumenten en apparaten. De ontwikkeling van deze vaardigheden wordt in derde graad voortgezet waarbij de zelfstandigheid en de zelfsturing van de leerling een belangrijke rol zullen spelen. Dit leerplan is een graad leerplan en is bestemd voor de leerlingen uit studierichtingen met de pool wetenschappen. Voor deze studierichtingen gelden zowel de eindtermen chemie van de basisvorming (in het leerplan aangeduid met C) als de specifieke eindtermen natuurwetenschappen (in het leerplan aangeduid met SET). Het is van belang bij de beginsituatie van de leerlingen rekening te houden met een mogelijke diver-gentie in de bereikte voorkennis en wetenschappelijke vaardigheden. Van de leerlingen die een richting van de pool wetenschappen kiezen wordt verwacht dat ze over een goede basiskennis van wiskunde (minimum van 5 lestijden/week wiskunde in de tweede graad) beschikken.


ALGEMENE DOELSTELLINGEN Het leerplan chemie is een graadleerplan voor vier lestijden per graad. Het leerplan streeft naar een ontwikkeling van de leerling als burger voor morgen en als toekomstig wetenschapper. Het leerplan sluit aan bij de kennis en vaardigheden opgebouwd in de tweede graad en zet de ontwikkeling voort van een vakspecifiek begrippenkader en van wetenschappelijke vaardig-heden, informatie- en communicatievaardigheden en de onderzoekscompetentie.

WETENSCHAPPELIJKE VAARDIGHEDEN

Tijdens de lessen chemie voeren de leerlingen minimaal 6 leerlingenproeven in de derde graad uit. Bij elke leerlingenproef hoort een rapportering en zal afhankelijk van het experiment/opdracht een aantal andere algemene doelstellingen worden nagestreefd. De vakgroep wetenschappen zorgt hierbij voor een evenwichtige opbouw van de leerlijn “leren onderzoeken/onderzoekend leren”. In de derde graad leren de leerlingen creatief en autonoom omgaan met verworven wetenschappelijke vaardigheden ontwikkeld tijdens de eerste en tweede graad. Zo hebben leerlingen tijdens de eerste graad kennis gemaakt met fasen van de natuurwetenschappelijke methode en in de tweede graad hebben zij de ontwikkeling van de wetenschappelijke vaardigheden onder begeleiding verder gezet. “opdrachten en proeven creatief en autonoom uitvoeren” betekent dat de leerlingen de mogelijkheid krijgen om bij bepaalde experimenten een eigen onderzoeksvraag te formuleren, dat zij zelf een plan mogen bedenken en uitvoeren. Deze aanpak zal de autonomie en verantwoordelijkheid van de leer-ling stimuleren. De uitvoering van proeven en opdrachten is maar effectief indien de leerlingen zelf ontdekkend en actief kunnen leren en werken. Het is van belang dat de leraar er voor zorgt dat de leerlingen voldoende ruimte krijgen voor eigen werk en ontwikkeling. Het “leren onderzoeken” tijdens demo-proeven in de les of tijdens leerlingenpractica is gericht op de ontwikkeling van deelvaardigheden van de onderzoekscompetentie. De leerling krijgt de mogelijkheid om de resultaten van de deelopdrachten te bundelen in bijvoorbeeld een portfolio of kan volgens ei-gen keuze een onderzoek uitvoeren steunend op de verworven deelvaardigheden en met toepassing van de volledige cyclus van de wetenschappelijke methode. Op deze manier realiseert de leerling de onderzoekscompetentie in de pool wetenschappen. Bij uitvoering van de leerlingenproeven worden een aantal algemene doelstellingen geselecteerd en ingeoefend door de leerlingen. Het volgende schema geeft aan in welke fase van de wetenschappe-lijke methode de algemene doelstellingen (AD1 tot AD10) chemie aan bod komen.


Algemene doelstellingen bij de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en het ge-bruik van de natuurwetenschappelijke methode

AD1 Informatie over een gegeven natuurwetenschappelijk verschijnsel ver-

zamelen en ordenen. (oriëntatie) W2

AD2 Bij een natuurwetenschappelijk verschijnsel een onderzoeksvraag op-stellen en eventueel een hypothese formuleren. (onderzoeksvraag en hypothese)

W1, W2

AD3 Een methode of een onderzoeksplan opstellen om de gestelde vraag te onderzoeken. (onderzoeksplan)

W2

nummer algemene doelstelling

nummer van de gemeenschappelijke eindterm


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) • Vanuit de concrete situatie de leerlingen mogelijke vragen laten formuleren om zo te komen

tot een duidelijke onderzoeksvraag. (AD2) • De leerlingen formuleren zelf een toetsbare hypothese. (AD2) • Bij het opstellen van een onderzoeksplan aandacht hebben voor de factoren die constant

blijven tijdens het onderzoek (afhankelijke en onafhankelijke variabelen) en voor de haal-baarheid (materiaal, tijd, …) (AD3)

AD4 Het onderzoeksplan uitvoeren en de resultaten overzichtelijk en nauw-keurig ordenen. (uitvoering)

W2, W4

AD5 Tijdens de uitvoering van de opdracht/het experiment de productetiketten interpreteren. (uitvoering)

W3

AD6 Tijdens de uitvoering van de opdracht/het experiment veilig en verant-woord omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen. (uitvoering)

W5

AD7 Bij het noteren van de meetwaarden de correcte wetenschappelijke ter-minologie, symbolen en SI - eenheden gebruiken en hierbij rekening houden met de meetnauwkeurigheid van het meettoestel. (verwerking)

W3, W4

AD8 De waarneming/meetwaarden ordenen in een tabel en/of voorstellen in een grafiek. (verwerking)

W3, W4

Wenken • De leerlingenproeven een uitdagend en motiverend karakter geven en in verband brengen

met een betekenisvolle en/of technische context. • De productetiketten moeten goed leesbaar en volledig zijn. De gevarensymbolen en P- en

H-zinnen zijn gekend. (AD5, AD6) • Voor praktische tips rond ‘Veiligheid in de schoollaboratoria’ en nuttige weblinks: smart-

school virtuele klas chemie. (AD5, AD6) • Bij de uitvoering van de proef planmatig, ordelijk en efficiënt werken met respect voor de

omgeving, de materialen en materiëlen. De leerlingen sorteren het chemisch afval op een correcte manier. (AD4, AD6)

• De leerlingen passen de onderzoeksvaardigheden, verworven tijdens de tweede graad, stapsgewijze meer en meer zelfstandig toe bij de uitvoering van de leerlingenproeven. Het is best de proeven meer open te maken zodat de leerlingen vanuit een opdracht een volledig experiment leren opzetten, uitvoeren en hiervan een verslag maken.

• Waarnemingen moeten objectief geregistreerd worden en mogen niet verward worden met interpretaties. (AD4, AD8)

• De leerlingen moeten inzien dat de gebruikte meettoestellen moeten aangepast zijn aan te meten hoeveelheid stof/ de te meten grootheid. (AD7)

• De specifieke voordelen van het ordenen van meetwaarden in een tabel of grafiek toelichten. (AD8)

AD9 Uit de waarnemingen/meetwaarden/grafieken conclusies trekken en het resultaat evalueren. (besluit en evaluatie)

W3

AD10 Over een opdracht/onderzoek rapporteren en reflecteren. (rapportering) W3


Wenken • Leerlingen analyseren en verwerken de resultaten (o.a. via uitzetten van de resultaten in

tabellen en grafieken) en formuleren op basis hiervan een relevant besluit. (AD9) • De leerlingen hebben oog voor de reproduceerbaarheid/betrouwbaarheid van de

meetresultaten bij de analyse van de meetwaarden. (AD9) • De leerlingen reflecteren over het besluit. Het besluit wordt teruggekoppeld naar de geformu-

leerde hypothese, deze wordt bevestigd of weerlegd. In het laatste geval denken de leer-lingen na over de hypothese, gebruikte methode en stellen aanpassingen voor. Ook indien de hypothese wordt bevestigd is het nuttig om te reflecteren over het resultaat (kan dit be-vestigd worden door onafhankelijke experimenten? de gebruikte methode, de geziene leer-stof, … (AD10)

• Leerlingen rapporteren en communiceren over de resultaten van de proef door het maken van een verslag, een poster, korte mondelinge presentatie. (AD10)

• De leerlingen maken zelfstandig een verslag en gebruiken hierbij zoveel als mogelijk ICT. (AD10)

• Het verslag bevat minimaal volgende punten: (AD10) − 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/verklaring

• Het is belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk of in kleine groepjes gebeurt en dat leer-lingen het verslag nauwkeurig en met de nodige stiptheid maken. (AD10) De leerlingen ken-nen de verschillende onderdelen die in een verslag moeten aanwezig zijn. 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, cor-rect gebruik van het materiaal, samenwerking, uitvoeren van instructies, aandacht voor vei-ligheid …(AD1-10)

WETENSCHAP EN SAMENLEVING In de tweede graad hebben de leerlingen de wetenschappelijke kennis in verband gebracht met drie domeinen: maatschappij, cultuur en duurzaamheid. De wisselwerking tussen natuurwetenschappen en deze domeinen wordt verder uitgediept. Leerlingen voeren minimum één informatieopdracht voor het vak chemie uit tijdens de derde graad. In overleg met de vakgroep worden afspraken gemaakt in de verdeling tussen de contextge-bieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij.


Duurzaamheid

AD11 Bij het verduidelijken van en het zoeken naar oplossingen voor duurzaam-heidsvraagstukken wetenschappelijke principes hanteren die betrekking hebben op ten minste grondstoffen, energie, biotechnologie, biodiversiteit en het leefmilieu.

W6

Wenken • Duurzaamheid

− kunststoffen: isolatiemateriaal, coatings, bio-plastics; − silicium in fotovoltaïsche cellen voor energieomzetting − PET en andere recycleerbare plastics; − duurzaam bouwen (isolatiematerialen, piepschuim, …) − recyclage van grondstoffen (batterijen, plastics, …) − uitputting van grondstoffen

Cultuur

AD12 De natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling duiden.

W7, W4

Wenken: • Cultuur

− cosmetica; − kleurstoffen: evolutie van gebruik van natuurlijke kleurstoffen/pigmenten naar syntheti-

sche kleurstoffen in bv. textielindustrie, kunst,.. − chemie in de kunsten: kunststoffen in de beeldende sector, verven, celluloid,

ontwikkeling foto’s, … − (kunst)historisch onderzoek: herkomst en leeftijd van kunstwerken, authenticiteit,

restauratie, − gebruiksvoorwerpen: siliconen voor allerhande toepassingen (keuken, plastische

chirurgie, ..), plastics en kunststoffen (keuken, speelgoed, ramen en deuren, ..),.. − ontwikkeling van materialen met specifieke eigenschappen: licht (carbonfiber in sport-

materiaal), waterafstotend (tenten, jassen), brandbestendig, isolerend (isolatiemateri-aal, textiel), flexibel en buigzaam, bio-afbreekbaar, …

− chemie in de transportsector: binnenbekleding, carrosserie, katalysatoren, biobrandstoffen, …


Maatschappij

AD13 De wisselwerking tussen natuurwetenschappen en de maatschappij op ecologisch, ethisch, technisch, socio-economisch en filosofisch vlak illu-streren.

W7

Wenken: • Maatschappij

− het verschil duiden tussen pseudo – wetenschappelijke kennis en wetenschappelijke kennis.

− verband ontwikkeling kunstmest-industrie en explosieven in 20ste eeuw (WO) − invloed ammoniaksynthese en ontwikkeling chemische industrie − verband ontwikkeling natuurwetenschappen en economische groei van maatschappij

via industrie (o.m. chemische industrie) − uitputting van materialen, oplossingen en eventuele gevaren van de oplossingen (bv.:

alternatieven voor fossiele brandstoffen zijn kernenergie (radioactiviteit), windmolens (uitputting zeldzame aarden), …

− vervuiling: evolutie naar zuiveren van afvalwater, gassen in industrie sinds jaren ‘70 vorige eeuw na protesten vanuit maatschappij (milieugroeperingen)

• 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 …); − taalactiverende of taalondersteunende opdrachten − verslag van bedrijfsbezoek een didactische uitstap, musea of wetenschapscentra; − expert als gastleraar in de school; − projectwerking “techniek en wetenschap”; − informatieopdracht over historische figuur; − gebruik van artikels uit de media.

• De informatieopdracht beperken tot maximaal twee lesuren. • Deze algemene doelen kunnen ook vakoverschrijdend of projectmatig gerealiseerd worden

Om de informatievaardigheden van leerlingen te ontwikkelen is het noodzakelijk dat leerlingen infor-matie efficiënt leren opzoeken (gebruik van zoekmachines), dat ze de betrouwbaarheid van de infor-matie leren inschatten (verschillende bronnen, onafhankelijkheid van de bron) en dat zij de verworven informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst of een korte presentatie. Doordat de opdracht een apart werkstuk is van één of enkele leerling(en) is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen. Het is belangrijk de doelstellingen en de evaluatiecriteria van deze opdracht duidelijk te communiceren naar de leerlingen en deze beperkt te houden.


LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN • Bij elke leerplandoelstelling wordt in de eerste kolom een verwijzing gemaakt naar één van de volgende symbolen: • C: het nummer van de vakgebonden eindterm chemie; • W1 - W5: de gemeenschappelijke eindtermen i.v.m. “wetenschappelijke vaardigheden”; • W6 en W7: de gemeenschappelijke eindtermen i.v.m. “wetenschap en samenleving”; • SET: het nummer van de specifieke eindterm van de pool wetenschappen (bijlage 1); • U: leerplandoelstellingen die cursief staan zijn bedoeld als een mogelijke uitbreiding en zijn niet verplicht; • De uitvoering van minimaal zes leerlingenproeven in de derde graad is verplicht, de leerplandoelstellingen i.v.m. leerlingenproeven zijn sugges-

ties; • De uitvoering van minimum één informatieopdracht per graad is verplicht. • De onderzoekscompetentie(OC): de leerling maakt een portfolio bestaande uit de rapportering van de opdrachten OC of de leerling realiseert

binnen een langere periode in de derde graad één onderzoeksopdracht voor één van de vakken van de pool wetenschappen.

Uitvoering van leerlingenproeven: • Het is aanbevolen om de uitvoering van de leerlingenproeven evenwichtig te spreiden; • Tijdens de uitvoering van de leerlingenproeven de ontwikkeling van vakattitudes: • Veilig, verantwoord en milieubewust omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen • Zich houden aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten • Aandacht hebben voor correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data. • De beoordeling van deze vakgebonden attitudes kunnen in de evaluatie van de leerlingenproef worden opgenomen. • Bij elk onderdeel staan na de wenken enkele mogelijke proeven; hieruit kunnen leerlingenpractica en/of demoproeven gekozen worden. Andere proeven

kunnen, indien wenselijk, ingelast worden. Uitvoering van informatieopdracht:

• Bij bepaalde gedeeltes worden in de wenken of in de inhouden suggesties gemaakt naar de contextgebieden: cultuur, duurzaamheid of maatschappij voor het opstellen van de informatieopdracht; aangezien dit slechts suggesties zijn kunnen uiteraard ook andere opdrachten aan bod komen.


Bij verwerking van de leerinhouden: • Demonstratie en observatie dienen als basis voor de realisatie van de leerinhouden. • Lessen zoveel als mogelijk benaderen vanuit de leefwereld van de leerling of vanuit 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!). Onderzoekscompetentie • De realisatie van de onderzoekscompetentie gebeurt vanuit een schoolvisie over OC: de leerlingen voeren in de verschillende graden opdrachten uit

die gericht zijn op de ontwikkeling van deelvaardigheden van de onderzoekscompetentie. In verschillende vakken wordt op deze manier gewerkt aan OC. Het is belangrijk de samenhang tussen de opdrachten en de verticale leerlijn te bewaken. De resultaten en de rapportering van de verschillende opdrachten wordt gebundeld in bijvoorbeeld een portfolio.

• De realisatie van de onderzoekscompetentie gebeurt door de uitvoering van één onderzoeksopdracht, waarbij de verschillende deelvaardigheden verworven in de eerste en tweede graad in volledige cyclus aan bod komen.


ATOOMBOUW

Decr. nr. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen

LEERINHOUDEN

SET 12 1 een overzicht van de energieniveaus in een atoom geven en uitleg-gen dat de energie van elektronen in een atoom gekwantiseerd is.

Energieniveaus, kwantumgetallen Grondtoestand en aangeslagen toestand Hoofd-energieniveau, het subniveau, het magnetisch deelni-veau, de spin van een elektron, de kwantumgetallen n, l, ml en ms

SET 2 2 de betekenis van de kwantumgetallen koppelen aan orbitalen. s-, p-, d- en f-orbitalen Aantrefkans van een elektron Maximale bezetting van s-, p-, d- en f-orbitalen Grootte, vorm en oriëntatie van s- en p- orbitalen

SET 3 elektronenconfiguraties van elementen uit de a-groepen en de b-groepen schrijven.

Regel van de minimale energie Regel van Hund Verbodswet van Pauli Elektronenconfiguratie met pijltjes en / of elektronenconfiguratie gebruik makend van s,p, d, f Verkorte notatie (op basis van edelgassen) De opvullingsvolgorde van orbitalen Inversie

SET 5 4 het verband tussen deze elektronenconfiguraties en de opbouw van het periodiek systeem beschrijven.

s-blok, p-blok, d-blok en f-blok


Pedagogisch didactische wenken • De atoommodellen van Dalton, Thomson, Rutherford-Bohr (zie leerinhouden tweede graad) kunnen kort opnieuw besproken worden en in een histo-

risch perspectief geplaatst. • De uitbreiding van het atoommodel leunt aan bij het atoommodel van Sommerfeld (de opsplitsing van de energieniveaus op basis van lijnenspectra). • Een atoomorbitaal (waarschijnlijkheidsverdeling) beschrijven als de aantrefkans van een elektron op een bepaalde plaats ten opzichte van de kern in

een atoom. • s-orbitalen beschrijven als bolvormige volumes waarbij de kans dat je een elektron aantreft ten opzichte van de kern onafhankelijk is van de richting in

de ruimte. • p-orbitalen beschrijven als haltervormige volumes met een aantrefkans voor het elektron die het grootst is volgens een x-, y- of z-as (oorsprong

assenstelsel in de kern van het atoom). • De ladingen van ionen kunnen verklaard worden op basis van de elektronenconfiguratie, sommige (onverwachte) ladingen kunnen verklaard worden

door inversie. • Inversie: half en volledig opgevulde orbitalen leiden tot meer stabiliteit. Mogelijke proeven • Vlamproeven: metalen zenden in aangeslagen toestand een karakteristieke kleur uit. Mogelijke informatieopdracht • Vuurwerk, neonlampen.


STRUCTUUR VAN MOLECULEN


LEERINHOUDEN

SET 1,2,3 5 een covalente binding beschrijven als een interactie tussen atoom-orbitalen.

Atoomorbitaal en molecule-orbitaal Sigma- en pi-binding Polariteit als verhoogde aantrefkans van elektronen in de om-geving van één atoom in een binding

SET 1,2 6 de structuur van moleculen met de lewisformule voorstellen. Lewisformule Mesomerie Formele ladingen

SET 2 W1

7 het verband leggen tussen de werkelijke ruimtelijke structuur van de moleculen en hybridisatie.

Hybridisatie sp, sp2, sp3-hybride-orbitalen bij organische en anorganische stoffen

C1 8 uit de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegatieve waar-den afleiden of de molecule polair of apolair is.

Polariteit van een molecule Interactie tussen moleculen


Pedagogisch didactische wenken • Een sigmabinding voorstellen als een ruimtelijk symmetrisch interactiegebied langs de bindingsas, bv. H2, HCl, Cl2

• Een pi-binding voorstellen als een tweelobbig interactiegebied langs de internucleaire as bij een dubbele en drievoudige binding, bv. O2, N2.ethyn,

etheen.


• De vorming van sigma en pi bindingen en de hybridisatie bij koolwaterstoffen kan mooi gedemonstreerd worden aan de hand van

http://users.skynet.be/eddy/sigmapi.html of met behulp van een GEOMIX orbitaalmodellen bouwset. • Het verband leggen tussen de ruimtelijke structuur van moleculen zoals experimenteel vastgesteld en de hybridisatie bij het koolstofatoom voor:

− - de tetraëderstructuur van methaan (CH4) met sp3-hybridisatie en bindingshoeken van 109° − - de vlakke structuur van etheen (C2H4) met sp2-hybridisatie en bindingshoeken van 120°; − - de lineaire structuur van ethyn (C2H2) met sp-hybridisatie en bindingshoeken van 180°;

• Aangeven dat hybridisatie ook optreedt met orbitalen waarin vrije elektronenparen aanwezig zijn, vb. H2O; • Hybridisatie en ruimtelijke geometrie bepalen a.d.h.v. het sterisch getal (de som van het aantal bindingspartners en het aantal vrije elektronenparen

rond een centraal atoom). • Voorbeelden van processen waar intermoleculaire interacties een rol spelen: adsorptie, mengen of oplossen van stoffen. • Hybridisatie beperken tot sp-, sp2- en sp3-hybridisatie, dus zonder uitbreiding van de valentieschaal (sp3d- en sp3 d2 -hybridisatie).

http://users.skynet.be/eddy/sigmapi.html


Mogelijke proeven • Structuur van moleculen onderzoeken met behulp van bolletjes en staafjes: • bijvoorbeeld met de ‘Cochranes of Oxford molecular models’ – bouwdoos • Oplosbaarheid van lijm/verf in water (polair oplosmiddel) of olie (apolair) • ICT-opdracht (vb. chemsketch) in verband met bindingslengtes


DRIJFVEREN VAN CHEMISCHE REACTIES


LEERINHOUDEN

SET 6 9 de energieomzettingen bij een chemische reactie in verband bren-gen met de wet van behoud van energie.

Inwendige energie en enthalpie, enthalpieverandering De wet van behoud van energie Exo- en endo-energetisch

SET 6 10 het begrip reactie-enthalpie omschrijven en verschillende soorten reactie-enthalpie onderscheiden.

Reactie-enthalpie, standaardvormingsenthalpie, neutralisatie- enthalpie, verbrandingsenthalpie Eenheid van enthalpie

C3 SET 8

11 de wet van Hess formuleren en toepassen. De wet van Hess Stoichiometrische berekeningen gebruik makend van tabellen met standaardvormingsenthalpieën

SET 29-31 W1-5

12 experimenteel een reactie-enthalpie bepalen. Leerlingenpracticum

SET 6, 16 13 entropie als een maat van wanorde omschrijven. Entropie Eenheid van entropie

SET 6 14 aangeven dat zowel de enthalpie als de entropie een rol speelt als drijfveer van reacties.

Gibbs vrije energie


Pedagogisch didactische wenken • De inwendige energie (symbool = U) van een stof is de som van de potentiële en de kinetische energie van de deeltjes van de stof. De potentiële ener-

gie is deze die verbonden is met de inter-atomaire of intermoleculaire krachten in de stof. Bij een reactie waarbij stoffen verdwijnen en nieuwe gevormd worden zal de energie-inhoud van het reactiemengsel veranderen. Hierbij kan warmte (Q) vrijkomen en kan arbeid (W) verricht worden. Volgens de wet van behoud van energie is de verandering van de inwendige energie gelijk aan de som van de uitgewisselde warmte en de geleverde arbeid: ΔU = Q + W

• Bij chemische reacties is de arbeid meestal drukvolume arbeid (wegduwen van de omgeving wanneer een gas gevormd wordt). Wanneer de reactie doorgaat bij constante druk p (atmosfeer) is de arbeid gelijk aan –pΔV

• De enthalpie (symbool H) van een stof is de som van de inwendige energie en de mogelijkheid van de stof om drukvolume-arbeid te verrichten. Ze wordt gedefinieerd als

H = U + p . V • Als een reactie doorgaat zal ook de enthalpie-inhoud van het reactiemengsel veranderen. Deze verandering noemt men de reactie-enthalpie ΔrH.

ΔrH = ΔrU+ .Δ(pV) = ΔrU + pΔV (voor een reactie bij constante druk) • De volumeverandering tijdens de reactie ΔV is alleen belangrijk als bij de reactie het aantal mol gas in het reactiemengsel verandert. Wanneer een

reactie doorgaat bij constante druk is de enthalpieverandering gelijk aan de hoeveelheid warmte die wordt opgenomen/afgegeven: in dit geval kan men de reactie-enthalpie meten via calorimetrie (zie leerlingenpracticum)

• Voor sommige types reacties en processen wordt de reactie-enthalpie specifiek benoemd: neutralisatie-enthalpie bij neutralisatiereacties, verbrandingsenthalpie bij verbrandingsreacties, verdampingsenthalpie bij verdampen van een stof, …

• Experimenteel vaststellen dat ook endo-energetische processen spontaan kunnen verlopen. Voorbeeld is het smelten van ijs bij kamertemperatuur. Met een voorbeeld uitleggen dat er in dat geval een voldoende grote toename moet zijn van de entropie

Mogelijke proeven • Voorbeelden van endo- en exotherme processen/reacties: oplossen van NaOH in water, de reactie tussen NH3 en HCl, H2SO4 oplossen in water, de

reactie tussen NH4Cl en Ba(OH)2, de reactie tussen zink en HCl, de neutralisatiereactie tussen HCl en NaOH, staalwol in azijn, gesmolten kaliumchlo-raat en een halve tumtum of gummibeertje (in de trekkast)

• Experimenteel aantonen van de wet van Hess: verbrandingsreactie van magnesium • Oploswarmte bepalen van zwavelzuur of van zouten in water Mogelijke informatieopdrachten • De werking van hot- en cold packs • Verbrandingsenthalpie van verschillende brandstoffen opzoeken en nagaan voor welke het meest energie vrijkomt per kg brandstof.


REACTIESNELHEID


LEERINHOUDEN

C4 15 het begrip reactiesnelheid uitleggen aan de hand van het aantal effectieve botsingen per tijdseenheid.

Reactiesnelheid, effectieve botsingen

C4 16 het belang van de activeringsenergie bij effectieve botsingen be-schrijven.

Minimale energie Activeringsenergie Geactiveerd complex

C4

17 de invloed van snelheidsbepalende factoren van een reactie verkla-ren in termen van botsingen tussen deeltjes en van activeringsener-gie.

Factoren: de verdelingsgraad van de stof, de concentraties (druk en volume bij gassen) en de temperatuur; katalysator

SET 29-31 W1-5

18 de invloed van verschillende factoren op de reactiesnelheid experi-menteel onderzoeken en interpreteren.

Leerlingenpracticum Factoren die kunnen onderzocht en verklaard worden: • de verdelingsgraad van de stof; • de katalysator of de inhibitor; • de concentratie van een oplossing; • de druk van gassen; • de temperatuur.

W3 19 op basis van gegeven of gemeten reactiesnelheden bij wisselende beginconcentraties van de uitgangsstoffen, snelheidsvergelijkingen opstellen voor een reactie.

Snelheidsvergelijking Reactiesnelheidsconstante Elementair proces De orde van een reactie


Pedagogisch didactische wenken • Contexten: bv.

− 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 of gebruik van een koelkast, versnellen van verbranding van benzine of diesel door voorverwarmen

− katalysator: sommige reacties gaan slechts door als een katalysator wordt gebruikt: bv ammoniaksynthese, katalysatoren in auto’s − activeringsenergie: verbrandingsreacties gaan door wanneer een activeringsenergie is overwonnen

• Voor een reactie : a A + b B + ... à 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 . [B]n waarbij de exponenten m, n, ... experimenteel worden bepaald en k de reactiesnelheidsconstante voorstelt.

Mogelijke proeven • Bepaling van de reactiesnelheid met real-time metingen, bv. hoeveelheid gevormd CO2 meten in functie van de tijd bij ontbinding van

natriumwaterstofcarbonaat • Ontbinding van waterstofperoxide met MnO2 als katalysator (vorming O2 aantonen met gloeiende houtspaander) • Olifantentandpasta (voorbeeld van een katalysator bij een redoxreactie) • Verbranding van stukje Fe, staalwol en ijzervijlsel • Reactie tussen zink en HCl (2 oplossingen: hoge en lage concentratie) • Reactie tussen natriumthiosulfaat en zoutzuur (2 oplossingen: hoge en lage concentratie) • Reactie tussen magnesium en zoutzuur waarbij het volume van het gevormde waterstofgas wordt gemeten in functie van de tijd • Ontkleuring van kaliumpermanganaatoplossingen met verschillende concentraties door oxaalzuur.


CHEMISCH EVENWICHT


LEERINHOUDEN

C5 20 aangeven dat de chemische evenwichtstoestand een dynamisch evenwicht is waarbij de snelheid van de heen reactie gelijk is aan de snelheid van de terug reactie.

Chemisch evenwicht: omkeerbaarheid van een reactie

21 de concentratiebreuk schrijven voor een reactie in chemische even-wichtstoestand.

Kc, evenwichtsconstante bij gegeven temperatuur

C3, SET 15

22 op basis van evenwichtsconcentraties de evenwichtsconstante bere-kenen en op basis van een gegeven evenwichtsconstante en begin-concentraties de evenwichtsconcentraties berekenen.

Berekenen van de evenwichtsconstante en evenwichtsconcen-traties

SET 29-31 W1-5

23 experimenteel de verschuiving van het chemisch evenwicht aanto-nen.

Leerlingenpracticum

C3, C5 DSET 15

24 het principe van Le Chatelier - Van 't Hoff formuleren en toepassen op voorbeelden.

Factoren die de ligging van het evenwicht beïnvloeden: temperatuur, druk, concentratie

C5 25 een evenwichts-reactie en een aflopende reactie onderscheiden. Evenwichtsreactie Aflopende reactie

U 26 bij het heterogeen evenwicht van een weinig oplosbare ionverbin-ding, het oplosbaarheidsproduct Ks aangeven als het product van de ionenconcentraties in de verzadigde oplossing.

Heterogeen evenwicht


Pedagogisch didactische wenken

• Concentratieveranderingen kunnen op verschillende manieren teweeg gebracht worden: neerslagreacties, neutralisatiereacties,… • Beïnvloeding van het rendement en de snelheid bij het Haber Bosh proces voor de bereiding van ammoniak uit stikstofgas en waterstofgas. • De evenwichtsconstante is temperatuur afhankelijk, waardoor de temperatuur steeds vermeld moet worden • Het verband tussen het begrip ‘aflopende reactie’ en het feit dat bij een dergelijke reactie ten minste één van de uitgangsstoffen (praktisch) volledig reageert. • Een reactie kan ‘aflopend’ gemaakt worden door ontsnappen van een gas, ontstaan van een neerslag of door een grote overmaat van één van de

reagentia te gebruiken.

Mogelijke proeven

• Verschuiving van het evenwicht door toevoeging van een zuur of een base bij: Br2 + 2 H2O Br

- + H3O+ + HBrO

• In een gasmengsel treedt een concentratieverandering op door gassen samen te persen of te ontspannen • De reactie tussen ijzer(3+)chloride en kaliumthiocyanaat • Tollensreactie voor de zilverspiegel

Mogelijke informatieopdrachten

• Ademhaling en evenwichtsreacties • Vorming van grotten en druipstenen


ZUREN EN BASEN


LEERINHOUDEN

SET 1, 5 27 zuren en basen volgens Brønsted definiëren. Protondonor, protonacceptor Arrhenius versus Brønsted

SET 1, 5 28 zuur-basereacties volgens Brønsted schrijven. Protonoverdracht Zuur-base koppels, geconjugeerd systeem Amfolyten, polyprotische zuren

SET 11 29 de protonoverdracht tussen watermoleculen beschrijven en herken-nen als een interactie tussen deeltjes die leidt tot een chemisch evenwicht.

Waterconstante Kw

C6 30 de pH van oplossingen in verband brengen met de concentratie hy-droxonium- en hydroxide-ionen.

pH, pOH hydroxonium-ion = oxonium-ion (H3O+)

C6 31 de uitdrukking van de zuurconstante Kz en de baseconstante Kb schrijven en hun waarde in verband brengen met de relatieve sterkte van de betrokken zuren en basen.

Zuurconstante, baseconstante Sterke zuren en zwakke zuren Sterke basen en zwakke basen Verband Kz (zuur) en Kb (geconjugeerde base) pKz en pKb

W3 32 een tabel met zuur- en baseconstanten raadplegen en de waarden van de zuur- en baseconstanten interpreteren.

Tabel met zuur- en baseconstanten De relatieve waarden van zuur- en baseconstanten Zuur-base-reacties

SET 29-31 W1-5

33 de pH van een oplossing experimenteel bepalen. Leerlingenpracticum

C6 34 de pH van waterige oplossingen berekenen. pH van een oplossing van: sterk zuur, zwak zuur, sterke base, zwakke base en zout

C7 35 een buffermengsel definiëren als een mengsel van een zwak zuur en zijn geconjugeerde base en de werking ervan verwoorden.

Bufferende werking

C7 36 het belang van buffers illustreren. Voorbeelden van buffers



LEERINHOUDEN

C7 37 de pH van een buffermengsel berekenen en de verandering ervan na toevoegen van kleine hoeveelheden van een sterk zuur of sterke base.

pH van een buffermengsel

SET 29-31 W1-5

38 een bufferoplossing bereiden en de werking onderzoeken. Leerlingenpracticum

C6, C7 39 het pH-verloop tijdens een zuur-base titratie beschrijven en verkla-ren.

Titratiecurve van een neutralisatiereactie Omslaggebied van een zuur-base indicator

SET 29-31 W1-5

40 Een eenvoudige titratie uitvoeren. Leerlingenpracticum


Pedagogisch didactische wenken • Een brønstedzuur is een deeltje dat een proton afstaat (protondonor) en een brønstedbase is een deeltje dat een proton opneemt (protonacceptor). Het

zuurbaseconcept van Brønsted heeft een meer universeel karakter dan dit van Arrhenius: terwijl de zuur-basetheorie van Arrhenius betrekking heeft op stoffen heeft de zuur-basetheorie van Brønsted betrekking op de interactie tussen deeltjes, waardoor de theorie ruimer bruikbaar is.

• In een zuur-basereactie volgens Bronsted gebeurt transfer van een proton van een bronstedzuur naar een bronstedbase. Bij deze reactie worden de geconjugeerde base van het bronstedzuur en het geconjugeerde zuur van de bronstedbase gevormd. Bv. reactie van waterstofchloride met water:

HCl + H2O H3O+ + Cl

−

I H+ ↑ I H+ ↑ brø.zuur 1 + brø.base 2 brø.zuur 2 + brø.base 1

zuur geconjugeerde base + H+

Z B + H+ • Een amfolyt is een deeltje dat zich als zuur en als base kan gedragen. Voorbeelden van amfolyten zijn: H2O, HSO4

− , HCO3−, H2PO4

−, HPO42-

• Ionisatie-evenwicht van water: in water stelt zich een evenwicht in waarbij het product van de evenwichtsconcentraties van hydroxoniumionen en hy-droxide-ionen constant is en gelijk aan 10-14 bij 25°C H2O + H2O H3O+ + OH− Kw = [H3O+].[OH−] = 10-14 (bij 25 °C)

• Kw is de waterconstante en is net als alle evenwichtsconstanten onbenoemd, de notaties [H3O+] en [OH−] stellen de evenwichtsconcentraties [H3O+]e en [OH−]e, voor, uitgedrukt in mol/L

• De pH van een oplossing definiëren als: pH = – log [H3O+]; de pOH definiëren als pOH = – log [OH- ];wanneer de leerlingen het begrip logaritme nog niet gezien hebben in de lessen wiskunde, wijzen op het exponentieel verband tussen de pH waarde en de concentratie H3O+.

• pOH + pH = 14. • 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 vaststel-

len dat de ligging van het chemisch evenwicht van de protolyse afhankelijk is van de sterkte van het brønstedzuur. • Door meting van de pH en/of het elektrisch geleidingsvermogen van basische oplossingen van NaOH (c = 0,1 mol/L) en NH3 (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. • In zuur-basekoppels is het verband tussen de zuurconstante van een brønsted-zuur en de baseconstante van de geconjugeerde base:

Kz.Kb = Kw = 10–14

• De werking van zuur-base indicatoren kan als een toepassing van zuur-base evenwichten verklaard worden.


• Goed oplosbare zouten dissociëren volledig bij het oplossen in water. De vrijgekomen ionen ondergaan een protolyse met water. • Elk zout bevat minstens een zuur (positief ion) en een base (negatief ion). Afhankelijk van de Kz- en Kb-waarde van deze ionen is de zoutoplossing zuur,

neutraal of basisch. • Een buffermengsel is een oplossing waarvan de pH nagenoeg niet verandert wanneer kleine hoeveelheden sterke zuren of basen worden toegevoegd.

Ze zijn belangrijk in chemische en biologische systemen. De pH in het lichaam varieert enorm in verschillende vloeistoffen; deze van bloed is bv. onge-veer 7,4, in maagsap is de pH ongeveer 1,5 (tussen 1,2 en 3). Deze waarden moeten constant gehouden worden voor een efficiënte enzymwerking. Dit gebeurt in de meeste gevallen met behulp van buffers.

• Wijs ter herhaling op het bestaan van de tabel met zuur-basekoppels en zuurconstanten en gebruik de tabel om mogelijke zuur-basereacties te voorspellen.

Mogelijke proeven • Voor een aantal oplossingen kan de berekende pH vergeleken worden met de experimenteel bepaalde pH.(eventuele afwijkingen tussen experimentele

en berekende waarde kan besproken worden). • Opstellen van een titratiecurve • Bepaling van de concentratie van azijnzuur in keukenazijn • Bepaling van het gehalte acetylsalicylzuur in aspirine • Bepaling van de concentratie natriumhydroxide in een commerciële ontstopper • Bereiden van een buffer Mogelijke informatieopdrachten • Verzuring van de oceaan: zeewater heeft een bufferende werking hierdoor neemt de pH van de zee niet af met toenemend CO2 gehalte in de atmosfeer

(hoewel verlaging van de zuurgraad toch al werd vastgesteld) • Bufferende werking van bloed, speeksel, bodem; hier zijn verschillende mogelijkheden om vakoverschrijdend te werken met de leraar biologie


CHEMISCH REKENEN


LEERINHOUDEN

C3 41 uit de procentuele samenstelling de formule van een verbinding af-leiden.

Procentuele samenstelling

W4 42 de massaconcentratie, molconcentratie, massa-volume-procent, massaprocent en volumeprocent van een oplossing berekenen.

De samenstelling van een oplossing Verdunningen

C3 43 uitgaande van een gegeven reactievergelijking de massa’s, stofhoe-veelheden, concentraties van uitgangsstoffen en reactieproducten berekenen, bij stoichiometrische hoeveelheden en bij overmaat van één der uitgangsstoffen.

Kwantitatief aspect van de reactievergelijking

C3 44 uitgaande van een gegeven reactievergelijking de gasvolumes (bij normomstandigheden en bij andere omstandigheden) van uitgangs-stoffen en reactieproducten berekenen, bij stoichiometrische hoe-veelheden en bij overmaat van één der uitgangsstoffen.

Kwalitatief aspect van een reactievergelijking met gassen

SET 29, 30, 31 W 1-5

45 de procentuele samenstelling van een verbinding experimenteel bepalen.

Leerlingenpracticum


Pedagogisch didactische wenken • Algemene gaswet wordt ook bij fysica gezien, overleg met je collega. Normomstandigheden (n.o.): 0 °C en 1013 hPa • Historische context o.a. J.L. Proust, J. Dalton en R. Boyle, A. Avogadro • Maak o.a. pH-berekeningen na samenvoegen van een zure en een basische oplossing, in stoichiometrische verhouding en bij overmaat van één der

reagentia. • Contexten: bv.

− alcoholgehalte van drank uitgedrukt in graden of volumeprocenten; − huishoudelijke oplossingen − milieunormen en het gebruik van ppm en ppb.

• Bij het maken van berekeningen steeds gebruik maken van de correcte wetenschappelijke notatie, symbolen en SI – eenheden en beduidende cijfers. (Zie algemene doelstellingen)

Mogelijke proeven • het aantal moleculen kristalwater per formule-eenheid van een hydraat bepalen en het kleurverschil tussen watervrije zouten en hydraten waarnemen • molair volume van waterstofgas bepalen


REDOXREACTIES EN ELEKTROCHEMIE


LEERINHOUDEN

SET 2 46 redoxvergelijkingen opstellen vertrekkende van de gegevens van het experiment.

Oxidatie en reductie Stijgen en dalen van het oxidatiegetal Oxidator en reductor

SET 2 47 redoxvergelijkingen opstellen voor reacties in zuur en in basisch midden.

Elektronenbalans Ladingsbalans Massabalans Deeltjesvergelijking

SET 29-31 W1-5

48 een redoxreactie uitvoeren. Leerlingenpracticum

SET 2 49 de relatieve sterkte van reductors en oxidators afleiden uit experi-mentele waarnemingen.

Geconjugeerd redoxsysteem

SET 6 SET 16 SET 24, 27 W 6

50 het principe van de elektrochemische cel schematisch weergeven. Galvanische cel Brandstofcel Halfcel Evenwichtspotentiaal Ecel Anodische oxidatie en kathodische reductie

SET 2 SET 17 C5 W3,4

51 met behulp van een tabel, waarin redoxsystemen gerangschikt zijn volgens de waarde van hun standaardredoxpotentiaal E°, het poten-tiaalverschil ΔE° berekenen.

Standaardredoxpotentiaal E° Standaardwaterstofelektrode Potentiaalverschil ΔE° De richting van redoxreacties voorspellen onder standaardom-standigheden

SET 6 SET 16 SET 24,27

52 een elektrolyse als een redoxreactie herkennen en de werking van een elektrolysecel uitleggen.

Elektrolyse Elektrolysecel versus galvanische cel



LEERINHOUDEN

53 de belangrijkste reactietypes onderscheiden. Samenvattend overzicht van reactietypes: • zuur-basereacties • redoxreacties • neerslagreacties • gasvormingsreacties

Pedagogisch didactische wenken • Redoxreacties uitvoeren/onderzoeken in zuur en basisch milieu, met sterke oxidatoren, en ook met H2O2. • Naar analogie met de zuur-basekoppels volgens Brønsted kan vastgesteld worden dat met een sterke reductor een zwakke geconjugeerde oxidator

overeenkomt en vice versa • De redoxsystemen voorstellen van een aantal halfreacties en deze rangschikken in een redoxtabel. • Uit de tabel met standaardredoxpotentialen de te verwachten spanning tussen elektroden afleiden en vergelijken met effectieve metingen. • Contexten: bv.

− Verbrandingen − redoxreacties bij ademhaling en fotosynthese. − bleken van jeans met KMnO4 als oxidator − zuurstofwater als ontsmettingsmiddel en bleekmiddel − chemoluminescentie

• Verzilveren, verkoperen, galvaniseren van voorwerpen De elektrolyse vergelijken met de werking van een galvanische cel en definiëren als redoxreactie: bv. − elektrolyse van gesmolten NaCl − elektrolyse van zinksulfaat-oplossing met koperanode.

• De anodische oxidatie en de kathodische reductie aantonen bij een elektrolysereactie.


Mogelijke proeven • Experimenteel een aantal reductors en oxidators kwalitatief vergelijken • Verbranding, metaal + zuur, metaaloxide + diwaterstof; • Katalytische (MnO2) ontleding van waterstofperoxide; • Redoxreacties met KMnO4, afhankelijk van het milieu; • Titratie van H2O2 met natriumthiosulfaat; • Vitamine C gehalte bepalen in fruitsappen d.m.v. een redoxtitratie • Opstellen van een spanningsreeks van metalen; • Opstellen van een verdringingsreeks van halogenen; • Een galvanische cel samenstellen (bv. Volta-element, Daniel cel) • Mogelijk kwantitatief experiment: • bepalen van de wet van Faraday bij elektrolyse van kopersulfaat met koperelektroden (in overleg met fysica). Mogelijke informatieopdrachten • Contexten: bv.

− bereiding en toepassingen van aluminiummetaal − elektrolytische raffinage van kopermetaal

• Verband leggen tussen redoxpotentialen en corrosie van metalen. • Industriële elektrolytische bereidings- of zuiveringsmethode beschrijven.


ORGANISCHE STOFFEN EN HUN REACTIES


LEERINHOUDEN

C1

54 de stofklassen op basis van de functionele groep herkennen.

Alkanen, alkenen, alkynen, alcoholen, halogeenalkanen, ami-nen, aldehyden, ketonen, carbonzuren, esters, amiden, ethers, aromatische koolwaterstoffen, cyclische koolwaterstoffen

W4 55 op basis van de structuurformule de naam toekennen en de struc-tuurformule geven op basis van de naam.

Naamgeving Structuurformule: o.a. zaagtandformule Alkanen, alkenen, alkynen, alcoholen, halogeenalkanen, ami-nen, aldehyden, ketonen, ethers, carbonzuren, esters, aromati-sche koolwaterstoffen, cycloalkanen

C1 56 het begrip isomerie uitleggen aan de hand van voorbeelden. Structuurisomerie: ketenisomerie, plaatsisomerie Stereo-isomerie: cis-trans isomerie, spiegelbeeldisomerie

C1 W7 SET 27

57 van een aantal stoffen of mengsels een typische toepassing of ei-genschap aangeven.

Toepassingen (per stofklasse) vb. methaan, white spirit, paraffine, methanol, ethanol, glycerol, glycol, azijnzuur, citroenzuur, springstoffen, kleurstoffen, was-middelen, geneesmiddelen, aceton (nagellakremover), cafeïne, aspirine (acetylsalicylzuur), benzaldehyde (amandelgeur), ben-zine, campinggas, diethylether (ether te koop bij apotheker), chloroform, …

C1 SET 1,3

58 per stofklasse de gegeven eigenschappen in verband brengen met de karakteristieke groep en het koolstof-skelet.

Per stofklasse: Fysische eigenschappen Chemische eigenschappen

C2 59 de reactieproducten afleiden bij de homolytische substitutiereactie van alkanen met halogenen.

Alkanen Homolytische (radicalaire) reacties



LEERINHOUDEN

C2 60 elektrofiele additiereacties schrijven met alkenen en alkynen. Alkenen en alkynen Elektrofiel reagens Elektrofiele additiereacties Inductieve effecten Inductiekrachten, polarisatie, inductomeer effect Heterolytische reacties

C2 61 van minstens één reactietype van halogeenalkanen de reactieverge-lijking schrijven en de verschillende stappen in het reactiemecha-nisme toelichten.

Halogeenalkanen Vb. eliminatiereactie; nucleofiele substitutiereacties Nucleofiel reagens, substraat

C1 62 het onderscheid maken tussen een bronstedzuur en een lewiszuur, respectievelijk bronstedbase en lewisbase.

de begrippen lewiszuur en lewisbase

C2 63 van minstens één reactietype van alcoholen de reactievergelijking schrijven en de verschillende stappen in het reactiemechanisme toelichten.

Alcoholen Vb. nucleofiele substitutie, eliminatie, oxidatie van primaire en secundaire alcoholen

C2 64 van minstens één reactietype van aldehyden en ketonen de reactie-vergelijking schrijven en de verschillende stappen in het reactieme-chanisme toelichten.

Aldehyden en ketonen Vb. nucleofiele additie, reductie, oxidatie van een aldehyde

C2 65 een verestering van een carbonzuur schrijven en de verschillende stappen in het reactiemechanisme toelichten.

Carbonzuren Verestering

C2 66 van minstens één reactietype van een carbonzuurderivaat de reac-tievergelijking schrijven en de verschillende stappen in het reactie-mechanisme toelichten.

Carbonzuurderivaten Esters of amiden

SET 29, 30, 31 W1 – 5

67 een ester bereiden of verzepen. Leerlingenpracticum

U 68 een primair, secundair en tertiair amine als base herkennen. Aminen

C2 69 het reactiemechanisme van een elektrofiele substitutie van benzeen Aromaten



LEERINHOUDEN

weergeven. Benzeen en benzeenderivaten Inductieve en mesomere effecten Vb. alkylering, sulfonering, halogenering, acylering, nitrering

SET 1 W1

70 met structuurformules de ortho-, de meta- en de para-isomeren van disubstitutie-producten van benzeen weergeven en oriëntatieregels toepassen;

Oriëntatieregels

C1 SET 27

71 voorbeelden geven van natuurlijke macromoleculaire stoffen en van kunststoffen;

Kunststoffen

C2 72 de reactievergelijking voor de vinylpolymerisatie schrijven van een aantal veel gebruikte kunststoffen;

Vinylpolymerisatie Vb. polyetheen, polystyreen, PVC, PE, PTFE, …

73 reactievergelijkingen van polycondensaties schrijven; Polycondensaties Vb. nylon

C1 SET27,28

74 het verband leggen tussen de eigenschappen en toepassingen van een aantal veel gebruikte kunststoffen;

Vb. polyetheen, polystyreen, PVC, PE, PTFE, nylon, …

SET 29, 30, 31 W 1-5

75 een kunststof bereiden en/of de eigenschappen ervan onderzoeken; Leerlingenpracticum


Pedagogisch didactische wenken • Op basis van de structuurformule de IUPAC-naam geven van eenvoudige monofunctionele organische verbindingen. • Stofklassen: alkanen, alkenen, alkynen, halogeenalkanen, alcoholen, ethers, aminen, aldehyden en ketonen, carbonzuren en esters, amiden, aromati-

sche koolwaterstoffen, kunststoffen • Elk van volgende reactietypes moet minstens één keer aan bod komen: homolytische substitutie, nucleofiele substitutie, elektrofiele substitutie, elektro-

fiele additie, eliminatie, nucleofiele additie, condensatie, oxidatie, reductie, ... • De regel van Markovnikoff • Regel van Zaitsev: bij eliminatiereacties wordt bij voorkeur het meest gesubstitueerde alkeen gevormd • Eigenschappen:

− sommige fysische eigenschappen kunnen verklaard worden aan de hand van algemene principes (vb. de invloed van de ketenstructuur en de molaire massa op het kookpunt en het smeltpunt; de invloed van polair en apolair karakter op de oplosbaarheid, …)

− sommige chemische eigenschappen kunnen verklaard worden aan de hand van algemene effecten (vb. mesomere effecten, inductieve effecten, …)

− sommige fysische en chemische eigenschappen zijn afhankelijk van de functionele groep. • Fysische eigenschappen van kunststoffen onderzoeken en een onderscheid maken tussen:

− thermoplasten − elastomeren − thermoharders.

• Mogelijke bereidingen: − polystyreen bereiden uit styreen met zwavelzuur − bakeliet bereiden uit fenol, formaldehyd en zoutzuur − polycondensatiereactie van ftaalzuuranhydride met glycerol.

• Contexten, eventueel geïllustreerd door een verzameling voorwerpen uit het dagelijks leven: bijv. − het belang van halogeenkoolwaterstoffen in de petrochemie (oplosmiddelen, insecticiden, kunststoffen) − methanol als brandstof − alcoholtesten, omzetting van ethanol in ethanal in het menselijk lichaam − belang van enkele carbonzuren en derivaten: mierenzuur, azijnzuur, propionzuur, boterzuur, melkzuur, oxaalzuur, wijnsteenzuur, citroenzuur − fruitgeuren − bewaar- en geneesmiddelen − nitrocellulose, pingpongballen − polystyreen, polyethyleen, PVC, rubber, autobanden (gevulkaniseerd rubber)


− bakeliet, polyester, nylon, polyamiden, − polyurethaan.

Mogelijke proeven • oxidatie van alcoholen (alcoholtest) • bereiden van aspirine; • hydrolyse van esters; • de aanwezigheid van eiwitten aantonen in bepaalde voedingsmiddelen; • reactie van pentaan met dibroom • reactie van etheen met dibroom • reactie van broomethaan in ethanol met natriumhydroxide • reactie van ethanol en kaliumbromide in een zuur milieu • proefondervindelijk een aldehyd identificeren met fehling- of tollensreagens; • vergelijkende studie van de sterkte van carbonzuren; • fysische eigenschappen van organische stoffen onderzoeken • bereiding van ethyn uit CaC2 en H2O

• oxidatie van alcoholen • bereiding van zeep • bereiding van een (geurige) ester • proeven rond kunststoffen: identificatie van kunststoffen, bereiding van nylon, superslurpers;

DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen

LEERINHOUDEN

SET29, SET30, SET31

portfolio opstellen of onderzoeksopdracht in de pool wetenschappen uitvoeren.

ASO – 3e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte 38 AV chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week)

PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN OVERZICHT VAN DE LEERSTOF IN HET LEERPLAN Dit leerplan is een graad leerplan en de leerkracht is vrij zelf de volgorde van de lesonderwerpen vast te leggen. Dit gebeurt uiteraard wel steeds in samenspraak met de betrokken leraren van de derde graad en vakgroep wetenschappen. Volgend overzicht van de leerinhouden is bedoeld als richtlijn bij het opstellen van een jaar(vorderings)plan, dat voor elke leraar verplicht is.

Thema Concepten Mogelijke verde-ling van de Les-tijden

1 Atoombouw Uitbreiding van het atoommodel Atoomorbitalen 4 lt

2 Structuur van moleculen

Molecule-orbitalen Hybridisatie Lewisformules Mesomerie

8 lt

3 Drijfveren van chemische reacties

Energie en enthalpie Reactie-enthalpie Entropie

4 lt

4 Reactiesnelheid Reactiesnelheid en effectieve botsingen Factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden Chemische snelheidswet

5 lt

5 Chemisch evenwicht

Omkeerbaarheid van chemische reacties en chemisch evenwicht Evenwichtsconstante Verschuiving van het chemisch evenwicht

6 lt

6 Zuren en basen

Zuren en basen volgens Brønsted Waterstofexponent (pH) Berekeningen van de pH Zuur-base-indicatoren Buffermengsels Neutralisatiereacties

23 lt

7 Chemisch rekenen Procentuele samenstelling van een chemische verbinding Molair gasvolume Samenstelling van een oplossing Kwantitatief aspect van de reactievergelijking

6 lt (doorlopend in de andere thema’s)

8 Redoxreacties en elektrochemie

Oxidatiegetallen en redoxvergelijkingen Sterkte van reductors en oxidators Redoxsystemen

13 lt

9 Organische stoffen en hun reacties

Verschillende stofklassen Reacties en reactiemechanismen kunststoffen

26 lt

10 95 lt


In dit jaarvorderingsplan dienen ook het aantal verplichte leerlingenproeven, minimaal zes leerlingen-proeven in de derde graad, opgenomen te worden. Ook de informatieopdracht, af te spreken binnen de vakgroep, dient opgenomen te worden in het jaarvorderingsplan. Afhankelijk van gekozen strategie en uitwerking zal de leraar de nodige tijd voorzien voor de onder-zoekscompetentie.


ALGEMENE LEERLIJN VOOR NATUURWETENSCHAPPEN

Basisonderwijs Wereldoriëntatie • Basisbegrippen in het domein natuur; • Basisbegrippen in het domein techniek; • Onderzoekende houding; • Aandacht en respect voor eigen lichaam en leefwereld.

Eerste graad (A – stroom)

Natuurwetenschappen • Natuurwetenschappelijke basiskennis en vaardigheden uitbreiden

binnen het begrippenkader materie, energie, interactie tussen materie en energie en systemen;

• De wetenschappelijke methode(onderzoeksvraag, hypothese, experiment, waarnemingen, besluit) stapsgewijs inoefenen;

• Onderzoekende houding verder ontwikkelen zowel bij terreinstudie als bij het experimenteren;

• Basisinzichten verwerven in; het gebruik van modellen zoals o.a. het deeltjesmodel om eenvou-

dige verschijnselen te verklaren; de cel en de samenhang tussen cel, weefsel, organen, stelsels en

het ganse lichaam; omkeerbare en niet-omkeerbare stofveranderingen.

• Communicatievaardigheden ontwikkelen over natuurwetenschappen.

Tweede graad

Natuurwetenschappen Wetenschap voor de burger, tech-nicus … • Uitbreiding van het begrippen-

kader vanuit verschillende contexten of thema’s;

• Communicatie over natuurwe-tenschappen verder ontwikke-len.

Biologie/ Chemie/ Fysica Wetenschap voor de burger, tech-nicus, wetenschapper … • Uitbreiding van een vakspecifiek begrippenkader; • Context als illustratie bij de natuurwetenschappelijke begrippen; • Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden.

Derde graad Natuurwetenschappen Wetenschap voor de burger

• Begrippenkader in samen-hang met contextgebieden;

• Ontwikkeling wetenschap-pelijke en communicatie-vaardigheden.

Biologie/Chemie/Fysica Wetenschap voor de wetenschap-per, technicus … • Vakspecifiek begrippenkader; • Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden; • Onderzoekscompetentie in de pool wetenschappen.


INHOUDELIJKE LEERLIJNEN NATUURWETENSCHAPPEN De kennis en vaardigheden die opgebouwd zijn in de eerste graad worden verder ontwikkeld in de specifieke vakgebieden biologie, chemie en fysica. Om tot een efficiënte kennisconstructie te komen is het van belang dat de leraars weten welke begrippen en vaardigheden de leerlingen in de eerste graad hebben verworven. Leerlijnen zijn een logische schikking van leerdoelen (inhouden en vaardig-heden). Ze beogen een gelijkgerichte en opbouwende aanpak en proberen breuken in de horizon-tale en verticale samenhang te voorkomen. Als ondersteuning van de kennisconstructie beschrijven we enkele inhoudelijke leerlijnen vanaf de eerste graad tot de derde graad (ASO en enkele TSO richtingen).

ENERGIE

Eerste graad (natuurweten-schappen)

Tweede graad (biologie, che-mie, fysica)

Derde graad (biologie, che-mie, fysica)

Energievormen. Energieomzettingen. De zon als bron van energie voor alle andere energiebron-nen. Fotosynthese.

Relatie tussen arbeid, energie en vermogen. Zwaarte-energie, kinetische energie, veerenergie. Rendement. Wet van behoud van energie. Energiedoorstroming en –verlies in een ecosysteem

Potentiële elektrische ener-gie. Potentiaal en spanning. Elektrische energie en ver-mogen. Energieomzetting bij harmo-nisch trillend voorwerp. Lopende golven. Geluid. Licht/ energie-absorptie door pigmenten (fotosyn-these), celademhaling, gis-ting ATP(?).

Energie in stoffen (voeding, brandstoffen, batterijen …).

Endo- en exo- energetische chemische processen.

Energie en enthalpie Reactie-enthalpie Entropie Kernenergie, kernreacties

Warmte en temperatuur onder-scheiden. Warmtetransport door gelei-ding, convectie, straling. .

Warmte als vorm van inwendige energie. Warmtehoeveelheid, specifieke warmtecapaciteit. Faseovergangen: specifieke smeltingswarmte en verdam-pingswarmte.

Energie en enthalpie.

Zichtbare en onzichtbare stra-ling. Straling bevat een hoeveelheid energie.

Licht: rechtlijnige voorplanting, terugkaatsing, breking.

Elektromagnetisch spec-trum. Lichtfrequentie, golflengte, snelheid, interferentie, dif-fractie. Ioniserende straling.


KRACHT




Een kracht verandert de vorm van een voorwerp en/of de snelheid van een voorwerp. Elementen van een kracht: richting, zin, grootte en aangrij-pingspunt aangeven.

Elementen van een kracht Vectoriële voorstelling van de kracht. Samenstellen van krachten. Voorwaarde voor een eenparig rechtlijnige beweging. Derde wet van Newton. Moment van een kracht. Evenwicht.

Tweede wet van Newton. Centripetale kracht. Massa veer – systeem. Slinger. Resonantie.

Soorten krachten: zwaarte-kracht, elektrische kracht, mag-netische kracht, veerkracht.

Zwaartekracht, veldsterkte. Veerkracht, veerconstante.

Gravitatiekracht. Elektrische krachtwerking. Magnetische krachtwerking. Lorentzkracht.

Druk bij vaste stoffen. Druk in een vloeistof. Druk van een gas, gaswetten. Relatie tussen druk en kracht: in een lang been.

MATERIE


Tweede graad (biologie, chemie, fysica)

Derde graad (biolo-gie, chemie, fysica)

Materie bestaat uit moleculen of atomen. Moleculen zijn opgebouwd uit een beperkt aantal atomen. Eenvoudig deeltjesmodel: Materie bestaat uit deeltjes; Tussen de deeltjes zijn er krachten.

Atoombouw, atoommo-dellen. (isotopen). Enkelvoudige en samen-gestelde stoffen. Chemische bindingen. Lewisvoorstellingen. Polaire en apolaire stof-fen. Stofklassen: namen en formules van anorgani-sche stoffen en koolwa-terstoffen.

Orbitaaltheorie. Geleiders, isolatoren. Elektrolyten en niet-elektrolyten. Stofclassificatie.


Alle materie bestaat uit zui-vere stoffen of mengsels. De deeltjes bewegen voortdu-rend; De snelheid van de deeltjes is afhankelijk van de tempera-tuur;

Soorten mengsels en ver-schillende scheidings-technieken. Tijdens reacties tussen stoffen, worden nieuwe stoffen gevormd. Eenvoudige stoichiome-trie Wet van behoud van massa. Reactievergelijkingen.

Reactiesnelheid, factoren die de reac-tiesnelheid beïnvloe-den. Chemisch evenwicht Uitbreiding stoichio-metrie

Massa en volume van vaste stoffen, vloeistoffen en gas-sen (voorwerpseigen-schap-pen).

Stofconstanten: smelt-punt, kookpunt, massa-dichtheid

Smeltpunt van vetzu-ren ~ verzadigd / on-verzadigd

VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING BIJ DE MENS




Bij de mens de delen van het voortplantingstelsel benoemen.

Hormonale klieren situeren en functie van hun hormonen be-schrijven.

Voortplanting bij de mens: bouw en werking Zwangerschapshormonen Gametogenese Bevruchting, embryologie

Beschrijven hoe de voortplan-ting bij de mens verloopt;

DNA en celdelingen Chromosomale genetica Moleculaire genetica Eiwitsynthese Enzymreacties DNA-replicatie

Beschrijven hoe seksueel over-draagbare aandoeningen kun-nen voorkomen worden.

Het verband uitleggen tussen de besmetting, het immuun-systeem en het ziektebeeld van aids. De maatregelen om aidsbe-smetting te voorkomen toelich-ten.


BOUWSTENEN VAN ORGANISMEN




Kenmerken aangeven om or-ganismen bij de levende we-zens in te delen. .

De samenstellende bouwstenen van levende wezens benoemen en van elke basisbouwsteen de functie omschrijven. De bouw van bacteriën be-schrijven. De relatie leggen tussen de vorm en de indeling van bacte-riën. De bouw van virussen beschrij-ven.

Stof- en energiewisseling. Water en mineralen. Sachariden, lipiden prote-ïnen enzymen.

De cel als bouwsteen van een organisme herkennen. De structuur van de plantencel en dierlijke cel op lichtmicro-scopisch niveau herkennen.

Studie van de micro-organis-men

Cel op submicroscopisch ni-veau. Samenhang kern - er – golgiapparaat - exocytose

INTERACTIE TUSSEN ORGANISMEN EN DE NATUUR




Kenmerken aangeven om or-ganismen bij de levende we-zens in te delen. Planten en diersoorten herken-nen met gebruik van een de-terminatiekaart.

Classificatie van organismen. Soortvorming. Soort als voortplantingscrite-rium Interactie binnen een popu-latie. Genetische variaties Adaptaties, modificaties, mutaties

Aantonen dat organismen een levensgemeenschap vormen waarin voedselrelaties voorko-men. Aantonen dat de omgeving het voorkomen van levende we-zens beïnvloedt en omgekeerd.

Op het terrein organismen ge-richt waarnemen, hun habitat beschrijven. Relaties tussen levende we-zens beschrijven en het belang benoemen.

Biodiversiteit. Duurzame levenswijze.

Het begrip ecosysteem op we-tenschappelijk verantwoorde manier beschrijven. Biodiversiteit: belang en verkla-ring.


Organismen passen zich aan. Aanwijzingen van evolutie. Ontstaan van het leven. Evolutie van de mens. Evolutietheorieën.

Belang van bacteriën en virus-sen.

Biotechnologie

STRUCTUURVERANDERINGEN




Omkeerbare stofomzettingen: uitzetting, faseovergangen.

Stofconstanten: smeltpunt, kookpunt.

Chemisch evenwicht

Niet-omkeerbare stofomzettin-gen.

Chemische reacties, reactie-soorten: neerslagreacties Gasontwikkelingsreactie Zuur/base reactie. Redoxreacties. Koolwaterstoffen.

pH- berekeningen. Kwantitatieve aspecten van zuur-base reacties. Redoxsystemen. Organische stoffen en hun reacties. Kunststoffen

In planten worden stoffen ge-vormd onder invloed van licht met stoffen uit de bodem en de lucht.

Fotosynthesereactie, (an)aerobe ademhaling, chemosynthese enzymwer-king, eiwitsynthese. Katalysatoren.

STELSELS




Bij de bloemplant: structuur en functie van de wortel, stengel, bloem.

De relatie leggen tussen de bouw van de organenstelsels en hun functie.

Het belang van stofwisseling beschrijven voor de instand-houding van het menselijk li-chaam.

Transportprocessen in de cel Het belang van de relatie tus-sen de verschillende stelsels beschrijven met het oog op homeostase.

Celstofwisseling Celtransport Homeostase

Bij de mens: structuur en func-tie van: Spijsverteringsstelsel, Ademhalingsstelsel, Transportstelsel, Uitscheidingsstelsel.

Bij de mens: structuur en func-tie van: Zenuwstelsel, Bewegingsstructuren, Hormonaal stelsel.

Immunologie - lymfevaten-stelsel


LEERLIJNEN VOOR WETENSCHAPPELIJKE VAARDIGHEDEN




Manuele vaardigheden: meet-toestellen correct gebruiken en aflezen. Meting van massa, volume, temperatuur, tijd, abiotische factoren.

Meting: kracht, druk, afstand, tijd. Het SI – eenhedenstelsel ge-bruiken. Meetresultaten en berekenin-gen met een juist aantal bedui-dende cijfers noteren. Omgaan met volumetrisch ma-teriaal Gebruik van de bunsenbrander. Gebruik van zuur-base indicato-ren.

Meting: spanning, stroom-sterkte, weerstand, pH. Elektrische schakeling bou-wen. Titreren. Exacte keuze van het juiste meettoestel. pH metingen met pH sen-sor.

Grafieken maken en interprete-ren

Verbanden tussen grootheden afleiden uit een grafiek. De waarde van een grootheid afleiden uit een grafiek. Grafieken maken en interprete-ren i.v.m. De ERB

Grafieken maken en inter-preteren i.v.m. De ERVB en de harmonische trilling. Interpretatie titratiecurven.

Lichtmicroscopische beelden interpreteren.

Microscoop gebruiken. Lichtmicroscopische preparaten maken.

Submicroscopische beelden interpreteren.

Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk pro-bleem: Een onderzoeksvraag herken-nen/formuleren; Een hypothese herken-nen/formuleren; Een plan opstellen; Experiment uitvoeren volgens concrete instructies Waarnemingen Meetwaarden verzamelen in een tabel of grafiek; Classificeren, determineren of een besluit formuleren. Rapporteren

Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk pro-bleem: Info opzoeken; Een onderzoeksvraag formule-ren; Een hypothese formuleren; Een plan opstellen; Waarneming- en andere gege-vens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen grafieken, schema’s of formules; Besluit formuleren en evalueren Rapporteren en reflecteren

Bij een onderwerp naar keuze op zelfstandige basis een onderzoeksopdracht of portfolio uitwerken over een natuurwetenschappelijk pro-bleem: Info opzoeken; Een onderzoeksvraag for-muleren; Een hypothese formuleren; Een plan opstellen; Waarneming- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen gra-fieken, schema’s of formu-les; Besluit formuleren en evalu-eren Rapporteren en reflecteren


ONDERZOEKSCOMPETENTIE In het kader van onderzoekend leren/leren onderzoeken wordt van leerlingen op het einde van de derde graad verwacht dat ze onderzoekscompetent zijn. Om dit te bereiken moet men reeds in de eerste en de tweede graad een aanvang nemen met het ontwikkelen van verschillende vaardigheden (zie algemene doelstellingen AD 1-11) op het gebied van onderzoekend leren/leren onderzoeken. De meest gebruikte didactische werkvormen om dit te bereiken zijn demonstratie-experimenten en leer-lingenproeven, maar ook in het gewone lesgebeuren zijn er verschillende ogenblikken waar aan de onderzoekscompetentie kan gewerkt worden. Belangrijk is dat men op geregelde basis deze vaardig-heden met de leerlingen inoefent, met hen communiceert over reeds verworven competenties en aan-dachtspunten en middelen aanbiedt om te remediëren Bij deze communicatie is het handig om te werken met tabellen waarin staat welke vaardigheden men belangrijk vindt en welk niveau van zelfstandigheid men verwacht doorheen de verschillende graden (leerlijn van onderzoeksvaardigheden). Dit betekent dat er voor de verschillende vaardigheden een lijst met criteria moet worden opgesteld waaraan men moet voldoen. Het opstellen van deze lijst kan gebeuren in de vakgroep, samen met de andere wetenschappen. Een beoordelingsschaal voor de vaardigheden laat toe om te situeren op welk niveau een leerling zich op elk ogenblik bevindt. Het is aan te raden deze schaal aan de leerlingen mee te geven, zodat zelf-evaluatie mogelijk wordt. Om de betrokkenheid van de leerlingen voor het onderzoek te verhogen, moet men er naar streven om, indien mogelijk, hen aan te spreken vanuit hun eigen belangstellingssfeer en intrinsieke motivatie.

WENKEN BIJ DE UITVOERING VAN DE LEERLINGENPROEF Zie ook de wenken bij de algemene doelstellingen Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen zelfstandig in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en ook rapporteren. 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 ook als leerlingenproef fungeren. Het is de bedoeling de proeven een uitdagend en motiverend karakter te geven en het verband met een dagelijkse context te illustreren. Om de eigen inbreng van leerlingen te stimuleren en leerlingen in toenemende mate van zelfstandigheid te laten werken bij de uitvoering van de leerlingenproeven zijn volgende factoren van belang: • een motiverend en uitdagende stimulus bieden waardoor het experiment een duidelijk doel

en betekenis bekomt; • de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om actief en zelfstandig een aantal beslissingen te

nemen; • de mogelijkheid bieden om hun eigen ideeën te verwoorden en te overleggen tijdens de

uitvoering van de proef. De leerlingenproef kan ondersteund worden met een instructieblad dat kan variëren van een gesloten opdracht tot een open opdracht naargelang het niveau van zelfstandigheid van de leerling dat men wil bereiken. De uitvoering van de leerlingenproef gebeurt in kleine groepjes en hierbij leren de leerlingen een verslag opmaken en hierbij zoveel mogelijk gebruik maken van ICT. Het verslag bevat minimaal volgende punten: • doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag; • hypothese (eventueel). • een beschrijving, foto of tekening van de opstelling; • een beschrijving van onderzoeksmethode, relevante formules, oplossingsformule; • uitvoering van de proef: weergave van meetwaarden met aandacht voor beduidende cijfers

in een tabel en/of een grafiek; • evaluatie: formuleren van het besluit en opmerkingen. Het is aan te bevelen om het verslag in de evaluatie op te nemen en bij de bespreking van de resul-taten van de leerlingenproef hierover klassikaal te rapporteren.


Bij de evaluatie aandacht hebben voor verschillende vaardigheden en attitudes die bij uitvoering van de proef en het maken van het verslag aan bod komen: goede meetresultaten, nauwkeurigheid, orde en netheid, gedrag, opvolgen van instructies, aandacht voor de veiligheid, opmaak van het verslag … Bij de aanvang van de leerlingenproef voldoende aandacht besteden aan de veiligheidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op de hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellingen, stoffen of instrumenten. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingenproeven didac-tisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. De leerlingen leren ook veilig en milieube-wust omgaan met allerlei stoffen. Laat de leerlingen niet met giftige stoffen (bijv. kwik) werken.

WENKEN BIJ DE INFORMATIEOPDRACHT Om de eindtermen rond wetenschappen en samenleving te bereiken voeren de leerlingen één infor-matieopdracht uit per graad. Bij de uitvoering van deze opdracht ontwikkelen de leerlingen communi-catievaardigheden waardoor zij het verband tussen enerzijds de wetenschappen en anderzijds de contextgebieden (duurzaamheid, cultuur en maatschappij) leren aantonen. Het gebruik van taalactiverende werkvormen, zoals een discussie of een panelgesprek, werkt motive-rend, en zo kunnen de leerlingen zich leerinhouden op een interactieve manier eigen maken. Het is belangrijk de doelstellingen van deze opdracht beperkt te houden en de evaluatiecriteria vooraf duidelijk mee te delen. Om de informatievaardigheid van leerlingen te ontwikkelen is het noodzakelijk dat leerlingen informa-tie efficiënt leren opzoeken (gebruik van zoekmachines) maar ook dat zij informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst of korte presentatie. Doordat de opdracht een apart werkstuk is va

vak: av chemie - go · aso – 3e graad – basisvorming en specifiek gedeelte 2 av chemie (1e...

Documents