Schválila: Dagmar Dluhošová a Andrea Výšková. CHEMIE a navazující povinně volitelná CHEMIE v rámci specializačních bloků pro septimu a oktávu

Transkript

1 CHEMIE a navazující povinně volitelná CHEMIE v rámci specializačních bloků pro septimu a oktávu Charakteristika vyučovacího předmětu ZÁKLADNÍ VYMEZENÍ: Katedra chemie se podílí na výuce vzdělávací oblasti Člověk a příroda vymezené pro nižší gymnázium Rámcovým vzdělávacím programem pro základní vzdělávání (dále jen RVP ZV ) tím, že zajišťuje výuku předmětu a podílí se na výuce předmětu Integrovaná přírodověda 11. Na vyšším gymnáziu je obsah předmětu dán RVP pro gymnázia. Prací v laboratoři (jak v rámci předmětu Integrovaná přírodověda, tak v rámci vlastní Fyziky) se realizuje tematický okruh Práce s laboratorní technikou vzdělávací oblasti Člověk a svět práce. Do předmětů a Integrovaná přírodověda byly zařazeny také části obsahu průřezových témat Osobnostní výchova, Environmentální výchova, Výchova k myšlení v evropských a globálních souvislostech a Mediální výchova a dílčí témata vzdělávací oboru Výchova ke zdraví (autodestruktivní závislosti, ochrana člověka za mimořádných okolností, dodržování pravidel bezpečnosti a ochrany zdraví). V oboru chemie se rozvíjí i kompetence zařazené RVP k jiným oborům (Jazyk a jazyková komunikace a 3.1, Matematika a její aplikace 5.2 a 3.2, Člověk a společnost a 3.4, Člověk a zdraví a 3.5, Člověk a svět práce a 3.6 a Informační a komunikační technologie a 3.8. je vyučována jako samostatný předmět od druhého ročníku osmiletého gymnázia a navazuje na předmět Integrovaná přírodověda vyučovaný v primě. jako věda napomáhá porozumění přírodě, pochopení a předpovídání přírodních procesů. je však i technickou a průmyslovou disciplinou, která vytváří a zajišťuje mnohé důležité podmínky fungování lidské civilizace. Experimentální a činnostní charakter výuky chemie dovoluje žákům zážitek vlastního poznání umožňuje lépe porozumět zákonitostem přírody a také vede k uvědomění důležitosti tyto poznatky získávat a aplikovat. ČASOVÁ DOTACE: Nižší gymnázium: tvoří přibližně 1/3 předmětu Integrovaná přírodověda v prvním ročníku. Tento předmět má časovou dotaci 2 hodiny teoretické a 2 hodiny laboratorních cvičení týdně. Na laboratorní cvičení je třída rozdělena na poloviny. 1 Koncepce a učební osnovy tohoto integrovaného předmětu nejsou zpracovány samostatně, ale v rámci předmětů Fyzika, a Biologie, a to konkrétně v jejich úvodní charakteristice a pak v pasáži věnované primě. Strana 1

2 Ve druhém, třetím a čtvrtém ročníku je časová dotace 2,66 hodiny týdně. Tím se rozumí 2 hodiny teorie týdně a 2 hodiny laboratorních cvičení jednou za tři týdny v moderně vybavené chemické laboratoři pro 13 žáků. Na laboratorní cvičení jsou žáci rozděleni do 2 skupin. Vyšší gymnázium: V kvintě až sextě se chemie vyučuje 2 hodiny týdně. V septimě a oktávě na chemii navazuje povinně volitelný seminář v rámci přírodovědného bloku (3 hod týdně) V průběhu vyššího gymnázia je každoročně vypisován seminář s chemickou tématikou rozšiřující základní učivo. Témata seminářů se mění, aby zájemci měli možnost prohloubit i rozšířit své znalosti a dovednosti. OBSAHOVÉ VYMEZENÍ: je předmět, který má žákům poskytnout základní informace o složení a vlastnostech hmoty, chemických dějích a jejich podmínkách, produktech a vzájemných vztazích. Podstatnou součástí předmětu jsou praktická cvičení, exkurze, vycházky, vytváření žákovských prezentací, diskuze aktuálních témat. Ve vyšších ročnících se žáci mohou podílet na řešení konkrétních výzkumných úkolů v laboratořích České akademie věd a vysokých škol.. FORMY A METODY PRÁCE: - frontální výuka klasická i s využitím dataprojektoru, PC, DVD, internetu - demonstrační pokusy prováděné učitelem, žáky, náročné nebo nebezpečné z videozáznamu - praktická cvičení v laboratoři - exkurze s předem zadanými úkoly - skupinová práce (s využitím internetu, pracovních listů, školní knihovny, odbornější literatury ) - diskuze ve skupinách - krátkodobé projekty a soutěže PRŮŘEZOVÁ TÉMATA: Hlavním průřezovým tématem, které se realizuje v rámci hodin, je Enviromentální výchova, dále EV (6.5 a 6.4 v RVP ZV), a to ve všech okruzích: Základní podmínky života, Ekosystémy, Lidské aktivity a problémy životního prostředí, Vztah člověka k prostředí). V souvislostech s environmentální a surovinovou problematikou předmětem prolíná Výchova k myšlení v evropských a globálních souvislostech, dále EGS (6.3 a.2) a tím i Výchova demokratického občana, VDO (6.2) - ústředním tématem ekologické/environmentální etiky je vztah lidské svobody a odpovědnosti. Ve všech ročnících při práci s různými zdroji informací i témata Osobnostní a sociální výchova, OSV (6.1) resp. Výchova k sociálním dovednostem (4.1) porozumění sobě samému a druhým, utváření dobrých mezilidských vztahů ve třídě i mimo ni, rozvíjení základní dovednosti dobré komunikace a spolupráce a uvědomění si její hodnoty, základní sociální dovednosti pro řešení složitých situací (např. konfliktů), formování studijních dovedností, Mediální výchova MeV (6.6, resp. 4.5) - kritické čtení a vnímání mediálních sdělení, interpretace vztahu mediálních sdělení a reality. VÝCHOVNÉ A VZDĚLÁVACÍ STRATEGIE PRO ROZVOJ KOMPETENCÍ ŽÁKŮ: Strana 2

3 Kompetence k učení - vede žáky k vyhledávání, třídění a propojování informací - zadává samostatnou práci, např. referáty, problémové úlohy, doporučuje další studijní zdroje (populárně naučnou literaturu, časopisy, internet apod.), a tím vede žáky k samostatnosti a aktivitě při učení - vede žáky ke správnému používání odborné terminologie, ale hlavně k samostatnému poznávání a k porovnávání získaných informací - kriticky hodnotí věrohodnost informačních zdrojů (např. tisk, televize, internet) - systematicky kontroluje práci žáků a objektivně ji hodnotí - osobním přístupem motivuje žáky k učení - samostatně poznává, vyhledává, porovnává, třídí a propojuje informace - pracuje samostatně s literaturou a zdroji informací - používá vhodně odbornou terminologii Kompetence k řešení problémů - předestírá učivo způsobem, který umožňuje spatřit jeho nesamozřejmost (vidět problém) - zadává úkoly způsobem, který umožňuje více postupů při řešení - při praktických cvičeních a práci v terénu nechává v rámci možností žákům vždy nějaký prostor k samostatnému zkoumání - zařazuje metody, při kterých žáci sami navrhují řešení, docházejí k závěrům a vyhodnocují výsledky - chápe dle svých schopností nesamozřejmost a problematičnost konkrétních přístupů člověka k přírodě - hledá a samostatně navrhuje možná řešení konkrétních úkolů a problémů - samostatně tvoří závěry svých zkoumání a vyhodnocuje je Kompetence komunikativní - organizuje práci ve skupinách a motivuje žáky ke komunikaci - vede žáky k formulování svých myšlenek v písemné i mluvené formě - vede žáky k respektování názorů druhých - umožňuje prezentaci práce žáků a vytváří prostor pro samostatné hodnocení, argumentaci, kritické přístupy - spolupracuje se spolužáky, diskutuje, komunikuje - respektuje názory druhých - hodnotí výsledky své práce a reaguje na hodnocení ostatních, argumentuje, přiměřeně kritizuje, ale také přijímá kritiku Kompetence sociální a personální - využíváním skupinového vyučování vede žáky ke spolupráci při řešení problémů - navozuje situace vedoucí k posílení sebedůvěry žáků, ale také pocitu zodpovědnosti Strana 3

4 - hledá své místo mezi spolužáky, učí se svým sociálním rolím, začleňuje se do hierarchie vztahů a svým způsobem ji přetváří - poznává své osobní přednosti i slabiny, učí se je přijímat a vhodně přetvářet Kompetence občanské - vyžaduje dodržování pravidel slušného chování - vede žáky k pochopení práv a povinností v souvislosti s ochranou životního prostředí, ochranou vlastního zdraví i zdraví ostatních - učí se chápat vztah mezi svobodou a odpovědností a znát svá práva a povinnosti - snaží se chovat slušně a ohleduplně - jedná poctivě Kompetence pracovní - vede žáky k postupnému zvládnutí práce se základními přírodopisnými pomůckami - vede žáky k dodržování bezpečnostních a hygienických pravidel při jakékoliv práci - v rámci možností zadává úkoly tak, aby měli žáci možnost si práci sami organizovat, navrhnout postup a časový rozvrh - vede žáky k zájmu o odbornější a náročnější práci - zvyká si na základní obecné požadavky ohledně kvality odvedené práce - má možnost vyzkoušet si i odbornější (např. laboratorní) práci - volí vhodné pracovní nástroje a pomůcky a pracuje s nimi - dodržuje bezpečnostní a hygienická pravidla při práci - UČIVO, VÝSTUPY A PRŮŘEZOVÁ TÉMATA: Prima: - vlastnosti látek a jejich pozorování a odhadování (včetně nebezpečnosti, GHS systém) - stavba hmoty (uspořádání částic v různých skupenstvích, krystaly, atomy a molekuly, stavba atomu) - prvky a sloučeniny (seznámení s několika nejběžnějšími prvky, variabilita sloučenin, podrobněji vodík, kyslík a voda) - směsi (homogenní, heterogenní, separační metody, roztoky a rozpustnost) - práce v laboratoři (bezpečnost práce a první pomoc v laboratoři, laboratorní nádobí, měření objemu, hmotnosti a hustoty, příprava krystalů, filtrace, sublimace, destilace, zahřívání, plavení, chromatografie, protokol) Důležitější je především: - osvojení určitých metod práce než vlastní obsah prakticky všechna témata se ještě v průběhu nižšího gymnázia znovu probírají podrobnějším způsobem). - rozlišovat chemické prvky a chemické sloučeniny a pojmy užívat ve správných souvislostech - orientovat se v periodické soustavě chemických prvků, rozpoznat vybrané kovy a nekovy a usuzuje na jejich možné vlastnosti Strana 4

5 Žák by měl naučit diskutovat a spolupracovat ve skupině, vytvořit vlastní hypotézu, provést pokus podle návodu, pracovat bezpečně s vybranými látkami a posoudit nebezpečnost dostupných látek podle symbolů a R a S-vět, zaznamenat průběh experimentu, vyvozovat závěry z jednoduchých experimentů, zpracovat laboratorní protokol a zvládat základní operace v chemické laboratoři. Průřezová témata: EV, OSV, MeV Sekunda: - směsi (opakování z primy, chromatografie, koncentrace roztoků, rozpustnost, výpočty a grafy, hmotnostní zlomek) - voda (jako chemická sloučenina a rozpouštědlo, čištění vody - návštěva vodárny a čistírny odpadních vod) - vzduch (složení, podrobněji vlastnosti jednotlivých plynů, ekologické problémy, zápis chemickou reakcí, hoření) - prvky (opakování z primy stavba hmoty, výroba plakátků jednotlivých prvků, kovy, nekovy, polokovy) - periodická soustava prvků (závislost vlastností prvků na poloze v PSP) - chemická vazba (polární, nepolární, iontová, kovová) V průběhu roku by se žák měl naučit především pracovat s periodickou tabulkou (vyvozovat vlastnosti prvků, které z ní vyplývají), tvořit názvy a vzorce dvouprvkových sloučenin, zapsat a vyčíslit jednoduché rovnice, odhadnout typ vazby ve sloučenině a odvodit její vlastnosti, počítat procentuální složení směsí, seznámit se s druhy, vlastnostmi a složkami vzduchu a vod, zhodnotit vliv lidské činnosti na čistotu vzduchu a vod, navrhnout likvidaci škodlivých látek aplikovat znalosti o principech hoření látek a hašení požárů na řešení modelových situací z praxe Velkými tématy tohoto ročníku jsou Voda a Prvky. Tato témata zpracovávají žáci formou projektu. Důležitou součástí výuky je práce v laboratoři. Žák by měl být schopen samostatně pracovat podle návodu, správně používat běžné laboratorní nádobí, vytvořit jednoduchou hypotézu a naplánovat experiment k jejímu ověření, projevovat odpovědné chování v situacích ohrožení zdraví, osobního bezpečí a při mimořádných událostech, v případě potřeby poskytnout adekvátní první pomoc. Průřezová témata: EV, OSV, VDO, EGS, MeV Tercie: - chemické reakce (ovlivňování rychlosti reakce, vyčíslování rovnic) - dvouprvkové sloučeniny (podrobněji oxidy, sulfidy, halogenidy, hydridy halogenvodíky a sulfan) - kyseliny a hydroxidy (názvosloví, vlastnosti, využití) - soli (názvosloví, vlastnosti, využití, návštěva vápencového lomu a železnorudného dolu) - látkové množství, molární koncentrace - chemické reakce (zápis, vyčíslení, výpočty z rovnic, tepelné zabarvení reakcí) Žál by se měl naučit používat chemické názvosloví všech běžných typů anorganických sloučenin, zapisovat chemické rovnice a v jednodušších případech i odhadovat produkty reakcí, počítat molární koncentraci, provádět stechiometrické výpočty z rovnic, projevovat odpovědné chování v situacích ohrožení zdraví, osobního bezpečí a při mimořádných událostech, v případě potřeby poskytnout adekvátní první pomoc. Strana 5

6 . V laboratoři se seznámí se vzhledem a vlastnostmi základních typů anorganických sloučenin, měli by umět navrhnout postup jednoduché analýzy (ph, vznik sraženiny, vytěsňování ). Tématem pro projekt v tomto ročníku jsou dvouprvkové sloučeniny. Průřezová témata: EV, OSV, VDO, EGS, MeV Kvarta: - redoxní děje (oxidace, redukce, řada kovů, elektrolýza, galvanické články) - organické látky (prvkové složení, vaznost prvků, důkazy prvků, vlastnosti rozdíl mezi polárními a nepolárními látkami) - uhlovodíky (názvosloví, typy vzorců, alkany, alkeny, alkiny, cykloalkany, areny - výskyt, vlastnosti, příprava, benzín a oktanové číslo) - halogenderiváty a dusíkaté deriváty (typy funkčních skupin, příklady látek a jejich praktického využití) - kyslíkaté deriváty (typy funkčních skupin, příklady látek a jejich praktického využití) - polymery (plasty, umělá vlákna, přírodní polymery) - přírodní látky (sacharidy, tuky, bílkoviny, enzymy) Žák by se měl naučit tvořit vzorce a názvy uhlovodíků a jejich derivátů s jednou funkční skupinou, odhadnout produkty základních typů organických reakcí a napsat rovnice (adice na dvojnou vazbu, esterifikace, neutralizace, reakce kovu s kyselinou, polymerace, polykondenzace vznik bílkoviny, syntéza a hydrolýza tuku), odhadnout vlastnosti běžných typů organických látek na základě jejich chemického složení, zhodnotit užívání fosilních paliv a vyráběných paliv jako zdrojů energie a uvede příklady produktů průmyslového zpracování ropy, projevovat odpovědné chování v situacích ohrožení zdraví, osobního bezpečí a při mimořádných událostech, v případě potřeby poskytnout adekvátní první pomoc. V laboratoři se žáci seznámí se vzhledem a vlastnostmi základních typů organických sloučenin, měli by umět navrhnout a provést jednoduché důkazové reakce (důkazy uhlíku, vodíku a halogenů v organické látce, důkaz násobné vazby, redukujících sacharidů, škrobu, bílkoviny ). Průřezová témata: EV, OSV, VDO, EGS, MeV Kvinta: - základy biochemie (složení živé hmoty, bílkoviny, sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny, zdravý životní styl) - průběh chemické reakce: rychlost chemických reakcí a rovnováhy (ovlivňování rovnováh) - chemické reakce (výpočty z rovnic, typy reakcí, rozdíly mezi organickými a anorganickými reakcemi, termochemie) - surovinové a energetické zdroje, včetně recyklace, nízkoodpadových výrob - základní výrobky chemického průmyslu: kyselina, sírová, kyselina dusičná a jejich soli, amoniak, kovy, plasty, paliva, maziva - exkurze do spalovny odpadů, na Centrální ČOV, na pracoviště AV ČR, do JE Dukovany V průběhu kvinty se žáci seznámí podrobněji s vybranými tématy z obecné chemie. Cílem výuky je prohloubení vědomostí, na základě kterých žáci mohou odvozovat vnitřní souvislosti mezi strukturou a chováním látek, typem reakcí jejich průběhem a možností ovlivnění. Žák využívá chemickou terminologii při popisu a vysvětlování chemických dějů, provádí chemické výpočty a uplatňuje je při řešení praktických chemických problémů. Seznámí se s nejdůležitějšími výrobami chemického průmyslu. Strana 6

7 Sexta: Průřezová témata: EV, SD, VDO, EGS, MeV V průběhu sexty by si měli žáci zopakovat a rozšířit poznatky důležité zejména pro každodenní život - chemické látky v domácnosti: čistící a prací prostředky, materiály pro výrobu nábytku, textilu, zápalky - chemie v kuchyni: živiny, aditiva, změny látek při kuchyňské úpravě - chemie na poli a zahradě: hnojiva, pesticidy - chemie a doprava: materiály, recyklace, maziva, aditiva - chemie a medicína: typy a princip působení běžných léčiv, materiály pro medicínu - seminární práce a diskuse k vybranému tématu+ následuje prezentace práce (seznámení třídy s daným tématem) nebo celohodinový test nebo prezentace práce v rámci vlastního externího projektu (Chemquest, SciChallenge, SOČ) - exkurze na AV ČR a VŠCHT nebo PříFUK (možnosti studia a uplatnění absolventů, návštěva vybraných pracovišť) Výuka je vedena s ohledem na mezioborové souvislosti a vztahy, posiluje vědomí provázanosti všech oblastí života v moderní společnosti. Žákům má poskytnout představu o tom, zda mají zájem pokračovat v dalších ročnících dvouletým nebo jednoročním. Žák posoudí účinky používání návykových látek, léčiv a potravinových doplňků, rizika s nimi spojená a přizpůsobuje tomu své jednání, využívá znalosti o mechanismu účinku detergentů a pesticidů ve své praktické činnosti, zhodnotí na příkladech způsoby využití základních chemických látek a surovin v chemické a potravinářské technologii, porovná různé způsoby chemického čištění a úpravy vod posoudí kladné a záporné vlivy na člověka a jeho životní prostředí plynoucí využívání chemických látek v praxi Průřezová témata: EV, SD, VDO, EGS, MeV Septima: - typy reakcí srážecí, komplexotvorné, redox - srážecí reakce (využití v analýze) - komplexotvorné reakce (názvosloví komplexních sloučenin) - kvantitativní stránka chemické rovnováhy (ph, stabilita komplexů, redox potenciály) - organické látky (prvkové složení, elementární analýza) - reakce v organické chemii (typy činidel, radikály, elektrofily a nukleofily) - struktura organických sloučenin: izomerie, konformace, - typy reakcí v organické chemii substituce, adice, eliminace, přesmyk - vlastnosti, výroba, význam a reakce uhlovodíků, halogenderivátů a dusíkatých derivátů - laboratoře rychlost reakcí, ph titrace Vernier, titrace chelatometrická, srážecí a komplexotvortné reakce-základy kvalitativní analýzy; mezipředmětová práce chem bio - exkurze TV AV, pivovar - referát samostatný přednes zvoleného tématu (vybraná skupina látek, jejich praktické využití), doplňuje výkladové hodiny zaměřené spíše na teorii a vysvětlování obecných zákonitostí - Průřezová témata: EV, SD, VDO, EGS, MeV Strana 7

8 Oktáva: - základy přístrojové analytické chemie: IR, UV, NMR, MS analýza - vlastnosti, výroba, význam a reakce kyslíkatých derivátů uhlovodíků, - polymery - specifika reakcí v živých organismech - enzymy (ovlivňování enzymatických reakcí, koenzymy) - bílkoviny a NK (vlastnosti aminokyselin, optická izomerie, struktura, důkazy, proteosyntéza, katabolismus) - sacharidy (rozdělení podle různých hledisek, důkazy, metabolismus glykogenu, škrobu a glukózy glykolýza, anaerobní a aerobní zpracování pyruvátu, regulace metabolismu) - lipidy (přehled strukturních typů, fosfolipidy, metabolismus triacylglycerolů, zmýdelnění, cholesterol, izoprenoidy), beta oxidace - Krebsův cyklus a dýchací řetězec - vzájemné vztahy v metabolismu - návykové látky a léčiva Průřezová témata: EV, SD, VDO, EGS, MeV Žáci prohloubí znalosti v oblasti obecné chemie, své poznatky aplikují při řešení úloh a při práci v laboratoři. Zhodnotí vlastnosti atomu uhlíku významné pro strukturu organických sloučenin, aplikují pravidla systematického názvosloví organické chemie při popisu sloučenin s možností využití triviálních názvů, charakterizují základní skupiny organických sloučenin a jejich významné zástupce, zhodnotí jejich surovinové zdroje, využití v praxi a vliv na životní prostředí, aplikují znalosti o průběhu organických reakcí na konkrétních příkladech, využívají znalosti základů kvalitativní a kvantitativní analýzy k pochopení jejich praktického významu v organické chemii. Žáci by měli být schopni vyvozovat chemické vlastnosti látek na základě stavby jejich molekul, polohy prvků v periodické soustavě a s pomocí analogií. V rámci organické chemie by měli umět odhadnout produkty běžných reakcí v závislosti na reakčních podmínkách. Z předložených nebo v laboratoři získaných výsledků analýzy vyvodí složení a strukturu látky, jsou schopni odhadnonou jejich vlastnosti a vliv na člověka a životní prostředí. Dále je pozornost věnována procvičování názvosloví a různých typů chemických výpočtů. Kromě toho by á měli být schopni sami s pomocí literatury zpracovat určité téma (na odborné úrovni). Ověření dosažených vědomostí a dovedností PRIMA - KVARTA 1) souhrnný test - ve 3. trimestru kvarty (po ukončení kapitoly kyslíkaté deriváty) - Test ověřuje osvojení základních vědomostí (zejména obecného charakteru) a schopnost vyvozování souvislostí, bude zahrnovat: a) anorganické i organické názvosloví b) výpočty koncentrací c) výpočty z rovnic d) doplňování a vyčíslování rovnic e) získávání údajů z periodické tabulky. - Zároveň (v rozmezí cca 1 týdne) žáci absolvují souhrnný test z fyziky. 2) závěrečné laboratorní práce - ve 3. trimestru kvarty - Žáci dostanou seznam okruhů, z nichž si jeden vylosují. Strana 8

9 - Laboratorní úlohu si žák vylosuje buď z fyziky nebo z chemie (viz též koncepce fyziky). 3) Stupnice hodnocení je Pokud žák nezíská z obou požadovaných výstupů minimálně hodnocení 3, znamená to, že neprospěl a pro postup do dalšího ročníku musí skládat opravnou zkoušku. V případě, že žák nenapíše na požadovanou hranici souhrnný test, nepostupuje už do druhé části (laboratorní práce) a automaticky skládá opravnou zkoušku. Hodnocení 3 získává žák za 60% bodů. KVINTA - souhrnný test po každé kapitole - podmínkou je splnění testu minimálně na 50 % (hodnocení 3 10). SEXTA - souhrnný test po každé kapitole - podmínkou je splnění testu minimálně na 50 % (hodnocení 3 10). Seminární práce nebo samostatná práce v laboratoři s prezentací výsledků. SEPTIMA - souhrnný test na konci školního roku - podmínkou splnění testu je minimálně 50 % (hodnocení 3 10), v případě - nesplnění žák skládá opravnou zkoušku. OKTÁVA - připouštěcí test k maturitě (z obecné, anorganické, organické chemie i biochemie) - podmínkou je splnění testu minimálně na 50 % (hodnocení 3 10), v případě nesplnění má žák opravný termín. Pokud oba testy napíše na méně než 50 %, bude skládat na konci roku opravnou zkoušku. Strana 9

10 Strana 10