Inovovaný školní vzdělávací program chemie

Transkript

1 Inovovaný školní vzdělávací program chemie Příloha ŠVP Arcibiskupského gymnázia v Kroměříži K/41 s číslem jednacím 1/2009 ŠVP a názvem Tradice a prosperita. ŠVP je platné pro Arcibiskupské gymnázium v Kroměříţi s platností od IČ , IZO řed.: Inovovaný školní vzdělávací program biologie byl vytvořen při realizaci projektu Inovace školního vzdělávacího programu biologie a chemie, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.38/ Projekt byl financován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Chemie vyšší gymnázium Charakteristika předmětu obsahově, časově a organizačně Vyučovací předmět chemie vychází ze vzdělávací oblasti Člověk a příroda a z části také Geologie, integruje i část vzdělávacího obsahu Člověk a zdraví, Člověk a svět práce a průřezových témat Environmentální výchovy. Výuka chemie nabízí moţnost porozumět přírodním jevům a jejich zákonitostem. V rámci vyučovacího předmětu chemie je i provázanost s jinými přírodními obory. Důleţité je i osvojení si dovedností v pravidelné praktické výuce v chemické laboratoři. Předmět chemie seznamuje ţáky se strukturou látek, jejich vlastnostmi, vede ke znalosti chemických prvků, sloučenin a jejich směsí. Učí poznávat chemické děje, souvislosti a vztahy mezi nimi. Všechny nové vědomosti má ţák aplikovat na příklady z běţného ţivota. Chemie se také dotýká globálních problémů lidstva, ţáci získávají znalosti o nebezpečných látkách a jejich účincích na ţivé organismy a ţivotní prostředí, jsou vedeni k ochraně přírody a vlastního zdraví. Ţáci získávají informace o nebezpečném zacházení s chemickými látkami a postupně se seznamují s mnohostranným vyuţitím chemie v nejrůznějších oblastech lidské činnosti. Předmět chemie je vyučován v 1., 2. a 3. ročníku čtyřletého gymnázia. Výuka probíhá v rozsahu dvou vyučovacích hodin týdně u 1. a 3. ročníku, tří vyučovacích hodin týdně u 2. ročníku, v nichţ je i praktické cvičení v chemické laboratoři, kde ţáci pracují samostatně v malých skupinkách. Výuka je ve speciálních učebnách i v učebnách multimediálních, aby ţákům bylo kromě základní výuky, nabídnuta moţnost vyuţití i moderních multimediálních technologií. Během studia mohou ţáci vyuţít i školní knihovnu, včetně výpočetní techniky, dále zdroje kabinetu chemie a chemické laboratoře. Poznatky předmětu chemie mohou rozvíjet ve volitelném předmětu Seminář chemie, jehoţ výuka probíhá ve 2. pololetí 3. ročníku a 1. a 2. pololetí 4. ročníku. Během studia mají moţnost se účastnit chemických olympiád prací SOČ. Výchovně vzdělávací strategie Pro rozvoj klíčových kompetencí v předmětu chemie vyuţíváme tyto výchovně vzdělávací strategie 1. Kompetence k učení vedeme k dovednosti uvádět věci do souvislostí, propojovat do širších celků z různých vzdělávacích oblastí. podporujeme pozorování a poznání přírodních objektů, procesů, vlastností a jevů pomocí různých metod učíme samostatně experimentovat 2. Kompetence k řešení problémů zaměřujeme se na vyhledávání informací vhodných k řešení problémů učíme ţáky samostatně myslet a činit rozhodnutí pomáháme uvědomit si zodpovědnost za své rozhodnutí a výsledky činů nadměrného pouţívání chemických prostředků v běţném ţivotě. 3. Kompetence komunikativní učíme naslouchat druhým lidem a vhodně na ně reagovat, zapojit se do diskuse a argumentovat klademe důraz na správné pouţívání odborné terminologie, vyjadřovat své myšlenky v logickém sledu, kultivovaném písemném i ústním projevu vedeme ţáky ke stručnému a přehlednému sdělení postupů a výsledků svých pozorování a experimentů 4. Kompetence sociální a personální učíme ţáky spolupracovat ve skupině i ovlivňovat kvalitu společné práce podněcujeme k diskusím v malé skupině i k debatě celé třídy a k respektování různých hledisek 5. Kompetence občanské vedeme k poznání rozvoje i zneuţití chemie učíme respektovat poţadavky na kvalitní ţivotní prostředí v zájmu svého zdraví i společnosti 6. Kompetence pracovní ţák je veden k pozitivnímu vztahu k práci, je veden k správnému uţití chemických pomůcek a vybavení v chemické laboratoři dbá na znalosti v dodrţování zásad bezpečnosti práce a ochraně zdraví při práci

3 Chemie 1. ročník: Obecná chemie Téma Názvosloví anorganické chemie a vzorce Soustavy látek a jejich sloţení Homogenní a heterogenní směs Chemická termochemie a Chemická kinetika Acidobazické reakce Žák: Výstup Je schopen vytvářet a odvozovat vzorce anorganických látek. Rozlišuje jednotlivé druhy vzorců, dokáţe sestavit strukturní vzorce jednoduchých anorganických sloučenin. Umí provést základní výpočty z chemických vzorců výpočty stechiometrického a molekulového vzorce. Vyuţívá názvosloví anorganické chemie při popisu sloučenin. Vyuţívá znalosti o částicové struktuře látek a chemických vazbách k předvídání některých fyzikálně-chemických vlastností látek a jejich chování v chemických reakcích. Předvídá vlastnosti prvků a jejich chování v chemických procesech na základě poznatků o PSP. Předvídá průběh typických chemických reakcí anorganických sloučenin. Provádí chemické výpočty a uplatňuje je při řešení praktických problémů. Umí vyjádřit a vypočítat koncentraci roztoků. Provádí základní chemické výpočty (koncentrace roztoků) a uplatňuje je při řešení praktických problémů (v návaznosti na cvičení ve 2 očníku) Dokáţe vysvětlit rozdíl mezi uzavřenou, otevřenou a izolovanou soustavou. Rozumí pojmu stavové veličiny, chápe význam termochemie. Umí vysvětlit vliv různých fyzikálních příčin na rychlost a průběh chemických reakcí Orientuje se v kyselinách i zásadách, uvede jejich konkrétní příklady. Umí změřit ph chemické látky v roztoku, chápe význam ph a dovede jej pouţívat v praxi. Učivo Názvosloví oxidů a dvouprvkových sloučenin vodíku, halogenidů, sulfidů. Názvosloví kyselin, strukturní vzorce, thiokyseliny, substituované kyslíkaté kyseliny a funkční deriváty kyselin, polykyseliny, příklady atomových skupin. Názvosloví solí, kyselých solí a krystalohydrátů. Atom, stavba atomu, periodická soustava prvků Chemická vazba Látkové mnoţství Chemické reakce Roztoky a jejich vlastnosti Dělení roztoků, koncentrace roztoků Termochemie, termochemické zákony, stavové veličiny, standartní slučovací a spalné teplo Teorie aktivních sráţek Vliv koncentrace teploty, katalyzátorů na průběh chemické reakce Kyseliny a zásady základní teorie ph stupnice autoprotolýza Integrované obory průřezová témata poznámky Inovace reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/ Atom - Radioaktivita - Látkové mnoţství - Chemická vazba - Roztoky - Termochemie - Kinetika - Kyseliny a zásady

4 Chemie 2. ročník: anorganická chemie, analytická chemie, úvod do organické chemie Téma Chemie prvků Výstup Žák: Využívá názvosloví anorganické chemie při popisu sloučenin Charakterizuje významné zástupce prvků a jejich Uvědomuje si možnosti úniku nebezpečných látek do životního prostředí, zná možnosti prevence Tvary molekul Využívá znalosti o částicové struktuře látek a chemických vazbách k předvídání některých fyzikálně chemických vlastností látek a jejich chování v chemických reakcích Chápe termíny kyselost a zásaditost roztoků, dokáţe vysvětlit princip a význam určení ph roztoků Chemie přechodných prvků Charakterizuje významné zástupce kovů, a jejich Zná surovinové zdroje významných kovů a ví o moţnostech a způsobech jejich získávání a zpracování Učivo Vodík, jeho a prvky I.A skupiny Prvky II.A skupiny Prvky III.A skupiny Prvky IV.A skupiny Prvky V.A skupiny Prvky VI.A skupiny Prvky VII.A skupiny Prvky VIII.A skupiny Teorie hybridizace Teorie odpuzování el. párů valenční vrstvy Teorie kyselin a zásad Vybrané kovy 4., 5., 6. a 7. skupiny Ţelezo a další kovy 8. skupiny Významné kovy 9., 10., 11. a 12. skupiny Vnitřně přechodné kovy a jaderná energie Člověk a životní prostředí jakým způsobem člověk vyuţívá vodu, jaké jsou nejčastější příčiny jejího znečištění jak ovlivňuje člověk ţivotní prostředí jaké zdroje surovin člověk vyuţívá a jaké klady a zápory se s jejich vyuţíváním a získáváním pojí Člověk a životní prostředí které vlivy při těţbě a zpracování kovů ohroţují zdraví člověka Inovace reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/

5 Analytická chemie Organická chemie Využívá znalosti základů kvalitativní a kvantitativní analýzy k pochopení jejich praktického významu v anorganické chemii Provádí základní chemické výpočty Zná zásady chování a bezpečné práce ve školní chemické laboratoři Umí popsat a vyuţívat základní laboratorní sklo pomůcky, které jsou k dispozici ve školní laboratoři Pod vedením učitele zvládá základní pracovní postupy u vybraných jednoduchých cvičení Dokáţe připravit roztoky určené koncentrace u vybraných látek Umí zapsat průběh laboratorního cvičení v protokolu Zhodnotí vlastnosti uhlíku významné pro strukturu organických sloučenin Umí tvořit vzorce vybraných organických sloučenin náleţících do jednotlivých skupin uhlovodíků Charakterizuje základní skupiny uhlovodíků a jejich významné zástupce Bezpečnost práce a zásady chování ve školní chemické laboratoři Základní předpisy pro nakládání s chemickými látkami Analytická chemie kvalitativní Analytická chemie kvantitativní Základní chemický rozbor pitné vody a půdy (v rámci projektů) Sloţení organických sloučenin Uhlík základní prvek organické chemie Izomerie Klasifikace významných organických reakcí Uhlovodíky Přírodní zdroje uhlovodíků Výchova ke zdraví vliv ţivotních a zdravotních podmínek na zdraví Kvalitní pitná voda nezbytná součást zdravé výţivy Osobnostní a sociální výchova v rámci laboratorních cvičení se učí spolupracovat ve skupině Člověk a životní prostředí vyuţívání vody člověkem, nejčastější příčiny jejího znečištění, příčiny nedostatku pitné vody, moţnosti řešení Člověk a životní prostředí vlivy těţby a zpracování fosilních paliv na ţivotní prostředí, moţnosti řešení - Toxikologie - Laboratorní sklo a pomůcky - Základy organické chemie - Izomerie Inovované laboratorní práce. Inovované jsou laboratorní práce, které současně probíhají od října do května v chemické laboratoři. Studenti jsou rozděleni do dvou skupin ve třídě. Pro laboratorní práce jsou použity inovované metodické pracovní sešity. Metodických pracovních sešitů je celkem 20 a každá práce se také věnuje problematice životního prostředí.

6 Chemie 3. ročník: Organická chemie a biochemie Téma Deriváty uhlovodíků a jejich klasifikace Halogenderiváty Organokovové Dusíkaté deriváty Hydroxideriváty Karbonylové Karboxylové kyseliny Výstup Žák: Rozdělí deriváty podle funkčních skupin a vysvětlí rozdíly v jejich struktuře. Odvodí homologickou řadu halogenderivátů. Zdůvodní základní reakce a vysvětlí jejich mechanismus. Uvede nejdůleţitější zástupce a prezentuje jejich vyuţití. Pokusem dokáţe přítomnost halogenu v neznámé látce. Vysvětlí stavbu organokovu a aplikuje vyuţití zejména Grignardových činidel při organických syntézách. Zdůvodní rozdíl mezi nitro- a amino- skupinami. Navrhne metody jejich výroby a uvede jejich nejvýznamnější reakce. Samostatně prezentuje nejdůleţitější zástupce a moţnosti jejich vyuţití. Pokusem dokáţe přítomnost dusíku v organické látce. Vysvětlí rozdíl mezi alkoholem a fenolem, navrhne metody jejich přípravy a zdůvodní reakce, které poskytují. Uvede nejdůleţitější zástupce a prezentuje moţnosti jejich pouţití. Je si vědom nebezpečí alkoholismu a karcinogenních vlastností derivátů fenolu. Vysvětlí rozdíl mezi aldehydem a ketonem a navrhne způsob jejich výroby. Rozepíše jejich reakce a uvede nejdůleţitější aldehydy a ketony a moţnosti, jejich vyuţití. Orientuje se v druzích kyselin, u nejvýznamnějších uvede jejich vlastnosti a pouţití. Navrhne moţnosti jejich výroby a zdůvodní jejich typické reakce. Učivo Deriváty uhlovodíků a jejich klasifikace Základní charakteristika jednotlivých skupin derivátů Názvosloví halogenderivátů Příprava a reakce halogenderivátů Přehled a vyuţití nejdůleţitějších zástupců Důkaz halogenu v organické látce Nejvýznamnější organokovy Grignardova činidla a jejich vyuţití v organických syntézách Amono, jejich rozdělení, názvosloví a vlastnosti, příprava a reakce aminů, nejdůleţitější aminy Nitro, jejich rozdělení, názvosloví a vlastnosti, příprava a reakce nitrosloučenin, nejdůleţitější zástupci Důkaz dusíku v organické látce Alkoholy, jejich rozdělení, názvosloví a vlastnosti, příprava a reakce alkoholů, nejdůleţitější alkoholy a jejich vyuţití Fenoly, jejich názvosloví a vlastnosti, příprava a reakce fenolů, nejdůleţitější fenoly a jejich vyuţití Bezpečnost v dopravě Aldehydy, jejich názvosloví, příprava a reakce, nejdůleţitější aldehydy Ketony, jejich názvosloví, příprava a reakce, nejdůleţitější ketony, jejich vlastnosti a vyuţití Přehled základních karboxylových kyselin, jejich názvosloví Příprava reakce karboxylových kyselin, vlastnosti a vyuţití Integrované obory průřezová témata poznámky Člověk a zdraví: rizika ohroţující zdraví a jejich prevence, nebezpečí souvisící s návykovými látkami Inovace reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/

7 Funkční a substituční deriváty karboxylových kyselin Deriváty anorganických kyselin Heterocyklické Syntetické makromolekulární látky Alkaloidy Vysvětlí rozdíl mezi funkčním a substitučním derivátem karboxylové kyseliny. Uvede významné zástupce, zdůvodní jejich reakce a navrhne moţnosti jejich výroby. Samostatně prezentuje moţnosti vyuţití derivátů kyselin v běţném ţivotě. Vysvětlí strukturu močoviny a fosgenu, je si vědom nebezpečnosti fosgenu a uvede moţnosti ochrany člověka před účinky chemických bojových látek. Vysvětlí strukturu heterocyklů. Seznámí se s nejdůleţitějšími zástupci a je si vědom jejich významu, zejména ve struktuře látek tvořící ţivé organismy. Rozebere výhody a nevýhody pouţití polymerů. Vysvětlí reakce vedoucí k jejich vzniku. Rozdělí je do skupin, uvede nejvýznamnější z nich a ukáţe moţnosti jejich pouţití. Je si vědom důleţitosti recyklace plastických hmot. V návaznosti na heterocyklické chápe souvislost struktury alkaloidů. Je seznámen s problémem výroby, drţení a zprostředkování nelegálních návykových látek, také s jejich nebezpečností v dopravě. Soli karboxylových kyselin Halogenidy karboxylových kyselin Anhydridy karboxylových kyselin Estery karboxylových kyselin Amidy karboxylových kyselin Halogenkyseliny Hydroxikyseliny Aminokyseliny, především struktura a vlastnosti přírodních aminokyselin Oxokyseliny Deriváty kyseliny uhličité Nitrily Heterocyklické Pětičlenné a šestičlenné heterocykly Sloţitější heterocykly Klasifikace polymerů a jejich obecné vlastnosti Rozdělení polyreakcí, jejich mechanismus Přehled nejdůleţitějších polymerů, jejich vlastnosti, výroba a pouţití Pyridinové a piperidinové alkaloidy Tropanové alkaloidy Chinolinové a izochinolinové alkaloidy Indolové alkaloidy Purinové alkaloidy Výchova ke zdraví Environmentální výchova Člověk a zdraví: zdravý způsob ţivota rizika ohroţující zdraví - Aminokyseliny - Heterocyklické a alkaloidy - Heterocyklické a alkaloidy Biochemie Charakterizuje základní biochemické metabolismy a jejich význam Objasní strukturu a funkci sloučenin nezbytných pro důleţité chemické procesy probíhajících v organismech. Úvod do biochemie

8 Sacharidy Lipidy Peptidy a proteiny Nukleové kyseliny Biokatalyzátory Léčiva, pesticidy, barviva a detergenty Rozepíše a cyklické a cyklické struktury monosacharidů. Prezentuje výskyt monosacharidů, disacharidů a polysacharidů. Chápe význam sacharidů jako důleţitý zdroj energie. Rozebere chemickou strukturu lipidů, vysvětlí jejich funkce v některých organismech. Rozepíše výrobu mýdla a vysvětlí funkci mýdla. Vysvětlí stavbu sloţených lipidů a jejich důleţitost v biochemických procesech. Uvede přírodní aminokyseliny a zapíše vznik peptidové vazby. Vysvětlí význam proteinů pro stavbu ţivých organismů a popíše strukturu proteinů. Zdůvodní rozdíl DNA a RNA. Rozebere strukturu DNA a RNA. Vysvětlí podstatu přenosu genetické informace, zdůvodní vznik genetických poruch, chápe význam genetického inţenýrství. Chápe důleţitost enzymové a hormonální regulace. V souvislosti s vitamíny zdůvodní význam zdravé výţivy specifické potřeby výţivy podle věku, zdravotního stavu a profese. Samostatně hovoří k této problematice témat, která jsou průběţně zařazována do vyučovacích hodin. Důkaz klade především na aplikaci. Monosacharidy Oligosacharidy Polysacharidy Jednoduché lipidy Sloţené lipidy Peptidy Proteiny Sloţení nukleových kyselin Struktura nukleových kyselin Význam nukleových kyselin Léčiva Pesticidy Barviva Detergenty Člověk a zdraví Člověk a zdraví Environmentální výchova - Potravinářská výroba - Lipidy - Výroba mýdla a ztuţených tuků - Nukleové kyseliny - Enzymy - Hormony

9 Obsah problematiky životního prostředí v jednotlivých interaktivních výukových prezentacích a sešitech pro laboratorní práce Seznam interaktivních výukových prezentací z chemie počet hodin výuky (à 45 min) obsah ekologie 1. Nukleové kyseliny 4 h 30 min 2. Heterocyklické a alkaloidy 4 h 20 min 3. Aminokyseliny 3 h 20 min 4. Laboratorní sklo a pomůcky 4 h 15 min 5. Hormony 3 h 15 min 6. Enzymy 4 h 10 min 7. Lipidy 3 h 20 min 8. Potravinářská výroba 4 h 45 min 9. Toxikologie 6 h 270 min 10. Výroba mýdla a ztuţených tuků 3 h 20 min 11. Atom 3 h 12. Chemická vazba 3 h 13. Látkové mnoţství 2 h 14. Roztoky 3 h 20 min 15. Termochemie 2 h 16. Kinetika 2 h 17. Kyseliny a zásady 4 h 20 min 18. Základy organické chemie 3 h 19. Izomerie 2 h 20. Radioaktivita 3 h 45 min Seznam sešitů pro laboratorní práce z chemie (rozsah každé LP 2 hod) 1. Základní chemické reakce v anorganické chemii 2. Roztoky výpočty koncentrací 10 min 3. Bezpečnost a hygiena práce v chemické školní laboratoři 45 min 4. Oddělování sloţek směsí 10 min 5. Příprava některých činidel 10 min 6. Skupinové reakce aniontů, stanovení obsahu chloridových aniontů 10 min 7. Hydrolýza solí 10 min 8. Rostlinné fenoly 10 min 9. Vlastnosti karboxylových kyselin 10. Reakce aminokyselin a bílkovin 10 min 11. Příprava roztoků a měření ph 20 min 12. Příprava oxidu měďnatého 10 min 13. Galvanické pokovování a reakce kovů 20 min 14. Příprava a vlastnosti některých p-prvků 10 min 15. Skupinové reakce kationtů 10 min 16. Standardizace. Alkalimetrie 10 min 17. Chelatometrie. Chromatografie 10 min 18. Důkaz C, H, N a halogenů v organických sloučeninách 10 min 19. Esterifikace 10 min 20. Důkazové reakce sacharidů 10 min celkem 105 hod 785 min, tj. 17,4 vyuč. hod % ekologických témat: 16,6 %