Chémia

Ministerstvo   školstva   Slovenskej   republiky

        UČEBNÉ OSNOVY GYMNÁZIA štvorročné štúdium

CHÉMIA

povinný učebný predmet

Schválilo Ministerstvo školstva Slovenskej republiky 24. 2. 1997 pod číslom 1252/96-15 s platnosťou od 1. 9. 1997

 

CHÉMIA

CIELE

Cieľom vyučovania chémie v gymnáziu so štvorročným štúdiom je poskytnúť žiakovi teoretické a čiastočne aj praktické základy všeobecnej, anorganickej a organickej chémie spolu s vybranými časťami biochémie a analytickej chémie. Nadväzuje sa pritom na ciele povinného učebného predmetu chémia v ZŠ, kde žiak spoznal vybraný okruh anorganických a organických látok, ich význam a použitie v každodennom živote s tým, že mal pochopiť, že vlastnosti chemických látok vyplývajú z ich zloženia a štruktúry. Mal sa naučiť základy chemického názvoslovia, zápis jednoduchých chemických reakcií a niektoré chemické výpočty. Má mať osvojené základné činnosti súvisiace s pozorovaním a chemickým pokusom. Absolvent gymnázia má poznať základné skupiny chemických látok, ich zloženie, štruktúru, vlastnosti, ich praktický význam pre bežný život a výrobu so zodpovedným vzťahom k ochrane zdravia a životného prostredia. Zároveň má poznať a vedieť realizovať vybrané metódy skúmania chemických látok. Na základe poznania periodického zákona má vedieť interpretovať závislosti v skupinách a periódach periodickej sústavy. U vybraných chemických látok a ich základných skupín má vedieť posúdiť ich vzájomné vzťahy a chemické reakcie, vrátane reakčných podmienok. Získané chemické poznatky má dokázať primerane aplikovať aj na deje v živých sústavách. Má ovládať metódy bezpečnej práce s vybranými chemickými látkami a osvojiť si základné zručnosti a návyky presnej a estetickej laboratórnej práce. Príslušné chemické látky a deje má vedieť zapísať chemickými vzorcami a rovnicami. Má ovládať základný systém chemického názvoslovia anorganických a organických zlúčenín, systém základných chemických výpočtov s aplikáciou na kvantitatívne laboratórne práce. Má vedieť riešiť primerané tvorivé teoretické aj praktické úlohy, formulovať závery a písať záznamy z pozorovania priebehu pokusov a z laboratórnych prác.

OBSAH

Obsah učiva chémie gymnázia so štvorročným štúdiom nadväzuje na obsah chémie v ZŠ. V úvode gymnaziálnej chémie sú zaradené tie pojmy, zákony, teórie, metódy práce, ktoré aj pri rešpektovaní rozvoja chemických vied, tvoria pre žiaka nevyhnutný, relatívne stabilný základ, z ktorého možno odvíjať, rozširovať a prehlbovať racionálne poznanie o chemických látkach a ich vlastnostiach. Ťažisko tohto učiva je v oblasti zloženia, štruktúry, vlastností a reakcií chemických látok. Takýto základ umožňuje systémovo dotvoriť vedomosti

 

o anorganických látkach s využitím periodického zákona podľa periodickej sústavy chemických prvkov. Získané poznatky sa bezprostredne aplikujú zaradením primeraného výberu prevažne praktických dôkazov a stanovení z analýzy anorganických zlúčenín, s ktorým úzko súvisí niekoľko modelových úloh z organickej analýzy a syntézy. V nadväznosti na chémiu prírodných látok sú zaradené základné poznatky z biochémie. Záverečné časti obsahu učiva tvoria tematicky usporiadané aplikácie do oblasti bežného života, chemického priemyslu a ochrany životného prostredia.

Podľa konkrétnych školských podmienok možno funkčne rozšíriť učivo prakticky vo všetkých oblastiach vymedzených učebnými osnovami, pretože stredná škola môže v rámci základného učiva poskytnúť len skrátený kurz chémie.

V učebných osnovách je zaradené základné učivo, ktoré si má v predpísanom počte hodín určených učebným plánom pre celé gymnaziálne štúdium, osvojiť, aj keď na rôznej úrovni, každý žiak. Pre prácu so žiakmi, ktorí majú predpoklady osvojiť si chémiu aj v základnom kurze dôkladnejšie, sú niektoré námety na rozšírenie učiva uvedené v hranatých zátvorkách.

Učebné osnovy obsahujú záväzné základné učivo a s ním súvisiace konkrétne ciele. V kompetencii učiteľa (predmetovej komisie) je navrhnúť reálne počty hodín pre tematické celky, či témy učiva, prípadne zmeny v usporiadaní učiva a jeho zaradení do ročníkov. Učiteľ rozhoduje o výbere a spôsobe realizácie demonštračných a žiackych pokusov, seminárnych a laboratórnych cvičení.

V každom ročníku je jedna hodina týždenne určená na prácu s delenou triedou. Okrem chemických pokusov a laboratórnych prác sa tu venuje pozornosť interpretácii modelov štruktúry chemických zlúčenín, chemickým výpočtom, názvosloviu chemických látok, využitiu výpočtovej techniky v chémii, premietaniu diapozitívov a videoprogramov s chemickou problematikou.

Učebný plán gymnázia obsahuje v 2., 3. a 4. ročníku rozširujúce hodiny, z ktorých sa odporúča, aby chémia čerpala na posilnenie časovej dotácie povinného vyučovania, alebo na voliteľné vyučovanie, prípadne ich využiť aj na koncipovanie ďalšieho povinného predmetu s chemickou tematikou.

 

Prehľad tematických celkov        Orientačný počet hodín

1. ročník        (99 h)

1. Zloženie a štruktúra anorganických látok                               40

2. Chemické reakcie a ich zákonitosti                                        39

3. Chémia prvkov s                                                                  10

4. Výber z anorganickej analýzy                                                10

2. ročník        (66 h)                   .                                                        

1. Chémia prvkov p                                                                   23

2. Chémia prvkov d a f                                                             10

3. Chémia zlúčenín uhlíka. Uhľovodíky                                      23

4. Deriváty uhľovodíkov                                                                                  10

3. ročník        (66 h)

1. Deriváty uhľovodíkov - pokračovanie                                   10

2. Makromolekulové látky                                                         5

3. Chémia prírodných látok. Základy biochémie                        25

4. Chémia bežného života. Chemický priemysel a životné prostredie     26

1. ročník

(3 hodiny týždenne, 99 hodín ročne, z toho l hodina týždenne cvičenia)

1. Zloženie a štruktúra anorganických látok

Ciele

-    charakterizovať atómy

-    analyzovať vzťahy: atóm - nuklid - izotop - prvok

-    charakterizovať rádioaktivitu

-    interpretovať predstavu elektrónu a elektrónového obalu atómov

-    charakterizovať orbitaly a uplatňovať pravidlá o ich obsadzovaní elektrónmi

-    používať názvy a značky prvkov s, p, d

-    charakterizovať periodický zákon - charakterizovať periodickú sústavu chemických prvkov
(krátka a dlhá forma)

-    vysvetliť vzťah medzi štruktúrou obalu atómov a umiestnením prvkov v PS

-    charakterizovať chemické väzby - charakterizovať molekuly - vysvetliť vzťah: molekula -
zlúčenina

-    analyzovať vzťahy: látka - prvok - zlúčenina   

-    vysvetliť pojmy: ión, katión, anión

-    vysvetliť štruktúru a vlastnosti iónových zlúčenín

-    vysvetliť štruktúru a vlastnosti látok zložených z atómov a molekúl  

-    vyjadriť a porovnať základné charakteristiky chemických látok (Z, A, M, n, m_u , A_r, M_r,

N_A                                                                  .

-    počítať počet častíc v určitom látkovom množstve pomocou Avogadrovej konštanty,
počítať molový objem

-    uplatňovať vo výpočtoch vzťahy medzi m, n a M

-    určiť oxidačné číslo v chemických vzorcoch anorganických zlúčenín

-    rozlíšiť oxidačné číslo, nábojové číslo, väzbovosť a ich používanie   

-    uplatňovať tvorbu vzorcov a názvov oxidov, dvojprvkových zlúčenín vodíka s nekovmi,
halogenidov, sulfidov, hydroxidov, kyslíkatých kyselín (oxokyselín), iónov solí kyslíkatých
kyselín, hydrogensolí, hydrátov solí, základných komplexov

-    rozlišovať chemické vzorce podľa zloženia a štruktúry chemických zlúčenín

-    vysvetliť kvantitatívny význam vzorcov chemických zlúčenín

-    klasifikovať látky a chemicky čisté látky (chemické látky)

-    charakterizovať zmesi a ich druhy

-    realizovať rôzne spôsoby oddeľovania zložiek zo zmesí

-    charakterizovať  roztoky  (rozpúšťadlo,  rozpustená  látka,  klasifikácia  roztokov  podľa
skupenstva a podľa rozpúšťadla, rozpustnosť látky, nenasýtený roztok, nasýtený roztok)

-    riešiť výpočty zloženia roztokov (hmotnostný a objemový zlomok, hmotnostné a objemové
percentá, koncentrácia látkového množstva, rovnica látkovej bilancie)

-    pripraviť roztoky podľa vypočítaného alebo predpísaného zloženia

-    vysvetliť praktický význam údajov o zložení zmesí a roztokov ako výrobkov na rozličné
účely (v domácnosti, v záhradke a pod.)-

Obsah                               

Zloženie a štruktúra atómov.                                       

Periodický zákon a periodická sústav chemických prvkov.

Chemické väzby. Zloženie a štruktúra chemických látok.

Základné charakteristiky chemických látok. Základné chemické výpočty.

Názvy a vzorce anorganických zlúčenín.                                     

Zmesi, ich zloženie, vlastnosti a oddeľovanie ich zložiek.             

Roztoky, ich zloženie, vlastnosti a príprava.

2. Chemické reakcie a ich zákonitosti

Ciele

-    vysvetliť vzťah chemickej reakcie a chemickej rovnice

-    na príkladoch uviesť rozličné zápisy chemických reakcií (stechiometrický, stavový, úplný
iónový, stručný)

-    určovať koeficienty v chemických rovniciach a vysvetliť ich význam

-    počítať hmotnosť,  objem a látkové  množstvo reaktantov a produktov na základe
chemických rovníc

-    vysvetliť vzťah: chemická reakcia - tepelná energia

-    charakterizovať exotermické a endotermické reakcie pomocou reakčného tepla

-    aplikovať l. a 2. termochemický zákon pri riešení jednoduchých úloh

-    na príkladoch vysvetliť energetické zmeny pri rozpúšťaní tuhých látok vo vode

-    charakterizovať podmienky priebehu chemických reakcií  (aktivačná energia,  vhodná
orientácia častíc reaktantov, vznik aktivovaného komplexu)

-    aplikovať vzťah pre výpočet rýchlosti chemickej reakcie pri riešení jednoduchých úloh

-    vysvetliť vplyv faktorov ovplyvňujúcich rýchlosť chemických reakcií (aktivačná energia,
koncentrácia reaktantov, teplota, katalyzátor, veľkosť povrchu tuhých reaktantov)

-    charakterizovať chemickú rovnováhu a rovnovážnu konštantu

-    vysvetliť vplyv faktorov ovplyvňujúcich chemickú rovnováhu (teplota, tlak, koncentrácia
látok)

-    prakticky overiť niektoré faktory ovplyvňujúce priebeh chemických reakcií

-    charakterizovať chemické reakcie anorganických látok z hľadiska ich mechanizmu
(protolytické, redoxné, zrážacie, komplexotvorné)

-    charakterizovať kyseliny a zásady (ionizácia látok, Arrheniova a Brônstedova teória,
autoprotolýza vody; neutrálne, kyslé a zásadité vodné roztoky, pH)

-    vysvetliť chemickú rovnováhu v protolytických reakciách

-    charakterizovať protolytické reakcie (neutralizácia, hydrolýza solí)

-    stanoviť a vypočítať pH roztokov silných kyselín a silných hydroxidov

-    realizovať titračné stanovenie

-    definovať oxidáciu, redukciu, oxidovadlo, redukovadlo, redoxné reakcie

-    počítať koeficienty v rovniciach redoxných reakcií

-    vysvetliť praktické využitie redoxných reakcií (rad kovov, korózia, galvanické články,
elektrolýza)

-    charakterizovať chemickú rovnováhu v zrážacích reakciách

-    aplikovať súčin rozpustnosti pri riešení jednoduchých príkladov.

Obsah                                                        

Chemické reakcie a ich zápis.

Stechiometria.                        

Termochémia.     

Kinetika.

Chemická rovnováha.

Chemické reakcie anorganických látok - protolytické, redoxné, zrážacie a komplexotvorné

reakcie.

3. Chémia prvkov s

Ciele

-    charakterizovať prvky s na základe zákonitostí v PS

-    charakterizovať vodík (zloženie, štruktúra, vlastnosti, výroba, použitie, zlúčeniny: H2O,
H₂O₂, hydridy)

-    charakterizovať znečisťovanie a spôsoby ochrany vôd

-    charakterizovať minerálne vody (zloženie, účinky)

-    charakterizovať prvky I.A skupiny PS (zloženie, štruktúra, vlastnosti, použitie, zlúčeniny:
halogenidy, oxidy, hydroxidy, uhličitany, dusičnany, sírany)

-    charakterizovať prvky II.A skupiny PS (zloženie, štruktúra, vlastnosti, použitie, zlúčeniny:
halogenidy, oxidy, uhličitany, sírany)

-    poznať zásady bezpečnosti práce s hydroxidmi alkalických kovov a s vápnom      (žieraviny)

-    vykonať základné preparatívne práce s využitím chemických výpočtov

-    charakterizovať vybrané anorganické látky z hľadiska ich vplyvu na ľudský organizmus
(najmä sodík, draslík, vápnik, horčík).

Obsah

Charakteristika prvkov s. Prvky s' - vodík, alkalické kovy. Prvky s² - kovy alkalických zemín.

4. Vyber z anorganickej analýzy          

Ciele       

-    charakterizovať metódy kvalitatívnej chemickej analýzy anorganických látok

-    uplatniť  základné  informácie  o  najdôležitejších  dôkazových  reakciách  katiónov  a
vybraných aniónov

-    zjednodušene zapisovať dôkazové reakcie iónov anorganickými skúmadlami

-    riešiť základné výpočty vážkovej a odmernej analýzy ľubovoľným postupom

-    opísať základné metódy kvantitatívnej analýzy anorganických látok

-    uplatniť základné vybrané techniky kvalitatívnej a kvantitatívnej analýzy látok.

Obsah

Kvalitatívna a kvantitatívna analýza anorganických látok (základy).

2. ročník

(2 hodiny týždenne, 66 hodín ročne, z toho l hodina týždenne s delenou triedou)        

1. Chémia prvkov p

Ciele                                                            

-    charakterizovať prvky p na základe zákonitostí v PS

-    charakterizovať prvky HLA skupiny - bor, hliník (zloženie, štruktúra, vlastnosti, použitie,
zlúčeniny: H₃BO₃, bórax, A1F₃, A1₂O₃, A1(OH)₃, kaolín)

-    charakterizovať prvky IV.A skupiny - uhlík, kremík (zloženie, štruktúra, vlastnosti,
použitie, zlúčeniny: CaC₂, SiC, CC1₄, CS₂, HCN, KCN, CO, CO₂, H₂CO₃, uhličitany, SiF₄,
SiO₂, kremičitany)