Holdet 2024 Ke/2g - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Nørresundby Gymnasium og HF
Fag og niveau Kemi B
Lærer(e) Morten Rasmussen
Hold 2024 Ke/2g (2g Ke (3))
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 2g-1-Redoxreaktioner
Titel 2 2g-2-Syrer og baser
Titel 3 2g-3-Reaktionshastighed
Titel 4 2g-4-Kemisk ligevægt
Titel 5 2g-5-Organisk kemi og isomeri
Titel 6 2g-6-Farvestoffer
Titel 7 2g-7-Repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 2g-1-Redoxreaktioner

Redoxreaktioner anskues som en overførsel af en eller flere elektroner fra et stof, som derved oxideres, til et stof, som derved reduceres.

Rorbrædingsreaktioner er også redox-reaktioner og som eksempel har vi set på forbrændingen af magnesium. Her har vi set på fordelingen af elektroner før og efter reaktionen. Dertil har vi set eksempler på RedOx reaktioner som reaktioner mellem frie metaller og metalioner i forbindelse med arbejde med spændingsrækken som emne.

Vi har arbejdet med jern som emne. Set udvindingen af jern fra jernmalm og i laboratoriet testet jernindholdet i ståluld.

Vi har hvor det har været oplagt drager paralleller til syre-baseteorien, som omhandler overførelse af H+. Således har vi sammenlignet en syres egenskaber (herunder styrken) med et reduktionsmiddels egenskaber (herunder hvor kraftigt reduktionsmidlet er). Ligeledes for basers egenskaber (herunder styrken) med et oxidationsmiddels egenskaber (herunder hvor kraftigt oxidationsmidlet er).

Vi har tildelt  OT- til frie atomer, til simple ioner og til sammensatte ioner samt (ved at se på polariteten af bindingen) til atomer i et organisk molekyle.  


Vi har arbejdet med begreberne:
- reduktion, oxidation, redoxreaktion, reduktionsmiddel, oxidationsmiddel.
- spændingsrækken
- metallernes evne som reduktionsmiddel - spændingsrækken
- metalionernes evne som oxidationsmiddel - spændingsrækken
- Oxidationstal/oxidationstrin
- Afstemning af reaktioner med OT i hhv. sur og basisk opløsning. (redox-afstemning)
- redox-titrering

Vi har i dette forløb ikke arbejdet med delvis/trinvis oxidation af organiske forbindelser, men det kommer senere.

Øvelser:
B1 - Reduktion af permanganationen
B2 - The amount of iron in steel wool
B3 - Natrium i vand
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 2g-2-Syrer og baser

Der arbejdes med forståelse for og anvendelse af syre-basedefinitionerne.

Det er vigtigt at der i dette forløb bl.a. opnås forståelse for:
- syre-basedefinitionerne: Opskrivning heraf, genkendelse/navngivning af få udvalgte syrer og baser som vi har arbejdet med.
- Syre-base reaktioner som reaktioner hvor en base stjæler H+ fra en syre, som mister H+. Reaktionstypen skal kunne genkendes og vi skal kunne forklare, hvad der er hhv. syre og base i reaktionen.
- Vi har arbejdet med syre- og base-styrke og set på hvilken betydning dette har med fokus på syrer og basers reaktion med vand.
- pH-skalaen: Kendskab til at [H3O+] bestemmer pH i vandige opløsninger og at der ikke er en lineær sammengæng. Kendskab til hvordan man kan påvirke pH-værdien i en opløsning.
- Vi har arbejdet med vands autohydronolyse og forholdet mellem [OH-] og [H3O+] samt generel anvendelse af syre-basedefinintionerne.

Der er arbejdet med udvalgte organiske og uorganiske syrer og baser.

Eleverne skal under forløbet opnå kendskab til syrestyrke og basestyrke gennem deres styrkekonstanter (Ks og Kb), og deres styrkeeksponenter (pKs og pKs) samt inddraget vands autohydronolyse. Vi har set på sammenhængen mellem syrestyrken og basestyrken for korresponderende syre/base-par.

Vi har beregnet pH-værdien af opløsninger af hhv. syre eller base alt efter deres syrestyrke/basestyrke. Herunder valg af formel til pH-beregning ud fra den formelle koncentration og pKs/pKb-værdien af den opløste syre eller base.

Vi har set på sammenhængen mellem pH og pOH.

Vi har inddraget syrebrøken og basebrøken og lavet eksperimenter hvor vi har målt på hydronolysegraden af forskellige syrer.

Vi har anvendt pH-elektroder til elektronisk dataopsamling.

Eksperimenter:
B3 - Natrium i vand
B4 - Syrestyrke og hydronolysegrad
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 2g-3-Reaktionshastighed

Vi har arbejdet med:
Definitionen af reaktionshastighed: Ændring i koncentration pr. tid.
(Reaktionshastigheden kan beskrives både ud fra forbruget af reaktanter eller dannelsen af produkter, men reaktionshastigheden er altid positiv!)
Vi har set at hældningen på grafen der viser koncentrationen som funktion af tiden svarer til reaktionshastigheden.

Forhold som påvirker reaktionshastigheden:
Reaktanternes koncentration (kollisionsteorien - jo flere sammenstød des større sandsynlighed for reaktion)
Reaktanternes overfladeareal (for heterogene reaktioner, hvor reaktionen skal foregå et bestemt sted)
Temperaturen (Set i relation til aktiveringsenergien, partikelhastigheden samt 10-grader reglen om fordobling af reaktionshastigheden)
Katalysator Definitioner og virkemåder
Inhibitor Teoretisk gennemgang af hvordan en inhibitor kan fungere og påvirke en reaktions hastighed.

Vi har set på energidiagrammer/energiprofiler og i denne sammenhæng snakket om:
- Aktiveringsenergi
- Eksoterme og endoterme reaktioner
- energidiagrammet/energiprofilen for reaktioner der er drevet af katalysatorer
- Hastighedsbestemmende trin (reaktionsmekanisme (kort) herunder begrebet elementarreaktioner og mellemprodukter)


Eksperimentelt arbejde:
B5 - REAKTIONSHASTIGHED
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 2g-4-Kemisk ligevægt

Vi har arbejdet med:
- At ligevægte opstår ved reversible reaktioner, og hvad der kendetegner disse (reversibele reaktioner er mindre (ikke-ødelæggende) indgreb i de kemiske bindingsforhold)
- Betragtning af reversible reaktioner som dynamiske ligevægte
- Kendskab til ligevægtenes temperaturafhængighed og i denne sammenhæng relation til exoterme og endoterme reaktioner
- Homogene og heterogene ligevægte
- Kemisk ligevægt primært på kvalitativt grundlag
- Ligevægtsloven: Opskrivning af ligevægtskonstanten (K) og reaktionsbrøken (Y)
- Betydning af ligevægtskonstantens størrelse: At ligevægtskonstantens størrelse fortæller os hvorvidt systemets ligevægtsstilling ligger hhv. til venstre eller til højre
- Udførsel af få beregninger på ligevægtssystemer
- Anvendelse af reaktionsbrøken (Y) til at bestemme om et system er i ligevægt eller i hvilken retning reaktionen vil forløbe
- Syre-baseligvægte og at Ks kan opskrives for syrens reaktion med vand og at størrelsen for Ks dermed bliver et mål for syrestyrken.
- Syre-baseligvægte og at Kb kan opskrives for basens reaktion med vand og at størrelsen for Kb dermed bliver et mål for basestyrken.
- Generelle regler for opskrivningen af reaktionsbrøken (Udelukkelse af opløsningsmiddel (vand) og faste stoffer i opskrivning af reaktionsbrøken/ligevægtsloven)
- Kendskab til at enheden for reaaktionsbrøken er afhængig af hvilke stoffer der indgår hhv. i brøkens tæller og nævner
- Kendskab til kompleksbinding af ligander til metalioner og dertilhørende kompleksdannelsesligevægte
- Vi har IKKE arbejdet med heterogene ligevægte at partialtryk kan indgå i opskrivning af reaktionsbrøken/ligevægtsloven.

Tre forklaringsmodeller til effekten af et ydre indgreb i et ligevægtssystem
1. Huskeregel: ”Le Chateliers Princip”
2. Reaktionshastigheden som argument: Hvordan påvirker indgrebet reaktionshastigheden mod hhv. venstre og højre i den dynamiske ligevægt?
3. Reaktionsbrøken (Y): Hvordan påvirker indgrebet størrelsen af Y ift K. Der gælder at når systemet år mod ligevægt vil Y gå mod K.

Øvelser:
B6 - Indgreb i ligevægt
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 2g-5-Organisk kemi og isomeri

ORGANISK KEMI:
- Vi har arbejdet med stofklasserne alkaner, alkener (kort intro til plast som eksempel på makromolekyler), alkoholer(primær, sekundær og tertiær), aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, aminer (primær, sekundær og tertiær) samt estre.

Dertil har vi arbejdet med polaritet og intermolekylære bindinger (hydrogenbindinger og Londonbindinger/VanDerWaahls kræfter)

ORGANISK NAVNGIVNING
Navngivning af organiske forbindelser med 2-3 funktionelle grupper (Kendskab til de funktionelle gruppers indbyrdes rangering og anvendelse af suffiks og præfiks)

Der er desuden arbejdet både teoretisk og praktisk med ketoner, aldehyder carboxylsyrer og der er fremstillet estere som duftstoffer.

Eleverne har kendskab til at organiske REDOX-reaktioner kan forløbe som en delvis overførsel af en eller flere elektroner i den forstand at polariteten af bindingerne mellem atomerne bestemmer hvilket atom elektronerne tilhører ved tildeling af OT-tal.

LABORATORIEKENDSKAB:
- Kendskab til forskellige former for chromatografi - selv har vi arbejdet med TLC (TyndtLagsChromatografi).
- organisk syntese
- omkrystallisering
- filtrering - (almindelig og sugefiltrering)

ISOMERI:
- Stukturisomeri (kædeisomeri, stillingsisomeri og funktionsisomeri) samt stereoisomeri (Geometrisk isomeri (Cis/trans samt E/Z) og spejlbilledisomeri for kirale molekyler med ét eller flere asymmetriske C-atomer (R/S-isomeri)


REAKTIONER:
Hydrolyse og kondensationsreaktioner
Fehlings-testen
2,4-dinitrophenyhydrazin-testen
Esterdannelse ved kondensationsreaktion
Hydrolyse-reaktioner
Kort gennemgang/præsentation af reaktionsmekanisme for en organisk reaktion (Estersyntesen)
Addition, substitution, elimination

B7 - duftende estre
B8 - Acetylsalicylsyre
B9 - TLC-analyse af acetylsalicylsyre
B10 - reaktioner for aldehyder og ketoner
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 30 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 2g-6-Farvestoffer

Forståelse for farver som elektromagnetiske bølger med bestemte energiniveauer/bølgelængder - dog uden at det er fysikundervisning.
Vi har set på farverne i det synlige spektrum - kort intro til IR (infrarøde ståler) samt UV (ultraviolette stråler), der fortsætter i hver sin ende af det synlige spektrum.
Vi har set på farvedannelse ved absorption.

I farveforløbet har vi særligt fokus på ORGANISKE FARVESTOFFER bl.a. set i relation til molekylet opbygning:
- konjugerede dobbeltbinger
- chromofore og auxochrome grupper
- Farvestoffers absorptionsspektrum
- Lambert Bers Lov
- spektrofotometri (Hvordan fungerer et spektrofotometer).
- Anvendelse af fortyndingsrækker til at danne standard-kurve
- levnedsmiddelfarvestoffer

Vi har målt indholdet af farvestoffet E104 i citronsodavand.

Syntese af organisk farvestof og indfarvning af tøj

B11 - Farvestoffer i sodavand
B12 - Indigosyntese og kypefarvning
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 2g-7-Repetition

Repetition af grundbegreberne.

Træning af mundtlighed

Kort gennemgang af kemikalie-mærkning og sikkerhed
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 15 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer