Senere ændringer til forskriften
Ændrer i/ophæver
Redaktionel note
Den fulde tekst

Vejledende retningslinier for faget kemi i gymnasiet


Dette er hæfte nr. 17 i en serie på 28 om reglerne for fagene i gymnasiet. Det indeholder de bestemmelser om kemi, som er fastsat i §18 i bekendtgørelse af 4. november 1987 om fagene i gymnasiet og i § 1 i bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om fagene m.v. i gymnasiet af 21. marts 1988 (* 1). Desuden indeholder hæftet de vejledende retningslinier for faget (* 2).

Vejledende retningslinier

Kemi

Generel del

Indledning

Kemi er et eksperimentelt (empirisk) naturvidenskabeligt fag, der på en lang række områder griber ind i vores hverdag. Uden for skolen er kemi hovedsageligt et praktisk og teknisk fag, hvorimod sigtet på forskningsinstitutioner i højere grad er af erkendelsesmæssig art. I gymnasiet behandles såvel kemiens historie, begreber, lovmæssigheder og arbejdsmetoder som dens praktiske anvendelser.

Viden om stoffer og deres kemiske reaktioner er baseret på meget omfattende eksperimentelle erfaringer, hvilket afspejles i kemiundervisningen ved en vekslen mellem laboratoriearbejde (elev- og demonstrationseksperimenter) og teoretisk arbejde.

Undervisningen skal - på samtlige niveauer - tilrettelægges med henblik på relevant stofkendskab og vægtning af almene principper og begreber. I forbindelse med praktisk kemisk arbejde skal kemiens betydning i dagligdagen understreges. Dette kan ske ved at udvælge relevante emnekredse, der udnytter og udbygger elevernes erfaringer og skaber mulighed for en sammenhængende forståelse.

Ud over en række centrale stofområder omfatter undervisningen valgfrit stof, hvorunder det i særlig grad er muligt at inddrage aktuelle kemiske emner.

Formålet med undervisningen:

Det overordnede formål med undervisningen er, at eleverne opnår indsigt i kemiens arbejdsformer, begreber og lovmæssigheder, og at eleverne forstår kemiske forskningsresultaters betydning for det enkelte menneske, den tekniske udvikling (herunder kemisk industri) og for samfundet.

Undervisningen sigter mod, at eleverne bliver i stand til at kunne formulere deres kemiske viden, anvende den i nye sammenhænge samt at kunne søge naturvidenskabelig information.

Desuden er det hensigten, at eleverne skal opleve kemi som et fag, der på kvantitativt eksperimentelt grundlag søger og frembringer ny viden om stoffers opbygning og egenskaber.

På obligatorisk niveau skal de almentdannende sider af faget vægtes kraftigt i forhold til det videnskabsorienterede indhold. Undervisningen skal dels give en afrundet fremstilling af kemiens simple grundbegreber og arbejdsmetoder, dels introducere emneområder, der viderebehandles på mellem- og højt niveau.

For mellemniveau og højt niveau skal progressionen i formålsbeskrivelserne udmøntes såvel i vægtningen af undervisningens almentdannende og videnskabsorienterede indhold som i fagets arbejdsmetoder og metodik. Ud over den dyberegående teoretiske og eksperimentelle undervisning skal eleverne kvalificeres til at kunne arbejde videre inden for områder, hvor naturvidenskabelige arbejdsmetoder anvendes.

Arbejdsformer:

Gymnasiets kemiundervisning tager udgangspunkt i folkeskolens fysik/kemi undervisning. I gymnasieforløbet - herunder de særskilte niveauer - skal der tilstræbes progression både med hensyn til det teoretiske og eksperimentelle arbejde.

Fortegnelsen over de centrale stofområder inden for hvert niveau angiver ikke en rækkefølge, hvori stoffet skal behandles. Der er således (inden for listens rammer) frihed til at tilrettelægge undervisningen med hensyn til tidsmæssig placering af stofområderne, undervisningsmetoder og arbejdsformer.

Undervisningen skal (især på obligatorisk niveau) tage udgangspunkt i elevernes hverdag og konkrete erfaringer, og emneområderne skal vælges så de i lige grad tilgodeser piger og drenges interesseområder. Desuden skal man ved valg af arbejdsformer sørge for at de praktiske og kreative evner hos såvel piger som drenge bliver tilgodeset.

I begyndelsen af 1. g skal eleverne gøres bekendt med hensigtsmæssige arbejdsvaner i faget kemi. Dette indebærer, at faglæreren vejleder i, hvorledes der arbejdes aktivt med faget såvel i undervisningen som ved hjemmeforberedelsen.

Det eksperimentelle arbejde skal så vidt det overhovedet er muligt integreres med de teoretiske problemstillinger.

For at opfylde formålet med undervisningen skal der, hvor det er muligt, finde en kvantitativ behandling sted inden for de forskellige stofområder såvel i den teoretiske som den eksperimentelle undervisning.

Anvendelse af modelforestillinger er meget udbredt i kemien. Ved teoridannelse inden for en bestemt modelforestilling skal modellens begrænsninger fremstå klart for eleverne.

Brug af den matematiske viden, som eleverne gradvist tilegner sig, skal ske ved koordinering med matematikundervisningen. Tilsvarende koordinering med fysik og samarbejde med andre fag omtales i afsnittet »Tværfagligt arbejde«.

Besøg på kemiske og kemisk beslægtede virksomheder og institutioner, anvendelse af gæstelærere samt andre former for kontakt med arbejdslivet kan indgå i undervisningen bl.a. for at skabe sammenhæng mellem fagets teori og praktiske anvendelse. På højt niveau skal kontakt med arbejdslivet normalt arrangeres således, at eleverne får mulighed for at stifte bekendtskab med avanceret laboratorieudstyr (jvf. bekendtgørelsens formål med undervisningen på højt niveau).

Undervisningsmaterialer:

Ud over egentlige lærebøger beregnet til det gymnasiale niveau (grundbøger eller emnebøger) er det vigtigt, at eleverne får lejlighed til at udnytte andre informationskilder med kemisk indhold såsom tabelværker, opslagsværker, tidsskrifter og anden faglitteratur.

Avisartikler eller artikler fra ikke-faglitteratur, der omhandler et emne med kemisk indhold kan i begrænset omfang anvendes som oplæg til et undervisningsforløb om anvendt kemi.

I forbindelse med miljøundervisning er det naturligt at stifte bekendtskab med publikationer fra relevante institutioner, og ved virksomhedsbesøg vil der være mulighed for at sammenholde og kommentere beskrivelser af f.eks. fremstillingsmetoder, styring af processer, analysemetoder, miljøkemiske aspekter mv.

Fremmedsproget litteratur kan inddrages, og for elever med kemi- undervisning på højt niveau er det ønskeligt, at de stifter bekendtskab med såvel teoretiske emner som eksperimentallitteratur på fremmedsprog.

Ud over trykte materialer kan edb-programmer, film, videofilm og andre AV-hjælpemidler omhandlende kemiske emner inddrages i undervisningen.

Generelt skal der i den daglige undervisning så vidt muligt benyttes tabel- og opslagsværker, når det er relevant for behandlingen af det pågældende emne eller stofområde.

Det eksperimentelle arbejde:

Eksperimenter indtager en meget central plads i undervisningen.

De overordnede mål er

- at stimulere elevernes iagttagelsesevne

- at stimulere elevernes evne til at omsætte konkrete iagttagelser til abstrakte kemiske modelforestillinger

- at appellere til elevernes kreativitet og selvstændige tankevirksomhed ved planlægning og udførelse af hypotesetests.

Det eksperimentelle arbejde omfatter eleveksperimenter og demonstrationsforsøg.

Med udgangspunkt i elevernes laboratoriefærdigheder fra folkeskolen indledes eleveksperimenter på obligatorisk niveau med enkle forsøg beskrevet i kortfattede forskrifter, idet man sigter mod at give dem gode laboratorievaner. Herved lærer eleverne at håndtere laboratorieudstyr, udføre reproducerbare og nøjagtige målinger samt at færdes med omtanke i laboratoriet. Der gøres opmærksom på laboratoriesikkerhed, mærkning af og omgang med kemikalier.

Ved valg af eksperimenter skal der tilstræbes et indhold, som uddyber og perspektiverer teoretiske problemstillinger. Endvidere skal der så vidt muligt være en progression i det eksperimentelle arbejde i takt med den øvrige undervisning. På mellemniveau og højt niveau skal der skabes mulighed for eksperimenter af mere selvstændig karakter, eksempelvis større synteser og analyser.

På højt niveau skal der indgå et eksperimentelt forløb af længere varighed, hvor eleverne overlades til en mere selvstændig arbejdsgang, og hvor de selv tilvejebringer forskrifter, ofte ved at søge i udenlandsk lærebogsmateriale eller faglitteratur.

På højt niveau skal eleverne stifte bekendtskab med mere avanceret (professionelt) laboratorieudstyr, evt. gennem besøg på laboratorier uden for skolen.

I forbindelse med det eksperimentelle arbejde fører eleverne laboratoriejournal. Laboratoriejournaler danner grundlag for udfærdigelse af rapporter.

I forbindelse med det kvantitative aspekt af det eksperimentelle arbejde skal der lægges vægt på et eksperiments reproducerbarhed, resultatvurdering og måleusikkerhed.

Udfærdigelse af rapporter omtales i afsnittet »Rapporter«.

Laboratoriesikkerhed:

Sikkerhedsforhold er af lige så stor vigtighed i det daglige arbejde som et hvilket som helst andet spørgsmål.

Ansvarsbevidsthed over for sikkerhedsspørgsmål opnås gennem oplæring, træning, anvendelse af ordentligt udstyr og ved overholdelse af gældende sikkerhedsregler.

Det er skolens (og lærerens) pligt, at der stilles sikkerhedsmæssigt forsvarlige faciliteter til rådighed, og det er lærerens ansvar, at eleverne bliver orienteret forsvarligt om risikomomenter og sikkerhedsforanstaltninger i forbindelse med alle eksperimentelle aktiviteter. Der tænkes her både på den personlige sikkerhed og på sikkerhedsforanstaltninger, som skal tages af hensyn til andre personer og det omgivende miljø.

Det er ønskeligt, hvis eleverne gennem undervisningen opnår en sådan bevidsthed om sikkerhed og sikkerhedsforanstaltninger, at de både i og uden for skolen altid er opmærksomme på disse aspekter og ved, hvor man i givet fald kan søge eller indhente relevante oplysninger.

Rapporter:

Over samtlige eleveksperimenter og større demonstrationsforsøg fører eleverne en laboratoriejournal. Laboratoriejournalen indeholder præcise notater, nedskrevne måleresultater i overskuelige skemaer m.v. i tilknytning til udførelsen af det eksperimentelle arbejde. Laboratoriejournalen er et vigtigt element i opøvelsen af hensigtsmæssige laboratorievaner hos eleverne.

Laboratoriejournalen føres i timerne på skolen - ved praktikophold hovedsagelig på det pågældende arbejdssted - og danner grundlaget for udarbejdelse af en rapport, der skal sikre eleverne et tilstrækkeligt udbytte af undervisningen.

De krav der stilles til en rapport skal nøje afvejes i forhold til eksperimentets karakter og placering i gymnasieforløbet. Dog skal der i enhver rapport indgå en problemformulering (eventuelt i form af en kortfattet formålsbeskrivelse), en dokumentation og en konklusion, der giver svar på spørgsmål stillet i problemformuleringen.

I forbindelse med simple eksperimenter, hvor kravene til og mulighederne for efterbehandling er beskedne, kan dokumentationen i rapporten indskrænke sig til at omfatte apparatur- og opstillingsskitse, skematisk opstilling af registrerede eller målte størrelser efterfulgt af enkle beregninger, tegning af graf, hvoraf det klart fremgår, hvad kurven illustrerer samt evt. opskrivning af reaktionsskemaer. Resultaterne sammenfattes i en konklusion.

Ved mere omfattende eksperimenter eller serier af mindre forsøg er der mulighed for at opøve elever i selvstændigt at redegøre for en eksperimentel undersøgelse (f.eks syntese af et stof og efterfølgende analyser) i skriftlig form. I sådanne tilfælde indeholder rapporten en redegørelse for eksperimentets eller forsøgsseriens udførelse, strukturering af de indsamlede observationer og data samt matematisk behandling af målte størrelser - rapportens dokumentation. Ofte indeholder rapportens problemformulering et resume af de teoretiske forudsætninger for eksperimentet eller forsøgsserien. Konklusionen indeholder en vurdering af forsøgsresultatet med henblik på præcision, reproducerbarhed og overensstemmelse med faglitteraturen. Også risiko- og sikkerhedsmæssige aspekter kan indgå i vurderingen af eksperimentet.

Hvor det falder naturligt, skal eleverne så vidt muligt omtale risiko- og sikkerhedsforhold samt eventuelle miljøaspekter ved det udførte eksperiment.

Forskrift til udførelse af eksperimentet kan vedlægges rapporten som bilag, men erstatter ikke bestemte dele af rapporten.

Rapporter udformes enten som individuelle rapporter eller som grupperapporter. Individuelle rapporter udarbejdes uden for normal undervisningstid som en del af elevens hjemmearbejde. Grupperapporter udarbejdes enten på skolen (ved korterevarende eksperimentelt arbejde) eller hovedsageligt som en del af elevens hjemmearbejde (ved længerevarende eksperimentelt arbejde).

Hver elev udarbejder en personlig rapport.

Træning i eksperimentelt arbejde og udarbejdelse af rapporter giver eleverne et særdeles godt grundlag for at gå i kast med den større skriftlige opgave i 3. g.

Opgaveregning:

Det kvantitative aspekt af kemiske reaktioner og modelforestillinger er af grundlæggende betydning. For dels at fremme forståelsen af kemiske lovmæssigheder og dels at støtte begrebsdannelsen skal eleverne løse teoretiske opgaver i tilknytning til det behandlede stofområde. Endvidere opøves elevernes færdighed i selvstændigt at behandle kemiske problemstillinger.

Opgaveregning finder sted dels i undervisningstimerne dels som hjemmearbejde i forbindelse med forberedelse eller efterbehandling af et emneområde.

obligatorisk niveau og mellemniveau løser eleverne opgaver i direkte tilknytning til det behandlede stof, og denne type opgaver kan være en del af det anvendte undervisningsmateriale. Opgaverne er af såvel numerisk som af rent teoretisk art - gerne med relation til hverdagen.

højt niveau skal eleverne løse og aflevere skriftlige hjemmeopgaver. I starten stilles opgaverne normalt i tilknytning til det behandlede stof, men efterhånden vil de også omfatte andre tidligere behandlede områder. I takt med den øvrige kemiundervisning vil der således ske en progression i de stillede opgaver, der sidst i det toårige forløb får en tværgående karakter.

Opgaverne skal stimulere elevernes lyst og evne til at erkende, formulere og løse kemiske problemstillinger. Eksempelvis kan opgaverne tage udgangspunkt i et sæt måledata eller en autentisk tekst med kemisk indhold, som eleverne skal forholde sig analytisk til.

I forbindelse med opgaveløsning skal eleverne lære at beherske det kemiske tegnsprog og brugen af størrelsesligninger. I opgaveløsningen indgår endvidere en vurdering af antallet af betydende cifre. Opgavebesvarelser ledsages af figurer og en kortfattet tekst, hvoraf elevens tankegang klart fremgår.

Ved løsning af de skriftlige opgaver skal eleverne vænnes til at arbejde med tabelværker og de til eksamen tilladte hjælpemidler.

Tværfagligt arbejde:

Den viden, som eleverne tilegner sig i kemi, kan anvendes i bl.a. fagene fysik, biologi og samfundsfag. Med hensyn til fysik vil det være oplagt at koordinere behandlingen af energibegrebet, simple love for gasser samt atomers opbygning samt deres spektre. Med biologi kan der samarbejdes på miljøområdet, med samfundsfag ligger emner som ressourceudnyttelse og lovgivning om arbejdsmiljø lige for.

I forbindelse med ekskursioner og studierejser kan kemi indgå i tværfagligt samarbejde med f.eks. historie, geografi, samfundsfag m.fl.

Som omtalt under afsnittet »Arbejdsformer« skal brugen af talbehandling, grafisk repræsentation, ligefrem og omvendt proportionalitet mv. samt benyttelse af lommeregner koordineres med matematikundervisningen.

Med hensyn til betegnelser og enheder benyttes SI-enheder for fysisk- kemiske størrelser, idet

Edb:

Edb skal inddrages i undervisningen som led i den fagintegrerede del af den fælles edb-undervisning.

Det kan ske ved udnyttelse af datamaskinerne ved datafangst gennem tilslutning af måleudstyr (gaschromatograf, ledningsevnemåler, PSA på tungmetaller mv.), ved processtyring (autotitrering), ved søgning i eksterne databaser og som skrive- og regnetekniske hjælpemidler.

Endvidere kan simulations- og indlæringsprogrammer inddrages i det omfang det letter forståelsen for de emner, som behandles.

Brug af regneark, tekstbehandling mv. koordineres med de øvrige fag på skolen.

Udadrettede aktiviteter:

I den daglige undervisning understreges, at kemi er en del af vores hverdag. Det er derfor vigtigt, at der skabes kontakter til institutioner og virksomheder, så der kan etableres et samspil mellem undervisningen på skolen og fagets professionelle anvendelser. Herigennem kan sammenhængen mellem kemiens teoretiske og eksperimentelle aspekter styrkes.

Ved besøg på en kemisk eller kemisk beslægtet virksomhed, et laboratorium eller en institution kan eleverne få kendskab til produktionsforløb, analysemetoder mv. samt til anvendelse af moderne apparatur og udstyr. Et besøg kan tjene til at belyse et emne eller en problemstilling fra forskellige synsvinkler. I forbindelse hermed kan man inddrage gæstelærere ved introduktion til den udadrettede aktivitet eller ved efterbehandlingen af opholdet.

I forbindelse med ekskursioner - ofte sammen med andre fag - kan eleverne udføre eksperimentelt arbejde (f.eks. analyser) og indsamle data, der efterbehandles i den øvrige undervisning.

Besøg på en kemisk eller kemisk beslægtet virksomhed kan også koordineres med studierejser, hvor eleverne evt. forud for rejsen behandler fremmedsprogede tekster med relevant kemisk indhold.

Specielt ved udfærdigelsen af den større skriftlige opgave i 3. g i kemi kan der skabes sammenhæng mellem praktisk laboratoriearbejde og elevens teoretiske viden.

Den større skriftlige opgave i 3. g:

Kemis eksperimentelle karakter samt umiddelbare tilknytning til elevernes hverdag og arbejdslivet indebærer nogle særligt gode muligheder for at stille større skriftlige opgaver i 3.g; opgaver, der appellerer til kreativitet og selvstændighed.

Formålet med den større skriftlige opgave i kemi er at give eleverne mulighed for selvstændig fordybelse, strukturering og bearbejdelse af et udvalgt kemisk emneområde, at demonstrere deres evne til at vurdere information og resultater og at kunne udtrykke sig skriftligt herom.

Den større skriftlige opgave har normalt et overvejende eksperimentelt indhold, da den eksperimentelle arbejdsform er et særkende for kemien, som giver specielt gode muligheder for konkret stillingtagen til problemstillinger.

Opgavens formulering skal være præcis og samtidig indeholde mulighed for, at eleven kan udfolde selvstændighed og fantasi.

Hvis eleven har valgt et emneområde af tværfaglig karakter, typisk med relation til fagene fysik, biologi, geografi og samfundsfag, skal områdets kemiske aspekter tydeliggøres i opgaveformuleringen, således at eleven ikke er i tvivl om opgavens krav til kemisk fagligt indhold. Den endelige opgave formuleres af læreren og må ikke være kendt af eleven på forhånd.

Det eksperimentelle arbejde kan foregå i skolens laboratorier, men det tilstræbes at lade eleverne løse opgaven på et kemisk laboratorium uden for skolen under anvendelse af professionelt udstyr. Hvis elev og lærer i fællesskab beslutter, at det eksperimentelle arbejde kan udføres uden for skolen, skal læreren ved udvælgelsen af en virksomhed eller institution sikre sig, at der kan udføres de for opgaven relevante kemiske eksperimenter under passende vejledning.

I forberedelsesfasen fremskaffes faglitteratur mv. fra biblioteker og fra arbejdsstedet, således at det teoretiske grundlag har kunnet diskuteres forud for udleveringen af den endelige opgaveformulering. I forbindelse hermed er det hensigtsmæssigt, at eleven afleverer en skriftlig oversigt over den indsamlede faglitteratur mv. og en kort redegørelse for de tanker den pågældende har gjort sig om afgrænsning, strukturering og praktisk tilrettelæggelse af det forestående arbejde. Herved sikres mulighed for en effektiv udnyttelse af læreren som vejleder. Baggrundsmaterialet skal være nyt for eleven, men kan have tilknytning til allerede behandlede emner. Det eksperimentelle arbejde skal forberedes, således at eleven har stiftet bekendtskab med det nødvendige apparatur og at evt. specielle kemikalier er fremskaffet.

Det eksperimentelle arbejde afvikles normalt inden for 3 dage, så eleverne sikres tid til den kvantitative efterbehandling af forsøgsresultaterne og til besvarelse af den stillede opgave.

Opgavebesvarelsens omfang er 10-15 maskinskrevne A4-sider, hvortil kan lægges diverse bilag og apparaturvejledninger. Opgaven er individuel, men flere elever kan arbejde inden for samme område.

Hvis skolens laboratorium er arbejdsstedet, skal laboratoriet i videst muligt omfang være til rådighed for eleven i laboratoriefasen inden for normal arbejdstid.

Af sikkerhedshensyn skal der være en lærer (primært faglæreren) til stede i det pågældende undervisningsafsnit, når eleven arbejder i laboratoriet.

Opgavebesvarelsen bedømmes på baggrund af en helhedsvurdering af læreren og censor.

Ved evalueringen skal der lægges vægt på strukturering og præsentation af opgaven og de opnåede resultater, forsøgets reproducerbarhed samt elevens evne til selvstændigt at vurdere resultater og drage konklusioner. Er opgaven udelukkende af teoretisk karakter, skal der ved evalueringen lægges vægt på strukturering og præsentation af opgaven, karakteristik og vurdering af benyttede abstrakte modeller (forudsætninger, forudsigelser, anvendelser og begrænsninger) samt elevens evne til selvstændigt at kunne drage konklusioner.

Det forudsættes, at eleven formulerer sig i et rimeligt klart sprog, ligesom standarden af indholdsfortegnelse, litteraturhenvisninger mv. skal være tilfredsstillende.

Niveauspecifik del

Matematisk linie.

Obligatorisk niveau:

Præsentation af grundstofternes periodesystem samt behandling af nogle relevante grundstoffer og deres kemiske forbindelser

Med udgangspunkt i elevernes kendskab til det kemiske tegnsprog, atomers opbygning og en række stoffers reaktioner behandles nogle relevante kemiske forbindelser, idet deres egenskaber sættes i relation til de indgående atomers placering i grundstoffers periodesystem.

Systematisk navngivning indføres.

Præcisering af begreberne atomer, ioner og molekyler samt metaller og ikke-metaller indgår i behandlingen.

Stoffers opbygning, struktur og tilstandsformer

Modelforestillinger om faste stoffers opbygning og struktur (metal-, ion- og molekylegitter) samt overgange mellem tilstandsformerne fast stof, væske og gas behandles, herunder de dertil hørende energiomsætninger.

Modelforestillinger om tilstandsformernes væske og gas omtales kvalitativt.

Der skal gives eksempler på homogene og heterogene blandinger kendt fra hverdagen.

Kemiske mængdeberegninger, energiomsætninger og grundlæggende reaktionstyper

Begrebet (kemisk) stofmængde med SI-enheden mol indføres. Proportionaliteterne mellem masse ( m ) og stofmængde ( n ) samt mellem antal partikler ( N ) og stofmængde ( n ) gennemgås, og begreberne atommasse, molekylemasse, formelmasse og molar masse behandles.

For gasser omtales tilstandsligningen for ideale gasser med særligt henblik på proportionalitet mellem volumen ( V ) og stofmængde ( n ) ved stuetemperatur og standardtryk.

Mængdeberegninger ud fra reaktionsskemaer behandles.

Af koncentrationsmål behandles mol/L og masseprocent (vægtprocent) som de to vigtigste, endvidere omtales volumenprocent, ppm (parts per million) og mg/m3.

Med udgangspunkt i elevernes hverdag (surhedsgrad i levnedsmidler og legemsvæsker, sur regn, korrosion, »hårdt« vand, fjernelse af kalk mv.) behandles følgende typer af reaktioner:

Syre-basereaktioner (protolyse).

Brønsteds syre-base begreb indføres med særligt henblik på stærke syrers og basers protolyse i vand. I behandlingen indgår begreberne sur, neutral og basisk opløsning.

Surhedsgraden indføres og pH-begrebet illustreres ved brug af lommeregner og pH-meter. Teoretiske beregninger udføres for stærke syrer og baser i vandig opløsning.

Redoxreaktioner.

Begreberne oxidation, reduktion og redoxreaktion indføres. Afstemning af reaktionsskemaer ved brug af oxidationstal indøves med henblik på praktiske anvendelser.

Fældnings- og opløselighedsreaktioner, kompleksdannelsesreaktioner.

Fældnings- og opløselighedsreaktioner omtales, og der gives eksempler på kompleksdannelsesreaktioner. Eksempler fra uorganisk stofidentifikation kan være velegnet hertil.

Begreberne exoterm og endoterm reaktion belyses og sættes i relation til enheden kJ/mol. På grundlag af tabelopslag beregnes, entalpitilvæksten ved standardtilstanden DUMMY.GIF billedet er ikke indlagt onMouseOver= for enkle exo- og endoterme reaktioner.

At ikke alle reaktioner forløber fuldstændigt (fra reaktanter til produkter) og betydningen heraf kan omtales.

Organisk kemi, herunder en præsentation af carbonforbindelsernes mangfoldighed

Der vælges et område inden for den organiske kemi til belysning af carbonforbindelsernes mangfoldighed - isomeriforhold, deres hyppige forekomst i hverdagen mv.

Behandlingen omfatter eksempler på systematisk navngivning.

Det er ønskeligt, at undervisningen i organisk kemi berører nogle af de carbonforbindelser, som gives en uddybende og systematisk behandling på mellemniveau og på højt niveau.

Risiko- og sikkerhedsforhold ved omgang med kemikalier

Eleverne informeres om brugsanvisninger, risiko- og sikkerhedssætninger (R- og S-sætninger), forebyggelse af faremomenter ved arbejde i laboratoriet, opsamling af sundhedsskadelige kemikalier efter Risikovejledningens forskrifter samt personbeskyttelse og omgang med kemikalier i al almindelighed.

I enkelttilfælde skal eleverne selv kunne vurdere om en blanding af stoffer ved et eksperiments afslutning skal opsamles eller kan skylles ud i vasken evt. efter neutralisation.

Valgfrit stof

Elever og lærer vælger i fællesskab et emne, der danner udgangspunkt for et selvstændigt undervisningsforløb. Det valgte emne kan have direkte relation til hverdagen, tilknytning til en aktuel problemstilling af almen interesse eller kan være en faglig uddybning inden for et af kemiens centrale stofområder.

Normalt skal der ved udvælgelsen af det valgfrie stof skabes mulighed for eksperimentelt arbejde. Evt. kan udadrettede aktiviteter inddrages.

Matematisk linie.

Mellemniveau og højt niveau:

Undervisningsvejledningen for kemi på mellemniveau er for visse dele fælles med vejledningen for kemi på højt niveau. De med (*) markerede tilføjelser eller uddybelser til det enkelte stofområde behandles på højt niveau. Overskrifter for beslægtede stofområder, men med forskellig ordlyd, er opstillet sideordnet i det følgende: Mellemniveau/Højt niveau.

Molekylers og ioners elektronstrukturer

Atomers elektronsystem struktureres og sættes i relation til atomers spektre. Elektronkonfigurationer sammenholdes med atomernes placering i grundstoffernes periodesystem.

Bindingstyperne kovalent binding, polær kovalent binding, ionbinding og metalbinding behandles. i tilknytning hertil indføres elektronegativitet, der bl.a. kan bruges til at give eleverne indtryk af den glidende overgang mellem bestemte bindingstyper.

Kendskabet til stoffers tilstandsform og opløselighedsforhold, herunder polære og ikke-polære stoffers blandbarhed, uddybes, idet van der Waals-kræfter, hydrogenbinding og ion-dipolbinding inddrages.

Ledningsevne omtales.

* På højt niveau behandles orbitalbegrebet med henblik på molekylstruktur. Såvel atomorbitaler som molekylorbitaler omtales.

Diagram (a) angiver mulige sammenhænge mellem de nøglebegreber, der er knyttet til bestemte modelforestillinger, og som kan sættes i relation til eksperimentelt arbejde. Diagrammet kan anvendes i undervisningen til at skabe overblik for såvel lærer som elever.

Stoffers tendens til at reagere med hinanden/Kemiske energiomsætninger*

Begrebet stabilitet kan behandles såvel ud fra et mikroskopisk synspunkt som ud fra et makroskopisk synspunkt.

Med udgangspunkt i atomers elektronegativitet giver nedenstående diagrams højre side eksempel på, hvorledes forskellige energibegreber knyttet til atomer, ioner og molekyler kan danne baggrund for et stabilitetsbegreb baseret på »mikrokosmos«.

+++SKEMA+++

En anden mulighed er at udnytte elevernes erfaringsgrundlag og viden om potentiel energi (fra fysikundervisningen) og derved opbygge stabilitetsbegrebet på termodynamisk grundlag. I tilknytning hertil kan der gives eksempler på beregning af tilvæksten i Gibbs' energi ved standardtilstanden baseret på relevante tabelopslag.

*På højt niveau skal stabilitetsbegrebet baseres på termodynamisk grundlag, idet tilstandsfunktionerne entalpi, entropi og Gibbs' energi behandles. I tilknytning til entalpi omtales termodynamikkens 1. hovedsætning. Begrebet en standardtilstand behandles og betydningen af tilvækst i entalpi, entropi og Gibbs' energi ved en kemisk reaktion belyses.

Venstre del af diagram (b) illustrerer sammenhængen mellem termodynamiske størrelser og begrebet stabilitet i kem isk betydning.

Kemisk ligevægt

Udtrykket for ligevægtsloven indføres. Ligevægte og forskydning af ligevægt, herunder reaktionsbrøken (massevirkningsbrøken), behandles kvantitativt med hensyn til koncentrationsændringer.

Ligevægtskonstantens temperaturafhængighed behandles kvalitativt.

+++SKEMA+++

Følgende ligevægtssystemer behandles

- syre-baseligevægte, herunder svage syrers og basers protolyse, pufferopløsninger

- opløselighedsligevægte med særligt henblik på ionforbindelser

- kompleksligevægte, herunder koblede opløseligheds- og kompleksligevægte

- redoxligevægte.

Eksempler på ligevægte af teknisk betydning skal indgå i behandlingen.

Opgaveregning kan styrke begrebsdannelsen i ligevægtslæren uden at der sigtes mod formel regnefærdighed.

* På højt niveau skal ligevægtsloven baseres på termodynamisk grundlag. Ligevægtskonstantens temperaturafhængighed behandles kvantitativt.

I tilknytning til ovennævnte ligevægte behandles amfolytters protolyse, opløselighedsligevægte for gasser opløst i vand (Henrys lov) samt eksempler på koblede ligevægte.

Diagram (c) viser mulige sammenhænge mellem centrale begreber i ligevægtslæren. Venstre del for højt niveau, højre del for mellemniveau og højt niveau.

Elektrokemi*

Galvaniske celler (elementer), herunder cel led iagram, cel lereaktioner, elektroder og elektrodepotentialer (Nernsts ligning) behandles.

En celles elektromotoriske kraft (EMK) sættes i relation til de indgående elektrodepotentialer, tab i Gibbs' energi samt den strømgivende reaktion.

+++SKEMA+++

Med henblik på eksperimentel bestemmelse af standardelektrodepotentialer omtales standard hydrogen elektroden (SHE) og calomelektrodens opbygning samt evt. andre referenceelektroder.

Ionkoncentrationens indflydelse på en celles elektromotoriske kraft kan belyses med koncentrationselementer.

Der skal gives eksempler på galvaniske celler, der har relation til hverdagen (»batterier«).

Korrosion og korrosionsbeskyttelse af metaller behandles.

Behandlingen af elektrolyse sker under hensyntagen til tekniske anvendelser.

Kemiske reaktioners hastighed/

Reaktionskinetik*

Begrebet reaktionshastighed defineres. Reaktionshastighedens variation med koncentration og temperatur omtales. Der gives eksempler på homogen og heterogen katalyse.

Det anbefales, at kemiske reaktioners hastighed behandles på overvejende eksperimentelt grundlag.

*På højt niveau uddybes modelforestillinger om reaktioners tidsmæssige forløb (energiprofiler). Hastighedskonstantens temperaturafhængighed (Arrheniusligningen), herunder aktiveringsenergi, samt nulte-, første, pseudoførste- og simpel andenordens reaktionskinetik behandles.

Gennem eksempler belyses betydningen af reaktionsmekanismer og reaktionsorden.

Industriel udnyttelse af katalysatorer, herunder enzymer, omtales.

Organisk og uorganisk kemi

Organisk kemi.

Undervisningen er centreret om stofklasser, funktionelle grupper og molekylstruktur med henblik på organiske forbindelsers egenskaber og reaktioner.

Stofklasserne omfatter carbonhydrider, herunder halogenderivater, alkoholer, phenoler, ethere, aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, estre, aminer, aminosyrer, fedtstoffer, carbohydrater, proteiner og syntetiske makromolekyler.

Antallet af forbindelser må begrænses stærkt, og udvælgelsen af forbindelser skal ske under hensyntagen til teknisk og biologisk vigtige stoffer, deres udbredelse og almene betydning.

Til forklaring af stoffers egenskaber skal der lægges vægt på betydningen af molekylstruktur, herunder de indgående funktionelle grupper samt den rumlige opbygning. I forbindelse hermed kan f.eks. homologi, mættet/umættet forbindelse, begrebet konjugation mv. inddrages.

Reaktionstyperne substitution, addition elimination, forbrænding, kondensation og polymerisation behandles.

Isomeribegrebet spiller en central rolle i den organiske kemi, hvilket belyses gennem omtale af strukturisomeri (kæde-, stillings- og funktionsisomeri) og stereoisomeri (geometrisk og optisk isomeri).

IUPAC-nomenklatur (navngivning) i dansk version anvendes inden for alle stofklasser for enkle forbindelser.

Ved behandling af carbohydrater skal hovedvægten lægges på glucose. Fedtstoffer og proteiner behandles kursorisk.

*På højt niveau uddybes substitutions- og additionsreaktioner med reaktionsmekanismer. Også betydningen af molekylstruktur og molekylers rumlige opbygning for stoffers egenskaber og reaktioner uddybes.

Uorganisk kemi.

Stofferne hydrogen, oxygen, nitrogen, svovl og halogenerne, samt et udvalg af metaller fra henholdsvis hoved- og sidegrupper i grundstoffernes periodesystem behandles med henblik på

- struktur, egenskaber, fremstilling og reaktioner sammenholdt med placeringen i grundstoffernes periodesystem.

- forekomst (udbredelse), tekniske anvendelser og almen betydning.

Bioorganisk kemi*

Bioorganisk kemi omhandler organisk kemiske molekylære beskrivelser og organisk kemiske metoder anvendt på biologiske problemstillinger.

Med kendskab til biologisk aktive mindre molekyler og ioner fra organisk og uorganisk kemi skal mere sammensatte forbindelser (lipider, nukleosider, nukleotider og coenzymer) samt makromolekylerne polysaccharider, proteiner og nukleinsyrer behandles med hensyn til

- opbygning og struktur (de indgående monomere, bindingstyper og funktionelle centre)

- kemiske egenskaber (syre/base- og redoxegenskaber, opløselighedsforhold og enzymegenskaber)

- biologisk funktion (stof- og energitransport, energileverandør, membranstruktur eller nukleinsyrefunktion)

Antallet af forbindelser må begrænses stærkt. Begrebet biologisk funktion behandles kun i det omfang, det er nødvendigt for at det sammen med opbygning og struktur samt kemiske egenskaber danner en helhed.

I forbindelse med carbohydrater gennemgås fotosyntesen og glucoses nedbrydning i organismen, idet der lægges vægt på energiforholdene. I tilknytning hertil kan der gives eksempler på brugen af Gibbs energi til belysning af biologisk vigtige koblede reaktioner. Andre energirige forbindelser med deltagelse i metabolismen kan illustreres.

Den bioorganiske kemi perspektiveres med henblik på bioteknologiens kemiske aspekter.

Miljøkemi

Affald fra husholdninger, industrier mv. spildevand, brug (overforbrug) af gødningsstoffer, pesticider kan danne baggrund for diskussion af luftforurening (SOx og NOx), vandforurening (NO-3, PO3-4, olie mv.) og jordforurening (NO-3-reduktion, olie mv.).

Behandlingen af miljøkemiske emner kan indgå dels som en integreret del af andre centrale stofområder dels som et selvstændigt emneområde.

For at understrege stofområdets betydning skal mindst eet selvstændigt miljøkemisk emne behandles.

Et miljøkemisk emne kan tage udgangspunkt i et stofkredsløb eller i en af miljøets faser (vand, jord og luft).

Lovgivningen på de(t) behandlede miljøområde(r) omtales.

Valgfrit stof

Det valgfrie stof, der til rettelægges i samråd med eleverne, skal indeholde mindst et selvstændigt undervisningsforløb.

Det valgte emne eller de valgte emner skal optage ca. 20 pct. af undervisningstiden.

Det valgfri stof skal tilrettelægges således, at der indgår eksperimentelt arbejde. Endvidere kan der skabes mulighed for udadrettede aktiviteter.

*På højt niveau optager det valgfrie stof 15 pct. af undervisningstiden over det toårige forløb. Det valgfrie stof eller dele heraf kan læses såvel i 2. som i 3. gymnasieklasse. Der skal indgå mindst eet selvstændigt eksperimentelt undervisningsforløb af ca. 10 lektioners varighed.

Sproglig linie.

Mellemniveau:

Undervisningen på sproglig linie omfatter de samme centrale stofområder som på den matematiske linies mellemniveau, men behandlingen af de enkelte områder sker på et matematisk simplere grundlag og med en mindre teoretisk fordybelse. De vejledende diagrammer for undervisningen på den matematiske linies mellemniveau er også udarbejdet med henblik på den sproglige linies kemiundervisning. Ved tilrettelæggelsen af undervisningen skal der tages nøje hensyn til den viden om kemiske principper og arbejdsmetoder, som eleverne har tilegnet sig i naturfag.

Under hensyntagen til de særlige elevforudsætninger kan undervisningen tilrettelægges på et overvejende eksperimentelt grundlag for så vidt angår både de centrale stofområder og det valgfrie stof.

Eksamen

Matematisk linie.

Obligatorisk niveau:

Eksamensspørgsmålene udformes bredt og skal normalt inddrage eksperimentelt stof. Et eksamensspørgsmål kan udformes som en kort beskrivelse af et emneområde efterfulgt af en række stikord, der virker vejledende, men ikke bindende for eksaminanden.

Matematisk og sproglig linie.

Mellemniveau:

Eksamensspørgsmålene udformes bredt og skal normalt inddrage rapporter over eleveksperimenter eller andet eksperimentelt stof.

Et eksamensspørgsmål kan udformes som en kort beskrivelse af et emneområde efterfulgt af en række stikord, der virker vejledende, men ikke bindende for eksaminanden.

Matematisk linie.

Højt niveau:

Den skriftlige prøve.

Ved den skriftlige prøve stilles eet sæt opgaver: Direktoratet fastlægger de områder, inden for hvilke der kan stilles opgaver, og fastsætter omfanget af hjælpemidler

Den mundtlige prøve.

Hver eksaminand stilles to spørgsmål, et spørgsmål i eet af de opgivne eleveksperimenter og et spørgsmål i et teoretisk emne inden for det opgivne pensum. De to spørgsmål skal kombineres således, at de angår to forskellige emner.

Eksamensspørgsmålet i det teoretiske emne skal være udformet bredt og kan i begrænset omfang inddrage eksperimentelt stof. Spørgsmålet kan udformes som en kort beskrivelse af et emneområde efterfulgt af en række stikord, der virker vejledende, men ikke bindende for eksaminanden.

Redaktionel note
  • (* 2) De vejledende retningslinjer er ændret i overensstemmelse med rettelsesblad af 29.08.1988.
  • (* 1) Bekendtgørelsens paragraf er udeladt