Documenten

Documenten
1
Nieuwe leerplannen wetenschappen vanaf september
2014
Op de website www.vvkso.be (> leerplannen) vind je een overzichtslijst met
de nieuwe leerplannen en enige toelichting erbij.
In de regel worden graadleerplannen (en bijbehorende lessentabellen)
progressief ingevoerd, d.w.z. op 1 september 2014 in het 1ste leerjaar en op 1
september 2015 in het 2de leerjaar van de graad.
Een nieuw leerplan gaat soms gepaard met een nieuwe lessentabel. De
ontwerplessentabellen kunt u eveneens op de website vinden (www.vvkso.be
> Lessentabellen > Nieuwe lessentabellen 2014-2015).
Vakgroepen en leraren kunnen duiding en inspiratie vinden over de
leerplannen in de leeswijzer “Veel gestelde vragen”.
Een bondig overzicht van de nieuwe leerplannen:
Leerplannen biologie ASO
- Studierichting wetenschappen (D/2006/035  D/2014/011)
- Andere studierichtingen (D/2006/034  2014/010)
Leerplannen chemie ASO
- Studierichting wetenschappen (2006/040  2014/013)
- Andere studierichtingen (2006/040  2014/012)
Leerplan natuurwetenschappen ASO
(D/2006/012  D/2014/016)
Leerplan biologie voor de studierichting Techniek-wetenschappen
(D/2006/049  D/2014/024)
Leerplan chemie voor de studierichting Techniek-wetenschappen
(D/2006/049  D/2014/025)
2
Nieuwe nomenclatuurregels IUPAC voor organische
chemie
Onderstaand document geeft een overzicht van de nieuwe naamgeving voor
organische verbindingen. In de nieuwe leerplannen wordt deze nieuwe nomenclatuur
aanbevolen.
NAAMGEVING ORGANISCHE VERBINDINGEN
Positiecijfer
Grieks
telwoord
Vertakking(en)
(voorvoegsel)
Stam
Positiecijfer
Functionele
groep
(achtervoegsel)
3,4-dimethylpentaan-2-ol
Aantal Catomen
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Stamnaam Aantal gelijke
groepen
Meth1
Eth2
Prop3
But4
Pent5
Hex6
Hept7
Oct8
Non9
Dec10
Grieks
telwoord
(mono)diTriTetraPentaHexaHeptaOctaNonaDeca-
De koolwaterstoffen
- Acyclische verzadigde koolwaterstoffen of alkanen:
* CnH2n+2, uitsluitend enkelvoudige bindingen
* onvertakte of n-alkanen (stam + AAN)
* vertakte alkanen (vertakking: stam + YL)
- Acyclische onverzadigde koolwaterstoffen
* x-alkenen CnH2n, één dubbele binding (stam + EEN)
* x-alkynen CnH2n-2, één drievoudige binding (stam + YN)
* x,y-alkadiënen met twee dubbele bindingen: worden gescheiden door minstens 1
enkelvoudige binding (stam + a + DIEEN)
- Cyclische verzadigde koolwaterstoffen: cycloalkanen (CYCLO + stam + AAN)
- Cyclische onverzadigde koolwaterstoffen: cycloalkenen (CYCLO + stam + EEN)
 De monofunctionele koolstofverbindingen
Stofklasse
halogeenalkaan
Functionele
Algemene naam
groep
R-X
halogeenalkaan
Voorbeeld
CH3-Cl
Systematische
naam
monochloormethaan
amine
R-NH2
alkaanamine
alkylamine**
CH3-CH2-NH2
ethaanamine
ethylamine**
alcohol
R-O-H
alkanol
alkylalcohol**
CH3-CH2-CH2-CH2OH
butaan-1-ol
butylalcohol**
ether
R-O-R'
alk-oxy-alkaan*
alkyla-alkylb-ether
CH3-CH2-O-CH3
methoxyethaan
ethylmethylether
aldehyd
R-C-H
║
O
alkanal (R+1)
CH3-CH2-CHO
propanal
keton
R-C-R'
║
O
alkanon (R+R'+1)
alkyla-alkylb-keton
CH3-CH2-CO-CH3
butanon
ethylmethylketon
carbonzuur
R-C-OH
║
O
alkaan(R+1)zuur
alkaan(R)carbonzuur
CH3-COOH
ethaanzuur
methaancarbonzuur
ester
R-C-OR'
║
O
alkyl'- alkan - oaat
(R') (R+1)
CH3-COOCH3
methylethanoaat
amide
R-C-NH2
║
O
alkaan(R+1)amide
CH3-CO-NH2
ethaanamide
Opmerkingen:
De recht en vet gedrukte namen zijn de voorkeursbenaming.
* alk=kortste keten; alkaan = langste keten
a,b = in alfabetische volgorde
** enkel indien de functionele groep eindstandig is = gebonden aan het eerste koolstofatoom
Er bestaan nog andere stofklassen in de koolstofchemie. Een voorbeeld hiervan zijn de
nitroverbindingen waarbij een H vervangen is door een NO2-groep.
 Stappenplan naamvorming
1. Familienaam:
zoek langste koolstofketen met, in volgorde van
belang:
functionele groep
meervoudige binding
meeste vertakkingen
2-ethyl-4-methylhex-1-een
CH3 CH2 C CH2 CH CH2 CH3
CH2
CH3
HO
CH3
2-ethylpentaanzuur
O
CH3
2. Vertakking(en):
3. Positiecijfer:
benoem de verbindingsklasse
vermeld het positiecijfer. Indien er geen verwarring
mogelijk is, mag dit weggelaten worden
benoem in alfabetische volgorde, voorvoegsels
tellen hierbij niet mee
vermeld het positiecijfer. Indien er geen verwarring
mogelijk is, mag dit weggelaten worden
gelijke vertakkingen worden gelijktijdig vermeld met
voorvoegsel di, tri...
Voor het bepalen van de positiecijfer(s) nummert
men de C-atomen in de langste keten of vanaf het
linker- of vanaf het rechteruiteinde zodanig dat de
functionele groep en/of (de som van) de
vertakkingen een zo klein mogelijk positiecijfer
hebben.
CH2=CH-CH3
CH2=CH-CH2-CH3
CH3
CH2
CH2
CH
Propeen
But-1-een
4-ethyl-3,3-dimethylheptaan
en niet
3,3-dimethyl-4-ethylheptaan
CH2 CH2 CH
CH3
CH3
CH3
2,5-dimethyloctaan en niet
2,4- dimethyloctaan
4-methylhexaan-2-ol en niet
3-methylhexaan-5-ol
CH3
CH CH2 CH CH3
CH2
CH3
OH
2,4-dimethylhexaan en niet
3,5-dimethylhexaan
2,2-dimethylpentanal
Bij eindstandige functies bepaalt het C-atoom van de
functionele groep het eerste cijfer.
Indien twee of meer zijketens gelijkwaardige
plaatsen innemen, krijgt de zijketen, die wegens de
alfabetische volgorde het eerst in de naam genoemd
wordt, het laagste plaatsnummer.
CH3
CH2
3-ethyl-5-methylheptaan
en niet
CH3
CH2 5-ethyl-3-methylheptaan
C CHO
CH3
Marialand 31  9000 Gent
Secundair Onderwijs
 De polyfunctionele koolstofverbindingen
Indien er meerdere functionele groepen aanwezig zijn, moet er rekening gehouden worden met
de orde van voorrang:
Carbonzuren hebben voorrang op zuuranhydriden.
Zuuranhydriden hebben voorrang op zouten enz.
De hoofdgroep wordt weergegeven als achtervoegsel en de andere groep als voorvoegsel.
Enkele voorbeelden van moleculen met meerdere karakteristieke groepen
CH2OH-CH2-COO - CH3
CH3-CHOH-CH2-CH2-NH2
3-hydroxymethylpropanoaat
4-amino-butaan-2-ol
3–aminofenol
en niet 3-hydroxyaminobenzeen
CH2
citroenzuur
of
2-hydroxy-1,2,3-propaantricarbonzuur
COOH
HO C COOH
CH2 COOH
Orde van voorrang voor vermelding als hoofdgroep
groep
voorvoegsel
Klasse
achtervoegsel
carbonzuren
- COOH
-zuur of –carbonzuur
zuuranhydriden
zouten
esters
zuurhalogeniden
- COOCO - COO- M+
- COOR
- COX
carboxyl-
halogeenformyl
-anhydride
-oaat (of –carboxylaat)
-oaat (of –carboxylaat)
-oxyhalogenide (of carbonylhalogenide
-amide
-al
-on
-ol
-ol
-amine
amiden
-CONH2
carbamoylaldehyden
- CHO
formyl
ketonen
- CO oxoalcoholen
- OH
hydroxyfenolen
- OH
hydroxyaminen
- NH2
amino
ethers
-OR … oxy…
Bronnen:
Wij en Chemie – werkgroep bisdom Mechelen – Brussel – Hasselt
Monitoraat Chemie (CDE S022)
http://www.chem.ucalgary.ca/courses/351/orgnom/main/basics.html
Pg. 7/15
3
Document taalbeleid in het vak chemie
Collega Ann De Neef is zo vriendelijk om het document dat ze opgesteld heeft
rond Griekse telwoorden en de link naar het dagelijks leven met andere
leerkrachten te delen. Met dank aan Ann!
Griekse telwoorden
1
mono
o Zwanen zijn monogaam; ze hebben slechts één partner en
blijven heel hun leven samen
o Een monoloog is een betoog van één persoon die aan het
woord is
o Monokini is een dameszwempak bestaande uit één stuk
2
di
o Denk aan deux (Frans), due (Italiaans), dos (Spaans)
3
tri
o Een trilogie is een werk dat bestaat uit drie delen die na
elkaar kunnen gelezen/bekeken worden
o Een trimester is een periode van drie maanden.
o Een triatlon is een multisport bestaande uit drie disciplines
Pg. 8/15
4
tetra
o Tetris : wereldberoemd spelletje met combinaties van
telkens vier blokjes
o Een tetraëder is een ruimtelijke
figuur met vier driehoekige
vlakken en vier hoekpunten
5
penta
o Het pentagon: gebouw van het Amerikaanse Ministerie van
Defensie, gebouwd volgens een regelmatige vijfhoek (Eng :
pentagon)
6
hexa
o Een hexagram is een zespuntige stervormige veelhoek,
bestaande uit twee in elkaar geschoven driehoeken. Het
bekendste voorbeeld van een hexagram is het
Salomonszegel of Davidsschild. In het gebruik hiervan in de
vlag van Israël heet deze de davidster.
Pg. 9/15
o Een honingraat heeft een hexagoon patroon : het bestaat
uit allemaal zeshoeken
7
hepta
o De heptatlon of zevenkamp is een meerkamp waarbij zeven
verschillende atletiekonderdelen worden afgewerkt.
8
octa
o Een octopus is een inktvis met acht armen of tentakels
o Een octet is een muziekensemble van acht instrumenten of
Pg. 10/15
zangstemmen
9
nona
o Nonante (Frans) = negentig
10
deca
o Decimaal betekent tientallig. De tien cijfers van het
decimale systeem zijn : 0,1,2,3,4,5,6,7,8 en 9
o Een decameter is tien meter
o Een decatlon of tienkamp is een sportwedstrijd waarbij de
deelnemers in twee dagen tijd tien atletieknummers
moeten afleggen
Pg. 11/15
Ontwerp : Ann De Neef – Sancta Maria Leuven
4
Aandachtspunten i.v.m. jaarplannen
Een goede jaarplanning voldoet aan de voorwaarden beschreven in de APR-richtlijnen
nr. 5, aanwezig in elke school.
Ik citeer: ‘ in het jaarplan worden de leerinhouden en doelstellingen vanuit het
leerplan en niet vanuit het leerboek vermeld. Een realistische planning moet het
eventueel wegvallen van lessen ondervangen en een onnodige opstapeling van
leerinhouden op het einde van het schooljaar verhinderen. Een jaarplan is dan ook
een werkdocument, continue aanpasbaar en eventueel aan te passen tijdens het
schooljaar’
Een jaarplan geeft dus een realistische verdeling van de leerplaninhouden en
doelstellingen aan over het schooljaar en is dus geen weerspiegeling van het
gebruikte leerboek.
Een duidelijke tijdsbesteding wordt aangegeven per leerplandoelstelling d.w.z. per
leerinhoud wordt het te voorziene aantal lesuren vermeld.
Ook de toetsen en de verplichte practica (mét onderwerp) worden eveneens vermeld.
Doorlichting en pedagogische begeleiding hechten veel belang aan de jaarplanning,
om te peilen naar de concrete verwerking van het leerplan, naar de accentuering door
de leraar en naar de diepgang van de aangebrachte leerinhouden.
5
Blik op chemie
Omdat er grote verschillen worden vastgesteld in wetenschappelijke voorkennis bij
jongeren uit het secundair onderwijs hebben enkele studiebegeleiders van de
KULeuven de belangrijkste begrippen uit de chemie van het secundair onderwijs
gebundeld in ‘Blik op Chemie’. In deze basistekst worden de verschillende topics
eenvoudig en stapsgewijs uitgewerkt en verduidelijkt aan de hand van uitgewerkte
voorbeelden. Het boekje kan worden besteld bij het Monitoraat Wetenschappen
KULeuven via
http://wet.kuleuven.be/monitoraat/blikopchemie/
http://www.chem.kuleuven.ac.be/toekstudent.html
Pg. 12/15
6
Databank ‘Gevaarlijke stoffen’
Op de website www.gevaarlijkestoffen.be is een ruime databank van chemische
stoffen te downloaden. Deze is gekoppeld aan een etiketteringsprogramma.
7
Nieuwe wetgeving chemicaliën Globally Harmonised
System
- 1 december 2010 is de limietdatum voor het op de markt brengen van zuivere
stoffen in verpakkingen met de oude etikettering en gevarenlogo’s. Voor de
verpakkingen van chemicaliën die op school aanwezig zijn of enkel binnen de school
verdeeld worden, is er nog tijd tot 1 december 2012 voor zuivere stoffen, en tot 31
mei 2017 voor mengsels en oplossingen, alvorens de etikettering dient aangepast te
zijn aan de nieuwe reglementering.
Geadviseerd wordt vanaf nu voor de aanmaak van nieuwe etiketten toch al de
richtlijnen van de CLP-verordening (classification, labelling and packaging of
substances and mixtures) te volgen. De module voor afdruk van CLP-etiketten voor de
nieuwe versie van de database ‘Gevaarlijke stoffen’ is klaar: zie website
http://www.gevaarlijkestoffen.be/
- Op de website http://borealis.emea.acrobat.com/p60137526/ vind je een
voorstelling die zeer goed weergeeft wat de nieuwe etikettering van chemische stoffen
in labo’s inhoudt. De voorstelling is opgesteld door en voor de personeelsleden van de
firma Borealis maar is ook geschikt voor leraren en leerlingen.
- Hieronder vind je twee veel gestelde vragen naar aanleiding van de bovenstaande
mededeling. Ze werden beantwoord door Marc Verhaeghe, auteur van de databank
gevaarlijke stoffen, waarvoor dank.
Vraag 1: Tegen wanneer moet men wettelijk in orde zijn met de CLP-GHSetikettering?
Dit gebeurt in fasen.
 1/12/2010 voor zuivere stoffen aangekocht na deze datum.
In principe moet de producent/leverancier ervoor zorgen dat de etiketgegevens
van de geleverde zuivere stoffen conform zijn met de nieuwe wetgeving.
 1/12/2012 voor zuivere stoffen aanwezig in school.
 01/06/2015 voor mengsels aangekocht door de school na deze datum .
In principe moet de producent/leverancier ervoor zorgen dat de etiketgegevens
van de geleverde mengsels conform zijn met de nieuwe wetgeving.
 01/06/2017 voor mengsels aanwezig in school. Dus hebben de scholen nog wat
tijd om dit in orde te brengen.
Pg. 13/15
Vraag 2: Blijkbaar staan op de nieuwe etiketten alleen maar de R- en S-zinnen in
woorden en staan er de nummers NIET bij! Dit is voor mij zeer verwonderlijk omdat
de recente doorlichting ons als commentaar gaf dat de nummers er moeten bij staan.
Moet dit nu wel of niet?
Op de nieuwe etiketten komen inderdaad geen nummers voor. Over het algemeen zijn
er in de nieuwe CLP-etikettering meer gevarensymbolen en H- en P-zinnen dan in de
oude (nog geldige) etikettering. De reden waarom de nummers niet meer vermeld
worden is dus eenvoudigweg plaatsgebrek. Reglementair moeten er trouwens geen
nummers op het etiket staan (dat was ook al niet verplicht bij de oude etiketten).
8
Picrinezuur
Picrinezuur (2,4,6-trinitrofenol) is een giftige, geelgekleurde, kristallijne stof die in
droge toestand gemakkelijk ontplofbaar is. Een explosie kan veroorzaakt worden door
opwarming, schok of wrijving. Zowel de schokgevoeligheid als de explosieve kracht
zijn groter dan die van trinitrotolueen (TNT of trotyl). Net als deze laatste stof heeft
het dan ook een toepassing gevonden als springstof, zowel voor militaire als . civiele
doeleinden. Van 1894 tot en met WO I werd gesmolten en samengeperst picrinezuur
gebruikt als hoofdexplosief (secundair explosief) in granaten en bommen. Deze
toepassing verontrust waarschijnlijk iedereen die dit goedje in huis heeft. Bedenk
echter dat gebruik voor deze doeleinden vereist dat de stof niet ongecontroleerd
ontploft, dus niet té schokgevoelig is (het mag bvb. niet exploderen bij het afvuren
van de granaat). De ontsteking van het picrinezuur gebeurt door een veel
schokgevoeliger explosief (vb.: kwikfulminaat, loodazide, loodpicraat, ...) dat in kleine
hoeveelheden in de granaat aanwezig is. Bij het inslaan van de granaat wordt dit
laatste door een schokbuis ontstoken en de explosie ervan levert de energie voor de
detonatie van het veel krachtiger secundair explosief.
Toch waarschuwen de meeste bronnen voor de grote schokgevoeligheid van droog
picrinezuur. Volgens één van de geraadpleegde bronnen, wordt het risico te hoog
ingeschat, daarbij verwijzend naar het gebruik van picrinezuur als secundair explosief
(cfr. hierboven). Er zijn geen ongevallen door explosie van deze stof in laboratoria
bekend.
Vanaf 300 °C detoneert picrinezuur spontaan. Een van de grootste niet-natuurlijke en
niet-nucleaire explosies deed zich voor in Halifax (CA) op 6 december 1917 bij een
brand op een Frans munitieschip, geladen met 2146 ton picrinezuur, 56 ton
cellulosenitraat en 227 ton TNT.
Een niet onbelangrijk detail is dat picrinezuur enkel in droge toestand explosief is.
Gemengd met voldoende water, is het helemaal niet meer ontplofbaar (minimaal 10
massa% water wordt als veilig beschouwd, sommige bronnen vermelden 20% als een
veilig minimum). Dit betekent niet er geen vaste stof meer aanwezig zou zijn, wel dat
ze volledig met water bedekt is. Picrinezuur lost immers slecht op in water (1,4 g/100
ml).
Picrinezuur is in de handel verkrijgbaar in opgeloste of vochtige toestand (minstens
35% water) bij o.m. Aldrich, Fluka en Sigma.
In laboratoria wordt het toegepast als kleurstof in de microscopie, fixatiemiddel van
dierlijke weefsels en als reagens voor creatinine.
Veel explosiever dan picrinezuur zijn de metaalzouten (picraten). Dit is een van de
redenen waarom picrinezuur in onbruik is geraakt als hoofdexplosief in munitie. Door
Pg. 14/15
reactie van het zuur met de metalen wand van het projectiel kunnen immers zeer
schokgevoelige picraten ontstaan die ongewenste explosies veroorzaken. Klik hier
voor een labodemonstratie van een explosie van loodpicraat.
Wat nu als je in je voorraad chemicaliën een pot met picrinezuur vindt?
Als er voldoende water aanwezig is in de pot is er geen gevaar voor
explosie. Vul desnoods aan met meer gedemineraliseerd water (minstens 30%
water wordt aanbevolen - zorg ervoor dat alle kristallen ondergedompeld zijn).
Verzadigde oplossingen van picrinezuur in water zijn uiteraard evenmin explosief.
Als de pot een metalen deksel heeft, breng je het picrinezuur best over in een andere
glazen pot met een polypropeen deksel. Het is echter veiliger het in dat geval meteen
mee te geven met een erkend ophaler voor chemisch afval. Bevochtigd picrinezuur
(min. 10% water) wordt niet meer ingedeeld als explosief (etikettering: F, T, R1-4-1123/24/25, S35-36/37-45). In principe kan het dan dus mee met het gewone
chemische afval.
Droog picrinezuur is explosief en moet met de grootste omzichtigheid behandeld
worden. Zelfs bij het openen van de pot is een explosie niet uit te sluiten. Droog
picrinezuur sublimeert immers gemakkelijk en er kunnen zich kristallen gevormd
hebben in de schroefwinding van het deksel. Bij het opendraaien van het deksel
kunnen deze door wrijving detoneren. Bij metalen deksels is het risico nog veel
groter: er kunnen extreem explosieve picraten gevormd zijn. In dat laatste geval is
de enige veilige weg om van het goedje af te geraken DOVO te verwittigen (vermijd
echter paniek: als de pot niet opengemaakt of bruusk behandeld wordt, is er geen
onmiddellijk gevaar - zorg er alleen voor dat, in afwachting van ophaling, het
picrinezuur achter slot staat, ver van alle incompatibele stoffen).
Heeft de pot een plastieken deksel, dan kan er eventueel nog gepoogd worden om er
water te laten insijpelen. Dompel hem hiertoe in water en voeg daarna ijs toe. Door
de lage temperatuur krimpt het glas een klein beetje en is er een kans dat er een
opening ontstaat tussen deksel en pot waarlangs water binnensijpelt. Laat de pot
enkele dagen in het water liggen. Als dit geen resultaat geeft, is ook hier het enige
alternatief: laten verwijderen door de ontmijningsdienst.
Is picrinezuur onmisbaar op school (secundair onderwijs)? Nee, helemaal niet.
In de COS-brochure van het VVKSO wordt het advies gegeven deze stof in geen
enkele graad van het secundair onderwijs te gebruiken, ook niet voor
demonstratieproeven. Voor het middelbaar onderwijs in Duitsland geldt hetzelfde
advies. Overgiet het met voldoende water en geef het mee met het gewone
chemische afval.
Als je toch denkt het niet te kunnen missen, neem dan zeker volgende
veiligheidsmaatregelen in acht:

sla picrinezuur in een brandveilige ruimte en achter slot op; zorg dat het
voldoende gescheiden is van incompatibele stoffen en zorg ervoor dat het er niet
mee in contact kan komen

controleer het picrinezuur om de 2 maanden op vochtgehalte en voeg desnoods
gedemineraliseerd water toe (noteer de datum van inspectie op het etiket)

reinig de fleshals met een natte doek voor je er het deksel terug opdraait

draag steeds beschermende handschoenen bij het hanteren van picrinezuur; het
is giftig bij opname langs de huid en veroorzaakt bruine vlekken die slechts na
maanden verdwijnen

gebruik geen metalen spatel om het product uit de pot te nemen
Pg. 15/15
sla geen grote hoeveelheden picrinezuur op en laat het picrinezuur om de 2 jaar
ophalen door een erkend ophaler van chemisch afval

voor kleuringen van preparaten vervang je de vaste stof beter door een 1%
oplossing.
Aanvullende informatie

veiligheidsinformatiebladen van picrinezuur:
International Chemical Safety Cards (droog picrinezuur)
Sigma-Aldrich (picrinezuur in 35% water)

DOVO kan gecontacteerd worden via de lokale politie
Marc Verhaeghe, 24/9/2006
