Bijlage C Relatie schoolprogramma’s met de eindtermen in de Adviesexamenprogramma’s Bijlage C7 Overzicht van een curriculum vwo in de groene voorbeeldleerlijn passend bij eindtermen uit het Adviesexamenprogramma vwo 1 In pilotscholen van de groene voorbeeldleerlijn voor het vwo, cohort 2010 – 2011, worden de modules in de volgorde gebruikt die hiernaast is aangegeven. Uitgangspunten Nieuwe materialen Innovatieve technologie Duurzaamheid Chemische industrie In de kolommen hieronder worden de gebruikte vakconcepten uit die modules ondergebracht bij de verschillende domeinen en eindtermen van het adviesexamenprogramma. Module 1: Module 2: Module 3: Module 4: Module 5: Module 6: Module 7: Module 8: Module 9: Module 10: Module 11: Module 12: Module 13: ECOreizen ECObrandstoffen Nanomaterialen Smart materials Zelfherstellend beton Groene chemie Weet wat je eet Zoetstoffen Zuren en basen Slikken of spuiten? Chloorchemie voor Oeganda Het geheim van mossellijm Moderne biotechnologie Waar mogelijk wordt naar de modules verwezen. Voorbeeld van de relatie van de eindtermen uit het adviesexamenprogramma met vakconcepten en vakbegrippen in de gebruikte modules in het uitgevoerd lesprogramma Domein B: Stoffen en materialen in de chemie Subdomein B1: De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Rutherford / Bohr/ Proton / neutron / elektron / isotopen/ Periodiek Systeem Metaalbinding/ atoombinding/ polaire atoombinding/ ionbinding/ covalentie/ elektrovalentie vanderwaalsbinding / dipoolmolecuul/ waterstofbrug/ niet covalente interacties Vaktaal als mol, M, NA, Avogadro, A,u, molair volume… Modules: 1, 2, 3, 5, 8 Subdomein B2: De kandidaat kan bij beschreven onderzoek aan stoffen en materialen macroscopische eigenschappen verklaren met deeltjesmodellen. zuivere stof / ontleedbare en niet-ontleedbare stoffen / nanomaterialen faseovergangen/chemische reacties 1 Domein E: Innovatie en chemisch onderzoek Subdomein E1: De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen in een beschreven onderzoek ten minste in de context van gezondheid, materialen of voedselproductie aangeven hoe die kennis wordt gebruikt. Thermoplasten/thermoharders composieten/keramische materialen/ naomaterialen Eiwitten/koolhydraten/vetten Enzymen/biokatalyse Vetzuren/aminozuren/ Enz. Modules: vele Subdomein E2: De kandidaat kan met behulp van kennis van katalyse bij chemische reacties ten minste in de context van voedselproductie, geneesmiddelen of transport van stoffen in het lichaam selectiviteit en specificiteit verklaren. Transport in lichaam / membraan De groene voorbeeldleerlijn vwo is nog in ontwikkeling. De groene voorbeeldleerlijn vwo en het beschreven curriculum zijn geen onderdeel geweest van het examenexperiment. stroomgeleiding/dichtheid/hydrofiel/ hydrofoob Modules: derde klas, 1, 3, 4, 8 Stereospecificiteit/ stereo pecifieke enzymen Optische isomerie/ stereo-isomerie Modules: 7, 8, 10, 13 Subdomein B3: De kandidaat kan met behulp van kennis over bindingen tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren. Subdomein E3: De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien. Duurzame kringlopen/biomassa/biogas/ biobrandstoffen Aspecten van groene chemie materiaalkringlopen/afvalstromen/energiekringloopkwaliteit van energie/Gibbs energie Modules: 2, 6, 13 Metalen/ moleculaire stoffen/ zouten/ nanomaterialen Covalentie/ elektrovalentie Polair/apolair –hydrofiel/hydrofoob Vanderwaalsbinding/ oplosbaarheid Waterstofbruggen/ oplosbaarheid/ hydratatie Niet-coavalentie interacties/ zoetstoffen/ eiwitten Pi-binding/ stroomgeleiding in polymeren Modules: 1, 3, 4, 5, 8 Subdomein B4: De kandidaat kan op basis van kennis van structuren en de bindingen tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren en omgekeerd vanuit de eigenschappen van stoffen of materialen structuren voorspellen. Macromoleculen Organische verbindingen/ karakteristieke groepen Macro-, micro- en nanostructuren Modules: 3, 4, 5, 7, 8, 13 Subdomein E4: De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie in ten minste contexten van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. Productie van chloor en chloorproducten in ontwikkelingslanden Biotechnologische processen Modules: 11, 13 Subdomein E5: De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht in ten minste de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. Modules: Vele. Domein C: Chemische processen en behoudswetten Subdomein C1: De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Atoombinding – delen van elektronen Covalentie – elektrovalentie Polaire atoombinding/ Waterstofbruggen Ionbinding / Hydratatie Modules: vele Subdomein C2: De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over de opbrengsten van een proces. Elementbehoud/massabehoud Molecuulformules/ verhoudingsformules Reactievergelijkingen opstellen Atoomeconomie Vaktaal: mol, molair volume, molariteit Modules: 3, 5, 7, 8, 10 Domein F: Industriële (chemische) processen Subdomein F1: De kandidaat kan met behulp van kennis van procestechnologie en reactiekinetiek, ten minste in de context van voedselproductie of duurzaamheid processen beschrijven en classificeren, eenvoudige berekeningen uitvoeren en voorstellen voor aanpassingen formuleren en beoordelen. Rendement/atoomeconomie/ Atoomefficiëntie/ Vergisting bioethanol/ biobrandstoffen Recycling/cradle to cradle Biotechnologische processen Veilgheids-, duurzaamheids- en risico-analyses Modules: 2, 6, 11, 13 Subdomein F2: De kandidaat kan “principes van groene chemie” herkennen in industriële processen en relateren aan gerealiseerde, mogelijke en Subdomein C3: De kandidaat kan verbanden leggen tussen behoudswetten en chemische processen, en kan deze verbanden relateren aan kringlopen. Elementenkringloop/ Materialenkringloop/ duurzame kringloop/ cradle to cradle Modules: 1, 2 Subdomein C4: De kandidaat kan op basis van kennis van reactiekinetiek chemische processen analyseren en de concentratie van aanwezige stoffen en deeltjes berekenen, en kan aangeven welke rol katalyse speelt. Katalysator/ enzym Reactiesnelheid/ evenwicht Modules: 6, 8, 12 Subdomein C5: De kandidaat kan aangeven of er sprake is van evenwicht, kan berekeningen uitvoeren aan evenwichten, en kan verklaren hoe de ligging van een evenwicht kan worden beïnvloed. Zwakke zuren/ zwakke basen Industrieprocessen Modules: 6, 9, 10 Subdomein C6: De kandidaat kan berekeningen maken over energieomzettingen en energieuitwisseling bij chemische processen en hieruit conclusies trekken en voorstellen formuleren. Vormingsenergie/ Gibbsenergie Modules: 6, 13 Subdomein C7: De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven. Ontledingsreacties/ verbrandingsreacties Omkeerbare reacties/ evenwichten Zuur-base reacties / Redoxreacties Neerslagreacties/ additiereacties/ substitutiereacties/ Additiepolymerisatie/ condensatiepolymerisatie/ hydrolyse Modules: vele Subdomein C8: De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. gewenste veranderingen van die processen. Broeikaseffect smogvorming/rookgassen Zure depositie Fijn stof Aspecten van groene chemie Duurzame kringlopen en energieverloop/kwaliteit van energie Chemische industrie Modules: 1, 2, 6, 11, 13 Subdomein F3: De kandidaat kan met behulp van kennis over energieomzettingen “bio-based” en “oilbased” processen beschrijven, daarbij voorkomende condities aangeven en voorstellen voor aanpassing beoordelen. Vormingsenergie, Gibbs-energie Modules: 2, 6, 13 Subdomein F4: De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen. Veilgheids-, duurzaamheids- en risico-analyses Modules: 11 Subdomein F5: De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen. Aspecten van groene chemie Veiligheidszinnen/pictogrammen Stofstromen/energiestromen Duurzame kringlopen Duurzaamheidsanalyses Modules: 2, 6, 11 Domein G: Maatschappij, chemie en technologie Subdomein G1: De kandidaat kan kennis van chemische processen in levende organismen beschrijven en gebruiken. Fotosynthese Kunstmest Hydrolysereacties Verbranding van vetten, koolhydraten en eiwitten De cel als fabriek Modules: 2, 7, 8, 13 Subdomein G2: De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van gezondheid of duurzaamheid Industrie processen/ atoomeconomie/ blokschema’s Nanomaterialen Broeikaseffect/ duurzaamheid Modules: 1, 3, 6, 11, 13 Subdomein C9: De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert. Vormingsenergie/ Gibbsenergie Modules: 6, 13 Subdomein C10: De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. Modules: 6 Domein D: Ontwikkelen van chemische kennis Subdomein D1: De kandidaat kan met behulp van kennis van materialen en stoffen een keuze voor een bepaalde scheidings- en/of analysemethode formuleren en beargumenteren. Filteren/zeven/oplossen/extraheren/…../ destilleren/adsorberen Bezinken/indampen/centrifugeren Neerslagreacties/ aantoningsreacties chromatografie / colorimetrie/ titrimetrie Modules: 5, 9, 10, 11 Subdomein D2: De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Aantoningsreacties/vlamkleuringen/neerslagreacties/ zuur-base/ redox Modules: 4, 5, 7, 9, 10, 11 Subdomein D3: De kandidaat kan met behulp van kennis over chemische processen aangeven hoe stoffen worden gesynthetiseerd en daarbij een relatie leggen met voorkomende reactiemechanismen. Condensatiereacties Polymerisatiereacties Neerslagreacties Hydrolyse Thermolyse beschrijven welke maatschappelijke condities aan de orde zijn en wat mogelijke gevolgen zijn. Aspecten van groene chemie Broeikaseffect Duurzame kringlopen Gezond eten/menu’risico- en duurzaamheidsanalyse Modules: 1, 2, 6, 7, 8, 11 Subdomein G3: De kandidaat kan met behulp kennis van productieprocessen ten minste in de context van duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven. Biobrandstoffen Aspecten van groene chemie Brandstofcel, organische zonnecellen Vormingsenergie en Gibbsenergie Modules: 2, 4, 6, 13 Subdomein G4: De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van voedsel, water, bodem en lucht op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. Groene chemie Duurzame kringlopen, energie verloop en kwaliteit van energie Modules: 2, 7, 13 Subdomein G5: De kandidaat kan met behulp van chemische kennis in ten minste de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven. Risico-, veiligheids en duurzaamheidsanalyses Modules: 11 Elektrolyse Additiereacties, subsitutiereacties Stroombronnen Brandstofcellen Zuur-base en redoxreacties Modules: 2, 4 ,5, 6, 7, 9, 10, 11 Subdomein D4: De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen, met gebruik van o.a. “molecular modelling” en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Macromoleculen Relatie monomeren/polymeren Additie en substitutiereacties Medicijngehalte in bloed Modules: 2, 7, 10, 13