Bijlage C Relatie schoolprogramma’s met de eindtermen in de Adviesexamenprogramma’s Bijlage C3 Overzicht van een uitgevoerd curriculum vwo in de gele voorbeeldleerlijn passend bij eindtermen uit het Adviesexamenprogramma vwo In scholen van de gele leerlijn van het vwo, cohort 2009 – 2010, zijn modules in de volgorde gebruikt die hiernaast is aangegeven. In de kolommen hieronder worden de gebruikte vakconcepten uit die modules ondergebracht bij de verschillende domeinen en eindtermen van het adviesexamenprogramma. Het gaat daarbij alleen over de vakinhoudelijke domeinen B t/m G. Waar mogelijk wordt naar de modules verwezen. In klassikaal of meer persoonlijk contact wordt ook aandacht gegeven aan aspecten die niet expliciet beschreven staan. Module 1: Module 2: Brug 1: Module 4: Module 5: Module 6: Module 7: Module 8: Module 9: Module 10: Module 11: Module 12: Module 13: Groene vakantie Groene brandstof Is biobrandstof een oplossing? Wat hebben planten nodig? De Nobelprijs Modellen voor binding Zuren en antizuren Chemie in de laptop Waarom verlopen reacties? Hoe verlopen reacties? NSAID's en andere pijnstillers Groene Chemie (VNCI) Kunststoffen in de auto (ChiK) 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: Deeltjesmodellen 16. De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Fase-overgangen Dalton / Rutherford / Bohr / Lewis Proton / neutron / elektron / elektronenwolk / isotopen structuurformules / isomerie / optische activiteit Periodiek Systeem Ion / Vanderwaals kracht / dipool / waterstofbrug / oxidatiegetal Reactiemechanismen Polymeren (soorten), crosslinking, vulcaniseren Vaktaal als M, NA, Avogadro, A,u, Modules: 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13 Subdomein B2: Eigenschappen en modellen 17. De kandidaat kan bij beschreven onderzoek aan stoffen en materialen macroscopische eigenschappen verklaren met deeltjesmodellen. Zuivere stof / niet ontleedbare stof / faseovergangen, Relatieve hoogte kookpunt en smeltpunt Reactiviteit / brandbaarheid / zuur-base karakter, Domein E: Innovatie en chemisch onderzoek Subdomein E1: Chemisch onderzoek 34. 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. Eiwitten/koolhydraten / vetten en oliën / fosfolipiden Enzymen / biokatalyse Vetzuren / aminozuren/ Werkzame stof / vulstof Kunstmest Transport in het lichaam / membraan Modules: 1, 2, brug 1 , 4, 5, 7, 9, 11 Subdomein E2: Selectiviteit en specificiteit 35. De kandidaat kan bij chemische reacties ten minste in de context van voedselproductie, geneesmiddelen of transport van stoffen in het lichaam selectiviteit en specificiteit verklaren, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Activeringsenergie Katalyse 1 reductor-oxydator Type binding /stroomgeleiding /dichtheid / oplosbaarheid Polymeren (soorten), crosslinking, vulcaniseren Optische activiteit Modules: derde klas, 1, 4, 6, 7, 8, 11, 13 Subdomein B3: Bindingen en eigenschappen 18. De kandidaat kan met behulp van kennis over bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren. Smeltpunt/smelttraject/kookpunt/kooktraject Relatieve hoogte kookpunt en smeltpunt Polair/apolair –hydrofiel/hydrofoob Moleculaire stoffen-Van der Waalskracht Ionen-ionbinding Metalen-metaalbinding Dipool – dipoolbinding waaronder waterstofbrug Oplosbaarheid / neerslagreacties Zouten tegenover moleculaire stoffen en tegenover metalen Covalentie / elektrovalentie / Crosslinks / polymeren Modules: 4, 5, 6, 7, 8, 13 Subdomein B4: Bindingen, structuren en eigenschappen 19. De kandidaat kan op basis van kennis van structuren en de bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren en omgekeerd vanuit de eigenschappen van stoffen of materialen structuren voorspellen. Metaalrooster → stroomgeleiding Ionrooster → benadering smeltpunt Molecuulrooster en dipolen → benadering kookpunt Koolwaterstoffen Karakteristieke groepen → chemische eigenschappen, waaronder zuren en basen N.B. vaktaal als alkanen, alkenen, alcoholen, esters…. Macromoleculen als B2 en B3 Mesostructuren Modules: 1, 2, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 13 Domein C: Chemische processen en behoudswetten Subdomein C1: Chemische processen 20. De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van reactiviteit en het vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Atoombinding – delen van elektronen Covalentie – elektrovalentie Polaire atoombinding Ionbinding Reactiemechanismen Stereo-isomerie Membraan Modules: 10, 11 Subdomein E3: Duurzaamheid 36. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien. Duurzame kringlopen / biomassa / bio-ethanol Aspecten van groene chemie / atoomeconomie Stofkringlopen / afvalstromen Energiekringloop Kwaliteit van energie Modules: 1, 2, brug 1, 4, 8, 9, 12 Subdomein E4: Nieuwe materialen 37. De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. De gele voorbeeldleerlijn behandelt dit niet Subdomein E5: Onderzoek en ontwerp 38. De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoek- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. Geen specifieke onderwerpen of concepten. Per school aan de hand van een gekozen onderwerp. Een brede toepassing van het geleerde. Voorbeeld: synthese van aspirine Domein F: Industriële (chemische) processen Subdomein F1: Industriële processen 39. 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. Vergisting biomassa Rendement Recycling Synthese aspirine Modules: 2, brug 1, 4, 8, 10 Subdomein F2: Groene chemie 40. De kandidaat kan industriële processen 2 Metaalbinding Dipool –dipoolbinding (en waterstofbruggen) Dipool-ionbinding / hydratatie Reactiemechanismen Modules: 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 Subdomein C2; Chemisch rekenen 21. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over de opbrengsten van een proces. Elementbehoud/massabehoud Verhoudingsformules Reactievergelijkingen opstellen Verbrandingsreacties Rendement Atoomeconomie Bindingsenergie Vaktaal: molvolume, mol, getal van Avogadro, molariteit Modules: Derde klas, 1, 2, brug 1, 4, 7, 8, 12 Subdomein C3: Behoudswetten en kringlopen 22. De kandidaat kan verbanden leggen tussen behoudswetten en chemische processen, en kan deze verbanden relateren aan kringlopen. Elementbehoud/massabehoud Verhoudingsformules Vormingswarmte Endotherm/exotherm Omzettingen van energie, energiekringloop Bindingsenergie Kwaliteit van energie Modules: 1, 2, brug 1, 4, 8, 9, 12 Subdomein C4: Reactiekinetiek 23. De kandidaat kan op basis van kennis van reactiekinetiek chemische processen analyseren, onder andere door de concentratie van aanwezige stoffen en deeltjes te berekenen, en kan aangeven welke rol katalyse speelt. Concentratieverandering in relatie tot de reactiesnelheid Orde van een reactie → mechanisme Katalyse Modules: 2, 9, 10, 12 Subdomein C5: Chemisch evenwicht 24. 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. Omkeerbare reacties Evenwichtsreactie en evenwicht Concentratie/temperatuur beschrijven in blokschema’s, rendementsberekeningen maken en “principes van groene chemie” herkennen en relateren aan gerealiseerde, mogelijke en gewenste veranderingen van die processen. Broeikaseffect Biobrandstof Smogvorming / rookgassen Zure depositie Fijn stof Aspecten van groene chemie / atoomeconomie Chemische industrie Niet alles expliciet in de modules, wel in onderwijs eromheen Modules: 2, Brug 1, 4, 8, 12 Subdomein F3: Energieomzettingen 41. De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven welke chemisch technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen en kan met behulp van kennis van energieproductie processen beschrijven, daarbij voorkomende condities aangeven en voorstellen voor aanpassing beoordelen. Grondstof en productieproces (rendement) Biobrandstof Elektrochemische cel / brandstofcel Elektrolyse Reductor / oxidator Groene chemie / atoomeconomie Modules: 2, 4, 8, 12 Subdomein F4: Risico en veiligheid 42. De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen. Veiligheidszinnen/pictogrammen Komt in de gele leerlijn als zodanig niet voor, wel tijdens het practicum Subdomein F5: Duurzame productieprocessen 43. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen. Vergisten Condensatiereacties Hydrolyse Omesteren Biokatalyse Specificiteit Groene chemie / atoomeconomie Modules: 2, 8,10, 11, 12 3 Zwak zuur / base Activeringsenergie Katalysator/verdelingsgraad Vaktaal : mol/L, reactiesnelheid Modules: 2, 7, 8, 9, 10 Subdomein C6: Energieberekeningen 25. De kandidaat kan berekeningen maken over energieomzettingen en energie-uitwisseling bij chemische processen en hieruit conclusies trekken en voorstellen formuleren. Vormingswarmte Endotherm/exotherm Omzettingen van energie, energiekringloop Bindingsenergie Kwaliteit van energie Wisselwerking licht / materie Modules: 1, 2, brug 1, 8, 9, 12 Subdomein C7: Classificatie van reacties 26. De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven Structuurformules / (Poly)condensatiereacties Hydrolyse / (Poly)additiereacties / Neerslagreacties Zuur-base reacties / Redoxreacties Ontledingsreacties / Verbrandingsreacties Omkeerbare reacties SN2-reacties Radicaalreacties Modules: ,3, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13 Subdomein C8: Technologische aspecten 27. De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Schaal van processen / Blokschema / batch-continu Broeikaseffect / Corrosie / Zure regen Edel - onedel Modules: Brug 1, 2, Brug 1, 4 , 5, 8, 12 Subdomein C9: Kwaliteit van energie 28. De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert. Vormingswarmte Endotherm/exotherm Omzettingen van energie, energiekringloop Bindingsenergie Kwaliteit van energie Wisselwerking licht / materie Modules: 1, 2, brug 1, 8, 9, 12 Domein G Maatschappij, chemie en technologie Subdomein G: Chemie van het leven 44. De kandidaat kan kennis van chemische processen in levende organismen beschrijven en gebruiken. Fotosynthese Kunstmest Hydrolysereacties Verbranding van vetten, koolhydraten en eiwitten Membranen Modules: 4, 10, 11 Subdomein G2: Milieueffectrapportage 45. De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van gezondheid of duurzaamheid beschrijven welke maatschappelijke condities aan de orde zijn en wat mogelijke gevolgen zijn. Duurzame kringlopen Modules: 2, brug 1, 4, 8, 12 Subdomein G3: Energie en industrie 46. De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven. Biobrandstof Productie biomassa Bodemkwaliteit Batterijen, brandstofcellen Kwaliteit van energie Modules: 1, 2, brug 1, 4, 8, 9 Subdomein G4: Milieueisen 47. De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. Voorraden natuurlijke hulpbronnen Biobrandstof Afvalbeheer / composteren Energiebeheer Waterkwaliteit Luchtkwaliteit Kwaliteit bodem Modules: 2, brug 1, 4, 8 In de strikte zin van de formulering gebeurt hier in de gele leerlijn weinig aan 4 Subdomein C10: Activeringsenergie 29. De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. Endotherm/exotherm Omzettingen van energie, energiekringloop Bindingsenergie Kwaliteit van energie Katalyse Modules: 2, brug 1, 4, 9, 12 Subdomein G5: Bedrijfsprocessen 48. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in 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. Komt niet voor in de uitgevoerde Gele leerlijn in 2009/2010. Modules: -- Domein D: Ontwikkelen van chemische kennis Subdomein D1: Chemische vakmethodes 30. 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 / spectrometrie (N.B. wel de methode, niet de sommen) Modules: derde klas modules, 2, 4, 6, 7, 8, 10 Subdomein D2: Veiligheid 31. De kandidaat kan met behulp van kennis van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Chemisch en fysisch stofbegrip, oplosbaarheid, neerslagreacties Zuur-base theorie, redoxreacties Optische activiteit, polarimeter Chromatografie Aantoningsreacties/vlamkleuringen Modules: derde klas, 2, 4, 7, 7, 10 Subdomein D3: Chemische synthese 32. De kandidaat kan met behulp van kennis over chemische processen aangeven hoe stoffen worden gesynthetiseerd en daarbij een relatie leggen met voorkomende reactiemechanismen. Vaste massaverhouding, volumeverhouding bij gassen, Oplosbaarheid/ neerslagreacties Evenwicht, aflopende reactie Scheidingstechnieken Katalyse 5 Zuur-base reacties, redoxreacties/ elektrolyse Lewistheorie Condensatiereacties Polymerisatiereacties Hydrolyse / thermolyse / vergisting Additiereacties Radicaalreacties Modules: 1, 2, 4, 6, 7, 8, 10, 13 Subdomein D4: Molecular modeling 33. De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling” en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Condensatiereacties Additiereacties Macromoleculen Relatie monomeren / polymeren Katalyse Reactiemechanismen Modules: 4, 7, 9, 11, 13 6