Bijlage C Relatie schoolprogramma’s met de eindtermen in de Adviesexamenprogramma’s Bijlage C4 Overzicht van een uitgevoerd curriculum vwo in de blauwe voorbeeldleerlijn passend bij eindtermen uit het Adviesexamenprogramma vwo In scholen van de blauwe leerlijn van het vwo, cohort 2009 – 2010, zijn modules gebruikt die hiernaast zijn 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. Bij elk concept wordt naar de modules verwezen. In klassikaal of meer persoonlijk contact wordt ook aandacht gegeven aan aspecten die niet expliciet beschreven staan. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Gif om op te vreten: Milieukwesties Gif om op te vreten: Broeikaseffect Gif om op te vreten: Klimaatdebatten Ontwikkelen van wetenschap: formules maken A. Carbonium B. Koolstofchemie C. Van C naar DNA D. Van koolstof naar denken in oplossingen Ontwikkelen van wetenschap: denken in oplossingen A. Ontwikkelen van wetenschap: Hoe werkt een batterij? B. Ontwikkelen van wetenschap: Redoxreacties Toepassen van wetenschap: Modellen maken Toepassen van wetenschap: Modellen toepassen Toepassen van wetenschap:Macro – micro, evenwichten Toepassen van wetenschap :Macro – micro, verf Toepassen van wetenschap: Materiaalinnovatie Toepassen van wetenschap: Stereochemie 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 4,9 / Rutherford / Bohr 9/ Lewis 11,12 Proton 8 / neutron 8/ elektron 8/ elektronenwolk 8 / isotopen 8 / foton 8,11 / radicaal 5B, 11 / valentieelektron 9, 12 / -elektron 12 structuurformules 5A / isomerie 5B / optische activiteit 13 / elektronenformule 12 Periodiek Systeem 2,4,5B,9 Ion 6,8/ Vanderwaals kracht 5B,9 / dipool 12/ waterstofbrug 5B,12/ elektrovalentie 7B,8 / vriespuntsdaling 4,6 / massaspectroscopie 8,9 / covalentie 5B,12 / bindingshoek 12 / dipoolmoment 12 / elektronegativiteit 12/ complex 11 / ligand 11 / elektronen protonoverdracht 10 / additie 5A, 11 / substitutie 5A, 11 / hydratatie 9, 12, ionisatie-energie 9 Reactiemechanismen 11,13 Vaktaal als M 8, NA 9, Avogadro 9, 11, A 4,8 , u 8, mol 4,6,9, concentratie 4, mol/L 4 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. Thermoplasten/thermoharders 12 Eiwitten/koolhydraten/vetten 4,5C,13 Enzymen/biokatalyse 5C,13 Vetzuren/aminozuren/5C membraan 7A,7B 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 4,10,11 Katalyse 4,5C,13 Reactiemechanismen 11,13 De meeste van de genoemde begrippen niet alleen op Stereoisomerie 13 deeltjesniveau (micro) maar ook op bijbehorend fenomenologisch niveau (macro) Subdomein B2: Eigenschappen en modellen 17. De kandidaat kan bij beschreven onderzoek aan stoffen en materialen macroscopische eigenschappen verklaren met deeltjesmodellen. niet ontleedbare stof 1,4/ faseovergangen 1,4,9, relatieve hoogte kookpunt en smeltpunt 5B,9 reactiviteit / brandbaarheid / zuur-base karakter 5C,10, reductor-oxidator 7A,7B,10 type binding 5A,9,12 /stroomgeleiding 5D,6,9 /dichtheid/ oplosbaarheid 6,10 vriespuntsdaling 4,6 optische activiteit 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 1,6/kookpunt 1/ Relatieve hoogte kookpunt en smeltpunt 5B,9 Polair/apolair 12 –hydrofiel/hydrofoob 4,5A,5C Moleculaire stoffen-Van der Waalskracht 5B Ionstoffen-ionbinding 6,9 Metalen-metaalbinding 9 Dipool – dipoolbinding 12 waaronder waterstofbrug Oplosbaarheid / neerslagreacties 6,10 Zouten tegenover moleculaire stoffen en tegenover metalen 9 Covalentie 5B / elektrovalentie 7B,8,9 / Crosslinks 12 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 9 Ionrooster → benadering smeltpunt 9 Molecuulrooster en dipolen → benadering kookpunt 5B,9 Koolwaterstoffen 5A,5B,5C Karakteristieke groepen 5B,5C → chemische eigenschappen, waaronder zuren en basen N.B. vaktaal als alkanen, alkenen, alcoholen, esters…. 5A,5B,5C Macromoleculen 12 Domein C: Chemische processen en behoudswetten 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 2,5A Stofkringlopen 2/ Energiekringloop 5A,5D,7A,7B,8 Kwaliteit van energie 5A 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 blauwe voorbeeldleerlijn (examen 2010) heeft dit niet behandeld 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. Voorbeelden: synthese van aspirine, batterijwedstrijd 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 2,5A Rendement 5C Subdomein F2: Groene chemie 40. De kandidaat kan industriële processen beschrijven in blokschema’s, rendementsberekeingen maken en “principes van groene chemie” herkennen en relateren aan gerealiseerde, mogelijke en gewenste veranderingen van die processen. Broeikaseffect 1,2,3,5A Biobrandstof 2,5A 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 5D,9,11,12 Covalentie 5B, 9– elektrovalentie 7B,8,9 Polaire atoombinding 12 Ionbinding 9 Metaalbinding 9 Dipool –dipoolbinding 12 (en waterstofbruggen 5B,12) Dipool-ionbinding / hydratatie 9,10,11A,12 Reactiemechanismen 5B,11,13 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 klas3,1,2,4 Energiebehoud 5D,11 Verhoudingsformules 4,12 Rendement 5C,10 Reactievergelijkingen opstellen 4 Verbrandingsreacties klas3, 1 Bindingsenergie 5D, 11 Activeringsenergie klas3,4,5A,11 Vaktaal: molvolume 4, mol 4, getal van Avogadro 9,11, molariteit 4, reactiesnelheid 10 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 1,2,5A Verhoudingsformules 4,12 Vormingswarmte 11 Endotherm/exotherm klas3, 4,11 Omzettingen van energie, energiekringloop 5A,5D,7A,7B,8 Bindingsenergie 5D,11 Kwaliteit van energie 5A 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 10 (semikwantitatief) Subdomein F3: Energieomzettingen 41. De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven 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. Biobrandstof 5A Elektrochemische cel / brandstofcel 7A,7B Elektrolyse klas3, 8 Reductor / oxidator 7A,7B,10 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 7B/pictogrammen klas3 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 2,5A Condensatiereacties 5C,12 Hydrolyse 5C Biokatalyse 5C,13 Specificiteit 5C,13 Domein G Maatschappij, chemie en technologie Subdomein G1: Chemie van het leven 44. De kandidaat kan kennis van chemische processen in levende organismen beschrijven en gebruiken. Fotosynthese 2,5A Hydrolysereacties 5C Waterzuivering 1 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 2,5A Waterzuivering 1 Subdomein G3: Energie en industrie 46. De kandidaat kan met behulp kennis van productieprocessen ten minste in de context van 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. Niet-aflopende reacties 2,5C,6,10,11 Evenwichtsreactie en evenwicht 2,5C,6,10,11 Concentratie/temperatuur 11 Zwak zuur / base 10 Activeringsenergie 10 Katalysator/verdelingsgraad 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 11 Endotherm/exotherm klas3, 4,11 Omzettingen van energie, energiekringloop 5A,5D,7A,7B,8 Bindingsenergie 5D,11 Kwaliteit van energie 5A Wisselwerking licht / materie 5A,11 Subdomein C7: Classificatie van reacties 26. De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven. Structuurformules 5A,5B,5C, / (Poly)condensatiereacties 5C,12 Hydrolyse 5C / (Poly)additiereacties 5A,5B,11 / Neerslagreacties 6,10 Zuur-base reacties 10 / Redoxreacties 7A,7B,8 Ontledingsreacties 1 / Verbrandingsreacties 1,5A Niet-aflopende reacties 2,5C,6,10,11 Evenwichtsreacties 2,5C,6,10,11 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 4 / Blokschema 1,2,9 Broeikaseffect 1,2,3,5A/ Corrosie 8 / Edel 3 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 11 Endotherm/exotherm klas3, 4,11 Omzettingen van energie, energiekringloop duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven. Biobrandstof 2,5A Productie biomassa 5A Koolstofhoudende brandstof 2,5A,5B,5C,5D Batterijen, brandstofcellen 7A,7B 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. Biobrandstof 2,5A waterzuivering 1 Luchtkwaliteit 5A / / broeikaseffect 1,2,3,5A 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 blauwe leerlijn in 2007/2008/2009/2010. 5A,5D,7A,7B,8 Bindingsenergie 5D,11 Kwaliteit van energie 5A Subdomein C10: Activeringsenergie 29. De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. Evenwichtsreactie en evenwicht 2,5C,6,10,11 Activeringsenergie 10 Katalysator 10 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 klas 3,1,6 / colorimetrie 7A,10,11/ IRspectrometrie 12, massaspectrometrie 8,9 (N.B. wel de methode, niet de sommen) 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 1,2,4, oplosbaarheid, neerslagreacties 6,10 Zuur-base theorie 10, redoxreacties 7A,7B,10 Optische activiteit 13, polarimeter 13 Chromatografie klas3, Aantoningsreacties/vlamkleuringen 3,6 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. Onderstaande begrippen komen aan de orde in de genoemde modulen maar niet (altijd) in relatie met een reactiemechanisme Vaste massaverhouding 1,4, volumeverhouding bij gassen 4, Oplosbaarheid/ neerslagreacties 6,10 Evenwicht, aflopende reactie 2,5C,6,10,11 Scheidingstechnieken klas3,1,13 Katalyse 1,2,4,5A,5B,5C,8,13 Zuur-base reacties 10, redoxreacties/ elektrolyse 7A,7B,8,10 Lewistheorie 11,12 Condensatiereacties 5C,12 Polymerisatiereacties 5C,12 Hydrolyse 5C/ thermolyse 12 / vergisting 2,5A Additiereacties 5A,11 Subdomein D4: Molecular modelling 33. De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling”, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Condensatiereacties 5C,12 Macromoleculen 12 Relatie monomeren/polymeren 12