KEMIJA
UVOD
Kemija u osnovnoj školi prvenstveno je usmjerena na kemijska znanja potrebna za
svakodnevni život, na zanimljivosti i doprinos kemije u izgradnji kvalitetnijega
života. Zbog toga kemija nije namijenjena samo budućim kemičarima i
prirodoslovcima, nego svim učenicima osnovne škole.
Nastavni program kemije učenicima treba omogućiti razumijevanje prirodnih pojava
i načina kemijskog istraživanja i objašnjavanja prirode, pružiti jednostavan i
zanimljiv uvid u znanstvene temelje suvremene civilizacije te razvijati
sposobnosti potrebne za nastavak obrazovanja i samoobrazovanje. Učenje kemije
također pridonosi razvoju logičkog i kreativnoga mišljenja.
Budući da je kemija tipična eksperimentalna znanost, iskustveno je učenje glavni
način učenja, a izvođenje pokusa središnja nastavna aktivnost.
Program je zamišljen tako da učenik do spoznaja dolazi djelatnim metodama
učenja, a svoje sposobnosti razvija praktičnim, perceptivnim i misaonim
djelovanjem.
Kemija kao nastavni predmet nije umanjena preslika kemije kao prirodne znanosti.
Glavni kriterij pri izboru nastavnih sadržaja kemije u osnovnoj školi jest
njihova korisnost za svakodnevno življenje, nastavak obrazovanja i
samoobrazovanje.
Pri izboru nastavnih sadržaja pazilo se na njihovu hijerarhiju. Nastojalo se da
jednostavnije prethodi složenijemu, da se od konkretnoga kreće prema
apstraktnomu, da lako prethodi težemu te da se Ključni pojmovi češće ponavljaju.
Tako se ostvaruje dobra horizontalna i vertikalna povezanost nastavnih sadržaja.
Nastavnim programom kemije predviđen je veći broj neobveznih izbornih tema.
Izborne se teme mogu birati ili dodavati nove primjerene sredini u kojoj škola
djeluje. Izbornim se temema proširuje učenikov interes za određena znanstvena
područja i stjecanje novih znanja. Tako se učenici potiču na samoobrazovanje i
cjeloživotno učenje.
CILJ
Cilj je nastave kemije u osnovnoj školi uvođenje učenika u znanstveni način razmišljanja, odgoj za razuman odnos prema prirodi i čovjekovoj okolini, stjecanje korisnih kemijskih znanja te osposobljavanje učenika za primjenu kemijskih znanja u svakodnevnom životu, tehnici i proizvodnji.
ZADAĆE
Postavljeni cilj ostvaruje se sljedećim zadaćama:
– stjecanje znanja o najvažnijim kemijskim procesima te razumijevanje kemijskih
procesa i zakonitosti,
– uvođenje u istraživanje i vježbanje primjene znanstvenih metoda (razvijanje
umijeća pozorna promatranja i bilježenja pojava u prirodi ili tijekom izvođenja
pokusa; vježbanje opisivanja rezultata opažanja i tumačenja pojava na temelju
usvojenih teorija i modela; vježbanje prikazivanja rezultata pokusa (mjerenja)
tablicama i grafikonima; njegovanje i razvijanje umijeća shematskoga
prikazivanja (crtanja laboratorijskoga pribora) i izradbe skica pokusa (shema),
– razvijanje umijeća sigurnoga i urednoga rukovanja kemijskim priborom i
kemikalijama,
– razvijanje ekološke svijesti i odgovornosti prema radnom i životnom okruženju,
– razvijanje sposobnosti opisivanja uočenih pojava (promjena), izricanja
vlastitoga mišljenja i postavljanja pitanja koja potiču raspravu,
– razvijanje sposobnosti logičkoga zaključivanja, apstraktnoga, kritičkog i
kreativnoga mišljenja,
– osposobljavanje za samostalno rješavanje problema,
– osposobljavanje za timski rad (razvijanje navike timskoga rada i suradničkog
učenja),
– usvajanje vještine rada prema uputama i davanje uputa za rad drugima.
NAPOMENE
Specifičnost nastavnoga programa kemije ogleda se u davanju više slobode
učiteljima pri izvođenju nastavnoga programa i nastavnih sadržaja. To znači da
se pri izradbi izvedbenog nastavnog programa učitelji ne moraju u potpunosti
pridržavati redoslijeda nastavnih tema i sadržaja navedenih u nastavnom
programu. Umjesto navedenih primjera, oni mogu odabrati druge. Uostalom, nastava
kemije tipičan je primjer egzemplarne nastave i nije važno na kojim su nastavnim
sadržajima učenici usvojili određene pojmove i ideje, stekli znanje te razvili
umijeća i sposobnosti. Treba ostvariti cilj nastave kemije, a putovi koji vode
do istoga cilja mogu biti različiti. Takvim se pristupom tumačenju nastavnoga
programa potiče samostalnost i stvaralaštvo učitelja.
Blok-sat i učionica namijenjena samo za nastavu kemije, biologije i/ili fizike
bitni su preduvjeti za nastavu kemije temeljenu na pokusu kao središnjoj
nastavnoj aktivnosti.
Obrazovna strategija koja se primjenjuje u nastavi kemije slična je strategiji
znanstvenih istraživanja. Polazi se od problema i postavljanja pretpostavke.
Učenici eksperimentiraju, samostalno ili u skupinama, kako bi provjerili
pretpostavku ili riješili problem. Nakon provedenih pokusa, opažanja i mjerenja
učenici izvještavaju o dobivenim rezultatima te ih samostalnim zaključivanjem
(pri čem je učitelj moderator), pokušavaju objasniti na temelju već stečenoga
znanja. Učitelj je voditelj koji učenicima pomaže u radu, usmjerava ih i kroz
raspravu navodi na ispravno zaključivanje. Budući da do svih spoznaja nije
moguće doći putem pokusa koje izvode učenici povremeno je potrebno i poučavanje.
Učenički miniprojekti imaju posebnu važnost pri uvođenju učenikâ u znanstvenu
metodu rješavanja problema. Učeničkim miniprojektima potiče se stvaralaštvo,
razvija samopouzdanje, razvija sposobnost logičkog a zaključivanja, apstraktnog
i kritičkoga mišljenja, te razvija sposobnost povezivanja znanja iz različitih
znanstvenih područja. Radom na miniprojektima učenici se osposobljavaju za
donošenje odluka na temelju obrazloženih dokaza i provjere vrijednosti
predočenih podataka. Učenički miniprojekti omogućuju razvoj nekih pozitivnih
navika kao što su priopćivanje, suradnja, uvažavanje sugovornika, kultura
dijaloga i dr.
U nastavi kemije, temeljenoj na pokusima koje izvode učenici, treba birati
jednostavne i ključne pokuse, a upute za rad moraju biti jasne, nedvosmislene i
jednostavne. Kemija obiluje novim riječima i nazivima koje treba objasniti i
češće ponavljati. Treba biti strpljiv i učenicima omogućiti dovoljno vremena da
usmeno ili pisano iskažu zaključke ili rezultate svojih opažanja i mjerenja.
Učenike treba češće pohvaljivati za postignute uspjehe, pokazano zalaganje,
inicijative i sl.
7. RAZRED
TEME
1. Što proučava kemija
Ključni pojmovi: osnovni kemijski pribor, mjere opreza pri radu, sredstva za
osobnu zaštitu i sredstva za gašenje požara u laboratoriju.
Obrazovna postignuća: poznavati osnovni laboratorijski pribor i posuđe;
poznavati znakove opasnosti i mjere zaštite pri radu u laboratoriju i
svakodnevnom životu; naučiti kako postupiti u slučaju izbijanja požara, pravilno
rabiti laboratorijski pribor (prelijevanje tekućina, zagrijavanje u staklenom
posuđu, usitnjavanje čvrstih uzoraka i dr.); crtežom prikazati temeljni
laboratorijski pribor; prepoznati štetne i opasne kemikalije u kućanstvu;
prepoznati proizvode kemijske industrije koji se rabe u svakodnevnom životu.
2. Makroskopska fizikalna svojstva tvari
Ključni pojmovi: tvar, fizikalna svojstva uzorka tvari, agregacijsko stanje,
promjene agregacijskih stanja.
Obrazovna postignuća: pokusom ispitati i obrazložiti fizikalna svojstva tvari
(gustoća, toplinska i električna vodljivost, magnetska svojstva, tvrdoća); na
temelju pokusa shvatiti da su tališta i vrelišta pri stalnom tlaku
karakteristična svojstva mnogih tvari; samostalno izvoditi jednostavnije pokuse
koji uključuju zagrijavanje i mjerenje temperature; razlikovati pojmove tijelo,
uzorak i tvar; vlastitim riječima iskazati i obrazložiti opažene promjene
prijelaza agregacijskih stanja vode u prirodi. Nacrtati i obrazložiti grafički
prikaz rezultata mjerenja (krivulja zagrijavanja leda i vode); raspravljati i
zaključivati (samostalno ili uz pomoć učitelja) o rezultatima načinjenih pokusa.
3. Makroskopske fizikalne i kemijske promjene tvari
Ključni pojmovi: fizikalne promjene tvari, kemijske promjene tvari, biološko
djelovanje tvari.
Obrazovna postignuća: pokusima pokazati razlike između fizikalne i kemijske
promjene tvari (hrđanje, gorenje, reakcije nekih tvari s vodom...); samostalno
izvoditi jednostavnije pokuse uz pravilnu uporabu laboratorijskoga pribora;
vlastitim riječima i crtežom opisati i iskazati rezultate izvedenih pokusa;
opažati i razlikovati fizikalne i kemijske promjene tvari u prirodi; razlikovati
korisna i štetna biološka djelovanja nekih tvari (lijekovi, otrovi, droge).
4. Vrste tvari
Ključni pojmovi: elementarna tvar, kemijski spoj, metali, nemetali.
Obrazovna postignuća: na temelju pokusa shvatiti razliku između elementarnih
tvari (metali i nemetali) i kemijskih spojeva; načiniti jednostavniju sintezu
spoja iz elementarnih tvari ili razložiti neki spoj na elementarne tvari;
upoznati različite vrste kemijskih spojeva (tvari) koje se rabe u kućanstvu
(kiseline, lužine i soli) te s pomoću njih usvojiti pojmove kiselina, lužina i
sol; shvatiti da su indikatori kiselina i lužina vrste kemijskih spojeva koji
mijenjaju boju u kiselim i lužnatim otopinama (čaj, sok crvenoga kupusa, lakmus,
metiloranž, fenolftalein).
5. Smjese i postupci razdvajanja smjesa
Ključni pojmovi: homogena i heterogena smjesa, postupci razdvajanja smjesa.
Obrazovna postignuća: razlikovati smjese tvari od kemijskih spojeva i
elementarnih tvari; razlikovati homogenu i heterogenu smjesu tvari; shvatiti da
tvari u prirodi najčešće dolaze kao smjese; načiniti pokuse i putem pokusa
postići razumijevanje pojmova: taloženje (sedimentacija), dekantacija,
filtracija, talog, filtrat, destilacija, destilat, sublimacija, kristalizacija,
kristali; shvatiti da se sastojci smjesa mogu razdvojiti na temelju razlika u
fizikalnim svojstvima; predložiti i primijeniti postupak razdvajanja odabranih
primjera homogenih i heterogenih smjesa.
6. Otopine
Ključni pojmovi: otopina, koncentracija (kvalitativno)
nezasićena/zasićena/prezasićena otopina,
Obrazovna postignuća: razumjeti da su otopine homogene smjese tvari; razlikovati
pojmove otopina i otapalo; pripremiti nezasićenu, zasićenu i prezasićenu
otopinu; prikazati dijagramom topljivosti ovisnost topljivosti tvari o
temperaturi; pročitati podatke iz dijagrama topljivosti.
7. Iskazivanje sastava smjesa udjelima
Ključni pojmovi: maseni udjel sastojka u smjesi, volumni udjel sastojka u
smjesi, kvalitativni i kvantitativni sastav smjese.
Obrazovna postignuća: razlikovati kvalitativni i kvantitativni sastav smjese;
razlikovati maseni udjel od volumnoga udjela; naučiti izračunati maseni i
volumni udjel sastojaka u smjesi; samostalno pripraviti otopinu na temelju
zadanoga masenoga ili volumnoga udjela sastojaka u smjesi.
8. Zrak i glavni sastojci zraka
Ključni pojmovi: sastav i svojstva zraka, kisik, dušik, plemeniti plin, ugljikov
dioksid.
Obrazovna postignuća: shvatiti da je zrak smjesa plinova; poznavati osnovna
fizikalna svojstva (gustoća, topljivost u vodi) i sastav zraka (glavna 4
sastojka + vodena para); poznavati osnovna fizikalna svojstva atmosfere (tlak
zraka smanjuje se s visinom, gustoća toploga zraka manja je od gustoće hladnoga
zraka, u zraku se događaju sve vremenske promjene, topao zrak može primiti više
vodene pare od hladnoga zraka, u ohlađenom vlažnom zraku vodena se para
kondenzira u sitne kapljice) poznavati osnovna kemijska svojstva zraka i kisika,
dobivanje i primjenu kisika; opisati i crtežom prikazati kružni tok kisika u
prirodi; znati pokusom dokazati da izdahnuti zrak sadrži više ugljikova dioksida
i vodene pare od svježega zraka; poznavati uvjete pri kojima može doći do
požara; poznavati temeljne načine gašenja požara.
9. Voda
Ključni pojmovi: fizikalna svojstva vode, tvrde i meke prirodne vode,
destilirana voda, anomalija vode.
Obrazovna postignuća: poznavati fizikalna svojstva vode (anomalija vode i
njezina važnost za život u vodi); pokusom dokazati da se voda može elektrolizom
rastaviti na elementarne tvari: vodik i kisik; poznavati svojstva vode kao
otapala i podjelu prirodnih voda prema količini otopljenih tvari; pokusom
dokazati prisutnost otopljenih tvari u vodi za piće i mineralnoj vodi; razumjeti
temeljne probleme u svezi s kvalitetom vode za piće, količinom pitke vode na
Zemlji, najčešća onečišćenja vode i načine pročišćavanja voda.
10. Vodik
Ključni pojmovi: vodik, plin praskavac
Obrazovna postignuća: poznavati načine dobivanja vodika (elektroliza vode,
reakcija metala s kiselinom, Kippov aparat, pribori za razvijanje plinova),
poznavati fizikalna i kemijska svojstva vodika (gustoća, plin praskavac);
poznavati osnovne postupke pri radu s plinovima; primijeniti mjere opreza i
zaštite pri radu sa zapaljivim plinovima; raspravljati o svojstvima kisika,
vodika, zapaljivosti vodika i eksplozivnosti smjesa zapaljivih plinova i zraka;
navesti primjere i raspravljati o uzrocima nezgoda izazvanih eksplozijama smjesa
vodika (ili drugih zapaljivih plinova) i zraka; znati kako postupiti u
slučajevima kada se prostorija ispuni zapaljivim plinovima (zemni plin, butan).
11. Atomi i kemijski elementi
Ključni pojmovi: atomi, subatomske čestice, kemijski element, periodni sustav
elemenata, atomski i maseni broj.
Obrazovna postignuća: steći temeljne predodžbe o atomu; shvatiti sićušnost
atoma, steći osnovne predožbe o građi atoma (masa i veličina atoma, subatomske
čestice, elektron, proton, neutron, označavanje i naboj); znati da se pojam
kemijski element odnosi na vrstu atoma; poznavati imena i kemijske simbole
desetak najvažnijih kemijskih elemenata; razlikovati kvalitativno i
kvantitativno značenje kemijskih simbola; upotrijebiti simbole kemijskih
elemenata u raspravljanju ili samostalnim izlaganjima; znati da su u periodnom
sustavu elemenata atomi svrstani u niz prema broju protona u jezgri; uvidjeti da
se na lijevoj strani i u sredini periodnog sustava elemenata nalaze metali, a na
desnoj nemetali; nabrojiti nekoliko elementarnih tvari u vlastitoj okolini;
prepoznati stvari načinjene od elementarnih tvari.
12. Relativna atomska masa
Ključni pojmovi: relativna masa, relativna atomska masa, dalton, izotopi.
Obrazovna postignuća: primjerima i pokusima iz makrosvijeta doći do
razumijevanja značenja pojma jedinice mase i relativne mase; primijeniti pojam
relativne mase u atomskom svijetu (kao jedinicu mase uporabiti dalton),
poznavati znak za relativnu atomsku masu, naučiti da se atomi istoga kemijskog
elementa u prirodi javljaju kao izotopi, poznavati način označavanja izotopa,
moći obrazložiti zašto relativne atomske mase nisu cijeli brojevi; znati iz
periodnoga sustava elemenata odčitati relativnu atomsku masu nekoga kemijskog
elementa.
13. Ioni i ionske strukture
Ključni pojmovi: ion, formulska jedinka, naboj aniona i kationa.
Obrazovna postignuća: shematski prikazati i obrazložiti nastajanje iona iz atoma
(jednostavni primjeri nastajanja binarnih ionskih spojeva, npr. natrij + klor);
razlikovati atome od iona; razlikovati anione i katione; znati kako se označuju
ioni; znati izraditi model kristalne strukture natrijeva klorida od priručnoga
materijala; razumjeti značenje pojma formulska jedinka spoja (najmanji omjer
broja atoma ili iona u spoju, odnosno empirijska formula spoja); shvatiti da u
ionskom spoju zbroj pozitivnih naboja kationa mora biti jednak zbroju negativnih
naboja aniona.
14. Povezivanje atoma i molekule
Ključni pojmovi: molekula, dvoatomna molekula, višeatomna molekula, molekulska
formula.
Obrazovna postignuća: razlikovati molekule elementarnih tvari od molekula
kemijskih spojeva; složiti modele jednostavnijih molekula od dijelova iz
kompleta kalotnih modela; izraditi modele molekula od priručnih materijala (npr.
plastelina i čačkalica, drvenih kuglica, kuglica za bor itd.); naučiti imena i
formule nekoliko jednostavnijih spojeva molekulske građe: HCl, H2O, NH3, CH4,
CO2, SO2, SO3, CO, N2O, NO2, N2O3, itd.; na temelju formule pridijeliti ime
jednostavnijemu spoju molekulske građe; iz molekulskih formula elementarnih
tvari i spojeva prepoznati broj i vrstu atoma koji grade jednu molekulu;
razumjeti kvalitativno i kvantitativno značenje kemijske formule.
15. Valencije i kemijske formule
Ključni pojmovi: empirijske i molekulske kemijske formule, valencija (jedno-,
dvo-... valentan), valentne crtice, modeli jednostavnijih molekula.
Obrazovna postignuća: na temelju tablice periodnoga sustava elemenata moći
odrediti valencije atoma 1., 2., 16. i 17. skupine elemenata u ionskim
spojevima; usvojiti pisanje empirijske i molekulske formule jednostavnijih
(binarnih) kemijskih spojeva na temelju poznatih valencija vodika i kisika; moći
odrediti valencije elemenata iz formule spoja.
16. Relativna molekulska masa
Ključni pojmovi: relativna molekulska masa.
Obrazovna postignuća: poznavati oznake za relativnu molekulsku masu; izračunati
relativnu molekulsku masu spoja.
17. Kemijske reakcije i očuvanje mase
Ključni pojmovi: kemijske reakcije, zakon o očuvanju mase, reaktanti, produkti,
jednadžba kemijske reakcije.
Obrazovna postignuća: pokusima dokazati i razumjeti da kemijskim reakcijama iz
elementarnih tvari nastaju nove tvari (kemijski spojevi drukčije građe,
fizikalnih i kemijskih svojstava); razlikovati pojmove reaktant i produkt
kemijske reakcije; shvatiti da je ukupna masa reaktanata jednaka ukupnoj masi
produkata kemijske reakcije (zakon o očuvanju mase); tumačiti kemijske promjene
(reakcije) na temelju stečenoga znanja o atomima; moći jednadžbama kemijske
reakcije opisati jednostavne kemijske promjene; razumjeti da broj i vrsta atoma
na lijevoj strani jednadžbe mora biti jednak broju i vrsti atoma na desnoj
strani jednadžbe.
18. Kemijske reakcije i energija
Ključni pojmovi: promjena energije, toplina, sustav, okolina.
Obrazovna postignuća: pokusima dokazati, razumjeti i smisleno obrazložiti da
kemijske reakcije uvijek prate promjene energije između promatranoga reakcijskog
sustava i okoline; uočiti da sustav može preuzeti ili osloboditi energiju u
obliku topline, svjetlosti, električne energije ili rada.
19. Brzina kemijske reakcije
Ključni pojmovi: brzina kemijske reakcije, utjecaj koncentracije reaktanata,
temperature i katalizatora na brzinu kemijske reakcije.
Obrazovna postignuća: pokusima pokazati da koncentracija reaktanata, povišenje
temperature i dodatak katalizatora povećavaju brzinu kemijske reakcije; znati da
su katalizatori tvari koje ubrzavaju kemijske reakcije, a na kraju reakcije
ostaju nepromijenjeni; navesti primjere primjene katalizatora u svakidašnjici
(katalizatori u ispušnim loncima automobila, enzimi, kvasac, kruh, alkoholno
vrenje itd.).
20. Kemijski elementi u periodnom sustavu elemenata
Ključni pojmovi: kemijski elementi, periodni sustav elemenata, sličnost
kemijskih svojstava elemenata iste skupine.
Obrazovna postignuća: pokusima pokazati kemijsku sličnost elemenata iste skupine
periodnoga sustava elemenata (npr. alkalijskih metala i halogenih elemenata).
IZBORNE TEME
1. Povijest pojma kemijski element
2. Evolucija Zemlje i njezine atmosfere
3. Iskustveni zakoni i atomska hipoteza
4. Raširenost kemijskih elemenata u svemiru, Zemljinoj kori i živim bićima
5. Voda temelj života
8. RAZRED
TEME
1. Nemetali
Ključni pojmovi: opća svojstva nemetala, kiseline, vodikov (oksonijev) ion,
Obrazovna postignuća: izvesti pokuse i jednadžbama obrazložiti kemijske reakcije
sumpora s kisikom te nastalih oksida s vodom; naučiti pravilno razrjeđivati
koncentrirane kiseline vodom; obrazložiti nastajanje kiselih kiša; naučiti
univerzalnim indikatorskim papirom izmjeriti pH-vrijednost kiselih otopina;
znati navesti neke osnovne kiseline i njihove formule: dušična, klorovodična,
sumporna, ugljična i sumporasta kiselina.
2. Metali
Ključni pojmovi: opća svojstva metala, hidroksid, lužina, zemnoalkalijski
metali, željezo.
Obrazovna postignuća: jednadžbama kemijskih reakcija prikazati nastajanje oksida
zemnoalkalijskih metala (žarenjem karbonata i gorenjem metala na zraku); pokusom
i jednadžbom reakcije dokazati da zemnoalkalijski metali i njihovi oksidi s
vodom daju lužine (gašeno vapno); obrazložiti razliku između hidroksida i
lužine; naučiti univerzalnim indikatorskim papirom izmjeriti pH-vrijednost
lužnatih otopina; pokusima i jednadžbama kemijskih reakcija obrazložiti vezanje
žbuke, topljivost kalcijeva karbonata u oborinskim vodama, nastajanje špiljskih
ukrasa, te taloženje i otapanje »kamenca«; pokusima istražiti i obrazložiti
uvjete korozije željeza u vodi i načine zaštite željeza od korozije.
3. Soli
Ključni pojmovi: kemijske formule i nazivi soli, neutralizacija, hidratne soli.
Obrazovna postignuća: poznavati različite metode dobivanja soli (neutralizacija
kiselina i lužina, reakcija metalnih oksida s kiselinama, reakcija metala s
kiselinama); izvesti pokuse i jednadžbama obrazložiti reakcije magnezija, cinka
i željeza s klorovodičnom i sumpornom kiselinom; samostalno napisati i
izjednačiti jednadžbe reakcija nastajanja soli; imenovati katione i anione
jednostavnijih soli; poznavati svojstva, primjenu i načine dobivanja kuhinjske
soli; znati pripremiti otopinu kuhinjske soli zadanoga sastava (npr. fiziološku
otopinu); pokusom pokazati da neki kristali (npr. modre galice, zelene galice i
sl.) sadrže kristalizacijsku vodu.
4. Maseni udjel elemenata u spoju i formula spoja
Ključni pojmovi: maseni udjeli elemenata u spoju.
Obrazovna postignuća: razumjeti vezu između formule spoja i masenih udjela
elemenata u spoju; moći izračunati maseni udjel pojedinog elementa u spoju; moći
rješavati jednostavnije problemske zadatke koji uključuju računanje s veličinama
kao što su relativna atomska masa, relativna molekulska masa i maseni udjel.
5. Ugljik i njegovi spojevi
Ključni pojmovi: alotropske modifikacije ugljika, oksidi ugljika, ugljična
kiselina, karbonati
Obrazovna postignuća: naučiti da ugljik u prirodi dolazi u elementarnom stanju
(grafit i dijamant) i kemijskim spojevima; razlikovati svojstva dijamanta i
grafita na temelju njihove kristalne strukture; znati napisati jednadžbe
nastajanja ugljikovih oksida (gorenje uz nedovoljan i uz obilan dotok zraka);
pokusom dokazati ugljikov dioksid u mineralnoj vodi i izdahnutom zraku, te
napisati jednadžbu pripadne kemijske reakcije (ugljična kiselina, kalcijev
karbonat); shvatiti opasnost od otrovanja ugljikovim monoksidom i gušenja
ugljikovim dioksidom u zatvorenom prostoru.
6. Kruženje ugljika u prirodi
Ključni pojmovi: stanično disanje, fotosinteza, kruženje ugljika u prirodi,
pougljenjivanje ili karbonizacija.
Obrazovna postignuća: poznavati najvažnije kemijske procese kruženja ugljika u
prirodi (fotosinteza, stanično disanje, spaljivanje fosilnih goriva, požari,
razgradnja organskih tvari, otapanje vapnenačkih stijena, vulkanske erupcije);
pokusima pokazati da povećana emisija ugljikova dioksida u atmosferu uzrokuje
povišenje temperature Zemlje kao planete, što uzrokuje promjene klimatskih
uvjeta na Zemlji.
7. Fosilna goriva
Ključni pojmovi: suha destilacija, frakcijska destilacija, ugljen i nafta kao
izvori organskih spojeva.
Obrazovna postignuća: poznavati temeljne činjenice o postanku fosilnih goriva;
ugljena, nafte i prirodnoga plina; izvesti pokus suhe destilacije drva ili
ugljena; steći elementarna znanja o frakcijskoj destilaciji nafte, vakuumskoj i
suhoj destilaciji; upoznati rafinerijske proizvode kao glavni izvor organskih
spojeva; izbjegavati rad s organskim otapalima (npr. benzinom, benzenom i
razrjeđivačem) u zatvorenom prostoru; naučiti ispravno čuvati zapaljiva organska
otapala i druge zapaljive tvari; raspravljati o fosilnim gorivima kao
ograničenim izvorima energije; protumačiti uzroke eksplozija i požara;
raspravljati o posljedicama nekontroliranog izlijevanja nafte i naftnih
derivata; naučiti rukovati s bocama koje sadrže ukapljeni plin; naučiti kako
postupiti u slučaju nekontroliranog istjecanja zapaljivoga plina.
8. Kvalitativni sastav organskih spojeva
Ključni pojmovi: organski spojevi, organska kemija, kvalitativni sastav
organskoga spoja.
Obrazovna postignuća: poznavati zajednička svojstva organskih spojeva (nisko
talište, zapaljivost...); samostalno izvesti jednostavnije pokuse dokazivanja C,
H, N, S i halogenih elemenata u tvarima organskoga podrijetla; razlikovati tvari
organskoga i anorganskoga podrijetla; uočiti moguće opasnosti od nezgoda
(isparavanje, požar, otrovanje...) pri radu i uskladištenju tvari organskoga
podrijetla.
9. Zasićeni ugljikovodici
Ključni pojmovi: zasićeni ugljikovodici ili alkani, sažete strukturne i
molekulske formule, homologni niz, trodimenzijska građa molekula.
Obrazovna postignuća: pokusima dokazati kemijsku stabilnost zasićenih
ugljikovodika; naučiti da je u organskim spojevima ugljik uvijek četverovalentan
i da se njegovi atomi mogu međusobno povezivati u lance, razgranate lance i
prstene; znati da su ugljikovodici najjednostavniji organski spojevi,
sastavljeni samo od atoma ugljika i vodika; naučiti principe prikazivanja građe
molekula simbolima, odnosno pisanja pripadnih molekulskih formula; poznavati
nomenklaturu jednostavnih alkana te njihove strukturne, sažete strukturne i
molekulske formule; povezati strukturnu formulu s oblikom molekule u prostoru;
povezati pojam zasićenosti ugljikovodika s prisutnošću samo jednostrukih veza u
molekuli; moći sastaviti ili izraditi modele molekula jednostavnijih alkana;
moći napisati jednostavne kemijske reakcije supstitucije (zamjene).
10. Nezasićeni i aromatski ugljikovodici
Ključni pojmovi: nezasićeni ugljikovodici, aromatski ugljikovodici.
Obrazovna postignuća: pokusima dokazati reaktivnost nezasićenih ugljikovodika;
poznavati nomenklaturu te svojstva i uporabu jednostavnih alkena i alkina;
povezati pojam nezasićenosti s prisutnošću dvostruke ili trostruke veze u
molekuli; sastaviti ili izraditi modele molekula jednostavnih alkena i alkina;
na temelju imena jednostavnih alkena i alkina napisati njihove strukturne
formule s valentnim crticama, sažete strukturne formule i molekulske formule;
jednadžbom prikazati najjednostavnije reakcije adicije (npr. broma na eten);
napisati strukturnu formulu benzena; pokusom pokazati da toluen ne reagira s
otopinom kalijeva permanganata; naučiti da su spojevi sa sljubljenim benzenskim
prstenovima kancerogeni; prepoznati benzensku jezgru u spojevima koji nisu nužno
kancerogeni (aspirin); razumjeti da je udisanje para ugljikovodika i drugih
organskih spojeva (otapala, aceton, razrjeđivač, ljepilo...) opasno za život i
štetno za zdravlje.
11. Alkoholi
Ključni pojmovi: funkcijska skupina, hidroksilna skupina, alkohol, alkoholno
vrenje.
Obrazovna postignuća: dobiti alkohol alkoholnim vrenjem otopine meda ili
prezreloga voća te dokazati da osim alkohola alkoholnim vrenjem nastaje i
ugljikov dioksid; znati da svi alkoholi sadrže hidroksilnu skupinu (funkcijska
skupina); naučiti principe pisanja molekulskih, strukturnih i sažetih
strukturnih formula metanola, etanola, propanola i butanola; poznavati
fiziološko djelovanje alkohola (ovisnost, alkoholizam, u korelaciji s
biologijom); samostalno prikupljati informacije i različitim izražajnim
tehnikama moći pokazati posljedice prekomjerna konzumiranja alkohola i njegov
utjecaj na mentalno i fizičko zdravlje; poznavati primjenu etanola kao
dezinfekcijskoga sredstva i goriva; fizikalna svojstva alkohola; kemijska
svojstva alkohola (oksidacija alkohola); poznavati princip rada kemijskog
alkotesta.
12. Karboksilne kiseline
Ključni pojmovi: karboksilna skupina, karboksilne kiseline i njihove soli, više
masne kiseline.
Obrazovna postignuća: naučiti građu molekula karboksilnih kiselina karboksilna
skupina; naučiti principe pisanja molekulskih, strukturnih i sažetih strukturnih
formula metanske, etanske, propanske i butanske kiseline; dobivanje octene
kiseline (octeno-kiselo vrenje); upoznati kemijska svojstva i uporabu octene
kiseline; usvojiti načela imenovanja karboksilnih kiselina; upoznati prirodne
izvore nekih organskih kiselina; upoznati soli karboksilnih kiselina.
13. Esteri
Ključni pojmovi: ester, esterifikacija, hidroliza estera, nazivi jednostavnijih
estera.
Obrazovna postignuća: samostalno pripremiti jednostavnije estere reakcijom
alkohola i kiseline i napisati pripadne jednažbe reakcija; znati da su esteri
skupina spojeva s karakterističnom funkcijskom skupinom -COOR; imenovati
jednostavnije estere; navesti neke estere koji se nalaze u prirodi (mirisi voća;
jabuke, kruške, banane).
14. Masti i ulja
Ključni pojmovi: zasićene i nezasićene masne kiseline, glicerol,
triacilgliceroli, emulzija, katalitičko hidrogeniranje.
Obrazovna postignuća: upoznati masti i ulja: svojstva, biološko i tehničko
značenje, prirodne izvore, uporabu i strukturu molekula (esteri); pokusima
razlikovati nezasićene i zasićene masne kiseline (oleinska i stearinska);
povezivati znanja o mastima i uljima stečena u nastavi biologije s iskustvima i
znanjima stečenima u nastavi kemije; shvatiti važnost nezasićenih masnih
kiselina u prehrani; navesti primjere emulzija koje se rabe u svakodnevnom
životu.
15. Monosaharidi
Ključni pojmovi: ugljikohidrati, monosaharidi, Trommerov reagens, Fehlingov
reagens.
Obrazovna postignuća: samostalno izvoditi pokuse dokazivanja reducirajućih
šećera u tvarima prirodnoga podrijetla; najjednostavnijom sumarnom jednadžbom
prikazati fotosintezu i stanično disanje te primijeniti znanja o fotosintezi i
staničnom disanju stečena u nastavi biologije; poznavati prirodne izvore,
kemijski sastav i podjelu ugljikohidrata; shvatiti važnost ugljikohidrata u
prehrani; naučiti da su monosaharidi najmanje strukturne jedinke ugljikohidrata;
poznavati molekulske formule glukoze i fruktoze (shematski prikaz strukturne
formule glukoze i fruktoze); prepoznati namirnice bogate ugljikohidratima;
raspravljati i o prehrani; povezati nastavne sadržaje o ugljikohidratima sa
znanjima stečenima u nastavi biologije.
16. Disaharidi i polisaharidi
Ključni pojmovi: saharoza, škrob, celuloza, glikogen, prirodni polimer.
Obrazovna postignuća: upoznati dobivanje, uporabu i kemijski sastav saharoze;
naučiti principe međusobnoga povezivanja molekula glukoze (shematski prikaz) u
škrobu, glikogenu i celulozi; moći dokazati škrob u različitim namirnicama;
naučiti izolirati škrob iz krumpira i ispitati njegova svojstva; izvesti pokus
hidrolize škroba s pomoću kiselina i dokazati prisutnost reducirajućega šećera;
povezivati znanja o ugljikohidratima stečena u nastavi biologije s iskustvima i
znanjima stečenima u nastavi kemije.
17. Aminokiseline i bjelančevine
Ključni pojmovi: amino-skupina, peptidna veza, dipeptid, polipeptid, koagulacija
bjelančevina.
Obrazovna postignuća: naučiti da molekule aminokiselina sadržavaju amino i
karboksilnu skupinu; znati da se molekule aminokiselina povezuju peptidnim
vezama u polipeptide; znati da samo 20 različitih aminokiselina izgrađuje sve
bjelančevine (proteine) i da esencijalne aminokiseline unosimo hranom; pokusom
dokazati bjelančevine u različitim uzorcima; samostalno ispitati i uočiti
promjene do kojih dolazi kada se otopina bjelanca jajeta zagrije, ili joj se
dodaju kiseline, lužine ili soli teških metala; povezivati znanja o
aminokiselinama i bjelančevinama stečena u nastavi biologije s iskustvima i
znanjima stečenima u nastavi kemije.
18. Enzimi
Ključni pojmovi: enzim, biokatalizator, aktivno mjesto u enzimu, supstrat.
Obrazovna postignuća: samostalno izvesti pokus i obrazložiti hidrolizu škroba
enzimima; spoznati da su enzimi proteini; naučiti da enzimi kataliziraju samo
jednu kemijsku reakciju ili više srodnih reakcija poznavati ulogu enzima u
organizmu i procesima vrenja; povezivati znanja o enzimima stečena u nastavi
biologije s iskustvima i znanjima stečenima u nastavi kemije.
19. Sapuni i detergenti
Ključni pojmovi: sapun, detergent, hidrofilni i hidrofobni dio molekule,
saponifikacija.
Obrazovna postignuća: naučiti shematski prikazati građu molekula sapuna i
detergenata; samostalno pokusom izvesti reakciju saponifikacije; pokusima
usporediti svojstva sapuna i detergenta u mekoj i tvrdoj vodi; razumjeti
mehanizam pranja; moći samostalno procijeniti kojom je vrstom nečistoća zamazana
odjeća i odabrati odgovarajuće sredstvo za pranje; naučiti svrhovito rabiti
sapune, detergente i šampone u održavanju čistoće kućanstva, rublja, tijela i
kose; raspravljati o biorazgradivosti sapuna i detergenata.
20. Plastične mase
Ključni pojmovi: polimeri, polimerizacija, plastomer, elastomer, duromer.
Obrazovna postignuća: razumjeti značenje pojma polimer; razlikovati i usporediti
građu prirodnih polimera (npr. celuloza, škrob, bjelančevine) i građu umjetnih
polimera (npr. polieten); na temelju samostalnih pokusa zaključivati o
preferiranoj orijentaciji molekula celuloze u biljnim vlaknima i molekula
proteina u kosi, svili ili vuni; primijeniti već stečena znanja o prirodnim
polimerima (škrob, celuloza, glikogen, proteini) za razumijevanje svojstava
sintetičkih polimera; pokusima istražiti mehanička svojstva folija od umjetnih
polimera; raspravljati o fizikalnim i kemijskim svojstvima različitih vrsta
polimera na temelju njihove molekulske strukture (lanci, mreže, preferirana
orijentacija molekula itd.).
IZBORNE TEME
1. Stijene, rude i minerali
2. Kemija hrane
3. Sapuni nekad i danas
4. Ovisnosti (pušenje, narkotici)
5. Gospodarenje otpadom
6. Proizvodnja hrane (interdisciplinarno s biologijom)