Kemia 1 Mooli 1, Kemiaa kaikkialla, Otava 2016 MAOL-taulukot, Otava 1
Kemia Kaikille yksi pakollinen kurssi (KE1). Neljä valtakunnallista syventävää kurssia (KE2-KE5). Yksi soveltava yo-kokeeseen valmentava kurssi (KE6, ½ kurssia) Kemian työkurssi (KE7, ½ kurssia)?? Kurssit KE2-KE6 järjestetään joka toinen vuosi. KE2-KE3 lv.2016-2017 KE4-KE6 lv.2017-2018 Kirjoitukset keväällä 2018!! Sähköinen ylioppilaskoe kemiassa syksyllä 2018 2
3
Arvioinnista: Kurssikoe (perinteinen tai sähköinen) Omat muistiinpanot, tehtävätja tuntityöskentely vaikuttavat arvosanaan noin yhdellä numerolla. (Vähintään 50 tehtävää) Tehtävien määrää jokainen opiskelija seuraa omalla listallaan. Merkitse listaan tehtävä/sivu Tehtävälista ja kaikki listaan merkityt tehtävät palautetaan opettajalle kurssikokeen yhteydessä. Tehtävien kopioiminen ei ole mielekästä Tehtävät täytyy ymmärtää, mikäli merkitsee listaan! Opiskelijalla vastuu omasta oppimisesta. Tehtävien määrää ei ole rajoitettu. Myös kotitehtäviä voi tehdä jälkikäteen. Learning by doing 4
Kemian opiskelun aloitus (lue s.6-13) Oppikirjan käyttö Kemian kieli Matematiikan hyödyntäminen Kokeellisuus ja tutkimuksellisuus Ajattele omilla aivoillasi, et voi ajatella muiden aivoilla 5
6
Lisää oppikirjan lopussa 7
Käsitteitä: KE1.2/16 käydään myöhemmin Atomi= aineen perusrakenneosanen (ei voida hajottaa kemiallisesti) Ioni= sähköisesti varautunut atomi tai atomiryhmä (e - ) Molekyyli= vähintään 2 atomia liittynyt toisiinsa (epämetalliatomit kovalenttiset sidokset) Alkuaine=sisältää vain yhdenlaisia atomeja (sama järjestysluku) Yhdiste= sisältää vähintään kahta erilaista atomia Ioniyhdisteessä metalli+epämetalli Molekyyliyhdisteessä vain epämetalleja Metalleilla on tavallisesti vain positiivisia hapetuslukuja, poikkeus Bi (M144=MAOL s.144). Tehtävät 1,2,3,4,8,9/s.11-12 (ja 6,7,11 ja loput?) 8
1.Kemiaa kaikkialla Kemia on kokeellinen luonnontiede, joka tutkii ainetta, sen koostumusta, ominaisuuksia ja reaktioita. Varoitusmerkit (M172) Katso taulukon ja kuvaajan laatimisohjeet liitteestä1/s.196-197 ja tee vihkoosi tehtävä 8/s.26 Lue s.15-31 Tee samalla tarvittavat muistiinpanot Kertaa sivulta 32 keskeiset käsitteet (kirjoita vihkoosi ne, joita et muista, käsitteitä s.200-204 & hakemisto s.205-206) Valitse itsellesi sopivia tehtäviä s.22, s.26-27, s.31-33 Huomaa vanhat yo-tehtävät/s.33 (vaatii myös yleistietoa) 9
2. Erilaisia aineita ja erotusmenetelmiä 10
2.1 Kolme olomuotoa Animaatio 11
12
Ionisidos, vetysidos, dispersiovoima Pääluku 4 (=jakso 4) 13
Eksoterminen tapahtuma = energiaa vapautuu (esim. kaasu tiivistyy nesteeksi, puu palaa) Endoterminen tapahtuma= energiaa sitoutuu (esim. vesi haihtuu) 1,2,3,5,6,7/s.40-41 (ja 4) 14 D
2.2 Puhtaat aineet ja seokset Puhtaassa aineessa kaikki rakenneosat ovat samanlaisia (atomit, molekyylit tai ionit) tarkka sulamis-ja kiehumispiste (MAOL) Amorfinen aine (lasi) Alkuaineet jaetaan metalleihin, puolimetalleihin ja epämetalleihin (kuva 22). 15 D
Allotropia(O 2 /O 3 ) Seokset ym. Taulukko3/s.46!!! 8, 9, 11, 13 /s.47-48 (loput) 16
Luokittele seuraavat mallit alkuaineisiin, yhdisteisiin ja seoksiin. 17
2.3 Seosten erotusmenetelmiä Lue sivut 49-54 ja selitä seuraavat käsitteet sekä selosta lyhyesti ao. erotusmenetelmiä vihkoosi siten, että ymmärrät mistä on kysymys ja mihin ominaisuuteen erotusmenetelmä perustuu. Käytä tarvittaessa internetiä lisätiedonlähteenä. Tee myös tehtäviä 18, 19, 20, 21/s.56, &16, 17, 2. OPH Suodatus: Haihdutus: Tislaus: Dekantointi: Sentrifugointi: Sublimointi: Uutto eli uuttaminen: Kromatografia: Kaasukromatografia 18
2.4 Seoksen pitoisuuslaskuja massaprosenttiosuus= ää ä ä ä 100% Tilavuusprosenttiosuus= 100% Eli ä 1%= 1 = 1 = 23-32 /s.63 19
3. Kaikki koostuu atomeista 20
3.1 Atomin rakenneosat 21
ATOMI ydin elektroniverho protoni (p + ) -Varaus positiivinen (+1) neutroni (n) -Varaukseton elektroni (e - ) -Varaus negatiivinen (-1) Atomi on ulospäin varaukseton eli siinä on yhtä monta protonia (järjestysluku) ja elektronia. 22
Saman alkuaineen erimassaisia atomeja sanotaan isotoopeiksi (neutronien määrä vaihtelee). 23
Massaluku= neutronien ja protonien yhteismäärä. Toinen merkintätapa Cl-35. 24 4, 5, 6,1-7/s.74
3.2 Elektronirakenteen mallintaminen Kuorimalli Minimienergiaperiaate (1, 2, 3,.. Tai K, L, M, ) Elektronien maksimimäärä 2n 2 Esimerkki 1/s.76: Kuorimallin mukaan kirjoitettuna 2,8,1 25
Kvanttimekaaninen atomimalli Alakuoret eli orbitaalit s, p, d, f (M140-M141) Minimienergiaperiaate voimassa (kuva 42) Lue s.75-79 8-12/s.80 26
3.3 Muutokset elektronirakenteessa Oktetti= jalokaasun elektronirakenne (8.pääryhmä: He, Ne, ) Ionien muodostuminen (pyrkimys oktettiin) Luovuttamalla elektroneja eli hapettumalla kationi(+) Vastaanottamalla elektroneja eli pelkistymällä anioni(-) M150 & M140-M141 27
Elektronien virittyminen, kuva46 (ilotulitteet, revontulet) Liekkikokeet M173 CuSO 4, Na 2SO 4?? 13-18/s.86 28
Lainaus wikipedia: Revontulien fysiikkaa: Revontulet aiheuttaa aurinkotuulen korkeaenergisten hiukkasten vuorovaikutus maan yläilmakehän atomienkanssa. Korkeaenergiaiset hiukkaset, yleensä elektronit, voivat virittää neutraalin kaasun valenssielektronit, jotka palatessaan viritystilastaan alemmalle energiatilalle säteilevät fotoneja. Samankaltainen luminesenssi-ilmiö tapahtuu loisteputkilampun sisäpinnalla, jossa elohopeahöyryn lähettämä UV-valo muuttuu näkyväksi valoksi. Revontulissa valon väri riippuu kaasuatomeista, johon hiukkanen törmää, ja niiden energiatiloista. Vihreäväri syntyy yksiatomisesta hapesta(valon aallonpituus 557,7 nm) ja punainenmolekylaarisesta hapesta (630,0 nm). Sininen väri syntyy typestä. 29
3.4 Jaksollisen järjestelmän rakenne Jaksollinen järjestelmä (M175): Alkuaineet ovat järjestysluvun mukaisessa järjestyksessä Jakso= vaakarivi (kertoo kuinka monta elektronikuorta on käytössä, 2n 2 ) Ryhmä=pystysarake (pääryhmän eli ryhmien 1-2 ja 13-18 numero kertoo, kuinka monta elektronia on uloimmalla kuorella). 30
31 19-25 /s.90-91 1/s.93 käsitteet s.91 tai 26/s.91
4. Aineiden ominaisuudet ja kemialliset sidokset Lue s.95 Luvun 4.1 tavoitteet s.96 32
4.1 Alkuaineet Metallit Sähkönjohtavuus Lämmönjohtavuus Korkea sp. Muokattavuus Kiilto Ulkoelektronit yhteisessä käytössä metallihila ominaisuudet? (Video) 33
(Video) 34
Epämetallit Eivät johda sähköä (paitsi grafiitti) Huono Lämmönjohtavuus Alhaisempi sp. Kestävät huonommin muokkausta 35
Kovalenttinen sidos Pyrkimys jalokaasujen elektronirakenteeseen (oktetti) Jalokaasurakenne yhteisten elektronien avulla (epämetallit) 36
Dispersiovoima luku 4.3 37
Hiilen allotropia(s.101-102) grafeeni/opetus.tv 38 2, 7, 8, 1-7/s.104-105 & lue4.1!
4.2 Yhdisteet (Tavoitteet s.106) Ioniyhdisteet Ioniyhdisteessä atomit ovat luovuttaneet (metallit) tai vastaanottaneet (epämetallit) elektroneja. Positiiviset ja negatiiviset ionit vetävät toisiaan puoleensa muodostaen ionisidoksen ionihila Ionisidosmuodostuu yleensä metallin ja epämetallin välille (NH 4+ ). Suola on yleisnimitys ioniyhdisteestä (esim. NaCl). Elektrolyytti on aine, jonka sulate tai vesiliuos johtaa sähköä (ionit) 39
40
Ioniyhdisteessä ionivarausten summa on nolla! Nimeen ensin kationi ja sitten anioni (M150-M153) Hapetusluku (s.109) Mikäli metallilla on eri hapetuslukuja, nimeen lisätään hapetusluku sulkuihin. FeCl 2 on rauta(ii)kloridi FeCl 3 on rauta(iii)kloridi 41 9, 10,14, 15, 17, 18, 11, 12, 13, 16/s.114-115 & lue4.2!
Molekyyliyhdisteet Molekyyliyhdisteessä kovalenttisiasidoksia on muodostunut vähintään kahden eri epämetalliatomin välille. Esim. H 2 O Elektronegatiivisuuskuvaa atomin kykyä vetää sidoselektroneja puoleensa (M145). Poolinen kovalenttinensidos muodostuu atomien välille, kun niillä on erilainen elektronegatiivisuus elektronit (e - ) jakautuneet epätasaisesti muodostuu + ja navat eli osittaisvaraukset. Molekyylin poolisuuteen vaikuttaa myös muoto (symmetria, M146) 42
(Video s.112) 43
Nimeäminen s.122 & M138 (&M150) Happi oksidi! 44 28, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 21,16/s.114-116 & lue4.2!
4.3 Molekyylien väliset sidokset selittävät aineen ominaisuuksia (Tavoitteet s.106) Dispersiovoimat Poolittomien molekyylien välillä (hetkellinen varaus eli hetkellinen dipoli vetovoima) Myös poolisten molekyylien välillä! 45
Dipoli-dipolisidokset Muodostuvat poolisten molekyylien välille (lisänä dispersiovoimat). 46
Vetysidos on dipoli-dipolisidoksen erikoistapaus (H-N, H-O, H-F) (demo) 47
Taulukko1/s.121!!! 48 30, 31, 32, 33, 34, 35, 29-48/s.114-116 & lue4.3!
5. Kemiaa ympäristössämme Lue s.129 Luvun 5.1 tavoitteet s.130 49
5.1 Vesi ja vesiliuokset Selitä seuraavat veteen liittyvät käsitteet/ominaisuudet vihkoosi Pintajännitys (vetysidokset) Tiheys (vetysidokset säännöllinen molekyylihila, +4 C raskainta) Korkea kp. (vetysidokset) Vesi liuottimena Kemiallisesti samanlainen aine liuottaa samanlaista! Lämpötila (kylläinen liuos) Akvaioni Ppm Pesuaineiden toiminta Osmoosi Voit tehdä lisäksi tehtäviä 1-16/s.140-142 50
Pintajännitys (vetysidokset) (koeputki) 51
Tiheys (vetysidokset säännöllinen molekyylihila, +4 C raskainta) 52 (molekyylimallit)
Korkea kp. (vetysidokset) 53
Vesi liuottimena (poolisuus) Kemiallisesti samanlainen aine liuottaa samanlaista Lämpötila Akvaioni(aq) 54
Vesi liuottimena (poolisuus) Kemiallisesti samanlainen aine liuottaa samanlaista Lämpötila (kylläinen liuos) Akvaioni(aq) (vesiastiat) 55
ppm ä 56
Pesuaineiden toiminta 57
Osmoosi Voi tehdä lisäksi tehtäviä 1-16/s.140-142 58
5.2 Ilma ja ilmakehä & 5.3 Kallio-ja maaperä Tee luvuista 5.2 ja 5.3 tiivistelmät, joissa voi olla kuvia, kaavioita, käsitekarttoja jne Voit tehdä tehtävän yksin tai pareittain Käytä tiivistelmien tekemisessä ainakin LibreOfficen Writertekstinkäsittelyä. Laita tiedostonimeksi oma nimesi/nimet (ja tallenna.odt-muodossa) Palauta tiivistelmät ennen kokeeseen tuloasi osoitteeseen https://drive.google.com/drive/folders/0b53mdkiz4abmafa1wi1mz VZ3Q00?usp=sharing(sama osoite kuin työraportin palauttamiseen) Tee myös oppikirjan s.141 tehtävä 9 Libreofficen Calctaulukkolaskentaohjelmistolla ja siirrä kuvaaja tiivistelmien loppuun otsikolla tehtävä 9/s.141. (pyöristetty viivakaavio) Tee myös tehtävän 9 b-ja c-kohdat kuvaajan alle. Voit katsoa kansiosta myös muiden tiivistelmiä, mutta älä kopioi niitä! Lisäksi voit tehdä luvun 5 tehtäviä 1-24 & Harjoittele lisää -tehtäviä. 59
Vihjeitä kokeeseen valmistautumiseen: Keskeiset käsitteet löytyvät s.200-204 & aakkosellinen hakemisto s.205-207. Tekstin välissä olevat kertaa -osiot kannattaa käydä läpi Vihkomuistiinpanoista löytyy keskeisimpiä asioita ja käsitteitä. Tehtyjä ja tekemättä jääneitä tehtäviä kannattaa myös käydä läpi. Muista myös liitteet 1 ja 2 kuvaajan laatimisesta ja laskennallisista tehtävistä (pyöristyssäännöt yms.)! Viimekertaisen kokeen löydät laittamalla esim. Googleen hakusanaksi petrike1 (wikispaces petrike1) HUOM! VANHAN OPSIN MUKAINEN!!! Wikispaces sivustolla on myös oppitunneilla läpikäydyt diat! Pohjatunti ma 28.11. kello 12.00- luokassa 207. Koe ti 29.11.2016 kello 8.30- salissa (Abitti-koe) Taulukkokirja Laskin Palauta kokeeseen tullessasi kaikki tekemäsi tehtävät ja tehtävälista täytettynä! Tukiopetusaikoja: 60
Yleisiä asioita: Oppituntidiat löytyvät wikispaces-sivustolta petrike1 (päivittyvät kurssin myötä). Sivustolta löytyy myös viimevuotinen kurssikoe ratkaisuineen. 61
Kiitos mielenkiinnosta 62