VirtuaaliKemia. Lahden Teho-Opetus Oy



Samankaltaiset tiedostot
VirtuaaliKemia. Versio 2.0 Lahden Teho-Opetus Oy

NIMI: Luokka: c) Atomin varaukseton hiukkanen on nimeltään i) protoni ii) neutroni iii) elektroni

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Lukion kemian OPS 2016

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

KE1 Ihmisen ja elinympäristön kemia

Alikuoret eli orbitaalit

1-12 R1-R3. 21, 22 T4 Tutkielman palautus kurssin lopussa (Työ 2 ja Työ 3), (R4-R6) Sopii myös itsenäiseen opiskeluun Työ 4 R7 - R8

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Lukion kemian OPS 2016

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

EPIONEN Kemia EPIONEN Kemia 2015

Atomi. Aineen perusyksikkö

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.

Kemian opiskelun avuksi

Johdanto. 1. Asennusvaihtoehdot. Tarkemmat asennusohjeet löytyvät ohjelman mukana tulleesta Opetusohjelmien asennus- ja ylläpito-ohjeesta.

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:

Helsingin yliopiston kemian valintakoe. Keskiviikkona klo Vastausselvitykset: Tehtävät:

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento

5.10 KEMIA OPETUKSEN TAVOITTEET

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.

Lukion kemian OPS 2016

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

1. (*) Luku 90 voidaan kirjoittaa peräkkäisen luonnollisen luvun avulla esimerkiksi

CHEM-A1250 KEMIAN PERUSTEET kevät 2016

Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa

Jännittävät metallit

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

Jaksollinen järjestelmä

MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO

5.10 Kemia. Opetuksen tavoitteet

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

Käsitteitä. Hapetusluku = kuvitteellinen varaus, jonka atomi saa elektronin siirtyessä

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Sähkökemia. Sähkökemiallinen jännitesarja, galvaaninen kenno, normaalipotentiaali

Metallien ominaisuudet ja rakenne

Sisällys. 1. Laitteistovaatimukset ja ohjelman asentaminen Ohjelman yleisrakenne... 4

Ionisidos ja ionihila:

joka voidaan määrittää esim. värinmuutosta seuraamalla tai lukemalla

KE2 Kemian mikromaailma

9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

Seoksen pitoisuuslaskuja

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Elektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

Lämpö- eli termokemiaa

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

3.10 Kemia. Opetuksen tavoitteet

Ainemäärien suhteista laskujen kautta aineiden määriin

Normaalipotentiaalit

CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017

ILOTULITUSRAKETTIEN KEMIAA TUTKIMUKSELLINEN OPPIMISKOKONAISUUS YLÄKOULUN KEMIAN OPETUKSEEN

SIDOKSET. Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö H = kj/mol

Kemian tehtävien vastaukset ja selitykset Lääketieteen ilmainen harjoituskoe, kevät 2017

Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan?

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

sivu 1/7 OPETTAJALLE Työn motivaatio

ATOMIN JA IONIN KOKO

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Luku 3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava

Kemia. Opetuksen tavoitteet

TITRAUKSET, KALIBROINNIT, SÄHKÖNJOHTAVUUS, HAPPOJEN JA EMÄSTEN TARKASTELU

*Tarkoituksena on tuoda esille, että kemia on osa arkipäiväämme siksi opiskeltavat asiat kytketään tuttuihin käytännön tilanteisiin

Erilaisia entalpian muutoksia

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

1. Malmista metalliksi

Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1

Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa

Kemia s2011 ratkaisuja. Kemian koe s 2011 lyhennettyjä ratkaisuja

Neutraloituminen = suolan muodostus

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ

Liuos voi olla hapan, emäksinen tai neutraali

EPÄORGAANINEN KEMIA HARJOITUKSIA. Jaksollinen järjestelmä

Sähkökemiaa. Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Faradayn laki Korroosio

Transkriptio:

VirtuaaliKemia Lahden Teho-Opetus Oy

1. Johdanto VirtuaaliKemia (VK) on peruskoulun yläasteen, ammattioppilaitosten ja lukion peruskurssien kemian opetukseen tarkoitettu opetusohjelma. Ohjelman lähestymistapa kemiaan on kokeellinen ja tutkiva unohtamatta kuitenkaan perusteorioiden harjoittelua. Mukaan on liitetty myös muutama oppimispeli keventäväksi oppimateriaaliksi. Lähes kaikkien harjoitusten loppuun on liitetty asioiden ymmärätmistä testaavia kysymyksiä. Kysymyksissä ei kysytä pelkästään puhdasta kemian teoriaa, vaan opiskelija joutuu tekemään monesti vaativiakin johtopäätöksiä oppimansa perusteella. Ohjelmaa voidaan käyttää havainnollistamaan kemian ilmiöitä tavanomaisessa luokkaopetuksessa, laboratoriotunnilla mittausten suorittamiseen ja teoriatuntien harjoitusmateriaalina. Ohjelma on helppokäyttöinen, joten kirjallisia ohjeita ohjelman varsinaiseen käyttöön ei ole laadittu. Tämä käyttöopas on tarkoitettu opettajan tueksi, jotta opettaja voi valita oppituntia varten sopivan harjoituksen ohjelmaa katsomatta. Laitteistovaatimukset: - 15 MB kiintolevytilaa - Käyttöjärjestelmä Win95 ja kaikki sitä uudemmat Windows-versiot - 200 MHz prosessori - 32 MB keskusmuistia 2. Ohjelman asentaminen ja asetukset Asentaminen tapahtuu mukana olevalla Asenna-ohjelmalla. Ohjelma tarvitsee toimiakseen lisäksi Macromedia Flash Player 6.0. Myös tämä ohjelma on mukana CD-levyllä. 3. Ohjelman yleisrakenne Ohjelma sisältää yhteensä 26 harjoitusta. Harjoitukset on jaettu kuuteen osa-alueeseen, jotka selviävät kuvassa 1 olevasta ohjelman päävalikosta. Kuva 1. VirtuaaliKemian päävalikko. 1

Kuva 2. ph:n mittausharjoitus. Kuvassa näkyy harjoitusten valikkorakenne. Kaikissa ei-pelityyppisissä harjoituksissa on lähes sama valikkorakenne, joka selviää kuvasta 2. Harjoituksen valikosta päääsee erilaisille välilehdille, joiden sisältöä esitellään seuraavaksi. Tehtävä Laboratorio Työkirja Sisältää harjoitustehtävän määrittelyn ja kyseiseen tehtävään liittyviä ohjelman käyttöohjeita. Virtuaalilaboratorio, jossa suoritetaan kaikki laboratoriomittaukset. Sähköinen työkirja, johon tehdään kaikki teoriaharjoitukset. Työkirjaan kirjataan ylös myös kaikki laboratoriosta saadut mitaustulokset ja havainnot. Kuva 3. Ohjelman sisältämä jaksollinen järjestelmä. Jokaisesta alkuaineesta saa lisätietoa klikkaamalla kyseisen alkuaineen ruutua. 2

Kysymykset Teoria Jaksollinen jarjestelmä Laskin Sulje harjoitus Sisältää kysymyksiä, joissa testataan asian ymmärtämistä ja syventää harjoituksessa opittua asiaa. Sisältää kyseiseen harjoitukseen liittyvän teorian, useasti animaatioilla havainnollistettuna. Sisältää ohjelman jaksollisen järjestelmän, josta löytyy perustietoa alkuaineista. Aluksi ilmestyy kaikki alkuaineet sisältävä jaksollinen järjestelmä (ks. kuva 3), josta näkyy jokaisen alkuaineen sijainti järjestelmässä, kemiallinen merkki ja järjestysluku. Kun tässä klikkaa jonkin alkuaineen ruutua, saa kyseisestä alkuaineesta yksityiskohtaisempaa tietoa. Täältä löytyy nelilaskin. Sulkee esillä olevan harjoituksen, ei koko ohjelmaa. Harjoituksia on kolmea eri tyyppiä: 1. Laboratorioharjoituksissa (ks. kuva 4) opiskelija joutuu aluksi suorittamaan tyypillisiä kemian laboratoriomittauksia kemian virtuaalilaboratoriossa. Näissä kuten kaikissa muissakin harjoituksissa pelejä lukuun ottamatta tehtäväasettelu löytyy aina Tehtävä-välilehdeltä. Mittaustulokset kirjoitetaan ohjelman työkirjaan. Lopuksi testataan asian ymmärtämistä kysymyksillä, jotka liittyvät mitattavaan asiaan. Kysymykset-välilehdelle ei pääse ennen kuin tehtävän muut osiot on suoritettu. Koko tehtävä saadaan suoritetuksi vasta kun kysymyksiinkin on vastattu. Kuva 4. Esimerkki laboratorioharjoituksesta. 2. Toisessa tehtävätyypissä on tehtäviä, joihin ei liity laboratoriomittauksia. Tehtävissä opiskellaan kemiaa erilaisten ohjelman tarkistamien harjoitusten avulla (ks. kuva 5). Harjoituksissa muodostetaan kovalenttisia sidoksia, määritetään reaktioyhtälöiden kertoimia, rakennetaan erilaisia molekyylejä jne. Myös näihin tehtäviin liittyy useasti asian ymmärtämistä testaavia kysymyksiä. Nämä tehtävät ratkaistaan ohjelman työkirjaan. Kuva 5. Esimerkki teoriaharjoituksesta. 3

3. Kolmas tehtävätyyppi on oppimispelejä, jotka yhtä peliä lukuunottamatta ovat yksin pelattavia pelejä. Pelit ovat harjoitusten vähemmistö Jokaisen harjoituksen tyyppi selviää ohjelmavalikosta harjoituksen edessä olevasta kuvakkeesta. Laboratorioharjoituksen edessä on aina kahdesta koeputkesta muodostunut kuvake, teoriaharjoituksen edessä lyijykynä-kuvake ja oppimispelin edessä joy stick -kuvake (ks. kuva 7). Kuva 6. Esimerkki oppimispelistä. Kuva 7. VirtuaaliKemian eri harjoitustyypit ja niiden kuvakkeet. 4. Ohjelman sisältö Tässä luvussa käydään läpi kaikki VirtuaaliKemian sisältämät tehtävät, jotka on jaettu kolmeen vaikeustasoon. Vaikeustasoon 1 kuuluvat ohjelman helpoimmat tehtävät, joista selviää peruskoulun tiedoilla. Näitä on ohjelman enemmistö. myös vaikeustason 2 tehtävistä selviää peruskoulun tiedoilla, mutta ne ovat vaikeustasoa 1 hieman vaikeampia. Vaikeustason 3 tehtävät ovat yli peruskoulun oppimäärän. Ne on tarkoittu lähinnä lukion kemian peruskurssille ja ammatilliseen koulutukseen. Koska ohjelmissa on mukana teoriat, voi vaikeustason 3 tehtäviä käyttää opetuksen eriyttämiseen myös peruskoulussa. Versiossa 1.0. vaikeustason 3 tehtäviä on vain kaksi kappaletta. 4.1. Aineen rakenne Tässä osassa on yhteensä 11 harjoitusta, joista kuusi on teoriaharjoituksia, yksi laboratorioharjoitus ja neljä oppimispeliä. Vaikeustaso 1. 4.1.1. Atomien rakentaminen Tämä on teoriapohjainen harjoitus, jossa opiskellaan atomien elektroniverhon rakennetta. Tehtävässä täytyy asettaa atomin energiatasoille sopiva määrä elektroneja, jotta saadaan kysytyn atomin elektronirakenne. Tehtävässä on yhteensä kymmenen atomia, joiden kaikkien elektronirakenteet täytyy 4

osata tehdä koko tehtävän suorittamiseksi. Ensimmäiset kolme atomia ovat aina samat (vety, helium ja litium). Seuraavat seitsemän atomia arvotaan 17 atomin joukosta, joten eri opiskeijat saavat aina eri atomit rakennettavakseen. Tehtävä sisältää siis yhteensä 20 atomia, jotka ovat jaksollisen järjestelmän 20 ensimmäistä atomia. Vaikeustaso 1. 4.1.2. Kovalenttinen sidos Harjoituksessa rakennetaan atomien välille kovalenttinen sidos siirtämällä atomien elektronikuorilta sopiva määrä elektroneja atomien väliselle alueelle sidoksen muodostamiseen. Mukana on myös kovalenttinen kaksois- ja kolmoissidos. Tehtävän koko suoritus vaatii kuuden sidoksen rakentamisen. Nämä kuusi sidosta ovat kaikille samat. Sekä harjoitus- että teoriaosio sisältävät animaatioita kovalenttisen sidoksen muodostumisesta. Vaikeustaso 1. 4.1.3. Suolojen kaavat Harjoituksessa rakennetaan suolojen rakennekaavoja annetuista ioniryhmistä, jotka sisältävät 12 positiivista ja 12 negatiivista ionia. Mukana on yhteensä 33 suolaa, jotka ohjelma antaa aina samassa järjestyksessä, helpoimmat ensin periaatteella. Tämän harjoituksen kohdalla opettajan kannattaa kertoa etukäteen, kuinka monta suolaa pitää rakentaa. Vaikeustaso 1 4.1.4. Molekyylien kaavat Harjoituksessa kootaan erilaisia molekyylejä annetusta atomijoukosta. Kun kaikki oikeat atomit ovat löytyneet, muodostuu molekyylistä värikäs ja havainnollinen kuva. Koottavat molekyylit on jaettu kolmeen tehtävätyyppiin, joista opiskelija voi valita hieman erilaisia tehtäviä. Tehtävätyypit ovat yhden alkuaineen molekyylit, epäorgaanisten yhdisteiden molekyylit ja orgaanisten yhdisteiden molekyylit. Vaikeustaso 1 4.1.5. Jaksollinen järjestelmä 1 Harjoituksessa perehdytään jaksolliseen järjestelmään tutkimalla halogeenien joidenkin fysikaalisten ominaisuuksien muuttumista ryhmän sisällä. Tehtävänä on etsiä ohjelman jaksollisesta järjestelmästä fluorin, kloorin, bromin ja jodin kiehumis- ja sulamispisteet. Tulokset kirjoitetaan työkirjan taulukkoon ja merkitään myös koordinaatistoon. Kysymyksissä kysytään, miten sulamis- ja kiehumispiste muuttuvat halogeenien ryhmässä järjestysluvun funktiona. 4.1.6. Jaksollinen järjestelmä 2 5

Vaikeustaso 1 Harjoituksessa tutkitaan jalokaasujen tiheyden riippuvuutta järjestysluvusta. Tiedot haetaan ohjelman jaksollisesta järjestelmästä ja tulokset kirjoitetaan työkirjan taulukkoon. Kysymyksissä kysytään, miten aineen tiheys muuttuu jalokaasujen ryhmässä järjestysluvun funktiona. Vaikeustaso 1 4.1.7. Aineiden sähkönjohtavuus Laboratorioharjoitus, jossa tutkitaan erilaisten nesteiden sähkönjohtavuutta. Tutkittava neste on osa virtapiiriä, jossa on lisäksi paristo ja lamppu. Lampun palamisesta päätellään kunkin nesteen sähkönjohtokyky. Kysymyksistä selvitäkseen opiskelijan täytyy tietää, mistä nesteen sähkönjohtavuus aiheutuu. Vaikeustaso 1 4.1.8. Alkuainepeli Oppimispeli, jonka aiheena on alkuaineiden kemialliset merkit. Yksin pelattava peli, jossa ilmassa oleviin ilmapalloihin on merkitty alkuaineiden kemiallisia merkkejä. Ruudun yläreunaan ilmestyy jonkin alkuaineen nimi. Pelaajan on puhkaistava helikopterin avulla se ilmapallo, jossa on kysytty kemiallinen merkki. Pelissä saa pisteitä sen mukaan kuinka nopeasti kykenee kaikki ilmapallot puhkaisemaan. Vääristä yrityksistä saa aina miinuspisteitä. Luokassa voidaan leikkimielisesti hakea vaikka luokan mestari tässä pelissä. Vaikeustaso 1 4.1.9. Yhdistepeli Tässä oppimispelissä on samanlainen idea kuin edellisessäkin pelissä. Nyt ympäristönä on vesi ja moottorivene. Aiheena on tavallisimpien kemiallisten yhdisteiden kaavat, jotka on merkitty veden pinnalla oleviin lumpeen lehtiin. Pelaajan on löydettävä moottoriveneen avulla se lumpeen lehti, jossa on kysyn kemiallisen yhdisteen kaava. Pelissä saa pisteitä sen mukaan kuinka nopeasti kykenee kaikki yhdisteet löytämään. Vääristä yrityksistä saa aina miinuspisteitä. Luokassa voidaan leikkimielisesti hakea vaikka luokan mestari tässä pelissä. 4.1.10. Tietokilpailu Kahden pelattava oppimispeli, jossa testataan pelaajien tietämystä aineen rakenteeseen liittyvissä asioissa. Kysymykset liittyvät atomeihin, molekyyleihin, ioneihin, olomuotoihin, seoksiin ja aineosien erottamiseen seoksista. Perustiedot yhden vuoden kemian opinnoista yläkoulussa riittävät esitiedoiksi. Kysymykset ovat oikein/väärin väitteitä, suunnilleen yhtä paljon molempia. Ensin ehtinyt vastaa oliko väite oikein vai väärin. Jos vastaus on oikein, saa vastaaja pisteen. Jos vastaus oli väärin, saa vastustaja pisteen. 4.1.11. Ristikko 6

Aineen rakenteen tietämystä testaava ristikko. Annettujen vihjeiden perusteella täytetään ristikon vaakarivit. Jos sanan ensimmäinen kirjain ei ole oikein, kyseinen ruutu värjäytyy punaiseksi. Kun oikea sana löytyy ilmestyy sanan perään oikeinmerkki. Kun ristikko on valmis, ensimmäiselle pystyriville muodostuu haettava sana. Esitietovaatimus kuten edellisessä tietokilpailupelissä. 4.2. Aineen määrä Tämä osa sisältää kolme teoriaharjoitusta, joista viimeinen (ainemäärä) ei ole enää peruskoulun oppimäärää. Ensimmäinen harjoitus soveltuu myös peruskouluun, kun moolimassa liitetään peruskoulussa opittuihin mooli- ja kaavamassaan. Toisessa harjoituksessa on valittavan vaikeusasteen vuoksi haasteita kaikille kouluasteille, joille ohjelma on suunnattu. Vaikeusaste 2 4.2.1. Moolimassa Harjoituksessa lasketaan eri yhdisteiden moolimassoja. Tarvittavat atomimassat löytyvät ohjelman jaksollisesta järjestelmästä. Yhdisteen kaavan saa tarvittaessa ensimmäisestä vihjeestä, mutta sen käyttö vähentää tehtävän maksimipisteet kuudesta neljään. Tehtävässä jää kahteen pisteeseen, jos katsoo vielä toisenkin vihjeen, jossa kerrotaan, miten moolimassa lasketaan. Kaikista tehtävistä on haluttaessa nähtävissä myös ratkaisu. Vaikeusaste 2 4.2.2. Reaktioyhtälön kertoimet Harjoituksessa määritetään annettujen reaktioyhtälöiden kertoimet. Tehtävätyyppejä on kaksi: helpompia ja vaikeampia tehtäviä. Harjoitus on helpoimpien reaktioiden osalta suoritettavissa peruskoulun tiedoilla. Vaikeimmat yhtälöt ovat vaikeusasteeltaan lukion ja ammatillisten oppilaitosten tasoa. Opiskelija voi tarvittaessa käyttää ohjelman antamia vihjeitä, joita saa maksimissaan kolmelle reaktioyhtälön kertoimelle. Jokaisen vihjeen katsominen vähentää pisteitä kahdella. Ohjelma katsoo koko harjoituksen suoritetuksi, jos 10 helpompaa ja 5 vaikeampaa tehtävää on suoritettu. Myös harjoituksen osasuoritukset rekisteröidään ylös ja tulostetaan todistukseen. Vaikeusaste 3 4.2.3. Ainemäärä Harjoituksessa lasketaan moolilaskuja. Tehtävässä annetaan aineen massa. Tehtävässä pitää laskea ainemäärä. Opiskelija voi tarvittaessa käyttää ohjelman antamaa kolmea vihjettä. Jokaisen vihjeen katsominen vähentää pisteitä kahdella. 4.3. Hapettuminen ja pelkistyminen Tämä osa sisältää kolme laboratorioharjoitusta. 4.3.1. Jalot ja epäjalot metallit 7

Laboratoriossa tutkitaan, mitkä kuudesta tuntemattomasta metallista ovat jaloja ja mitkä epäjaloja. Tutkimus tapahtuu pudottamalla metallipalat vuorollaan suolahappoliuokseen ja katsomalla vapautuuko vetyä vai ei. Kysymyksiin vastaaminen edellyttää tarkkaa perehtymistä metallien jännitesarjaan. Kun kysymyksiin on vastattu, on tehtävä vielä yksi laboratoriokoe. Tässä kokeessa kuparipala upotetaan typpihappoon. Lopuksi tapahtuneesta ilmiöstä annetaan selitys. Vaikeusaste 2 4.3.2. Metallien päällystäminen Laboratoriossa on kahta liuosta, joista toisessa on kupari-ioneja (Cu 2+ ) ja toisessa sinkki-ioneja (Zn 2+ ). Lisäksi laboratoriossa on kolme metallipalaa (Fe, Ag, Pb). Kukin metallipala upotetaan vuorotellen liuoksiin ja katsotaan, mitä tapahtuu. Työkirjan täyttämisessä pitää huomata, että metallin päällystyminen liuoksessa merkitsee myös metallin liukenemista liuokseen, jota ei juuri havaitse kokeesta. Kysymyksissä kysytään, mitkä annetuista hapettumis- pelkistymisreaktioista ovat mahdollisia. Vastausten etsimisessä annetaan vihjeeksi harjoituksen teoriaosuus, josta selviää metallien jännitesarjan käyttö. Melkoisen vaativa tehtävä. 4.3.3. Sähkökemiallinen pari Työssä tutkitaan sähkökemiallisen parin muodostumista. Laboraroriossa tutkitaan, miten metallit pitää valita ja millaisia liuoksia pitää käyttää. Tutkimuksessa käytetään liuoksina suolahappoliuosta, vettä, suolaliuosta ja sokeriliuosta. Metalleina käytetään kahta kuparilevyä, kahta sinkkilevyä sekä kuparija sinkkilevyä. Sähkökemiallisen parin muodostuminen havainnoidaan pienen sähkölampun avulla. 4.4. Hapot ja emäkset Tämä osa sisältää kolme laboratorioharjoitusta, joista titrauskäyrä on yli peruskoulun oppimäärän. 4.4.1. ph-mittaus Työssä mitataan yhdeksän eri liuoksen ph. Mittaus tapahtuu yleisindikaattoripaperin avulla vertaamalla liuoksessa olleen paperin väriä ohjelmassa annettuun värikarttaan. Liuokset myös tunnistetaan mitattujen ph-arvojen perusteella. 4.4.2. Neutralointi 8

Työssä neutraloidaan natriumhydroksidiliuoksella (0,10 mol/l) eri väkevyisiä suolahappoliuoksia. Käytettävien suolahappoliuosten konsentraatiot ovat 0,1 mol/l, 0,05 mol/l, 0,025 mol/l, 0,01 mol/l, 0,005 mol/l ja 0,001 mol/l. Työssä mitataan tarvittava natriumhydroksidimäärä, jolla kukin suolahappoliuos saadaan neutraloitua. Tulokset merkitään työkirjan taulukkoon. Vaikeusaste 3 4.4.3. Titrauskäyrä Työssä mitataan suolahappoliuoksen (0,20 mol/l) ph-arvoa, kun liuokseen lisätään natriumhydroksidia (0,10 mol/l). Liukosen ph-arvo mitataan kymmenellä erilaisella natriumhydroksidimäärällä. Tulokset kirjoitetaan työkirjan taulukkoon ja tulosten perusteella piirretään titrauskäyrä. Kysymyksissä tutkitaan ph-arvon muuttumisnopeutta eri kohdissa titrauskäyrää. Selvästi yli peruskoulun oppimäärän oleva harjoitus. 4.5. Aineiden tunnistaminen Tässä osassa on kaksi laboratorioharjoitusta. Työt ovat helpohkoja etenkin, jos huomaa käyttää ohjelman teoriaosuutta hyväksi. 4.5.1. Liekkireaktiot Työssä tunnistetaan neljä eri alkuainetta liekkireaktion perusteella. Tunnistettavat aineet ovat kupari, kalsium, kalium ja natrium. Kun aineet on tunnistettu tulee lisätehtävä, jossa ammutaan ilotulitusraketti. Ilotulitteen värin perusteella täytyy kyetä vastaamaan, mitä aineita raketissa oli. Kun tämäkin osa on tehty, palkinnoksi saa videoleikkeen oikeasta ilotulituksesta. 4.5.2. Sakkareaktiot Työssä tunnistetaan erilaisia ioneja sakkareaktioiden perusteella. Ensimmäisessä osatehtävässä täytyy löytää Ag + -ioneja sisältävä liuos neljän liuoksen joukosta. Tunnistaminen tapahtuu valkean hopeakloridisakan perusteella, joten liuoksiin tiputetaan suolahappoa. Toisessa osatehtävässä on erotettava toisistaan kaliumjodidin, kaliumkloridin ja kaliumbromidin vesiliuokset. Ongelma ratkaistaan pudottamalla liuoksiin muutama tippa hopeanitraattia. Kysymyksissä pitää kyetä annetun teorian perusteella päättelemään, mitkä annetuista suoloista ovat veteen liukenevia. 4.6. Orgaaninen kemia Tämä osa sisältää neljä hiilivetyihin ja alkoholeihin liittyvää teoriaharjoitusta. 4.6.1. Alkaanit 9

Tässä harjoituksessa on tunnistettava ja nimettävä alkaaneja molekyylikaavan perusteella. 4.6.2. Alkeenit Tässä harjoituksessa on tunnistettava ja nimettävä alkeeneja molekyylikaavan perusteella. 4.6.3. Alkoholit Tässä harjoituksessa on tunnistettava ja nimettävä alkoholeja molekyylikaavan perusteella. Vaikeusaste 2 4.6.4. Hiilivetyjen kertaustehtävä Muita tämän osan tehtäviä vaativampi tehtävä. Tehtävässä annetaan hiivedyn nimi ja opiskelijan on koottava atomeista kyseinen molekyyli ja kirjoitettava yhdisteen molekyylikaava. Harjoituksessa on erikseen alkaaneja, alkeeneja ja alkoholeja käsittelevät osatehtävät. Näistä voidaan valita ne, jotka halutaan tehdä. 4. Opiskelijan etenemisen seuranta Opettaja voi seurata jatkuvasti opiskelijan suorituksia. Suoritukset näkyvät joko tehtävävalikoista (ks. kuva 8) tai sitten opiskelijan tulostamasta todistuksesta (ks. kuva 9). 10

Kuva 9. Ohjelmasta voi tulostaa todistuksen suoritetuista tehtävistä. Kuva 8. Ohjelmavalikossa näkyy kokonaan suoritetut tehtävät oikeinmerkillä merkittynä. Kaikista joko kokonaan tai osittain suoritetuista tehtävistä näkyy pistemäärä. 11