Χημεία Γ' Λυκείου / Πρόγραμμα Σπουδών

1° ΚΕΦΑΛΑΙΟ:
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ - ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ - ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ - ΠΡΟΣΘΕΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
(28 ΩΡΕΣ)

1.1. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ (10 ώρες)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• περιγράφουν το ατομικό πρότυπο του Bohr διατυπώνοντας τις δύο συνθήκες του  Boh r και να αναφέρουν τους περιορισμούς του μοντέλου

• αιτιολογούν τη Κβάντωση του χώρου και των τιμών ενέργε ιας με τη βοήθεια τις πρώτης συνθήκης του Bohr

• συνδέουν την αρχή διατήρησης της ενέργειας με τη δεύτερη συνθήκη του Bohr, καθώς και με τη κβάντωση που αναφέρθηκε στην πρώτη συνθήκη

Ατομικό πρότυπο του Bohr

Δραστηριότητα: Μελέτη εικόνων του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, από τις κοσμικές ακτίνες, το υπεριώδες και ορατό φώς, το υπέρυθρο ως και τα μακροκύματα

• περιγράφουν το κβαντομηχανικό πρότυπο του ατόμου με βάση την κυματική θεωρία της ύλης του de Brogl ie και την αρχή της αβεβαιότητας του Heisen berg

• αναφέρουν τις επεκτάσεις της αρχής του de Broglie για το δυϊσμό της ύλης

• συνδέουν το δυισμό της ύλης με την αρχή της Αβεβαιότητας

• αιτιολογούν την άρση του δυισμού στο μακρόκοσμο με βάση την αρχή de Broglie

Κβαντική θεωρία

Δραστηριότητα

Περιγραφή του πειράματος των δύο οπών.

• αναφέρουν τον ορισμό του ατομικού τροχιακού

• αναγνωρίζουν το ηλεκτρονιακό νέφος, μέσα αριθμοί από τουλάχιστον τρεις διαφορετικές αναπαρστασείς

• συνδέουν τα μοντέλα των ηλεκτρονιακών πυκνοτήτων με τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις

• περιγράφουν τι εκφράζει και τι τιμές παίρνει καθένας από τους κβαντικούς αριθμούς

• διατυπώνουν τις αρχές ηλεκτρονιακής δόμησης (αρχή της ελάχιστης ενέργειας, κανόνας του Hund, απαγορευτική αρχή του Pauli), πολυηλεκτρονιακών ατόμων

 Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών ατόμων 

• γράφουν την ηλεκτρονιακή δομή ενός ατόμου /ιόντος στη θεμελιώδη του  κατάσταση, με δεδομένο τον ατομικό του αριθμό / φορτίο του ιόντος

 Κατανομή ηλεκτρονίων σε υποστιβάδες και τροχιακά

1.2 ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ (09 ώρες)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• ταξινομούν τα στοιχεία, με βάση την ηλεκτρονιακή τους δόμηση στους τομείς s, p, d, f

• βρίσκουν τη θέση ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα, με τη βοήθεια του ατομικού αριθμού

• αναφέρουν ορισμένα χαρακτηριστικά των στοιχείων μετάπτωσης (πολλαπλότητα αριθμού οξείδωσης, μεταλλικός χαρακτήρας, έγχρωμες ενώσεις, παραμαγνητικές ιδιότητες)

• συσχετίζουν την ηλεκτρονιακή δομή των στοιχείων μετάπτωσης με την πολλαπλότητα του αριθμού οξείδωσης καθώς και με τις παραμαγνητικές τους ιδιότητες

Δόμηση Περιοδικού Πίνακα με βάση την ηλεκτρονιακή κατανομή των στοιχείων (s-, p-, d-, f- τομείς) -

Στοιχεία μετάπτωσης

• αναφέρουν τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά του ατόμου: ατομική ακτίνα, πυρηνικό φορτίο, ηλεκτρόνια σθένους

• διατυπώνουν τους ορισμούς της ενέργειας ιοντισμού και ηλεκτραρνητικότητας

• περιγράφουν και να ερμηνεύουν πώς μεταβάλλονται σε μια ομάδα και σε μια περίοδο α) η ατομική ακτίνα, β) η ενέργεια 1ου ιοντισμού γ) η ηλεκτραρνητικότητα

• ερμηνεύουν τη μεταβολή των ιδιοτήτων των οξειδίων και χλωριδίων των στοιχείων της 3ης περιόδου

Μεταβολή ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων

Δραστηριότητα
Μελέτη διαγραμμάτων περιοδικής μεταβολής της ατομικής ακτίνας, της ενέργειας 1ου ιονισμού, και της ηλεκτραρνητικότητας των στοιχείων

1.3 ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ (09 ώρες)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• αναφέρουν τι είναι διπολική ροπή και να τη χρησιμοποιούν για να περιγράψουν την πολικότητα ενός δεσμού

• προβλέπουν την συνολική διπολική ροπή αν γνωρίζουν τις επιμέρους διπολικές ροπές και το σχήμα του μορίου

Διπολική ροπή, δίπολα μόρια

Δραστηριότητα
Σύγκριση διπολικής ροπής του μεθανίου με το χλωρομεθάνιο και την αμμωνία

• περιγράφουν τα διάφορα είδη διαμοριακών δυνάμεων (δυνάμεις νan der Waals, δεσμός υδρογόνου, δυνάμεις London )

Είδη Διαμοριακών δυνάμεων

• εξηγούν με βάση τις διαμοριακές δυνάμεις ορισμένες ιδιότητες ουσιών, όπως τη διαλυτότητα των ενώσεων σε πολικούς και μη πολικούς διαλύτες, το ιξώδες, την επιφανειακή τάση, την τάση ατμών υγρού και το σημείο ζέσεως

Επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων στη διαλυτότητα, στην τάση ατμών υγρού, στο σημείο βρασμού, στο ιξώδες και στην επιφανειακή τάση

Δραστηριότητα
Συσχέτιση του δεσμού υδρογόνου με την επίπλε υση του πάγου στο νερό

Δραστηριότητα
Σύγκριση του ΣΖ του νερού με το αντίστοιχο του υδρόθειου, που έχει παραπλήσια μοριακή μάζα.

Δραστηριότητα
Σύγκριση σημείου ζέσεως πεντανίου με νεοπεντάνιο και για ποιο λόγο παρατηρείται η διαφορά

• αναφέρουν τις διαφορές των προσθετικών ιδιοτήτων από τις υπόλοιπες

• περιγράφουν το φαινόμενο της ώσμωσης

• χαρακτηρίζουν δύο διαλύματα ισοτονικά/υπερτονικό/υποτονικό, από τις τιμές των ωσμωτικών πιέσεων και να προβλέπουν την κατεύθυνση μεταφοράς διαλύτη

• εφαρμόζουν τη μαθηματική σχέση που περιγράφει το νόμο του νan't Hoff για αραιά μοριακά διαλύματα ( Π =CRT)

• αναφέρουν τη σημασία της ώσμωσης­ ωσμωτικής πίεσης στη καθημερινή ζωή, δίνοντας παραδε ίγματα (φυσιολογικός ορός, αφαλάτωση νερού, αιμοκάθαρση κ.ά.

Προσθετικές ιδιότητες των διαλυμάτων

• ωσμωτική πίεση

• βιολογική σημασία της ώσμωσης

Δραστηριότητα
Αφαλάτωση νερού, μια εφαρμογή «αντίστροφης ώσμωσης»

Δραστηριότητα
Να γίνει λίστα με καθημερινά φαινόμενα που ερμηνεύονται με την ωσμωτική πίεση (π.χ. πλασμόλυση ερυθρών αιμοσφαιρίων, σταφίδες στο νερό, κ.ά.)

2° ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ (10 ΩΡΕΣ)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• διατυπώνουν τον ορισμό της ενθαλπίας αντίδρασης (ΔΗ ) και να αναφέρουν τους παράγοντες που την επηρεάζουν

• συνδέουν την ενθαλπία αντίδρασης με τις γραμμομοριακές ποσότητες των αντιδρώντων και προϊόντων της συγκεκριμένης αντίδρασης

• αιτιολογούν τη διαφορά ανάμεσα στη θερμότητα Q και στην ενθαλπία αντίδρασης

• ταξινομούν τις αντιδράσεις σε εξώθερμες και ενδόθερμες με κριτήριο την ενθαλπία αντίδρασης

• ερμηνεύουν και να παριστάνουν το ενεργε ιακό διάγραμμα μιας θερμοχημικής εξίσωσης

Μεταβολή ενέργειας κατά τις χημικές μεταβολές

Ενδόθερμες - εξώθερμες αντιδράσεις

Θερμότητα αντίδρασης - ενθαλπία

Δραστηριότητα
Περίπτωση ενδόθερμης αντίδρασης είναι η διάλυση του νιτρικού αμμωνίου ΝΗ₄ΝΟ₃ στο νερό (Εφαρμογή: στιγμιαίο ψυχρό επίθεμα).

Περίπτωση εξώθερμης αντίδρασης είναι η διάλυση στερεού NaO H ή άνυδρου CaCl₂ στο νερό ( Εφαρμογή: στιγμιαίο θερμό επίθεμα και αυτοθερμαινόμενη κονσέρβα φαγητού).

• αναφέρουν ποια είναι η πρότυπη κατάσταση, να τη διαχωρίζουν από τις συνθή κες STP και να διατυπώνουν τους ορισμούς της πρότυπης ενθαλπίας σχηματισμού (ΔΗ⁰_f )

 Πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού

• Να διατυπώνουν και να εφαρμόζουν τους νόμους της θερμοχημείας ( Hess, La νoisier­ La place)

Δραστηριότητα
Χρήση του νόμου του Hess για να βρούμε τη ΔΗ μιας χημικής αντίδρασης από τα δεδομένα των χημικών εξισώσεων από τις οποίες αποτελείται

3ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: «ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ - ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ» (25 ΩΡΕΣ)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• αναγνωρίζουν μια οξειδοαναγωγική αντίδραση και να ερμηνεύουν την οξειδοαναγωγική δράση με βάση τη μετακίνηση ηλεκτρονίων και τις μεταβολές του αριθμού οξείδωσης

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις

Δραστηριότητα
Η κυπαρική αναπνοή περιλαμβάνει την οξείδωση της γλυ κόζης (C6 H12 O6) σε C02 και την αναγωγή του 02 σε Η20

Δραστηριότητα

Παραλαβή μετάλλων από τα οξείδιά τους με αναγωγή αυτών με χρήση άνθρακα( μεταλλουργικό κωκ) M₂O₂ + νC -> 2Μ + νCΟ

• αναγνωρίζουν το οξειδωτικό και αναγωγικό μέσο σε μια χημική αντίδραση

• ισοσταθμίζουν χημικές εξισώσεις οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων χρησιμοποιώντας:

Α) τις εξισώσεις κατάλληλων ημιαντιδράσεων οξείδωσης - αναγωγής,

Β) τις μεταβολές του αριθμού οξείδωσης

Οξειδωτικά - αναγωγικά

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Ημιαντιδράσεις

Δραστηριότητα
Εξήγηση του διπλού ρόλου του υπεροξείδιου του υδρογόνου που μπορεί να δράσει είτε σαν οξειδωτικό (δίνοντας νερό) είτε σαν αναγωγικό (δίνοντας αέριο οξυγόνο)

• Να περιγράφουν το αντικείμενο της ηλετροχημείας

• Να διακρίνουν τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις ανάλογα με τις ενεργειακές μετατροπές που συντελούνται, σε εκείνες που διεξάγονται στα γαλβανικά και σε εκείνες που διεξάγονται στα ηλεκτρολυτικά στοιχεία.

Ηλεκτροχημεία - Αγωγοί ηλεκτρικού ρεύματος

• περιγράφουν τη διάταξη και τη λειτουργία ενός απλού γαλβανικού στοιχείου Daniel και να το συμβολίζουν

• αναφέρουν το ρόλο της γέφυρας άλατος

• αναγνωρίζουν τη σημασία ενός ηλεκτροδίου αναφοράς

• διατυπώνουν τον ορισμό του πρότυπου δυναμικού ημιστοιχείου (Ε⁰)

• υπολογίζουν το πρότυπο δυναμικό ενός στοιχείου με τη βοήθεια των δυναμικών αναγωγής και να αναφέρουν τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται

• προβλέπουν τη φορά μιας χημικής αντίδρασης με βάση το ΔΕ^o .

• ταξινομούν τα αμέταλλα και τα μέταλλα ως προς την οξε ιδωτικ ή και αναγωγική ισχύ αντίστοιχα, με βάση τις τιμές Ε^o

Γαλβανικά στοιχεία ­ Δυναμικό οξειδοαναγωγής

Πρότυπο δυναμικό και εφαρμογές του

• αναφέρουν το μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης καθώς και τους παράγοντες που καθορίζουν τα προϊόντα αυτής

• βρίσκουν τα προϊόντα της ηλεκτρόλυσης αν δίνεται το διάλυμα ή το τήγμα ηλεκτρολύτη και να γράφουν τις αντίστοιχες αντιδράσεις

Ηλεκτρόλυση - Μηχανισμός - Εφαρμογές

Πείραμα
Πείραμα παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος από χημική αντίδραση. Γαλβανικό στοιχείο (π.χ. Daniel)

Πείραμα
Τα προϊόντα της ηλε κτρόλυσης διαφόρων ηλε κτρολυτών:
Ηλεκτρόλυση διάλυμα-των NaCI, CuS04,KOH και αραιού διαλύματος HCI με ηλεκτρόδια γραφίτη.

Πείραμα
Επιμετάλλωση: Ηλεκτρόλυση διαλυμάτων CuS04 με ηλεκτρόδια Cu και διαλύματος ΝίSO4 με ηλεκτρόδια Cu (επινικέλωση)

4ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ (15 ΩΡΕΣ)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• διατυπώνουν τον ορισμό της ταχύτητας αντίδρασης και να περιγράφουν τη

διαδικασία πειραματικού προσδιορισμού της τιμής της

Ταχύτητα αντίδρασης

• περιγράφουν τη θεωρία των συγκρούσεων

• δίνουν τον ορισμό της ενέργειας ενεργοποίησης

• ερμηνεύουν και να σχεδιάζουν το διάγραμμα ενεργε ιακών μεταβολών

• αιτιολογούν από το διάγραμμα τη διάκριση του θερμοδυναμικού από τον κινητικό παράγοντα που επηρεάζει μια αντίδραση

Θεωρία συγκρούσεων - Ενέργεια ενεργοποίησης

• αναφέρουν τους παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα της αντίδρασης (θερμοκρασία, συγκέντρωση, πίεση, ακτινοβολίες, επιφάνεια επαφής, καταλύτες) και να εξηγούν την επίδραση των παραγόντων, στην ταχύτητα με βάση τη θεωρία των συγκρούσεων

• αναφέρουν τα είδη κατάλυσης (ομογενής, ετερογενής) και τις εφαρμογές τους

• περιγράφουν την αυτοκατάλυση, να ερμηνεύουν την γραφική παράσταση συγκέντρωσης - χρόνου και να αναφέρουν παραδείγματα

• περιγράφουν τις δύο κυριότερες θεωρίες που ερμηνεύουν την κατάλυση.

• προτείνουν τρόπους αύξησης/μείωσης της ταχύτητας μιας αντίδρασης

• σχεδιάζουν πείραμα ποιοτικής ή και ποσοτικής μελέτης παραγόντων που επηρεάζουν την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης, και να προσδιορίζουν πώς την επηρεάζουν

Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα αντίδρασης.

Καταλύτες.

Πείραμα
Πειραματική ποιοτική μελέτη της επίδρασης της επιφάνειας στερεού στην ταχύτητα της χημικ ής αντίδρασης: Αντίδραση στερεού Mg ( ή Zn ) με υδατικό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος: Mg(s)+HCl(aq) -> MgCl2(s) + H2(g)1' Παρατήρηση της επίδρασης τεμαχισμού του Mg (επιφάνεια επαφής) στην ταχύτητα έκλυσης των παραγόμενων φυσαλίδων υδρογόνου.

Πείραμα
Πειραματική μελέτη παραγόντων που επηρεάζουν την ταχύτητα της αντίδρασης: Αντίδραση παραγωγής C02 κατά τη διάλυση σε νερό αναβράζοντος δισκίου η.χ. με βιταμίνη C. Παρατήρηση της μεταβολής της ταχύτητας έκλυσης φυσαλίδων C02 ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας, της ποσότητας του αντιδρώντος και της επιφάνειας επαφής (λειοτρίβηση).

Δραστηριότητα
Μελέτη παραδειγμάτων κατάλυσης με εφαρμογές στη βιομηχανία και τη βιοχημεία

• εξάγουν τον νόμο της ταχύτητας μιας αντίδρασης χρησιμοποιώντας πειραματικά δεδομένα

• προσδιορίζουν την τάξη της αντίδρασης με βάση τον νόμο της ταχύτητας

• διατυπώνουν τον ορισμό της σταθεράς k της ταχύτητας και να αναφέρουν τους παράγοντες που την επηρεάζουν

• συνδέουν τον νόμο της ταχύτητας με έναν πιθανό μηχανισμό της αντίδρασης και το αντίστροφο

• σχεδιάζουν πείραμα ποιοτικής ή και ποσοτικής μελέτης παραγόντων που επηρεάζουν την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης, και να προσδιορίζουν πώς την επηρεάζουν

Νόμος ταχύτητας­ Μηχανισμός αντίδρασης.

5o ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ - ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ (38 ΩΡΕΣ)

5.1 Χημική ισορροπία (15 ώρες)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• διατυπώνουν τον ορισμό των αμφίδρομων αντιδράσεων και της χημικής ισορροπίας

• ταξινομούν τις χημικές ισορροπίες σε ομογενείς και ετερογενείς, δίνοντας παραδείγματα σε κάθε περίπτωση

• ερμηνεύουν διαγράμματα συγκέντρωσης - χρόνου και ταχύτητας - χρόνου σε αμφίδρομες αντιδράσεις

• δίνουν τον ορισμό της απόδοσης αντίδρασης και να εξηγούν τον ρόλο της στις χημικές αντιδράσεις και τη βιομηχανία

Αμφίδρομες αντιδράσεις -

Χημική ισορροπία -

Απόδοση αντίδρασης

• αναφέρουν τους παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση χημικής ισορροπίας (συγκέντρωση, πίεση, θερμοκρασία)

• διατυπώνουν την αρχή Le Chatelier

• προβλέπουν την κατε ύθυνση μετατόπισης μιας χημικής ισορροπίας με βάση την αρχή Le Chatelier

• ερμηνεύουν διαγράμματα συγκέντρωσης - χρόνου κατά τη μεταβολή των παραγόντων που επηρεάζουν τη θέση της χημικής ισορροπίας

Παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση χημικής ισορροπίας - Αρχή Le Chatelier

Πείραμα
Μελέτη επίδρασης της θερμοκρασίας στη χημική αντίδραση του CuS04 με NaCI. Με αύξηση της θερμοκρασίας χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά και το διάλυμα από μπλε που ήταν αρχικά αποκτά πράσινο χρώμα ενώ με μείωση της θερμοκρασίας συμβαίνει η αντίθετη χρωματική αλλαγή

• γράφουν και να εφαρμόζουν τη σταθερά χημικ ής ισορροπίας (Kc) για μια αμφίδρομη αντίδραση

• αναφέρουν τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τιμή της Kc

• διατυπώνουν τον ορισμό του πηλίκου της αντίδρασης (Qc)

• προβλέπουν την κατεύθυνση της αντίδρασης χρησιμοποιώντας το Qc και να προσδιορίζουν τη σύσταση του με ίγματος ισορροπίας χρησιμοποιώντας την Kc

Σταθερά χημικής ισορροπίας (Kc} - Πηλίκο αντίδρασης (Qc)

5.2 Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία ( 23 ώρες)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

• διακρίνουν τις χημικές ενώσεις σε ηλεκτρολύτες και μη ηλεκτρολύτες

• περιγράφουν το μηχανισμό της διάστασης και του ιοντισμού των ετεροπολικών και ομοιοπολικών ενώσεων αντίστοιχα

Ηλεκτρολύτες - Ιοντισμός οξέων - βάσεων

• διατυπώνουν τους ορισμούς των οξέων και βάσεων κατά Bronsted - Lowry

• γράφουν αντιδράσεις ιοντισμού οξέων­ βάσεων κατά Bronsted -Lowry και να αναγνωρίζουν τα συζυγή ζεύγη

• αναφέρουν τι είναι οι αμφιπρωτικές ουσίες και να δείχνουν τον αμφιπρωτικό χαρακτήρα ορισμένων ουσιών μέσω αντιδράσεων

• συγκρίνουν την σχετικ ή ισχύ οξέων και βάσεων με βάση τη μοριακή δομή τους

• διατυπώνουν τον ορισμό του βαθμού ιοντισμού και να διακρίνουν τα οξέα σε ισχυρά και ασθενή

Οξέα-βάσεις κατά Brδnsted­ Lowry

Αμφιπρωτικές ουσίες

Βαθμός ιοντισμού ­ Ισχυρά και ασθενή οξέα και βάσεις

• γράφουν και να εφαρμόζουν τις σταθερές ιοντισμού ασθενών οξέων (Ka) και ασθενών βάσεων (Kb)

• αποδεικνύουν τον νόμο αραίωσης του Ostwald και να τον εφαρμόζουν με τις κατάλληλες προσεγγίσεις

• χρησιμοποιούν τον βαθμό ιοντισμού και την τιμή της σταθεράς ιοντισμού σαν κριτήρια για τη σύγκριση της ισχύος των οξέων ή βάσεων

Ιοντισμός ασθενών μονοπρωτικών οξέων και βάσεων

Πείραμα
Μέτρηση της τιμής του pH υδροχλωρικού οξέος πριν και μετά την αραίωση αυτού με εννιαπλάσιο όγκο νερού

• γράφουν τη χημική εξίσωση αυτοϊοντισμού του νερού και το γινόμενο ιόντων νερού (Κw)

• διατυπώνουν τον ορισμό του pH και του pOH και να γράφουν τη μεταξύ τους σχέση

• αποδεικνύουν τη σχέση μεταξύ Ka και Kb συζυγούς ζεύγους

Αυτοϊοντισμός νερού - pH και pOH

• εξηγούν το αποτέλεσμα της επίδρασης κοινού ιόντος στον ιοντισμό:

1) ασθενών οξέων με επίδραση α) ισχυρού οξέος και β) συζυγούς βάσης,

2) ασθενών βάσεων με επίδραση α) ισχυρής βάσης και β) συζυγούς οξέος

Επίδραση κοινού ιόντος (ΕΚΙ )

• διατυπώνουν τον ορισμό των ρυθμιστικών διαλυμάτων

• αναφέρουν ότι τα ρυθμιστικά διαλύματα περιέχουν ένα συζυγές ζεύγος ασθενούς οξέος - βάσεως σε παραπλήσιες συγκεντρώσεις

• περιγράφουν τρόπους παρασκευής ρυθμιστικών διαλυμάτων και να τους πραγματοποιούν στο εργαστήριο

• αναφέρουν τη χρησιμότητα των ρυθμιστικών διαλυμάτων στη καθημερινή ζωή, δίνοντας σχετικά παραδείγματα

• αποδεικνύουν την εξίσωση Hen derson και να τη χρησιμοποιούν για τον υπολογισμό του pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος

• ερμηνεύουν την αντίσταση των Ρυθμιστικών διαλυμάτων στη μεταβολή του pH κατά την αραίωση και τη προσθήκη μικρών ποσοτήτων ισχυρών οξέων ή βάσεων σ' αυτά

Ρυθμιστικά διαλύματα

Πείραμα

Α)Παρασκευή ρυθμιστικών διαλυμάτων
α) Με ανάμιξη των συστατικών τους
β) Με μερική εξουδετέρωση ασθενούς οξέος (CH3COOH ) από ισχυρή βάση

Β) Μελέτη ρυθμιστικών διαλυμάτων
α) Αραίωση ρυθμιστικού διαλύματος και σύγκριση αρχικής και τελικής τιμής pH
β) Προσθήκη μικρής ποσότητας ισχυρού οξέος ή βάσης και σύγκριση αρχικ ής και τελικής τιμής pH.

• διατυπώνουν τον ορισμό των οξεοβασικών δεικτών

• εξηγούν τη δράση τους και να αναφέρουν παραδείγματα

• υπολογίζουν το λόγο [ΗΔ]/[Δ-] και να εκτιμούν το χρώμα του διαλύματος στο οποίο προστίθεται μικρή ποσότητα του δείκτη

• διατυπώνουν τον ορισμό της ογκομέτρησης εξουδετέρωσης, του ισοδύναμου και του τελικού σημείου

• αναφέρουν τα όργανα και τα υλικά που χρησιμοποιούνται και να περιγράφουν τη διαδικασία ογκομέτρησης

• αναφέρουν τι είναι η καμπύλη ογκομέτρησης εξουδετέρωσης, να κατασκευάζουν καμπύλες ογκομέτρησης ισχυρών ή ασθενών οξέων και βάσεων από πειραματικά ή εικονικά δεδομένα, να ερμηνεύουν τη μορφή τους και να προσδιορίζουν το ισοδύναμο σημείο

• προσδιορίζουν την άγνωστη συγκέντρωση ενός διαλύματος οξέος ή βάσης από κατάλληλα δεδομένα ογκομέτρησης

• επιλέγουν τους κατάλληλους δείκτες για το προσδιορισμό του τελικού σημείου

• αναφέρουν εφαρμογές της ογκομέτρησης από την καθημερινή ζωή (προσδιορισμός της οξύτητας λαδιού, περιεκτικότητας του ξιδιού σε οξικό οξύ)

Δείκτες - Ογκομέτρηση

Πείραμα:
Προσθήκη δεικτών όπως ηλιανθίνης, φαινολοφθαλείνης, βρωμοκρεζόλης, κόκκινο μεθυλίου, κυανό της θυμόλης σε διαλύματα με διάφορες τιμές pH.

Πείραμα:
Ογκομέτρηση εξουδετέρωσης
Α) Προσδιορισμός της συγκέντρωσης του οξικού οξέος στο ξύδι εμπορίου με ογκομέτρηση.
Πρότυπο διάλυμα O,lM NaO H.
Δείκτης φαινολοφθαλε'ϊνη.
Β) Οξύτητα του γάλακτος (Εύρεση της περιεκτικότητας γαλακτικού οξέος στο φρέσκο γάλα) Εναλλακτικά, μέτρηση οξύτητας ελαιολάδου

Πείραμα:
Καμπύλη ογκομέτρησης

Α) Ογκομέτρηση διαλύματος HCI με πρότυπο διάλυμα 0,M NaOH και δείκτη φαινολοφθαλε'ϊνη ή βρωμοκρεζόλη.
Κατασκευή καμπύλης ογκομέτρησης

Β) Ογκομέτρηση διαλύματος οξικού οξέος με δείκτη με πρότυπο διάλυμα NaOH 0,1Μ και δείκτη φαινολοφθαλε'ϊνη. Κατασκευή καμπύλης ογκομέτρησης. Μελέτη της καμπύλης (Προσδιορισμός Ka οξικού οξέος, προσδιορισμός ισοδύναμου σημείου κτλ)

6o ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ (24 ΩΡΕΣ)

ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι μαθητές και οι μαθήτριες είναι ικανοί/-ές να:

ΒΑΣΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

• κάνουν ποιοτική περιγραφή του υβριδισμού

• Να αναφέρουν, σχεδιάζουν και εξηγούν το σχήμα και την ισχύ των δεσμών καθώς και τις γωνίες μεταξύ των δεσμών, των μορίων:
α) μεθανίου,
β) αιθανίου,
γ) αιθενίου και
δ) αιθινίου,

χρησιμοποιώντας τις έννοιες των σ και π δεσμών.

• Να περιγράφουν το επαγωγικό φαινόμενο και να ερμηνεύουν τη σχετική ισχύ ορισμένων οξυγονούχων οξέων καθώς και των αμινών.

Θεωρία δεσμού σθένους - υβριδικά τροχιακά (sp, sp2, sp3)

Δομή οργανικών ενώσεων - διπλός κι τριπλός δεσμός - Επαγωγικό φαινόμενο

• ταξινομούν τις οργανικές αντιδράσεις με βάση το είδος της αντίδρασης (προσθήκ η, απόσπαση, πολυμερισμός, κ.ά.)

• συμπληρώνουν τις χημικές εξισώσεις των παραπάνω χαρακτηριστικών οργανικών αντιδράσεων

Κατηγορίες Οργανικών αντιδράσεων
Αντιδράσεις Υποκατάστασης
Αντιδράσεις απόσπασης
Αντιδράσεις προσθήκης
Αντιδράσεις Πολυμερισμού
Αντιδράσεις με οξειδωτικά και αναγωγικά (Οξειδωτικά: ΚΜnO4, K2Cr2O7 αντιδραστήριο Fehling και αντιδραστήριο Tollens Αναγωγικά: Η2) Αντιδράσεις αντικατάστασης των όξινων υδρογόνων σε - COOH, -OH, - CΞCH με Na ή Κ)

Δραστηριότητα:
Προβολή νideo με επίδειξη αντιδράσεων πολυμερισμού, για παράδειγμα Παρασκευή nylon, rayon κτλ.

Πείραμα:
Οι ιδιότητες του αιθανικού οξέος.

Πείραμα:
Σχηματισμός εστέρων από οργανικά οξέα και αλκοόλες

Πείραμα
Παρασκευή νάυλον 6-10, ένα από τα σημαντικότερα συνθετικά πολυμερή, από το διχλωρίδιο του δεκανοδιικού οξέος και την εξαμεθυλενοδιαμίνη.

• προτείνουν οργανική αντίδραση ή αλληλουχία οργανικών αντιδράσεων, η οποία θα επιτρέπει την διάκριση μεταξύ δύο ή περισσοτέρων οργανικών ενώσεων με βάση παρατηρήσιμο πειραματικό αποτέλεσμα

• σχεδιάζουν και εκτελούν με ασφάλεια απλές πειραματικές διαδικασίες για:
α) την ταυτοποίηση και
β) τη διάκριση μεταξύ δύο οργανικών ενώσεων

• σχεδιάζουν πείραμα διάκρισης μεταξύ δοσμένων οργανικών ενώσεων, να το υλοποιούν με ασφάλεια και να εξάγουν τα δέοντα συμπεράσματα

Οργανικές συνθέσεις - Διακρίσεις

Χαρακτηριστικά παραδείγματα: ταυτοποίησης / διάκρισης μεταξύ οργανικών ενώσεων

1. αλκάvιο-αλκέvιο
2. αλκάvιο-αλκίvιο
3. αλκοόλη-αιθέρας
4. αλδεϋδη-κετόνη
5. καρβοξυλικό οξύ-εστέρας
6. Πρωτοταγής, δευτεροταγής, τριτοταγής αλκοόλη

Πείραμα:

α) Διάκριση μεταξύ αλδεϊίδης - κετόνης με χρήση του αντιδραστηρίου Feh l i ng.

β) πειραματική διάκριση μεταξύ οξικού οξέος - οξικού αιθυλεστέρα με επίδραση διαλύματος Na 2 C03 Πείραμα :

Διάκριση μεταξύ αιθανάλης - αιθανόλης - οξικού οξέος με διαδοχική επίδραση διαλυμάτων KMn04, Na2C03 και ανίχνευση του παραγόμενου C02 με διαβρεγμένο