Opintojaksossa tarkastellaan hiilen yhdisteitä, niiden rakennetta ja ominaisuuksia. Tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään molekyylien mallintamisessa. Hiilen yhdisteiden kemian merkitystä opiskelijan omaan elämään tarkastellaan hyvinvoinnin ja terveyden kannalta. Opintojaksossa painottuvat myös yhteiskunnallisen osaamisen ja globaaliosaamisen laaja-alaiset tavoitteet.

Yleiset tavoitteet

Opintojakson tavoitteena on, että opiskelija

• osaa käyttää ja soveltaa tietoa hiilen yhdisteistä jokapäiväisen elämän ilmiöissä
• osaa soveltaa ainemäärän ja konsentraation käsitteitä
• osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen hiilen yhdisteitä
• ymmärtää, kuinka tieto hiiliyhdisteistä rakentuu kokeellisen toiminnan ja siihen kytkeytyvän mallintamisen kautta
• osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä.

Keskeiset sisällöt

• liuoksen valmistus ja laimentaminen sekä standardisuoran sovittaminen pitoisuuden määrittämiseksi
• hiilivetyjen sekä hiilen happi- ja typpiyhdisteiden funktionaaliset ryhmät ja nimeämisen perusteet
• hapettuminen ja pelkistyminen hiilen happiyhdisteissä
• hiilen yhdisteiden rakenteiden mallintaminen ja ominaisuuksien selittäminen rakenteen avulla
• suhdekaavan ja molekyylikaavan selvittäminen laskennallisesti sekä rakenneisomeria
• kvanttimekaaninen atomimalli, hybridisaatio ja stereoisomeria hiiliyhdisteissä
• tutustuminen spektrien antamaan informaatioon aineen rakenteesta

Opintojakson keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa yhteyksissä: arjen ja elinympäristön yksinkertaiset molekyylit, kosmetiikka sekä lääkkeet ja muut fysiologisesti vaikuttavat aineet.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeellisilla tutkimuksilla: hiilen yhdisteiden ominaisuuksien tutkiminen, hiilen yhdisteiden tunnistaminen funktionaalisten ryhmien osoitusreaktioilla, liuoksen valmistus ja laimentaminen sekä liuoksen pitoisuuden määrittäminen standardisuoran ja lineaarisen mallin avulla.

Laaja-alainen osaaminen

Yhteiskunnallinen osaaminen: Opintojakson keskeisiin sisältöihin kuuluvien yhdisteryhmien sekä isomerian havainnollistamisessa voidaan käyttää esimerkkeinä tunnettuja lääkeaineita, kosmeettisia aineita ja fysiologisesti vaikuttavia aineita (esim. talidomidi, kofeiini, ibuprofeiini, vitamiinit).

Globaali- ja kulttuuriosaaminen: Hiiliyhdisteiden kemia on myös kansainvälistä (esim. molekyyli- ja rakennekaavat sekä reaktioiden esittäminen). Hiiliyhdisteiden käyttö etuineen ja haittoineen koskettaa kaikkia maanosia ja kulttuureita. YK:n kestävän kehityksen toimintaohjelma Agenda 2030:n tavoitteita pohditaan kemian näkökulmasta.

Esitietovaatimukset

Kemian valtakunnalliset moduulit KE1 ja KE2, jotka on lukiossamme mahdollista opiskella opintojaksoilla Fysiikan ja kemian perusteet (FY01+KE01) ja Kestävä kehitys(FY02+GE01+KE02)

Itsenäinen suoritus on mahdollinen.

Arviointi

Numeroarviointi.