Kemiallinen energia ja kiertotalous (KE5)

Moduulissa käsitellään kemiallista energiaa ja energian varastointi- ja hyödyntämistapoja. Siinä perehdytään luonnontieteellisen tutkimuksen suunnitteluun sekä tarkastellaan hapettumis- ja pelkistymisreaktioita ja niiden sovelluksia. Eettisyyden ja ympäristöosaamisen laaja-alaisten tavoitteiden lisäksi moduulissa korostuvat vuorovaikutusosaamisen tavoitteet.

Yleiset tavoitteet

Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
  • ymmärtää kemiallisen energian varastoinnin ja hyödyntämisen periaatteita ja osaa perustella mielipiteitään keskustelussa energiaratkaisuista
  • ymmärtää energian häviämättömyyden ja energianmuutokset kemiallisissa reaktioissa
  • tuntee merkittävien metallien ominaisuuksia sekä valmistus- ja jalostusprosesseja ympäristövaikutuksineen
  • osaa tutkia sähkökemiaan liittyviä ilmiöitä kokeellisesti ja kuvata niitä malleja käyttäen
  • tuntee yhteiskunnassa merkittävien metallien kierrätyksen ja kiertotalouden periaatteet sekä niihin liittyviä ratkaisuja.

Keskeiset sisällöt

Keskeiset sisällöt
  • reaktiossa sitoutuva tai vapautuva energia muodostumisentalpioiden, sidosenergioiden ja Hessin lain avulla
  • reaktiosarja- ja seoslaskujen periaatteet
  • hapetusluvut ja hapettumis-pelkistymisreaktiot
  • metallien ominaisuuksia ja käyttökohteita, valmistus- ja jalostusprosesseja sekä riittävyys ja kierrätettävyys
  • sähkökemian keskeiset periaatteet: jännitesarja, normaalipotentiaali, kemiallinen pari, elektrolyysi ja kemiallisen energian varastointi
  • luonnontieteelliseen tutkimukseen tutustuminen tai tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointi ja suunnittelu
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa yhteyksissä: reaktiosarjat teollisuusprosesseissa, kaivannaisteollisuuden merkitys yhteiskunnassa, energian tuotanto, varastoiminen ja käyttö uusiutuvassa energiataloudessa sekä hybridienergia.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeellisilla tutkimuksilla: liukenemis- tai reaktioentalpian määritys kalorimetrissä, hapetus-pelkistystitraus, sähkökemiallisen parin jännitteen mittaaminen, esineen pinnoittaminen elektrolyyttisesti, veden hajotus elektrolyysillä sekä polttokennon toiminnan tutkiminen.

Laaja-alainen osaaminen

Laaja-alainen osaaminen opintojaksossa

Hyvinvointiosaaminen: Kokeellisessa työskentelyssä kiinnitetään huomiota turvalliseen työskentelyyn. Huomioidaan kemiallissa reaktioissa tapahtuvat lämpötilamuutokset, suoritetaan reaktiot turvallisesti.

Vuorovaikutusosaaminen: Työskennellään ryhmissä.

Monitieteinen ja luova osaaminen: Opintojakso tarjoaa paljon kokeellista kemiaa, joten töitä voidaan tehdä monipuolisesti jakson aikana.

Yhteiskunnallinen osaaminen: Keskustellaan uusien innovaatioiden tarpeesta energiataloudessa. Vertaillaan erilaisia energiamuotoja ja säilytystapoja.

Eettisyys ja ympäristöosaaminen: Keskustellaan erilaisten energiaratkaisujen ympäristövaikutuksista.

Arviointi

Arviointia voidaan monipuolistaa kokeellisen työskentelyn avulla. Tällä kurssilla olisi mahdolista tehdä esitelmä pienryhmissä.

Opintojakso arvioidaan numerolla, 4-10. Arviointiin vaikuttavat monipuoliset näytöt sekä aktiivinen työskentely opintojakson aikana.

.

Opintojakson vapaa kuvaus

 

 

Paikallinen lisäys opintojaksoon

Kommentit

Kirjaudu sisään lisätäksesi tähän kommentin