Noarootsi Gümnaasiumi õppekava

II kursus: Orgaanilised ühendid ja nende omadused

1. 
   Alkaanid
   
   1. 
      Õppesisu
      

Süsiniku aatomi olekud molekulis. Süsinikuühendite nimetamise põhimõtted. Erinevad molekuli kujutamise viisid. Struktuurivalemid. Struktuuri ja omaduste seose tutvustamine isomeeria näitel. Materjalide, sh alkaanide vastastikmõju veega. Orgaaniliste ühendite oksüdeerumine ja põlemine.

2. 
   Põhimõisted
   

Alkaan, molekuli graafiline kujutis, nomenklatuur, tüviühend, asendusrühm, isomeer, hüdrofoobsus, hüdrofiilsus.

3. 
   Praktilised tööd ja IKT rakendamine
   

Süsivesinike molekulide struktuuri uurimine ning võrdlemine molekulimudelite ja/või arvutiprogrammiga.

Tahkete materjalide veega ja teiste vedelikega märgumise uurimine ning võrdlemine.

4. 
   Lõiming
   

Füüsika – aine agregaatolekud, vedelike pindpinevus ja märgumine

5. 
   Õpitulemused
   

Kursuse lõpul õpilane:

1) rakendab süstemaatilise nomenklatuuri põhimõtteid lihtsaimate süsivesinike korral (koostab valemi põhjal nimetuse ja nimetuse põhjal struktuurivalemi);

2) kasutab erinevaid molekuli kujutamise viise (lihtsustatud struktuurivalem, tasapinnaline ehk klassikaline struktuurivalem, molekuli graafiline kujutis);

3) selgitab struktuuri ja omaduste seoseid õpitu tasemel;

4) selgitab igapäevaste tahkete materjalide vastastikmõju veega, kasutades hüdrofoobsuse ning hüdrofiilsuse mõistet;

5) selgitab ning võrdleb gaasiliste, vedelate ja tahkete (orgaaniliste) materjalide põlemist ning sellega kaasneda võivaid ohtusid.

2. 
   Asendatud ja küllastumata süsivesinikud
   
   1. 
      Õppesisu
      

Halogeeniühendid ja nendega kaasnevad keskkonnaprobleemid. Alkoholid: vesinikside, molekulide vastastikmõju vesilahustes. Alkohol ja ühiskond. Eetrid (mõiste). Amiinid: hapete ja aluste käsitlus. Alkaloididega (narkootikumidega) seotud probleemid. Aine füüsikaliste omaduste sõltuvus selle struktuurist. Küllastumata ühendid: alkeenid ja alküünid, nende tähtsamad reaktsioonid (hüdrogeenimine, oksüdeerumine). Areenid (põgus tutvustus aromaatsuse käsitlemiseta). Fenoolid, nendega seotud keskkonnaprobleemid Eestis. Aldehüüdid ja ketoonid. Aldehüüdide oksüdeeritavus. Sahhariidid kui karbonüülühendid. Karboksüülhapete süstemaatilised ja triviaalnimetused. Hapete tugevuse võrdlemine. Karboksüülhapped igapäevaelus.

2. 
   Põhimõisted
   

Halogeeniühend, alkohol, mitmehüdroksüülne alkohol, vesinikside, eeter, amiin, amiini aluselisus, alkeen, alküün, areen, fenool, aldehüüd, ketoon, karbonüülühend, sahhariid, karboksüülrühm, asendatud karboksüülhape, küllastumata karboksüülhape, dihape.

3. 
   Praktilised tööd ja IKT rakendamine
   

Mitmesuguste alkoholide uurimine ja võrdlemine, sh suhkrute lahustuvus vees ja mõnes mittepolaarses lahustis.

Alkoholi, aldehüüdi ja fenooli redoksomaduste (eeskätt oksüdeeruvuse) uurimine ning võrdlemine.

Mitmesuguste anorgaaniliste hapete ja karboksüülhapete suhtelise tugevuse uurimine ning võrdlemine, soovitatavalt kaasates ka fenooli.

Teabeallikatest leitud materjalide põhjal analüüsiva essee koostamine halogeeniühenditega (nt dioksiinidega) ja/või fenoolidega (valikuliselt) seotud probleemidest Eestis ja/või Läänemeres.

4. 
   Lõiming
   

Füüsika – molekulaarjõud, elektromagnetiline vastastikmõju, aine agregaatolekud, faasisiirded.

Bioloogia - närvisüsteemi kahjustavad tegurid.

Geograafia – osooniaugud, loodus- ja keskkonnakaitse nüüdisaegsed suunad Eestis ning maailmas.

Matemaatika – protsentarvutus.

5. 
   Õpitulemused
   

Kursuse lõpul õpilane:

1) toob lihtsamaid näiteid õpitud ühendiklasside kohta struktuurivalemite kujul;

2) määrab molekuli struktuuri põhjal aine kuuluvuse (õpitud aineklasside piires);

3) hindab molekuli struktuuri vaatluse põhjal aine üldisi füüsikalisi omadusi (suhtelist lahustuvust ja keemistemperatuuri);

4) seostab aluselisust võimega siduda prootonit (amiinide näitel) ning happelisust prootoni loovutamisega veele kui alusele;

5) selgitab orgaaniliste ühendite vees lahustuvuse erinevusi, kasutades ettekujutust vesiniksidemest jt õpitud teadmisi;

6) võrdleb alkoholide, aldehüüdide (sh sahhariidide), fenoolide ja karboksüülhapete redoksomadusi ning teeb järeldusi nende ainete püsivuse ja füsioloogiliste omaduste kohta;

7) selgitab alkoholijoobega seotud keemilisi protsesse ja nähtusi ning sellest põhjustatud sotsiaalseid probleeme;

8) selgitab halogeeniühendite, fenoolide jt saasteainete toimet keskkonnale ning inimesele.

3. III kursus: Orgaaniline keemia meie ümber

   1. 
      Estrid, amiidid ja polümeerid
      
      1. 
         Õppesisu
         

Estrid ja amiidid, nende esindajaid. Estri ja amiidi hüdrolüüsi/moodustumise reaktsioonid. Pöörduvad reaktsioonid. Katalüüs. Reaktsiooni kiiruse ja tasakaalu mõistete tutvustamine estri reaktsioonide näitel. Polümeerid ja plastmassid. Liitumispolümerisatsioon ja polükondensatsioon. Polüalkeenid, kautšuk, polüestrid, polüamiidid, silikoonid.

2. 
   Põhimõisted
   

Ester, amiid, leeliseline hüdrolüüs, happeline hüdrolüüs, liitumispolümerisatsioon, polükondensatsioon, monomeer, elementaarlüli, kopolümeer, polüalkeen, kautšuk, polüester, polüamiid, silikoon.

3. 
   Praktilised tööd ja IKT rakendamine
   

Estrite saamise ja omaduste uurimine (estri süntees või estri hüdrolüüs).

Polüalkeenide, polüamiidide ja plastmasside mehaaniliste, termiliste ning keemiliste omaduste uurimine ja võrdlemine (suhtumine lahustitesse ja agressiivsetesse ainetesse).

Polüestrite, polüamiidide ja mõnede polüalkeenide omaduste uurimine ning võrdlemine olmes kasutamise seisukohast või polüestri ja polüamiidi tüüpi materjalide uurimine ja võrdlemine omavahel ning looduslike materjalidega (puuvill, siid, vill).

Teemakohase tegutsemisjuhendi, võrdluse või ülevaate koostamine ning vormistamine, kasutades erinevaid teabeallikaid, nt koostatakse looduslike ja sünteetiliste tekstiilitoodetega ümberkäimise juhend (pesemine, puhastamine, hooldamine).

4. 
   Lõiming
   

Füüsika - märgumine

5. 
   Õpitulemused
   

Kursuse lõpul õpilane:

1) koostab reaktsioonivõrrandid: estri moodustumine, estri leeliseline hüdrolüüs, estri happeline hüdrolüüs, amiidi moodustumine ja hüdrolüüs;

2) selgitab nende reaktsioonide kui pöörduvate protsesside praktilise kasutamise probleeme: saagise suurendamine, protsessi kiirendamine (nt katalüüsi abil), tootmise majanduslikud aspektid;

3) selgitab liitumispolümerisatsiooni ja polükondensatsiooni erinevusi;

4) kujutab monomeeridest tekkivat polümeeri lõiku ja vastupidi, leiab polümeerilõigust elementaarlülid ning vastavad lähteained;

5) hindab materjali hüdrofoobsust/hüdrofiilsust, lähtudes polümeeri struktuurist, ning teeb järeldusi selle materjali hügieeniliste jm praktiliste omaduste kohta;

6) selgitab käsitletud polüestrite ja polüamiidide omadusi nende kasutamise seisukohast ning võrdluses looduslike materjalidega.

2. 
   Bioloogiliselt olulised ained
   
   1. 
      Õppesisu
      

Di- ja polüsahhariidid, nende hüdrolüüs ja roll organismide elutegevuses. Tselluloosi tüüpi materjalid (puuvill jt). Aminohapped ja valgud. Valgud ja toiduainete väärtuslikkus. Hapete liigitamine asendamatuteks ning asendatavateks hapeteks. Toiduainete toiteväärtuse ning tervislikkuse seos nende koostisega. Rasvad kui estrid ja nende hüdrolüüs. Rasvade roll toitumises. Cis-transisomeeria. Transhapped. Seep ja sünteetilised pesemisvahendid.

2. 
   Põhimõisted
   

Disahhariid, polüsahhariid, aminohape, asendamatu aminohape, valk, rasvhape, asendamatu rasvhape, transhape, sünteetiline pesemisvahend.

3. 
   Praktilised tööd ja IKT rakendamine
   

Mitmesuguste sahhariidide (nt sahharoosi, tärklise, tselluloosi) hüdrolüüsi ja selle saaduste uurimine.

Valkude (nt munavalge vesilahuse, piima) käitumise uurimine hapete, aluste, soolalahuste ja kuumutamise suhtes.

Seebi ning sünteetiliste pesemisvahendite käitumise uurimine ja võrdlemine erineva happelisusega vees ning soolade lisandite korral.

Analüüsiva essee koostamine toitumise kohta käivatest müütidest (valikuliselt), lähtudes õpitust ja kasutades teabeallikaid.

4. 
   Lõiming
   

Bioloogia – vee, mineraalainete ja biomolekulide osa tervislikus toitumises, organismides esinevate peamiste biomolekulide ehituslikud ning talitluslikud seosed

Füüsika – pindpinevus ja märgumine

5. 
   Õpitulemused
   

Kursuse lõpul õpilane:

1) selgitab sahhariidide, valkude ja rasvade keemilist olemust (ehitust);

2) selgitab aminohapete ja rasvhapete liigitamist asendamatuteks ning asendatavateks hapeteks;

3) võtab põhjendatud seisukoha toiduainete toiteväärtuse ning tervislikkuse kohta, lähtudes nende koostisest;

4) selgitab looduslike ja sünteetiliste tekstiilitoodete erinevusi hügieeni seisukohast;

5) selgitab sünteetiliste pesuainete omadusi, võrreldes neid seebiga ja omavahel;

6) selgitab kasutatavamate pesemisvahendite koostist, pidades silmas majanduslikke ja keskkonnaga seotud aspekte.

3. 
   Orgaaniline keemiatööstus ja energeetika
   
   1. 
      Õppesisu
      

Kütused ja nafta. Nafta töötlemine. Alternatiivkütused. Orgaaniline keemiatööstus, selle kujunemine ja roll tänapäeval. Tee toorainest keemiatooteni ning selle hinna kujunemine. Nafta ja keemiatööstuse seos keskkonna, majanduse ja poliitikaga.

2. 
   Põhimõisted
   

Taastuv kütus, fossiilkütus, kütteväärtus, nafta, krakkimine, oktaaniarv, põhiorgaaniline keemiatööstus, peenkeemiatööstus, tootmissaadus, kõrvalsaadus, tootmisjääk.

3. 
   Praktilised tööd ja IKT rakendamine
   

Erinevatest teabeallikatest leitud materjali põhjal essee koostamine nafta ja kütustega seotud aktuaalsetest probleemidest või keemia ja ühiskonna seostest.

4. 
   Lõiming
   

Geograafia – kütused, maailma energiavarade (nafta, maagaasi, kivisöe) kaevandamise/ammutamise,

töötlemise ja tarbimise tähtsamad piirkonnad, energiaprobleemid, kasvuhooneefekt

Füüsika – energeetika tähtsamad arengusuunad

5. 
   Õpitulemused
   

Kursuse lõpul õpilane:

1) kirjeldab nafta- ja kütusetööstuse mõju keskkonnale, majandusele ja poliitikale, tuginedes teadmistele nafta tootmisest ja töötlemisest ning naftasaaduste kasutamisest;

2) võrdleb erinevate kütuste, sh autokütuste koostist, efektiivsust ja keskkonnasõbralikkust;

3) analüüsib nafta kui tooraine rolli orgaaniliste ühendite tootmisel;

4) selgitab keemiatoodete, sh ravimite hinna kujunemist.