HEMIJA

Po završetku razreda učenik će biti u stanju da:

– koristi hemijski naučni jezik za opisivanje strukture, svojstava i promena supstanci;

– navodi primere o značaju hemije za savremeno društvo;

– opisuje naučni metod u hemiji;

– objašnjava značaj hemijskog eksperimenta;

– izražava fizičke veličine u odgovarajućim mernim jedinicama međunarodnog sistema (SI) i razlikuje osnovne i izvedene fizičke veličine;

– tabelarno i grafički prikazuje rezultate merenja;

– klasifikuje supstance na osnovu čestične strukture supstanci;

– prikaže šematski elektronske konfiguracije atoma i jona;

– opisuje stanje elektrona u atomu kvantnim brojevima;

– tumači i predviđa svojstva hemijskog elementa na osnovu elektronske konfiguracije atoma;

– predviđa promenu energije jonizacije, afiniteta prema elektronu, elektronegativnosti u zavisnosti od atomskog broja u grupi i periodi;

– prikazuje elektronski Luisove simbole i formule atoma, jona i molekula;

Naučni metod u hemiji. Hemijski eksperiment. Merenja, matematička obrada i predstavljanje rezultata merenja.

Relativna atomska masa.

Borov atomski model.Kvantnomehanički model atoma.Izgradnja elektronskog omotača. Elektronska konfiguracija i Periodni sistem elemenata.

Energija jonizacije i afinitet prema elektronu.

Atomski i jonski poluprečnici.

Periodična svojstva elemenata.

Demonstracioni ogledi:

– upoređivanje reaktivnosti elemenata u prvoj i sedamnaestoj grupi Periodnog sistema elemenata;

– upoređivanje promena hemijskih svojstava elemenata treće periode.

– objašnjava polarnost molekula;

– koristi međumolekulske interakcije za objašnjenje agregatnih stanja supstanci;

– primenjuje jednačinu stanja idealnog gasa;

– tumači fazni dijagram na primeru vode;

– objašnjava uticaj vodonične veze na svojstva supstanci;

– objašnjava razlike između amorfnih i kristalnih supstanci;

– predviđa svojstva supstanci na osnovu tipa kristalne rešetke;

– objašnjava svojstva disperznih sistema i njihovu primenu u svakodnevnom životu;

– računa količinsku koncentraciju, masenu koncentraciju i molalnost rastvora;

– računa sniženje temperature mržnjenja i povišenje temperature ključanja u vodenim rastvorima elektrolita i neelektrolita;

– pripremi rastvore za potrebe u laboratoriji i svakodnevnom životu.

– analizira odnose količine supstance, broja čestica i mase supstance;

– obrazlaže značaj kvantitativnih odnosa u hemijskim sistemima;

– izvodi stehiometrijska izračunavanja na osnovu zadatih podataka;

– procenjuje toplotne promene u fizičkim i hemijskim procesima na osnovu eksperimentalnih podataka;

– razmatra faktore koji utiču na brzinu hemijske reakcije i procenjuje njihov uticaj na hemijske procese u industriji i svakodnevnom životu;

– objašnjava značaj hemijske ravnoteže u hemijskim i tehnološkim sistemima;

– eksperimentalno ispituje ponašanje hemijskih ravnotežnih sistema;

– razlikuje kiseline i baze na osnovu jednačina elektrolitičkih disocijacija i protolitičkih reakcija;

– piše i tumači jednačine jonskih reakcija;

– računa koncentracije jona u rastvorima elektrolita na osnovu stepena disocijacije;

– računa pH vrednost rastvora jakih kiselina i baza na osnovu količinske koncentracije rastvora;

– prepoznaje primere kiselina, baza i soli u svakodnevnom životu;

– ispituje kiselost vodenih rastvora pomoću različitih kiselinsko-baznih indikatora;

– prepoznaje primere oksidoredukcionih procesa u svakodnevnom okruženju;

– piše i tumači jednačine oksidoredukcionih reakcija;

– navodi primere oksidacionih i redukcionih sredstava;

– poredi svojstva metala u odnosu na reakcije sa kiselinama (koje nemaju oksidaciona svojstva);

– bezbedno po sebe i druge rukuje laboratorijskim priborom, posuđem i supstancama;

Luisove formule i strukture i geometrija molekula.

Savremene teorije kovalentne veze.

Polarnost molekula.

Međumolekulske interakcije i

svojstva supstanci s kovalentnom vezom.

Metalna veza i metalna kristalna rešetka.

Agregatna stanja supstanci. Svojstva gasova. Avogadrov zakon i molarna zapremina gasa. Jednačina stanja idealnog gasa.

Tečnosti. Fazni prelazi i fazni dijagrami.

Čvrste supstance: amorfne i kristalne supstance.

Demonstracioni ogledi:

– sublimacija joda;

– ispitivanje polarnosti molekula vode.

Značaj i primena disperznih sistema.

Pravi rastvori.

Rastvorljivost. Faktori koji utiču na rastvorljivost čvrstih supstanci u vodi. Zasićeni i prezasićeni rastvori.

Rastvaranje i toplotne promene pri rastvaranju

Kvantitativan sastav rastvora.

Koloidni rastvori.

Koligativna svojstva rastvora.

Demonstracioni ogledi:

– ispitivanje rastvorljivosti različitih supstanci u polarnim i nepolarnim rastvaračima;

– ispitivanje toplotnih efekata rastvaranja.

Laboratorijska vežba

– pripremanje rastvora zadate količinske koncentracije, pripremanje koloidnog rastvora želatina i upoređivanje svojstava pravih i koloidnih rastvora.

Količina supstance. Molarna masa supstance. Zakon stalnih masenih odnosa i zakon višestrukih masenih odnosa.

Maseni udeo elementa u jedinjenju.

Određivanje empirijske i molekulske formule jedinjenja.

Stehiometrijska računanja na osnovu hemijskih jednačina.

Limitirajući reaktant i prinos hemijske reakcije.

Toplotne promene pri hemijskim reakcijama.

Reakciona toplota. Energija aktivacije. Standardna toplota hemijske reakcije.

Hesov zakon.

Brzina hemijske reakcije.

Zakon o dejstvu masa.

Hemijska ravnoteža. Primena Le Šateljeovog principa.

Demonstracioni ogledi:

– Kretanje čestica kao uslov za hemijsku reakciju: reakcija hlorovodonika i amonijaka.

– Egzotermne i endotermne reakcije: razlaganje saharoze pri zagrevanju, reakcija barijum-hidroksida i amonijum-hlorida i reakcija kalcijum-oksida i vode.

Laboratorijska vežba

1.Činioci koji utiču na brzinu hemijske reakcije:

– priroda reaktanata: reakcije cinka sa etanskom i sa hlorovodoničnom kiselinom; reakcije magnezijuma i cinka sa hlorovodoničnom kiselinom;

– koncentracija reaktanata: reakcija cinka sa razblaženom i koncentrovanom hlorovodoničnom kiselinom;

– temperatura: reakcija cinka sa razblaženom hlorovodoničnom kiselinom na 25 °S i na 60 °S;

– dodirna površina reaktanata: reakcija čvrstog kalijum-jodida i čvrstog olovo(II)-nitrata i reakcija rastvora kalijum-jodida i rastvora olovo(II)-nitrata;

– katalizatori: razlaganje vodonik-peroksida uz katalizator mangan(IV)-oksid.

2. Činioci koji utiču na hemijsku ravnotežu:

– promena koncentracije učesnikareakcije: uticaj dodavanja čvrstog amonijum-hlorida ili čvrstog gvožđe(III)-hlorida u reakciji gvožđe(III)-hlorida sa amonijum-tiocijanatom;

– promena temperature: reakcija bakar(II)-sulfata i natrijum-hlorida na 60 °S i 15 °S.

Elektrolitička disocijacija. Stepen elektrolitičke disocijacije, jaki i slabi elektroliti.

Jonske reakcije.

Protolitička teorija kiselina i baza.

Jonski proizvod vode i pH vrednost vodenih rastvora.

Demonstracioni ogledi:

Ispitivanje pH vrednost vodenih rastvora elektrolita univerzalnom indikatorskom hartijom.

Laboratorijska vežba

– jonske reakcije (reakcije rastvora barijum-hlorida i razblažene sumporne kiseline, čvrstog natrijum-karbonata i hlorovodonične kiseline);

– dobijanje soli;

– titracija rastvora jake kiseline jakom bazom.

Oksidacioni broj, oksidacija i redukcija. Oksidaciona i redukciona sredstva. Naponski niz metala.

Demonstracioni ogledi:

– reakcija gvožđe(II)-sulfata sa kalijum-permanganatom u kiseloj i u baznoj sredini;

– reakcija gvožđa sa rastvorom bakar(II)-sulfata i gvožđa sa rastvorom cink-sulfata.

Po završetku razreda učenik će biti u stanju da:

ključni pojmovi sadržaja programa

2.HE.2.2.3. Piše jednačine oksidacije metala i nemetala sa kiseonikom; razlikuje kisele, bazne i neutralne okside na osnovu reakcije oksida sa vodom, kiselinama i bazama i izvodi oglede kojima to potvrđuje.

2.HE.3.2.3. Ispituje ogledima, opisuje i hemijskim jednačinama predstavlja reakcije u kojima se ispoljavaju amfoterna svojstva supstanci.

2.HE.3.1.4. Izračunava pH i pOH vrednosti vodenih rastvora jakih kiselina i baza; procenjuje jačinu kiselina i baza na osnovu konstante disocijacije, K_ai K_b, i piše izraze za K_ai K_b.

2.HE.3.1.5. Predviđa kiselo-bazna svojstva vodenih rastvora soli na osnovu reakcije soli sa vodom i piše odgovarajuće hemijske jednačine.

2.HE.3.2.1. Ispituje ogledima, upoređuje i objašnjava opšta fizička i hemijska svojstva elemenata u okviru: 1. i 2. grupe, 13–17. grupe, d-bloka (hroma, mangana, gvožđa, bakra, cinka, srebra) i njihovih jedinjenja.

2.HE.1.2.2. Ispituje ogledima i opisuje reaktivnost aluminijuma, gvožđa, bakra i cinka s kiseonikom, vodom i hlorovodoničnom kiselinom, kao i reakcije kiseonika s vodonikom, ugljenikom i sumporom.

2.HE.2.2.1. Upoređuje reaktivnost metala natrijuma, magnezijuma, aluminijuma, kalijuma, kalcijuma, gvožđa, bakra, cinka s vodom i gasovima iz vazduha (O₂, CO₂).

2.HE.3.2.2. Objašnjava na osnovu redukcionih svojstava metala (gvožđa, bakra i cinka) hemijske reakcije sa razblaženim i koncentrovanim kiselinama čiji anjoni imaju oksidaciona svojstva (azotna i sumporna kiselina) i piše odgovarajuće jednačine hemijskih reakcija.

2.HE.2.1.9. Povezuje položaj metala u naponskom nizu s reaktivnošću i praktičnom primenom; navodi elektrohemijske procese i njihovu primenu (hemijski izvori struje, elektroliza i korozija).

2.HE.2.2.2. Opisuje kvalitativni sastav i primenu legura gvožđa, bakra, cinka i aluminijuma.

2.HE.2.2.5. Opisuje nalaženje silicijuma u prirodi i primenu silicijuma, SiO₂ i silikona u tehnici, tehnologiji i medicini.

2.HE.2.2.4. Objašnjava reakcije nastajanja CO, CO₂, SO₂, HCl i NH₃ iz fosilnih goriva i/ili u industrijskim procesima i opisuje njihov uticaj na životnu sredinu.

2.HE.3.2.5. Primenjuje fizičko-hemijske metode kvalitativne i kvantitativne analize.

2.HE.3.2.4. Objašnjava principe različitih metoda dobijanja metala u elementarnom stanju (elektroliza rastopa, redukcija sa aluminijumom, redukcija sa ugljenikom i ugljenik(II)-oksidom) i navodi ekonomske i ekološke efekte.

2.HE.2.2.6. Navodi karakteristike neorganskih jedinjenja u komercijalnim proizvodima hemijske industrije (hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina, azotna kiselina, fosforna kiselina, natrijum-hidroksid, rastvor amonijaka, vodonik-peroksid), mere predostrožnosti u radu i način skladištenja.

2.HE.1.5.1. Rukuje supstancama (proizvodima) u skladu s oznakama opasnosti, upozorenja i obaveštenja na ambalaži; pridržava se pravila o načinu čuvanja supstanci (proizvoda) i odlaganju otpada.

2.HE.2.5.1. Objašnjava nastajanje, posledice i postupke za sprečavanje pojave kiselih kiša i efekta staklene bašte; objašnjava značaj ozonskog omotača, uzrok nastanka ozonskih rupa i posledice.

2.HE.2.5.2. Objašnjava značaj upotrebe postrojenja za prečišćavanje vode i vazduha, industrijskih filtera, automobilskih katalizatora i sličnih uređaja u svakodnevnom životu i industriji.

2.HE.3.5.1. Objašnjava metode prečišćavanja vode (fizičko-mehaničke, hemijske i biološke).

2.HE.3.5.2. Objašnjava doprinos hemije zaštiti životne sredine i predlaže aktivnosti kojima doprinosi očuvanju životne sredine.

– povezuje fizička i hemijska svojstva elementarnih supstanci i neorganskih jedinjenja sa njihovom čestičnom strukturom, hemijskim vezama i međumolekulskim interakcijama i navodi način skladištenja supstanci;

– objašnjava razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima različitih metala, nemetala i metaloida na osnovu strukture elementarnih supstanci i povezuje s položajem elemenata u PSE;

– ispituje ogledima fizička i hemijska svojstva neorganskih supstanci;

– imenuje i hemijskim formulama prikazuje neorganska jedinjenja;

– klasifikuje neorganske supstance prema nazivu i formuli primenjujući različite kriterijume podele neorganskih supstanci;

– računa pH vrednost rastvora kiselina i baza, i procenjuje jačinu kiselina i baza na osnovu konstante disocijacije i pK vrednosti;

– objašnjava povezanost različitih klasa neorganskih jedinjenja i piše jednačine reakcija kojima to ilustruje;

– piše jednačine hemijskih reakcija neorganskih supstanci, objašnjava ih sa aspekta termohemije i hemijske kinetike i povezuje sa primerima iz svakodnevnog života;

– navodi primenu neorganskih supstanci kao oksidacionih i redukcionih sredstava i piše jednačine oksidoredukcionih reakcija;

– upoređuje svojstva neorganskih jedinjenja i povezuje sa njihovom primenom u svakodnevnom životu;

– objašnjava sastav komercijalnih proizvoda na primer silikona, legura itd, i objašnjava njihov značaj u savremenom društvu;

– objašnjava i kritički tumači značaj hemijskih promena i procesa u hemijskoj industriji za savremeni život, zdravlje i životnu sredinu;

– opisuje zastupljenost neorganskih supstanci u živim i neživim sistemima, poreklo zagađujućih supstanci i njihov uticaj na zdravlje i životnu sredinu;

– analizira odnos između hemijskih naučnih principa i tehnoloških procesa i na osnovu poznavanja principa zelene hemije;

– rukuje laboratorijskim priborom, posuđem i supstancama bezbedno po sebe i druge;

– primenjuje sigurne laboratorijske tehnike u rukovanju, skladištenju i odlaganju laboratorijskog pribora i hemikalija saglasno principima zelene hemije;

– primenjuje fizičko-hemijske metode kvalitativne i kvantitativne analize;

– modelima, grafički i tabelarno prikazuje podatke o svojstvima i promenama supstanci;

– kvanitativno tumači hemijske promene i procese u realnom kontekstu.

Zastupljenost elemenata i njihovih jedinjenja u prirodi.

Stene, rude i minerali.

Voda i vazduh.

Biogeni elementi.

Demonstracioni ogledi:

– demonstriranje uzoraka elemenata, jedinjenja, minerala, ruda, neorganskih komercijalnih proizvoda.

Laboratorijska vežba 1

Pravila rada u hemijskoj laboratoriji

Laboratorijska vežba 2

Razdvajanje sastojaka smeša

Fizička svojstva i fizičke promene elemenata.

Laboratorijska vežba 3

Upoređivanje fizičkih svojstava metala, nemetala i njihovih legura: tvrdoća, provodljivost toplote i električne struje, magnetičnost

Kiseline, baze, soli, konstanta disocijacije, hidroliza soli.

Elektrodni potencijal, naponski niz elemenata.

Demonstracioni ogledi:

– dobijanje oksida i demonstriranje promene svojstava oksida prema položaju elemenata u PSE, dobijanje kiselina, baza i soli.

Laboratorijska vežba 4

Određivanje pH vrednosti rastvora soli, baza, kiselina; hidroliza soli

Laboratorijska vežba 5

Dobijanje vodonika; naponski niz elemenata

Metali p-bloka (Al, Pb) i d-bloka (Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Ag).

Dobijanje metala. Elektrohemijski procesi.

Legure. Dvogube soli. Kompleksi.

Demonstracioni ogledi:

– reakcije natrijuma i kalijuma s vodom;

Laboratorijska vežba 6

Dokazivanje jona alkalnih i zemnoalkalnih metala u plamenu; dokazivanje jona kalcijuma, magnezijuma i barijuma

Laboratorijska vežba 7

Hemijska svojstva aluminijuma; dobijanje i amfoternost aluminijum-hidroksida

Laboratorijska vežba 8

Kalijum-permanganat i kalijum-dihromat kao oksidaciona sredstva; hromat-dihromat ravnoteža; reakcija bakar(II)-sulfata sa rastvorom natrijum-hidroksida

Laboratorijska vežba 9

Elektroliza rastvora natrijum-hlorida, natrijum-sulfata, bakar(II)-hlorida ili bakar(II)-sulfata

Laboratorijska vežba 10

Dokazivanje jona gvožđa i jona bakra; uticaj koncentracije rastvora na stvaranje kompleksnog jona

Nemetali: ugljenik, azot, fosfor, sumpor i halogeni elementi.

Metaloidi – silicijum.

Plemeniti gasovi.

Demonstracioni ogledi:

– reakcija hlorovodonične kiseline sa kalcijum-karbonatom i natrijum-acetatom;

Laboratorijska vežba 11

Dobijanje ugljenik(IV)-oksida; adsorpciona moć aktivnog uglja

Laboratorijska vežba 12

Dokazne reakcije za anjone: karbonate, acetate, hloride, bromide, jodide i amonijum katjon

Laboratorijska vežba 13

Dobijanje sumpor(IV)-oksida; dobijanje plastičnog sumpora; dehidrataciona svojstva koncentrovane sumporne kiseline

Laboratorijska vežba 14

Dobijanje kiseonika; svojstva vodonik-peroksida

Laboratorijska vežba 15

Razdvajanje i dokazivanje jona iz smeše, kvalitativna analiza nepoznate supstance

Laboratorijska vežba 16

Dobijanje gvožđe(III)-hidroksida i gravimetrijsko određivanje gvožđa

Laboratorijska vežba 17

Kvantitativna hemijska analiza, primer titracije

Metalurgija.

Neorganska hemijska industrija.

Voda za gradsku upotrebu. Građevinski materijali.

Kisele kiše.

Efekat staklene bašte.

Reciklaža i remedijacija.

Laboratorijska vežba 18

(realizuje sa 1,5 časova)

Tvrdoća vode; omekšavanje vode; recikliranje aluminijuma i papira

Po završetku razreda učenik će biti u stanju da:

i ključni pojmovi sadržaja programa

2.HE.2.3.2. Klasifikuje organska jedinjenja prema strukturi ugljovodoničnog niza na aciklična i ciklična, zasićena i nezasićena, alifatična i aromatična; klasifikuje alkohole prema atomu ugljenika za koji je vezana hidroksilna grupa na primarne, sekundarne i tercijarne; klasifikuje alkohole i karboksilne kiseline prema broju funkcionalnih grupa.

2.HE.2.3.3. Navodi načine dobijanja jedinjenja koja imaju primenu u svakodnevnom životu i struci (eten, etin, etanol, etanska kiselina) i piše odgovarajuće jednačine hemijskih reakcija.

2.HE.2.3.4. Piše jednačine hemijskih reakcija predstavnika klase organskih jedinjenja čiji je naziv ili strukturna formula data: ugljovodonika (supstitucija i adicija), alkohola (dehidratacija, oksidacija do karbonilnih jedinjenja i karboksilnih kiselina i sagorevanje), karboksilnih kiselina (neutralizacija, esterifikacija), estara (hidroliza).

2.HE.3.3.1. Piše strukturne formule na osnovu naziva prema IUPAC nomenklaturi i na osnovu naziva piše strukturne formule za halogene derivate ugljovodonika, etre, acil-halogenide, anhidride kiselina, amide, amine, nitrojedinjenja i organska jedinjenja sa sumporom.

2.HE.3.3.2. Klasifikuje amine prema broju alkil-grupa vezanih za atom azota na primarne, sekundarne i tercijarne.

2.HE.3.3.3. Objašnjava oblik molekula organskih jedinjenja (uglove veza) na osnovu hibridizacije atoma ugljenika u molekulima; ilustruje i identifikuje vrste izomerije; razlikuje prostornu i konstitucionu izomeriju, kao i konformacije.

2.HE.3.3.4. Predviđa, ispituje ogledima i objašnjava fizička svojstva organskih jedinjenja na osnovu strukture ugljovodoničnog niza, funkcionalne grupe i međumolekulskih interakcija.

2.HE.3.3.5. Na osnovu strukture molekula predviđa tip hemijske reakcije kojoj jedinjenje podleže (adicija, supstitucija, eliminacija) i piše odgovarajuće jednačine hemijskih reakcija.

2.HE.3.3.6. Ispituje ogledima i objašnjava hemijska svojstva alkohola, razliku u reaktivnosti primarnih, sekundarnih i tercijarnih alkohola, kao i razliku između aldehida i ketona na osnovu reakcija oksidacije slabim oksidacionim sredstvima.

2.HE.3.3.7. Objašnjava uticaj strukture i uticaj udaljene grupe na kiselost i baznost organskih jedinjenja; poredi kiselost alkohola, fenola i karboksilnih kiselina, baznost amina i piše odgovarajuće jednačine hemijskih reakcija.

2.HE.3.3.8. Navodi svojstva i primenu organskih jedinjenja sa sumporom i upoređuje njihova fizička i hemijska svojstva sa svojstvima odgovarajućih organskih jedinjenja sa kiseonikom.

2.HE.3.3.10. Izvodi oglede kojima dokazuje elemente koji ulaze u sastav organskih jedinjenja; primenjuje metode izolovanja i prečišćavanja prirodnih proizvoda (destilacija, ekstrakcija, kristalizacija, hromatografija).

2.HE.3.5.2. Objašnjava doprinos hemije zaštiti životne sredine i predlaže aktivnosti kojima doprinosi očuvanju životne sredine.

– povezuje fizička i hemijska svojstva organskih jedinjenja sa njihovim sastavom, čestičnom strukturom, hemijskim vezama i međumolekulskim interakcijama;

– razlikuje klase organskih jedinjenja na osnovu rezultata klasične analize;

– izoluje i prečišćava organske supstance odgovarajućim metodama;

– ispituje ogledima fizička i hemijska svojstva organskih supstanci;

– imenuje i hemijskim formulama prikaže predstavnike klasa organskih jedinjenja uključujući različite vidove izomerije;

– klasifikuje organske supstance prema nazivu i formuli i povezuje ih sa zajedničkim svojstvima predstavnika svake klase;

– opiše i jednačinama hemijskih reakcija ilustruje povezanost različitih klasa organskih jedinjenja, uključujući uslove pod kojima se reakcije odvijaju;

– opiše sastav i svojstva organskih supstanci u komercijalnim proizvodima i njihov značaj u svakodnevnom životu;

– opiše odnos između hemijskih naučnih principa i tehnoloških procesa i prema principima zelene hemije kritički procenjuje uticaj hemije i hemijske proizvodnje na pojedinca, društvo i okruženje;

– bezbedno po sebe i druge rukuje laboratorijskim priborom, posuđem i supstancama;

– odlaže i skladišti supstance saglasno principima zelene hemije;

– kvanitativno tumači hemijske promene i procese u realnom kontekstu.

Karakteristike organskih reakcija.

Nomenklatura organskih jedinjenja.

Vežba − 1 čas

Modeli molekula, formule i nazivi organskih jedinjenja.

Geometrija molekula. Hibridizacija.

Laboratorijska vežba − 1 čas

Poređenje svojstava organskih i neorganskih supstanci (rastvorljivost, elektroprovodljivost, reakcije sagorevanja itd.)

Demonstracioni ogledi:

demonstriranje uzoraka organskih jedinjenja.

Laboratorijska vežba − 2 časa

Metode izolovanja i prečišćavanja organskih supstanci.

Tipovi organskih reakcija.

Elektrofili i nukleofili. Homolitičko i heterolitičko raskidanje kovalentne veze.

Kvalitativna organska analiza.

Laboratorijske vežbe −2 časa

Elementalna analiza.

Dokazivanje ugljenika i vodonika žarenjem organskog jedinjenja; dokazivanje ugljenika dejstvom koncentrovane sumporne kiseline; dokazivanje azota, sumpora posle Lesenjove mineralizacije reakcijom „Berlinskog plavog”, reakcijom sa olovo(II)-acetatom i halogenih elemenata Bajlštajnovom probom.

Vrste izomerije.

Fizička svojstva. Hemijske reakcije ugljovodonika.

Primena. Halogeni derivati ugljovodonika.

Polimeri.

Laboratorijska vežba −2 časa

Dobijanje ugljovodonika i ispitivanje njihovih svojstava.

Primena.

Laboratorijska vežba −2 časa

Alkoholno vrenje, ispitivanje rastvorljivosti, sagorevanje etanola, određivanje strukture alkohola − Lukasov test, oksidacija alkohola, „alko-test”, jodoformska reakcija.

Laboratorijska vežba − 2 časa

Oksidacija aldehida kalijum-permanganatom u neutralnoj, baznoj i kiseloj sredini. Redukcija Felingovog reagensa. Redukcija Tolensovog reagensa.

Laboratorijska vežba − 2 časa

Dobijanje etanske kiseline iz njenih soli; rastvorljivost u vodi i organskim rastvaračima; upoređivanje kiselosti i dejstvo karboksilnih kiselina na metale, baze, NaHCO₃.

Laboratorijska vežba − 2 časa

Hidroliza masti i ulja i dobijanje sapuna.

Izomerija. Fizička svojstva. Hemijske reakcije organskih jedinjenja sa azotom i sumporom.

Boje.

Laboratorijska vežba − 1 čas

Ekstrakcija prirodnih i veštačkih boja.

Medicinski otpad, prehrambeni otpad.

Održiva proizvodnja. Cirkularna ekonomija.

Upravljanje otpadom.

Laboratorijska vežba − 1.5 časova

Recikliranje.

Po završetku razreda učenik će biti u stanju da:

i ključni pojmovi sadržaja programa

2.HE.1.4.2. Navodi ulogu i zastupljenost ugljenih hidrata, masti, ulja, voskova, proteina i vitamina u živim sistemima, kao i ulogu DNK.

2.HE.1.4.3. Poznaje alkaloide kao prirodna i sintetička hemijska jedinjenja koja imaju korisna i štetna fiziološka dejstva.

2.HE.1.4.4. Poznaje ulogu i primenu antibiotika kao prirodnih i sintetičkih hemijskih jedinjenja.

2.HE.2.4.1. Povezuje strukturu monosaharida, disaharida i polisaharida, strukturu estara iz masti, ulja i voskova, strukturu aminokiselina i proteina sa svojstvima i ulogom u živim sistemima.

2.HE.2.4.3. Opisuje strukturu nukleinskih kiselina; razlikuje ribonukleotide od dezoksiribonukleotida i navodi ulogu i-RNK, r-RNK i t-RNK u živim sistemima.

2.HE.3.4.1. Objašnjava pojavu stereoizomerije kod monosaharida.

2.HE.3.4.2. Na osnovu naziva, formula i vrste veza razlikuje strukturu molekula disaharida (maltoze, laktoze, saharoze, celobioze) i polisaharida (skroba, celuloze i glikogena).

2.HE.3.4.3. Objašnjava hemijska svojstva monosaharida (oksidacija, redukcija, građenje glikozida, građenje estara sa fosfornom kiselinom); razlikuje i ogledom dokazuje redukujuće i neredukujuće ugljene hidrate na osnovu reakcije sa Felingovim i Tolensovim reagensom.

2.HE.3.4.4. Klasifikuje lipide na osnovu reakcije bazne hidrolize; ispituje ogledima i objašnjava njihova fizička i hemijska svojstva i ulogu u živim sistemima.

2.HE.3.4.5. Objašnjava strukturu, fizička i hemijska svojstva aminokiselina; predviđa naelektrisanje aminokiselina na različitim pH vrednostima; objašnjava međusobno povezivanje 2-aminokiselina (-aminokiselina) peptidnom vezom, kao i prirodu peptidne veze.

2.HE.3.4.6. Objašnjava četiri nivoa strukturne organizacije proteina: primarnu, sekundarnu, tercijarnu i kvaternernu strukturu i njihov značaj za biološku aktivnost proteina u živim sistemima.

3.4.7. Objašnjava ulogu enzima u živim sistemima i uticaj različitih faktora na aktivnost enzima (temperatura, promena pH vrednosti, dodatak jona teških metala, kofaktori i koenzimi, inhibitori).

2.HE.3.4.8. Objašnjava osnovne principe čuvanja, prenosa i ispoljavanja genetskih informacija.

2.HE.3.4.9. Objašnjava funkcionisanje metabolizma, da se u okviru degradacione faze metabolizma (katabolizma) razgradnjom ugljenih hidrata, proteina i lipida do manjih molekula (voda, ugljenik(IV)-oksid, mlečna kiselina) oslobađa energija koja se konzervira u obliku ATP-a i redukovanih formi koenzima, dok se u biosintetskoj fazi metabolizma (anabolizma) ova energija, kao i neki jednostavniji molekuli koji nastaju u okviru kataboličkih procesa, koriste za izgradnju složenih biomolekula proteina, lipida, polisaharida i nukleinskih kiselina, koji su organizmu potrebni.

2.HE.2.5.2. Objašnjava značaj upotrebe postrojenja za prečišćavanje vode i vazduha, industrijskih filtera, automobilskih katalizatora i sličnih uređaja u svakodnevnom životu i industriji.

2.HE.3.5.2. Objašnjava doprinos hemije zaštiti životne sredine i predlaže aktivnosti kojima doprinosi očuvanju životne sredine.

– navede značaj i primenu odabranih prirodnih i sintetičkih biomolekula;

– kritički razmatra upotrebu biomolekula, komercijalnih proizvoda, i njihov uticaj na zdravlje i okolinu;

– imenuje i hemijskim formulama prikaže monomerene jedinicebiopolimera;

– povezuje strukturu biomolekula sa njihovim fizičkim i hemijskim svojstvima;

– povezuje različite nivoe strukturne organizacije odabranih biomolekula sa njihovom ulogom u živim sistemima;

– ispituje ogledima fizička i hemijska svojstva predstavnika biomolekula;

– klasifikuje biomolekule prema proizvodima hidrolize;

– objašnjava pojam stereoizomerije na primeru biomolekula;

– objašnjava hemijske promene jednostavnijih biomolekula u organizmu i piše jednačine reakcija kojima to ilustruje;

– objašnjava biohemijske reakcije sa aspekta kinetike i termohemije imajući u vidu razlike između biokatalizatora i neorganskih katalizatora;

– objašnjava sastav, hemijska svojstva i ulogu pufera za žive sisteme;

– opisuje osnovne principe i značaj procesa replikacije, transkripcije i translacije;

– kvanitativno tumači hemijske promene i procese u realnom kontekstu.

Elementi i njihova uloga u živim sistemima i životnoj sredini.

Voda u živim sistemima. Sastav i svojstva telesnih tečnosti (rastvorljivost sastojaka, hidrofilnost i lipofilnost, rN vrednost i puferi).

Prirodni i sintetički biomolekuli – zastupljenost, sastav, svojstva, uloga i uticaj na zdravlje i životnu sredinu. Od makromolekula do organizma.

Hemija ćelije.

Razmena supstanci i energije u ćeliji.

Demonstracioni ogledi:

Demonstriranje uzoraka supstanci i modela prirodnih i sintetičkih biomolekula.

Peptidna veza. Peptidi.

Proteini. Nivoi strukture proteina. Enzimi. Hormoni.

Metabolizam proteina.

Demonstracioni ogledi:

Ispitivanje kiselinsko-baznih svojstava vodenih rastvora amino-kiselina; dokazivanje amino-grupe u molekulima aminokiselina; reakcija amino-kiseline sa ninhidrinom.

Demonstracioni ogledi:

Dokazne reakcije za peptide i proteine: biuretska i ksantoproteinska reakcija; taloženje proteina zagrevanjem, koncentrovanim mineralnim kiselinama, solima teških metala, alkoholom, amonijum-sulfatom; uticaj temperature i rN vrednosti sredine na aktivnost amilaze.

Disaharidi.

Polisaharidi. Glikozidi.

Fizička i hemijska svojstva ugljenih hidrata.

Metabolizam ugljenih hidrata.

Demonstracioni ogledi:

Molišova reakcija;

reakcije sa Felingovim i Tolensovim reagensom;

Nilanderova reakcija;

reakcija skroba sa jodom; hidroliza skroba.

Metabolizam lipida

Demonstracioni ogledi:

ispitivanje fizičkih svojstava lipida, izolovanje masnih kiselina.

DNK i RNK.

Replikacija.Transkripcija. Translacija.

Demonstracioni ogledi:

izolovanje DNK iz prirodnih proizvoda.

Svojstva vitamina.

Veza između vitamina i metabolizma.

Demonstracioni ogledi:

ispitivanje rastvorljivosti vitamina.

Uloga i primena antibiotika.