Cilj učenja hemije je da učenik razvije hemijska i tehničko-tehnološka znanja, sposobnosti apstraktnog i kritičkog mišljenja, sposobnosti za saradnju i timski rad, kao pripremu za dalje univerzitetsko obrazovanje i osposobljavanje za primenu hemijskih znanja u svakodnevnom životu, odgovoran odnos prema sebi, drugima i životnoj sredini i stav o neophodnosti celoživotnog obrazovanja.
Razred | Prvi |
Nedeljni fond časova | 2 časa |
Godišnji fond časova | 74 časa |
ISHODI
Po završetku razreda učenik će biti u stanju da: |
OBLAST/TEMA | SADRŽAJI |
– pronalazi i kritički odabira potrebne hemijske informacije iz različitih izvora;
– 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; |
HEMIJA KAO NAUKA | Značaj hemije za savremeno društvo i održivi razvoj. Makroskopski, submikroskopski i simbolički nivo opisivanja/predstavljanja supstanci, njihove strukture, svojstava i hemijskih promena.
Naučni metod u hemiji. Hemijski eksperiment. Merenja, matematička obrada i predstavljanje rezultata merenja. |
VRSTE SUPSTANCI | Pojam i klasifikacije supstanci. | |
STRUKTURA ATOMA | Razvoj ideje o atomskoj strukturi supstanci. Struktura atoma. Atomski i maseni broj. Izotopi.
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. |
|
– predviđa geometriju molekula na osnovu Luisove formule;
– 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; |
HEMIJSKE VEZE | Jonska veza i struktura supstanci s jonskom vezom. Kovalentna veza.
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. |
DISPERZNI SISTEMI | Pojam i vrste disperznih sistema.
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. |
|
HEMIJSKE REAKCIJE | Pojam i tipovi hemijskih reakcija. Jednačine hemijskih reakcija.
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. |
|
KISELINE, BAZE I SOLI | Rastvori elektrolita.
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. |
|
OKSIDOREDUKCIONE REAKCIJE | Oksidoredukcione reakcije.
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. |
Razred | Drugi |
Nedeljni fond časova | 1+0,5 časova |
Godišnji fond časova | 37+18,5 časova |
STANDARDI | ISHODI
Po završetku razreda učenik će biti u stanju da: |
TEMA i
ključni pojmovi sadržaja programa |
2.HE.1.2.1. Opisuje nalaženje metala i nemetala u prirodi; navodi najvažnije legure i opisuje njihova svojstva; ispituje ogledima i opisuje osnovna fizička svojstva metala i nemetala; navodi primenu metala, nemetala i plemenitih gasova u svakodnevnom životu i struci.
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, Kai Kb, i piše izraze za Kai Kb. 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. |
– opisuje zastupljenost neorganskih supstanci u živim i neživim sistemima, poreklo zagađujućih supstanci i uticaj na zdravlje i životnu sredinu;
– 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. |
NEORGANSKE SUPSTANCE U NEŽIVOJ I ŽIVOJ PRIRODI
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 |
PERIODIČNA SVOJSTVA ELEMENTARNIH SUPSTANCI
Fizička svojstva i fizičke promene elemenata. Laboratorijska vežba 3 Upoređivanje fizičkih svojstava metala, nemetala i njihovih legura: tvrdoća, provodljivost toplote i električne struje, magnetičnost |
||
HEMIJSKE REAKCIJE I PERIODIČNOST. VODONIK I HIDRIDI. KISEONIK, OKSIDI I PEROKSIDIHemijska svojstva i hemijske promene elemenata (reakcije sa O2, H2 i H2O). 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 S-, P– I D-BLOKA PERIODNOG SISTEMA ELEMENATAMetali 1. i 2. grupe. 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, METALOIDI I PLEMENITI GASOVI
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 |
||
INDUSTRIJSKI PROCESI I NEORGANSKE ZAGAĐUJUĆE SUPSTANCE
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 |
Razred | Treći |
Nedeljni fond časova | 1+0,5 časova |
Godišnji fond časova | 37+18,5 časova |
STANDARDI | ISHODI
Po završetku razreda učenik će biti u stanju da: |
TEMA
i ključni pojmovi sadržaja programa |
2.HE.2.3.1. Piše strukturne formule na osnovu naziva prema IUPAC nomenklaturi i na osnovu naziva piše strukturne formule ugljovodonika, alkohola, fenola, aldehida, ketona, karboksilnih kiselina, estara, primarnih amina; razlikuje strukturne izomere i piše njihove formule i nazive prema IUPAC nomenklaturi.
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. |
– opiše zastupljenost organskih supstanci u živim i neživim sistemima, poreklo organskih zagađujućih supstanci i uticaj na zdravlje i životnu sredinu;
– 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. |
Pojmovni okvir za učenje organske hemije − 4 časa |
Hemijska veza i međumolekulske interakcije.
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.) |
||
Organske supstance u neživoj i živoj prirodi − 2 časa | ||
Prirodne i sintetičke organske supstance. Nafta, zemni gas, ugalj, biomolekuli. Komercijalne organske supstance.
Demonstracioni ogledi: demonstriranje uzoraka organskih jedinjenja. Laboratorijska vežba − 2 časa Metode izolovanja i prečišćavanja organskih supstanci. |
||
Svojstva i klasifikacija organskih supstanci − 4 časa | ||
Funkcionalne grupe.
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. |
||
Ugljovodonici − 7 časova | ||
Klase i nomenklatura.
Vrste izomerije. Fizička svojstva. Hemijske reakcije ugljovodonika. Primena. Halogeni derivati ugljovodonika. Polimeri. Laboratorijska vežba −2 časa Dobijanje ugljovodonika i ispitivanje njihovih svojstava. |
||
Organska jedinjenja s kiseonikom − 14 časova | ||
Klase i nomenklatura. Vrste izomerije. Fizička svojstva. Hemijske reakcije kiseoničnih organskih jedinjenja.
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. |
||
Organska jedinjenja sa azotom i sumporom – 4 časa | ||
Klase i nomenklatura.
Izomerija. Fizička svojstva. Hemijske reakcije organskih jedinjenja sa azotom i sumporom. Boje. Laboratorijska vežba − 1 čas Ekstrakcija prirodnih i veštačkih boja. |
||
Organske zagađujuće supstance – 2 časa | ||
Recikliranje. Biootpad.
Medicinski otpad, prehrambeni otpad. Održiva proizvodnja. Cirkularna ekonomija. Upravljanje otpadom. Laboratorijska vežba − 1.5 časova Recikliranje. |
Razred | Četvrti |
Nedeljni fond časova | 2 časa |
Godišnji fond časova | 66 časova |
STANDARDI | ISHODI
Po završetku razreda učenik će biti u stanju da: |
TEMA
i ključni pojmovi sadržaja programa |
2.HE.3.3.9. Koristi trivijalne nazive za osnovne predstavnike heterocikličnih jedinjenja (pirol, furan, tiofen, piran, piridin, pirimidin, purin); objašnjava fizička i hemijska svojstva ovih jedinjenja, navodi njihov značaj i rasprostranjenost u prirodi i opisuje njihovu praktičnu primenu.
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. |
– opiše zastupljenost biomolekula u živim sistemima i navede njihovu ulogu, fiziološko dejstvo imajući u vidu korisne i štetne aspekte;
– 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. |
Teorijski osnov za izučavanje biohemije − 14 časova |
Heterociklična jedinjenja.
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. |
||
Amino-kiseline, peptidi i proteini − 15 časova | ||
Amino-kiseline – fizička i hemijska svojstva
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. |
||
Ugljeni hidrati – 15 časova | ||
Monosaharidi. Hejvortove i Fišerove formule. Stereoizomerija monosaharida.
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. |
||
Lipidi − 10 časova | ||
Osapunjivi i neosapunjivi lipidi. Masne kiseline. Masti i ulja. Hidrogenizacija i saponifikacija.
Metabolizam lipida Demonstracioni ogledi: ispitivanje fizičkih svojstava lipida, izolovanje masnih kiselina. |
||
Nukleinske kiseline – 5 časova | ||
Ribonukleotidi. Dezoksiribonukleotidi.
DNK i RNK. Replikacija.Transkripcija. Translacija. Demonstracioni ogledi: izolovanje DNK iz prirodnih proizvoda. |
||
Vitamini – 3 časa | ||
Klasifikacija i struktura vitamina.
Svojstva vitamina. Veza između vitamina i metabolizma. Demonstracioni ogledi: ispitivanje rastvorljivosti vitamina. |
||
Alkaloidi i antibiotici – 4 časa | ||
Klasifikacija alkaloida, fiziološko dejstvo i zloupotreba.
Uloga i primena antibiotika. |