SREDNJE STROKOVNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: STROJNI TEHNIK

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 44. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 1. 12. 2000 in na 62. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, 17. 12. 2002

1. IME PREDMETA

KEMIJA Z GRADIVI s predmetnimi področji:

2. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela:

Letnik

Oblike izobraževalnega dela

 

Skupaj

Teorija

Vaje

1.

105

70

35

2.

70

35

35

3.

     

4.

     

Skupaj

175

105

70

* delitev dijakov v skupine

3. USMERJEVALNI CILJI PREDMETA

Predmet kemija z gradivi je osnovna in temeljna podpora vsem ostalim predmetom iz teorije in prakse za izbiro, določitev, označitev ter natančnejše spoznavanje materialov. Kemija je naravoslovna veda, za katero je značilna eksponentna rast informacij in podatkov, ki je pogojena z eksperimentalno podprtim raziskovalnim delom in s hitrim prenosom raziskovalnih dosežkov v prakso. Interdisciplinarno je povezana z drugimi naravoslovnimi strokami, na njenih spoznanjih pa temelji tudi kemijska in sorodna industrija, ki je ključni element rasti kapitala in zato močno vpliva tako na ekonomske, kakor tudi socialne odnose v družbi. Kemija ima kot šolski predmet ključno nalogo razvijati procese naravoslovne kulture: (1) opazovanje in opisovanje pojavov, (2) sposobnost osmišljanja opažanj in (3) sposobnost komuniciranja.

Pri laboratorijskih vajah sodeluje laborant.

Dijaki naj:

4.OPERATIVNI CILJI PREDMETA

1. letnik, KEMIJA

Informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi

Gradniki snovi

Zgradba atoma in periodni sistem

Zgradba elektronske ovojnice

  • Definiranje lupin
  • Razvrščanje elektronov v lupinah reprezentativnih elementov

Zgradba periodnega sistema

  • Povezava med razporeditvijo elektronov v atomu elementa in njegovim položajem v periodnem sistemu

Periodičnost fizikalnih lastnosti

  • Opredelitev atomskega radija in njegovo spreminjanje v skupini in periodi
  • Spreminjanje kovinskega značaja elementov po skupini in periodi

Relativna atomska masa

Povezovanje gradnikov

Kemijska vez

Vrste vezi

  • Ionska vez, ionski kristali
  • Kovalentna vez, kovalentni kristali

Kovinska vez

  • Značilnosti kovinske vezi, kovinski kristali

Zgradba trdnih snovi in fizikalne lastnos.

Molekulske vezi

Medmolekulske sile

  • Vrste medmolekulsk. sil, molekulski krista.

Vodikova vez

  • Vodikova vez in fizikalne lastnosti snovi; voda, amoniak, alkoholi

Dijaki naj:

  • opredelijo delce v atomu glede na njihov relativni naboj in relativno maso
  • razložijo pomen in zvezo med atomskim in masnim številom, definirajo izotope
  • spoznajo razporeditev elektronov po energijskih nivojih (lupine ) v atomih reprezentativnih elementov
  • razumejo razporeditev elementov v periodnem sistemu kot posledico zgradbe njihovih atomov
  • spoznajo periodično spreminjanje izbranih fizikalnih lastnosti elementov po skupinah in periodah na osnovi zgradbe njihovih atomov
  • spoznajo sodobno definicijo relativne atomske mase
  • definirati ionsko in kovalentno vez
  • spoznajo zgradbo ionskih kristalov na primeru natrijevega klorida
  • razlikovati in določiti vezne in nevezne elektronske pare v strukturnih formulah enostavnih molekul
  • na osnovi odboja veznih in neveznih elektronskih parov razložiti obliko enostavnih molekul
  • razložiti zgradbo kovalentnih kristalov na primeru diamanta
  • spoznajo kovinsko vez
  • definirajo molekulske vezi
  • znajo sklepati o polarnosti molekul na osnovi polarnih vezi in oblike molekul
  • razumejo vpliv molekulskih vezi na fizikalne lastnosti snovi
  • spoznajo vodikovo vez in njen vpliv na fizikalne lastnosti snovi

Dijaki:

  • spoznavajo delovno okolje,
  • navajajo se na spoštovanje, samozaupanje,
  • navajajo se na dosledno spoštovanje elementov, ki omogočajo razvoj medsebojnih odnosov, dela v skupini,
  • razvijajo moralne vrednote
  • navajajo se na iskanje skupnih zakonitosti in postavljanju hipotez

 

 

 

 

  • Reševanje nalog, ki povezujejo atomsko in masno število
  • reševanje nalog, ki povezujejo položaj elementa v periodnem sistemu in razporeditev elektronov v atomu
  • razvrščanje vrednosti atomskih radijev
  • gradnja in uporaba modelov
  • eksperimentalno delo in razlaga opazovanj v povezavi s prevladujočo vrsto vezi v spojini
  • eksperimentalno delo in razlaga opazovanj z medmolekulskimi silami
  • uporaba modelov molekulskih kristalov

 

 

Spremembe

Energijske spremembe

Kemijska reakcija kot energijska sprememba

  • Standardna reakcijska entalpija
  • Energijski diagram

Potek kemijskih reakcij

Hitrost kemijskih reakcij

Hitrost kemijske reakcije

  • Hitrost kemijske reakcije in vplivi na njeno vrednost
  • Aktivacijska energija
  • Kataliza, katalizatorji

Ravnotežja v vodnih raztopinah

Kisline, baze, soli

  • Definicija kislin in baz v vodnih raztopinah po Bronsted – Lowryevi teoriji

Množinska koncentracija vodnih raztopin kislin in baz

  • pH, indikatorji
  • Reakcija nevtralizacije, titracija močne kisline z močno bazo
  • Hidroliza soli
  • Ionske reakcije

Redoks reakcije

  • Oksidacija, redukcija, oksidant, reducent
  • Urejanje enostavnih redoks reakcij
  • Galvanski členi

Elektrolitske celice

Dijaki naj:

  • opredelijo eksotermne in endotermne reakcije
  • spoznajo in znajo uporabljati energijski diagram
  • definirajo hitrost kemijske reakcije
  • proučijo vpliv koncentracije in temperature na hitrost kemijske reakcije
  • opredelijo aktivacijsko energijo
  • opredelijo katalizo in katalizatorje
  • definirajo kisline in baze v vodnih raztopinah po Bronsted - Lowryevi teoriji
  • opredelijo pojem protolitskega ravnotežja
  • znajo izračunati množinsko koncentracijo vodnih raztopin kislin in baz
  • znajo izračunati pH vodnih raztopin kislin in baz
  • znajo oceniti pH raztopine soli na osnovi jakosti kislin in baz iz katerih so soli nastale
  • spoznajo primere nastanka netopnih soli pri reakcijah med elektroliti
  • opredelijo pojme: oksidacija, redukcija, oksidant, reducent
  • znajo urejati enostavne redoks reakcije
  • poznajo galvanski člen kot vir istosmernega toka
  • razlikujejo med galvanskim členom in elektrolitsko celico
  • navajajo se na pošteno delo
  • prepoznavajo pomen pravilnega in nepravilnega ravnanja v delovnem okolju
  • razvijajo osebno mnenje o zbranih zamislih
  • dojemajo pomen ustreznih medsebojnih odnosov
  • razumevanje pomena kemijskega procesa
  • navajajo se na natačnost pri delu in iskanju zvez med podatki
  • Eksperimentalno delo in razlaga opazovanj na osnovi energijskih sprememb
  • eksperimentalno delo in razlaga opazovanih pojavov z zakonitostmi protolitskih ravnotežij, ionske reakcije
  • reševanje nalog in enostavnih problemov, ki vključujejo računanje pH
  • eksperimentalno delo in razlaga opazovanih pojavov z zakonitostmi oksidacijsko - redukcijskih procesov
  • reševanje nalog urejanje enostavnih redoks enačb

Elementi v periodnem sistemu

Področja v periodnem sistemu

Področja elementov v periodnem sistemu

  • s, p, d in f področje
  • Značilnosti elementov v posameznem področju

Nekovine; Značilnosti nekovin

  • Glavni tipi spojin,
  • Fizikalne in kemijske lastnosti

VII. skupina, halogeni;Značilnosti skupine

  • Vodikovi halogenidi

VI. skupina; Značilnosti skupine

  • Žveplo in njegove spojine

V. skupina; Značilnosti skupine

  • Dušik in njegove spojine
  • Fosfor in njegove spojine

Kovine; Značilnosti elementov

  • Glavni tipi spojin,
  • Fizikalne in kemijske lastnosti

1. skupina; Značilnosti skupine

  • Reakcije s kisikom in vodo

2. skupina; Značilnosti skupine

  • Reakcije s kisikom
  • Trdota vode

Dijaki naj:

  • razdelijo periodni sistem v področja glede na polnjenje vrste orbital z valenčnimi elektroni
  • spoznajo, da imajo elementi v s, p, d in f področju nekatere skupne lastnosti
  • opredelijo značilne nekovinske lastnosti
  • opredelijo značilnosti halogenov
  • opredelijo značilnosti žvepla in njegovih spojin
  • opredelijo značilnosti dušika in fosforja ter njihovih spojin
  •  
  • opredelijo bistvene značilnosti elementov I, II. skupine
  • opredelijo značilnosti prehodnih elementov
  • dojemajo pomen zaupanja in razvijanja pozitivne podobe o sebi
  • raziskujejo in razvijajo spretnosti na kemičnem področju
  • razvijajo možnosti izražanja

 

  • Eksperimentalno delo in razlaga opazovanih pojavov
  • reševanje enostavnih problemov

Pomen in vloga organskih spojin

Ogljikovodiki in derivati

  • Nafta, zemeljski plin vir ogljikovodikov
  • Bencin kot pogonsko gorivo
  • Uporaba goriv in učinki tople grede
  • Alternativni viri energije
  • Halogenirani ogljikovodiki kot topila, potisni plini, sredstva za gašenje in aktivne sestavine fitofarmacevtskih pripravkov, ozonska luknja

Dijaki naj:

  • spoznajo pomen ogljikovodikov kot virov energije in surovin
  • poznajo trende na področju razvoja novih pogonskih goriv in alternativnih virov energije (bioplin)
  • poznajo učinke uporabe ogljikovodikov na okolje
  • poznajo vidike uporabe halogeniranih ogljikovodikov kot sredstev za zaščito rastlin
  • poznajo učinke halogeniranih ogljikovodikov na okolje
  • poznajo definicijo lipidov in klasifikacijsko shemo lipidov in znajo opredeliti relacije na osnovi strukture;
  • poznajo delovanje površinsko aktivnih snovi;
  • razvijajo čut odgovornosti, da premagujejo težave in ne da jih prikrivajo
  • dojamejo, da je boljše zamisli razvijati, kot pa čakati, da se nam same porodijo
  • Iskanje podatkov po različnih virih podatkov
  • urejanje podatkov v tabele in grafe
  • prepoznavanje relacij in zaključevanje o uporabni vrednosti informacij
  • seminarska naloga o vplivih ogljikovodikov na okolje

Informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi

Problemi biorazgradljivosti in biokoncentracije halogeniranih C/H

Lipidi in površinsko aktivna sredstva

  • Klasifikacijska shema lipidov
  • Masti in olja
  • Maščobe v prehrani
  • Kvarjenje maščob
  • Površinsko aktivne snovi
  • Funkcije lipidov v živih sistemih

Ogljikovi hidrati in proteini

  • Klasifikacija strukturne značilnosti ogljikovih hidratov in delitev
  • Viri ogljikovih hidratov in funkcije v živih sistemih
  • Fotosinteza
  • Zgradba proteinov in funkcija v živih organizmih
  • poznajo vplive zgradbe detergentov na biorazgradljivost;
  • poznajo probleme onesnaževanja z detergenti;
  • poznajo uporabo maščob v prehrani in procese kvarjenja maščob;
  • poznajo funkcijo lipidov v živih sistemih.
  • ponovijo zgradbo ogljikovih hidratov iz osnovne šole
  • spoznajo klasifikacijsko shemo ogljikovih hidratov;
  • poznajo fotosintezo kot reakcijo pri kateri se svetlobna energija pretvarja v kemično;
  • poznajo funkcije ogljkovovih hidratov v organizmih;
  • poznajo aminokisline kot gradnike proteinov in proteidov;
  • poznajo pomen proteinov kot sestavin encimov;
  • poznajo probleme vezane na pomanjkanje proteinov in ogljikovih hidratov v prehrani
 
  • načrtovanje eksperimentov za ponazoritev biorazgradljivosti
  • delo z modeli

KEMIJA OKOLJA

Onesnaževala

  • Klasifikacija, kriteriji nevarnosti

Onesnaževanje zraka

  • Glavni onesnaževalci zraka
  • Nastanek kislega dežja in njegov vpliv na okolje

Ozonska luknja

  • Nastanek ozonske luknje
  • Nastanek, vplivi ozonske luknje na življenje
  • Preprečevanje nastanka ozonske luknje

Onesnaženost vode in viri pitne vode

  • Zaloge pitne vode in pridobivanje pitne vode
  • Preprečevanje onesnaženje voda

Odpadki kot sekundarne surovine in sekundarni vir energije

  • Primeri uporabe odpadkov kot sekundarnih surovin in sekundarnih virov energije

biorazgradnja odpadkov;

Dijaki naj:

  • spoznajo onesnaževala in njihove lastnosti
  • poglobijo znanje o onesnaženosti zraka in nastanka kislega dežja
  • spoznajo vzroke za nastanek ozonske luknje in posledice na življenje
  • ovrednotenje onesnaženosti vode kot svetovni problem in spoznajo načine pridobivanja pitne vode
  • spoznajo odpadke, ki jih lahko uporabimo kot sekundarne surovine in sekundarne vire in načine uporabe
  • spoznajo pogoje in načine biorazgradnje nekaterih odpadkov
  • pridobijo občutek, da je potrebno pretehtati odločitev tudi z vidika okolja
  • zavedajo se pomena institucij okolja
  • razvijajo občutek za natančnost in doslednost
  • navajajo se na skromnost
  • zavedajo se pomena izvirnosti in originalnosti
  • Reševanje problemov
  • zbiranje in urejanje kvalitativnih in kvantitativnih podatkov
  • postavljanje in preverjanje hipotez
  • načrtovanje in izvajanje eksperimentov

BARVA IN BARVILA

  • Kemijska zgradba in obarvanost spojin
  • Glavne skupine in predstavniki naravnih in sintetičnih barvil / pigmentov
  • Pomen naravnih barvil v fizioloških procesih
  • Priprava načrta za sintezo ali izolacijo barvila
  • Uporaba barvil in pigmentov v industriji in vsakdanjem življenju
  • Barvila skozi zgodovino
  • Barva in barvila v oblikovanju in umetnosti

Dijaki naj:

  • spoznajo in preizkusijo možnosti iskanja literature za področje barvil v specializiranih knjižnicah
  • spoznajo in preizkusijo strategije za iskanje tekstovnih in grafičnih podatkov ter fotografij za tematiko barvil prek medmrežja
  • se naučijo kritično oceniti pridobljene informacije, jih analizirati in oblikovati v zaključke
  • pripravijo načrt za izolacijo in identifikacijo izbranih naravnih barvil

  • občutijo povezanost okolja s podjetjem
  • razvijajo strokovno identifikacijo poklica
  • Delo z literaturo
  • delo z Internetom (zlasti baze podatkov)
  • prepoznavanje relacij med strukturo kemijskih spojin in obarvanostjo
  • prepoznavanje sorodnosti in razlik med skupinami barvil, strukturiranje v sisteme
  • nač·rtovanje in izvajanje eksperimentov (sinteza in/ali izolacija barvil, barvanje in obtojnost barvil)
  • priprava urejene učne zbirke za področje barvil (fotografije, uporabni tržni izdelki, umetniški izdelki)
  • ekskurzija

2. letnik, GRADIVA

Informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi

Splošno o materialih v tehniki

  • delitev materialov
  • lastnosti materialov

Seznanijo se z materiali v tehniki in spoznajo njihove osnovne lastnosti in skupne značilnosti (mehanske, fizikalne, kemijske, tehnološke, itd.)

  • Razvijajo občutek za raznolikost lastnosti materialov

 

  • Delo z literaturo

Metalografija (materialografija)

  • kovine in zlitine
  • lastnosti kovin in zlitin
  • kristalizacija kovin in strjevanje
  • binarni zlitinski sistemi

Spoznajo razlike med čistimi kovinami in zlitinami, seznanijo se z binarnimi sistemi. Znajo pojasniti kristalno zgradbo in strukturo zlitin. Spoznajo osnovne fazne diagrame, mikrostrukturo in metode preizkusov materialov.

  • Razvijajo strokovno identifikacijo poklica
  • Vaje iz binarnih diagramov

Korozija in korozijska zaščita

  • splošno o koroziji
  • oblike korozije
  • zaščita proti koroziji
  • površinska zaščita - oplemenitenje

Seznanijo se z oblikami korozije in znajo opisati vzroke za nastanek korozije. Znajo našteti oblike korozije, prepoznajo vrste zaščitnih sredstev, znajo opisati najpomembnejše postopke površinske zaščite, izbrati primeren postopek zaščite in pripraviti strojni del za površinsko zaščito.

  • Oblikujejo sposobnost za tehnično mišljenje
  • Razvijajo strokovnost, osebno odgovornost in ekološko zavest.
  • Demonstracije korozijskih pojavov in zaščite

Železo, jeklo in železove zlitine

  • splošno o železu
  • diagram stanja železo-ogljik
  • železove litine
  • sistematika jekel, uporaba

označevanje jekel

Znajo okvirno pojasniti proces izdelave jekla od železove rude do izdelka. Razlikujejo železne zlitine med seboj.Spoznajo vlogo železa. Grafično znajo prikazati in uporabljati diagram stanja železo-ogljik, spoznajo jeklo, litine in uporabo le teh.

Spoznajo sistem jekel po SIST, ISO, DIN, EN in njihova označevanja.

  • Razvijajo občutek za red in urejenost
  • Demonstracijski prikaz različnih izdelkov jekla, litin
  • Zbiranje podatkov
  • priprava urejene učne zbirke za področje jekla

Barvne kovine, zlitine

Razlikujejo osnovne lastnosti kovin in pojasnijo uporabnost barvnih kovin ( Al,Cu,Ni,Mg,Zn,Pb, plemenite kovine). Poznajo najpomembnejše materiale in zlitine, ki se uporabljajo v strojništvu., Spoznavajo tehnologijo pridobivanja izbranih snovi, vplive na izkoristek postopka in ekonomske vidike (Silicij in polprevodniki, …)

Poznajo osnove označevanja in sistematike.

  • Razvijajo občutek ločevanja različnih materialov
  • Iskanje podatkov po različnih virih podatkov
  • zbiranje podatkov
  • ogledi pridobivanja v industriji

Keramika

  • splošno o keramiki
  • surovine
  • dodatki za oblikovanje keramike
  • tehnološki postopki
  • oblikovanje keramičnih izdelkov
  • konstrukcijska keramika

Znajo pojasniti, katere so osnovne značilnosti tehnoloških postopkov, keramike, njenih lastnosti in uporabnosti .

  • Razvijajo zavest o strokovni tehnični odgovornosti in zahtevah poklica.
  • Demonstracija različnih izdelkov keramike
  • Priprava seminarskih nalog

Polimeri

  • lastnosti polimerov(tehnične, mehanske, termične, fizikalne, električne,optične)
  • Klasifikacija polimerov na poliadicijske in polikondenzacijske
  • Radikalska ali kislinsko/bazično katalizirana poliadicija
  • Polikondezacija:
    • poliamidi
    • poliestri
    • študij vpliva zamreženosti na lastnosti poliestra
  • Uporaba polimerov in problemi okolja
  • Spoznajo značilne organske molekule, ki tvorijo poliadicijske in polikondenzacijske polimere;
  • znajo opredeliti ponavljajočo se enoto v polimeru;
  • poznajo primer poliadicijske polimerizacije;
  • poznajo primer kondenzacijske polimerizacije;
  • znajo iz lastnosti polimerov sklepati na uporabo;
  • poznajo pomen in uporabo polimerov v različnih dejavnostih in okoljske probleme, ki so vezani na uporabo polimerov
  • spoznajo se z značilnimi lastnostmi polimerov; določijo njihovo uporabnost .
  • Razvijajo ustvarjalnost na tehničnem področju
  • Demonstracija različnih izdelkov umetnih mas
  • načrtovanje izvedbe eksperimentov
  • beleženje rezultatov
  • iskanje relacij med zgradbo substratov, pogoji reakcije in produkti ter njihovo uporabnostjo
  • zapisovanje reakcij z reakcijskimi shemami in postopno povezovanje reakcijskih shem
  • priprava seminarskih nalog
  • iskanje informacij po bazah podatkov za prepoznavanje trendov

Steklo

  • lastnosti stekla, delitev stekla
  • surovine
  • tehnološki postopki izdelovanja steklenih izdelkov

Opišejo osnovne lastnosti stekla in uporabnost steklenih izdelkov .

  • Razvijajo občutek za natančnost in vztrajnost pri delu
  • Demonstracija različnih izdelkov stekla

Kompoziti

  • splošno o kompozitih
  • materiali matice
  • lastnosti kompozitov, uporabnost

Spoznajo osnovne lastnosti kompozitov in njihovo uporabnost.

  • Zavedajo se pomena tehniških strok.
  • Demonstracija različnih izdelkov kompozitov
  • Priprava seminarskih nalog

Izolacijski materiali

  • vrste izolacijskih materialov

Pridobijo osnovne informacije o izolacijskih materialih in njihovi uporabi .

  • Pridobivajo občutek za uporabo ter možnost zamenjave materialov.
  • Prikaz izolacijskih materialov

Les

  • osnovne lastnosti

Informativno se seznanijo z uporabo lesa.

  • Razvijajo občutek povezave med različnimi materiali (sestave, zgradbe,sinteze in obdelave materialov
  • priprava seminarskih nalog

Goriva in maziva

Seznanijo se z vrstami goriv in maziv za uporabo v tehniki.

Znajo uporabljati programe s področja uporabe gradiv.

  • Razvijajo občutek za osebno odgovornost ter kvalitetno delo
  • Prikaz goriva in maziva
  • Vaje z računalnikom, medmrežjem, internet

5. OKVIRNI SEZNAM LITERATURE IN DRUGIH VIROV

za dijake:

za učitelje:

6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

Predmet kemija z gradivi je praktično povezan z vsemi strokovnimi predmeti in s praktičnim delom, saj mnogim daje potrebno dopolnilno znanje s svojega strokovnega področja.