Pigler Edit

A kémia tantárgy tanítása az iskolarendszerű felnőttoktatásban

Bevezetés

Ez a módszertani kézikönyv a két kötetben megjelenő felnőttoktatás számára írt kémia tankönyvhöz készült. Általános helyzetelemzéssel kezdődik, amely a felnőttoktatás specialitásait veszi sorra, utána a tanulási módszerekről és eszközökről tudósít, majd a tankönyv egyes témaköreivel foglalkozik.

Az általános alapelveket tárgyalva is konkrét példákat közöl a kémia területéről.

A tankönyv témaköreivel foglalkozó fejezetben nincs mód arra, hogy minden egyes téma minden részletét elejétől a végéig tárgyalja, csak a lényegesebb vonásokat és a hagyományostól eltérő módszereket emeli ki ötletadás céljából.

A kézikönyv tartalmaz néhány táblázatot, így a szervetlen kémia és általános kémia egy időben tárgyalt témaköreit, az egyes anyagrészekhez tartozó környezetvédelmi kiegészítéseket, az értékelési módokat stb. A felsorolt irodalomjegyzék olyan könyveket említ meg, melyeket minden iskola könyvtárába célszerű beszerezni.

1. A felnőttoktatás speciális kérdései (A körülményekhez alkalmazkodva…)

Az egyén adottságai

Aki a felnőttoktatásban tanít, nagyon jól tudja, hogy mik lennének az optimális körülmények, de ezt objektív okok miatt nem lehet megvalósítani. A tények a következők: nagyon kicsi az óraszám, levelező tagozaton a tanulóknak nem kötelező részt venni a tanítási órán. Ha eljönnek órára, akkor is fáradtan munka után vagy éjszakai műszak előtt. Nem feltétlenül az egyéni érdeklődés hozza őket az iskolába, sokkal inkább a munkahelyi elvárások, a többletjövedelem, magasabb beosztásba kerülés reménye. De még ha a személyek részéről minden igyekezet meg is van, és munkakörülményeik sem rosszak, akkor sem biztos, hogy a szövegértési, alapvető számolási készségeik adottak, kevesen állnak közöttük az absztrakt gondolkodás elfogadható szintjén.

Az iskola által biztosított lehetőségek

A felnőttoktatás általában a késő délutáni órákban, nagy létszámú osztályokban, nem szaktanteremben folyik. A nappali tagozaton is tanító tanárok nehezen váltanak stílust, próbálják a kisebb óraszámba is belezsúfolni a tananyagot, és lehetőleg mindent elmondani órán, erre azonban nincs idő. Frontális osztálymunka folyik, az eredetileg elképzelt konzultációs jelleg nem válhat be a nagy létszámú osztályokban egyedül tanulni nem tudó tanulókkal, akik a nappalis tankönyvekből nehezen tudják kiválogatni a lényeget. Szemléltetésre is kevesebb lehetőség adódik, mint nappali tagozaton.

Hiába részletezzük ezeket a problémákat, a körülményekhez alkalmazkodva van csak módunk tanítani őket. Ezek után belátható, hogy a nappali tagozaton alkalmazott módszereinket adaptálni kell a felnőttoktatásra.

Korunk elvárásai

Mai társadalmunk és fejlett technikánk nem szolgalelkű, munkáit receptek alapján elvégző dolgozókat igényel. A technika olyan robbanásszerűen fejlődik, hogy ma nem lehet mindent megtanulni a jövő munkaköreinek betöltéséhez. Lehet, hogy az ember élete folyamán többször átképzésre kényszerül vagy legalábbis továbbképzésekre van szüksége saját szakmájában. Alapok kellenek, amire építeni lehet, nem csak lexikális tudás.

A következő táblázat azt tartalmazza, hogy mit és milyen szinten tanítunk. Legalacsonyabb szint az ismeret, ez csak a lexikális tudást jelenti. A szintek függőlegesen lefelé haladva növekszenek. A tananyag a bal felső sarokból induló, jobb alsó sarok felé mutató ferde nyíl mentén helyezkedik el. Nem állhat csak ismeretekből, de alapismeretek nélkül magasabb rendű műveletekből sem.

mit	tény	fogalom	összefüggés
milyen szinten
ismeret	miből áll egy galvánelem
megértés
alkalmazás			Katódos védelem
magasabb rendű műveletek			olyan galvánelem tervezése, amely meghatározott feszültséget szolgáltat

A magasabb rendű funkciók feltétele a kreativitás, analizáló, szintetizálókészség megléte.

Felértékelődnek a nem szakmához kötődő ismeretek, képességek. Célunk ezért a következő képességek kialakítása: önálló tanulás, kreativitás, önálló információszerzés, csoportmunkára való képesség, terhelhetőség, információs technikák ismerete, kommunikációs készség.

A tanulás nem fejeződhet be a szakma megtanulásával vagy az érettségivel. Az élethosszig tartó tanulás új követelmény. Erre a legtöbb felnőtt alkalmas, az agykutatás megállapította, hogy az elpusztult agysejtek szerepét átveszik más sejtek. A régen szerzett tapasztalatokra lehet építeni, de a megtanult, meg nem értett dolgokra nem.

Maga a kémia tudománya is rendkívül sokat fejlődött a múlt században, főleg a biokémia. Ehhez modern vizsgálati módszereknek kellett megszületniük, melyek a fizikusok érdemei: elektronmikroszkóp, röntgendiffrakció, tömegspektrometria, NMR stb. A leírtakból is látszik, hogyan fonódnak össze az egyes szaktudományok, és végül is mindegyik az ember szolgálatában áll, az orvostudomány használja legtöbbet az előbb említett vizsgálati eszközöket.

Új szemlélet kialakítása a kémia tanításában

Legnagyobb különbség a régen megírt és a ma kiadott kémiakönyvek között, hogy 10-20 évvel ezelőtt még nem volt szokás az anyagok környezeti, egészségügyi hatásaival foglalkozni. A környezettudományok nagyon fiatalok, de nagyon fontosak, mivel Földünk az utóbbi években került olyan állapotba, hogy így folytatva a környezetszennyezést a természet rohamos pusztulása, az emberi egészség károsodása várható. Erre ráeszmélve születtek nemzetközi egyezmények egyes vegyületek kibocsátásának korlátozása céljából: pl. szén-dioxid, kén-dioxid, freonok stb. Az Európai Unió is szigorú feltételeket szab a felvételre váró tagok, így hazánk számára is. Nemcsak fontosak a környezettudományok, de komplexek, alkalmasak a természettudományos tárgyak szintetizálására. Korunk szaktudományai már túlspecializálódtak, részterületeken jó eredményeket érnek el, de korunk komplex problémáit nem képesek megoldani. A négy természettudományos tárgy (kémia, fizika, biológia, földrajz) szintézise nagy gondot okoz, hiszen nincs négyféle szakos tanár, a tanulók viszont az egyes tantárgyakban tanultakat nem tudják összeilleszteni a más tantárgyakban tanultakkal. A tanároknak is tovább kell képezni magukat e tekintetben. Még a ma megjelent tankönyvekbe sem épül be szervesen a környezetvédelem, leginkább külön fejezetek tárgyalják.

Másik elvárás, hogy olyan vegyületeket tárgyaljon a tananyag, amelyek az ember életében jelentős szerepet játszanak. A „mindennapok kémiáján” keresztül (ilyen című tanártovábbképzés is létezik és szakkönyvek is jelentek meg) kerül legközelebb az ember a jelenségekhez. Ez azt jelenti, hogy élettevékenységekhez kötődő kémiai változásokat vizsgálunk, ilyen a közlekedés (kipufogógáz alkotói, autókatalizátor, fotokémiai szmog vegyületei, autógumi stb.). Ugyanígy a konyhakémia, a tisztítószerek kémiája és a kertművelés kémiai vonatkozásai érdekesek és hasznosak lehetnek.

Témakörök	Környezetvédelmi és egészségvédelmi vonatkozások
Nemfémes elemek
A klór	Fertőtlenítő hatás Halogénezett szénhidrogének környezeti hatása
Az oxigén	Ózon, ózonlyuk, szabad gyök
Víz	Az ivóvíz szennyező anyagai
A kén, kén-dioxid, kén-trioxid	Londoni szmog
Kénes sav, kénsav	Savas eső
A nitrogén, nitrogén-dioxid	Fotokémiai szmog
Salétromsav	Savas eső
Nitritek, nitrátok	A nitritek, nitrátok egészségkárosító hatásai
A foszfor Foszforsav, foszfátok	Mosószerek adalékanyagai, élő vizek eutrofizációja (A nitrogén és a foszfor szerepe)
Fémes elemek
Galvánelemek	Nehézfémek szerepe a környezetszennyezésben Fémek csoportosítása élettani szempontból: esszenciális és mérgező elemek
A szén és vegyületei
A szén, szén-dioxid	Üvegházhatás
Szerves vegyületek
Szerves gyökök Szénhidrogének	Gyökök élettani hatásainak magyarázata
Kőolaj, földgáz Telített szénhidrogének	Szénhidrogénkészleteink felhasználása energiatermelésre és ipari nyersanyagként, készletek végessége Üvegházhatás Tengerek olajszennyezése
Telítetlen szénhidrogének	Szénhidrogének szerepe a fotokémiai szmog képződésében
Aromás szénhidrogének: benzol, toluol, xilol	Aromás oldószerek élettani hatásai
Halogénezett szénhidrogének	Halonok, freonok és az ózonlyuk keletkezésének kapcsolata
Alkoholok	A metil-alkohol élettani hatása
Fenol	A fenol élettani hatása
Aldehidek, ketonok	A formaldehid fertőtlenítő és mérgező hatása
Karbonsavak Észterek
Szénhidrátok, cukrok	A papírgyártás környezetszennyező hatása
Fehérjék	Fehérjék reakciói nehézfémek hatására
Műanyagok	Az újrahasznosítás lehetőségei Műanyagok adalékanyagai: lágyítószerek, fémek stb. Dioxinok keletkezése, tulajdonságai.

Új fogalmak kerülhetnek be a tananyagba:

• biológiai lebonthatóság: Akár a mosószerek, akár a műanyagok esetén jöhet szóba. Ideális esetben a baktériumok le tudják bontani a szintetikus szerves vegyületeket. Ez mosószereknél megoldott, de műanyagok esetén csak néhány keményítőalapú műanyagnál teljesül.
• megújuló energiaforrás (szél-, vízi, napenergia stb.): Mindenki hallott már ezekről az energiaforrásokról, de használatuknak szükségességét csak akkor érzi, ha érzékeli a fosszilis energiahordozók készleteinek végességét és az energiatermelés környezetszennyező hatását.
• anyagkörforgalmak: Ezeket idáig főleg a biológia tárgyalta, ma már a kémiatanárnak is érdemes foglalkozni velük, természetesen az emberi beavatkozásokat is feltüntetve.
• életútvizsgálat: Azt gondoljuk végig, hogy egy vegyület gyártása közben, használatakor, hulladékba kerülésekor milyen módon hat a környezetre.
• természetben nem létező vegyületek (freonok, halonok, műanyagok): Ez a fogalom a szintetikus vegyipar fejlődése óta keletkezhetett, hiszen az ember elő tud állítani olyan vegyületeket is, amelyeket a természet nem produkál. Ezeknek az a veszélyük, hogy nehezen bomlanak le, globális problémákat is okozhatnak, például a freonok.

A kémia és más tantárgyak

A kémia tananyag nem teljes a fizika, biológia, földrajz és történelem bizonyos elemei nélkül. Az elemek felfedezése és felhasználásuk a történelem folyamán szoros kapcsolatban van fizikai és kémiai tulajdonságukkal, földrajzi előfordulásukkal. Az ércek képződésével, barlangképződéssel a földrajz is foglalkozik. A globális környezeti problémákkal szintén, hiszen többségük az időjárás változásra is kihatással van (üvegházhatás, ózonlyuk).

A fizika módszereit használják a kémiai kutatások. Az anyag szerkezetét az atomfizikusok ismerték meg speciális mérésekkel, valamint számítás útján. A kémia tananyag minden vegyület esetén tárgyalja annak fizikai tulajdonságait: halmazállapotát, színét, szagát, sűrűségét, forrás- és olvadáspontját. Egy vegyület élettani hatásának az ismerete átnyúlik a biológia témakörébe.

A kémia és a kommunikáció

A kommunikációs készség nem öncélú, azért tanítanak kommunikációt manapság, mert „információs társadalomban” élünk, a hasznos információnak verbális úton is terjedni kell. A kémia nyelvezete elég nehéz, sok a szakkifejezés, definíció. Ha ezeket nem tanuljuk meg másképp megfogalmazni, a jelenségeket leegyszerűsítve, modellezve, analógiákat keresve elmagyarázni, akkor nem lehet maradandó a tananyag elsajátítása. Ha életből vett kémiát tanítunk, akkor lehetőséget biztosítunk az ismeretek elterjedésének. Senki nem folytat beszélgetést szomszédasszonyával arról, hogy az elektron s vagy p pályán helyezkedik-e el, de például az már közérdekű információ lehet, hogy széntüzeléskor sok kén-dioxid távozik a levegőbe és károsítja a környezetet, vagy PVC égetésekor rákkeltő vegyületek keletkeznek.

Célok

Az előző fejezetben már részben megfogalmazódtak a célok, röviden legjobban így lehetne kifejezni: használható és továbbfejleszthető tudás szerzése. Beláthatjuk, hogy ehhez csak a kémiai ismeretek nem elegendőek, szemléletünket komplex természettudományos szemléletté kell alakítani. Környezetbarát életmódot kell kialakítani. Kritikával fogadni az áltudományos híreket, de az új eredményeket be kell tudni illeszteni a tanultak közé. Fel kell ismerni a kémiai folyamatokat az élet minden területén, a kedvezőtleneket meg kell akadályozni, a számunkra hasznosakat ki kell használni. Mérlegelni kell egy-egy probléma esetén az előnyt és a hátrányt. A dolgok nemcsak feketék és fehérek lehetnek, mindennek van jó és rossz oldala. Sokszor mondjuk például, hogy a műanyagok gyártásakor vegyületeket iktatunk ki az anyagkörforgalomból. Ez igaz is, ne használjunk fölöslegesen műanyagokat, de ha pl. fát helyettesítünk vele, kíméljük erdőinket, vagy ha még kevésbé környezetbarát anyagot, pl. ha az üdítőitalok fémdobozát helyettesítjük műanyag flakonnal, akkor az adott esetben a kisebb rosszat választottuk. A műanyagégetés is vitatható. Veszélyes házilag elégetni és belélegezni a rákkeltő égéstermékeket, de egy korszerű égetőműben szinte annyi energiát szolgáltat, mint maga a szénhidrogén, és nem terheli a hulladéklerakókat.

Számadatokat a legritkább esetben tanuljanak meg a tanulók, viszont tudniuk kell táblázatokat használni, számokat összehasonlítani. Ha a tv-híradóban egy üzem éves kapacitása hangzik el, nem sokat mond, ha nem tudjuk, hogy a lakosság hányadrészét tudja ellátni az adott termékkel egy év alatt.

2. A tanév munkájának tervezése

Felmérés

Az év eleji felmérésnek sokkal nagyobb jelentősége van, mint más oktatási formáknál. Nem is a tudásszintek különböznek annyira, mint a képességek, indítékok, és ezek a döntőek, hiszen általában az alapokról indítunk.

Tehát felmérésben nemcsak az előző osztályok tananyagának kell szerepelni, hanem az egyén kémiához való viszonyulására, megfigyelőképességére, összefüggésteremtő-készségére is rá kell kérdezni. Az utóbbiak akkor derülnek ki, ha nem konkrét vegyületek képletei, kémiai tulajdonságai a kérdés, hanem az, hogy soroljunk fel a háztartásban megtalálható fémeket, nemfémes elemeket, savas, lúgos kémhatású anyagokat stb. Gyakran előfordulhat, hogy egy vegyület nevét, képletét tudják, de nem emlékeznek rá, hogy láthatták-e már, ilyen a nátrium-hidroxid, a salétromsav. Meg lehet állapítani, hogy sok esetben külön életet él egy vegyület neve, képlete, tulajdonságai.

A névnek és a tulajdonságnak a legalacsonyabb szintű kémiatanuláskor is együtt kell járnia. A szerkezet és a tulajdonság közötti összefüggés felismerése már magasabb rendű tudást igényel. A vegyület képletének és nevének ismerete önmagában értelmetlen, ha tulajdonságait nem ismerjük, nem tudjuk, hol fordul elő, mire használják.

A kémiához való viszonyra rákérdezve azt látjuk, hogy kevesen szeretik régebbi tanulmányaik alapján, van, aki azt válaszolja, hogy már nem is emlékszik rá, nincs határozott álláspontja arról, hogy szerette vagy nem. A tanulók elvárásai között szerepel, hogy a tananyag érdekes és érthető legyen és kísérleteket is lássanak.

Ütemterv

Ütemtervre feltétlenül szükség van és ezt az első órán a tanulókkal ismertetni is kell! Számítanunk kell arra, hogy nem mindenki jár rendszeresen órákra, az otthoni folyamatos készüléshez tudni kell a tananyagbeosztást. A táblázatban szereplő ütemtervet a tanár adaptálhatja az illető osztályra. A tankönyv 19 leckéből áll azért, hogy ez éppen megegyezzen a levelező tagozaton az óraszámmal. Tartalmaz kiegészítő fejezeteket is, pl. anyagszerkezeti kiegészítések, képletek, egyenletek gyakorlása, számítások találhatók ezekben. Esti tagozaton az órai begyakorlásra jut idő, de otthon a szorgalmasabb levelezős tanulók is gyakorolhatnak ezek segítségével. A könyv tartalomjegyzéke alapján könnyen összeállíthatja a tanár az ütemtervet:

9. évfolyam

1. A kémia története, a megismerés módjai
2. Fizikai és kémiai változások. Keverékek és szétválasztásuk
3. Kémiai változások, kísérletezés
4. Az anyag szerkezete
5. Periódusos rendszer
6. Kémiai jelrendszer, számítások
7. Nemfémes elemek. Nemesgázok
8. Hidrogén, kovalens kötés
9. Klór és ionos kötés
10. Hidrogén-klorid
11. Összefoglalás
12. Reakciók végbemenetelének körülményei
13. Oxigén, oxidáció
14. Víz, oldatok
15. Kén és vegyületei
16. Kénsav, savak, bázisok, sók
17. Nitrogén
18. Foszfor
19. Összefoglalás

10. évfolyam

1. A fémekről általában
2. Galvánelemek
3. A korrózió
4. Alkálifémek
5. Elektrolízis
6. Alkáli földfémek, vízlágyítás
7. Az alumínium
8. Vas, vasgyártás
9. Réz, ezüst, arany
10. Hasznos, de mérgező fémeink (higany, kadmium, ólom). Az emberi szervezet számára szükséges elemek és nyomelemek
11. A szén szervetlen vegyületei
12. Összefoglalás
13. Bevezetés a szerves kémiába, szerves vegyületek jellemzői
14. Kőolaj, földgáz
15. Alkánok
16. Alkének
17. Alkinek
18. Aromás vegyületek
19. Összefoglalás

11. évfolyam

1. Telített, telítetlen és aromás szénhidrogének ismétlés
2. Alkoholok
3. Fenol
4. Éterek
5. Aldehidek
6. Ketonok
7. Cukrok
8. Keményítő
9. Cellulóz
10. Karbonsavak
11. Szalilianok
12. Észterek
13. Aminosavak
14. Nukleinsavak
15. Fehérjék
16. Élelmiszeradalékok
17. Polimerizációs műanyagok
18. Kondenzációs műanyagok
19. Összefoglalás

Aki érettségizni akar ebből a tárgyból, az még találhat kiegészítéseket a felkészüléshez a 11. tanév tananyagának a végén.

Tanulási technikák, taneszközök

Már szó volt róla, hogy a tanításról a tanulásra, önálló ismeretszerzésre tevődik át a hangsúly. Ehhez a legváltozatosabb eszközöket kell biztosítani, hiszen ma már az információ nagy részét nem a tanártól és a tankönyvből szerzik az emberek, a tanárnak csak irányító szerepe van.

• Szakirodalom: Könyvtárhasználathoz kell szoktatni a tanulókat, bizonyos témák kidolgozását feladva. Néhány természettudományos folyóiratot érdemes megismeri: Élet és Tudomány, Természet Világa stb.
  Internetről keresőprogramokkal minden témakört, konkrét vegyületet meg lehet keresni és a legfrissebb információt beszerezni róla. Molekulamodelleket is lehet találni.
• Modellek készítése: Órán lehetőség van modellek összeállítására, otthon is készíttethetünk gyurmából, gyufaszálból vagy más egyéb módon, az a lényeg, hogy térben is lásson a tanuló egy-egy molekulaszerkezetet.
• Használati utasítások elemzése: A kémiatudás használhatósága mutatkozik meg abban, hogy a használati utasításokat nem csak receptszerűen alkalmazzuk, hanem meg is értjük. Így például azt, hogy a mosószerek adagolása miért a víz keménységétől függ, hogy a vastartalmú tabletta savas közegben oldódik és szívódik fel jobban. A környezettudatos vásárlás alapja, hogy tudjuk a foszfátokról, hogy az algásodást okozzák, a nitrogéntartalmú műtrágyáról, hogy fölöslegben való alkalmazásakor a talajvíz elnitrátosodik.
• Múzeumlátogatás: A felnőttek önállóan is látogathatnak múzeumot és megadott szempontok szerint gyűjthetnek információkat. Kiadott témakörök:
  • Ásványok kristályformái, lelőhelyei
  • A történelem folyamán a használati eszközök anyaga hogyan változott, milyen összefüggésben van ez a felfedezett fémek tulajdonságaival?
• Üzemlátogatás: Ha mód van rá, közösen lehet megvalósítani egy üzemlátogatást. Míg régebben ilyenkor csak a kémiai technológiát ismertették, ma már az is érdekel bennünket, hogy:
  • az alapanyagokat honnan szerzik be, gazdaságos és nem környezetterhelő-e a szállításuk,
  • milyen módon termelik az energiát, használnak-e megújuló energiaforrásokat,
  • vannak-e melléktermékek, amelyek nem hasznosíthatók,
  • használnak-e veszélyes oldószereket, segédanyagokat,
  • milyen szilárd, folyékony és légnemű hulladék keletkezik, ennek kezelése megoldott-e (füstszűrő berendezés, szennyvíztisztító, szakszerű hulladéklerakás)?

Vízművek nyílt napokon egyénileg is látogathatók.

Ha nincs mód rá, Interneten lehet virtuális üzemlátogatásokat és múzeumlátogatásokat is végezni (Paksi Atomerőmű, Vegyészeti Múzeum Várpalota)

Saját munkahelyen is lehet megfigyeléseket végezni ugyanilyen szempontok alapján.

• Otthoni kutatómunka, házi dolgozat készítés: Könnyebben feldolgozható témák kiadhatók önálló feldolgozásra, egyik leghálásabb téma a víz. Többféle szempontból lehet megközelíteni:
  1. A víz mint oldószer
     • Vitaminok, tápanyagaink oldódása vízben
       Ez a téma felöleli a biológiai tanulmányokat is.
     • Szennyezőanyagok oldódása vízben
     • 
       A talajból a nitrátok, nitritek, savasodás miatt oldhatóvá vált nehézfémszennyezés bejuthat a táplálékláncba. Ez a folyamat a földrajzban tanult vízkörforgással kapcsolatba hozható.
     • Barlangok képződése a szénsav tartalmú esővíz hatására, és pusztulásuk a savas esők következtében
     • Miért kincs az ivóvíz, mit tartalmaz, honnan kerülnek bele ezek az anyagok, hogyan tisztítják?
     • Felszíni vizeink pusztulása, az algásodás kémiai okai, következménye.
  2. A víz mint nyersanyag
     • A hidrogén előállítása a víz elektrolízisével

A vízzel kapcsolatban a következő információk beszerzéséhez adhatunk útmutatást:

Mivel a víz az emberi élet nélkülözhetetlen feltétele, tudnunk kell, hogyan őrizhetjük meg tisztaságát. Érdemes megnézni az ivóvízszabványt, utánajárni a helyi vízműnél vagy ÁNTSZ-nél a víz minőségének. Keménységet, nitráttartalmat lehet kérdezni. Ha vízműben tesz látogatást valaki, megdöbbenhet, hogy milyen egyszerű technológiát alkalmaznak: kavicsszűrőn szűrik, ahol a szilárd, könnyen adszorbeálódó szennyeződések kiválnak (vas, mangán), a baktériumokat klórozással pusztítják el, más anyagoknak az eltávolítása sokkal komolyabb technológiát és sok pénzt igényelne. Tudomásul kell venni, hogy ha súlyosan szennyezzük a vizet, tisztítással sem nyerhetünk ivóvízminőséget.

• Kísérletezés: Akár otthon, akár az iskolában a legegyszerűbb eszközöket és vegyszereket érdemes használni.

Egyszerű és vegyszertakarékos megoldás a csempén való kísérletezés. Egy csempére helyezhetünk többféle szilárd anyagot és szemcseppentővel, vagy fecskendővel adagoljuk a reagenst. Közelről jól megfigyelhető a kémiai változás és nem keletkezik nagyobb mennyiségű szennyezőanyag.

A gázfejlesztést kémcsőben is megoldhatjuk egy darab gumidugó és két darab fecskendő segítségével. Például nitrogén-dioxid fejlesztése réz és salétromsav reakciójával. A kémcsőbe helyezzünk egy kis darab rézforgácsot és az egyik fecskendőből adagoljuk a salétromsavat, a másik fecskendőben felfogjuk a keletkező nitrogén-dioxidot. A fecskendőt lehúzva a tűről körbeadható az osztályban. A fecskendőből kidiffundáló gáz illata érezhető, de kis mennyisége nem egészségkárosító. Ez az eszköz biztonságosan szállítható egyik tanteremből a másikba, a fecskendőbe zárt gáz hetekig megmarad, később is végezhető vele kísérlet.

A kísérletezés szabályait, balesetvédelmi tudnivalókat, veszélyességi jelzéseket a tankönyv tartalmazza. Ezt áttanulmányozva a leírt kísérlet körülményeit érdemes betartani a siker érdekében. Otthoni kísérletezésre úgy szoktatható a tanuló, hogy először olyan tevékenységeket elemzünk közösen a kémia szempontjából, amit ő nem kísérletként végzett otthon, de az eredményt vagy a negatív eredményt tapasztalta, pl. folttisztításnál. Meggyfoltot mosunk szappannal, nem tűnik el, de megkékül, mi az oka? Mi a gond, ha a sütemény nem lesz elég laza szerkezetű? Ha ilyen régen tapasztalt, meg nem értett jelenségeket sikerül megérteni, ez megindíthatja az érdeklődést.

• Mérések:
  • Vízfogyasztásmérés és ennek megoszlása az egyes tevékenységekre nagyon hasznos abból a szempontból, hogy megfontoljuk, hogyan takarékoskodnánk az ivóvízzel.
  • Hőmérsékletmérés egy kémiai reakció esetén stb.
  • ph mérés
• Számítások: például permetezőszerek hígításakor néha szükség lehet számításra.

Ha a háztartásban is előforduló anyagokkal kísérletezünk, nemcsak hogy házilag is el tudjuk végezni a kísérletet, de a későbbiekben róluk eszünkbe jut a kísérlet és a levont tapasztalatok is.

• Órai munka: A hagyományos frontális osztálymunkát általában még nem váltották fel modernebb módszerek. A frontális munka hátrányai, hogy a tanulók passzív befogadók, kiszolgáltatottak, és nem értékelhetők tanórai foglalkozás közben. A készen kapott információ kevésbé maradandó, mintha az egyén saját maga fedez fel, próbál ki dolgokat.

Az egyéni munka kibillenti a passzív állapotból a tanulót, kénytelen rájönni, hogy mit nem ért. A csoportmunkát bátrabban felvállalják a gyengébb tanulók is, akiknek sokszor csak a kezdeti lépést nehéz megtenni, de egyik ötlet a másikat vonja maga után. A kémia órán a képletírás, egyenletírás, feladatok megoldása, tanulókísérletek elvégzése történhet csoportmunkában vagy páros munkával. Egyénileg lehet szakirodalmat feldolgozni, házi dolgozatot készíteni, otthoni megfigyelést, kísérletet végezni.

Frontális és tevékenységközpontú óravezetés

Frontális óravezetés	Tevékenységközpontú óravezetés
A tanár ismétlő kérdéseket tesz fel, az osztályból válaszol, aki tudja a választ, a többiek passzívan hallgatják. Mit jelent a sav-bázis fogalom, oldhatóság, telített oldat?	A tanulók önállóan próbálják meg felidézni ezeket a fogalmakat magukban, amennyiben valamelyikre nem emlékeznek, visszalapoznak a tankönyvben a megfelelő fejezethez és megnézik, majd a hangos megválaszolásra önként jelentkeznek.
A tanár egy figyelemfelkeltő bevezetőt mond az új tananyaggal kapcsolatban, melynek témája:A kalcium tartalmú vegyületek előfordulása, a kalcium szerepe az ember szervezetében.	A tanár néhány feltett kérdés segítségével a tanulókkal együtt gyűjti össze ugyanezeket az információkat. Hol találunk Magyarországon mészkőhegységeket és hogyan keletkeztek ezek? Soroljunk fel mészvázas állatokat! Mi a szerepe a szervezetünkben a kalciumnak? Milyen élelmiszerek tartalmaznak sok kalciumot?
A tanár megmutatja az elem helyét a periódusos rendszerben, beszél elektron szerkezetéről és fizikai tulajdonságairól.	A tanulók megkeresik az elemet a saját periódusos rendszerükben, megállapítják a vegyértékelektronjainak számát, leolvassák fizikai állandóit (olvadáspont, sűrűség stb.)
A tanár új elemet és reakcióit mutatja be, a tanulók figyelik. Fém kalcium megfigyelése, reakciója az oxigénnel. Kalcium-karbonát hevítése Kalcium-oxid és víz reakciója Kalcium-karbonát és sósav reakciója Az egyenletek közös felírása és rendezése.	A tanulók figyelmét ráirányítja arra, hol találkozhattak már ezekkel a vegyületekkel vagy már otthon előre elvégeztek kísérleteket. Tojáshéj égetése Égetett tojáshéj és víz reakciója, kémhatás kimutatása indikátorral Tojáshéj és ecetsav reakciója Az egyenletek közös felírása és rendezésük páros munkával.
Az osztály közösen megfigyeli a fizikai és a kémiai tulajdonságokat.	A tanulók saját megfigyelés alapján sorolják fel ezeket.
Az elemek előállítására, felhasználására gyűjt össze példát az osztály	Egy-egy tanulócsoport egyfajta feladatot kap: Laboratóriumi vagy ipari előállítás, felhasználás otthon, iparban, közlekedésben stb.
A tanultak közös összefoglalása	Az új fogalmak egyéni vagy páros áttekintése

3. A tanterv és a tankönyv jellemzői

A kémia tanításának egyik legnagyobb nehézsége az, hogy amikor bármilyen témakört elkezdünk tanítani, már szükség lenne újabbnál újabb fogalmakra, vegyületek képletére, tulajdonágaira, amelyekkel még nem foglalkoztunk. Például, ha csak a nemfémes elemekről akarunk beszélni, akkor is szükséges néhány fémet ismerni, hogy a fémekkel való reakcióikat tárgyalni tudjuk. Valószínűleg ezért alakult évekig úgy a kémiaoktatás, hogy első évben bevezették az összes kémiai alapfogalmat, utána erre akartak építeni. A gyakorlat a nem kiemelkedő képességű és szorgalmú tanulók esetén az volt, hogy megértés nélkül megtanultak egyes fogalmakat, második évben a szerves kémiában nem mindent használtak, harmad évre semmi nyoma nem maradt, amikor a szervetlen kémiához lépten-nyomon kellettek volna az előismeretek. Ez a módszer mesterséges szétválasztása volt a kémiai jelenségeknek és az anyagoknak.

A kerettanterv a szervetlen kémia vegyületeinek megismerése közben, ezekkel kapcsolatban vezeti be az általános kémia fogalomkörét. A szervetlen kémiának a tananyagból való kihagyása (mint nappali tagozaton a kerettanterv szerint) nagy hiba lenne a felnőttoktatásban.

Az előzőek alapján a tankönyvnek egyrészt követni kell a tanterv témaköreit, másrészt alkalmazkodni kell a felnőttoktatás előbb ismertetett specialitásaihoz. A tankönyvet tanári magyarázat nélkül is kell tudni használni, ezért jelrendszerének, fogalmainak sokkal részletesebb magyarázatot kell adni, különös tekintettel az otthon elvégzendő feladatok pontos megfogalmazására.

A szervetlen kémia témakörei	Általános kémiai fogalmak
Nemfémes elemek
A hidrogén	Kovalens kötés
Nemesgázok	Avogadro-törvény
Halogének (a klór)
Nátrium-klorid	Ionos kötés, ionrács
Hidrogén-klorid	Molekulák polaritása
Fémek oldódása sósavban	Reakcióhő, reakciósebesség, aktiválási energia, katalizátor fogalma
Az oxigén	Elektronátmenettel járó reakciók oxidálószer, redukálószer fogalma
Ózon, ózonlyuk	Fotokémiai reakció
Víz	Molekularács, másodrendű kémiai kötések
Kénes sav, kénsav Salétromsav	Protonátmenettel járó reakciók Sav és bázis fogalma
Fémes elemek
Fémek általános jellemzése, helyük a periódusos rendszerben	A fémrács szerkezete, ötvözetek Galvánelemek Korrózió
Nátrium, kálium	Elektrolízis
Kalcium, magnézium	Vízkeménység, vízlágyítás
Alumíniumgyártás
Réz, cink, ezüst, arany, kadmium, higany
Vas, vasgyártás, acélgyártás
A szén és vegyületei
A szén Grafit, gyémánt, fullerén	Atomrács
Szénsav

A tankönyv összeállításának alapelvei

Motiváció

Mivel a tanulóknál egyik legnagyobb probléma az érdeklődés hiánya, a motiváció nélkül nem juthatunk eredményre. Azt is tudnunk kell, hogy másképp motiválhatók azok az emberek, akinek a jobb vagy a bal agyféltekéjük domináns. Az előzőt érzelmi hatásokkal, képi megjelenítéssel, az utóbbit logikai összefüggések megvilágításával lehet motiválni. Van, akihez a kedvenc tantárgyán keresztül vezet az út. A kémiát szinte minden tantárggyal kapcsolatba lehet hozni, a humán tárgyak közül leginkább a történelemmel. Érdemes összefüggéseket keresni az emberek használati tárgyainak anyaga és az illető anyag előfordulási helye, formája és kémiai tulajdonságai között. Így pl. meg lehet beszélni, miért előzte meg a bronzkorszak a vaskorszakot, miért az Egyiptomiak próbálkoztak először üveggyártással stb. A biológiai érdeklődésűeket az élettani példák ragadják meg: mi a fiziológiás oldat, mik az öröklődés kémiai alapjai és így tovább. A kémia tantárgyat idáig nem sikerült népszerűsíteni az átlagemberek körében. Bár kémiai diákolimpiai csapatunk kiváló eredményt ért el, ennek ellenére nem lehetünk megnyugodva, mert az ilyen szinten álló tanulók országunk lakosságának nagyon kis százalékát teszik ki. Új nemzetközi felmérések viszont azt mutatták, hogy az átlagos képességű magyar tanulók az utolsó helyezéseket foglalják el kémiatudásuk alapján. Ez a felmérés ugyanis a kreativitást, a tudás alkalmazását is vizsgálta. Biztos, hogy nem a magyar tanulók adottságaiban kereshető a hiba, hanem tanítási módszereinkben.

• Cselekedtetve tanulás: Mérések igazolják, hogy az olvasott szöveg 10-15%-át, a látott anyag 30%-át és a végzett tevékenység 60%-át jegyzi meg átlagosan a tanuló. A tankönyv a tevékenység közbeni tanulásra inspirál. Erre úgy teremti meg a lehetőséget, hogy otthon is elvégezhető egyszerű kísérleteket javasol párhuzamosan az iskolai kísérletekkel. Ha erről a tanár beszámolót kér szóban vagy írásban, még biztosabb, hogy a tanulók elvégzik. Az ebből levont következtetésekre épül a tananyag. Az eredménynek is cselekvésben kell megnyilvánulnia: előrelátó felelősségteljes döntések, környezetkímélő életmód, tevékenységek.
• Alapokról indítás, de az előző tapasztalatok felhasználása: A felnőttek kevés lexikális ismeretet hoznak magukkal előéletükből, viszont másfajta tudással rendelkeznek: sok a tapasztalatuk, amelyre építeni lehet. Az ismereteket az alapoktól kezdve újra eléjük kell tárnunk, az eddigi tapasztalataik kémiai magyarázata kapcsán ezek könnyebben érthetővé válnak.
• Egyesből következtetés az általánosra: Az elvont gondolkodáshoz nem szokott egyszerűbb ember az egyesről tud az általánosra következtetni és nem fordítva. Ha a tananyag egy közismert vegyület megtárgyalásával kezdődik, pl. etil-alkohol, és utána beszélünk az alkoholok homológ soráról, eredményesebben járunk el, mintha a homológ sor kapcsán az alkoholok általános tulajdonságainak megbeszélése után következnek a fajtái.
• Fokozatosság, rendszeres ismétlés: A fogalmak fokozatos bevezetése történik több leckén keresztül. Például a kovalens kötés nehéz téma ahhoz, hogy egy tanóra alatt megismertnek és begyakoroltnak tekintsük. Nincs értelme ide csoportosítani az összes jelentősebb még nem tanult kovalens kötésű molekulát, első órán a hidrogénmolekula segítségével definiáljuk, itt a teljesség kedvéért még az oxigén és vízmolekulát is megismertetjük, de a klórmolekula csak a következő tananyagban szerepel. Amikor a klórról már tanultunk, a nitrogén- és ammóniamolekula, amikor a nitrogénről tanulunk stb. Ez egyrészt könnyebbség is, másrészt elkerülhetetlen a kovalens kötés több órán keresztüli felszínen tartása, átismétlése.

A fokozatosság nemcsak a fogalmak bevezetésében nyilvánul meg, hanem egy-egy lecke felépítésében is. A könnyen érthetőtől haladunk a bonyolultabb felé. Az aktuális vegyület fizikai és kémiai tulajdonságait mindenki tapasztalhatja, de ennek anyagszerkezeti magyarázata lehet a nehezebb lépés.

Fogalom	Tananyagok
	H	Cl	HCl	O	S	N	P	Na	Ca	Al	Fe	C
kovalens kötés	+	+	+	+	+	+	+					+
ionos kötés		+		+	+	+	+	+	+	+	+
poláris k. kötés			+	+	+	+	+
sav-bázis reakciók					+	+	+	+	+	+		+
redoxi reakciók				+	+	+	+	+	+	+	+	+
elektrolízis						+				+

• Kidolgozott feladatok: A számítások a matematikai készségek hiánya miatt nehezen mennek, ezért a lehető legrészletesebben kidolgozott feladatokat közöl a könyv, és a tananyag végén levő házi feladatok megoldásai is megtalálhatók benne.
• Kémiai jelrendszer, megállapodások részletes magyarázata: A jelöléseket részletesen magyarázni kell, mert nem biztos, hogy van tanári segítség. Ahol van logikája a jelölésnek, azt is érdemes megemlíteni, mert így könnyebben megjegyezhető, pl. az exoterm reakcióknál az energia negatív előjelet kap, mert a rendszer energiája csökken. A képletek nagy részét nem kell kívülről megtanulni, hanem vegyértékek alapján meg kell tudni alkotni. A kémiai egyenletek írásakor kihagyjuk az együtthatók helyét és a tanuló lépésenként rendezi.
• Formai megoldások: A képi információnak is ugyanolyan jelentőség tulajdonítható, mint a szövegnek, sőt motivációs hatása még nagyobb. Az ábrák a lap szélén elhelyezkedő margón foglalnak helyet, hogy ne szakítsák meg a szöveget, hanem párhuzamosan helyezkedjenek el vele. A képeknél kerültük az iskolai kísérletek lefényképezését, inkább az életben megtalálható formájukban jelennek meg az anyagok, így emlékezetesebb, és senki nem gondolja, hogy a kísérletet csak kémcsőben lehet elvégezni.

Ugyanitt találhatók adatok és rajzolt sematikus ábrák, melyek a szabad szemmel nem látható részecskéket segítenek elképzelni. Például lerajzolhatjuk, hogy az ionok vizes oldatban szabadon úszkálnak, az apoláris kovalens molekulák atomjai nem szakadnak el egymástól.

Hivatkozások történnek más tantárgyban tanultakra, pl. fizikai mértékegységekre, irodalmakra, múzeumlátogatási lehetőségekre.

Egy lecke felépítése

Ezeket egyéni munkával kell feldolgozni.

Az adott lecke csak olyan fogalmakat ismételtet, amelyekre pillanatnyilag szükség van.

A tananyag végén azért csak az új fogalmak felsorolása szerepel és nem rövid összefoglalások, hogy a fogalmat a szövegkörnyezetben kelljen megkeresni és lehetőleg a magyarázatot is el kelljen hozzá olvasni. A feladatok megoldásai a könyv végén megtalálhatók, de csak ellenőrzésre használjuk!

A tananyag bevezető fejezetének célja a figyelemfelkeltés, motiváció.

Itt keveredik egy kicsit a vegyület előfordulása, egy-egy jellegzetes felhasználási terület vagy környezeti probléma, felfedezésének története stb., olyan megállapítások, amelyek alapján érdekesnek ígérkezik a tananyag.

A periódusos rendszerből mindenki egyénileg keresse ki az elemet, jellemezze annak vegyértékhéját! Leolvasható még az elektronegativitás értéke, a forrás- és olvadáspont, sűrűség.

Ha órán mód van rá, minden anyagot be kell mutatni, amiről tanulunk, ha nem, utalni kell arra, hol találkozhattunk már vele, lényeg az, hogy mindenkinek a képzeletében éljenek tulajdonságai. Először a hallgatók megfigyelései alapján gyűjtsük össze a fizikai és kémiai tulajdonságokat, utána egészítse ki a tanár!

A képletek írása, egyenletek rendezése történhet párokban, utána közös javítással. A vegyület laboratóriumi és ipari előállítását is ismertetjük, megjegyezve azt, hogy az iparban a gazdaságosabb eljárást alkalmazzák és lehetőleg olcsó hazai nyersanyagból indulnak ki.

A környezeti, egészségügyi problémákat nem jó külön fejezetben tárgyalni, mert ha szervesen beépül a tananyagba, biztos, hogy mindenki elolvassa, ha magyarázatot adnak rá a vegyület kémiai tulajdonságai, jobban megszívlelik. Előfordulhat az is, hogy egy-egy vegyület tulajdonságát környezeti hatása kapcsán ismerjük meg, pl., aki órán nem lát nitrogén-dioxidot, a fotokémiai szmogban tapasztalhatja hatását.

A kérdések és feladatok többfélék:

• a szövegben elhangzott tulajdonságra, jelenségre, definícióra kérdez rá (ez a memorizálást szolgálja, gondolkodást kevésbé igényel).
  Miből állnak a galvánelemek?
• a szövegben elhangzottak analógiájára megoldható feladat
  Mekkora feszültséget szolgáltatna elméletileg a vasból és rézből összeállított galvánelem, ha ezek az elektródok saját ionjaik 1 mol/l-es oldatába merülnének? Melyik fém lenne a pozitív, melyik a negatív elektród? Írjuk le az elektródfolyamatokat!
• kreativitást igénylő feladat
  Kerékpár kormányát szeretnénk nikkelezni, melyik elektróddal kössük össze azt? (Az oldat Ni²⁺ ionokat tartalmaz, milyen kémiai folyamat játszódik le ezen az elektródon?)
• más forrásból adatgyűjtést igénylő feladat:
  Mennyi a vízkeménység lakóhelyünkön?

A tankönyv részei

Az első félévében az anyagszerkezet alapjaival, a kémiai kötésekkel kell megismerkedni. Ezek nem könnyű témakörök és kevesebb a szemléltetési lehetőség.

A bevezető után, amely azt írja le, hogyan használják a tanulók a könyvet, kémiatörténeti összefoglaló következik. Nemcsak tényeket sorol fel, hanem érzékelteti, hogy a megismerés sikere mindig az eszközök fejlettségén múlott, ma is azon múlik és nem fejeződött be. Nemrég fedezték fel a kvarkokat, eszerint a proton és neutron sem elemi részecske, mint ahogy ezt ma is több tankönyv annak nevezi. Ezt a tananyagrészt érdekes olvasmányokkal tudjuk élvezetesebbé tenni kémiatörténeti könyvekből. Ez a fejezet bevezetése az Anyagszerkezet című résznek.

Ma már mérhető tömegspektrométer segítségével bármely atom tömege, mégsem célszerű ezzel számolnunk, célszerű a mol fogalmát bevezetni. Ábra segítségével érzékeltethetjük, mennyi egy mol szén, egy mol víz.

Az atommagnak csak a felépítéséről tanítunk, az izotópokról a periódusos rendszernél lesz szó. Kvantumszámokról az érettségizők esetleg utólag tanulhatnak, az elektronhéjak kiépülésének mindhárom elvét ezért nem tárgyaljuk.

Az elektronpályákról részleteket nem biztos, hogy érdemes tanítani, azt viszont hangsúlyozzuk, hogy az elemi részecskék nem úgy viselkednek, mint a makroszkópikus testek. Zsákutcába jut, aki azt hiszi, hogy mindent el tud képzelni velük kapcsolatban. Az elektronpálya sem a fizikában tanult pálya fogalmát jelenti, és nem egy vonal, amely mentén az elektron halad. A tanulók számára a legfontosabb ezen a szinten, hogy a vegyértékhéjjal tisztában legyenek.

A fizikai és kémiai változásokat több példa alapján el kell különítenünk. Átismételjük az elem, vegyület és keverék fogalmát egyszerű példákon keresztül. A keverékeknél a durva diszperz rendszer, a kolloid és a valódi oldat részecskéinek mérettartománya nem érzékelhető, ha csak számokat sorolunk fel, hiszen sem a kolloidok, sem a valódi oldatok részecskéit nem láthatjuk még fénymikroszkóppal sem. Meggyőző a következő kísérlet:

A keverékek szétválasztására sok háztartási példa hozható: kromatográfiával megállapítható, hogy a vörösbor ételszínezékkel lett-e színezve stb.

A kolloidoknál azért érdemes elidőzni, mert az élelmiszereink, kozmetikumaink anyagai ebbe a mérettartományba esnek. A tej, margarin, majonéz, nappali és éjszakai arckrémek példáján bemutathatjuk a víz az olajban és olaj a vízben típusú emulziók tulajdonságait.

A kémiai változások című tananyag tárgyalásmódja még nem középiskolai szintű. Célja, hogy mindenkit rádöbbentsen arra, hogy körülöttünk mindenhol kémiai változások zajlanak, csak észre kell vennünk azokat. Először a természetben lejátszódó reakciókat sorolunk fel, majd emberi tevékenység által előidézett változásokat. Nem mindig az a cél, hogy a reakcióegyenletet fel tudjuk-e írni, pl. a fa korhadása esetén ez lehetetlen. Van, amikor viszont az egyenletet nem, de a reakcióterméket ismerjük.

Leírást tartalmaz a könyv a kísérletezésről és a megismerés egyéb módszereiről is. Ennél a tananyagrésznél már érdemes egy-két látványos reakciót bemutatni vagy feladni kedvcsinálónak otthonra. Házi feladatként összegyűjthetik a tanulók néhány régről ismert elem, vegyület tulajdonságait, reakcióit.

A periódusos rendszert nagyon jól kell tudni használni, ez az egyetlen segédeszköz, ami vizsgán is rendelkezésre áll. Megbeszéljük, milyen rendszerező elv alapján épül fel, mi az atomszerkezeti magyarázat, hol helyezkednek el benne a fémek, nemfémes elemek és félfémek.

Amit mindenkinek tudnia kell leolvasni a főcsoportbeli elemekről (és ez több elem esetén is gyakoroltatható):

Már a periódusos rendszerrel való ismerkedéskor is állítsuk ki sorba az asztalra az egyes főcsoportokban található elemeket, amelyek szertárunkban megtalálhatók!

Itt bevezetett fogalmak a rendszám és tömegszám.

Az izotóp atomokat is itt tárgyaljuk alkalmazási területeiket is megemlítve, kiemelve a nyomjelzést, a gyógyászatot és a kormeghatározást (a Föld, kőzetek, elhalt élőlények korának meghatározásával kapcsolatban ismertethető a felezési idő fogalma).

A d és az f mező elemek szerkezetét egy külön kiegészítő fejezet tárgyalja röviden, a tizenkilences órakeretbe ez nem feltétlenül fér bele.

A kémiai jelrendszerről nagyon részletesen ír a könyv, az egyenletrendezés egyszerűbb módjára is utasítást ad és a víz keletkezésének példáján mutatja be:

A nemfémes elemek című fejezettel kezdődően már párhuzamosan lehet tárgyalni a szervetlen kémiai és általános kémiai fogalmakat. Az első félév második részében a kovalens és az ionos kötéssel ismerkednek meg a tanulók. Mielőtt az elemek tárgyalásához hozzáfogunk, néhány szempontot fel kell sorolnunk, amely szerint minden elem tulajdonságait végignézzük. Ezek a fizikai tulajdonságok, a periódusos rendszerben elfoglalt hely, elektronszerkezet, kémiai tulajdonságok, előállítás (laboratóriumi és ipari), előfordulás és felhasználás. Mielőtt az elemek vegyülési készségét magyaráznánk, megismertetjük a tanulókat a nemesgázok szerkezetével és tudatosítjuk, hogy az elemek többsége ehhez hasonló szerkezetet törekszik kialakítani (természetesen vannak kivételes esetek). Ezután a periódusos rendszer legkönnyebb elemének, a hidrogénnek a tárgyalása következik. Előfordulásával kapcsolatban feltétlenül megemlítendő, hogy a világmindenség leggyakoribb eleme, a csillagok hidrogénfelhőkből keletkeznek, a Napban a hidrogén alakul át héliummá és ennek az atommag reakciónak a hője élteti földünk élővilágát. A hidrogén izotópjainak nagy a gyakorlati jelentőségük, a deutérium az atomreaktorokban és a hidrogénbombában is nélkülözhetetlen izotóp. Hidrogént fejlesztünk valamilyen fém (cink, vas vagy alumínium) segítségével akár hagyományos módon kémcsőben, akár kémcsőből és fecskendőkből összeállított gázfejlesztőkben. A durranógáz mindkét esetben bemutatható. Hidegebb üvegfelületen a vízpára is lecsapódik, meg lehet figyelni, hogy az égéstermék a víz. Az érdekesség kedvéért meséljük el, hogy a rakéták hajtóanyaga is hidrogén és a Hindenburg léghajó katasztrófáját is az előző reakció okozta! A hidrogén egy különleges elem olyan szempontból, hogy a nemfémes elemek közé tartozik, de fémeket is képes helyettesíteni vegyületeiben, mert pozitív ionokat képez. A hidrogén ipari előállítására itt csak a vízbontás példáját írjuk le, a metán és vízgőz reakcióját meghagyjuk a szerves kémia témakörében. A hidrogénmolekula lerajzolásakor magyarázzuk el a szerkezeti képlet fogalmát pontokkal és vegyértékvonallal is jelölve a kötő elektronpárt. Ezenkívül még két kovalens kötésű molekulát ismertetünk meg ebben a fejezetben: az oxigén- és a vízmolekulát. Az oxigénmolekulával kapcsolatban vezethető be a kettős kovalens kötés és a nemkötő elektronpár fogalma. Kiegészítő fejezet tárgyalja az Avogadro-törvényt egyszerűbb számításokkal.

A halogének című fejezetben legrészletesebben a klór tulajdonságait és ennek kapcsán az ionos kötést ismertetjük meg. A klórmolekula felrajzolása alkalmat ad a kovalens kötés további gyakoroltatására. Semmelweis Ignác munkásságát feltétlenül szóba kell hoznunk. A klór vízben való oldódásakor keletkező hypoklóros sav bomlásával kapcsolatban esik szó először naszcensz atomról. A klór és nátrium reakcióját csak órán tudjuk elvégezni, esetleg klórgáz és vas reakciója otthoni körülmények között is végbemehet. Feltétlenül szóba kell kerülnie annak, hogy a két legfontosabb fürdőszobai tisztítószerünket, a háztartási sósavat és a hypot nem szabad összeönteni, mert klórgáz fejlődésével jár. Történelmi érdeklődésű tanulóknak megemlíthető, hogy az első világháborúban használt mustárgáznak is a klórgáz volt a hatóanyaga. Ezután megtárgyaljuk, hogy milyen anyagszerkezeti változás történik a nátrium- (vagy vas-) és a klóratommal, amikor reagálnak egymással. A tanulókkal megkerestetjük mindkét elemet a periódusos rendszerben és lerajzoltatjuk elektronhéjaikat, rájegyeztetve az elektronszámokat. Amikor első esetben beszélünk ionos kötésről, azért érdemes lerajzolni a nátriumatom összes elektronhéját, mert így látható be, hogy a legkülső héjon lévő egy elektronját leadva az alatta lévő héj nemesgáz szerkezetű. Szoktassuk rá a tanulókat, hogy mindig gondolkodás útján döntsék el, hogy a keletkezett ion negatív vagy pozitív töltésű lesz (ahány elektront lead, annyi pozitív töltése marad túlsúlyban).

Megállapíthatjuk, hogy az ionos kötés kialakulásához két különböző jellemű elem szükséges. Az ionos kötéssel kapcsolatban vezetjük be a kristályos és az amorf anyag, valamint az ionrács fogalmát, amelyet modellen is bemutatunk. Fel kell hívnunk a figyelmet, hogy a természettudományi múzeumok nagyon sok érdekes kristályos ásványt mutatnak be, melyeknek végignézése egyúttal esztétikai élmény is. Az ionos vegyületekről tudnunk kell, hogy a vízben oldódó ionjaik a folyadékban szabadon úszkálnak és vezetik az elektromos áramot. Az élővilág csak ionos formában képes felvenni az anyagokat. Ez után az óra után (ha van idő rá), egy képletírást és ionos egyenlet írását gyakorló órának kell következnie.

Új fejezet tartalmazza a hidrogén-klorid tulajdonságait. Szintén egy új kovalens kötésű molekulával találkozik a tanuló, melynek szerkezetét felrajzolhatja. A háztartási sósav használatáról beszélve meg kell említenünk, hogy vannak nála sokkal kíméletesebb vízkőoldószerek is, például citromsav és ecetsav. Ha kímélni akarjuk környezetünket, akkor nem sósavval oldunk vízkövet. Ebben a leckében bevezetett új fogalmak a poláris és nem poláris molekula. Összehasonlítást végzünk a klórmolekula, a hidrogén-klorid-molekula és a nátrium-klorid-ionos vegyület között. Megállapíthatjuk, hogy a hidrogén-klorid-molekula átmenetet jelent a kettő között, gázhalmazállapotban nem szakad szét ionokra, de a kötő elektronpár többet tartózkodik a nagyobb elektronegativitású klóratom térfelén. Elmagyarázzuk a hidrogén-klorid ionokra szakadását vizes oldatban, vagyis az elektrolitos disszociáció jelenségét. A molekularács fogalmát majd csak a víznél vezetjük be, mivel jeget már mindenki látott, de szilárd halmazállapotú klórt vagy hidrogén-kloridot még nem. A fémeknek sósavban való oldódásáról érdemes szólni, bár ilyen reakció már a hidrogén című fejezetben is szerepelt. Most figyeljük meg ezt a reakciót többféle szempontból, megfigyeléseinket később felhasználjuk.

A két fajta kémiai kötés bevezetése után egy külön tananyag foglalkozik a kémiai reakciók végbemenetelének körülményeivel. Megfigyeléseink alapján kétféle úton indulhatunk el: egyrészt a már többször elvégzett fém és sósav reakcióját megfigyelve néhány következtetést vonhatnak le a tanulók, így azt, hogy szobahőmérsékleten beindul a reakció, sebessége függ a fémdarabkák méretétől, hőt termel és egy irányban megy végbe (a fém feloldódik a savban). A másik a tüzelőanyagok (szén, kőolaj, földgáz) égése, amelyet már mindenki megfigyelhetett otthonában. Ezeket a reakciókat a hőtermelés miatt használjuk, de tudjuk, hogy beindulásukhoz energiát kell közölni, fel kell melegíteni az anyagot a gyulladási hőmérsékletre. Itt vezethető be az aktiválási energia fogalma. A lassú és a gyors égéssel kapcsolatban érzékeltethető, hogy a reakciók sebessége különböző. A katalizátor fogalma az autókatalizátor működésén keresztül is elmagyarázható, de nagyon egyszerű kísérletet is elvégezhetnek otthon a tanulók, például cigarettahamuban megforgatott kockacukrot égetnek el. A megfordítható kémiai reakció és a kémiai egyensúly a szódavíz vagy pezsgőtabletta segítségével tanulmányozható otthoni és iskolai kísérletben is. Utalhatunk rá, hogy ipari folyamatoknál nagy jelentősége van a reakciósebességnek és az átalakulási százaléknak. A kémia törvényeit ismerve a vegyészek meg tudják tervezni a reakciókörülményeket úgy, hogy az a legkedvezőbb legyen a termelés szempontjából. A megfordítható reakcióknál az egyensúlyt el kell tolni a végtermék keletkezésének irányába.

Az oxigén tárgyalásakor tanítjuk a redoxifolyamatokat az oxigén+vas és oxigén+klór reakció alapján hagyományos és általánosabb értelemben. Sort kell keríteni háztartási oxidálószereink megtárgyalására: hyperol, hypo, hypermangán, klórmész stb. Az ózonlyukról itt esik először szó részletesen. A víz az egyik legfontosabb vegyület életünkben. Ez az egyszerű molekula nagyon különleges fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Más anyagoknál nem szokványos, hogy szilárd állapotban kisebb a sűrűségük, mint folyadék halmazállapotban, ez a jég esetén így van. A víznek 4 ^oC-on a legnagyobb a sűrűsége. Ennek a két ténynek köszönhető, hogy a tavak nem fagynak be fenékig és az élővilág nem pusztul el. A víznek rendkívül nagy a fajhője, ez a központi fűtésnél nagyon kedvező tulajdonság. A molekularács és a hidrogén-kötés fogalmát itt vezetjük be, a vízmolekulák irányultságát ne csak ábrán mutassuk be, hanem állíttassunk össze modelleket (órán vagy otthon), és az ábra alapján a tanulók illesszék egymás mellé a vízmolekula modelljeit, ahogy a hidrogén-kötések kialakulnak a hidrogénatom és a szomszédos molekula oxigénatomjai között. A vízkörforgást, amelyet földrajzból már tanultak, kiegészíthetjük a vízszennyezésének folyamatával. Néhány mondatot megérdemel a szennyvíztisztítás témaköre is. Oldatok címszó alatt tárgyaljuk a szilárd, cseppfolyós és légnemű anyagok oldódását vízben. Rengeteg gyakorlati példát lehet felsorolni, a természetben nem is létezik tiszta víz, csak vizes oldat. Megismertetjük a poláris és nem poláris oldószer fogalmát, a diffúzió, a telített oldat és az oldhatóság fogalmát. Megfigyeléseket tehetünk az oldódással járó hőváltozásokkal kapcsolatban. Ezek elmagyarázhatók a rácsenergia és a hidratációs energia viszonyával. Az oldatok tulajdonságai közül a fagyáspontcsökkenést, a forráspont növekedés és az ozmózis fogalmát érdemes megemlíteni. Oldatokkal kapcsolatos számítással egy kiegészítő fejezet foglalkozik, tömegszázalékos, térfogatszázalékos oldatok készítését és az ezekkel kapcsolatos számításokat tanítjuk meg. Ismert oldatokkal számolunk, például tengervízzel, alkohol tartalmú italokkal. Számítás nélkül szerepel még a tömegkoncentráció, ebben fejezik ki például az ásványvizek összetételét, és az anyagmennyiség-koncentráció, amely kémiai laboratóriumi méréseknél használatos.

A kén és vegyületei témakör első leckéje a kénhidrogénről és a kén oxidjairól szól. Figyelemfelkeltésként lehet beszélni a vulkánok kénkibocsátásáról, Európában is található és megtekinthető néhány ilyen vulkán. Kénszalag égetése végezhető órán és otthon is (a bor kénezésekor). Megfigyelhetők a kén-dioxid tulajdonságai, redukáló, fertőtlenítő, színtelenítő hatása. A hordókat fertőtleníti, a piros bor színét halványítja. Köztudott, hogy a kén-dioxid tartalmú levegőt a zuzmók és a tűlevelűek nehezen viselik el. A legtöbb kén-dioxid a széntüzeléskor jut a levegőbe, és ha az időjárás kedvező, kialakul a Londoni típusú szmog. Erről egy klasszikus esettanulmányt érdekes elolvasni órán:

A következő tananyagrészben a kénsavat és a kénessavat tárgyaljuk, ez a téma bevezethető a jól ismert savas eső fogalommal. Eddig megismert savainkat, például a sósavat összehasonlíthatjuk az újonnan tanult kénsavval és kénessavval. A történelem folyamán a vegyészek is azt figyelték meg legelőször, hogy minden sav tartalmaz hidrogént. Az anyagvizsgálatok fejlődésével megállapítást nyert, hogy a savakból hidrogénion távozik a vizes oldatba. Ez okozza a savas kémhatást. A hidrogénion és a proton szót felváltva használják a tankönyvek, ki kell térni rá, hogy ezek ugyanazt jelentik, mert ha a hidrogénatom leadja egy elektronját, csak az atommag, azaz egy proton marad. Azt is megállapították, hogy a proton vizes oldatban nem életképes, hozzákapcsolódva egy vízmolekulához oxóniumiont képez. Ezt nem feltétlenül érdemes minden reakcióegyenletben jelöltetni, mert bonyolítja az egyenlet felírását.

A savakból vizes közegben hidrogénionok (protonok) válnak le, ezek okozzák a savas kémhatást:

H₂SO₄ =2H⁺+SO₄^2-

A hidrogénionok vizes oldatban életképtelenek, ezért vízmolekulákhoz kapcsolódnak hozzá, az így keletkező iont oxóniumionnak nevezzük:

H⁺+ H₂O = H₃O⁺

Az egyenletet precízebben így írhatjuk:

H₂SO₄ + 2H₂O =2 H₃O⁺+SO₄^2-

A savakat a lúgokkal együtt szoktuk tárgyalni. Bár még a fémekkel nem ismerkedtek meg a tanulók, de egy-két lúgot, amellyel már személyesen is találkozhattak, fel kell használnunk. Ilyen a kalcium-hidroxid és az ammónium-hidroxid. A lúgos kémhatást a hidroxidionok okozzák az oldatban, érdemes kitérni rá, hogy kétféleképpen növekedhet meg a vizes oldat hidroxidion koncentrációja: vagy juttatunk bele fölösleges hidroxidionokat, példa a kalcium-hidroxid esete, vagy olyan vegyületet, amely hidrogéniont von el, ilyen az ammónia esete. Indikátorokat már az alkimisták is használtak, szinte minden színes virág és gyümölcs indikátorként működik, több javaslat szerepel a tankönyvben háztartási indikátorok készítésére. Legegyszerűbb otthoni kísérlet, ha egy kékszínű virágot ecetsavba áztatunk be. Ismertetnünk kell a pH fogalmát, mert kozmetikai szereinken is így jelzik a kémhatást. A szulfit- és szulfátionok kapcsán beszélhetünk az összetett ionokról, lerajzolhatjuk szerkezeti képletüket. A közömbösítési folyamat egy nagyon fontos kémiai reakció. A sók hidrolízisének okait nincs mód részletezni, de rövid leírásban közölhetjük, hogy milyen esetben semleges, savas vagy lúgos egy sónak a kémhatása.

erős sav + erős lúg	Semleges	Nátrium-klorid
erős sav + gyenge lúg	Savas	Ammónium-klorid
gyenge sav + erős lúg	Lúgos	Nátrium-karbonát

A nitrogén és vegyületei egy nagyon érdekesen feldolgozható téma. Ez az az ellentmondásos elem, amelynek kétatomos molekulái nagyon reakcióképtelenek, ennek ellenére nitrogénvegyületekkel vannak szinte legnagyobb mértékben elszennyezve légkörünk, talajaink és felszín alatti vizeink. A nitrogén-körforgalom példáján érdemes az anyagkörforgalom tárgyalásának módját megismertetni. Vannak természetes anyagáramok: a pillangós növények gyökerén lévő nitrogénmegkötő baktériumok megkötik a nitrogéngázt, átalakítják nitritekké, nitrátokká. Ezzel ellentétes folyamat az elpusztult növények és állatok testének lebomlása, amikor a nitrogén tartalmú vegyületeket szintén baktériumok visszaalakítják nitrogéngázzá. Az ember beleavatkozik ebbe a folyamatba,

• lipari úton nitrogént köt meg, ammóniát és más nitrogén tartalmú vegyületeket gyárt belőle,
• az autók motorjában és más magas hőmérsékletű égéskor nitrogén-oxidok keletkeznek és a légkörbe jutnak,
• a műtrágyák a talajba juttatják az oldható nitriteket és nitrátokat, és a talajvízzel együtt ezek eljuthatnak az ivóvízbe.

A nitrogénnek nagyon sokféle oxidja létezik, számunkra azok a legfontosabbak, amelyek a környezeti jelenségeket befolyásolják: nitrogén-monoxid, nitrogén-dioxid és dinitrogén-oxid. Nitrogén-dioxidot feltétlenül állítsunk elő órán fecskendőben, ezt kényelmesen felfoghatjuk, tanulmányozhatjuk tulajdonságait. Ezzel a tananyaggal kapcsolatban esik először szó a Los Angeles-i szmogról, melynek egyik főszereplője a nitrogén-dioxid. Másik fontos szereplője a talajközeli ózon, amely oxidációs folyamatokat indít el. Nem lehet szó nélkül hagyni az emberi szervezetbe jutó nitritek és nitrátok élettani hatását sem. A csecsemőkre halálos veszélyt jelent a nitrátos víz, erről is egy esettanulmányt közöl a tankönyv.

A foszfor az első év tananyagának utolsó új tananyagrésze. Kevés foszforvegyületet tudunk személyesen megtapasztalni, bár tudjuk, hogy a csontok és a gyufásdoboz oldala is tartalmaznak foszfort, foszfor tartalmú műtrágyát is használnak a mezőgazdaságban. Ezt a témakört a foszfor felfedezése történetének elmesélésével lehet érdekessé tenni:

A foszfort egy Brandt nevű alkimista orvos fedezte fel egy véletlen kísérlet folytán. Vizeletet párolt be, és azt tapasztalta, hogy a szilárd maradék sötétben világít. A kapott anyag sárga foszfor volt. A jelenséget elnevezték foszforeszkálásnak.

A foszforral kapcsolatban feltétlenül meg kell említeni Irinyi János munkásságát. Ezenkívül kiadható feladatként, hogy a foszforeszkálás és a fluoreszkálás fogalmát keressék ki a tanulók a lexikonból és hasonlítsák össze a két jelenséget. A kilencedik évfolyam végén összefoglaljuk a nemfémes elemeket és a velük kapcsolatban megtanult általános kémiai fogalmakat.

A tizedik évfolyam a fémek tárgyalásával kezdődik. Általános jellemzésükre egy teljes órát szánunk, mivel tulajdonságaik sokkal egységesebbek, mint a nemfémes elemeké: szürke szín, jó elektromos és hővezető képesség, pozitív ionok kialakítására való hajlam, kis elektronegativitás. Itt vezetjük be a fémrács fogalmát, ami könnyen érthető. Beszélnünk kell az ötvözetekről is. A fémek néhány jellegzetes reakcióját soroljuk föl: oxigénnel, halogénekkel, kénnel történő egyesülésüket, savakkal való reakciójukat. A második leckében a fémek redukáló tulajdonságának mennyiségi összehasonlítása következik, vagyis galvánelemekről lesz szó. Ez egy elég nehéz és nem túl népszerű téma szokott lenni, de könnyen érdekessé tehető. Elmesélhetjük Galvani olasz anatómiaprofesszor tapasztalatát a békacombbal. Összeállíthatunk galvánelemeket gyümölcsökből, faliórát működtethetünk egy gyümölcslébe merülő réz- és cinklemezből álló galvánelemmel. A galvánelem működési elvét a Daniell-elem példáján keresztül ismertetjük, majd megfogalmazzuk a standardpotenciál fogalmát. Ki kell térnünk arra, hogy milyen fajta szárazelemek kerülnek forgalomba. Az elemek veszélyes hulladékokká válnak, hulladékégetőbe kerülve fémgőzök távoznak a légtérbe, hulladéklerakóban pedig oldódhatnak a mérgező fémek. Az iskolákban van általában elemgyűjtő láda, szorgalmazzuk használatát! Érdekes gyakorlati probléma, hogy az amalgám fogtöméssel és valamilyen másfajta fémmel rendelkező ember testén belül egy galvánelem működik és néhány mikroampernyi áram folyik, ami valószínűleg nem veszélytelen.

A következő fejezet a korrózióról szól, a szó jelentésének magyarázata után felsoroljuk, hogy a fémek a környezet milyen anyagaival léphetnek reakcióba, milyen fajta fémvegyület keletkezik a felületükön, és hogyan előzhetjük ezt meg. Az elektrokémiai korrózió fogalmát megalapozta már az előző fejezet, itt már tudják magyarázni a tanulók, hogy két különböző fém érintkezésekor hogyan keletkezik galvánelem és melyik fém fog elpusztulni, feloldódni.

Az alkálifémekkel a mindennapi életben nem találkoznak a tanulók, ezeket csak órán tudjuk bemutatni nekik. Annál inkább találkoznak viszont vegyületeikkel: a konyhasóval, szódával, szódabikarbónával és kálium műtrágyával. A konyhasó tulajdonságaival kapcsolatban beszélhetünk élelmiszertartósító hatásának magyarázatáról, a túlzott sófogyasztás és a magas vérnyomás közötti összefüggésről és a fiziológiás oldatról. A szóda, szódabikarbóna és trisó megtalálható a háztartásokban, egyszerű kísérleteket lehet végezni velük. Az alkálifémek lángfestését tűzijáték alkalmával lehet megfigyelni, a nátriumét otthon is ki lehet próbálni, egy késhegynyi konyhasót a gázlángba tartva.

Az elektrolízissel az alkálifémek kapcsán ismerkedhetnek meg a tanulók. Nemcsak azért célszerű itt tárgyalni ezt a témát, mert ezeket a fémeket ilyen módon állítja elő az ipar, hanem azért is, mert ezt az előállítási módszert nagyon könynyen modellezhetjük órán: nátriumot úgy állíthatunk elő higany-katódos eljárással, hogy egy félbetört tojáshéjat nátrium-klorid-oldattal telt főzőpohár oldalára csíptetünk ruhacsipesszel, és a tojáshéjba, amely diafragmaként szerepel, kis menynyiségű higanyt öntünk. Indikátorral kimutatható itt a nátrium-hidroxid keletkezése. Otthon legfeljebb grafit elektróddal van módunk elektrolizálni konyhasóoldatot, de ekkor nem nátrium válik le az elektródokon, hanem hidrogéngáz fejlődik.

Az alkáliföldfémek közül a kalciumról és a magnéziumról tanulunk részletesebben. Fel lehet használni a földrajzból tanultakat a mészkő- és dolomithegységekről, a biológiában tanultakat a mészvázas állatokról. Feltétlenül meg kell említeni, hogy milyen súlyos probléma idős korban a csontritkulás, amelynek a csont kalciumvesztése az oka. A magnézium szerepe a növények zöld színtesteinek felépítésében. Órai kísérletként égethetünk kalciumot és magnéziumot, oxidjaira vizet cseppentve indikátorral kimutathatjuk a lúgos kémhatást. Párhuzamosan hivatkozhatunk az otthon történő mészoltásra, a habarcs megkötésére és a meszelt fal megszáradására. A cseppkőképződés kémiai vonatkozásait is megismertethetjük. A kalcium- és magnéziumionok vízkeménységet okozó hatása is itt tárgyalható. Átismételjük a csapadék fogalmát, a tankönyv tartalmaz egy táblázatot arról, hogy a kalcium mely ionokkal képez és mely ionokkal nem képez csapadékot. A tanulókkal gyűjtetjük össze a kemény víz káros hatásait és ismertetjük a vízlágyítási módszerek elvét. Lényeges itt is megjegyezni, hogy a mosószerek egy részébe polifoszfátokat adagolnak vízlágyítószerként, ez az élővizek algásodását okozza. Hívjuk föl a figyelmet, hogy a foszfát tartalmú mosószer nem környezetbarát!

Az alumínium a földkéreg harmadik leggyakoribb eleme, mégis csak az 1800-as évek közepén állítottak elő először alumíniumot. Hazánkban régebben nagyon sok bauxitot bányásztak, ennek a karsztvizekre gyakorolt hatását érdemes megemlíteni. Ma már a bányászott bauxit mennyisége is kevesebb, az alumíniumkohó sem működik a nagy elektromosenergia-igénye miatt. A háztartásokban az alumíniumedények kicserélődnek korrózióálló acéledényekre. Az alumíniumedények savas ételekkel kölcsönhatásba lépnek, és az alumíniumionok egészségügyi hatása nem kedvező. A timföldgyártásnak és az alumínium elektrolízisének főleg az alapelveit ismertetjük csak. Az alumínium sósavban való oldódása otthon is kipróbálható egy régi pénzzel, iskolában lúggal is oldhatjuk, miközben hivatkozunk rá, hogy ez az alapja a bauxit feltárásának. Az elektrolízis folyamata könnyen érthető a már tanultak alapján.

Egy alumíniumhulladék életútvizsgálata

Hogyan szennyezi környezetét gyártása, használata folyamán és hulladékba kerülésekor?

Sokan szívesen vásárolnak dobozos sört, üdítőt, mert az üveget nem kell cipelni, visszaváltani. Gondoljunk bele, mennyi környezeti kárt okoz ez a pár percig használt alumíniumdoboz!

A bauxit külszíni fejtésekor szálló por, tájsebek keletkeznek. A föld alatti bányászatkor a talajvizet szivattyúzni kell, hazánkban kezdett fogyni a karsztvíz mennyisége, amíg aktívan működtek a bauxitbányák, emiatt csökkent akkoriban a Hévízi-tó vízszintje is.

A timföldgyártáskor keletkező vörösiszap földterületeket foglal el, lúgos kémhatású mérgező fémeket is tartalmazó hulladék.

Az alumínium elektrolízise sok elektromos energiát igényel, és az energiatermelés is szennyez, pl. a hőerőművek szén-dioxidot, kén-dioxidot, nehézfémeket juttatnak a légtérbe.

Az alumíniumdoboz hulladékba kerülve nem lebomló hulladékként gyűlik a hulladéklerakókban. Más alumíniumhulladékot szívesen gyűjtenek össze az emberek, de a dobozok újrahasznosítása hazánkban még nem megoldott.

Gondolkodjunk el rajta, megér-e ennyit a kényelmünk!

A vas az ember életében már az ókortól kezdve nagy szerepet játszott. A bronzkorszak után a vaskorszak keletkezett a történelemben. Edények, fegyverek, szerszámok, dísztárgyak készültek belőle. A modern építkezéssel kapcsolatban érdemes megjegyezni a vasbeton érdekes tulajdonságát: a vasnak és a betonnak közel azonos a hőtágulási együtthatója, ezért használhatók ebben a formában. A vas két és három vegyértékű formában létezik, de idáig is sokszor szerepelt már a kilencedik osztályos tananyagban, mivel egyik legközismertebb fémünk, otthon is kísérletezhetünk vele. Azt, hogy az emberi szervezetnek miért van szüksége vasra, és hogy hogyan szívódik fel optimálisan a vas, mindenkinek tudnia kell. A vasgyártás egy mintapélda arra, amikor nem elektromos árammal, hanem szénnel redukálunk. A réz, az ezüst és az arany mindenki számára igen kedvelt fémek. Az ezüstöt és aranyat már az ókorban is használták ékszerkészítésre, a réz nagyon jól ötvözhető fém, a történelem folyamán a bronzkorszak megelőzte a vaskorszakot. Az ezüst vegyületei közül az ezüst-nitrátot használjuk kémiaórán mint reagenst, az ezüst-szulfiddal bárki találkozhat, ha kén tartalmú gyógyvízben fürdik, ezüst ékszerén fekete bevonat képződik. A réztárgyakat a levegő nedvességének és szén-dioxid-tartalmának a hatására zöld színű patina vonja be. Legközismertebb vegyülete a rézszulfát, háztartásokban is előfordul mint permetezőszer, így otthon is gyűjthetnek a tanulók tapasztalatokat róla. Hevítve kifehéredik, mivel kék színét kristályvize okozza, oldatból szépen kikristályosítható, permetezőszerként alkalmazva mésztejjel kell közömbösíteni.

Van még jó néhány fém, amellyel találkozunk mindennapjainkban. Ezeket két csoportra választhatjuk szét élettani hatásuk szerint: vannak közöttük, amelyekből a legkisebb mennyiség is rendkívül mérgező, például: ólom, kadmium, higany. Vannak azonban olyanok, amelyekre kis mennyiségben szüksége van az emberi szervezetnek, nagyobb mennyiségük mérgező. Ezeket esszenciális elemeknek vagy nyomelemeknek nevezzük, vitaminkészítményeken megtalálhatjuk felsorolásukat. A tankönyv táblázatot közöl róla, hogy milyen élelmiszerekben találhatók ezek az elemek.

A szenet és szervetlen vegyületeit a szerves kémia előtti utolsó fejezetben tárgyaljuk. Beszélni kell az ásványi szenekről, az orvosi szénről, a szén módosulatairól. A gyémánttal kapcsolatban tanítjuk meg az atomrácsot. A szén-monoxid és a szén-dioxid élettani hatását érdemes részletesen elemezni. A szén-dioxiddal kapcsolatban kerül először szóba az üvegházhatás, bár más vegyületek is szerepet játszanak fokozódásában, de az emberiség szén-dioxidot termel a legnagyobb mennyiségben a fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor. Rövid ismertetőt tartalmaz a könyv a szilíciumról és vegyületeiről. Szerepe egyre fontosabbá vált napjainkban, a félvezetők korában. A szilikonolajok és műgyanták is rendkívül jó tulajdonságú termékek. Az üveg mint ősrégi anyag sem „ment még ki divatból”, ha a környezetet kímélni akarjuk, vissza kell térni a viszszaváltható csomagolások használatára. Féldrágaköveink legnagyobb része szilíciumtartalmú, ezekből is lehet látványos bemutatót tartani órán.

A szervetlen kémia összefoglalása után a 10. évfolyam második félévében a szerves kémia kezdődik. A bevezetőben a szerves vegyületek hasonló tulajdonságait kell hangsúlyoznunk, az alkotórészek kimutatása nagyon egyszerű kísérletekkel történhet, a szén- és a hidrogéntartalmukat gyertya vagy gázégő és meszes víz segítségével ki lehet mutatni otthoni kísérletben is. Összegyűjtjük a szénatom jellegzetes tulajdonságait a tavaly tanultak alapján, amelyek indokolják, hogy a szénatomok nagy számban tudnak egymással kapcsolatot teremteni. Begyakoroltatjuk a szerves kémiában használatos képletformákat, bemutatjuk a tetraéderes szerkezetet, a tanulók otthon is készíthetnek tetraédert keménypapírból. A képletek gyakoroltatása úgy kezdődhet, hogy szénvázakat rajzolunk fel, amit a tanulók egészítenek ki hidrogén atomokkal először szerkezeti képletté, majd atomcsoportos képletté (órán ez használható legkényelmesebben).

A bevezetés után a kőolaj és földgáz keletkezése, kitermelése, szállítása és feldolgozása következik. Érdekessé lehet tenni a témát egy-két történettel, például annak elmesélésével, hogy miért hordóban mérik a kőolajat. A készletek végességéről feltétlenül szólni kell, és megvitathatjuk, hogy helyes-e, ha főleg energiaforrásként és nem nyersanyagként használjuk föl a kőolajat és a földgázt. A kőolajlepárlást a hagyományos módon ismertetve hozzá kell tennünk, hogy a különböző párlatok arányát a szükségletek szerint változtatják. Általában benzinből van legnagyobb mennyiségre szükség, amit a nagyobb szénatomszámú szénhidrogénekből is lehet gyártani. A dízelolajjal kapcsolatban felmerülhet az az aktuális kérdés, hogy kémiailag mit jelent az „olajszőkítés” (bűnszövetkezetek a fűtőolajat kénsavval kezelik, hogy dieselolajként eladható legyen, ez károsíthatja a kocsi alkatrészeit). A biodízel szintén egy új fogalom, ez nem kőolajból, hanem repcéből készült dízelolajat jelent, egy újabb próbálkozás a kőolaj kiváltására. Végiggondolhatjuk, hogy a kőolaj-kitermelés és -szállítás közben is szennyezi már környezetét (tankhajó-katasztrófák), feldolgozásakor is és a kőolajszármazékokkal való energiatermeléskor is.

A telített szénhidrogéneket a metán részletes ismertetésével kezdjük, sok helyen találkozhatunk vele: mocsárgáz, sújtólég és biogáz bármely levegőtlen körülmények között bomló szerves anyag reakcióterméke. Tudni kell róla, hogy az üvegházhatást lényegesen nagyobb mértékben fokozza, mint a szén-dioxid. A metán példáján ismertetjük a szubsztitúciót. Érdemes összerakni egy halogénezett metánszármazék modelljét, megmutatható ennek kapcsán, hogy milyen nagymértékben változik meg a molekula tömege, szimmetriája, polaritása a halogénatom beépülése után. Ezzel magyarázható a folyékony halmazállapot. Az ózonnál már megemlítettük a halogénezett szénhidrogének káros hatását, itt szerkezetüket is megismerhetjük. A metil-klorid kivételével ezek a vegyületek a természetben nem fordulnak elő. Ezután következik az alkánok homológ sorának ismertetése. A benzin oktánszámával kapcsolatban vezetjük be az izoméria fogalmát a normál-heptán és az izo-oktán molekulák segítségével. Így ebből láthatják a tanulók, hogy az azonos összetételű, de eltérő szerkezetű vegyületek más fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ugyanitt vezetjük be a szénhidrogénekből származtatható gyökök fogalmát, magyarázzuk reakciókészségüket, hivatkozunk arra, hogy a szabad gyökök az emberi szervezetben rákos folyamatokat indíthatnak el.

A telítetlen szénhidrogéneket az etilénmolekula tulajdonságain keresztül ismertethetjük meg. Megemlítjük, hogy a földgázban ez a vegyület lényegesen kisebb mennyiségben fordul elő, mint amennyire az iparnak szüksége van, ezért krakkolással: nagyobb molekulák széttördelésével állítják elő. A telítetlen szénhidrogének két nagyon fontos reakcióját: az addíciót és a polimerizációt elég nehezen értik meg a tanulók, ha csak a reakcióegyenletet írjuk föl a táblára. Nem mindenkinek van elegendő képzelőereje ahhoz, hogy belássa, hogy a kettős kötés felszakadásakor új vegyértékek keletkeznek. Ezt kétféleképpen tehetjük szemléletessé:

• Órán a tanulók párokba állnak, szembefordulnak egymással és mindkét kezükkel összekapaszkodnak, ez szimbolizálja a kettőskötést. Utána csak egy kézzel kapaszkodnak össze, a másik kezük szabaddá válik, ezzel a szabad kezükkel a mellettük álló emberpárhoz tudnak csatlakozni. Így végülis az osztályból egyetlen hosszú emberekből álló lánc keletkezik, így keletkeznek az óriásmolekulák.
• Ha otthon akarjuk a telítetlen molekulát modellezni, a szén- és hidrogénatomokat leírjuk egy-egy papírkorongra, a kettős kötés két darab gyufaszálból áll, több ilyen molekulát egymás mellé állítva kettétörjük a másodi gyufaszálat (az elektronpár kettéválik) és két-két fél gyufaszállal összekötjük a szomszédos molekulákat (új elektronpár alakul ki). A képletet nem csak általánosan írjuk le, hanem 4-5 molekula esetére is, így könnyebben érthető:

n (CH2 = CH2)	–>	n (– CH2 – CH2 –)
etilén (monomer)	–>	polietilén (polimer)

CH₂ = CH₂     CH₂ = CH₂     CH₂ = CH₂     CH₂ = CH₂
|
V
 – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – 

Ugyanebben a fejezetben megismertetjük a két kettős kötést tartalmazó butadiént és az izoprént, valamint a térhálós szerkezetű vulkanizált gumit. Megemlíthetjük, hogy daueroláskor ugyancsak kénhidak keletkeznek a hajszálban a molekulák között. A molekulában lévő kettős kötést az iskolában brómos vízzel mutathatjuk ki, érdekesebb és egyszerűbb a kísérlet, ha paradicsomlével végezzük ezt a reakciót (a paradicsom festékanyaga, a likopin több kettős kötést tartalmaz). A gyakorlati életben a hidrogén-addíciónak nincs jelentősége, mert telített vegyületekből van több, belőlük állítunk elő telítetlent és nem fordítva.

Az alkinek közül csak az acetilént tanítjuk meg részletesen. Jelentős szerepe van a lánghegesztésnél nagy égéshője miatt és a PVC-gyártásnál. Aki az alkéneknél megértette az addíció és a polimerizáció lényegét, annak az acetilénmolekula reakciói nem nyújtanak újdonságot: első lépésben addíció történik, utána a keletkezett alkén polimerizálható. A polimerizációs műanyagok tulajdonságairól már rögtön ezekben a fejezetekben érdemes szólni. A polietilén, a polipropilén és a polivinil-klorid egyenes láncmolekulák, hőre lágyuló műanyagok.

Hallani kell a tanulóknak a házilagos műanyagégetés veszélyeiről, a PVC égéstermékei között hidrogén-klorid és dioxin is keletkezik nagy mennyiségben. A csak szénből és hidrogénekből álló polimerekről sem mondhatjuk el, hogy csak szén-dioxiddá és vízzé égnek el, hiszen egy műanyag nagyon sokfajta adalékanyagot (színezék, lágyítószer, antisztatizálószer) és katalizátormaradványt tartalmazhat. Meg kell említeni az újrahasznosítás problémáját, csak azonos fajtájú műanyagokat tudnak feldolgozni, ezért jelzésekkel látják el a műanyagtárgyakat a szétválogathatóság céljából. Házi feladatként a tanulók keressenek otthon különböző fajta műanyagokból készült flakonokat. A műanyagok betűjelzéseit a tankönyv tartalmazza (PE-polietilén, PP-polippropilén stb.).

A 11. évfolyamon folytatódnak a szerves kémia témakörei, a heteroatomot tartalmazó vegyületekkel. Év elején alaposan át kell ismételni a szénhidrogének szerkezetéről és reakcióikról tanultakat, mert aki a szénvázakkal tisztában van, csak a funkciós csoportokat kell megtanulnia és a szénvázakhoz illeszteni. Ezeknek a vegyületeknek a reakcióit úgy tárgyalhatjuk, hogy a szénváz reakcióit már ismerjük, ezenkívül megtanuljuk a funkciós csoportra jellemző reakciót, mindkettő együtt adja meg a vegyület jellegét. Például egy telítetlenzsírsavmolekula szénváza addícióra, funkciós csoportja kondenzációra képes.

Minden új vegyületcsoport tanításakor kiválasztunk egy jól ismert jellegzetes vegyületet és ennek tulajdonságai kapcsán jellemezzük a funkciós csoportot.

Ebben a tanévben következnek a legérdekesebb anyagrészek: ételeink, italaink, öltözködésünk kémiája. Azért, hogy a gyakorlati élettől ne szakadjunk el, itt is megtárgyalhatunk a természetben önként lejátszódó reakciókat, pl. a bor megecetesedése. Mindenkit közvetlenül érintenek a saját szervezetében végbemenő kémiai változások. Lényeges kérdés, hogy mivé bomlanak le tápanyagaink, milyen kémiai eltérés van a beteg ember szervezetében, pl. a cukorbetegeknél az aceton képződése. Az egészséges étrend összeállítását sem kell csak receptszerűen elfogadnunk, jobb, ha értjük az összefüggéseket, hogy miért gátolják az érelmeszesedést a telítetlen vagy többszörösen telítetlen zsírsavak, miért hízunk, ha túl sok édességet fogyasztunk, mért romlandók a fehérjetartalmú élelmiszerek.

Hasznos tanórán konkrét tartósított élelmiszereket elemezni. A csomagolásról leolvasva az összetételt tudhatjuk meg, hány %-ban tartalmaz értékes tápanyagokat, milyen adalékanyagok vannak benne. Az aminosavakkal kapcsolatban vitát lehet indítani a vegetáriánus táplálkozásról. Az adalékanyagok megállapításához általában az E-számok jegyzékére is szükség van. Van, amelyik E-szám teljesen ártalmatlan étkezési savat jelöl, de van, amelyik allergiát vagy különböző egészségi ártalmakat okozó vegyületet. Egyéb tartósítási módokat megtárgyalva, pl. a füstölésből származó aromás rákkeltő vegyületeket, a nátrium-nitrittel történő tartósítás káros hatását is meg lehet említeni. A hőkezelés az egyes vitaminok bomlását idézi elő.

Tudatosítanunk kell, hogy a gyógyszerek, a drog, a dohány égéstermékei is káros kémiai reakciókat indíthatnak el szervezetünkben. Gyógyszerfogyasztásnál mérlegelni kell a hasznot és a kockázatot, a káros szenvedélyeket pedig tudatosan könnyebb elkerülni. A dohányzást kiemelve felsorol a tankönyv néhány közismert vegyületet: szén-monoxid (ennek hatásáról a 10. évben tanultak), formaldehid (kémcsőben elhamvasztott cigarettacsikknek füstjével az ezüsttükör-próbát el lehet végezni, olyan jelentős a formaldehid-tartalom), kadmiumot, mint az egyik legmérgezőbb nehézfémet is tartalmaz a dohányfüst, ezenkívül a sokat emlegetett nikotint, aromás vegyületeket stb.

Az élelmiszerekkel végzett kísérletek érdekesebbek, mintha szertárból elővett vegyszerrel kísérleteznénk. A kólának 10 tömegszázalék fölött van a redukáló cukortartalma, nagyon látványosan adja a Fehling-reakciót, ezt ezzel párhuzamosan kóla lighttal is elvégezhetjük. Az aktív szénnel elszíntelenített kóla foszforsav-tartalmát is ki lehet mutatni, mérni is lehet. A keményítő kimutatását is végezhetjük tésztával, csipsszel, de még májkrémmel is a szójatartalom miatt. Különböző fajta margarinoknak a víztartalmát összehasonlíthatjuk, tejvizsgálatokat végezhetünk.

Modellezhetjük az oxálsav egy vízben oldódó sójának és kalcium-klorid-oldatnak az összeöntésével (csapadék képződik), hogy hogyan keletkezhet a vesekő a szervezetben, ha az arra hajlamos egyén sok sóskát eszik.

Az enzimekről, az azokat mérgező anyagok hatásairól szükséges beszélni.

Látható, hogy rengeteg lehetőségünk van érdekessé tenni a szerves kémiát, és a felnőttek még érzékenyebben reagálnak az egészségvédelemmel kapcsolatos témákra, mint a fiatalabb korosztály. A felnőttek nevelésével duplán nevelünk, mert ők ilyen szemléletet tudnak átadni saját gyerekeiknek.

A legelső vegyületcsoport az alkoholok, az etil-alkoholról, metil-alkoholról és a glikolról, glicerinről sok információval rendelkeznek a tanulók is. Feltétlenül szóba kell hozni a metil-alkohol és a glikol mérgező hatását, az utóbbit édes íze miatt borhamisításra is használják. Az is megemlítést érdemel, hogy a szakszerűtlenül főzött házi pálinka is sok mérgező vegyületet tartalmazhat. Az alkoholok reakciója kapcsán vezetjük be az aldehideket és a karbonsavakat. Elmondhatjuk, hogy a másnaposság oka az alkohol lebomlásakor a szervezetben keletkező acetaldehid. A funkciós csoport tulajdonságainak ismertetésekor kihangsúlyozzuk, hogy a hidroxidion és a hidroxilgyök között mi a különbség. A lúgok hidroxidionja a vizes oldatban összetett ionként a lúgos kémhatás okozója, a hidroxilgyök párosítatlan elektronjával kovalens kötéssel tud kapcsolódni más atomokhoz, ha elektonszívó csoport áll mellette, hidrogéniont bocsát az oldatba és savas kémhatást okoz. Ennek alapján érthető, hogy a fenol lényegesen savasabb kémhatású, mint bármelyik alkohol. Az alkoholokkal kapcsolatban megtanítható egy új reakciótípus, a kondenzáció. Két alkoholból vízkilépéssel képezzük az étereket, melyeket ma már mérgező hatásuk miatt altatásra nem használnak, de jó oldószerek. A reakcióegyenletet akár éter- akár észterképződésnél úgy a legkönnyebb felírni, ha a két funkciós csoportot egymás felé fordítjuk és a kilépő vízmolekulát bekarikázzuk.

Az aldehidek közül az acetaldehid és a formaldehid bír legnagyobb gyakorlati jelentőséggel. A formalin fertőtlenítő, tartósító hatása közismert, a formaldehid rákkeltő vegyület, tartalmazzák az összeragasztott farostlemez bútorok, műgyanták.

A ketonok közül az aceton a legismertebb, tapasztalhatjuk, hogy milyen jó oldószer, nemcsak festékeket, lakkot, hanem bizonyos műszálas textíliákat és egyes műanyagokat is old. A ketonok erélyesebb oxidáló hatásra az aldehidekhez hasonlóan szintén karbonsavakká oxidálódnak láncszakadás közben.

A karbonsavak között nagyon sok étkezési savunk szerepel: citromsav, almasav, tejsav, ecetsav, borkősav, aszkorbinsav. Ezekből mintákat a tanulók is gyűjthetnek össze, órán is érdemes végignézni a szertárban megtalálható savakat, egy részük szilárd halmazállapotú kristályos anyag. Általában gyenge savak, a homológ sor első tagja: a hangyasav a legerősebb, ez a vöröshangyában és a csalánban található. Nagyobb szénatomszámú zsírsavakkal még a zsírok című témakörben találkozunk. A karbonsav-észterek közül a gyümölcsaromák, zsírok és a viaszok tulajdonságaival ismertet meg a tankönyv. A szervetlen savak észterei közül a nitroglicerin a legközismertebb, amely egyrészt gyógyszer, másrészt robbanószer is.

A zsírsavak sóiról, a szappanokról a kolloidokról tanultakat felidézve beszélhetünk. Ábra segítségével szemléletesen magyarázható a szappanok tisztító hatása. A szénhidrát a másik fontos tápanyagunk. A szénhidrátok közül a szőlőcukrot, a gyümölcscukrot, a répacukrot és a keményítőt részletezi a tankönyv. A cukrok kétféle funkciós csoporttal rendelkeznek, vagy aldehidek és alkoholok is egyben, mindkét csoport reakcióit produkálják. Az aldehid-csoport redukáló tulajdonságának kimutatásáról már esett szó. A keményítő jóddal történő kimutatásáról szintén. A cellulózzal kapcsolatban a papírgyártásról és annak környezetre gyakorolt hatásáról röviden szólhatunk. A cellulózból készült viszkóz nevű textília tulajdonságaival is megismerkedhetünk.

A harmadik fajta tápanyagunk a fehérje. Az aminosavak szintén kétfajta funkciós csoportot tartalmaznak, a karboxil-csoport már ismerős az előzőekből. Amfoter jellegükre, savban és lúgban való viselkedésükre kitérhetünk. A biológiai tanulmányokból fel lehet idézni az öröklődésben betöltött szerepüket. A nukleinsavak szerkezetét és működését csak szemléletes ábra segítségével lehet megértetni. A fehérjék tulajdonságait otthon vagy órán egyszerű vegyszerek segítségével vizsgálhatjuk: konyhasó, nehézfémsó (réz-szulfát).

A tanév végén a kondenzációs műanyagokat (például fenol és formaldehid alapú műgyantákat) még meg kell ismerni, és a fontosabb textíliáinkat felépítő műszálakról is kell tudnunk néhány információt.

A harmadik tanév egy részletes összefoglalással fejeződik be.

Az előző gondolatok csak kiragadott ötleteket adnak az egyes témák tanításához, nincs mód és nincs is szükség arra, hogy gyakorló tanárokkal ennél több részletet közöljünk, inkább a kémiatanítás szemléletváltozásának az érzékeltetése a cél.

Otthoni tanulás a tankönyvből

A tevékenységek sorrendje ugyanúgy kezdődik otthon, mint ahogy órán vesszük végig a tananyagot. Először azokat a fogalmakat kell átismételni, amelyeket a tankönyv kijelöl, hogy szükségesek az illető tananyagrészhez. Utána a tanuló olvassa el a kémiatörténeti bevezetőt, majd végezze el az otthon is elvégezhető kísérletet! A kísérlet menetét, megfigyeléseit és az ebből levont következtetéseit írásban jegyezze le! Keresse ki a periódusos rendszerből az újonnan tanult elemet, olvassa le az adatait! A képleteket, reakcióegyenleteket csak írásban lehet begyakorolni. A tananyagot végigolvasva az új fogalmakat fel kell idéznie, ha nem sikerül, vissza kell keresnie a szövegből. A kérdések és feladatok után az eredmény a tankönyv végén kikereshető, ellenőrizhető.

A tanulói teljesítmény értékelése

Az értékelés lényege az, hogy ne csak azokat az ismereteket kérjük számon, amit a tanuló a tankönyvből megtanult. Értékelni tudjuk az önálló gondolatokat, megfigyeléseket, akár még egy jól feltett kérdést is értékelni lehet, mert következtethetünk belőle arra, hogy a tanuló a gondolkodásnak milyen szintjén áll. Feltétlenül értékelnünk kell, hogy milyen mértékben tudja a tanultakat hasznosítani a gyakorlati életben. A következő kérdéssor például erre kérdez rá.

• Hol találkozhatunk a mindennapi életben klórgázzal és klórtartalmú vegyületekkel?
• Ha belélegezzük a klórgázt, milyen reakció játszódik le a nyálkahártyánkon?
• Mi történne, ha összeöntenénk a háztartási sósavat és a hypot?
• Miért nem szabad PVC-t égetni?
• Milyen környezeti problémáért felelősek a klórtartalmú szénhidrogének?
• A háztartási boltban háromféle vízkőoldószert találunk a polcon: sósav-tartalmút, citromsav-tartalmút, foszforsav-tartalmút. Melyiket vásárolná meg és miért? Mi az ellenérve a másik kettővel szemben?

A következő tevékenységeket értékelhetjük:

• otthon elvégzett kísérlet leírása, tapasztalatok, magyarázat (otthon összeállított kísérlet bemutatása az iskolában)
• beszámoló a múzeumlátogatásról
• beszámoló üzemlátogatásról a megadott szempontok alapján
• egy megadott téma feldolgozása, házi dolgozat, melyben szerepel irodalomjegyzék, saját megfigyelés, vélemény leírása
• használati utasítás vagy élelmiszercímke elemzése
• modellek összeállítása vagy saját modell bemutatása, molekula térszerkezetének elmagyarázása
• ábrakészítés, ábramagyarázat
• számadatok elemzése, nagyságrendek érzékeltetése

Irodalmi ajánlás

• Balázs Lóránt: A kémia története. Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp., 1994.
• Dancsó É.-Dancsó A.: Kémia tanári kézikönyv a Park-Usborne enciklopédiához. Park Kiadó, Bp., 1997.
• Moser M.-Pálmai Gy: A környezetvédelem alapjai. Tankönyvkiadó, Bp., 1992.
• Dr. Rózsahegyi Márta-Dr. Wajand Judit: Látványos kémiai kísérletek. Mozaik Oktatási Stúdió, Bp., 1999.
• Dr. Rózsahegyi Márta - Dr. Wajand Judit: Kémia itt, kémia ott, kémia mindenhol. Eötvös Kiadó, Bp., 1995.
• Kémia tanítása. Mozaik Oktatási Stúdió, folyóirat
• Környezetvédelmi lexikon