Kemia

KE1 Kemia ja minä (1 op) 

Moduulissa vahvistetaan opiskelijan aiempaa kemian osaamista ja tuodaan näkyväksi kemian merkitystä opiskelijan omassa elämässä. Tutustuminen ainemäärän käsitteeseen esittelee kemiasta kvantitatiivisen puolen. Kokeellisessa työssä harjoitellaan erityisesti turvallista ja huolellista työskentelyä. Moduulissa korostuvat hyvinvointiosaamisen ja yhteiskunnallisen osaamisen laaja-alaiset tavoitteet. 

KE2 Kemia ja kestävä tulevaisuus (1 op) 

Moduulissa opiskelija syventää käsitystään kemiallisista sidoksista ja niiden merkityksestä aineen ominaisuuksille. Kokeellisessa työskentelyssä harjoitellaan erityisesti johtopäätösten tekemistä havainnoista. Opinnoissa tutustutaan myös luonnontieteiden ratkaisuihin kestävän elämäntavan edistämisessä. Moduulissa korostuvat monitieteisen ja luovan osaamisen sekä yhteiskunnallisen osaamisen laaja-alaiset tavoitteet. 

KE2 Ihmisen ja elinympäristön kemiaa 

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa käyttää ja soveltaa orgaanisiin yhdisteisiin ja ainemäärään liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

• osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen orgaanisiin yhdisteisiin, ainemäärään ja pitoisuuteen liittyviä ilmiöitä

• ymmärtää, kuinka kemiallinen tieto rakentuu kokeellisen toiminnan ja siihen kytkeytyvän mallintamisen kautta

• osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä.

Keskeiset sisällöt

• kemian merkitys hyvinvoinnin ja terveyden kannalta

• orgaanisten yhdisteiden, kuten hiilivetyjen, happi- ja typpiyhdisteiden, rakenteiden mallintaminen ja kuvaaminen erilaisilla malleilla

• avaruusrakenne ja isomeria

• orgaanisten yhdisteiden ominaisuuksien selittäminen rakenteen avulla

• ainemäärä ja pitoisuus

• työvälineiden ja reagenssien käyttö sekä liuosten valmistus

• aineen rakenteen analyysimenetelmät, kuten spektroskopia

KE3 Reaktiot ja energia 

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa käyttää ja soveltaa reaktioihin liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

• osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen reaktioihin liittyviä ilmiöitä

• ymmärtää aineen ja energian häviämättömyyden merkityksen kemiassa.

Keskeiset sisällöt

• kemian merkitys energiaratkaisujen ja ympäristön kannalta

• kemiallisen reaktion symbolinen ilmaisu ja tasapainottaminen

• epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden reaktioita sekä niiden sovelluksia

• aineen häviämättömyys kemiallisessa reaktiossa ja sen yksinkertainen laskennallinen käsittely

• energian häviämättömyys kemiallisessa reaktiossa, sidosenergia ja Hessin laki

• kaasujen ominaisuudet ja yleinen tilanyhtälö 

• reaktioiden tutkiminen kokeellisesti, titraus analyysimenetelmänä, tutkimustulosten käsitteleminen, tulkitseminen ja esittäminen

KE4 Materiaalit ja teknologia 

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• • osaa käyttää ja soveltaa materiaaleihin ja teknologiaan liittyviä kemian käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön ja yhteiskunnan ilmiöissä

  • osaa tutkia kokeellisesti ja malleja käyttäen materiaaleihin ja sähkökemiaan liittyviä ilmiöitä

  • harjaantuu ilmaisemaan itseään kemialle ominaisilla tavoilla ja analysoimaan eri tietolähteiden argumentointia

  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tuotosten muodostamisessa.

Keskeiset sisällöt

• kemian merkitys teknologiassa ja yhteiskunnassa

• metallien ja polymeerien ominaisuudet, käyttö ja elinkaari

• atomin ulkoelektronirakenne ja jaksollinen järjestelmä alkuaineiden jaksollisten ominaisuuksien selittäjänä

• hapetusluvut ja hapetus-pelkistysreaktiot

• sähkökemian keskeiset periaatteet: jännitesarja, normaalipotentiaali, kemiallinen pari ja elektrolyysi

• kemiallisten reaktioiden laskennallinen soveltaminen

• tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointi ja suunnittelu

• yhteistyön rooli kemiallisen tiedon tuottamisessa

KE5 Reaktiot ja tasapaino

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa käyttää ja soveltaa reaktioiden ja kemiallisen tasapainon käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

• osaa tutkia kokeellisesti ja malleja käyttäen reaktioihin ja kemialliseen tasapainoon liittyviä ilmiöitä

• osaa käyttää laskennallisia ja graafisia malleja reaktionopeuden ja kemiallisen tasapainon kuvaamisessa, selittämisessä ja ennusteiden tekemisessä.

Keskeiset sisällöt

• kemian merkitys kestävän tulevaisuuden rakentamisessa

• kemiallisen reaktion nopeus ja siihen vaikuttavia tekijöitä

• homogeeninen ja heterogeeninen tasapaino sekä tasapainotilaan vaikuttaminen

• happo-emästasapaino, vahvat ja heikot protolyytit ja puskuriliuokset

• tasapainoon liittyvät graafiset esitykset

• homogeenisen ja happo-emästasapainon laskennallinen käsittely

• tutkimustulosten ja -prosessin arviointi

KE6 Kemian kertauskurssi 

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa perustella asioita kemian käsittein ja tuntee kemian perusterminologiaa

•  ymmärtää aineen rakenteen ja ominaisuuksien välisen yhteyden

• osaa tulkita kemiallisia tapahtumia

• osaa tehdä yksinkertaisia tutkimuksia ja johtopäätöksiä annetuista tiedoista • osaa analysoida graafeja ja kokeellisesti saatuja tuloksia

• osaa käsitellä kemian ilmiöitä matemaattisesti ja malleja käyttäen

• osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä

Keskeiset sisällöt

• peruskäsitteet ja määritelmät

• atomin elektroniverho, orbitaalit ja jaksollinen järjestelmä

• kemialliset sidokset

• orgaanisten yhdisteiden reaktioita

• hapettuminen ja pelkistyminen, sähkökemialliset ilmiöt

• kemiallinen tasapaino 

• laskutehtäviä kemian eri osa-alueilta

KE7 Kemian työkurssi 

Vaadittavat pohjatiedot ovat valtakunnallinen pakollinen kemian kurssi KE1 ja valtakunnallinen syventävä kemian kurssi KE2. Kurssin aikana pyritään mahdollisuuksien mukaan tutustumaan paikallisiin kemian alan yrityksiin.

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija oppii työskentelemään laboratoriossa eli osaa

• • turvallisen työskentelyn

  • erilaisten kemikaalien säilyttämisen, käsittelyn ja jälkikäsittelyn

  • käyttämään erilaisia työtapoja ja välineitä

  • kirjata tulokset ja havainnot

  • tehdä työselostuksen hyödyntäen teknologiaa

  • tulkita saatuja kokeellisia tuloksia

Keskeiset sisällöt

• Työturvallisuus ja kemikaalit

• Työtavat

  • kuumentaminen 

  • saostaminen

  • suodatus

  • liuottaminen

  • tislaus

• Kvalitatiivinen analyysi 

• Kvantitatiivinen analyysi

• Titrauksia

  • happo-emäs titraus 

• Kromatografia

• Orgaaninen synteesi