Probléma: Miért nevezik a Földet kék bolygónak? A víz és a vízcsepp, mint a makrovilág részei. A vízmolekula, a hidrogénatom és az oxigénatom a szubmikrovilág részei. Az atom szerkezete Mitől nehéz a nehézvíz? Elemi részecskék: protonok, neutronok, elektronok. Az atom: fogalma, felépítése (atommag + elektronburok, atomtörzs + vegyértékelektronok, jelölése, jellemző adatai (rendszám, tömegszám, relatív atomtömeg). Izotópatomok. A radioaktivitás Mitől fél az, aki az atomtól fél? A radioaktív bomlás. A radioaktív sugárzások fajtái: alfa-, béta- és gamma-sugárzás. A radioaktív sugárzások felhasználása (energiatermelés, gyógyászat, kormeghatározás). A molekulák Nem mind igaz, ami reklám! A molekula (fogalma, csoportosítása, jelölése). A kovalens kötés (fogalma, kötési energia, egyszeres és többszörös kötés) A molekulák alakja Miért más az illata, ha ugyanaz a képlete? A molekulaalak fogalma, meghatározó tényezői, fajtái (lineáris, háromszög alakú, V-alakú, tetraéderes, trigonális piramis), kötésszög. Kovalens vegyérték fogalma, maximális és minimális értékei. A molekulák polaritása és a másodrendű kötések Hogyan melegít a mikrohullámú sütő? Apoláris és dipólusmolekulák. A molekulapolaritás kapcsolata a kötéspolaritással és a molekulaalakkal. Másodrendű kötések fogalma, energiája és fajtái (diszperziós, dipólus-dipólus, hidrogénkötés). A víz felületi feszültsége és halmazállapotai Hogyan működik a lélegző esőkabát? A felületi feszültség és a molekulák közötti kölcsönhatás kapcsolata. A halmazállapot és a molekulák közötti kölcsönhatás kapcsolata. Az anyagmennyiség Mi a különbség egy pohár víz mint anyag mennyisége és egy pohár víz anyagmennyisége között? Az anyagmennyiség jele, mértékegysége.
Moláris tömeg, moláris térfogat, Avogadro-állandó. Számítások képlettel és következtetéssel. Összefoglalás II. Mi lehet még a vízben? Az ionok Miért tilos fürdőkádban hajat szárítani? Ionok fogalma, csoportosítása (anion, kation; egyszerű, összetett), jelölése, képződése. Az ionos kötés. Az anyag szerkezete és az oldódás Vörös húshoz vörösbort? A víz mint oldószer. Hasonló a hasonlót oldja elv. Az anyag szerkezete és fizikai tulajdonságai Melyik a könnyebb: a víz vagy a benzin? sűrűség). Fizikai tulajdonságok (halmazállapot, oldhatóság, A fizikai tulajdonság kapcsolata a kémiai részecskék tulajdonságával és a közöttük fellépő kölcsönhatás jellegével. Heterogén és diszperz anyagi rendszerek Rétegelés vagy turmixolás? Heterogén rendszer. Diszperz rendszerek (füst, köd, emulzió, hab, gél, szuszpenzió). Kolloid rendszerek. Összefoglalás, gyakorlás Témazáró dolgozat az I. és II. fejezetek anyagából. Halmazállapot-változások Fagyással óvni a fagytól? Halmazállapotok és halmazállapot-változások: olvadás és fagyás, párolgás és lecsapódás, szublimáció és kondenzáció. Forrás. A forráspont függése az anyag szerkezetétől és a külső nyomástól. Állapothatározók. Diffúzió, oldódás, ozmózis Miért csattan ki a meggy eső után? alapja. Diffúzió fogalma. A diffúzió, mint az oldódás és az ozmózis Az oldódás, a hidratáció.
Az ozmózis. Az oldódás mértéke és sebessége Miért kevergetjük a cukrozott teát? hőmérséklet, nyomás). A telített oldat. Az oldhatóság és befolyásoló tényezői (anyagi minőség, Az oldódás sebessége és növelésének lehetőségei. Az oldódás mértékének és az oldódás sebességének megkülönböztetése. Az oldatok összetétele Miről árulkodik az italok címkéje? Oldatok összetételének megadása: tömegszázalék, térfogatszázalék, anyagmennyiség-százalék. Az összetétel számítása képlettel és következtetéssel. Oldatok hígítása és töményítése Hogyan lesz a tengervízből só? Oldatok hígításának és töményítésének lehetőségei. Egyszerű számítási feladatok megoldási módszerei (logikai megoldás, keverési egyenlet, tömegbővítéses eljárás). Fizikai és kémiai változások Miért pezseg az egyik, és miért a másik? Az anyagi változások fajtái (fizikai és kémiai), megmaradási törvényei (tömegmegmaradás, atomok megmaradása). A kémiai egyenlet fogalma, típusai (szóegyenletek, sztöchiometriai egyenletek, ionegyenletek). Egyszerű kémiai egyenletek rendezésének módszere (láncszabály). Nyílt, zárt és izolált rendszer. Savak és bázisok Mit kell tenni szúnyogcsípés esetén? Savak és bázisok erőssége. Savak és bázisok fogalma (az Arrhenius-elmélet alapján). Közömbösítés. Sók fogalma. A kémhatás és a ph Valóban semleges a ph 5.5? A kémhatás fogalma. Savas, lúgos és semleges kémhatás. A ph. Savas, lúgos és semleges oldatok ph-ja. Indikátorok. A sav-bázis reakció mint protonátmenet
Miért lúgos a szódabikarbóna oldata? Savak és bázisok fogalma (a Brönsted-elmélet alapján). Amfoter kémiai részecskék. A sav-bázis reakció. Sóoldatok kémhatása. Megfordítható kémiai reakció. Redoxireakciók Miért van szükség a védőgázos csomagolásra? A redoxireakció és részfolyamatai (oxidáció és redukció). Oxidálószer és redukálószer. A redoxireakció mint oxigénatom átadással járó folyamat. A redoxireakció mint elektronátmenet Égés oxigén nélkül? A redoxireakció mint elektronátmenet. Az oxidáció mint elektronleadás, a redukció mint elektronfelvétel. Az égés mint redoxireakció. Az elemek redukálósora. Összefoglalás, gyakorlás Témazáró dolgozat a III. fejezet anyagából. A témazáró dolgozat megbeszélése IV. Anyagok körforgásban (15 óra) A periódusos rendszer A kémikus kristálygömbje. rendszere. A periódusos rendszer. Az atomok és az elemek periódusos Periodikusan változó tulajdonságok. Következtetés atomi tulajdonságokra, az elemek fizikai és kémiai tulajdonságaira. A hidrogén Víz hatására felfújódó mentőcsónak? A hidrogén molekulaszerkezete, fizikai és kémiai (éghetőség) tulajdonsága. Jellemző vegyértéke. Előállítása és gyakorlati felhasználása. A durranógáz. A levegő
Mi van ott, ahol semmi sincs? A levegő összetétele, átlagos moláris tömege, gyakorlati jelentősége. Avogadro törvénye. Gázok moláris térfogata. A nitrogén és vegyületei Mi van a légzsákban? A nitrogén molekulaszerkezete, fizikai tulajdonságai, reakciókészsége, előfordulása a természetben. Az ammónia és vizes oldatának tulajdonságai. Az ammónia előállítása. A salétromsav mint erős, oxidáló sav. Sói a nitrátok. Az oxigén és vegyületei Aminek hiányában az agyunk is kikapcsol. tulajdonságai, előfordulása és előállítása. Az oxigén molekulaszerkezete, fizikai és kémiai Az ózon mint az oxigén allotróp módosulata. Tulajdonságai. Az ózonpajzs. A hidrogén-peroxid és tulajdonságai. Allotrópia. A szén oxidjai A láthatatlan gyilkos. A szén-monoxid fizikai és kémiai tulajdonságai, keletkezése, élettani hatása. A szén-dioxid fizikai és kémiai tulajdonságai, keletkezése. A szénsav és sói (karbonátok, hidrogén-karbonátok). A szén Mi van a gázálarcokban? A szén allotróp módosulatai (grafit, gyémánt, fullerének). Természetes szenek (tőzeg, lignit, barnakőszén, feketekőszén, antracit). Mesterséges szenek, aktív szén, adszorpció. A kén és vegyületei Hogyan fehérítették a ruhát az ókorban? A kén molekulaszerkezete, allotróp módosulatai, viselkedése melegítésre, előfordulása. A kén oxidjai (kén-dioxid és kén-trioxid). A kénessav és a kénsav. A kénsav tulajdonságai, hígítása, előállítása, sói (szulfátok, hidrogén-szulfátok). A kén-hidrogén tulajdonságai, sói (szulfidok).
A klór és vegyületei Miért nem szabad hipót sósavval keverni? A klór fizikai tulajdonságai, oxidáló hatása. A hipó fogalma, felhasználása, biztonságos használata. A klórmész felhasználása, biztonságos használata. A hidrogén-klorid tulajdonságai. Vizes oldata a sósav. A nátrium-klorid szerkezete, felhasználása. Veszélyes anyagok jelölése. A jód, a fluor, a bróm és vegyületeik Valóban jódot tartalmaz a jódozott só? A halogénelemek helye a periódusos rendszerben, halmazállapotuk. A jód gyakorlati jelentősége (Lugol-oldat, jódtinktúra, KI). A fluor fontosabb vegyületei (HF, NaF, freonok). Kőzetek és ásványok Hogyan tájékozódnak a vándorló madarak? A kőzet fogalma, típusai. Az ásvány jellemzői. Az érc. A kőzet, az ásvány és az érc közötti kapcsolat, illetve különbségtétel. A mészkő, a márvány és társai Miért olyan értékes ásvány a mészkő? A CaCO3 jellemzői, előfordulása, oldódása (CO2-tartalmú vízben, savakban), hevítése (mészégetés). A CaO (égetett mész) reakciója vízzel (mészoltás). A Ca(OH)2 (oltott mész) vizes oldatának kémhatása, reakciója CO2-dal. Összefoglalás, gyakorlás Témazáró dolgozat a IV. fejezet anyagából. A témazáró dolgozat megbeszélése V. Ember a Földön A légkört szennyező gázok Mit jelent a NO CFC felirat? A légszennyezés forrásai. Felső légköri ózonréteg (ózonpajzs, ózonlyuk, freonok).
Üvegházhatás (okozói, fokozódásának okai). A légkör szennyezései: a szmog és a savas eső Valóban egészséges az ózondús levegő? típusú). A fordított rétegződés jelensége. A szmog fogalma és fajtái (London típusú, Los Angeles Savas eső fogalma, okozói (SO2, NO2). A víz szennyezései Ivóvizet osztanak egyes településeken? A vízszennyezés természetes és mesterséges forrásai. A vízszennyezés következményei (hatásai az emberre és az élővizekre). Talajszennyezés Veszélyes lehet a primőrök fogyasztása? A talajszennyezés forrásai (műtrágyák, növényvédőszerek, környezeti katasztrófák, kommunális szemét). A talajszennyezés következményei (egészségkárosodás, szikesedés). Hulladékkezelés és hulladékhasznosítás Pulóver újrahasznosított PET-palackból? A hulladék fogalma, kezelése (lerakás, megsemmisítés, újrahasznosítás. Az e-hulladék. A hulladék újrahasznosítása (szelektív gyűjtés, komposztálás). A kémia szerepe a környezetvédelemben Mik a biológiailag lebomló műanyagok? A kémia alapvető és többszörös szerepe a környezetvédelemben (kevésbé ártalmas anyagok előállítása, a folyamatok megértése, a környezet tisztítása, a szennyezőanyagok kimutatása). A zöld kémia lényege, alapelvei. Összefoglalás, gyakorlás VI. Az energia A kémiai reakciók feltétele és sebessége Mit tudnak az enzimes mosószerek? A kémiai reakciók feltétele. A reakciósebesség fogalma, függése az anyagi minőségtől, a koncentrációtól és a hőmérséklettől. Az enzimek fogalma. Energiahordozók Milyen energia van az energiaitalokban? A kémiai energia és kapcsolat más energiaformákkal (termikus, elektromos, sugárzási, mechanikai energiával). Energiaforrások (fosszilis, megújuló).
A kémiai reakciók energiaváltozásai Mitől melegszenek az önmelegítő ételek? Exoterm és endoterm kémiai reakciók. A reakcióhő (mértékegysége, előjele, meghatározása). Az égéshő. Az energiamegmaradás törvényének érvényesülése a kémiai reakciókra. A földgáz Miért veszélyes a gázszivárgás? Alkánok fogalma, elnevezése, a homológ sor általános képlete. A szubsztitúció. Az izoméria fogalma. Konstitúciós izoméria. A kőolaj feldolgozása Miért nevezik a kőolajat fekete aranynak? A kőolaj összetétele, forráspontját meghatározó tényezők (nyomás, molekulatömeg, molekulaalak). Felszínre hozatala, szállítása, feldolgozása. A szakaszos lepárlás fogalma és termékei (benzin, petróleum, gázolaj, pakura). A benzin Az oktánszám és a molekulák alakja. előállítása (krakkbenzin). A benzin összetétele, felhasználása, jellemzője (oktánszám), A belsőégésű motorok működése. Kőolajból nyert további üzemanyagok A dízeljárművek és a környezetszennyezés. A petróleum összetétele. A kerozin és felhasználása. A dízelolaj összetétele és felhasználása. A dízelmotorok működése. Bioüzemanyagok Étolajjal működő gépjárművek? Bioüzemanyagok fogalma, eredete (állati, növényi), költsége. A bioetanol és a biodízel: előállításuk, felhasználásuk. Az elektrokémia alapjai Mennyire zöld autó a hibridautó? elektród). Elektrokémiai alapok (elektromos áram, töltéshordozó, Az elektrolízis fogalma. Az elektrolizáló cella összetétele. Anód- és katódfolyamatok. Az elektrolízis gyakorlati alkalmazásai (anyagok előállítása, galvanizálás, energiatárolás). Galvánelemek
Lemerült elemet citrommal pótolni? A galvánelem fogalma. Az elektromotoros erő. A Daniell-elem és a gyümölcs-galvánelem felépítése, működése. A galvánelemek és a korrózió kapcsolata. Primer elemek és akkumulátorok Miért lyukad ki a használt elemek fala? Elektrokémiai áramforrások. Primer elemek (szárazelemek, lítiumelemek). Akkumulátorok (ólomakkumulátor, nikkel-fémhidrid-akkumulátor, lítiumion-akkumulátor). Összefoglalás, gyakorlás Témazáró dolgozat az V. és a VI, fejezet anyagából. A témazáró dolgozat megbeszélése VII. Ételek, tápanyagok Aminosavak és fehérjék Mi az umami íz? (peptidkötés). Az aminosavak jellemző funkciós csoportjai, kapcsolódásuk egymással A fehérjék fogalma, felépítése, csoportosítása (összetétel és alak szerint). A fehérjék elsődleges, másodlagos, harmadlagos és negyedleges szerkezete. Állapotváltozásaik (reverzibilis és irreverzibilis). Kimutatásuk (biuretpróba és xantoprotein-reakció). A szőlőcukor, a gyümölcscukor és a répacukor Egészségesebb-e a barna cukor a fehérnél? A szénhidrátok jellemző funkciós csoportjai. A szőlőcukor, a gyümölcscukor és a répacukor. A keményítő és a cellulóz Miből készül a glükóz-fruktóz szirup? kimutatása, ipari jelentősége. A keményítő biológiai szerepe, hidrolízisének termékei, A cellulóz biológiai szerepe, hidrolízisének termékei, ipari jelentősége. További fontos poliszacharidok (glikogén, kitin). Zsírok és olajok Mik az omega-3 zsírsavak? Lipidek fogalma. Zsírok és olajok mint lipidek és észterek.
Észterek (észterképződési reakció). Zsírsavak: telítettek (palmitinsav, sztearinsav), telítetlenek (olajsav, omega-3 zsírsavak). A zsírok és olajok jelentősége (tápanyagok, szappangyártás). A térizoméria A vaj vagy a margarin egészségesebb? A térizoméria fogalma. Cisz- és transz-forma. Zsírok és olajok átalakulásai (zsírkeményítés, transz-zsírsavak képződése, avasodás). Vitaminok, karotinoidok és flavonoidok Mik az antioxidánsok? Antioxidánsok fogalma, fontosabb képviselőik (egyes vitaminok, karotinoidok, telítetlen zsírsavak, flavonoidok).