JATKUU

LOPS 2015	LOPS 2021
KE3 Reaktiot ja energia	KE3 Kemiallinen reaktio
KE4 Materiaalit ja teknologia	KE4 Kemiallinen energia ja kiertotalous
KE5 Reaktiot ja tasapaino	KE5 Kemiallinen tasapaino

KE3 – Kemiallinen reaktio

KE3-kurssissa näkyy nykyisen KE4-kurssin (Materiaalit ja teknologia) sisältöjä, ehkä selkeimmin vasta esimerkeissä. Tässä lienee haettu kemiallisten reaktioiden kokonaisuutta, jossa pohditaan myös erilaisten reaktiotuotteiden käyttöä ja merkitystä. Tämä tuntuu perustellulta. 

KE3-kurssin ”reaktiotyyppi”-lähestymistapa on vanhanaikainen näkemys kemiallisten reaktioiden ymmärtämisessä. Nykytekniikka ja mallintaminen mahdollistavat molekyylien tarkastelun – ja johon mm. orgaanisen kemian sisältöjä pitäisikin suunnata – ja sitä kautta reaktioon vaikuttavien rakenneosien ja reaktiivisuuden todentamisen ja elektronipilven rakenteen merkityksen ymmärtämisen reaktioissa. Reaktiomekanismi-lähestymistapa voisi olla syvällisempi ja jatko-opintojen kannalta merkityksellinen uudistus kemian opetuksessa. Seuraavassa taulukossa on listattu ”reaktiotyyppejä”, joita kaiken kaikkiaan on lähes 20 kpl. 

Epäorgaaninen kemia	Orgaaninen kemia	Sekä että tai joku muu
saostumisreaktio ioninvaihtoreaktio	additio (Markovnikov) ja eliminaatio	polymeroituminen
hajoamisreaktio	krakkaus
	kondensaatio ja hydrolyysi	kompleksin (kelaatin) muodostus
neutraloituminen	substituutio	protolyysi, po. happo-emäsreaktio
palaminen	hapettuminen ja pelkistyminen	hapettumis- pelkistymisreaktio (org. KE2 ja epäorg. KE4)
	nimireaktiot

Reaktiotyyppi-lähestymistavan pulmallisuus tuli todistetuksi kevään 2019 kemian yo-kokeessa (tehtävä 10). Jos samaa reaktiota voidaan kutsua pelkistysreaktioksi, additioreaktioksi tai hydraukseksi, mikä on tämän tavan merkitys. Ainakin sekoittaa lukiolaisia, jos ei jo opettajiakin.

Reaktiomekanismi-pohdiskelujen lisäksi KE3-kurssilla olisi paikallaan paneutua happo-emäs-käsitteisiin. Onko mahdollista tutustua Lewisin happo-emäskäsitteeseen KE3-kurssilla? Hapot ja emäksen käsitellään KE5-kurssilla, mutta selkeästi Brönstedtin happo-emäs-teorian
(tai vain Arrheniuksen, vrt. palamistuotteiden reaktiot vedessä) näkökulmasta. Tämä osittain tukisi myös muutosta reaktioiden käsittelyyn.

KE4 – Kemiallinen energia (korjattu otsikko?)

KE4-kurssi on kokenut suurimman muutoksen. KE3-kurssin kemiallisen energian asiat on siirretty KE4-kurssin sisälle. Vastaavasti mm. polymeerit on siirretty KE3-kurssiin. Tämä voi jäsentää opetusta paremmin. Miten tämä vaikuttaa opettajien painotuksiin, jää nähtäväksi.

Materiaalit ja teknologia -kurssin (nykyinen KE4) sisällöistä metalli- ja sähkökemia ovat säilyneet KE4-kurssin sisältöinä. Jos tämän kurssin kuvauksessa halutaan pitäytyä konkreettisemmassa, miksei esim. geologia ja erityisesti mineralogiaa ole kirjattu tekstiin. Viittaukset kaivannaisteollisuuteen tai kiertotalouteen tuntuvat hieman haetuilta.

KE5 – Kemiallinen tasapaino

Heterogeenisen tasapainon -käsite on kadonnut kokonaan. Voimassa olevassa opetussuunnitelman perusteissa todetaan vielä keskeisissä sisällöissä: ” homogeeninen ja heterogeeninen tasapaino sekä tasapainotilaan vaikuttaminen”. Tämä on kyllä heikennys – saostuminen, liukoisuus, kylläinen liuos, liukoisuustulo ja ionitulo – käsitteet jäävät opettajan (ja oppikirjojen) varaan. Ja nämä ovat jatko-opintojen kannalta kyllä tärkeitä.

Voisi hyvin kyseenalaistaa puskurilaskut. Uusi kirjaus, jossa todetaan keskeisenä sisältönä ”puskurisysteemejä kvalitatiivisella tasolla”, huomio kiinnittyy kokeellisen työskentelyn esimerkkinä todettuun ”puskuriliuoksen valmistaminen ja puskurointikyvyn tutkiminen”. Onko tässä rajattu puskurilaskut ulos?

Yleisiä huomioita

Kemian laskennallinen (stoikiometrinen) puoli näkyy jokaisessa kurssissa, mikä on hyvä asia.

Kemian jälkeen opetussuunnitelman perusteissa on vuorossa filosofia. Sieltä voisi poimia kemian osioon lauseet (tässä jo valmiiksi muotoiltuna): Kemiaan pohjautuvan tieteellisen maailmankuvan opiskeleminen harjaannuttaa punnitsemaan kriittisesti erilaisten käsitysten perusteluja. Kriittisen ja kokeellisen luonteensa ansioista kemia auttaa jäsentämään nykypäivän informaatiotulvaa sekä erottamaan tosiaväitteet mielipiteistä.