Orbitaali 5 – Kemiallinen energia ja kiertotalous (LOPS2021)

Orbitaali 5 -teos sisältää moduulin KE5 Kemiallinen energia ja kiertotalous.

Orbitaali on moderni kemian oppimateriaali, joka kannustaa oppijaa ihmettelemään, tutkimaan ja ymmärtämään kemiaa. Teksti on kirjoitettu mukaansatempaavasti. Esimerkeiksi on valittu arjesta tuttuja, tärkeitä kemian ilmiöitä ja keksintöjä. Ilmiöiden visualisointiin on käytetty perinteisen tekstin lisäksi animaatioita, videoita ja 3D-malleja. 

Tehtävät mukailevat uuden digitaalisen ylioppilastutkinnon mallia edeten muistamista testaavista tehtävistä käsitteiden kautta soveltaviin ja haastavampiin tehtäviin. Mallit ja visualisointi ovat keskeisiä kemian opiskelussa. Kemiaa opitaan visualisoimalla omia ajatuksia ja esittämällä niitä muille oppijoille. Keskustelujen kautta oma ajattelu kehittyy. Mallinnuksessa hyödynnetään simulaatioita, mutta myös kynää ja paperia tarvitaan. Visualisointitavat ovat vapaasti oppijan valittavissa. 

Kemiaan opitaan myös yhdessä. Oppiminen on luonteeltaan sosiaalista, joten materiaali kannustaa oppijaa työskentelemään yhteisöllisesti. 

Huomaathan, että näyteluvut sisältävät vain teorian yhteydessä olevia Testaa tietosi -tehtäviä. Muut tehtävät sijaitsevat opettajan tehtäväkokoelmassa, jonka opettaja avaa opiskelijoille opintojaksojen yhteydessä. 

Teos on lukion uuden opetussuunnitelman (LOPS2021) mukainen.

1. Lukijalle

Lead	Chapter
1.1.	Esipuhe

2. Energian muutokset kemiallisessa reaktiossa

Lead	Chapter
2.1.	Reaktiot, energia ja energian häviämättömyys Free chapter!
2.2.	Entalpia, reaktio-, muodostumis- ja liukenemislämmöt
2.3.	Hessin laki
2.4.	Sidosenergia
2.5.	Aktivoitumisenergia
2.6.	Reaktiosarjat
2.7.	Lisätietoa: Entropia ja Gibbsin energia
2.8.	Lisätietoa: Lämmön keksiminen
2.9.	Kokeellisuus

3. Geokemia

Lead	Chapter
3.1.	Metallit luonnossa – Mineraalit
3.2.	Lisätietoa: Mineraalit, kivilajit ja jalokivet
3.3.	Kaivannaisteollisuus
3.4.	Metallurgia
3.5.	Metallien louhinta ja rikastaminen
3.6.	Raudan valmistus
3.7.	Kuparin valmistus
3.8.	Alumiinin valmistus
3.9.	Hopean valmistus

4. Metallit

Lead	Chapter
4.1.	Metallien yleiset ominaisuudet
4.2.	Metalliseos eli lejeerinki
4.3.	Alkalimetallit
4.4.	Maa-alkalimetallit
4.5.	Booriryhmän metallit
4.6.	Hiiliryhmän metallit
4.7.	Siirtymäryhmien metallit
4.8.	Lisätietoa: Vety ja vety-yhdisteet
4.9.	Kokeellisuus

5. Hapettuminen ja pelkistyminen

Lead	Chapter
5.1.	Hapetus-pelkistysreaktiot
5.2.	Hapetusluvun määräytymisen säännöt
5.3.	Hapetusluvut yhdisteissä
5.4.	Hapetusluvut reaktioyhtälöiden tasapainottamisessa
5.5.	Hapettuminen elinympäristössä
5.6.	Kokeellisuus

6. Sähkökemia

Lead	Chapter
6.1.	Metallien jalousjärjestys
6.2.	Kemiallinen pari
6.3.	Kennokaavio
6.4.	Normaalipotentiaali
6.5.	Elektrolyysi
6.6.	Kemiallisen parin sovellukset: paristot ja akut
6.7.	Korroosio ja sen estäminen
6.8.	Kokeellisuus

7. Kemian teknologiaa

Lead	Chapter
7.1.	Rakennuskemia
7.2.	Kivestä älymateriaaleihin
7.3.	Nanoteknologia
7.4.	Kemianteollisuus Suomessa

8. Kemian tutkimus

Lead	Chapter
8.1.	Kemian tutkimus
8.2.	Kemian tutkimus Suomessa
8.3.	Astrokemia

9. Kemian merkitys energiaratkaisujen ja ympäristön kannalta

Lead	Chapter
9.1.	Energiantuotanto
9.2.	Energian varastointi
9.3.	Kemia elinympäristössä
9.4.	Kiertotalous

10. Liitteet

Lead	Chapter
10.1.	Opettajalle
10.2.	Käsitteet