Duurzaamheid
in de nieuwe syllabi
vwo
De aanduiding “duurzaam(heid)” komt volgens het overzicht op blz. 6 voor in de namen van enkele (sub)domeinen van de vwo-syllabus. Het betreft subdomeinen E3 en F5 die niet op het CE bevraagd worden.
“Duurzaam(heid)” komt wel voor in de naam van subdomein A14 en in specificaties van enkele wel op het CE bevraagde subdomeinen.
Bovendien hebben sommige wel op het CE bevraagde subdomeinen direct of indirect met duurzaamheid te maken.
Hieronder een overzicht van (sub)domeinen en specificaties die wel in het CE bevraagd kunnen worden.
Subdomein A14: Redeneren in
termen van duurzaamheid
Eindterm
De kandidaat kan in
maatschappelijke, beroeps- en wetenschapscontexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven,
daarmee samenhangende problemen analyseren en voorstellen formuleren voor een
mogelijke oplossing daarvan.
De kandidaat kan de rol
van levenscycli van stoffen, materialen en producten aangeven in termen van duurzaamheid;
§ De kandidaat kan met behulp van kennis
over levenscycli van stoffen, materialen en producten voorstellen formuleren
voor een keuze tussen alternatieven bij gebruik van stoffen, materialen in
industriële processen;
§ De kandidaat kan in de context van duurzaamheid
de maatschappelijke betekenis van de chemie benoemen;
§ De
kandidaat kan de wereldvraagstukken: wereldvoedselvoorziening, duurzame
energievoorziening, (drink)watervoorziening, beschikbaarheid van grondstoffen,
opwarming van de aarde en vervuiling van de aarde relateren aan chemische
concepten.
Subdomein C3: Behoudswetten
en kringlopen
Eindterm
De kandidaat kan verbanden
leggen tussen behoudswetten en chemische processen, en kan deze verbanden
relateren aan kringlopen.
Specificatie
1.
De kandidaat kan de volgende begrippen gebruiken in redeneringen:
§ massabehoud / massabalans;
§ energiebehoud / energiebalans;
§ ladingbehoud / ladingbalans.
2.
De kandidaat kan chemische processen relateren aan:
§ stofkringloop;
§ elementkringloop;
§ recycling;
§ cradle to cradle.
Subdomein F2: Groene chemie
Eindterm
De kandidaat kan met behulp van
kennis van procestechnologie en reactiekinetiek, ten
minste in de context van voedselproductie of duurzaamheid, "principes van groene chemie" herkennen en
relateren aan gerealiseerde, mogelijke en gewenste veranderingen van die
processen en eenvoudige berekeningen uitvoeren.
Specificatie
1.
De kandidaat kan verbanden leggen tussen aspecten van groene chemie die bij het
ontwerpen en aanpassen van industriële processen een rol hebben gespeeld:
§ reactieomstandigheden;
§ veiligheid;
§ kwalitatieve energiebeschouwing;
§ nevenreacties;
§ (keuze voor) batchproces / continuproces;
§ bijproducten;
§ onvolledige omzetting;
§ overmaat /ondermaat;
§ (hernieuwbare) grondstoffen;
§ gebruik van water;
§ recycling;
§ afval;
§ milieueisen.
2.
De kandidaat kan aan de hand van gegeven formules uit groene chemie
berekeningen uitvoeren aan een proces:
§ atoomeconomie;
§ E-factor;
§ energie-effect;
§ rendement.
3. De kandidaat kan chemische concepten in processen
herkennen en beschrijven en relateren aan voorstellen voor aanpassing:
§ vergisting van biomassa;
§ productie
van biodiesel;
- omestering
§ olieraffinage;
- gefractioneerde destillatie
- kraken
- reformen
§ recycling.
- kunststoffen
- metalen
Subdomein F3:
Energieomzettingen
Eindterm
De kandidaat kan in de context
van duurzaamheid beschrijven welke
chemische en/of technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen
en kan met behulp van kennis van energieproductie deze processen beschrijven,
daarbij voorkomende condities aangeven en voorstellen voor aanpassing
beoordelen.
Specificatie
1.
De kandidaat kan met behulp van een beschrijving van onderstaande technieken
voor energieproductie uit biomassa redeneren over deze technieken:
§ vergisting: bio-ethanol,
biogas;
§ productie van biodiesel;
§ verbranding.
2.
De kandidaat kan beschrijven hoe fossiele brandstoffen gebruikt worden bij
energieproductie:
§ aardgas, aardolie, steenkool.
- verbranding
in een specifieke verbrandingseenheid
- reactieproducten
en vervuiling
- stoomopwekking
-
dynamo
3.
De kandidaat kan de fotosynthese van glucose beschrijven als een proces waarbij
licht wordt omgezet in chemische energie:
§ vastleggen van koolstofdioxide;
§ productie van zuurstof.
4.
De kandidaat kan brandstoffen met elkaar vergelijken, voorstellen voor
aanpassing(en) beoordelen en redeneren over aspecten van duurzaamheid die daarbij een rol spelen:
§ verschil in hoeveelheid
koolstofdioxide geproduceerd door biobrandstof en fossiele brandstof:
-
koolstofkringloop.
§ C/H-verhouding:
-
relatie hoeveelheid CO2 per joule.
§ optredende emissies bij
verbranding:
- CO2
- NOx
-
SO2
§ omgevingsfactoren:
- brandstofaanvoer;
- brandstofopslag;
-
koelwater.
Subdomein G2:
Milieueffectrapportage
Eindterm
De kandidaat kan met behulp van
kennis van productieprocessen ten minste in de context van gezondheid of duurzaamheid beschrijven welke
maatschappelijke condities een rol spelen bij milieu-gerelateerde
vraagstukken en voor deze vraagstukken beschrijven welke mogelijke gevolgen er
zijn op het gebied van gezondheid en duurzaamheid.
Specificatie
1.
De kandidaat kan aan de hand van gegevens over een productieproces aangeven wat
mogelijke gevolgen voor milieu en gezondheid zijn van dat productieproces:
§ transport van grondstoffen, producten en afvalstoffen;
§ uitstoot;
-
grenswaarde.
§ gebruik van (koel)water;
§ risico bij calamiteiten;
§ warmte / krachtkoppeling;
§ duurzaamheid.
Subdomein G3: Energie en industrie
Eindterm
De kandidaat kan met behulp van
kennis van productieprocessen ten minste in de context van duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen
beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven.
Specificatie
1.
De kandidaat kan verschillende processen met elkaar vergelijken op het gebied
van duurzaamheid en een keuze voor een proces beargumenteren:
§ kolenvergasser;
§ aardgascentrale;
§ kolencentrale;
§ brandstofcel.
2.
De kandidaat kan het gebruik van verschillende energiebronnen in een proces met
elkaar vergelijken en een keuze voor een energiebron beargumenteren:
§ waterstof;
§ bio-ethanol;
§ biogas;
§ biodiesel.
havo
De aanduiding “duurzaam(heid)” komt volgens het overzicht op blz. 6 voor in de namen van enkele (sub)domeinen van de havo-syllabus. Het betreft subdomeinen E2 en G3 die niet op het CE bevraagd worden.
“Duurzaam(heid)” komt wel voor in de naam van subdomein A14 en in de specificatie van een wel op het CE bevraagd subdomein.
Bovendien hebben sommige wel op het CE bevraagde subdomeinen direct of indirect met duurzaamheid te maken.
Hieronder een overzicht van (sub)domeinen en specificaties die wel in het CE bevraagd kunnen worden.
Subdomein A14: Redeneren in
termen van duurzaamheid
Eindterm
De kandidaat kan in
maatschappelijke, beroeps- en technologische contexten aspecten van
duurzaamheid aangeven en beschrijven.
Specificatie:
1.
De kandidaat kan de rol van levenscycli van stoffen, materialen en producten
aangeven in termen van duurzaamheid;
2. De kandidaat kan de
maatschappelijke betekenis van de chemie toelichten in contexten over
wereldvoedselvoorziening, duurzame energievoorziening, (drink)watervoorziening,
beschikbaarheid van grondstoffen, opwarming van de aarde en vervuiling van de
aarde.
Subdomein F1: Industriële
processen
Eindterm
De kandidaat kan gegeven
industriële processen beschrijven in blokschema's, rendementsberekeningen
maken, en aangeven hoe aspecten van groene chemie bij het ontwerp van het
proces een rol spelen.
Specificatie:
1.
De kandidaat kan met gegevens over een industrieel proces dit proces met een
blokschema beschrijven:
§ stofstromen;
§ recirculatie;
§ reactoren;
§ scheidingsinstallaties;
§ warmtewisselaars.
2.
De kandidaat kan aan de hand van een blokschema een industrieel proces
toelichten:
§ reacties;
§ scheidingsmethoden;
§ energie-effect;
§ energiehuishouding.
3.
De kandidaat kan bij de beschrijving van een industrieel proces de volgende
begrippen gebruiken:
§ katalyse;
§ continuproces;
§ batchproces;
§ bulkchemie / fijnchemie.
4.
De kandidaat kan toelichten welke aspecten van groene chemie bij het ontwerpen
van een chemisch proces een rol hebben gespeeld:
§ reactieomstandigheden;
§ veiligheid;
§ kwalitatieve energiebeschouwing;
§ nevenreacties;
§ (keuze voor) batchproces / continuproces;
§ bijproducten;
§ onvolledige omzetting;
§ overmaat / ondermaat;
§ (hernieuwbare) grondstoffen;
§ gebruik van water;
§ recycling;
§ afval;
§ milieueisen.
5.
De kandidaat kan aan de hand van gegeven formules uit groene chemie
berekeningen uitvoeren aan een proces:
§ atoomeconomie;
§ E-factor;
§ energie-effect;
§ rendement.
Subdomein F3:
Energieomzettingen
Eindterm
De kandidaat kan in de context
van duurzaamheid beschrijven welke chemische en/of technologische processen
worden gebruikt bij energieomzettingen en kan beredeneren hoe duurzaamheid een
rol speelt bij energieproductie.
Specificatie:
1.
De kandidaat kan met behulp van een beschrijving van onderstaande technieken
voor energieproductie uit biomassa redeneren over deze technieken:
§ vergisting: bio-ethanol,
biogas;
§ productie van biodiesel;
§ verbranding.
2.
De kandidaat kan beschrijven hoe fossiele brandstoffen gebruikt worden bij
energieproductie:
§ aardgas, aardolie, steenkool.
- verbranding
in een specifieke verbrandingseenheid
- reactieproducten
en vervuiling
- stoomopwekking
-
dynamo
3.
De kandidaat kan de fotosynthese van glucose beschrijven als een proces waarbij
licht wordt omgezet in chemische energie:
§ vastleggen van koolstofdioxide;
§ productie van zuurstof .
4.
De kandidaat kan brandstoffen met elkaar vergelijken en redeneren over aspecten
van duurzaamheid die daarbij een rol spelen:
§ verschil in hoeveelheid
koolstofdioxide geproduceerd door biobrandstof en fossiele brandstof;
-
koolstofkringloop
§ C/H-verhouding;
-
relatie hoeveelheid CO2 per joule
§ optredende emissies bij
verbranding;
- CO2
- NOx
-
SO2
§ Olieraffinage.
- gefractioneerde
destillatie
-
kraken
5.
De kandidaat kan redeneren over aspecten van duurzaamheid die een rol spelen
bij de omzetting van chemische energie in elektrische energie en omgekeerd:
§ elektrochemische cel /
batterij / brandstofcel.
- aangeven
dat bij een elektrochemische cel een redoxreactie optreedt waarbij elektronen
via een externe verbinding worden overgedragen;
- halfreacties;
- positieve
en negatieve elektrode;
- elektrolyt;
- opladen;
- recycling;
-
verhouding energie/massa.