program pensiswazahan guru (ppg)ipkent.edu.my/document/pskent/pskent18/modul/sce/sce3093.pdf ·...
TRANSCRIPT
MODUL SAINS
PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU (PPG)
MOD PENDIDIKAN JARAK JAUH
SCE3093
TENAGA DALAM KIMIA
INSTITUT PENDIDIKAN GURU KEMENTERIAN PELAJARAN MALAYSIA ARAS 1, ENTERPRISE BUILDING 3, BLOK 2200, PERSIARAN APEC, CYBER 6, 63000 CYBERJAYA
Berkuat kuasa pada Jun 2012
Edisi September 2014
IJAZAH SARJANA MUDA PERGURUAN DENGAN KEPUJIAN KEPUJIANKEPUJIAN
i
Cetakan Jun 2012 Institut Pendidikan Guru Kementerian Pelajaran Malaysia
MODUL INI DIEDARKAN UNTUK KEGUNAAN PELAJAR-PELAJAR YANG BERDAFTAR DENGAN BAHAGIAN PENDIDIKAN GURU, KEMENTERIAN PELAJARAN MALAYSIA BAGI MENGIKUTI PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU (PPG) IJAZAH SARJANA MUDA PERGURUAN. MODUL INI HANYA DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN PENGAJARAN DAN
PEMBELAJARAN BAGI PROGRAM-PROGRAM TERSEBUT.
ii
Falsafah Pendidikan Kebangsaan Pendidikan di Malaysia adalah suatu usaha berterusan ke arah memperkembangkan lagi potensi individu secara menyeluruh dan bersepadu untuk mewujudkan insan yang seimbang dan harmonis dari segi intelek, rohani, emosi, dan jasmani berdasarkan kepercayaan dan kepatuhan kepada Tuhan. Usaha ini adalah bagi melahirkan rakyat Malaysia yang berilmu pengetahuan, berketrampilan, berakhlak mulia, bertanggungjawab, dan berkeupayaan mencapai kesejahteraan diri serta memberi sumbangan terhadap keharmonian dan kemakmuran keluarga, masyarakat, dan negara.
Falsafah Pendidikan Guru
Guru yang berpekerti mulia, berpandangan progresif dan saintifik, bersedia menjunjung aspirasi negara serta menyanjung warisan kebudayaan negara, menjamin perkembangan individu, dan memelihara suatu masyarakat yang bersatu padu, demokratik, progresif, dan berdisiplin.
Cetakan Jun 2012 Kementerian Pelajaran Malaysia
Hak cipta terpelihara. Kecuali untuk tujuan pendidikan yang tidak ada kepentingan komersial, tidak dibenarkan sesiapa mengeluarkan atau mengulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi dan kandungan buku ini dalam apa-apa juga bentuk dan dengan apa-apa cara pun, sama ada secara elektronik, fotokopi, mekanik, rakaman atau cara lain sebelum mendapat izin bertulis daripada Rektor Institut Pendidikan Guru, Kementerian Pelajaran Malaysia.
iii
Notis Hak Kerajaan i
Falsafah Pendidikan Kebangsaan
Falsafah Pendidikan Guru ii
Kandungan iii-v
Panduan Pelajar vi-vii
Pengenalan viii
Agihan Tajuk (Interaksi dan Modul) ix-xi
Tajuk Pembelajaran
Tajuk 1.Termokimia
Sifat tenaga
Perubahan tenaga
Pemindahan tenaga
Hukum Pertama Termodinamik
Pemuliharaan tenaga
Tenaga dalam
Tindak balas endotermik and eksotermik
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
Tajuk 2.Termokimia
Kalorimetri
Keupayaan Haba
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
Tajuk 3.Termokimia
Haba (Entalpi)
Haba (Entalpi) Tindak balas
Tajuk 4.Termokimia
Haba (entalpi) Pembentukan
Hukum Hess
Tajuk 5. Termokimia
Makanan dan bahan api
Tenaga solar
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
1-9
10-17
18-33
34-41
42-51
KANDUNGAN
MUKA SURAT
iv
Tajuk 6. Elektrokimia
Tindak balas pengoksidaan-penurunan
Tajuk 7. Elektrokimia
Sel kimia (volta)
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
Tajuk 8. Elektrokimia
Daya gerak elektrik (dge) sel
Keupayaan Elektrod Piawai
Keupayaan Penurunan Piawai
Tajuk 9. Elektrokimia
Perubahan spontan tindak balas Redoks
Kesan kepekatan ke atas dge sel (Persamaan Nernst)
Tajuk 10. Elektrokimia
Penggunaan elektrokimia
Bateri
Kakisan besi
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
Tajuk 11. Elektrokimia
Elektrolisis
Sel Elektrolisis
Aspek kuantitatif suatu elektrolisis
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
Tajuk 12. Elektrokimia
Penggunaan komersil elektrolisis
Kerja elektrik
Tajuk 13. Kimia Nuklear
Radioaktiviti
Tindak balas nuklear
Jenis pereputan radioaktif
Pola kestabilan nuklear (nisbah neutron -ke-proton, siri radioaktif)
Transmutasi nuklear
Tajuk 14. Kimia Nuklear
Kadar pereputan radioaktif
Pembelahan (fission) dan pelakuran (fusion) nuclear
52-60
61-71
72-83
84-94
95-116
117-132
133-141
142-150
151-162
v
Tajuk 15. Kimia Nuklear
Pengesanan dan pengukuran radioaktiviti
Kesan biologi radiasi
Penggunaan kimia nuklear
163-178
Bibliografi 179-180
Panel Penulis Modul 181-182
Ikon Modul 183
vi
Modul ini disediakan untuk membantu anda menguruskan pembelajaran anda agar anda boleh belajar dengan lebih berkesan. Anda mungkin kembali semula untuk belajar secara formal selepas beberapa tahun meninggalkannya. Anda juga mungkin tidak biasa dengan mod pembelajaran arah kendiri ini. Modul ini memberi peluang kepada anda untuk menguruskan corak pembelajaran, sumber-sumber pembelajaran, dan masa anda. Pembelajaran arah kendiri memerlukan anda membuat keputusan tentang pembelajaran anda. Anda perlu memahami corak dan gaya pembelajaran anda. Adalah lebih berkesan jika anda menentukan sasaran pembelajaran kendiri dan aras pencapaian anda. Dengan cara begini anda akan dapat melalui kursus ini dengan mudah. Memohon bantuan apabila diperlukan hendaklah dipertimbangkan sebagai peluang baru untuk pembelajaran dan ia bukannya tanda kelemahan diri. Modul ini ditulis dalam susunan tajuk. Jangka masa untuk melalui sesuatu tajuk bergantung kepada gaya pembelajaran dan sasaran pembelajaran kendiri anda. Latihan-latihan disediakan dalam setiap tajuk untuk membantu anda mengingat semula apa yang anda telah pelajari atau membuatkan anda memikirkan tentang apa yang anda telah baca. Ada di antara latihan ini mempunyai cadangan jawapan. Bagi latihan-latihan yang tiada mempunyai cadangan jawapan adalah lebih membantu jika anda berbincang dengan orang lain seperti rakan anda atau menyediakan sesuatu nota untuk dibincangkan semasa sesi tutorial. Modul ini akan menggantikan satu kredit bersamaan dengan lima belas jam interaksi bersemuka dalam bilik kuliah. Tiada kuliah atau tutorial diadakan untuk tajuk-tajuk dalam modul ini. Walau bagaimanapun, anda boleh berbincang dengan pensyarah, tutor atau rakan anda melalui email jika terdapat masalah berhubung dengan modul ini. Anda akan mendapati bahawa ikon digunakan untuk menarik perhatian anda agar pada sekali imbas anda akan tahu apa yang harus dibuat. Lampiran A menerangkan kepada anda makna-makna ikon tersebut. Anda juga diperlukan untuk menduduki peperiksaan bertulis pada akhir kursus. Tarikh dan masa peperiksaan akan diberitahu apabila anda mendaftar. Peperiksaan bertulis ini akan dilaksanakan di tempat yang akan dikenal pasti. Tip untuk membantu anda melalui kursus ini.
1. Cari sudut pembelajaran yang sunyi agar anda boleh meletakkan buku dan diri anda untuk belajar. Buat perkara yang sama apabila anda pergi ke perpustakaan.
2. Peruntukkan satu masa setiap hari untuk memulakan dan mengakhiri
pembelajaran anda. Patuhi waktu yang diperuntukkan itu. Setelah membaca modul ini teruskan membaca buku-buku dan bahan-bahan rujukan lain yang dicadangkan.
PANDUAN PELAJAR
vii
3. Luangkan sebanyak masa yang mungkin untuk tugasan tanpa mengira sasaran pembelajaran anda.
4. Semak dan ulangkaji pembacaan anda. Ambil masa untuk memahami
pembacaan anda.
5. Rujuk sumber-sumber lain daripada apa yang telah diberikan kepada anda. Teliti maklumat yang diterima.
6. Mulakan dengan sistem fail agar anda tahu di mana anda menyimpan bahan-
bahan yang bermakna.
7. Cari kawan yang boleh membantu pembelanjaran anda.
viii
PENGENALAN Kursus ini dijalankan untuk mencapai hasil pembelajaran yang berikut:
1. Menunjukkan pengetahuan konsep asas dalam termokimia, elektrokimia dan kimia nuklear dan kesesuaiannya dalam kehidupan seharian dan industri.
2. Menunjukkan kompetensi dalam penggunaan peralatan saintifik dan melaksanakan tugasan amali yang berkaitan dengan isi kandungan.
3. Menyelesaikan masalah berangka tentang perubahan tenaga. 4. Mengaplikasikan pengetahuan dan kemahiran saintifik kursus “Tenaga
dalam Kimia” melalui amali dan aktiviti pengetahuan pedagogi isi kandungan dalam kurikulum sains sekolah rendah.
5. Mengamalkan sikap saintifik dan nilai-nilai murni dalam pengajaran dan pembelajaran.
Oleh kerana kursus PPG merupakan kursus pendidikan atas talian (online learning), maka semua topik telah dimodulkan. Interaksi bersemuka adalah sebanyak 20 jam dan 40 jam merupakan mod modul. Sebanyak 10 jam adalah untuk perbincangan tutorial dan 10 jam lagi untuk kerja amali. Untuk mengikuti kursus ini, pelajar-pelajar perlu memiliki pengetahuan asas tentang mata pelajaran kimia. Oleh kerana terdapat banyak pengiraan dalam soalan-soalan yang dikemukakan, maka, pengetahuan asas dalam matematik juga diperlukan. Pelajar-pelajar boleh mendapat rujukan tambahan daripada senarai buku dan pautan internet yang telah disenaraikan dalam bahagian bibliografi. Pelajar-pelajar dikehendaki membuat latihan dan tutorial yang dikemukakan dalam modul ini. Bimbingan akan diberi semasa interaksi bersemuka untuk melengkapkan latihan dan tutorial yang berkaitan. Pelajar-pelajar juga boleh berhubung dengan pensyarah secara „online‟.
ix
Kandungan modul SCE 3093 Tenaga dalam Kimia akan meliputi bahan pembelajaran untuk 40 jam. Interaksi Jadual berikut menerangkan tentang pengagihan tajuk untuk interaksi bersemuka dan modul untuk kursus ini. (Pengagihan tajuk untuk interaksi bersemuka dan pembelajaran melalui modul adalah mengikut Pro forma kursus)
Bil.
Tajuk
Interaksi bersemuka
(jam)
Modul (jam)
Jumlah jam
1 1 Termokimia
Sifat tenaga
Perubahan tenaga
Pemindahan tenaga Hukum Pertama Termodinamik
Pemuliharaan tenaga
Tenaga dalam
Tindak balas endotermik and eksotermik
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
1 3 4
2 2 Termokimia
Kalorimetri
Keupayaan Haba
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
1 3 4
3 3 Termokimia
Haba (Entalpi)
Haba (Entalpi) Tindak balas
2 2 4
4 4 Termokimia
Haba (entalpi) Pembentukan
Hukum Hess
2 2 4
5 5 Termokimia
Makanan dan bahan api
Tenaga solar
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
2 2 4
AGIHAN TAJUK
x
Bil.
Tajuk
Interaksi bersemuka
(jam)
Modul (jam)
Jumlah jam
6 6 Elektrokimia
Tindak balas pengoksidaan-penurunan
1 3 4
7 7 Elektrokimia
Sel kimia (volta)
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
1 3 4
8 Elektrokimia
Daya gerak elektrik (dge) sel
Keupayaan Elektrod Piawai
Keupayaan Penurunan Piawai
1 3 4
9 Elektrokimia
Perubahan spontan tindak balas Redoks
Kesan kepekatan ke atas dge sel (Persamaan Nernst)
2 2 4
10 Elektrokimia
Penggunaan elektrokimia
Bateri
Kakisan besi
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
1 3 4
11 Elektrokimia
Elektrolisis
Sel Elektrolisis
Aspek kuantitatif suatu elektrolisis
Ujikaji dalam kurikulum sekolah rendah
2 2 4
12 Elektrokimia
Penggunaan komersil elektrolisis
Kerja elektrik
1 3 4
13 Kimia Nuklear
Radioaktiviti
Tindak balas nuklear
Jenis pereputan radioaktif
Pola kestabilan nuklear (nisbah neutron-ke-proton, siri radioaktif)
Transmutasi nuklear
1 3 4
xi
Bil.
Tajuk
Interaksi bersemuka
(jam)
Modul (jam)
Jumlah jam
14 Kimia Nuklear
Kadar pereputan radioaktif
Pembelahan (fission) dan pelakuran (fusion) nuklear
1 3 4
15 Kimia Nuklear
Pengesanan dan pengukuran radioaktiviti
Kesan biologi radiasi
Penggunaan kimia nuklear
1 3 4
JUMLAH 20 40 60
179
BOBLIOGRAFI
Buku Rujukan
Breck, Brown, McCowan (1981). Chemistry for science and engineering . Toronto: Mc Graw Hill Ryerson Limited
Brown, T.L., Lemay, H.E., & Bursten, B.E. (2000). Chemistry: The Central Science. (8th ed.). New Jersey: Prentice Hall
Chang SL, Chia SC, Koay KC dan Yew KL (2002), Fokus Ungu SPM FIZIK. Selangor : Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.
Chang, Raymond (1994). Chemistry ( International edition; Fifth Edition). New Jersey: Mc Graw Hill
Lim YS dan Yip KH (2009). PRE-U Physical Chemistry STPM. Selangor : Pearson
Malaysia Sdn. Bhd
McMurry,J. & Fay,R.C. (2001). Chemistry. (3rd ed.). New Jersey: Prentice Hall.
Petrucci, Harwood (1997). General Chemistry. Principal & Modern Applications (Seventh Edition) . New Jersey: Prentice Hall
Ramli Ibrahim (2001). Asas Kimia. Puchong: Uni-Ed.
Tan Yin Toon (1999). Kimia Fizik STPM Edisi Kedua. Shah Alam : Penerbitan Fajar bakti Sdn. Bhd.
Yeap (2009). Chemistry Form 4. Selangor: Pearson Malaysia Sdn Bhd
Rujukan Internet
http://www.fi.edu/guide/hughes/energyconservation.html (Hukum Pemuliharaan Tenaga)
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Thermochem/Law-Cons-Mass-Energy.html (Hukum Pemuliharaan Tenaga)
http://hps.org/publicinformation/ate/faqs/consumerproducts.html (kesan biologi radiasi)
http://en.wikipedia.org/wiki/Geiger-M%C3%BCller tube (Tiub Geiger-Muller) http://physics.kenyon.edu/EarlyApparatus/Static E lectricity/E lectroscope/Electros cope.html (Elektroskop Kerajang Emas)
180
http://www.answers.com/topic/nuclear-reactor (Tenaga nuklear) http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear reactor technology (Tenaga nuklear)
181
PANEL PENULIS MODUL PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU SEKOLAH RENDAH
(SAINS PENDIDIKAN RENDAH)
NAMA KELAYAKAN
Dr. TAN JUAT NGOH
Pensyarah Kanan IPG Kampus Pendidikan Teknik Jalan Yaacob Latif 56000 Kuala Lumpur e-mail: [email protected]
Kelulusan:
PhD (Pendidikan Sains), University of East Anglia, Norwich, United Kingdom
M .Ed. (Bimbingan dan Kaunseling) ,UM
B.Sc. Hons. (Kimia), UM
Dip. Pendidikan (Kimia/Matematik), UM
Diploma Kaunseling (Psikologi), UKM Pengalaman Kerja:
Guru Cemerlang Sains (3 tahun)
Pensyarah Sains (15.5 tahun)
Pensyarah Ilmu Pendidikan (5 tahun)
Guru Kimia/Sains Sekolah Menengah (8.5 tahun)
Pn. HJH ZAKIAH BT MOR Pensyarah Kanan IPG Kampus Tuanku Bainun 14000 Bukit Mertajam e-mail: [email protected]
Kelulusan:
M.Sc (Pengurusan) UUM
B.Sc (Kimia) UKM
Diploma Pendidikan (Kimia/Matematik) UKM
Pengalaman Kerja:
Pensyarah Kanan (2 tahun)
Ketua Jabatan Sains (3 tahun)
Pensyarah Sains (13 tahun)
Guru Kimia/Sains Sekolah Menengah (11 tahun)
YEW LEE HEANG Pensyarah Kanan Sains IPG Kampus Pulau Pinang Bukit Coombe 11700 Pulau Pinang e-mail: [email protected]
Kelulusan : B.SC. (Hons) – Universiti Malaya Diploma Pendidikan – Universiti Malaya Sarjana Pentadbiran Perniagaan – U.S.M Pegalaman Kerja :
Guru Sains di Sekolah Menengah (25 Tahun)
Pensyarah Kanan Sains di IPG Kampus Pulau Pinang (5 Tahun)
182
NAMA KELAYAKAN
THANGAVELO MARIMUTHU Pensyarah Kanan IPG Kampus Sultan Abdul Halim 08000 Sungai Petani Kedah Darul Aman email: [email protected]
Kelulusan : B.SC. (Hons) – Universiti Malaya Diploma Pendidikan – Universiti Malaya Sarjana Pendidikan – Universiti Malaya Pegalaman Kerja :
Guru Sains di Sekolah Menengah (5 Tahun)
Pensyarah sains di IPG Kampus Sultan Abdul Halim (26 Tahun)
ANWAR B. HJ. SULAIMAN Pensyarah Sains IPG Kampus Pulau Pinang Bukit Coombe 11700 Pulau Pinang e-mail: [email protected]
Kelulusan : B.SC. (Hons) – U.K.M. Diploma Pendidikan – M.P. Persekutuan P.P. Sarjana Pendidikan – U.S.M Pegalaman Kerja :
Tutor di Universiti Malaya (3 Tahun)
Demonstrator di UKM (1 tahun)
Pensyarah Sains di IPG Kampus Pulau Pinang (15 Tahun)
183
IKON
Perbincangan
Latihan
Membuat Nota
Layari Internet
Panduan Pengguna
Mengumpul Maklumat
Tutorial
Memikir