5.2 Hidrokarbon
Unit ini memerihalkan hidrokarbon dan sumbernya, menamakan alkana dan alkena dari karbon 1 hingga 6, serta membincangkan sumber tenaga alternatif dan boleh baharu.
SP 5.2.1Memerihalkan sebatian hidrokarbon dan menerangkan bagaimana sebatian hidrokarbon diperoleh daripada sumber semula jadi.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Memerihalkan
Murid perlu memberi gambaran tentang sebatian hidrokarbon (tepu dan tak tepu) dan menerangkan cara hidrokarbon diperoleh daripada sumber semula jadi melalui penyulingan berperingkat petroleum.
- IsiHidrokarbon tepu dan tak tepuHuraian
Hidrokarbon ialah sebatian yang mengandungi karbon dan hidrogen sahaja. Hidrokarbon tepu mempunyai ikatan tunggal sahaja antara atom karbon; hidrokarbon tak tepu mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua.
ContohMetana dalam gas asli ialah hidrokarbon tepu; etena ialah hidrokarbon tak tepu.
- IsiPenyulingan berperingkat petroleumHuraian
Petroleum mentah dipanaskan dan wapnya dialirkan ke dalam turus. Pecahan dengan takat didih rendah seperti gas petroleum terkumpul di bahagian atas, manakala pecahan bertakat didih tinggi seperti bitumen di bahagian bawah.
ContohGas petroleum cecair (LPG) untuk dapur dan bitumen untuk jalan raya diperoleh daripada turus yang sama.
NotaHidrokarbon dan sumbernya
Hidrokarbon ialah sebatian organik yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen sahaja. Sumber semula jadi hidrokarbon ialah petroleum, gas asli dan arang batu yang terbentuk daripada sisa organisma yang tertimbus berjuta tahun. Petroleum mentah diasingkan kepada pecahan-pecahannya melalui proses penyulingan berperingkat berdasarkan takat didih yang berbeza. Hidrokarbon tepu (alkana) hanya mempunyai ikatan tunggal antara atom karbon, manakala hidrokarbon tak tepu (alkena) mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua antara atom karbon.
Peta alirPenyulingan berperingkat petroleum (dari atas menara ke bawah)
- Petroleum mentah dipanaskan dan wapnya dimasukkan ke dalam menara penyulingan
- Gas petroleum (takat didih paling rendah) keluar di bahagian atas: bahan api memasak
- Petrol: bahan api kereta
- Nafta: bahan mentah industri petrokimia
- Kerosin: bahan api kapal terbang
- Diesel: bahan api bas dan lori
- Minyak pelincir: melincirkan enjin
- Minyak bahan api: bahan api kapal dan loji janakuasa
- Bitumen (takat didih paling tinggi) di bahagian bawah: menurap jalan raya
SP 5.2.2Menamakan ahli kumpulan homolog alkana dan alkena dari karbon 1 hingga karbon 6.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menamakan
Murid perlu menamakan enam ahli pertama siri homolog alkana dan alkena berantai lurus (karbon 1 hingga karbon 6) berdasarkan bilangan atom karbon dan formula am.
- IsiAlkana C1 hingga C6Huraian
Formula am CₙH₂ₙ₊₂ dan nama berakhir -ana: metana CH₄, etana C₂H₆, propana C₃H₈, butana C₄H₁₀, pentana C₅H₁₂, heksana C₆H₁₄.
ContohGas dalam pemetik api ialah butana, C₄H₁₀.
- IsiAlkena C2 hingga C6Huraian
Formula am CₙH₂ₙ dan nama berakhir -ena: etena C₂H₄, propena C₃H₆, butena C₄H₈, pentena C₅H₁₀, heksena C₆H₁₂. Tiada alkena satu karbon kerana ikatan ganda dua memerlukan dua atom karbon.
ContohEtena digunakan untuk mempercepat pemasakan buah pisang.
JadualSiri homolog alkana dan alkena (C1 hingga C6)
| Bilangan karbon | Alkana (CₙH₂ₙ₊₂) | Alkena (CₙH₂ₙ) |
|---|---|---|
| 1 | Metana CH₄ | Tiada (alkena perlu sekurang-kurangnya 2 karbon) |
| 2 | Etana C₂H₆ | Etena C₂H₄ |
| 3 | Propana C₃H₈ | Propena C₃H₆ |
| 4 | Butana C₄H₁₀ | Butena C₄H₈ |
| 5 | Pentana C₅H₁₂ | Pentena C₅H₁₀ |
| 6 | Heksana C₆H₁₄ | Heksena C₆H₁₂ |
Peta buih bergandaAlkana berbanding alkena
SP 5.2.3Berkomunikasi tentang sumber tenaga alternatif dan tenaga boleh baharu dalam kehidupan harian.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Berkomunikasi
Murid perlu menerangkan sumber tenaga alternatif dan tenaga boleh baharu dalam kehidupan harian, termasuk projek STEM menghasilkan gas metana daripada sisa makanan dengan langkah berjaga-jaga.
- IsiTenaga boleh baharuHuraian
Tenaga suria, angin, hidro, biojisim, geoterma dan ombak tidak akan habis atau boleh diganti secara semula jadi, dan menghasilkan kurang pencemaran berbanding bahan api fosil.
ContohLampu jalan suria menggunakan panel solar untuk menyimpan tenaga pada siang hari.
- IsiGas metana daripada sisa organikHuraian
Pereputan sisa organik tanpa oksigen di tapak pelupusan atau dalam pencerna menghasilkan gas metana yang boleh menjana elektrik. Metana mudah terbakar, jadi bekas mesti kedap dan jauh daripada api.
ContohProjek kantin sekolah mengumpul sisa makanan dalam tong kedap untuk menghasilkan biogas bagi memasak.
JadualSumber tenaga alternatif dan boleh baharu
| Sumber | Contoh kegunaan harian |
|---|---|
| Tenaga suria | Panel solar di bumbung rumah, lampu jalan suria, pemanas air suria |
| Tenaga angin | Turbin angin menjana elektrik |
| Tenaga hidro | Empangan hidroelektrik |
| Biojisim dan biobahan api | Biodiesel daripada minyak sawit, biogas daripada sisa kilang sawit dan najis haiwan |
| Tenaga geoterma | Haba dari dalam bumi menjana elektrik |
| Tenaga ombak dan pasang surut | Penjana di pantai |
| Sel bahan api hidrogen | Kenderaan elektrik berkuasa hidrogen |
| Gas metana daripada tapak pelupusan dan sisa makanan | Metana hasil pereputan sisa organik digunakan untuk menjana elektrik atau memasak |
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- MEPBPH
- Alkana C1-C6: Metana, Etana, Propana, Butana, Pentana, Heksana
- GPNKDMMB
- Pecahan petroleum dari atas: Gas petroleum, Petrol, Nafta, Kerosin, Diesel, Minyak pelincir, Minyak bahan api, Bitumen
Kad imbas
- Hidrokarbon
- Sebatian yang mengandungi karbon dan hidrogen sahaja
- Proses mengasingkan petroleum
- Penyulingan berperingkat berdasarkan takat didih
- Formula am alkana
- CₙH₂ₙ₊₂ (tepu)
- Formula am alkena
- CₙH₂ₙ (tak tepu, ada C=C)
- Butana
- Alkana 4 karbon, C₄H₁₀
- Tenaga boleh baharu
- Tenaga daripada sumber yang tidak habis, cth suria, angin, hidro, biojisim
Semak kefahaman
Nyatakan maksud hidrokarbon. (SP 5.2.1)
Lihat jawapan
Hidrokarbon ialah sebatian yang mengandungi karbon dan hidrogen sahaja.
Namakan alkana dengan formula molekul C₅H₁₂. (SP 5.2.2)
Lihat jawapan
Pentana.
Namakan dua sumber tenaga boleh baharu. (SP 5.2.3)
Lihat jawapan
Suria, angin, hidro, biojisim, geoterma dan ombak.
13 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran saintifik mengenai sebatian karbon. |
| TP2 | Memahami sebatian karbon dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran saintifik mengenai sebatian karbon.
Aktiviti: Murid memadankan nama alkana dan alkena (metana, etana, propana, etena, propena) dengan bilangan karbon dan formula molekul pada kad, dan guru menyoal secara lisan.
Evidens PBD: Lembaran padanan dan jawapan lisan
SP disasar: 5.2.1, 5.2.2 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami sebatian karbon dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Dalam pasangan, murid menerangkan bagaimana hidrokarbon diperoleh daripada petroleum melalui penyulingan berperingkat, dan membezakan alkana dengan alkena dengan contoh.
Evidens PBD: Kad penerangan dan contoh
SP disasar: 5.2.1, 5.2.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Kumpulan membina model molekul alkana dan alkena C₁ hingga C₆ menggunakan plastisin dan lidi, serta menamakan setiap model dan menulis formula.
Evidens PBD: Model molekul dan senarai nama formula
SP disasar: 5.2.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Kumpulan menganalisis siri homolog alkana dan alkena, mengenal pasti corak formula am CₙH₂ₙ₊₂ dan CₙH₂ₙ, serta meramal formula bagi karbon seterusnya.
Evidens PBD: Jadual corak formula dan ramalan kumpulan
SP disasar: 5.2.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai sumber tenaga alternatif (suria, biojisim, angin) dan tenaga fosil, lalu membuat keputusan tentang sumber paling sesuai untuk satu komuniti dengan justifikasi.
Evidens PBD: Keputusan bertulis dan rubrik justifikasi
SP disasar: 5.2.1, 5.2.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Aktiviti: Kumpulan mereka bentuk cadangan penggunaan tenaga boleh baharu di sekolah, seperti panel suria atau biogas, lalu mengemukakan kos, faedah dan pelan pelaksanaan.
Evidens PBD: Cadangan kumpulan dan rubrik kreativiti
SP disasar: 5.2.3 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 27 unit Sains Tingkatan 5 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.