119 E. HUKUM DASAR KIMIA UNTUK MENYELESAIKAN KASUS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI Berkat hukum dasar kimia yang dikemukakan para ilmuwan maka kita bisa menghitung kadar zat-zat dalam suatu reaksi kimia di sekitar kita. Pada bagian awal bab ini Kalian sudah membaca artikel tentang bagaimana lahan rawa pasang surut diubah menjadi hamparan padi. Lahan rawa memiliki tingkat keasaman tanah yang rendah sehingga tanaman sulit tumbuh di atasnya. Oleh karena itu, keasaman tanah harus dinetralkan oleh kapur, contohnya dolomit. Kebutuhan kapur per hektar lahan dapat dihitung dengan cara menentukan terlebih dahulu tingkat keasaman tanah pada keadaan awal. Tingkat keasaman ini dinyatakan dalam pH. Apakah pH itu ? Marilah kita simak intisari berikut. INTISARI pH adalah ukuran untuk menyatakan tingkat keasaman dalam suatu larutan. Pada kasus ini air rawa adalah larutan. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut. Alat ukur untuk menentukan pH pada air rawa adalah pH meter digital. Salah satu model pH meter disajikan pada Gambar 2. Cara penulisan pH adalah p ditulis sebagai huruf kecil, sedangkan H ditulis sebagai huruf kapital. H singkatan dari ion Hidrogen (H+). Ion H adalah atom H yang melepaskan 1 elektron. p singkatan dari Bahasa Jerman yaitu potenz yang artinya power atau kekuatan. Skala pH dari angka 0 hingga 14. Nilai pH 7 merupakan keadaan netral. pH di bawah 7 adalah kondisi asam, sedangkan pH di atas 7 bersifat basa. Tingkat keasaman dihitung berdasarkan jumlah ion hidrogen (H+) dalam larutan. Dalam hal ini pH mengukur jumlah ion hidrogen dari suatu molekul asam yang larut di dalamnya. Pada kasus ini molekul asam dalam air rawa dianggap asam humat yang diberi notasi umum misalnya HA. Asam humat melarutkan ion hidrogen (H+) ke dalam air rawa. Jumlah ion hidrogen dinyatakan dalam satuan M (molar). Kemolaran merupakan konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol zat yang terlarut dalam 1 liter larutan. Dalam hal ini larutan adalah air rawa, sedangkan asam humat adalah zat yang terlarut dalam air rawa tersebut. Untuk memudahkan penulisan maka tingkat keasaman dinyatakan dalam bentuk logaritma basis 10 dengan persamaan berikut. Gambar 2. pH Meter Digital (Sumber : https://www.csilabshop.com/wpcontent/uploads/2018/06/digital-ph-meterside-view-with-beaker-hi2002_1.jpg )
120 pH = −log [H+] [H+] = 10−pH Misalnya jika pH = 2, maka : pH = 2 [H+] = 10−2 mol L [H+] = 10−2 M (artinya 0,01 mol ion hidrogen dalam 1 liter air rawa). Tetapan kesetimbangan air (Kw) pada suhu 25℃ adalah 1 x 10−14 dengan persamaan : = [+]. [−] Oleh karena pH = -log [H+], maka persamaan Kw dapat dituliskan sebagai berikut : = + Untuk nilai Kw pada suhu 25℃, diperoleh pKw = 14, sehingga persamaan pKw dapat dinyatakan sebagai berikut : + = CONTOH SOAL 1) Berapakah pH larutan jika [H+] : a. 2 M c. 8 x 10-4 M b. 2 x 10-5 M d. 1,69 x 10-2 M 2) Berapakah [H+] dalam larutan yang pH-nya : a. 3 c. 2 – log 3 b. 2,7 d. 2 + log 5 PEMBAHASAN 1) a. [H+] = 2 M pH = −log [H+] pH = −log 2 = −, b. [H+] = 2 x 10−5 M pH = −log [H+] pH = − log 2 x 10−5 pH = 5 − log 2 pH = 5 − 0,3 = , c. [H+] = 8 x 10−4 pH = −log [H+] pH = − log 8 x 10−4 pH = 4 − log 8 pH = 4 − 0,90309 = , d. [H+] = 1,69 x 10−2 pH = −log [H+] pH = −log 1,69 x 10−2 pH = 2 − log 1,69 pH = 2 − 0,2278867 = ,
121 2) a. pH = 3 [H+] = 10−pH [+] = − c. pH = 2 − log 3 [+] = − d. pH = 2 + log 5 pOH = pKw − pH pOH = 14 − (2 + log 5) pOH = 12 − log 5 [OH−] = 5 x 10−12 M b. pH = 2,7 − log [H+] = pH − log [H+] = 2,7 log [H+] = 3 − 0,3 log [H+] = 3 − log 2 [+] = − [H+] = Kw [OH−] 1 x 10−14 [H+] = 5 x 10−12 M [+] = − F. GLOSARIUM Asam : Molekul ion yang dapat memberikan proton, atau alternatifnya dapat membentuk ikatan kovalen dengan pasangan elektron. Basa : Molekul ion yang dapat menerima proton, atau alternatifnya dapat membentuk ikatan kovalen dengan pasangan elektron. Kadar : Banyaknya zat yang terkandung dalam sejumlah tertentu campuran atau senyawa Kemolaran : Konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol zat yang terlarut dalam 1 liter larutan pH : Ukuran untuk menyatakan tingkat keasaman dalam suatu larutan pH meter : Alat ukur untuk menentukan pH G. DAFTAR PUSTAKA Puspaningsih, R. Ayuk. Tjahjadarmawan, Elizabeth. Krisdianti, R. Niken. (2021). Ilmu Pengetahuan Alam SMA Kelas X. Jakarta : Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian dan Pengembangan dan Perbukuan Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. Purba, Michael. (2007). Kimia untuk SMA Kelas X Semester 1. Jakarta : Erlangga Purba, Michael. (2007). Kimia untuk SMA Kelas XI Semester 2. Jakarta : Erlangga Johari. Rachmawati, M. (2007). Kimia 2 SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta : Esis
▪ ALOKASI WAKTU : 20 x 45 MENIT 10 KALI PERTEMUAN Capaian Pembelajaran Peserta didik mampu memahami struktur atom dan penerapannya dalam nanoteknologi. Kata Kunci ▪ Logam Tanah Jarang ▪ Nanoteknologi ▪ Partikel penyusun atom ▪ Isotop ▪ Isobar ▪ Isoton ▪ Teori model atom Bohr ▪ Teori model mekanika kuantum ▪ Konfigurasi elektron ▪ Golongan ▪ Periode ▪ Jari-jari atom ▪ Kecenderungan jari-jari atom ▪ Nanomaterial ▪ Pembentukan material nano ▪ Ukuran atom ▪ Ukuran partikel MODUL AJAR BAB 5 SEKOLAH PENGGERAK “Struktur Atom – Keunggulan Nanomaterial”
i DAFTAR ISI DAFTAR ISI.............................................................................................................................................. i PENGERTIAN DAN PENTINGNYA NANOTEKNOLOGI...................................................................1 1. INFORMASI UMUM .......................................................................................................................1 A. IDENTITAS MODUL ....................................................................................................................1 B. KOMPETENSI AWAL ..................................................................................................................1 C. PPP..................................................................................................................................................1 D. SARANA PRASARANA ...............................................................................................................1 E. TARGET PESERTA DIDIK ..........................................................................................................1 F. MODEL PEMBELAJARAN..........................................................................................................1 2. KOMPONEN INTI.............................................................................................................................2 A. TUJUAN PEMBELAJARAN.........................................................................................................2 B. PEMAHAMAN BERMAKNA.......................................................................................................2 C. PERTANYAAN PEMANTIK........................................................................................................2 D. KEGIATAN PEMBEJARAN.........................................................................................................2 E. ASESMEN......................................................................................................................................4 F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL.................................................................................................4 3. LAMPIRAN .......................................................................................................................................4 A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK...........................................................................................4 B. PENILAIAN RANAH SIKAP........................................................................................................7 1) LEMBAR OBSERVASI .............................................................................................................7 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI.....................................................................................................8 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA..............................................................................8 C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN....................................................................................9 D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN ...................................................................................10 A) ASESMEN DIAGNOSTIK.......................................................................................................10 B) ASESMEN FORMATIF ...........................................................................................................11 C) ASESMEN SUMATIF.............................................................................................................12 D) SOAL PENGAYAAN...............................................................................................................14 E) SOAL REMEDIAL...................................................................................................................15 E. PENGANTAR STRUKTUR ATOM – KEUNGGULAN NANOMATERIAL.................................... 17 F. PENGERTIAN DAN PENTINGNYA NANOTEKNOLOGI.................................................................. 17 G. GLOSARIUM...............................................................................................................................22 H. DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................................22 STRUKTUR ATOM................................................................................................................................23 1. INFORMASI UMUM .....................................................................................................................23 A. IDENTITAS MODUL ..................................................................................................................23 B. KOMPETENSI AWAL ................................................................................................................23 C. PPP................................................................................................................................................23 D. SARANA PRASARANA .............................................................................................................23
ii E. TARGET PESERTA DIDIK ........................................................................................................23 F. MODEL PEMBELAJARAN........................................................................................................23 2. KOMPONEN INTI...........................................................................................................................24 A. TUJUAN PEMBELAJARAN.......................................................................................................24 B. PEMAHAMAN BERMAKNA.....................................................................................................24 C. PERTANYAAN PEMANTIK......................................................................................................24 D. KEGIATAN PEMBEJARAN.......................................................................................................24 E. ASESMEN....................................................................................................................................26 F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL...............................................................................................26 3. LAMPIRAN .....................................................................................................................................26 A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ........................................................................................26 B. PENILAIAN RANAH SIKAP......................................................................................................29 1) LEMBAR OBSERVASI ...........................................................................................................29 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI...................................................................................................30 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA............................................................................30 C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN..................................................................................31 D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN ...................................................................................32 A) ASESMEN DIAGNOSTIK.......................................................................................................32 B) ASESMEN FORMATIF ...........................................................................................................33 C) ASESMEN SUMATIF..............................................................................................................34 D) SOAL PENGAYAAN...............................................................................................................35 E) SOAL REMEDIAL...................................................................................................................36 E. BAHAN AJAR STRUKTUR ATOM ...........................................................................................38 1. PARTIKEL DASAR ATOM ....................................................................................................38 2. ISOTOP, ISOBAR, DAN ISOTON ..........................................................................................44 F. GLOSARIUM...............................................................................................................................49 G. DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................................49 KONFIGURASI ELEKTRON MODEL ATOM BOHR ........................................................................50 1. INFORMASI UMUM .....................................................................................................................50 A. IDENTITAS MODUL ..................................................................................................................50 B. KOMPETENSI AWAL ................................................................................................................50 C. PPP................................................................................................................................................50 D. SARANA PRASARANA.............................................................................................................50 E. TARGET PESERTA DIDIK ........................................................................................................50 F. MODEL PEMBELAJARAN........................................................................................................50 2. KOMPONEN INTI...........................................................................................................................51 A. TUJUAN PEMBELAJARAN.......................................................................................................51 B. PEMAHAMAN BERMAKNA.....................................................................................................51 C. PERTANYAAN PEMANTIK......................................................................................................51 D. KEGIATAN PEMBEJARAN.......................................................................................................51 E. ASESMEN....................................................................................................................................53 F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL...............................................................................................53
iii 3. LAMPIRAN .....................................................................................................................................53 A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ........................................................................................53 B. PENILAIAN RANAH SIKAP......................................................................................................56 1) LEMBAR OBSERVASI ...........................................................................................................56 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI...................................................................................................57 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA............................................................................57 C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN..................................................................................58 D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN ...................................................................................59 A) ASESMEN DIAGNOSTIK.......................................................................................................59 B) ASESMEN FORMATIF ...........................................................................................................60 C) ASESMEN SUMATIF..............................................................................................................60 D) SOAL PENGAYAAN...............................................................................................................64 E) SOAL REMEDIAL...................................................................................................................65 E. KONFIGURASI ELEKTRON MODEL ATOM BOHR......................................................................67 1. KONFIGURASI ELEKTRON..................................................................................................68 2. ELEKTRON VALENSI............................................................................................................71 3. MENDESKRIPSIKAN BAGIAN SISTEM PERIODIK MODERN........................................71 4. HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SISTEM PERIODIK .....................74 F. GLOSARIUM...............................................................................................................................77 G. DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................................77 JARI-JARI ATOM SEBAGAI SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR.......................................................78 1. INFORMASI UMUM .....................................................................................................................78 A. IDENTITAS MODUL ..................................................................................................................78 B. KOMPETENSI AWAL ................................................................................................................78 C. PPP................................................................................................................................................78 D. SARANA PRASARANA.............................................................................................................78 E. TARGET PESERTA DIDIK ........................................................................................................78 F. MODEL PEMBELAJARAN........................................................................................................78 2. KOMPONEN INTI...........................................................................................................................79 A. TUJUAN PEMBELAJARAN.......................................................................................................79 B. PEMAHAMAN BERMAKNA.....................................................................................................79 C. PERTANYAAN PEMANTIK......................................................................................................79 D. KEGIATAN PEMBEJARAN.......................................................................................................79 E. ASESMEN....................................................................................................................................81 F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL...............................................................................................81 3. LAMPIRAN .....................................................................................................................................82 A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ........................................................................................82 B. PENILAIAN RANAH SIKAP......................................................................................................85 1) LEMBAR OBSERVASI ...........................................................................................................85 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI...................................................................................................86 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA............................................................................86 C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN..................................................................................87
iv D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN ...................................................................................88 A) ASESMEN DIAGNOSTIK.......................................................................................................88 B) ASESMEN FORMATIF ...........................................................................................................89 C) ASESMEN SUMATIF..............................................................................................................90 D) SOAL PENGAYAAN...............................................................................................................92 E) SOAL REMEDIAL...................................................................................................................93 E. JARI-JARI ATOM SEBAGAI SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR............................................97 1. JARI-JARI ATOM....................................................................................................................97 2. JARI-JARI ION.........................................................................................................................99 F. GLOSARIUM.............................................................................................................................102 G. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................102 KONSEP STRUKTUR ATOM PADA BAHASAN NANOMATERIAL............................................103 1. INFORMASI UMUM ...................................................................................................................103 A. IDENTITAS MODUL ................................................................................................................103 B. KOMPETENSI AWAL ..............................................................................................................103 C. PPP..............................................................................................................................................103 D. SARANA PRASARANA...........................................................................................................103 E. TARGET PESERTA DIDIK ......................................................................................................103 F. MODEL PEMBELAJARAN......................................................................................................103 2. KOMPONEN INTI.........................................................................................................................104 A. TUJUAN PEMBELAJARAN.....................................................................................................104 B. PEMAHAMAN BERMAKNA...................................................................................................104 C. PERTANYAAN PEMANTIK....................................................................................................104 D. KEGIATAN PEMBEJARAN.....................................................................................................104 1. PERTEMUAN KE-20.............................................................................................................104 2. PERTEMUAN KE-21 DAN KE-22........................................................................................106 E. ASESMEN..................................................................................................................................108 F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL.............................................................................................108 3. LAMPIRAN ...................................................................................................................................109 A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ......................................................................................109 1) PERTEMUAN KE-20.............................................................................................................109 2) PERTEMUAN KE-21 DAN KE-22........................................................................................111 B. PENILAIAN RANAH SIKAP....................................................................................................115 1) LEMBAR OBSERVASI .........................................................................................................115 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI.................................................................................................116 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA..........................................................................116 C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN................................................................................117 D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN .................................................................................118 A) ASESMEN DIAGNOSTIK.....................................................................................................118 B) ASESMEN FORMATIF .........................................................................................................119 C) ASESMEN SUMATIF............................................................................................................123 D) SOAL PENGAYAAN.............................................................................................................125
v E) SOAL REMEDIAL.................................................................................................................126 E. KONSEP STRUKTUR ATOM PADA BAHASAN NANOMATERIAL.................................128 3. UKURAN MATERIAL ..........................................................................................................129 4. LUAS PERMUKAAN MATERIAL.......................................................................................129 F. GLOSARIUM.............................................................................................................................130 G. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................130
1 PENGERTIAN DAN PENTINGNYA NANOTEKNOLOGI 1. INFORMASI UMUM A. IDENTITAS MODUL Nama Guru : Sri Pamiluyati, S.Pd. Jenjang Sekolah : SMA Satuan Pendidikan : SMA Negeri 1 Sokaraja Tahun Ajaran : 2022/2023 Kelas : 10 Alokasi Waktu : 2 x 45 Menit Pertemuan ke : 13 B. KOMPETENSI AWAL Kompetensi yang harus dimiliki sebelum mempelajari pokok bahasan ini yaitu peserta didik telah : memahami materi Kimia Hijau dalam Pembangunan Berkelanjutan 2030 ; memahami materi Hukum Dasar Kimia di Sekitar Kita dengan baik. C. PPP Profil Pelajar Pancasila yang diharapkan dapat tercapai yaitu : Kreatif, Bergotong royong (Kerja sama), Mandiri, dan Bernalar Kritis. D. SARANA PRASARANA ➢ HP / Komputer / Laptop ➢ Jaringan internet, Buku Paket Peserta Didik, Alat Tulis dan Bahan Ajar E. TARGET PESERTA DIDIK Peserta didik yang menjadi target yaitu : ➢ Peserta didik regular / tipikal : umum, tidak ada kesulitan dalam mencerna dan memahami materi ajar. ➢ Peserta didik dengan kesulitan belajar : memiliki gaya belajar terbatas hanya satu gaya. ➢ Peserta didik dengan pencapaian tinggi : mencerna dan memahami dengan cepat, mampu mencapai keterampilan berfikir tingkat tinggi (HOTS), dan memilki kemampuan memimpin. F. MODEL PEMBELAJARAN Model pembelajaran yang digunakan Problem Based Learning untuk moda Pembelajaran Jarak Jauh (blended learning).
2 2. KOMPONEN INTI A. TUJUAN PEMBELAJARAN Peserta didik mampu menjelaskan pengertian dan pentingnya nanoteknologi melalui artikel lumpur lapindo dan informasi berbagai sumber. B. PEMAHAMAN BERMAKNA Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik mengetahui pengertian dan peran nonoteknologi dalam kehidupan sehari-hari. C. PERTANYAAN PEMANTIK Apa saja contoh penerapan nanoteknologi dalam kehidupan kita sehari-hari ? D. KEGIATAN PEMBEJARAN KEGIATAN PENDAHULUAN (10 Menit) Daring via e-Learning 1. Guru memberi salam dan menyapa peserta didik melalui e-Learning 2. Peserta didik dan guru berdoa untuk memulai pelajaran 3. Guru mengecek kehadiran peserta didik melalui e-Learning 4. Guru melakukan Apersepsi : Pernakah kalian melihat film tipis pelapis optik pada lensa kamera digital ? Film tipis merupakan contoh penerapan nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari. Apakah yang dimaksud nanoteknologi ? Apa saja peranan nanotrknologi dalam kehidupan ? 5. Membagi peserta didik ke dalam 6 kelompok disertai LKPD dan Bahan Ajar. KEGIATAN INTI (70 Menit) Sintak Model Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Mengorientasi Peserta Didik pada Masalah 2 MENIT Peserta didik memusatkan perhatian pada gambar lumpur lapindo yang terdapat pada LKPD. (Mengamati) Mengorganisasikan Kegiatan Pembelajaran 3 MENIT Setelah memperhatikan gambar, Guru memberikan pertanyaan kepada Peserta Didik sebagai berikut (Menanya) : 1. Apakah yang timbul dalam benak Kalian setelah mencermati gambar ? 2. Pernahkah berpikir bahwa Lumpur Lapindo suatu saat akan bermanfaat ? 3. Mengandung bahan-bahan apakah Lumpur Lapindo ? Membimbing penyelidikan mandiri dan kelompok 15 MENIT (Mengumpulkan Informasi) : 1. Peserta didik mencari dan membaca dari buku cetak dan internet mengenai pengertian dan pentingnya nanoteknologi.
3 2. Peserta didik mengajukan pertanyaan yang berkaitan dengan materi yang telah dibaca. 3. Peserta didik mencatat semua informasi mengenai pengertian dan pentingnya nanoteknologi yang telah diperoleh. 4. Peserta didik memperhatikan dan mengamati penjelasan yang diberikan Guru terkait dengan pengertian dan pentingnya nanoteknologi. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya 40 MENIT Peserta didik dalam kelompoknya berdiskusi mengolah data hasil pengamatan dengan cara (Menalar) : 1. Berdiskusi mengenai pengertian dan pentingnya nanoteknologi melalui aktivitas 5.1 yang terdapat pada buku ajar dan LKPD. 2. Mengolah informasi mengenai pengertian dan pentingnya nanoteknologi yang sudah dikumpulkan dari hasil diskusi dengan bantuan pertanyaan - pertanyaan pada lembar kerja. 3. Peserta didik mengerjakan beberapa soal mengenai materi pengertian dan pentingnya nanoteknologi (Terlampir pada LKPD). 4. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi yang telah dilakukan. 5. Peserta didik dari kelompok lain beserta Guru memberikan tanggapan dan menganalisis hasil presentasi meliputi tanya jawab untuk mengkonfirmasi, memberikan tambahan informasi, melengkapi informasi ataupun tanggapan lainnya. Guru melakukan penilaian proses berdasarkan diskusi dan presentasi kelompok. Menganalisis dan Mengevaluasi Proses Pemecahan Masalah 10 MENIT (Mengkomunikasikan) 1. Peserta didik menganalisis kembali setiap hasil diskusi yang telah dipresentasikan sehingga menemukan hal-hal yang perlu ditanyakan bahkan dievaluasi kembali. 2. Peserta didik mengkomunikasikan kembali hasil diskusi berdasarkan pertanyaan yang telah disampaikan sehingga dapat mencapai kesimpulan akhir. KEGIATAN PENUTUP (10 Menit) 1. Guru dan peserta didik merangkum bersama pembelajaran yang telah dilaksanakan 2. Guru mengingatkan tentang materi untuk pertemuan berikutnya tentang Partikel Penyusun Atom 3. Guru dan peserta didik mengucapkan salam dan berdoa penutup
4 SIKAP • Mandiri • Kreatif • Kerja sama • Bernalar Kritis HOTS • Analisis • Evaluasi • Sintesis Literasi E. ASESMEN Bentuk asesmen : Sikap (Profil Pelajar Pancasila) berupa : observasi, penilaian diri, dan penilaian teman sebaya. Performa berupa : Presentasi dan unjuk kerja Tertulis (tes objektif : Essay dan Pilihan Ganda) F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL Soal Pengayaan untuk peserta didik yang telah mencapai tujuan pembelajaran. Soal Remedial untuk peserta didik yang belum mencapai tujuan pembelajaran. 3. LAMPIRAN A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Aktivitas 5.1 A) MENGORIENTASI PESERTA DIDIK PADA MASALAH Amatilah gambar berikut. Gambar 1. Lumpur Lapindo mengandung logam tanah jarang (https://cdn.medcom.id/dynamic/content/2014/09/26/297278/hZqvSWf4JR.jpg?w=1024 )
5 PERTANYAAN 1. Apakah yang timbul dalam benak Kalian setelah mencermati gambar ? 2. Pernahkah berpikir bahwa Lumpur Lapindo suatu saat akan bermanfaat ? 3. Mengandung bahan-bahan apakah Lumpur Lapindo ? JAWABAN PERTANYAAN 1. 2. 3. 1) Bekerjalah dalam kelompok 2) Jawablah pertanyaan berikut : a) Apakah pengertian nanoteknologi? b) Apakah pentingnya nanoteknologi? 3) Kalian boleh mencari jawaban dari berbagai sumber informasi lalu catatlah sumber informasi yang dirujuk. 4) Tulis hasil diskusi kelompok pada buku catatan masing-masing. 5) Komunikasikan hasil kerja kelompok Kalian dalam diskusi kelas. B) MENGORGANISASIKAN KEGIATAN PEMBELAJARAN Berdasarkan gambar dan wacana mengenai ledakan pabrik kimia, jawablah beberapa pertanyaan yang akan dibahas bersama pada kolom di bawah ini. C) MEMBIMBING PENYELIDIKAN MANDIRI DAN KELOMPOK Tuliskan jawaban pertanyaan yang telah dibuat pada kolom di bawah ini. D) MENGEMBANGKAN DAN MENYAJIKAN HASIL KARYA
6 E) MENGANALISIS DAN MENGEVALUASI PROSES PEMECAHAN MASALAH Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini, tuliskan kesimpulan Anda. JAWABAN PERTANYAAN 1. 2.
7 B. PENILAIAN RANAH SIKAP 1) LEMBAR OBSERVASI No Aspek yang dinilai Teknik penilaian Waktu penilaian Instrument 1 Kreatif Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi 2 Kerja sama Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi 3 Mandiri Pengamatan Tugas Lembar observasi 4 Bernalar Kritis Pengamatan Proses Lembar observasi No. Nama Peserta Didik Aspek Sikap yang dinilai Jumlah Skor Skor Sikap Kode Kreatif Nilai Kerja sama Mandiri Bernalar Kritis 1 Richardus Ngabut 2 RUBRIK PENILAIAN SIKAP ASPEK INDIKATOR NILAI Kreatif Peserta didik memiliki rasa ingin tahu 25 Peserta didik tertarik dalam mengerjalan tugas 25 Peserta didik berani dalam mengambil resiko 25 Peserta didik tidak mudah putus asa 25 TOTAL 100 Kerja sama Peserta didik terlibat aktif dalam bekerja kelompok 25 Peserta didik bersedia melaksanakan tugassesuai kesepakatan 25 Peserta didik bersedia membantu temannya dalam satu kelompok yang mengalami kesulitan 25 Peserta didik menghargai hasil kerja anggota kelompok 25 TOTAL 100 Mandiri Peserta didik mampu memecahkan masalah 25 Peserta didik tidak lari atau menghindari masalah 25 Peserta didik mampu mengambil keputusan 25 Peserta didik bertanggung jawab 25 Bernalar Kritis Peserta didik mampu merumuskan pokok-pokok permasalahan 25 Peserta didik mampu mengungkap fakta yang dibutuhkan dalam menyelesaikan suatu masalah 25 Peserta didik mampu memilih argumen logis, relevan, dan akurat 25 Peserta didik dapat mempertimbangkan kredibilitas (kepercayaan) sumber informasi yang diperoleh. 25 TOTAL 100 SKOR TOTAL 400
8 CATATAN : Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI Penilaian tetap bersifat objektif, maka guru hendaknya menjelaskan terlebih dahulu tujuan dari penilaian diri ini, menentukan kompetensi yang akan dinilai, kemudian menentukan kriteria penilaian yang akan digunakan, dan merumuskan format penilaiannya Jadi, singkatnya format penilaiannya disiapkan oleh guru terlebih dahulu. No Pernyataan Ya Tidak Jumlah Skor Skor Sikap Kode Nilai 1 Selama diskusi, saya ikut serta 100 mengusulkan ide / gagasan. 2 Ketika kami berdiskusi, setiap anggota mendapatkan kesempatan 100 250 83,33 SB untuk berbicara. 3 Saya ikut serta dalam membuat 50 kesimpulan hasil diskusi kelompok. CATATAN : 1. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50 2. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = 3 x 100 = 300 3. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (250 : 300) x 100 = 83,33 4. Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA Penilaian ini dilakukan dengan meminta peserta didik untuk menilai temannya sendiri. Sama halnya dengan penilaian hendaknya guru telah menjelaskan maksud dan tujuan penilaian, membuat kriteria penilaian, dan juga menentukan format penilaiannya. Nama teman yang diamati : Pengamat : =
9 No Pernyataan Ya Tidak Jumlah Skor Skor Sikap Kode Nilai 1 Mau menerima pendapat teman. 100 350 87,5 SB 2 Memberikan solusi terhadap permasalahan. 100 3 Memaksakan pendapat sendiri kepada anggota kelompok. 50 4 Marah saat diberi kritik. 100 CATATAN : 1. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50 untuk pernyataan yang positif, sedangkan untuk pernyataan yang negatif, Ya = 50 dan Tidak = 100 2. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = (3 x 100) + (1 x 50) = 350 3. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (350 : 400) x 100 = 87,5 4. Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN RUBRIK PENILAIAN UNJUK KERJA ASPEK INDIKATOR NILAI Kesesuaian respon dengan pertanyaan Penggunaan tata bahasa baik dan benar Jawaban yang relevan dengan pertanyaan Menjawab sesuai dengan materi Mengaitkan jawaban dengan kehidupan sehari-hari Aktifitas diskusi Keterlibatan anggota kelompok Aktif bertanya dan menanggapi Mencatat hasil diskusi dengan sistematis Memperhatikan dengan seksama saat berdiskusi Kemampuan Presentasi Dipresentasikan dengan percaya diri Dapat mengemukakan ide dan berargumen dengan baik Manajemen waktu presentasi dengan baik Seluruh anggota kelompok berpartisipasi presentasi Kerjasama dalam kelompok Bersedia membantu orang lain dalam satu kelompok Kesediaan melakukan tugas sesuai dengan kesepakatan Terlibat aktif dalam bekerja kelompok
10 SKOR TOTAL SEMUA ASPEK = 1500 KRITERIA PENILAIAN (SKOR) 100 = Sangat Baik 75 = Baik 50 = Kurang Baik 25 = Tidak Baik D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN A) ASESMEN DIAGNOSTIK 1. ASESMEN NON-KOGNITIF 1) Apa kabar semuanya pada hari ini? 2) Apa saja yang dilakukan sebelum belajar di pagi ini ? 3) Apa harapan kalian setelah mengikuti pembelajaran ini ? 2. ASESMEN KOGNITIF Jenis Soal : Essay 1) Mengapa prinsip kimia hijau sangat memberikan kontribusi terhadap pelestarian lingkungan ? 2) Apabila diketahui unsur A dan B dapat membentuk 3 jenis senyawa. Massa yang dihasilkan dari unsur A dan B untuk membentuk ketiga senyawa berbeda itu dapat dilihat pada tabel berikut. Senyawa Massa unsur A Massa unsur B I 10 g 10 g II 15 g 30 g III 20 g 60 g a) Bagaimana perbanding massa A dan B pada ketiga senyawa diatas ? b) Bagaimana rumus kimia untuk ketiga senyawa itu ? JAWABAN DAN PEMBAHASAN No. Pembahasan Skor 1 Prinsip kimia hijau sangat memberikan kontribusi terhadap pelestarian lingkungan karena merupakan suatu metode yang didasarkan pada pengurangan penggunaan dan pembuatan bahan kimia berbahaya, baik dari segi perancangan maupun proses. 3 =
11 Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 2 a. Perbandingan massa A dan massa B pada Senyawa I Massa A : massa B = 10 : 10 = 1 : 1 Perbandingan massa A dan massa B pada Senyawa II Massa A : massa B = 15 : 30 = 1 : 2 Perbandingan massa A dan massa B pada Senyawa III Massa A : massa B = 20 : 60 = 1 : 3 b. Rumus Kimia untuk Senyawa I yaitu AB Rumus Kimia untuk Senyawa II yaitu AB2 Rumus Kimia untuk Senyawa III yaitu AB3 3 3 Skor Total 9 Rumus Penilaian : B) ASESMEN FORMATIF Jenis Soal : Essay 1. Apa pengertian nanoteknologi ? 2. Apakah pentingnya nanoteknologi ? Jawaban 1. Nanoteknologi merupakan salah satu bidang sains terapan terutama pada bidang kimia dan fisika yang menekankan pada struktur, sintesis kimia, karakterisasi, dan penggunaan bahan-bahan dan peranti-peranti pada skala (molekuler) nanometer atau sepermilyar meter. (Skor 3) 2. Nanoteknologi berperan sebagai pendorong utama pertumbuhan industri kimia baru dengan rekayasa atom-atom secara molekuler. (Skor 2) Skor Total = 5 Rumus Penilaian : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang = KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang
12 C) ASESMEN SUMATIF JENIS SOAL SOAL PG 1. Berikut ini yang merupakan pengertian nanoteknologi dalam dunia kimia. a. Manipulasi atom-atom dan molekul-molekul, atau melalui teknologi penelitian berkaidah action and reaction (interaction) antara atom dan molekul dalam fenomena alam semesta b. Penggabungan atom-atom menjadi bentuk molekul dengan suatu reaksi tertentu sehingga menjadikan molekul tersebut mempunyai manfaat bagi manusia c. Pemutusan ikatan antara atom atau senyawa sehingga melepaskan energi dan menghasilkan produk baru d. Proses terjadinya reaksi-reaksi elektrofilik dan nukleofilik pada suatu senyawa organik sehingga dapat menghasilkan senyawa baru yang mempunyai manfaat khusus bagi manusia 2. Hingga saat ini, nanoteknologi telah diaplikasikan ke beberapa area ilmu atau industri, antara lain…….. a. nanooptics, nanocompound, nanocellulose b. nanobiomedical, nanosensors, nanoelectronics c. nanobiomedical, nanoclothes, nanofabrication. d. nano sensors, nanopaper, nanocolors 3. Berikut ini terdapat beberapa bahan polimer untuk membuat produk kimia yang bermanfaat bagi kehidupan : 1) Kuarsa 2) Selulosa 3) Polivinil Chlorida 4) Polimer akrilik 5) Silikon karbida Yang termasuk polimer alam yang dapat dimanfaatkan untuk membuat film tipis/kertas selofan adalah.... a. 1), 2), dan 3) b. 1) c. 2) d. 3) dan 4) 4. Kemajuan nanoteknologi sangat pesat, seiring dengan kemajuan jaman. Salah satu contoh aplikasi nanoteknologi pada industri kain, yaitu bahan kain yang dapat menahan air. Bahan yang digunakan untuk melapisi bahan kain tersebut sehingga dapat mencegah air untuk membasahi bahan kain adalah filamen.... a. Nanokarbon
13 b. Nanoselulosa c. Nanosilikon d. Nanotoluena 5. Perhatikan gambar berikut. (Sumber : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/com mons/4/41/C60a.png ) Gambar tersebut adalah 60 buah atom Carbon (C60) yang memiliki simetri seperti bola untuk bidang elektronika dan kedokteran, dinamakan.... a. Nanotube b. Fullerene c. MWNT d. SNWT JAWABAN DAN PEMBAHASAN Nomor Soal Option Jawaban Skor Pembahasan 1 A 1 Nanoteknologi dalam ilmu kimia adalah manipulasi atomatom dan molekul-molekul, atau melalui teknologi penelitian berkaidah action and reaction (interaction) antara atom dan molekul dalam fenomena alam semesta. 2 B 1 Sampai saat ini, nanoteknologi telah diaplikasikan ke area ilmu atau industri, antara lain : nanomaterials, Nanobiomedical, Nanosensors, Nanoelectronics, Nanooptics, Nanoenergy, Nanofactory dan Nanofabrication. 3 C 1 Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel tanaman. Selulosa merupakan polimer yang terbentuk dari monomer β − D − glukosa melalui ikatan β (1 ⟶ 4) glikosidik. Panjang rantai beragam, dari ratusan sampai ribuan unit glukosa. Fiber selulosa yang dikenal sebagai rayon. Proses serupa digunakan untuk membuat film tipis selulosa yang dikenal sebagai kertas selofan. 4 C 1 5 B 1 Skor Total = 5
14 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 Rumus Penilaian : Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, maka dapat diteruskan dengan Kegiatan Belajar selanjutnya. Namun jika masih di bawah 80%, maka harus mengulang materi Kegiatan Belajar ini, terutama bagian yang belum dikuasai. D) SOAL PENGAYAAN Jelaskan mengenai serat optik dan aplikasinya yang lebih luas. JAWABAN DAN PEMBAHASAN Aplikasi komunikasi dengan menggunakan serat optik telah dengan melaju pesat, sejak pemasangan sistem erat optik komersial pertama 1977. Perusahan-perusahaan telepon sudah memulai sejak awal, mengganti sistem kawat tembaga mereka yang lama dengan jalur serat optik. Perusahaan-perusahaan telepon masa kini mengunakan serat optik, diseluruh sistem mereka sebagai arsitektur backbone dan sebagai sistem telekomunikasi telepon hubungan jarak jauh antar kota. (Skor 4) Perusahaaan-perusahan TV Kabel (Cable TV) di masa kini juga sudah mulai mengintegrasikan serat optik di dalam sistem kabel mereka. Jalur-jalur utama yang menghubungkan kantor-kantor pusat sebagian besar telah diganti dengan serat optik. (Skor 2) Local Area Network (LAN) atau sistem komputer yang menghubungkan satu komputer dengan yang lain yang memungkinkan dijalankannya database atau perangkat lunak (software) bersama. Universitas, Gedung perkantoraan, dan pabrik industri, hanya sebagian kecil saja diantara sekalian pengguna yang memanfaatkan serat optik dalam sistem LAN mereka. (Skor 3) Perusahaan-perusahaan listrik, saat ini juga mulai memanfaatkan teknologi serat optik dalam sistem komunikasi mereka. Hampir semua pabrik, jaringan listiknya sudah memiliki sistem komunikasi serat optik yang digunakan untuk memonitor sistem kerja jaringannya. Di dunia kedokteran, serat optik dipakai untuk operasi dengan menggunakan laser dan juga dipakai sebagai bahan fiberscope, yaitu alat untuk melihat organ-organ pada tubuh manusia tanpa melakukan pembedahan. (Skor 4) Dalam dunia industri, serat optik dipakai sebagai sensor yang memonitor struktur fisik material yang berbeda-beda. Dalam hal ini, serat optik dipasang pada material misalnya pada bahan pesawat terbang bahkan pada bahan pesawat luar angkasa, sehingga sekecil apapun
15 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 kerusakan material pada perangkat tersebut dapat dideteksi oleh para ilmuwan dari bumi. (Skor 4) Penggunaan atau aplikasi lain dari serat optik dapat digunakan dalam berbagai macam bidang seperti : ▪ Otomatisasi pabrik. ▪ Sistem transportasi lampu lalu lintas, gerbang tol otomatis, juga sistem telemetry yang bedasarkan serat optik. ▪ Industri otomotif, militer, dan ruang angkasa (Skor 3) Skor Total = 20 Rumus Penilaian : E) SOAL REMEDIAL JENIS SOAL SOAL PG 1. Salah satu teknik yang tepat dalam kimia nanoteknologi yang berfungsi dapat mengubah sifat tekstil menjadi tahan bocor dan tahan kotor adalah.... a. Ultra thin molecular coating b. Zeolite molecule sieves c. Water softening separation d. Designed materials 2. Pada kimia material nanoteknologi terdapat kristal cair yang sangat berpengaruh terhadap sifat yang akan dibuat sesuai keinginan. Kristal cair ini tergantung pada.... a. Tekanan b. Suhu c. Bentuk d. Volume
16 Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 3. Campuran selulosa nitrat dan yang dilarutkan dalam alkohol menghasilkan plastik yang dinamakan.... a. Monomer selulosa b. Polivinilselulosa c. Seluloid d. Koloid 4. Berikut ini merupakan pernyataan sifat polimer dalam industri kimia nanoteknologi yang tepat adalah... a. PVC lebih tahan terhadap api dibandingkan PE b. PE lebih tahan terhadap api dibandingkan PVC c. PVC memiliki gaya tarik yang lemah dibandingkan PE d. PVC memiliki sifat lebih transparan dibandingkan PE 5. Lexan memiliki ketahanan yang tinggi terhadap panas dan cuaca sehingga banyak digunakan untuk.... a. kontak lensa mata, layar LCD dan pelapis b. pelapis kain, besi dan plastik c. pengaman gelas, rangka jendela dan helm d. bahan benang, pelapis keramik, bahan plastik JAWABAN DAN PEMBAHASAN Nomor Soal Option Jawaban Skor Pembahasan 1 A 1 2 B 1 3 C 1 4 A 1 5 C 1 Skor Total = 5 Rumus Penilaian : KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang
17 E. PENGANTAR STRUKTUR ATOM –KEUNGGULAN NANOMATERIAL Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) mengungkapkan potensi kandungan logam tanah jarang (LTJ) atau rare earth yang berasal dari lumpur Lapindo Sidoarjo, Jawa Timur. Hal ini dikemukakan oleh Kepala Badan Geologi Kementerian ESDM dalam jumpa pers virtual di Jakarta, Rabu 20 Januari 2021. Logam tanah jarang merupakan salah satu mineral yang jadi perhatian dunia karena dibutuhkan dalam pengembangan kendaraan listrik. Selain itu logam tanah jarang merupakan komoditas mineral berkualitas tinggi yang menjadi bahan baku dalam industri pertahanan sebagai bahan pembuatan peralatan militer, mesin jet, satelit, dan laser. Merujuk yang disampaikan oleh Direktur Pembinaan dan Pengusahaan Mineral Kementerian ESDM, ada tiga sumber potensi LTJ yang telah diidentifikasi. Pertama, dari (https://cdn.medcom.id/dynamic/content/201 4/09/26/297278/hZqvSWf4JR.jpg?w=1024 ) pertambangan timah yang menghasilkan campuran unsur La, Ce, Nd, dan lainnya. Kedua, dari tambang bauksit yang menghasilkan itrium (Y). Ketiga, dari nikel yang masih dalam kajian memiliki potensi skandium (Sc). Jenis yang pertama paling memungkinkan untuk dikembangkan dan sudah banyak studi yang tersedia sementara yang kedua dan ketiga relatif baru dan kemungkinan keekonomisannya masih merupakan tantangan. (Sumber : https://money.kompas.com/read/2020/07/20/060700826/seperti-apa-keberadaan-logam-tanah-jarang-diindonesia-ini-kata-esdm?page=all ) Artikel tersebut tentu menimbulkan rasa ingin tahu Kalian sekaligus rasa bangga sebagai bangsa yang kaya sumberdaya mineralnya bukan ? Salah satu mineral tersebut adalah logam tanah jarang atau LTJ. Apakah yang dimaksud dengan LTJ? Di manakah posisi LTJ pada tabel sistem periodik unsur ? Apa hubungannya dengan nanomaterial ? Apa hubungannya dengan struktur atom ? Pertanyaan-pertanyaan tersebut akan terjawab setelah mempelajari materi-materi pada bab ini. F. PENGERTIAN DAN PENTINGNYA NANOTEKNOLOGI Nanoteknologi merupakan salah satu bidang sains terapan terutama pada bidang kimia dan fisika yang menekankan pada struktur, sintesis kimia, karakterisasi, dan penggunaan bahan-bahan dan peranti-peranti pada skala (molekuler) nanometer atau sepermilyar meter. Jumlah atom, jenis atom, maupun cara penyusunan atom-atom tersebut dapat dikontrol yang berimplikasi pada pengontrolan/rekayasa sifat material yang dihasilkan. Dengan kata lain, kita dapat membuat Gambar 2. Lumpur Lapindo mengandung logam tanah jarang
18 material dengan sifat yang benar-benar baru. Gambar 3. Ilustrasi teknologi nanorobot dalam darah untuk mendeteksi penyakit (http://1.bp.blogspot.com/-puNzb5iuMU/Vc8av8g266I/AAAAAAAALn4/- pmPcRYbaL0/s1600/nanoteknologi.jpg ) Nanoteknologi ditemukan pada tahun 1959 oleh ilmuwan Richard Feynman yang memprediksi kemungkinan memanipulasi atom. Richard Feynman menyatakan : “There is plenty room at the bottom”, bahwa seorang fisikawan mampu membuat senyawa kimia dengan struktur apapun yang diinginkan seorang kimiawan, dengan cara menyusun atom-atom yang diperlukan, dan merangkainya berdasarkan prinsip-prinsip mekanis. Nanoteknologi merupakan salah satu teknologi yang dianggap sebagai pendorong utama pertumbuhan industri kimia baru dengan rekayasa atom-atom secara molekuler. Perkembangan nanoteknologi dalam kimia dan fisika yang pesat sehingga dapat mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu serta dapat mengubah sistem perekonomian secara global. Hal seperti ini patut disyukuri, karena ilmu pengetahuan yang dimiliki adalah salah satu anugrah yang sangat besar diberikan oleh Tuhan YME kepada manusia, agar manusia selalu berpikir bagaimana membuat sesuatu yang bisa membawa manfaat yang baik di dalam kehidupan. Dengan kehendak-Nya, ilmu pengetahuan pun berkembang seiring jaman, manusia dapat merekayasa atom-atom secara molekuler membangun sebuah teknologi nano yang ditujukan untuk mengatasi permasalahan kebutuhan di kehidupan. Gambar 4. Scanning Tunneling Microscope (http://www.astronoo.com/images/particules/microsco pe-afm.jpg ) Pada tahun 1981, para ilmuwan dari IBM menciptakan alat pertama untuk memanipulasi atom yang dinamakan mikroskop tunneling. Dengan bantuan mikroskop tunneling, para ilmuwan tidak hanya dapat melihat atom, tetapi juga mengangkat dan memindahkan atom tersebut. Atom dapat disusun Kembali dengan cara yang menarik, seperti menyusun blok lego. Pada bidang kesehatan, para ilmuwan mencoba untuk membuat mesin kecil yang bisa dengan mudah diarahkan dalam tubuh untuk menempatkan obat di dalam darah, memperbaiki kerusakan sel dan bahkan memperbaiki patah tulang. Nanoteknologi juga membantu produsen membuat gadget elektronik lebih kecil. Kecenderungan perkembangan kimia ke arah nanoteknologi (nanotechnology) terjadi
19 di akhir abad ke-19 ketika Kimia Koloid mulai tumbuh dengan pesat. Walaupun tidak dirujuk sebagai "nanoteknologi" ketika itu, teknik-teknik yang sama masih digunakan pada hari ini. Ide awal nanoteknologi ini dicetuskan di Caltech pada Tahun 1959 oleh Fisikawan pemenang Nobel, Richard Feynman. Pada ceramahnya yang berjudul “There is plenty room at the bottom”, ia mengemukakan bahwa, seorang fisikawan mampu membuat senyawa dengan struktur apapun yang diinginkan seorang kimiawan, dengan cara Menyusun atom-atom yang diperlukan, dan merangkainya berdasarkan hukum fisika. Feynman menguraikan sebuah proses dalam upaya untuk memanipulasikan setiap atom dan molekul. Prosesnya melibatkan secara berkesinambungan satu set alat yang tepat untuk mengatur dan mengendalikan lagi sebuah set yang lebih kecil mengikuti ukuran/skala yang diperlukan. Visi Feynman tentang nanoteknologi tergambar dalam ungkapannya (Mike Treder, 2005) : I want to build a billion tiny factories, models of each other, which are manufacturing simultaneously. Coba Anda bayangkan, atom-atom yang begitu kecil dapat diatur sedemikian dan direkayasa untuk suatu kebutuhan atau produk yang diinginkan, Maha Besar Tuhan Pencipta Alam dengan segala rahmat-Nya yang mampu menjadikan zat dari kumpulan atom-atom sekaligus juga menciptakan manusia yang mampu berpikir dan terampil memanipulasi atomatom tersebut menjadi suatu teknologi yang bermanfaat. Jadi, area nanoteknologi adalah teknik bagaimana menciptakan mesin-mesin seukuran molekul untuk memanipulasi dan mengontrol sebuah objek. Melalui nanoteknologi, material dapat didesain sedemikian rupa untuk memperoleh sifat dan material yang diinginkan tanpa memboroskan atom-atom yang tidak diperlukan. Ingatlah bahwa salah satu prinsip kimia hijau adalah atom ekonomi. Oleh karena itu nanoteknologi merupakan salah satu penerapan prinsip kimia hijau untuk tujuan pelestarian lingkungan. Pengembangan nano teknologi diIndonesia dilakukan sudah sejak lama. Inovasi nano teknologi telah menumbuhkan bidang usaha baru instrumentasi yang mampu menembus pasar dunia. Hal ini sangat membanggakan kita sebagai bangsa Indonesia, bahwa bangsa ini tidak kalah bersaing dengan bangsa lain mengenai teknologi yang penerapannya bisa m e n g u b a h k e h i d u p a n masyarakat. P a da d un i a k imia , n an otek no l o gi a dala h manipulasi atom-atom dan molekul-molekul, atau melalui teknologi penelitian berkaidah Gambar 5. Ilustrasi ukuran makro, mikro dan nano (http://3.bp.blogspot.com/_QwFoh9yDHdg/TSspgykXnqI/AAAAAAAAABI/uM W33O_dGyc/s1600/Macro%252C+Micro+%2526+Nano.jpg )
20 Gambar 6. Ilustrasi sebuah Nanofactory action and reaction (interaction) antara atom dan molekul dalam fenomena alam semesta. Ini adalah prinsip nanoteknologi. Rekayasa ini dilakukan oleh "mesin-mesin" seukuran molekul yang diciptakan khusus untuk tujuan tersebut. Manipulasi materi pada skala atomik dan skala molekular. Diameter atom berkisar antara 62 pikometer (atom Helium) sampai 520 pikometer (atom Cesium), sedangkan kombinasi dari beberapa atom membentuk molekul dengan kisaran ukuran nano. Deskripsi awal memanipulasi atom dan molekul untuk membuat produk berskala makro. (https://miro.medium.com/max/724/1*7BGkEcH ENVthlVGq2k2lDg.jpeg ) Lebih lanjut, materi dapat disusun atau diubah dengan cara memanipulasi dan menggabungkan atomatom pembentuknya. Misalnya, dengan nanoteknologi kita dapat membuat materi, seperti kayu, dengan merangkai sejumlah atom untuk menggantikan kayu alam yang persediaannya kian menurun . Selanjutnya, potensi setiap molekul atau benda yang dibentuk oleh nanoteknologi dapat dikembangkan sehingga dapat dikelola menjadi bahan baku sintetik, yang sesuai dengan kebutuhan beragam produk hightech. Perubahan struktur molekul dengan komposisi penggabungan atom yang berbeda akan menimbulkan sifat, fungsi, atau manfaat yang berbeda. Pengelolaan material kimia yang berkaitan dengan nanoscale-designed materials salah satunya yaitu Teknik ultra thin molecular coating yang dapat mengubah sifat tekstil menjadi tahan bocor dan tahan kotor. Juga pada berbagai nanomaterials yang dapat bersifat tahan gores dan abrasi, bahkan menggunakan zeolite molecule sieves (saringan yang dibuat dengan molekul zeolite) yang memiliki lubanglubang dan saluran- saluran dalam ukuran nanoscale yang sangat berguna bagi petroleoum refinery, oxygen separation dari udara atau water softening. Saat ini, penemuan nanoteknologi kimia yang paling menonjol adalah Carbon Nanotube (CNT) yang hanya tersusun dari atom-atom karbon. Diameter tube ini sekitar 1 sampai 20 nm tetapi memilki kekuatan dan kekerasan 60 kali lebih kuat dari baja. Perkembangan nanoteknolgi yang pesat mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu Kecenderungan Ilmu kimia serta disiplin ilmu lain sedang memasuki Era Baru. Era tersebut dapat kita lihat melalui peristiwa-peristiwa penting yang terjadi secara global, antara lain perkembangan teknologi informasi dan komunikasi serta fenomena perkembangan masyarakat dunia yang terjadi beberapa dasawarsa terakhir ini. Semuanya itu menunjukkan bahwa tatanan masyarakat dunia secara global telah berubah menjadi Masyarakat Informasi (information society), serta keunggulan dan dominasi dalam persaingan ditentukan oleh teknologi dan ilmu pengetahuan. Pada abad ke-21 ini terdapat 3 fenomena yang perlu dicermati dan menjadi landasan guna mengambil langkah-langkah untuk menghadapinya. Fenomena itu adalah :
21 ❖ Revolusi teknologi di beberapa negara berakibat pada meningkatnya produktivitas dan pertumbuhan ekonomi yang pesat sehingga pola hidup manusia mengalami perubahan. Struktur ekonomi masyarakat juga mengalami perubahan dari masyarakat industri menjadi masyarakat informasi. ❖ Perkembangan teknologi yang pesat merupakan tantangan berat sekaligus merupakan peluang yang menjadikan ilmu pengetahuan sebagai sumberdaya utama menggantikan modal, kekayaan alam ataupun tenaga kerja. ❖ Digitalisasi, globalisasi dan futurisasi sedang berkembang menuju pluralisasi sehingga persaingan antar negara beralih ke pertarungan kemampuan ilmu, teknologi dan kekuatan lainnya yang terpadu. Sebagai gambaran pentingnya nanoteknologi mari kita lihat kembali potensi Lumpur Lapindo. Sebelum diketahui bahwa terdapat kandungan LTJ, penelitian sebelumnya mengungkapkan adanya silika dalam lumpur Lapindo yang telah diproses menggunakan mesin ball mill untuk menghasilkan nanosilika. Silika ukuran nano ini berguna untuk memperkuat bahan bangunan yaitu batako atau batubata. Nanosilika yang berasal dari lumpur Lapindo dicampur dengan semen masing-masing dengan perbandingan 50 persen. Pada penggunaannya sebagai bahan bangunan ternyata hanya dengan komposisi 10 persen nanosilika dari berat total semen maka kekuatannya bisa mencapai dua hingga tiga kali dari desain batu bata atau batako yang dibuat tanpa teknologi nano. Sampai saat ini, nanoteknologi telah diterapkan pada area ilmu atau industri, antara lain: nanomaterials, Nanobiomedical, Nanosensors, Nanoelectronics, Nanooptics, Nanoenergy, Nanofactory dan Nanofabrication.
22 G. GLOSARIUM Bauksit : Mineral yang tersusun dari oksida aluminium yang ditemui dalam tiga bentuk mineral yaitu buhmit, diaspor, dan mineral gibsit. Geologi : Salah satu cabang ilmu kebumian yang mempelajari tentang Bumi dan segala isi di dalamnya. Mineral : Padatan senyawa kimia homogen, non-organik, yang memiliki bentuk teratur dan terbentuk secara alami. Nanoteknologi : Bidang sains terapan terutama pada bidang kimia dan fisika yang menekankan pada struktur, sintesis kimia, karakterisasi, dan penggunaan bahan-bahan dan peranti-peranti pada skala (molekuler) nanometer, atau sepermilyar meter. H. DAFTAR PUSTAKA Puspaningsih, R. Ayuk. Tjahjadarmawan, Elizabeth. Krisdianti, R. Niken. (2021). Ilmu Pengetahuan Alam SMA Kelas X. Jakarta : Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian dan Pengembangan dan Perbukuan Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. Djumena, Erlangga. (2020). Seperti Apa Keberadaan Logam Tanah Jarang di Indonesia, Ini Kata ESDM. [Online]. Diakses : https://money.kompas.com/read/2020/07/20/060700826/sepertiapa-keberadaan-logam-tanah-jarang-di-indonesia-ini-kata-esdm?page=all [20 Oktober 2021] Indrawati. Devi, K. Poppy. (2017). Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan KIMIA SMA : Terintegrasi Penguatan Pendidikan Karakter. Jakarta : Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
23 STRUKTUR ATOM 1. INFORMASI UMUM A. IDENTITAS MODUL Nama Guru : Sri Pamiluyati, S.Pd. Jenjang Sekolah : SMA Satuan Pendidikan : SMA Negeri 1 Sokaraja Tahun Ajaran : 2022/2023 Kelas : 10 Alokasi Waktu : 4 x 45 Menit Pertemuan ke : 14 dan 15 B. KOMPETENSI AWAL Kompetensi yang harus dimiliki sebelum mempelajari pokok bahasan ini yaitu peserta didik telah : memahami pengertian atom, molekul, unsur, lambang unsur dan memahami konsep nomor atom dan nomor massa. C. PPP Profil Pelajar Pancasila yang diharapkan dapat tercapai yaitu : Kreatif, Bergotong royong (Kerja sama), Mandiri, dan Bernalar Kritis. D. SARANA PRASARANA ➢ HP / Komputer / Laptop ➢ Jaringan internet, Buku Paket Peserta Didik, Alat Tulis dan Bahan Ajar E. TARGET PESERTA DIDIK Peserta didik yang menjadi target yaitu : ➢ Peserta didik regular / tipikal : umum, tidak ada kesulitan dalam mencerna dan memahami materi ajar. ➢ Peserta didik dengan kesulitan belajar : memiliki gaya belajar terbatas hanya satu gaya. ➢ Peserta didik dengan pencapaian tinggi : mencerna dan memahami dengan cepat, mampu mencapai keterampilan berfikir tingkat tinggi (HOTS), dan memilki kemampuan memimpin. F. MODEL PEMBELAJARAN Model pembelajaran yang digunakan Problem Based Learning untuk moda Pembelajaran Jarak Jauh (blended learning).
24 2. KOMPONEN INTI A. TUJUAN PEMBELAJARAN Peserta didik mampu menentukan struktur atom dari unsur-unsur melalui bacaan tentang Logam Tanah Jarang (LTJ) yang berasal dari lumpur lapindo. B. PEMAHAMAN BERMAKNA Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik dapat menentukan partikel penyusun atom dan memahami isotop, isobar, dan isoton. C. PERTANYAAN PEMANTIK Apakah atom merupakan partikel terkecil penyusun suatu materi ? Jika atom bukan merupakan partikel terkecil penyusun materi, partikel apakah yang menyusun suatu atom ? D. KEGIATAN PEMBEJARAN KEGIATAN PENDAHULUAN (10 Menit) Daring via e-Learning 1. Guru memberi salam dan menyapa peserta didik melalui e-Learning 2. Peserta didik dan guru berdoa untuk memulai pelajaran 3. Guru mengecek kehadiran peserta didik melalui e-Learning 4. Guru melakukan Apersepsi : Perhatikan gambar lumpur Lapindo yang terdapat pada cover bab. Lumpur Lapindo mengandung unsur-unsur yang sangat berharga nilainya. Unsur-unsur apasajah itu ? Pada pertemuan hari ini akan dibahasstruktur atom dari unsur-unsur yang terkandung dalam lumpur Lapindo. 5. Membagi peserta didik ke dalam 6 kelompok disertai LKPD dan Bahan Ajar. KEGIATAN INTI (70 Menit) Sintak Model Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Mengorientasi Peserta Didik pada Masalah 2 MENIT Peserta didik memusatkan perhatian pada tabel data partikel penyusun atom yang terdapat pada LKPD. (Mengamati) Mengorganisasikan Kegiatan Pembelajaran 3 MENIT Setelah memperhatikan gambar, Guru memberikan pertanyaan kepada Peserta Didik sebagai berikut (Menanya) : 1. Apa itu partikel proton, elektron, dan neutron ? 2. Bagaimana cara menghitung partikel proton, elektron, dan neutron suatu atom ? Membimbing 15 MENIT
25 penyelidikan mandiri dan kelompok (Mengumpulkan Informasi) : 1. Peserta didik mencari dan membaca dari buku cetak dan internet mengenai struktur atom. 2. Peserta didik mengajukan pertanyaan yang berkaitan dengan materi yang telah dibaca. 3. Peserta didik mencatat semua informasi mengenai struktur atom yang telah diperoleh. 4. Peserta didik memperhatikan dan mengamati penjelasan yang diberikan Guru terkait dengan struktur atom. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya 40 MENIT Peserta didik dalam kelompoknya berdiskusi mengolah data hasil pengamatan dengan cara (Menalar) : 1. Berdiskusi mengenai kandungan unsur yang terdapat dalam lumpur Lapindo dan meganalisis partikel penyusun atom dari unsur-unsur yang terdapat dalam lumpur lapindi melalui aktivitas 5.2 yang terdapat pada buku ajar dan LKPD. 2. Mengolah informasi mengenai struktur atom yang sudah dikumpulkan dari hasil diskusi dengan bantuan pertanyaan - pertanyaan pada lembar kerja. 3. Peserta didik mengerjakan beberapa soal mengenai materi struktur atom (Terlampir pada LKPD). 4. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi yang telah dilakukan. 5. Peserta didik dari kelompok lain beserta Guru memberikan tanggapan dan menganalisis hasil presentasi meliputi tanya jawab untuk mengkonfirmasi, memberikan tambahan informasi, melengkapi informasi ataupun tanggapan lainnya. Guru melakukan penilaian proses berdasarkan diskusi dan presentasi kelompok. Menganalisis dan Mengevaluasi Proses Pemecahan Masalah 10 MENIT (Mengkomunikasikan) 1. Peserta didik menganalisis kembali setiap hasil diskusi yang telah dipresentasikan sehingga menemukan hal-hal yang perlu ditanyakan bahkan dievaluasi kembali. 2. Peserta didik mengkomunikasikan kembali hasil diskusi berdasarkan pertanyaan yang telah disampaikan sehingga dapat mencapai kesimpulan akhir. KEGIATAN PENUTUP (10 Menit) 1. Guru dan peserta didik merangkum bersama pembelajaran yang telah dilaksanakan 2. Guru mengingatkan tentang materi untuk pertemuan berikutnya tentang Konfigurasi Elektron menurut Teori atom Bohr. 3. Guru dan peserta didik mengucapkan salam dan berdoa penutup
26 SIKAP • Mandiri • Kreatif • Kerja sama • Bernalar Kritis Literasi E. ASESMEN Bentuk asesmen : Sikap (Profil Pelajar Pancasila) berupa : observasi, penilaian diri, dan penilaian teman sebaya. Performa berupa : Presentasi dan unjuk kerja Tertulis (tes objektif : Essay dan Pilihan Ganda) F. PENGAYAAN DAN REMEDIAL Soal Pengayaan untuk peserta didik yang telah mencapai tujuan pembelajaran. Soal Remedial untuk peserta didik yang belum mencapai tujuan pembelajaran. 3. LAMPIRAN A. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Aktivitas 5.2 A) MENGORIENTASI PESERTA DIDIK PADA MASALAH Amatilah tabel data berikut. Tabel 1. Hubungan Lambang Unsur Terhadap Partikel Penyusun Atom Notasi Unsur Lambang Unsur Nama Unsur Nomor Massa Nomor Atom Jumlah Proton Jumlah Neutron Jumlah Proton Jumlah Elektron 1 1H H Hidrogen 1 0 1 1 12 6C C Karbon 6 6 6 6 56 26Fe Fe Besi 26 30 26 26 197 79Au Au Emas 79 118 79 79 B) MENGORGANISASIKAN KEGIATAN PEMBELAJARAN Berdasarkan gambar dan wacana mengenai ledakan pabrik kimia, jawablah beberapa pertanyaan yang akan dibahas bersama pada kolom di bawah ini.
27 JAWABAN PERTANYAAN 1. 2. 1) Bekerjalah dalam kelompok. 2) Bacalah kembali artikel tentang Lumpur Lapindo pada awal bab ini. 3) Temukan 5 unsur kimia yang merupakan LTJ pada artikel tersebut. 4) Buatlah tabel seperti Tabel 1 atau format lain yang Kalian suka. 5) Komunikasikan hasil kerja kelompok Kalian dalam diskusi kelas. JAWABAN PERTANYAAN 1) Unsur LTJ yang terkandung dalam lumpur Lapindo : C) MEMBIMBING PENYELIDIKAN MANDIRI DAN KELOMPOK Tuliskan jawaban pertanyaan yang telah dibuat pada kolom di bawah ini. D) MENGEMBANGKAN DAN MENYAJIKAN HASIL KARYA PERTANYAAN 1. Apa itu partikel proton, elektron, dan neutron ? 2. Bagaimana cara menghitung partikel proton, elektron, dan neutron suatu atom ?
28 E) MENGANALISIS DAN MENGEVALUASI PROSES PEMECAHAN MASALAH Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini, tuliskan kesimpulan Anda. Tabel partikel penyusun atom pada unsur yang terdapat dalam lumpur Lapindo.
29 B. PENILAIAN RANAH SIKAP 1) LEMBAR OBSERVASI No Aspek yang dinilai Teknik penilaian Waktu penilaian Instrument 1 Kreatif Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi 2 Kerja sama Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi 3 Mandiri Pengamatan Tugas Lembar observasi 4 Bernalar Kritis Pengamatan Proses Lembar observasi No. Nama Peserta Didik Aspek Sikap yang dinilai Jumlah Skor Skor Sikap Kode Kreatif Nilai Kerja sama Mandiri Bernalar Kritis 1 Richardus Ngabut 2 RUBRIK PENILAIAN SIKAP ASPEK INDIKATOR NILAI Kreatif Peserta didik memiliki rasa ingin tahu 25 Peserta didik tertarik dalam mengerjalan tugas 25 Peserta didik berani dalam mengambil resiko 25 Peserta didik tidak mudah putus asa 25 TOTAL 100 Kerja sama Peserta didik terlibat aktif dalam bekerja kelompok 25 Peserta didik bersedia melaksanakan tugassesuai kesepakatan 25 Peserta didik bersedia membantu temannya dalam satu kelompok yang mengalami kesulitan 25 Peserta didik menghargai hasil kerja anggota kelompok 25 TOTAL 100 Mandiri Peserta didik mampu memecahkan masalah 25 Peserta didik tidak lari atau menghindari masalah 25 Peserta didik mampu mengambil keputusan 25 Peserta didik bertanggung jawab 25 Bernalar Kritis Peserta didik mampu merumuskan pokok-pokok permasalahan 25 Peserta didik mampu mengungkap fakta yang dibutuhkan dalam menyelesaikan suatu masalah 25 Peserta didik mampu memilih argumen logis, relevan, dan akurat 25 Peserta didik dapat mempertimbangkan kredibilitas (kepercayaan) sumber informasi yang diperoleh. 25 TOTAL 100 SKOR TOTAL 400
30 CATATAN : Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) 2) LEMBAR PENILAIAN DIRI Penilaian tetap bersifat objektif, maka guru hendaknya menjelaskan terlebih dahulu tujuan dari penilaian diri ini, menentukan kompetensi yang akan dinilai, kemudian menentukan kriteria penilaian yang akan digunakan, dan merumuskan format penilaiannya Jadi, singkatnya format penilaiannya disiapkan oleh guru terlebih dahulu. No Pernyataan Ya Tidak Jumlah Skor Skor Sikap Kode Nilai 1 Selama diskusi, saya ikut serta 100 mengusulkan ide / gagasan. 2 Ketika kami berdiskusi, setiap anggota mendapatkan kesempatan 100 250 83,33 SB untuk berbicara. 3 Saya ikut serta dalam membuat 50 kesimpulan hasil diskusi kelompok. CATATAN : 1. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50 2. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = 3 x 100 = 300 3. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (250 : 300) x 100 = 83,33 4. Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) 3) LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA Penilaian ini dilakukan dengan meminta peserta didik untuk menilai temannya sendiri. Sama halnya dengan penilaian hendaknya guru telah menjelaskan maksud dan tujuan penilaian, membuat kriteria penilaian, dan juga menentukan format penilaiannya. Nama teman yang diamati : Pengamat : =
31 No Pernyataan Ya Tidak Jumlah Skor Skor Sikap Kode Nilai 1 Mau menerima pendapat teman. 100 350 87,5 SB 2 Memberikan solusi terhadap permasalahan. 100 3 Memaksakan pendapat sendiri kepada anggota kelompok. 50 4 Marah saat diberi kritik. 100 CATATAN : 1. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50 untuk pernyataan yang positif, sedangkan untuk pernyataan yang negatif, Ya = 50 dan Tidak = 100 2. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = (3 x 100) + (1 x 50) = 350 3. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (350 : 400) x 100 = 87,5 4. Kode nilai / predikat : 75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B) 25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) C. PENILAIAN RANAH KETERAMPILAN RUBRIK PENILAIAN UNJUK KERJA ASPEK INDIKATOR NILAI Kesesuaian respon dengan pertanyaan Penggunaan tata bahasa baik dan benar Jawaban yang relevan dengan pertanyaan Menjawab sesuai dengan materi Mengaitkan jawaban dengan kehidupan sehari-hari Aktifitas diskusi Keterlibatan anggota kelompok Aktif bertanya dan menanggapi Mencatat hasil diskusi dengan sistematis Memperhatikan dengan seksama saat berdiskusi Kemampuan Presentasi Dipresentasikan dengan percaya diri Dapat mengemukakan ide dan berargumen dengan baik Manajemen waktu presentasi dengan baik Seluruh anggota kelompok berpartisipasi presentasi Kerjasama dalam kelompok Bersedia membantu orang lain dalam satu kelompok Kesediaan melakukan tugas sesuai dengan kesepakatan Terlibat aktif dalam bekerja kelompok
32 SKOR TOTAL SEMUA ASPEK = 1500 KRITERIA PENILAIAN (SKOR) 100 = Sangat Baik 75 = Baik 50 = Kurang Baik 25 = Tidak Baik D. PENILAIAN RANAH PENGETAHUAN A) ASESMEN DIAGNOSTIK 1. ASESMEN NON-KOGNITIF 1) Apa kabar semuanya pada hari ini? 2) Apa saja yang dilakukan sebelum belajar di pagi ini ? 3) Apa harapan kalian setelah mengikuti pembelajaran ini ? 2. ASESMEN KOGNITIF Jenis Soal : Essay 1) Apakah yang dimaksud dengan : a) Atom b) Unsur c) Molekul 2) Dengan pemahaman nomor atom (Z) dan nomor massa (A) suatu unsur, lengkapi tabel berikut. Unsur Lambang unsur Jumlah proton, p Jumlah elektron, e Jumlah neutron, n Nomor massa A = p + n Notasi Argon Ar 18 …. …. 40 …. Kalsium Ca …. 20 20 …. …. Radium Ra …. …. 138 …. ….Ra 88 Aluminium Al …. …. …. …. 27Al 13 JAWABAN DAN PEMBAHASAN No. Pembahasan Skor 1) a) Atom adalah bagian terkecil dari unsur yang terlibat dalam reaksi kimia. Semua zat terdiri dari atom dengan komposisi tertentu. 3 =
33 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : b) Unsur adalah suatu zat tunggal yang tidak dapat disederhanakan lagi dengan menggunakan reaksi kimia biasa. Contoh unsur adalah emas (Au), tembaga (Cu), dan perak (Ag). 3 c) Molekul adalah gabungan dari dua atau lebih atom, dapat terbentuk dari atom yang sama, contohnya hidrogen (H2) dan oksigen (O2), dan dapat juga terbentuk dari atom yang berbeda, contohnya air (H2O), karbon dioksida (CO2), atau karbon monoksida (CO). 3 2) Tabel yang telah dilengkapi : Unsur Lambang unsur Jumlah proton, p Jumlah elektron, e Jumlah neutron, n Nomor massa A = p + n Notasi Skor Argon Ar 18 18 40 – 18 = 22 40 3 Kalsium Ca 20 20 20 20 + 20 = 40 3 Radium Ra 88 88 138 88 + 138 = 226 Ra 88 3 Aluminium Al 13 13 27 – 13 = 14 27 27Al 13 4 Skor Total = 22 Rumus Penilaian : B) ASESMEN FORMATIF Jenis Soal : Essay 1. Temukan 5 unsur kimia yang merupakan LTJ pada artikel tersebut. 2. Buatlah tabel seperti Tabel 1 atau format lain yang Kalian suka. Jawaban 1. Lima unsur kimia Logam Tanah Jarang (LTJ) yang terkandung dalam Lumpur Lapindo yaitu Skandium (Sc), Itrium (Y), Lantanum (La), Serium (Ce), dan Neodimium (Nd). (Skor 5) 2. Tabel Partikel Penyusun Atom LTJ 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang =
34 Notasi Unsur Lambang Unsur Nama Unsur Nomor Massa Nomor Atom Jumlah Skor Proton Jumlah Neutron Jumlah Proton Jumlah Elektron 45 21Sc Sc Skandium 21 45 – 21 = 24 21 21 7 89 39Y Y Itrium 39 89 – 39 = 50 39 39 7 138,9La 57 La Lantanum 57 138,9 – 57 = 81,9 57 57 7 140,1Ce 58 Ce Serium 58 140,1 – 58 = 82,1 58 58 7 144 60Nd Nd Neodimium 60 144 – 60 = 84 60 60 7 Skor Total = 40 Rumus Penilaian : C) ASESMEN SUMATIF JENIS SOAL SOAL PG 1. Partikel bermuatan positif yang terdapat dalam inti atom adalah . . . . A. Proton D. Elektron B. Inti atom E. Atom C. Neutron 2. Partikel dasar penyusun atom terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Muatan listrik partikel dasar tersebut berturut-turut adalah .... A. -1, +1, 0 D. -1, 0,+1 B. +1, -1, 0 E. 0, -1, +1 C. +1, 0, -1 3. Partikel dasar penyusun atom terdiri dari .... A. Proton, elektron, dan positron D. Positron, nukelon, dan elektron B. Proton, neutron, dan nukleon E. Neutron, nukleon, dan elektron C. Proton, elektron, dan neutron 4. Kalium mempunyai nomor atom 19 dan nomor massa 39. Jumlah elektron pada ion Kalium adalah .... A. 21 B. 20 C. 19 D. 18 E. 17 5. Atom X mempunyai 10 elektron dan 12 neutron. Nomor massa unsur X itu adalah.... A. 2 B. 10 C. 12 D. 22 E. 24 Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang
35 N C C N N 8 c. Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 JAWABAN DAN PEMBAHASAN Nomor Soal Option Jawaban Skor Pembahasan 1 B 1 Percobaan Rutherford, hamburan sinar alfa oleh lempeng emas. Hasil percobaan ini membuat Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif, sehingga atom bersifat netral. 2 C 1 Berdasarkan percobaan tetes Millikan 3 C 1 Sudah jelas bahwa partikel dasar penyusun atom adalah proton, elektron dan neutron. 4 C 1 Jumlah elektron atom dalam keadaan netral sama dengan jumlah proton (nomor atom) dalam hal ini sama dengan 19 5 D 1 Nomor massa (A) atom X = Z (nomor atom /jumlah elektron dalam keadaan netral) + n A = 10 + 12 = 22 Skor Total = 5 Rumus Penilaian : Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, maka dapat diteruskan dengan Kegiatan Belajar selanjutnya. Namun jika masih di bawah 80%, maka harus mengulang materi Kegiatan Belajar ini, terutama bagian yang belum dikuasai. D) SOAL PENGAYAAN Jenis Soal : Essay 1. Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron dalam masing-masing atom berikut. a. 16 15 23 11 2. Kelompokkan atom-atom berikut ke dalam isotop, isobar, dan isoton. 12 15 18 6 7 8 14 14 16 6 7 8 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : O Na O O 7 b. 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang
36 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : Cu b. 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100 JAWABAN DAN PEMBAHASAN No. Pembahasan Skor 1 a. 16O b. 15N c. 23Na 8 7 11 p = 8 e = 8 p = 7 e = 7 p = 11 e = 11 9 n = 16 – 8 n = 15 – 7 n = 23 – 11 = 8 = 8 = 12 2 ISOTOP ISOBAR 4 6 3 12C dan 14C 14C dan 14N 6 6 6 7 18O dan 16O 8 8 15N dan 14N 7 7 ISOTON 12C n = 12 – 6 = 6 6 14C n = 14 – 6 = 8 6 15N n = 15 – 7 = 8 7 14N n = 14 – 7 = 7 7 18O n = 18 – 8 = 10 8 16O n = 16 – 8 = 8 8 14C dan 15N 6 7 14C dan 16O 6 8 16O dan 15N 8 7 Skor Total 22 Rumus Penilaian : E) SOAL REMEDIAL Jenis Soal : Essay 1. Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron dalam masing-masing atom berikut. 63 127 29 53 a. I
37 KONVERSI TINGKAT PENGUASAAN : 2. Uranium (Z = 92) di alam berada sebagai campuran isotop-isotopnya. a. Isotop uranium terbanyak di alam adalah yang memiliki neutron sebanyak 146. Tuliskan notasi isotop tersebut. b. Uranium digunakan sebagai bahan bakar di reactor nuklir. Akan tetapi, isotop uranium yang sebenarnya berperan dalam reaksi fisi (pembelahan) di reaktor adalah uranium yang memiliki 143 neutron. Tuliskan notasi isotop ini. c. Tuliskan jenis-jenis isotop penyusun uranium di alam. JAWABAN DAN PEMBAHASAN No. Pembahasan Skor 1 a. 63Cu b. 127I 29 53 p = 29 p = 53 e = 29 e = 53 6 n = 63 – 29 n = 127 – 53 = 34 = 74 2 a. Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = p + n = 92 + 146 = 238 Notasi isotop : 238U 92 b. Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = p + n = 92 + 143 = 235 Notasi isotop : 235U 92 c. Jenis-jenis isotop uranium di alam : ➢ 233U ➢ 234U ➢ 235U ➢ 236U ➢ 237 92 92 92 92 92U ➢ 238 92U 5 5 6 Skor Total 22 Rumus Penilaian : 90 - 100% = Baik Sekali 80 - 89% = Baik 70 - 79% = Cukup < 70% = Kurang Nilai = Skor yang diperoleh Skor total x 100
38 E. BAHAN AJAR STRUKTUR ATOM Berdasarkan perkembangan teori atom yang sudah kalian pelajari sebelumnya,dapat disimpulkan bahwa di dalam atom terdapat inti atom dan partikel-partikel yang menyusunnya. Partikelpartikel tersebut antara lain elektron, proton, dan neutron. 1. PARTIKEL DASAR ATOM A. PENEMUAN ELEKTRON Penemuan elektron bermula dengan ditemukannya tabung sinar katode oleh Karl Ferdinan Braun. Tabung sinar katode berupa tabung hampa dari kaca yang dialiri arus listrik searah dari kutub positif dan dari kutub negatif. Bila tabung tersebut dialiri arus listrik yang cukup kuat, akan terjadi aliran radiasi yang tidak tampak dari kutub negatif menuju kutub positif. Sinar ini yang disebut sinar katode. Sifat-sifat sinar katode dapat diketahui setelah penyempurnaan tabung sinar katode yang dilakukan Sir William Crookes pada tahun 1879. Sifat-sifat sinar katode tersebut adalah sebagai berikut : • Merambat dalam garis lurus dari kutub negatif (katode) menuju ke kutub positif (anode) • Dibelokan oleh medan magnet dan medan listrik menuju ke kutub positif • Sifat sinar katode tiidak dipengaruhi oleh jenis kawat elektrode yang dipakai, jenis gas dalam tabung , dan bahan yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1897 Joseph John Thomson melakukan suatu percobaan dengan mengamati dua pelat elektrode dalam tabung vakum (gas pada tekanan normal bukanlah penghantar panas). Ketika dua alat elektrode dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi, dari elektrode negatif (katode) dijalankan sinar menuju ke elektrode positif (anode). Sinar katode yang dibelokkan oleh muatan listrik ke arah kutub positif adalah partikel yang bermuatan positif adalah partikel yang bermuatan listrik negatif. Pada penelitiannya, Thomson mendapati bahwa sinar katode sebenarnya adalah materi yang ukurannya sangat kecil karena dapat memutar baling-baling yang dipasang diantara anode dan katode. Dari penelitiannya tersebut, J. J. Thomson dapat menentukan muatan elektron, yaitu sebsesar 1,76 x 108 Coulomb/gram. (https://chemistrygod.com/assets/media/image/cathode-ray-tube-experiments-CRT2.png )
39 (https://chemistrygod.com/assets/media/image/cathode-ray-tube-experiments-CRT3.png ) Gambar 1. Eksperimen J. J. Thomson Pada tahun 1911, Robert Andrew Millikan, melakukan percobaan tetes minyak. Dari percobaannya, Millikan berhasil menemukan muatan setiap tetes minyak. Muatanmuatan tersebut merupakan kelipatan dari bilangan yang sangat kecil, yaitu 1,6022 x 10-19 Coulomb (bermuatan negatif). Percobaan tetes minyak dilakukan sebagai berikut : 1) Dengan menggunakan alat penyemprot, minyak disemprotkan sehingga membentuk tetesan-tetesan kecil. Sebagian tetes minyak akan melewati lubang pada pelat atas dan jatuh karena tarikan gravitasi 2) Dengan menggunakan teropong, diameter tetes minyak dapat ditentukan, sehingga massa tetes minyak dapat diketahui. 3) Radiasi sinar X akan mengionkan gas di dalam silinder. Ionisasi akan menghasilkan elektron. Elektron tersebut akan melekat pada tetes minyak, sehingga tetes-tetes minyak menjadi bermuatan listrik negatif. Ada yang menyerap satu, dua atau lebih elektron. Jika pelat logam tidak diberi beda potensial, tetes-tetes minyak tetap jatuh karena pengaruh gravitasi. 4) Jika pelat logam diberi beda potensial dengan pelat bawah sebagai kutub negatif akan mengalami gaya tolak listrik. Sesuai dengan hukum Coulomb, tetes minyak yang mengikat lebih banyak elektron akan tertolak lebih kuat. Peregerakan tetes minyak dapat diamati menggunakan teropong. Dengan mengatur beda potensial, tetes minyak (https://chemistrygod.com/assets/media/image/cathode-ray-tube-experiments-CRT21.png )
40 −1 dibuat mengambang. Dalam keadaan seperti itu berarti gaya tarik gravitasi sama dengan gaya tolak listrik. 5) Dengan mengetahui massa tetes minyak dan beda potensial yang digunakan, maka muatan tetes minyak dapat ditentukan. Berdasarkan percobaan Millikan, disimpulkan bahwa muatan satu elektron adalah 1, 6022 x 10-19 Coulomb. Dari nilai muatan tersebut dapat dihitung massa dan massa satu elektron sebagai berikut. Thomson : e⁄m = 1,76 x 10−28 Coulomb⁄gram Millikan : e = 1,6022 x 10−19 Coulomb Massa satu elektron = muatan muatan⁄gram = 1,6022 X 10−19 Coulomb −1,76 X 10−28 Coulomb⁄gram = 9,10 x 10-28 gram Gambar 2. Percobaan tetes minyak oleh Roberts Andrew Millikan (https://cdn.britannica.com/82/22482-050- 40927428/oil-drop-experiment-Millikan-seriesmultiples-experiments-American-1910.jpg ) Dari hasil percobaannya, J. J. Thomson berkesimpulan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel sub-atom) yang bermuatan negatif (-1, 6022 x 10-19 C ) dan mempunya massa 9, 10 x 10-28 gram dan selanjutnya oleh Stoney diusulkan nama elektron. Dari hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatanelektron –1 dan massa elektron 0, sehingga elektron dapat dilambangkan dengan 0 e
41 B. PENEMUAN PROTON Pada tahun 1886 Eugene Goldstein melakukan percobaan dengan memodifikasi tabung sinar katode yang ditemukan oleh William Crookes dengan cara melubangi lempeng katode. Dari percobaan ini, ditemukan sinar yang arahnya berlawanan disebut sinar kanal (karena menembus sinar lubang kanal pada katode). Pada tahun 1898, Wilhelm Wien menunjukkan bahwa sinar kanal merupakan partikel yang bermuatan positif (sinar terusan) dan selanjutnya disebut dengan proton. Sifat proton tergantung pada gas yang disikan pada tabung katode. Dari penelitiannya terhadap atom hidrogen, dapat ditentukan bahwa massa proton adalah 1837 kali masa elektron. Gambar 3. Percobaan Goldstein untuk mempelajari partikel positif (https://www.periodni.com/gallery/canal_rays.png ) Dari percobaan ini ditemukan bahwa gas yang berada di belakang katode menjadi berpijar. Hal ini berarti radiasi dari anode menembus lempengan katode melalui lubang yang sebelumnya telah dibuat. 1) Sifat sinar anode ini merupakan radiasi partikel karena mampu memutar baling-baling yang bermuatan positif. 2) Radiasi ini bila dibelokkan menggunakan medan magnet, maka akan menuju ke kutub magnet negatif. Itu artinya radiasi sinar ini bermuatan positif (itulah sebabkan kemudian dinamakan anode yang kemudian dinamakan proton). 3) Partikel sinar anode bergantung pada jenis gas yang ada di dalam tabung. Pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju arah berlawan melewati lubang pada katoda. Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil. Berdasarkan percobaan tersebut massa proton terkecil diperoleh pada atom Hidrogen yaitu Massa 1 proton = 1 sma = 1,66 × 10-24 gram dengan muatan 1 proton = +1 = 1,6 × 10-19 C. Penemuan proton oleh Goldstein ini menimbulkan pertanyaan, bagaimanakah kedudukan masing-masing partikel tersebut di dalam atom. Pada tahun 1919, Rutherford menemukan proton terbentuk ketika partikel alfa ditembakan pada inti atom hidrogen. Untuk mengetahui kedudukan partikel-partikel tersebut, Ernest Rutherford bersama asistennya, Hans Geiger dan ernest Marsden, melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas. Sebelumnya, telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan