Klassen 11 und 12, 2

Kern- und Schulcurriculum Chemie
(2-stündig)
Klasse 11/12
Stand Schuljahr 2011/12
Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
Klasse 11/12
Hinweis: Von den 110 Schulstunden in Chemie (2st.) werden 30 Stunden für den Wahlbereich, 15 Stunden für die Leistungskontrolle angesetzt.
Kompetenzen und Inhalte des Bildungsplans
Unterrichtsinhalte/ Schulcurriculum
Hinweise/ Vorschläge
Anmerkung: Es ist nur eine der aufgeführten Untereinheiten (a-c) verpflichtend.
1. MOLEKÜLE DES LEBENS
(ca. 15 Stunden)
1.a. Kohlenhydrate
Die Schülerinnen und Schüler können…
die drei Naturstoffgruppen Kohlenhydrate,
Proteine und Nukleinsäuren an ihrer
Molekülstruktur erkennen (Polymere,
Monomere);
die Funktionen von Kohlenhydraten, Proteinen
und Nukleinsäuren (Energieträger,
Informationsträger, Bausubstanz), beschreiben;
Kohlenhydrate und Proteine mit einfachen
Labormethoden nachweisen (Brennprobe, GODTest, TOLLENS-Probe);
Kohlenhydrate oder Proteine charakterisieren
(Molekülstruktur und Eigenschaften, sowie
Vorkommen und Bedeutung);
die Verknüpfung von Monomeren bei Kohlenhydraten oder Proteinen darstellen.
Monosaccharide
Chiralität und räumlichen Bau von Molekülen erkennen;
Fischer-Strukturformeln und Haworth-Formeln darstellen;
D-Glucose, D-Fructose
Asymmetrische C-Atome
D- und L-Isomere,
α- und β-Anomere,Pyranosen, Furanosen
Weitere Monosaccharide
Optische Aktivität
Weitere Nachweise
Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften der Zucker
Nachweisreaktionen: Fehling-Probe; Tollens-Probe; GOD-Test; Seliwanoff-Reaktion
Disaccharide
Maltose, Cellobiose, Saccharose
Reduzierende und nichtreduzierende Zucker
Polysaccharide
Stärke, Cellulose
Verknüpfung der Monomere zu Makromolekülen
Nachweis von Stärke
Unterschiedliche Eigenschaften der Polysaccharide
Vorkommen und Verwendung
Weitere Disaccharide
Amylose als Helix, Cellulose als Fibrille
Stabilisierung durch
Wasserstoffbrücken
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
Klasse 11/12
1.b. Proteine
Proteine an ihrer Molekülstruktur erkennen
(Polymere, Monomere);
L-α-Aminosäuren als Bausteine
Einfache Aminosäuren
Peptidbindung
Eigenschaften von Aminosäuren
Aminosäuren als Zwitterionen
Kondensationsreaktion
Primärstruktur, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur
α-Helix, Faltblatt, Stabilisierende Kräfte Sequenz
Proteine mit einfachen Labormethoden
nachweisen;
Nachweis mit Biuret- und Xanthoprotein-Reaktion
Biologische Funktionen
Proteine im Stoffwechsel
Enzyme
Wirkungsweise als Schlüssel-SchlossPrinzip
Hydrolyse eines Peptids
Nachweis der AS-Bausteine durch
Dünnschichtchromatografie
Denaturierung und deren Bedeutung
erklären
1.c. Nucleinsäuren
Nukleinsäuren an ihrer Molekülstruktur erkennen (Polymere, Monomere);
RNA und DNA
Nucleotide, Nucleobasen
Bausteine der Nucleinsäuren
Biologische Funktionen
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
Klasse 11/12
2. CHEMISCHE GLEICHGEWICHTE
(ca. 15 Stunden)
Die Schülerinnen und Schüler können…
an Beispielen die Bedingungen für die Einstellung eines chemischen Gleichgewichts erklären
(Ester-Gleichgewicht, Ammoniak-Gleichgewicht);
das Massenwirkungsgesetz auf homogene
Gleichgewichte anwenden;
CHEMISCHE GLEICHGEWICHTE
Umkehrbare Reaktionen
Aufgreifen bekannter Beispiele aus dem Alltag und aus dem
Unterricht
Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen bei gleichen
Bedingungen:
Chemisches Gleichgewicht
Veresterung und Esterhydrolyse
Dynamisches Gleichgewicht im Modell
das Prinzip von LE CHATELIER auf verschiedene
Gleichgewichtsreaktionen übertragen;
die gesellschaftliche Bedeutung der AmmoniakSynthese erläutern;
Faktoren nennen, welche die Gleichgewichtseinstellungen bei der Ammoniak-Synthese
beeinflussen und mögliche technische Problemlösungen kommentieren;
die Leistungen von HABER und BOSCH
präsentieren;
Geschwindigkeit chemischer
Reaktionen
Messwerterfassung
Wirkung von Katalysatoren
Simultane Erfassung der
Veresterung und der Hydrolyse
durch jeweilige Messung der
Leitfähigkeit
Das Massenwirkungsgesetz MWG
Anwendung des MWG
Rechnen mit dem MWG
Beeinflussung von Gleichgewichten
Gleichgewichtsbeeinflussung durch Temperatur, Druck und
Konzentration
Anwendung des Prinzips von
LE CHATELIER zur AusbeuteSteigerung
Rolle eines Katalysators
Die Ammoniaksynthese
Großtechnische Nutzung eines chemischen Gleichgewichts
Optimierung eines großtechnischen Verfahrens
Weitere großtechnisch genutzte
Gleichgewichtsreaktionen und die
Optimierung ihrer Produktausbeute
z. B. Schwefelsäure-Herstellung
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
Klasse 11/12
Säure-Base-Gleichgewichte
Die Schülerinnen und Schüler können…
Säure-Base-Reaktionen durchführen und
Reaktionsgleichungen für verschiedene SäureBase-Gleichgewichte in wässrigen Lösungen
angeben;
Reaktion von Säuren und Basen mit Wasser
Protolyse als Protonenübergang
BRØNSTED – Theorie für Säuren und Basen
Gleichgewichtslehre auf Säure-BaseReaktionen mit Wasser anwenden
Säuren und Basen nach BRØNSTED definieren;
den pH-Wert über die Autoprotolyse des
Wassers erklären.
Autoprotolyse des Wassers
Der pH-Wert
Säure- und Basenstärke
KS- und KB-Werte
Puffersysteme
Wirkungsweise eines Puffers
Anwendung von Pufferlösungen
Säure-Base-Titrationen
Konzentrationsbestimmung durch Titration
Berechnung der Stoffmengenkonzentration
pH-Werte einprotoniger starker Säuren
und von Hydroxid-Lösungen berechnen
Indikatoren
Farben verschiedener Indikatoren
Indikatoren als Säuren bzw. Basen
Protolyse als Wirkungsweise der
Indikatoren
Puffersysteme und deren Bedeutung an
Beispielen erklären;
Puffersysteme in der Industrie und in der
Natur
pH-Werte von Salzlösungen
Aufnahme und Auswertung
potenziometrischer oder vorzugsweise
konduktometrischer Titrationskurven
durch Messwerterfassung
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
Klasse 11/12
3. KUNSTSTOFFE
KUNSTSTOFFE
(ca. 12 Stunden)
Die Schülerinnen und Schüler können…
Kunststoffe typisieren
(zum Beispiel mechanische, thermische
Eigenschaften, Molekülstruktur, Thermoplaste,
Duroplaste, Elaste);
Einteilung der Kunststoffe bezüglich ihrer Eigenschaften
Thermoplaste, Duroplaste, Elaste: Eigenschaften und
Molekülstruktur
Unterschiedliche Verarbeitungsprinzipien
Einsatzgebiete der Kunststoffarten im
Alltag und in der Technik
Plaste als duroplastische
Polykondensate: Phenoplast,
Aminoplast
das Prinzip der Polykondensation und Hydrolyse
aus dem Leitthema Moleküle des Lebens auf
die Bildung von Kunststoffen übertragen;
zeigen, wie das Wissen um Struktur und Eigenschaften von Monomeren und Polymeren
zur Herstellung verschiedener Werkstoffe
genutzt wird;
das Prinzip der Polymerisation auf ein geeignetes
Beispiel anwenden;
Polyaddition
Mechanismus der radikalischen Polymerisation
Herstellung eines Polymerisats, eines Polykondensats und eines
Polyaddukts
Beispiele kennen:
Polyethen, Polystyrol, PVC, ein Polyester, ein Polyamid, ein
Polyurethan
jeweils ein Experiment zur Herstellung
eines Polymerisats und eines Polykondensats
durchführen;
Polymerisation
Vorteile und Nachteile bei der Verwendung von
Massenkunststoffen erläutern;
Einsatz verschiedener Kunststoffe im Alltag
PET-Flaschen, Fahrzeugteile
verschiedene Möglichkeiten der Verwertung von
Kunststoffabfällen beschreiben und bewerten
(Werkstoffrecycling, Rohstoffrecycling,
energetische Verwertung; Nachhaltigkeit).
Weitere Einsatzmöglichkeiten
Kunststoffe nach Maß
Kunstfasern
Kautschuk und Gummi Silicone
Polykondensation
Kunststoff-Recycling
Werkstoffrecycling, Rohstoffrecycling, energetische Verwertung
Vergleich der Nachhaltigkeit
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
4. ELEKTRISCHE ENERGIE
UND CHEMIE (ca. 13 Stunden)
Klasse 11/12
ELEKTROCHEMIE
Die Schülerinnen und Schüler können…
Reaktionsgleichungen für Redoxreaktionen
formulieren und den Teilreaktionen die Begriffe
Elektronenaufnahme (Reduktion) und
Elektronenabgabe (Oxidation) zuordnen;
Elektrolysen als erzwungene Redoxreaktionen
erklären;
Historische Entwicklung des RedoxBegriffes
Redoxreaktionen
Reduktion und Oxidation
Elektronenübergänge
Reduktions- und Oxidationsmittel
Redoxgleichungen
Formale Elektronenübergänge
Oxidationszahlen
Elektronenbilanzen
Galvanische Zellen
Redoxreaktionen beschreiben, die der
Umwandlung von chemischer Energie in
elektrische Energie dienen (Galvanische Zellen,
Brennstoffzelle);
Messen von Potenzialdifferenzen als Zellspannungen
Aufbau galvanischer Zellen durch Kombination zweier
Halbzellen
Messen von Zellspannungen zwischen verschiedenen
Halbzellen
Redoxprozesse in der galvanischen Zelle
Ladungstransport durch Ionen
Redoxreihe der Metalle
Vorhersage von Redoxreaktionen
Standard-Wasserstoff-Halbzelle
Aufbau einer Standard-Wasserstoff-Halbzelle
Vorgänge in der Standard-Wasserstoff-Halbzelle
Standardpotenziale
Zellspannungen
Anwenden der Spannungsreihe
Berechnen von Zellspannungen
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Kern- und Schulcurriculum Chemie (2st.)
die Bedeutung einer Brennstoffzelle für die
zukünftige Energiebereitstellung erläutern.
Klasse 11/12
Elektrochemische Stromquellen:
Batterien
Akkumulatoren
Brennstoffzellen
Aufbau galvanischer Zellen als brauchbare elektrochemische
Energiequellen
Umkehrbarkeit der Elektrodenreaktionen Bleiakkumulator
Aufbau einer Brennstoffzelle
Knallgaszelle
Großtechnische Elektrolysen:
AI-Herstellung
Chloralkalielektrolyse
Weitere elektrochemische
Energiequellen:
Moderne Batterien
Weitere Brennstoffzellen
Korrosion
Wahlthemen (30 Stunden) und deren Zuordnung zum Pflichtbereich
1a
1b
1b
1b
1c
W
W
W
W
W
Vorgänge beim Backen (4 Std.)
Optische Aktivität (3 Std.)
Industrielle Gewinnung von Saccharose aus Zuckerrüben (2 Std.)
Nachwachsende Rohstoffe (6 Std.)
DNA-Vervielfachung (3 Std.)
2
W Benzol und weitere Aromaten (8 Std.)
3
3
3
W Kautschuk und Gummi (3 Std.)
W Kunststoffe in der Medizin (2 Std.)
W Kunststoffe in Speichermedien (2 Std.)
4
4
4
4
W
W
W
W
Säurestärken (4 Std.)
Wirkungsweise eines Puffersystems (3 Std.)
Indikatoren (3 Std.)
Arbeitsmethoden im Chemielabor (4 Std.)
5
5
5
5
5
5
W
W
W
W
W
W
Standardpotenziale (2 Std.)
Bleiakkumulator (2 Std.)
Neuere Batterien und Akkumulatoren (4 Std.)
Korrosion (4 Std.)
Elektrolyse von Wasser (2 Std.)
Großtechnische Aluminiumgewinnung (4 Std.)
6
W Waschmittel (10 Std.)
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