Themenfeld A - AMG
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Albertus-Magnus-Gymnasium Beckum Chemie Lehrplan für die Sekundarstufe II Eingeführte Bücher / Lehrmittel SII Jahrgangsstufe EF/ 11: Buchner: Chemie 2000+ Jahrgangsstufe 12/13, künftig Q1/Q2: Klett: Elemente, Chemie II 1 Jahrgangsstufe EF/11 Unterrichtsinhalte Leitthema: Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik Methoden/Medien Themenfeld A: Reaktionsfolge aus der organischen Chemie Vom Alkohol zum Aromastoff 1. Gärprozess und Technische Herstellung von Ethanol 2. Alkohol und Gesellschaft, Probleme des Alkoholismus 3. Nomenklatur der Alkohole 4. Alkohol als Lösungsmittel für polare und unpolare Stoffe 5. Oxidation von Alkoholen zu Aldehyden/ Ketonen mit CuO und KMnO4 6. Oxidationszahlen 7. Ausgleichen von Redoxgleichungen 8. Vorkommen und Verwendung der Aldehyde/Ketone 9. Nachweisreaktionen für Aldehyde (Fehling/ Tollens) 10. Oxidation von Aldehyden zu Carbonsäuren 11. Säurewirkung von Carbonsäuren, Titration von Carbonsäuren 12. Esterdarstellung 13. Wichtige Ester und ihre Eigenschaften; Fette 14. Verseifung von Fetten mit Lauge 15. Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen 16. Estergleichgewicht; Verlauf einer Gleichgewichtseinstellung, Massenwirkungsgesetz 17. Ermittlung von Gleichgewichtskonstanten 18. Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von versch. Faktoren; Stoßtheorie 19. Gleichgewichtsverschiebungen; Prinzip von Le Chatelier 2 Wein- und Bierherstellung (Versuche, Internetrecherche, Referate, Exkursion Biermuseum Dortmund) Lernzirkel: Ester Gruppenpuzzle: Seifen Modellversuch Themenfeld B: Ein technischer Prozess Ammoniaksynthese 1. Bedeutung von Ammoniak für die Landwirtschaft/ Kurze Behandlung des StickstoffKreislaufs 2. Herstellung der Ausgangsstoffe 3. Bildung von Ammoniak als Gleichgewichtsreaktion 4. Beeinflussung des Gleichgewichts 5. Bedeutung des Katalysators für Gleichgewicht und Gleichgewichtseinstellung 6. Geschichtlicher Hintergrund zu Fritz Haber WebQuest: Fritz Haber: Genie oder Völkermörder? Themenfeld C: Stoffkreislauf in Natur und Umwelt Kohlenstoffdioxid-Carbonat-Kreislauf 1. Der natürliche Kalkkreislauf 2. Der technische Kalkkreislauf/ Zementherstellung 3. Umweltproblematik CO2/Treibhauseffekt Besichtigung eines Zementwerks (inkl. Labor)/ des Zementmuseums in Beckum 3 Jahrgangsstufe Q1/12 Unterrichtsinhalte Methoden/Medien Themenfeld B: Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Vom fossilen Rohstoff über Ethen zu Anwendungsprodukten / Reaktionsstern „Ethen“ (RL SII, S. 30) 1. Stoffklassen (Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Carbonsäuren, Ester) 2. Reaktionstypen (Substitution, Addition, Eliminierung) Experimente zur radikalischen Substitution der Alkane, zur elektrophilen Addition der Alkene und zur nukleophilen Substitution der Halogenalkane 3. Aufklärung eines Reaktionsmechanismus am Beispiel der nukleophilen Substitution (nur LK) 4. Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten (funktionelle Gruppen, sterische Effekte) 5. Verknüpfung von Reaktion zu Reaktionswegen 4 Mechanismuspuzzle zur radikalischen Substitution Themenfeld A: Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie 1. Redoxreihe und Spannungsreihe der Metalle und Nichtmetalle, Standardelektrodenpotenzial 2. Galvanisches Element (Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz, Additivität der Spannung) 3. Korrosion und Korrosionsschutz 4. Konzentrationsabhängigkeit der Potentiale qualitativ 5. Quantitative Behandlung der Nernst-Gleichung (nur LK) 6. Elektrolyse im Labor (Zersetzungsspannung) z.B. Salzsäure, Kupferchloridlösung, Zinkbromidlösung, Faraday-Gesetze Zitronenbatterie, Daniell- und VoltaElemente als Beispiel historischer Batterien Planung, Durchführung und Auswertung quantitativer Experimente Ermittlung von Standardpotentialen mit abgestuften Lernhilfen Galvanisieren 7. Technische Elektrolysen: z.B. Chloralkalielektrolyse 8. Batterien und Akkumulatoren - Leclanche-Element (Vorläufer der Zink-Kohle-Batterie) Referate/Freiarbeit: Batterietypen - Alkali-Mangan-Batterien Besichtigung Brennstoffzelle UniBielefeld - Bleiakkumulator - Brennstoffzelle 5 Themenfeld C: Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Quantitative Bestimmung von Säuren in Lebensmitteln durch Titration 1. Protolysen als Gleichgewichtsreaktion: Säure-Base-Begriff (Brönsted) Leitfähigkeitstitration, Konduktometrie, Analyse von Lebensmitteln Wasserstoffperoxidnachweis in Haarbleichmitteln Sauerstoffbestimmung heimischer Gewässer nach dem WinklerVerfahren 2. Autoprotolyse des Wassers 3. Säurestärke: pH-Wert und pKs-Wert 4. Quantitative Bestimmung von Säurekonzentrationen durch Titration 5. Puffer und Puffersysteme 6. Potentiometrie und Redoxtitration (nur Leistungskurs) 6 Jahrgangsstufe Q2/13 Unterrichtsinhalte Methoden/Medien Leitthema: Chemische Forschung – Erkenntnisse, Entwicklungen und Produkte Theoriekonzept: Makromoleküle Themenfeld: Natürliche und synthetische Werkstoffe 1. Proteine - Aufbau der Proteine aus Aminosäuren (Primär-, Sekundär-,Tertiär- und Quartärstruktur) - Eigenschaften der Proteine (Temperaturverhalten, Denaturierung, Lösungsverhalten) - Proteine als Ausgangsstoffe für halbsynthetische Kunststoffe Versuche zur Denaturierung am Beispiel von Hühneralbumin Milcheiweißfällung (Herstellung von Caseinklebern und Kunsthorn) Natürliche und künstliche Makromoleküle – ein Puzzle - Hydrolytische Spaltung zur Sequenzanalyse 2. Kunststoffe - Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Polymeren (Polymerisate, Polyadukte, Polykondensate) - Struktur-Eigenschafts-Beziehungen (Elastomere, Thermoplaste, Duroplaste) - Herstellung von Kunststoffen an verschiedenen Beispielen Experimentelle Untersuchung von Gebrauchskunststoffen Experimentelle Herstellung von Polyestern Zusammenfassung: Vom Erdöl zum Kunststoff - Recycling von Kunststoffabfällen - Vertiefende Betrachtung einzelner Kunststoffsorten (z.B. Polyester und Polyamide) 7 8
