Schulinternes Curriculum Chemie Oberstufe (11/EF +

Schulinternes Curriculum
Chemie Oberstufe (11/EF + Qualifikationsphase)
Stand Oktober 2010
Jahrgangsstufe und
Leitthema
EF (11)
Leitthema: Ablauf
und Steuerung
chemischer
Reaktionen
in Natur und
Technik
Themenfeld
Unterrichtsreihen und Unterrichtsgegenstände
A–
Reaktionsfolge
aus der
organischen
Chemie
Unterrichtsreihe: Vom Naturstoff zum Produkt (Alternativen sind möglich: z.B. Vom Alkohol zum
Aromastoff)
Unterrichtsgegenstände:
- Naturstoffe und ihre Extraktion
- Alkohole als Lösungsmittel
- Homologe Reihe der Alkohole, Nomenklatur, Stellungsisomerie
- Molekülbau, Wiederholung Elektronenpaarabstoßungsmodell
- Wdh. Stoffmenge, Molbegriff, molare Masse
- Eigenschaften der Alkohole (Struktur-Eigenschafts-Beziehungen; hydrophil/hydrophob)
- Mehrwertige Alkohole
- Alkoholische Gärung (Darstellung von Alkoholen)
- Alkohol und Gesellschaft: Wirkungsweise des Alkohols, Probleme des Alkoholismus
- Oxidation des Alkohols zum Aldehyd/Keton
- Oxidation des Alkohols zur Säure
- Oxidationszahlen und Aufstellen von Redoxgleichungen
- Wichtige Organische Säuren und ihre Eigenschaften
- Esterdarstellung
- Wichtige Ester und ihre Eigenschaften (fakultativ: Ausblick: Fette)
- Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, Definition der Reaktionsgeschwindigkeit
- Abhängigkeit des Reaktionsgeschwindigkeit von verschiedenen Faktoren, RGT-Regel,
Stoßtheorie
- Estergleichgewicht
- Verlauf der Gleichgewichtseinstellung
- Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante K
- Gleichgewichtsverschiebungen, Prinzip von LeChatelier
Exkursionsmöglichkeiten: Besuch einer Brauerei
Fachliche/ methodische
Qualifikationen
Planung, Durchführung und
Auswertung – auch quantitativer
– Experimente
Anfertigung von
Versuchsprotokollen
Denken in Modellen
Rechnen mit Größengleichungen
an ausgewählten Beispielen
Anwenden des Prinzips der
Umkehrbarkeit chemischer
Reaktionen
Schulinternes Curriculum
Chemie Oberstufe (11/EF + Qualifikationsphase)
Stand Oktober 2010
B – Ein
technischer
Prozess
C – Stoffkreislauf
in Natur und
Umwelt
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Leitthema: Chemie
in Anwendung und
Gesellschaft
C – Analytische
Verfahren zur
Konzentrations bestimmung
Unterrichtsreihe: Ammoniaksynthese
Unterrichtsgegenstände:
- Ammoniak als Base
- Bildung von Ammoniak als Gleichgewichtsreaktion, Beeinflussung des Gleichgewichts
- Herstellung der Ausgangsstoffe
- Die großtechnische Ammoniaksynthese
- Politischer Hintergrund der Entwicklung durch Haber und Bosch
- Bedeutung der Ammoniakproduktion für die Landwirtschaft
- Ammoniumverbindungen
Unterrichtsreihe: Der Kalkkreislauf
Unterrichtsgegenstände:
- Der natürliche Kalkkreislauf, Chemie der Tropfsteinhöhle
- Der technische Kalkkreislauf
- Zement und seine Herstellung
- Wasserhärte
- Kohlensäure und ihre Salze
Exkursionsmöglichkeit: Besuch eines Zementwerkes in Geseke
Unterrichtsreihe: Spurensuche – Konzentrationsbestimmung
Unterrichtsgegenstände:
- Konzentrationsbestimmung durch Titration (einfache Endpunkts-Titrationen)
- Protolysen von Säuren/Basen; Säure-Base-Konzepte (Brönsted; Ahrrenius in seinen
Grundzügen)
- Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen
- Säure-Base-Indikatoren
- Autoprotolyse des Wassers, pH- (pOH-) Wert
- Säurestärke (pKS-/pKB- Werte)
- Leitfähigkeitstitration (fakultativ)
- Exkurs: Ionen in Salzen und Lösungen (Wärmekissen im Herbst) (fakultativ)
- pH – Wert Berechnung starker und schwacher Säuren
- Titrationskurven (stark/stark sowie schwach/stark, und Umkehrung) und Berechnung
Donator-Akzeptor-Prinzip
Umgang mit Messgeräten
Durchführung und Auswertung
von Titrationen
Fehlerbetrachtung und
Bewertung von Messergebnissen
Umgang mit Tabellen
Erfassung, Darstellung und
Auswertung von Messwerten mit
dem Computer
Reflexion der Problematik von
Grenzwertfestlegungen
Schulinternes Curriculum
Chemie Oberstufe (11/EF + Qualifikationsphase)
Stand Oktober 2010
A – Gewinnung,
Speicherung,
Nutzung
elektrischer
Energie in der
Chemie
- Puffersysteme [aktuell nicht Zentralabitur relevant]
- Rücktitrationen
- pH-metrische und Redoxtitrationen nur LK!!!
Unterrichtsreihe: Vom Rost zur Brennstoffzelle
Unterrichtsgegenstände:
- einfache Elektrolyse im Labor und Faraday-Gesetze
- Batterien und Akkumulatoren: Grundprinzip der Funktionsweise
- Galvanische Zelle: Vorgänge an Elektroden, Potentialdifferenz
- Spannungsreihe der Metalle/ Nichtmetalle: Additivität der Spannungen,
Standartelektrodenpotential
- Konzentrationsabhängigkeit der Potentiale ohne Berechnung (nur GK)
- Nur Leistungskurs: Nernst-Gleichung (quantitative Behandlung) am Beispiel folgender Systeme:
o Metall/Metallion
o Wasserstoff/Oxoniumion
o Hydroxidion/Sauerstoff
- Ggf. Nernst- Gleichung (Vgl. jeweiligen Vorgaben zum Zentralabitur)
- Einstabmesskette (Rückgriff zum Themenfeld C)
Aufstellen und Interpretieren von
Redoxgleichungen und
Teilgleichungen
Herstellen von Beziehungen
zwischen elektrochemischen
Reaktionen und energetischen
Aspekten
Übertragen des Prinzips der
Umkehrbarkeit auf
elektrochemische Reaktionen
Quantitatives Arbeiten
Mathematisierung quantitativer
Versuchsergebnisse
Umgang mit Messgeräten
Arbeiten mit Tabellen
Berücksichtigung von
Sicherheitsaspekten beim
Umgang mit Gefahrstoffen und
Elektrizität
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Chemie Oberstufe (11/EF + Qualifikationsphase)
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Leitthema:
Chemische
Forschung:
Erkenntnisse und
Produkte
Eines des beiden
Leitthemen ist zu
machen, Auswahl
möglich.
B–
Reaktionswege
zur Herstellung
von Stoffen in der
organischen
Chemie
Unterrichtsreihe: Vom Erdöl zum Plexiglas (Vom Naturstoff zu technischen Produkten)
Unterrichtsgegenstände:
- Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Alkanale/Alkanone, Carbonsäuren, Ester
- Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen
- Reaktionstypen: Einordnung von organischen Reaktionen nach Substitution, Addition,
Eliminierung, jeweils einschließlich der Kenntnisse über die charakteristischen
Reaktionsschritte)
- Unterscheidungsmerkmale bzgl. Der Substitutionsreaktionen 1. Und 2. Ordnung
- Aufklärung eines Reaktionsmechanismus: nukleophile Substitution (nur Leistungskurs)
- Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten, Funktionelle Gruppen
Makromoleküle in
Natur und
Technik
[Natürliche und
Synthetische
Werkstoffe]
Theoriekonzept: Das Makromolekülkonzept
Unterrichtsgegenstände:
- Kunststoffe, Bau von Makromolekülen
- Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Polymeren
- Technischer Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen
- Recycling von Kunststoffen
- Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
- Polyester, Polyamide
- Polyurethane (nur LK)
- Makromoleküle in der Natur: Proteine, Kohlenhydrate
Theoriekonzept: Das Aromatische System
Unterrichtsgegenstände:
- Aromaten
- Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Indigofarbstoffe
- Färbeverfahren
Farbstoffe und
Farbigkeit
Denken in molekularen
Strukturen
Umgang mit verschiedenen
Formeltypen
Sachgerechter Umgang mit
Glasgeräten und Apparaturen in
der organischen Chemie
Aufstellen und interpretieren von
Diagrammen, Schemate, etc.
Verbalisieren von
Reaktionsabläufen in der
organischen Chemie
Sicheres Experimentieren