Schulcurriculum Chemie SEKII 2010_09

Schulcurriculum Chemie - Sekundarstufe II Kursstufe
E = Erkenntnisgewinn; K = Kommunikation; B = Bewertung;
Fettdruck = erhöhter Anforderungsbereich
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Stand: 04 / 2010 (08/2010)
Inhaltsbezogene Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler...
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
Bemerkungen
Die Schülerinnen und Schüler...
1. Semester Organische Chemie (ca. 75 Stunden)

Wiederholen und Angleichen
fachlicher Grundlagen
- unterscheiden anorganische und
organische Stoffe.
- unterscheiden die folgenden
anorganischen Stoffe: Metalle,
Nichtmetalle, Ionensubstanzen,
Molekülsubstanzen.
- ordnen eine Verbindung begründet einer
Stoffgruppe zu (E)
- nutzen eine geeignete Formelschreibweise (E).
- beschreiben das EPA-Modell.
- recherchieren Namen und Verbindungen in
Tafelwerken (K).
- vergleichen die Aussagen verschiedener
Formelschreibweisen (K).
Sicherheitsbelehrung
Wiederholungsstunde
PSE nutzen
- nutzen das EPA-Modell zur Erklärung von
Molekülstrukturen (E).
- erkennen und beschreiben die gesellschaftliche
Relevanz und Bedeutung von Stoffen in ihrer
Lebenswelt (B).
- erkennen die Bedeutung der Fachsprache für
Erkenntnisgewinnung und Kommunikation (B).
Erdöl / Erdgas
Analysemethoden
- beschreiben die stoffliche
Zusammensetzung von Erdöl und
Erdgas.
Verbrennungsreaktionen mit
energetischen Berechnungen
- beschreiben das Prinzip der
Gaschromatographie.
- wenden ihre Kenntnisse zur Stofftrennung auf die
fraktionierte Destillation an (E)
- nutzen die Gaschromatographie zum Erkennen
von Stoffgemischen (E)
Wiederholung / Vertiefung aus
Jahrgang 10
Methode: Recherche, Referat etc.
Hinweis auf knapper werdende
Ressourcen
1
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Inhaltsbezogene Kompetenzen
- beschreiben die innere Energie eines
stofflichen Systems als Summe aus
Kernenergie, chemischer Energie und
thermischer Energie dieses Systems.
- ordnen ausgewählte Stoffklassen
in Form homologer Reihen.
- nennen die Definition der StandardBildungsenthalpie.
- nennen den ersten Hauptsatz der
Thermodynamik.
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
- erläutern schematische Darstellungen
technischer Prozesse (K).
Bemerkungen
Treibhauseffekt
- übersetzen die Alltagsbegriffe Energiequelle,
Wärmeenergie, verbrauchte Energie und
Energieverlust in Fachsprache (K).
- reflektieren die Unschärfe von im Alltag
verwendeten energetischen Begriffen (B).
- nutzen tabellierte Daten zur Berechnung von
Standard-Reaktionsenthalpien aus StandardBildungsenthalpien (E).
- stellen die Enthalpieänderungen in einem
Enthalpiediagamm dar (K).
- interpretieren Enthalpiediagramme (K).
- nutzen ihre Kenntnisse zur Enthalpieänderung
ausgewählter Alltags- und Technikprozesse (B).
- beurteilen die Energieeffizienz ausgewählter
Prozesse ihrer Lebenswelt (B).
- bewerten die gesellschaftliche Relevanz
verschiedener Energieträger (B).
Halogenalkane
- beschreiben den Reaktionsmechanismus der radikalischen Substitution.
radikalische Substitution
- beschreiben, dass bei chemischen
Reaktionen unterschiedliche
Reaktionsprodukte entstehen können.
- nutzen tabellierte Daten zur
Berechnung von StandardReaktionsenthalpien aus StandardBildungsenthalpien.
- führen Experimente zur radikalischen
Substitution durch (E)
- stellen Zusammenhänge zwischen den während
der Reaktion konkurrierenden Teilchen und den
Produkten her (E).
- versprachlichen mechanistische
Darstellungsweisen (K).
- stellen die Aussagen eines Textes in Form eines
Reaktionsmechanismus dar (K).
- analysieren Texte in Bezug auf die
beschriebenen Reaktionen (K).
- argumentieren sachlogisch und begründen
schlüssig die entstehenden Produkte (K).
hier sind erste
Enthalpieberechnungen möglich
2
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Inhaltsbezogene Kompetenzen
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
- reflektieren mechanistische Denkweisen als
wesentliches Prinzip der organ. Chemie (B).
- reflektieren die Bedeutung von Nebenreaktionen
organischer Synthesewege (B).
- erkennen die Bedeutung der Fachsprache für
Erkenntnisgewinnung und Kommunikation (B).
Halogenalkane im Alltag
- erklären Stoffeigenschaften anhand
ihrer Kenntnisse über zwischenmolekulare Wechselwirkungen.
Bemerkungen
auch später vergleichend möglich
- planen Experimente zur Ermittlung von
Stoffeigenschaften und führen diese durch (E).
- nutzen ihre Kenntnisse zur Erklärung von
Siedetemperaturen und Löslichkeiten(E).
- verwenden geeignete Formelschreibweisen zur
Erklärung von Elektronenverschiebungen(E).
- stellen den Zusammenhang zwischen Molekülstruktur und Stoffeigenschaft fachsprachlich
dar (K).
- stellen die Elektronenverschiebung in
angemessener Fachsprache dar (K).
Alkene
- beschreiben den Reaktionsmechanismus der elektrophilen Addition
von symmetrischen Verbindungen.
elektrophile Addition
- beschreiben den Reaktionsmechanismus der elektrophilen Addition
von asymmetrischen
Verbindungen (eA).
- nutzen ihre Erkenntnisse zu zwischenmolekularen Wechselwirkungen zur Erklärung von
Phänomenen in ihrer Lebenswelt (B).
chemische Reinigung
Flammschutz
- führen Experimente zur elektrophilen Addition
durch (E).
- leiten die Reaktionsmechanismen aus
experimentellen Daten ab (E).
- nutzen induktive Effekte zur Erklärung von
Reaktionsmechanismen(E).
- stellen Zusammenhänge zwischen den während
der Reaktion konkurrierenden Teilchen und den
Produkten her (E).
- führen Nachweisreaktionen durch (E).
jetzt Schwerpunkt Alkene mit
Mechanismus
- unterscheiden zwischen homolytischer
und heterolytischer Bindungsspaltung. - diskutieren die Aussagekraft von
keine Alkine
Markownikoff
nucleopiles Teilchen über
Carbenium- bzw. Bromonium-Ion
oder in Weiterführung der
Alkoholsynthese aus
3
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Inhaltsbezogene Kompetenzen
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
Nachweisreaktionen (K).
- versprachlichen mechanistische
Darstellungsweisen (K).
- stellen die Aussagen eines Textes in Form eines
- beschreiben die Reaktion mit Brom als Reaktionsmechanismus dar (K).
- analysieren Texte in Bezug auf die
Nachweis für Doppelbindungen.
beschriebenen Reaktionen (K).
- unterscheiden Einfach- und
- argumentieren sachlogisch und begründen
Mehrfachbindungen.
schlüssig die entstehenden Produkte (K).
Halogenalkanen
(hier bietet sich SN an)
- beschreiben, dass bei chemischen
Reaktionen unterschiedliche
Reaktionsprodukte entstehen können.
Halogenierung, Hydrierung,
Alkoholsynthese, Polymerisation
- unterscheiden radikalische,
elektrophile, nucleophile Teilchen.
Benzol
aromatischer Zustand
- reflektieren die Bedeutung von Nebenreaktionen
organischer Synthesewege (B).
- reflektieren mechanistische Denkweisen als
wesentliches Prinzip d. organischen Chemie (B).
- erklären die Mesomerie mithilfe
von Grenzstrukturen in der LewisSchreibweise für das Benzolmolekül.
- wenden das Mesomeriemodell zur Erklärung des
aromatischen Zustands des Benzol-Moleküls an
(E).
- diskutieren die Grenzen und Möglichkeiten von
Modellen (K)
- beschreiben die Mesomerieenergie
des Benzols (eA).
- stellen die Mesomerieenergie des Benzols in
einem Enthalpiediagramm dar (eA) (K).
- erkennen die Bedeutung der Fachsprache für
Erkenntnisgewinnung und Kommunikation (B).
Makromoleküle
Polymerisation
Polykondensation
Bemerkungen
- beschreiben die Reaktionstypen
Polymerisation und Polykondensation
zur Bildung von Makromolekülen.
- beschreiben den
Reaktionsmechanismus der
radikalischen Polymerisation.
- beschreiben, dass bei chemischen
Reaktionen unterschiedliche
Reaktionsprodukte entstehen können.
- führen Experimente zur Polykondensation durch
(E).
- nutzen ihre Kenntnisse zur Struktur von
Makromolekülen zur Erklärung ihrer
Stoffeigenschaften (E).
- nutzen geeignete Modelle zur Veranschaulichung
von Reaktionsmechanismen (E).
- diskutieren die Aussagekraft von Modellen (K).
Hexen, Cyclohexen, Benzol
Vergleich der Reaktivität mit
Brom
Alternativ nach
Polymerisation:Vergleich der
Reaktionsfähigkeit von Styrol und
Polystyrol mit Brom
Polykondensation auch im
4. Semester Möglich
Thermoplast, Duroplast,
Elastomer
4
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Kunststoffe
Inhaltsbezogene Kompetenzen
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
- teilen Kunststoffe in Duroplaste,
Thermoplaste und Elastomere ein.
- untersuchen experimentell die Eigenschaften von
Kunststoffen (E).
- unterscheiden die
Konstitutionsisomerie und die
cis-trans-Isomerie.
- recherchieren zu Anwendungsbereichen
makromolekularer Stoffe und präsentieren ihre
Ergebnisse (K).
- beurteilen und bewerten den Einsatz von
Kunststoffen im Alltag (K).
Bemerkungen
- beurteilen und bewerten wirtschaftliche Aspekte
u. Stoffkreisläufe im Sinne der Nachhaltigkeit (B).
Reaktionsmechanismen
Synthesewege
- unterscheiden die Reaktionstypen
Substitution, Addition, Eliminierung
und Kondensation.
Stoffkreisläufe
- begründen anhand funktioneller
Gruppen die Reaktionsmöglichkeiten
organischer Moleküle.
- stellen Flussdiagramme technischer Prozesse
fachsprachlich dar (K).
Aspirin-Synthese
- beurteilen und bewerten die gesellschaftliche
Bedeutung eines ausgewählten organischen
Synthesewegs (B).
- reflektieren die gesundheitlichen Risiken beim
Einsatz organischer Verbindungen (B).
- nutzen chemische Kenntnisse zur Erklärung der
Produktlinie ausgewählter techn. Synthesen (B).
- beurteilen wirtschaftliche Aspekte und
Stoffkreisläufe im Sinne der Nachhaltigkeit (B).
- planen Experimente für einen Syntheseweg zur
Überführung einer Stoffklasse in eine andere (E).
- ermitteln den Stoffumsatz bei chemischen
Reaktionen (E).
- beschreiben den Stoffumsatz bei
chemischen Reaktionen.
Inhalte auch im 4. Sem. möglich
PVC-Synthese
Polyethylenterephthalat
Erdölprodukte
CO2
Methanhydrate
Müllteppich (Kunststoffabfälle in
den Ozeanen)
Alkan - Alken – Polymer
- reflektieren Alltagszusammenhänge anhand
stöchiometrischer Berechnungen (B).
- planen Experimente zur Identifizierung
einer Stoffklasse und führen diese durch (E).
Doppelbindung
Beilstein
Carbonylgruppe
5
Unterrichtseinheit
mit Unterthemen
Inhaltsbezogene Kompetenzen
Prozessbezogene Kompetenzen
E/K/B
Bemerkungen
- diskutieren die Reaktionsmöglichkeiten
funktioneller Gruppen (K).
- stellen einen Syntheseweg einer organischen
Verbindung dar (K).
Stoffklassen / Stoffsystematik
- beschreiben die Molekülstruktur und
die funktionellen Gruppen folgender
Stoffklassen:
Alkane, Alkene, Alkanole, Ether,
Alkanale, Alkanone, Alkansäuren,
Aminosäuren, Ester*, Aromaten,
Halogenkohlenwasserstoffe,
- ordnen ausgewählte Stoffklassen
in Form homologer Reihen
Naturstoffe
- klassifizieren folgende Naturstoffe:
Proteine, Kohlenhydrate (Glucose,
Fructose, Saccharose, Stärke), Fette.
- ordnen ausgewählte Stoffklassen in Form
homologer Reihen (E).
- wenden die IUPAC-Nomenklatur zur Benennung
organischer Verbindungen an (E).
- nutzen geeignete Anschauungsmodelle zur
Visualisierung der Struktur von Verbindungen
(E).
- unterscheiden Fachsprache und Alltagssprache
bei der Benennung chemischer Verbindungen
(K).
- diskutieren die Grenzen und Möglichkeiten der
Anschauungsmodelle (K).
- erkennen die Bedeutung der Fachsprache für
Erkenntnisgewinnung und Kommunikation (B).
- untersuchen experimentell die Eigenschaften von
Naturstoffen (E).
- erörtern und bewerten Verfahren zur Nutzung
und Verarbeitung ausgewählter Naturstoffe vor
dem Hintergrund knapper werdender Ressourcen
(B).
Vergleich von
Siedetemperatur und Löslichkeit
*Ester bei chem. GGW
Stärkenachweis
Fehling (vgl. Redoxreaktionen im
3. Semester)
Löslichkeit
Schmelzverhalten
Iodzahl
Bioenergie
Kunststoffe
6
2. Semester: Kinetik und Donator-Akzeptor-Reaktionen (ca. 65 Stunden)
Kinetik und chemisches Gleichgewicht (ca. 25 Stunden)
Reaktionsgeschwindigkeit
- definieren den Begriff der
Reaktionsgeschwindigkeit als
Änderung der Konzentration pro
Zeiteinheit.
- planen geeignete Experimente zur Überprüfung
von Hypothesen zum Einfluss von Faktoren auf
die Reaktionsgeschwindigkeit und führen diese
durch (E).
Magnesium / Salzsäure
(volumetrisch)
Kalkstein / Salzsäure
(gravimetrisch)
Abhängigkeitsfaktoren
- beschreiben die Abhängigkeit der
Reaktionsgeschwindigkeit von
Temperatur, Druck, Konzentration und
Katalysatoren.
- vergleichen den Geschwindigkeitsbegriff in
Alltags- und Fachsprache (K).
Internet, Literatur,
außersschulische Lernorte
- recherchieren zu technischen Verfahren in
unterschiedlichen Quellen und präsentieren ihre
Ergebnisse (K).
BOLTZMANN und ARRHENIUS
sind nicht vorgesehen!
Katalysatoren
Aktivierungsenergie
Energiediagramm
- beschreiben, dass Katalysatoren die
Einstellung des chemischen
Gleichgewichts beschleunigen.
- beschreiben die Aktivierungsenergie
als Energiedifferenz zwischen
Ausgangszustand und
Übergangszustand.
- beschreiben den Einfluss eines
Katalysators auf die
Aktivierungsenergie.
Estersynthese
- beschreiben das chemische
Gleichgewicht auf Stoff- und
Teilchenebene.
- erkennen und beschreiben die Bedeutung
unterschiedlicher Reaktionsgeschwindigkeiten
alltäglicher Prozesse (B).
- beurteilen die Möglichkeiten der Steuerung von
chemischen Reaktionen in technischen
Prozessen (B).
- beurteilen den Einsatz von Katalysatoren in
technischen Prozessen (B).
- zeichnen Energiediagramme (E).
- nutzen die Modellvorstellung des
Übergangszustands zur Beschreibung der
Katalysatorwirkung (E).
- stellen die Aktivierungsenergie als
Energiedifferenz zwischen Ausgangszustand und
Übergangszustand dar (K).
- stellen die Wirkung eines Katalysators in einem
Energiediagramm dar (K).
- recherchieren zu Katalysatoren in technischen
Prozessen (K).
- leiten aus Versuchsdaten Kennzeichen des
Modell: Stechheber oder Urnen
chemischen Gleichgewichts ab (E).
7
- leiten anhand eines Modellversuchs Aussagen
zum chemischen Gleichgewicht ab (E).
- diskutieren die Übertragbarkeit der
Modellvorstellung (K).
Einflüsse auf das chemische
GGW
Le Chatelier
- wenden das Prinzip von Le Chatelier
an.
Massenwirkungsgesetz MWG
- formulieren das MWG.
- können anhand der
Gleichgewichtskonstanten Aussagen
zur Lage des Gleichgewichts machen.
Haber-Bosch
(Anknüpfung Katalysatoren,
Stoffkreisläufe, Nachhaltigkeit
- übertragen chemische Sachverhalte in
mathematische Darstellungen und umgekehrt
(eA) (E).
- berechnen Gleichgewichtskonstanten und
-konzentrationen in wässrigen Lösungen (eA)
(E).
- argumentieren mithilfe des MWG (K).
- beschreiben mathematisch Beeinflussungen
des Gleichgewichts anhand des MWG (eA)
(K).
- beurteilen die Bedeutung der Beeinflussung von
Gleichgewichten in der chemischen Industrie und
in der Natur (B).
Protonenübertragungsreaktionen (ca. 40 Stunden)
pH-Wert
- nennen die Definition des pH-Werts. - messen pH-Werte verschiedener wässriger
Lösungen (E).
- messen pH-Werte von Alltagsprodukten (E).
- erkennen den Zusammenhang zwischen pHWert-Änderung und Konzentrationsänderung (E).
- recherchieren pH-Wert-Angaben im Alltag (K).
- reflektieren die Bedeutung von pH-Wert-Angaben
in ihrem Alltag (B).
Säuren und Base nach
Brönsted
- erläutern die Säure-Base-Theorie
nach Brönsted.
- reflektieren den historischen Weg der
Entwicklung des Säure-Base-Begriffs bis
Brönsted (B).
+
Oxonium-Ion = H3O
In bestimmten Fällen darf auch
+
mit H gearbeitet werden, da
8
- stellen korrespondierende SäureBase-Paare auf.
- verwenden die Begriffe Hydronium/
Oxonium-Ion.
dieses den SuS leichter fällt.
Dieses wäre ein Wasserstoff-Ion
unbekannten Hydratationsgrades.
veraltet: Hydronium-Ion
- beschreiben die Autoprotolyse des
- wenden das Ionenprodukt des Wassers auf
Wassers als Gleichgewichtsreaktion.
- erklären den Zusammenhang zwischen Konzentrationsberechnungen an (eA) (E).
der Autoprotolyse des Wassers und
dem pH-Wert.
Festgelegt (20.04.2010)
- beschreiben die Säurekonstante als
spezielle Gleichgewichtskonstante.
- erklären die Bedeutung des pKsWertes.
- differenzieren starke und schwache
Säuren bzw. Basen anhand der pKsund pKB-Werte.
- beschreiben die Basenkonstanten
als spezielle Gleichgewichtskonstante (eA).
- erklären die Bedeutung des pKBWertes (eA).
- lesen aus Tabellen die Säure- und Basestärke ab
(E).
- nutzen Tabellen zur Vorhersage von SäureBase-Reaktionen (E).
- berechnen pH-Werte starker und schwacher
einprotoniger Säuren (E).
- wählen aussagekräftige Informationen aus (K).
- argumentieren sachlogisch unter Verwendung
der Tabellenwerte (K).
- wenden den Zusammenhang zwischen pKS-,
pKB- und pKW-Wert an (eA) (E).
- schätzen anhand des pH-Werts das Gefahrenpotenzial von wässrigen Lösungen ab (B).
- erklären induktive Effekte.
- erklären mesomere Effekte (eA)
Starke Säuren pKS < 3,5
Verdauung, Laugenbrezel
- nutzen induktive Effekte zur Erklärung der Stärke
organischer Säuren (E)
- nutzen induktive und mesomere Effekte zur
Erklärung der Stärke organischer Säuren (eA)
(E).
- ermitteln experimentell die Säurestärke
einprotoniger Säuren (E).
- stellen Protolysegleichungen dar (K).
9
- recherchieren zu Säuren und Basen in Alltags-,
Technik- und Umweltbereichen und präsentieren
ihre Ergebnisse (K).
- beurteilen exemplarisch die physiologische
Bedeutung von sauren und alkalischen Systemen
(B).
- wenden ihre Kenntnisse über Säuren und Basen
in Alltags-, Technik- und Umweltbereichen an
(B).
- beurteilen und bewerten den Einsatz und das
Auftreten von Säuren und Basen in Alltags-,
Technik- und Umweltbereichen (B).
Säure-Base-Indikatoren
- beschreiben die Funktion von
Säure-Base-Indikatoren.
- nutzen Tabellen zur Auswahl
eines geeigneten Indikators (E).
- beschreiben Indikatoren als
schwache Brönsted-Säuren bzw.
-Base (eA).
Säure-Base-Puffer
- beschreiben Puffersysteme.
- interpretieren Puffersysteme (eA).
- deuten qualitativ Puffersysteme mit der
Säure-Base-Theorie nach Brönsted.
- ermitteln die Funktionsweise von Puffern im
Experiment (E).
- wenden die Henderson-HasselbalchGleichung an (eA) (E).
- recherchieren exemplarisch zu Puffergleich-
- deuten Puffergleichgewichte
gewichten in Umwelt und biologischen Systemen
und präsentieren ihre Ergebnisse (K).
quantitativ als Säure-BaseGleichgewichte (eA).
- nutzen ihre Kenntnisse über Puffergleichgewichte
Puffersysteme im Blut
zur Erklärung von Beispielen aus Umwelt und
biologischen Systemen (B).
- beurteilen exemplarisch die physiologische Bedeutung von sauren und alkalischen Systemen
(B).
Titrationen
- erklären die Neutralisationsreaktion.
- ermitteln titrimetrisch die Konzentration
verschiedener Säure-Base-Lösungen (E).
Salzsäure, Essigsäure-Lösung
Natronlauge, Ammoniak-Lösung
10
- nehmen Titrationskurven einprotoniger Säuren
auf (E).
- wenden ihre Kenntnisse zu einprotonigen Säuren
auf mehrprotonige Säuren an (E).
- erklären qualitativ den Kurvenverlauf (E).
- erklären quantitativ charakteristische Punkte
des Kurvenverlaufs (eA) (E).
Titrationskurven
- stellen Daten in geeigneter Form dar (K).
- präsentieren und diskutieren Titrationskurven (K).
- erkennen und beschreiben die Bedeutung
maßanalytischer Verfahren (B).
Schwefelsäure-Lösung
Phosphorsäure-Lösung
Möglichkeit der Wiederholung:
Induktiver Effekt an chlorierten
Essigsäuren
verschiedene Titrationskurven
- berechnen charakteristische Punkte der
-
Titrationskurven einprotoniger Säuren (eA)
(E).
ermitteln grafisch den Halbäquivalenzpunkt
(eA) (E).
- werten Titrationskurven in Hinblick auf den
Pufferbereich aus (eA) (K).
- stellen Puffergleichgewichte in Form von
Protolysegleichungen, HendersonHasselbalch-Gleichung und Abschnitten von
Titrationskurven dar und verknüpfen diese
(eA) (K).
Energetik
- ermitteln Reaktionsenthalpien
kalorimetrisch.
- nutzen tabellierte Daten zur
Berechnung von StandardReaktionsenthalpien aus StandardBildungsenthalpien.
Neutralisationsreaktion aus
energetischer Sicht
11
3. Semester: Elektronenübertragungsreaktionen (Redoxreaktionen / Elektrochemie) (ca. 75 Stunden)
Redoxreaktionen
- erläutern Redoxreaktionen als
Elektronenübertragungsreaktionen.
- stellen Redoxgleichungen in Form von Teil- und
Gesamtgleichungen dar (K).
- beschreiben mithilfe der
Oxidationszahlen korrespondierende
Redoxpaare.
- wenden Fachbegriffe zur Redoxreaktion an (K).
- wenden ihre Kenntnisse zu
Redoxreaktionen auf Alkanole und
ihre Oxidationsprodukte an.
Galvanische Zelle
- reflektieren die historische Entwicklung des
Oxidationsbegriffs (B).
- erkennen und beschreiben die Bedeutung von
Redoxreaktionen im Alltag (B).
- beschreiben die Fehling-Probe als
Nachweise für reduzierend wirkende
organische Verbindungen.
- beschreiben die Iod-Stärke-Reaktion.
- planen Experimente zur Aufstellung der
Redoxreihe der Metalle und führen diese durch
(E).
- erläutern den Bau von galvanischen
Zellen.
- erläutern die Funktionsweise von
galvanischen Zellen.
- messen die Spannung unterschiedlicher
galvanischer Zellen (E).
- planen Experimente zum Bau funktionsfähiger
galvanischer Zellen und führen diese durch (E).
- stellen galvanische Zellen in Form von Skizzen
dar (K).
Iodnachweis mit Stärkelösung
nach Iodidoxidation
- beschreiben die elektrochemische
- stellen die elektrochemische Doppelschicht als
Doppelschicht als Redoxgleichgewicht.
Modellzeichnung dar (K).
- beschreiben die galvanische Zelle als
Kopplung zweier Redoxgleichgewichte.
Standardelektroden-Potential
- beschreiben den Aufbau der Standard- - lesen aus Tabellen die Standard-Potenziale ab
Wasserstoffelektrode.
(E).
- nennen die Definition und die
- nutzen Tabellen zur Vorhersage des Ablaufs von
Bedeutung des Standard-Potenzials.
Redoxreaktionen (E).
- berechnen die Spannung galvanischer Elemente
unter Standardbedingung (E).
- wählen aussagekräftige Informationen aus (K).
- argumentieren sachlogisch unter Verwendung
12
der Tabellenwerte (K).
- stellen die Potenzialdifferenzen in einer
grafischen Übersicht dar (K).
NERNSTsche Gleichung
- beschreiben die Abhängigkeit der
Standard-Potenziale von der
Konzentration anhand der
vereinfachten NERNST-Gleichung
(eA).
- berechnen die Potenziale von MetallHalbzellen verschiedener Konzentrationen
(eA) (E).
- stellen die Konzentrationsabhängigkeit des
Potenzials in einem Diagramm dar (eA) (E).
Elektrolyse
- erläutern den Bau von
Elektrolysezellen.
- erläutern das Prinzip der Elektrolyse.
- führen Experimente zur Umkehrbarkeit der
Reaktionen der galvanischen Zelle durch (E).
- stellen Elektrolysezellen in Form von Skizzen dar
(K).
- deuten die Elektrolyse als Umkehr
des galvanischen Elements.
- vergleichen Elektrolysezelle und galvanische
Zelle (K).
Nichtmetall, pH-Abhängigkeit
möglich
- erläutern Darstellungen zu technischen
Anwendungen (K).
- recherchieren zu Redoxreaktionen in Alltag und
Technik und präsentieren ihre Ergebnisse (K).
- nutzen ihre Kenntnisse über
Redoxreaktionen zur Erklärung von Alltags- und
Technikprozessen (B).
- bewerten den Einsatz und das Auftreten von
Redoxsystemen in Alltag und Technik (B).
Primär- und
Sekundärelemente:
Batterien, Akkumulatoren,
Brennstoffzellen
- nennen die prinzipiellen Unterschiede
zwischen Batterien, Akkumulatoren
und Brennstoffzellen.
- strukturieren ihr Wissen zu Batterien,
Akkumulatoren und Brennstoffzellen (E).
- entwickeln Kriterien zur Beurteilung von
technischen Systemen (E).
Energiespeicher
Aufladbarkeit
- recherchieren exemplarisch zu Batterien,
Akkumulatoren und Brennstoffzellen und
präsentieren ihre Ergebnisse (K).
13
- nutzen ihre Kenntnisse über elektrochemische
Energiequellen zur Erklärung ausgewählter
Alltags- und Technikprozesse (B).
- beurteilen und bewerten den Einsatz
elektrochemischer Energiequellen (B).
Donator-Akzeptor-Prinzip
- vergleichen Säure-Base- und
Redoxreaktionen.
- erfassen, dass Donator-AkzeptorReaktionen chemische Gleichgewichte
sind.
Energiebegriff
- beschreiben die innere Energie eines
stofflichen Systems als Summe aus
Kernenergie, chemischer Energie und
thermischer Energie dieses Systems.
- übersetzen die Alltagsbegriffe Energiequelle,
Wärmeenergie, verbrauchte Energie und
Energieverlust in Fachsprache (K).
- reflektieren die Unschärfe von im Alltag
verwendeten energetischen Begriffen (B).
Reaktionsenthalpie
- beschreiben die Enthalpieänderung
als ausgetauschte Wärme bei
konstantem Druck.
- nennen die Definition der StandardBildungsenthalpie.
Gibbs-Helmholtz
- nennen die Gibbs-HelmholtzGleichung (eA).
- beschreiben die Entropie als Maß
der Unordnung eines Systems (eA).
- erläutern das Wechselspiel
zwischen Enthalpie und Entropie
als Kriterium für den freiwilligen
Ablauf chemischer Prozesse (eA).
- beschreiben Energieentwertung
als Zunahme der Entropie (eA).
Entropie
- führen Berechnungen mit der
Gibbs-Helmholtz-Gleichung durch (eA) (E).
- nutzen ihre Kenntnisse zur Entropie für eine
philosophische Sicht auf unsere Welt (eA) (B).
14
4. Semester: Chemie im Alltag (ca. 30 Stunden)
Mögliche Inhalte:
Kunststoffe
Polyaddition, Polykondensation
Rohstoff, Müll, Recycling
Spezialkunststoffe
Genaue Festlegung der Themen
erfolgt in Absprache mit dem
jeweiligen Kurs
Biomembran
Waschmittel
Lösungsvorgänge
Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
Löslichkeitsgleichgewichte
Duft- Aromastoffe
Ester (Synthese, Reaktionsmechanismus)
Carbonylverbindungen
Carbonsäureester
Amine
MAILLARD-Reaktion
Mobilität im Alltag
Energieträger, Energetik, Elektrochemie
Rohstoffe
Verbrennungsmotoren
Autoabgaskatalysator Brennstoffzelle
Aluminium
Wasser
Trinkwasser, Belastung von Gewässern (Einfluss
der Landwirtschaft, umweltgerechtes Handeln im
Alltag)
Wasserhärte
Kläranlage
Analytische Verfahren als Redoxtitrationen
(Rücktitration, Mangano-, Iodmetrie, Leitfähigkeit)
15