Stoffprogramm Chemie als Grundlagenfach Version Mai 2014

Kantonsschule Im Lee, Winterthur, Fachschaft Chemie
Stoffprogramm Chemie als Grundlagenfach
Version Mai 2014
Kursiv gedruckt sind mögliche Ergänzungen.
Lehrplan
Begriffe
Lernziele
Die Schülerinnen und Schüler können
Alltagsbezug
Arbeiten im Labor
sind den entsprechenden
Themen zugeordnet
1. Jahr (1. Semester)
• Eintauchen in die Welt der
Atome und Moleküle, die
Begriffe Stoffebene und
Teilchenebene (oder
makroskopische und
mikroskopische Ebene)
einführen.
Grössenordnungen,
Gemisch, Verbindung,
Molekül, Atom, chemische
Formel (Molekülformel),
• Unterscheidung mikroskopische und
makroskopische Ebene (Teilchenebene
und Stoffebene)
• gezeichneten Molekülen die korrekte
chemische Formel zuordnen.
• Reinstoffe und Gemische aus Molekülen
auf der Teilchenebene zeichnen.
• Aggregatszustände auf der Teilchenebene
zeichnen.
• den Weg vom Gemisch (Zuckerrübe) über
den Reinstoff zum Elementarstoff
(Kohlenstoff)
• Power of ten Film
von Eames
• Zuckergewinnung
• Chemische
Reaktionsschema und
Reaktionsgleichungen
kennenlernen. Anwendung
auf Verbrennungsreaktionen bei denen
Wasser und Kohlendioxid
entstehen.
Reaktionsschema,
Reaktionsgleichung,
Edukte, Produkte,
Verbrennungsreaktionen.
• Reaktionsschema und
Reaktionsgleichungen aufstellen.
• Edukte und Produkte nachweisen (Wasser
und Kohlendioxid).
• Reaktionsgleichung von vollständigen
Verbrennungsreaktionen von allen
Kohlenwasserstoffen, Kohlenhydraten,
Wasserstoff und Kohlenstoff aufstellen.
• Das Mischen von Stoffen einerseits und
eine chemische Reaktion anderseits auf der
Stoff- und Teilchenebene beschreiben.
•
•
•
•
1
Treibstoffe
Kerze
Wasserstoff
Kohle
• Chemische Reaktionsschema
und Reaktionsgleichungen
kennenlernen. Anwendung
auf Verbrennungsreaktionen
bei denen Wasser und
Kohlendioxid entstehen.
• Energieumsatz von
chemischen Reaktionen
erkennen.
Exotherme und
endotherme Reaktion,
Energiediagramm,
Aktivierungsenergie.
• Erkennen, ob es sich bei einer Reaktion
um eine endotherme oder exotherme
chemische Reaktion handelt.
• (auf der Teilchenebene) erklären, weshalb
für den Start einer chemischen Reaktion
nur am Anfang die Aktivierungsenergie
von aussen zugeführt werden muss.
• Im Energiediagramm die vom System
aufgenommene und abgegebene Energie
einzeichnen.
• Brennstoffzellenauto
• Treppenfeder
• Energieumsatz von
chemischen Reaktionen
erkennen.
• Kinetik von chemischen
Reaktionen.
Reaktionsgeschwindigkeit,
(Boltzmann-Verteilung der
kinetischen Energie),
Aktivierungsenergie,
RGT-Regel, Katalysator,
katalytischer Zyklus,
Zwischenprodukt,
(Enzym)
• Die Reaktionsgeschwindigkeit als Anzahl
reagierende Moleküle pro Zeiteinheit
definieren.
• (ein Boltzmann-Diagramm von einem
Stoff bei unterschiedlichen Temperaturen
aufzeichnen)
• mittels der RGT-Regel den Einfluss der
Temperatur auf die
Reaktionsgeschwindigkeit berechnen.
• Die Haltbarkeit von Lebensmitteln mit der
RGT-Regel bei unterschiedlichen
Temperaturen berechnen.
• Die Funktionsweise eines Katalysators auf
der Teilchenebene erklären.
• Lebensmittel
Haltbarkeit
• Autokatalysator
• KontaktlinsenReiniger mit
Wasserstoffperoxid
• Kinetik von chemischen
Reaktionen.
• Einfache Atommodelle
kennenlernen und mit
deren Hilfe die Anordnung
der Elemente im
Periodensystem verstehen
Atommasse,
Atommasseneinheit,
Elementarteilchen,
Elektron, Proton,
Neutron, Ordnungszahl,
Massenzahl, Isotope,
Atomkern, Hauptschalen,
Unterschalen,
Photonen, Absorption,
Emission, Wellenlänge,
Komplementärfarben,
Linienspektren,
Ionisierungsenergie,
• die drei in der Chemie wichtigen
Elementarteilchen, ihre Ladungen und ihre
ungefähren Massen in
Atommasseneinheiten nennen.
• den Einfluss der Ladungen und der
Distanz auf die Coulomb-Kraft angeben.
• die Atommodelle von Thompson und
Rutherford beschreiben.
• die Atommasse, die durchschnittliche
Neutronenzahl und die Protonenzahl der
Atome eines Elementes mit Hilfe des
Periodensystems angeben.
• Fluoreszenz-Röhre
• PhosphoreszenzNachtlichter
• UV-Strahlung und
Infrarot: Weshalb
schützt man sich vor
UV?
• Flammenfarben
• Farben
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Elektronenhülle, Ion,
Periode, Gruppe,
Periodensystem (PSE),
Hauptgruppenelement,
Nebengruppenelement,
Übergangsmetall,
Elektronenschreibweise,
Alkalimetalle,
Erdalkalimetalle,
Halogene, Edelgase,
Atomradien, Atomrumpf,
Valenzelektronen,
Phänomen der
elektrischen Ladung,
Coulomb-Kräfte
1. Jahr (2. Semester)
• Die drei chemischen
Bindungstypen:
Elektronenpaarbindung,
Ionenbindung und
metallische Bindung
• Grundlegende Strukturen
der Materie verstehen und
damit Eigenschaften von
Stoffen erklären.
Elektronegativität,
„Räuber und Opfer vom
Elektronendiebstahl“,
metallische Bindung,
ionische Bindung,
Elektronenpaarbindung,
Formelsprache
Molekülformel, LewisFormel, Skelettformel,
Elektronenpaarbindung,
bindendes und freies
Elektronenpaar,
• das Atommodell von Bohr beschreiben
und dieses aus Ionisierungsenergien
ableiten.
• Licht als Welle und Teilchen beschreiben.
• den Zusammenhang zwischen Wellenlänge
und Farbe sowie Art der
elektromagnetischen Strahlung
(Radiowellen, Röntgenstrahlen etc.)
erklären.
• die Energie und die Wellenlänge des Lichts
in Zusammenhang bringen.
• Absorption und Emission von Licht auf
der Ebene der Elektronen erklären.
• erklären, wie Meyer und Mendelejew das
PSE aufstellten.
• die Lage der Metalle und Nichtmetalle im
PSE angeben.
• die Aussenelektronen-Schreibweise der
Atome der ersten 20 Elemente und der
Hauptgruppenelemente im PSE angeben.
• für verschiedene Angaben im PSE
beurteilen, ob es sich um eine Angabe zum
Atom oder zum Elementarstoff einer
bestimmten Atomsorte handelt.
•
• das Zustandekommen der drei chemischen
Bindungsarten nach dem „Räuber-OpferPrinzip“ erklären.
• anhand der chemischen Formel erkennen,
zu welcher Gruppe (Moleküle, Salze,
Metalle) ein Stoff gehört.
• erklären, wie eine Elektronenpaarbindung
zustande kommt.
• die Lewis-Formeln von einfachen
Molekülen zeichnen, wenn die
Molekülformel gegeben ist.
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•
•
•
•
Seife
DNA
Emulsion
hydrophobe
• Viskosität, Mischbarkeit,
Löslichkeit von Stoffen
untersuchen
• Herstellung von Seife
Teil 1: Moleküle und
zwischenmolekulare
Kräfte
• Die Bedeutung der
Kohlenwasserstoffe im
Alltag erfassen
(Gewinnung von
Treibstoffen aus Erdöl,
Herstellung von
Edelgasregel,
Doppelbindung,
Dreifachbindung,
Molekül, Strukturformel,
Elektronegativität,
polare/apolare Bindung,
Dipolmolekül,
zwischenmolekulare
Kräfte, permanente und
temporäre Dipolkräfte,
Wasserstoffbrücken,
Tenside und Emulgatoren
• mit vorgegebenen Atomsorten korrekte
Moleküle zeichnen. (z.B. welche Moleküle
gibt es aus zwei C-Atomen und HAtomen?)
• mit Hilfe der Elektronegativität und der
Struktur-Formel entscheiden, ob ein
Molekül ein Dipol ist.
• in einigen Sätzen erklären, wie temporäre
Dipol-Kräfte entstehen.
• erkennen, zwischen welchen Molekülen
lediglich temporäre Dipol-Kräfte wirken.
• in einigen Sätzen und mit einer Skizze
erklären, wie Wasserstoffbrücken gebildet
werden.
• erkennen, zwischen welchen Molekülen
Wasserstoffbrücken gebildet werden.
• von einfachen Molekülen angeben, ob sie
sich besser in polaren oder apolaren
Flüssigkeiten lösen.
• den Aufbau und die Wirkungsweise von
Tensiden und Emulgatoren erklären,
insbesondere das Verhalten gegenüber
Wasser und die Schmutzentfernung
• unterschiedliche spezifische Eigenschaften
(SdT., SmT.) zweier oder mehrerer Stoffe
mithilfe der möglichen ZMK erklären.
• Anhand der Strukturformeln verschiedener
(einfacher) Moleküle Siedepunkts- und
Löslichkeits-Trends abschätzen und
begründen.
Skelettformel, Alkane,
Alkene, Alkine,
Fraktionelle Destillation,
Cracken, Reformieren
(Isomerisieren)
• die grosse Zahl der
Kohlenstoffverbindungen mit den
besonderen Eigenschaften des
Kohlenstoffatoms erklären.
• die Namen der ersten zehn unverzweigten
Alkane angeben und diese mit geeigneten
Schreibweisen darstellen.
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Oberflächen
•
•
•
•
Erdöl
Erdgas
Acetylen-Schweissen
Treibstoffe, Heizöl
• Eigenschaften organischer Stoffe im
Labor mit selbst ausgedachten
Experimenten untersuchen
Kunststoffen, Erdgas und
Erdöl als Energieträger
und Rohstoffquellen für
die chemische Industrie
• Verzweigte Alkane, Alkene und Alkine mit
bis zu 10 Kohlenstoffatomen in der
längsten Kette richtig benennen oder deren
Struktur bei gegebenem Namen mit einer
geeigneten Schreibweise sichtbar machen.
• die wichtigsten Verbindungen im Erdgas
und im Erdöl nennen.
• die Verarbeitung von Erdöl in der
Raffinerie beschreiben, den Vorgang des
Reformierens an einem konkreten Beispiel
erklären und eine Verbindung zwischen
dem Reformierungsprozess und den
Angaben über die Klopffestigkeit von
Benzin (Octanzahl) ziehen.
2. Jahr (3. Semester)
• Stoffumsatz
Masse, Mol, Molzahl,
molare Masse, Koeffizient,
Reaktionsgleichung,
molares Volumen, molare
Konzentration, Lösung,
Lösungsmittel
• die molare Masse einer Verbindung
aufgrund der Formel berechnen.
• aus der Zusammensetzung einer
Verbindung die Formel berechnen.
• die Stoffmenge in mol berechnen, wenn
die Masse gegeben ist und umgekehrt.
• bei chemischen Umsetzungen erforderliche
oder entstehende Stoffmengen in g oder
mol oder Liter (bei Gasen) berechnen.
• die Bedeutung des Satzes von Avogadro
für ideale Gase erfassen und mithilfe des
molaren Volumens entsprechende
Umrechnungen von mol in Liter
vornehmen.
• erklären und berechnen, wie man
Lösungen mit bestimmten molaren
Konzentrationen herstellt.
• Konzentrationsangaben auf Flaschen
richtig interpretieren.
• Energieumsatz
Kohlenwasserstoff,
Bindungsenergie,
• die Reaktionsgleichungen der Verbrennung
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Reaktionsenergie,
qualitativ und quantitativ.
von Kohlenwasserstoffen aufschreiben.
• Die Reaktionsenergie mit Hilfe der
Reaktionsgleichung und den
Bindungsenergien berechnen.
• die Bedeutung von Erdgas und Erdöl für
die Energieversorgung der Schweiz
erläutern.
• Grundlegende Strukturen
der Materie verstehen und
damit Eigenschaften von
Stoffen erklären.
Teil 2: Salze
Ion, Kation, Anion,
Ionengitter, Gitterenergie,
Salz, mehratomiges Ion,
Hydration,
Hydrationsenergie,
Elektrolyse
• an einem konkreten Beispiel erklären, wie
aus einem Metall und einem Nichtmetall
ein Salz gebildet wird. Sie geben mit Hilfe
des PSE die richtigen Ionenladungen an.
Sie zeichnen einen Ausschnitt aus dem
Ionengitter. Sie verstehen, warum dieses
zusammenhält.
• den korrekten Namen eines Salzes
notieren, wenn die Verhältnisformel
gegeben ist. Sie schreiben die Ionen auf,
die das Salz aufbauen.
• die richtige Verhältnisformel eines Salzes
aufschreiben, wenn der Name des Salzes
gegeben ist. Sie können die Ionen angeben.
• die Lewis-Formeln von mehratomigen
Ionen zeichnen. Wenn nötig, zeichnen sie
mehrere Grenzstrukturen.
• angeben, was am Plus- und am Minuspol
bei der Elektrolyse eines einfachen Salzes
geschieht (in Wasser gelöst oder als
Schmelze).
•
• Entropie
Entropie, Entropie eines
Systems, Anzahl
Anordnungsmöglichkeiten
für einen Zustand,
Wahrscheinlichkeit.
• Erklären, weshalb endotherme Reaktionen
stattfinden, obwohl der Umgebung Wärme
entzogen wird.
• Mit der Gesamtentropie argumentieren,
weshalb ein Prozess stattfindet bzw. nicht
stattfindet.
• erklären, was beim Lösen des Salzes im
Wasser geschieht.
• Wäsche trocknen,
schwitzen
•
•
• Lösen von Salzen /
Elektrolyse
• Lösen von Salzen und
Elektrolyse
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• Bildung von Salzen
• Salze nach steigender Löslichkeit im
Wasser ordnen, wenn die Formel gegeben
ist.
• Grundlegende Strukturen
der Materie verstehen und
damit Eigenschaften von
Stoffen erklären.
Teil 3: Metalle und
Legierungen
Metall, Verformbarkeit
• Kohlenstoffmodifikationen Graphit, Diamant,
Fullerene, Nanotubes
• die typischen Eigenschaften der Metalle
mit einem einfachen Modell interpretieren.
• Trends erklären (Härte, SmT.)
• den Einfluss verschiedener Metalle in
Legierung auf die Eigenschaften
diskutieren.
• die unterschiedlichen Eigenschaften der
drei genannten Modifikationen von
Kohlenstoff anhand des Aufbaus erklären.
• Wärmekissen
•
•
Elektrische Kabel
Pfanne
•
2. Jahr (4. Semester)
• Chemisches Gleichgewicht
chemisches
Gleichgewicht,
Hinreaktion,
Rückreaktion, RGT-Regel,
dynamisches
Gleichgewicht,
Massenwirkungsgesetz,
Gleichgewichtskonstante,
Gleichgewichtslage,
Prinzip von Le Châtelier,
Ammoniak-Synthese
• die "Charakteristik" einer chemischen
Reaktion, welche sich im dynamischen
Gleichgewicht befindet, in eigenen Worten
erläutern.
• das Massenwirkungsgesetz einer
Gleichgewichtsreaktion aufstellen und die
Einheit der Gleichgewichtskonstante
angeben.
• für eine gegebene Reaktion (mit den
nötigen Informationen) beurteilen, ob die
Gleichgewichtskonstante kleiner als, gleich
oder grösser als 1 ist. Dabei können sie
auch nähere Angaben zu den
Gleichgewichtskonzentrationen aller
Edukte und Produkte machen.
• angeben und begründen, in welche
Richtung sich das Gleichgewicht einer
Reaktion nach einer erfahrenen Störung
(Konzentrations-, Druck- und/oder
Temperatur-Änderung) verschiebt.
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− Modell-Experiment
zum dynamischen
Gleichgewicht
(Wassertragen)
•
Chemisches
Gleichgewicht
• erklären, wie man aus Stickstoff und
Wasserstoff Ammoniak herstellt. Sie sind
in der Lage, die Probleme der technischen
Durchführung anhand der
Reaktionsgleichung der Synthese zu
erläutern.
• Säure/BaseGleichgewichte
formulieren und
diskutieren (starke und
schwache Säuren bzw.
Basen, pH-Werte
berechnen, Funktion und
Anwendungen von
Pufferlösungen)
Säure, Base, Säure/BaseGleichgewicht,
Protonenübertragung, pHWert, sauer, basisch, pHIndikator, starke und
schwache Säuren,
Titration, SäureKonstante, Ionenprodukt
des Wassers,
Autoprotolyse,
Säure/Base-Puffer
• Säuren / Basen als WasserstoffkationenSpender / -empfänger definieren und
erkennen.
• die Namen und Formeln folgender Säuren
und Basen aufschreiben:
Säuren: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4,
H2CO3, NH4+, CH3COOH
Basen: OH-, O2-, CO32-, NH3
• den pH-Wert definieren. Für gegebene pHWerte die molare Konzentration der
Hydronium-Ionen H3O+ (aq) berechnen.
• saure, neutrale und basische Lösungen in
die pH-Skala einordnen.
• Von gegebenen Säure- und Base-Lösungen
den pH-Wert berechnen oder mithilfe der
pH-Werte die Säure- oder
Basenkonzentration einer Lösung angeben
(starke und schwache Säuren).
• qualitativ den pH-Wert von Salzlösungen
interpretieren.
• die Gleichgewichtslage von Säure/BaseReaktionen mithilfe der Säure/Base Reihe
qualitativ angeben.
• die Funktionsweise von pH-Indikatoren
qualitativ beschreiben.
• Konzentrationen nach der Durchführung
einer Titration berechnen,
Äquivalenzpunkt(e) einzeichnen.
• das Ionenprodukt des Wassers formulieren
und die Ionenkonzentration bei 22 °C
angeben und für beliebige pH-Werte die
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•
•
•
•
Entkalker
Bodenpuffer
Blutpuffer
Saurer Regen
• Leitprogramm „Säuren und
Basen“ oder Laborversuche:
− pH-Messungen
− Verdünnungsreihen von
Lösungen starker Säuren und
Basen
− Einfache Säure/BaseReaktionen (Auflösen von
Kalk, Brausepulver)
− Labor mit Köpfchen
− Bestimmung der Wasserhärte
− Bestimmung von Säuren in
Lebensmitteln (Essigsäure im
Speiseessig, Phosphor- oder
Citronensäure in Cola)
− Herstellung und
Untersuchung von
Puffergemischen
•
•
•
•
•
• Redoxreaktionen
formulieren und anwenden
(Gewinnung von
Elementen durch
Elektrolyse)
Konzentration der Hydroxid-Ionen OH(aq) berechnen.
qualitativ die Wirkungsweise eines
Puffersystems erklären.
die Funktionsweise des
Kohlensäurepuffers im Blut beschreiben.
Rechnungen mit der Puffergleichung
durchführen: den pH-Wert eines Puffers
aus den Konzentrationen ermitteln bzw.
die für einen bestimmten pH-Wert
notwendigen Konzentrationen berechnen.
die Entstehung von Wasserhärte mit Hilfe
von Reaktionsgleichungen erklären.
zum Auflösen von Kalkrückständen eine
geeignete Säure wählen.
Reduktion, Oxidation,
Redoxreaktion
Teilchengleichung,
Stoffgleichung,
Elektrolyse, spontan,
unedel, edel, Redoxreihe,
Korrosion,
Kontaktkorrosion, Säureund Sauerstoffkorrosion
• mit Hilfe der Redoxreihe Redoxvorgänge
qualitativ voraussagen und die
entsprechenden Reaktionsgleichungen (als
Teilchen- oder Stoffgleichung) aufstellen.
• den Weg vom Bauxit zum Aluminium in
Stichworten beschreiben. Konkret nennen
Sie wesentlichen Trennmethoden und
chemischen Reaktionen.
• Mithilfe der Redox-Reihe erklären, weshalb
Kupfer in sauren Lösungen nicht
korrodiert, Zink hingegen schon. Sie
wissen auch, weshalb Aluminium in einer
sauren Lösung nicht korrodiert
(schützende Oxidschicht).
• Verschiedene Methoden zum Schutz von
Eisen vor Korrosion, insbesondere das
Verzinken und Verzinnen, angeben und
erklären.
Oxidationszahl,
Primärbatterie,
• das Grundprinzip der elektrochemischen
Stromerzeugung erklären: Skizze einer
• Opferanode
• Korrosionsschutz
• Leitprogramm
„Redoxreaktionen“ oder
Laborversuche:
− Anwendungen der Redoxreihe
− Elektrolyse
− Auflösen von Metallen mit
Salpetersäure
− Verkupfern von Münzen
− Eloxieren von Gegenständen
aus Aluminium
− Versilbern von Flaschen
− Kontaktkorrosion
3. Jahr (5. Semester)
• Die elektrochemische
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• Bau einer Modellbatterie
(Gelatinebatterie und
Stromerzeugung in
Batterien und
Brennstoffzellen verstehen
Sekundärbatterie
•
•
•
•
•
•
•
• Organische
Sauerstoffverbindungen,
Alkohole, Carbonsäuren,
Alkohole, Carbonsäuren,
Ester, Veresterung
geeigneten Versuchsapparatur mit den
beteiligten Stoffen, die
Reaktionsgleichungen der Vorgänge an den
beiden Polen und für den Gesamtvorgang,
die Elektronen- und Ionenflüsse.
schematisch eine Alkali/Mangan-Batterie
zeichnen. Sie tragen die Stoffe, den Plusund den Minuspol sowie die Elektronenund Ionenflüsse ein und schreiben die
vereinfachten Reaktionsgleichungen an den
Polen auf.
Schematisch ein Beispiel einer Knopfzelle
zeichnen. Sie tragen die Stoffe, den Plusund den Minuspol ein und schreiben die
vereinfachten Reaktionsgleichungen an den
Polen auf.
Ein Grundprinzip der Akkus beschreiben.
Sie können den Aufbau eines Bleiakkus
vereinfacht skizzieren und die Gleichungen
der Reaktionen an den beiden Polen beim
Laden und Entladen angeben.
die Funktionsweise eines LithiumIonenakkus beschreiben.
ein begründetes Urteil abgeben, welches
eine geeignete Batterie für eine gegebene
Anwendung im Alltag ist.
die Oxidationszahlen von Atomen in
Molekülen und mehratomigen Ionen
ermitteln.
das Grundprinzip der Brennstoffzellen am
Beispiel der Reaktion von Wasserstoff mit
Sauerstoff erläutern. Sie verstehen, warum
diese Technik für viele eine interessante
Perspektive für die Zukunft ist.
• die Esterbildung aus Carbonsäuren und
Alkoholen mit Reaktionsgleichungen
beschreiben.
• den Blutalkoholgehalt berechnen, wenn die
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Tonzelle)
• Untersuchung von
Primärbatterien
• Alkoholproblematik
• Isolierung von Zitronensäure
aus Zitronen
• Aspirin-Synthese, Analyse mit
aufgenommene Alkoholmenge bekannt ist
und die Bedeutung der einzelnen
Promillewerten kennen.
• den Weg des Alkoholabbaus mit Hilfe von
Skelettformeln und Oxidationszahlen
nachvollziehen.
Ester
•
Kunststoffe als moderne
Materialien verstehen und
die wichtigsten Sorten,
Eigenschaften und
Synthese-Möglichkeiten
kennen lernen
Polymerisation,
Polykondensation,
Polymer, Polyamid,
Polyester, Thermoplast,
Duroplast, Elastomer, Kettenund Stufenwachstum,
Polyaddition.
• an einem konkreten Beispiel mit Hilfe von
Lewis-Formeln einen möglichen Ablauf der
Polymerisation erklären.
• wichtige durch Polymerisation hergestellten
Stoffe angeben,
• von diesen die Lewis-Formel des
Monomers sowie eines Ausschnitts aus
dem Polymer aufzeichnen, Anwendungen
im Alltag nennen sowie die
Umweltverträglichkeit beim Verbrennen
beurteilen.
• wichtige durch Polykondensation
hergestellten Stoffe angeben (Polyester,
Polyamide), von diesen die Lewis- Formel
der Edukte sowie eines Ausschnitts aus
dem Polymer aufzeichnen und
Anwendungen im Alltag nennen.
• die Wiederverwendungsmöglichkeit von
Kunststoffen mit ihrem thermischen
Verhalten erklären.
• Anwendungen für funktionale Polymere
beschreiben und verstehen (Superabsorber
in Windeln).
• Eigenschaften von Polymeren mit deren
Vernetzungsgrad in Verbindung bringen.
• Die Hauptunterschiede zwischen einer
Kettenwachstumsreaktion und einer
Stufenwachstumsreaktion nennen und die
strukturellen Unterschiede der Monomere
beschreiben, die für die zwei Prozesse
benötigt werden.
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IR/DC
• Synthese von Fruchtestern
• Superabsorber
• Kunststoff-Werkstatt:
− Giessharz
− Zitronensäure/Glycerin
− Kunsstoffe mit Heatgun
− Polyurethane
Biomakromoleküle,
Kohlenhydrate, Proteine,
Fette
3. Jahr (6. Semester)
•
•
• Atmosphärenchemie: den
Zusammenhang zwischen
der Verbrennung fossiler
Brennstoffe und dem
Treibhauseffekt erkennen
und diesen auf atomarer
Ebene interpretieren
•
Treibhauseffekt,
Treibhausgas,
anthropogen,
elektromagnetisches
Spektrum, InfrarotStrahlung, UV-Strahlung,
Ozon, Troposphäre,
Stratosphäre, FCKW,
global warming potential
• den Treibhauseffekt in einigen Sätzen
erklären.
• die Veränderung des CO2-Gehaltes in der
Atmosphäre seit
der industriellen Revolution beschreiben.
Sie können angeben, wie sich die
durchschnittliche Temperatur in dieser Zeit
ungefähr verändert hat. Sie erklären die
Ursachen für den Anstieg und nennen auch
Massnahmen zur Verringerung des
Anstiegs. Neben CO2 kennen sie zwei
weitere Treibhausgase und deren
ungefährer Anteil am Treibhauseffekt.
• erklären, was auf molekularer Ebene
geschieht, wenn die Treibhausgase
Wärmeenergie aufnehmen oder abstrahlen.
• die Bildung und Auswirkung von Ozon in
der Troposphäre mit Hilfe von
Reaktionsgleichungen beschreiben und
verstehen.
• die Bildung und Bedeutung von Ozon in
der Stratosphäre sowie einen möglichen
Mechanismus für die Zerstörung der
Ozonschicht erklären.
Massenspektrometrie,
Spektrum, IR-Spektroskopie,
Valenzschwingung,
Deformationsschwingung, 13CNMR-Spektroskopie,
chemische Verschiebung, 1HNMR-Spektroskopie, Spin,
Singlett, Dublett, Triplett,
Quartett
•
Bildung und Auswirkung
von Ozon in der Tropobzw. in der Stratosphäre
verstehen und
unterscheiden
• Analytik als wichtiges Mittel
zur Strukturaufklärung
organischer Verbindungen
verstehen und Anwendungen in
verschiedenen Bereichen
(Dopinganalyse, ...) kennen
lernen.
•
•
•
•
anhand des Massenspektrums einer Verbindung
über die Existenz von Fragmenten dieser
Verbindung „spekulieren“
gegebenen Verbindungen fehlende
Absorptionsbanden im IR-Spektrum zuordnen
einer Auswahl von Isomeren das passende IRSpektrum zuordnen
einem gegebenen Molekül die 13C- oder 1H-
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•
• Identifizieren verschiedener
Kunststoffe (PE, PP, PVC,
PMME, PET, PTFE) mittels
IR
Untersuchen der IRAbsorptionsbereiche von
Treibhausgasen (z.B. CO2 und
CH4)
•
•
•
NMR-Banden zuordnen*
die Struktur von einfachen Molekülen aufgrund
gegebenem Massen-, IR-, 1H- und 13C-NMRSpektren identifizieren*
Das grundlegende Prinzip der IR-Spektroskopie
erläutern
Spektrum der elektromagnetischen Strahlung im
Bereich IR – Röntgen beschreiben (ohne exakte
Wellenlängen)
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