Allgemeines schulinternes Curriculum für die gymnasiale Oberstufe. Einführungsphase (EF):

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1 Allgemeines schulinternes Curriculum für die gymnasiale Oberstufe Einführungsphase (EF): Themenfeld A : Reaktionsfolge aus der organischen Chemie: Vom Alkohol zum Aromastoff Themenfeld B : Ein technischer Prozess Die Ammoniaksynthese Themenfeld C : Stoffkreislauf in Natur und Technik : Der Stickstoffkreislauf Integrierte Wiederholung: Bindungsmodelle, Teilchen- und Konzentrationsangaben; Oxidationszahlen Anorganische Verbindungen: ausgewählte Säuren und Basen und deren Salze Homologe Reihen und systematische Nomenklaturregeln von organischen Stoffklassen: Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Ester; Oxidationsreihe eines Alkanols Nachweisreaktionen von org. Stoffklassen Geschwindigkeit chemischer Reaktionen (Stoßtheorie, RGT-Regel, Katalyse) Das chemische Gleichgewicht Anwendung des chemischen Gleichgewichts 1. Protokoll 2. Planung von Experimenten und sicheres Durchführen von Experimenten 3. Graphische Darstellung von Messergebnissen 4. Lernen an Stationen 5. Modellbildung 6. Referat 7. Internetrecherche und Präsentation Klassenarbeiten : Im 1. Halbjahr und 2. Halbjahr je 1 Klausur Sonstige Mitarbeit: Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokoll, Referate, Präsentationen)

2 Qualifikationsphase 1 (Q1) Themenfeld A Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie Elektrochemische Spannungsquellen: Von der galvanischen Zelle bis zum Akkumulator bzw. Brennstoffzelle Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannungen, Standartelektrodenpotential Galvanische Zelle: Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz, Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials, Konzentrationsketten, Nernst-Gleichung Konzentrationsermittlung durch Potentiometrie einfache Elektrolysen im Labor: z.b. Salzsäure, Kupferchloridlösung, Zinkbromidlösung ua. Faraday-Gesetze Elektrolysen mit Konkurrenzreaktionen: Einfluss von Konzentration, Elektrodenmaterial und Stromdichte, Zersetzungsspannung, Abscheidungsspannung, Überspannung technische Elektrolysen: z.b. Chloralkalielektrolyse Brennstoffzelle Themenfeld C Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers Protolyse von Salzen ph -, pks-, pkb-, pkw Werte Meßmethoden : Titration, Potentiometrie, Leitfähigkeitstitration Puffer und Puffersysteme Titrationskurven, Indikatoren ph-messung Redoxtitration Themenfeld B Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Ester Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten Reaktionstypen: Substitution der Hydroxygruppe im Alkohol durch Halogenidionen ( Nukleophile Substitution

3 Elektrophile Addition ( Überführung von Ethen in Ethanol) Eliminierung Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen: Gewinnung von Ethen aus Erdgas/Erdöl durch Cracken Whlg. Ethanoloxidation Whlg. Veresterung Polyesterbildung Polyethylenbildung durch Radikalische Polymerisation Reaktionsmechanismus 1. Protokoll 2. selbständiges Planen und Durchführen von Experimenten und ihre Deutung 3. Graphische Darstellung von Messergebnissen 4. Lernen an Stationen 5. Referat 6. Internetrecherche und Präsentation Klausuren: pro Halbjahr 2 Klausuren Sonstige Mitarbeit:Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokolle, Referate, Präsentationen) Qualifikationsphase 2 (Q2) Theoriekonzept: Das Aromatische System-Farbstoffe und Farbigkeit Das Phänomen der Farbigkeit in unterschiedlichen Facetten (Farbigkeit, Fluoreszenz, Luminiszenz, Phosphoreszenz)und die Struktur org. Farbstoffe Erweiterung der Atom- und Bindungsvorstellung ums Orbitalmodell Strukturen des aromatischen Systems(Besonderheiten des Benzolmoleküls) konjugierte Doppelbindungen in zyklischen Systemen mesomere Formeln, Mesomerieenergie Hückel-Regel) Mechanismus der elektrophilen Substitution (Bildung des Elektrophils, Katalysatorwirkung, pi-komplex, sigma-komplex, Rückbildung des aromatischen Systems) Zweitsubstitution (aktivierender und dirigierender Substituenteneinfluss) Triphenylmethanfarbstoffe, Polyenalfarbstoffe (Herstellung, Struktur und Lichtabsorption organischer Farbstoffe) Auxochrome, Antiauxochrome und bathochromer Effekt Azofarbstoffe;Diazotierung und Azokupplung Diazotierung als elektrophile Erst- und Azokupplung, als elektrophile Zweitsubstitution Textilfärbung Faseraufbau: Baumwolle, Wolle, Polyacryl Direktfärbung von Baumwolle Färbung von Wolle mit anionischen Säurefarbstoffen

4 Färben mit dem Küpenfarbstoff Indigo Indikatorfarbstoffe Analytische Verfahren in der Anwendung Photometrische Bestimmung von Lebensmittelfarbstoffen und weiteren Lebensmittelinhaltsstoffen (Nitrat, Phosphat) Potentiometrische Bestimmung von Ionen in Lebensmittel- und Wasserproben (Chlorid,Eisen, Kupfer etc.) Leitfähigkeitstitration (Chlorid-Bestimmung) Redoxtitration (Vitamin-C-Bestimmung,CSB-Wert, Alkoholgehaltsbestimmung, Jodat in Speisesalz) Polarimetrie von optisch aktiven Substanzen (Zucker, Milchsäure) 1. Graphische Darstellung von Messergebnissen 2. Lernen an Stationen 3. Referat 4. Internetrecherche und Präsentation 5. Protokoll 6. selbständiges Planen und Durchführen von Experimenten und ihre Deutung Klausuren: pro Halbjahr 2 Klausuren Sonstige Mitarbeit: Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokolle, Referate, Präsentationen) Verbindliche Unterrichtsinhalte im Fach Chemie für das Abitur 2015 und 2016 Inhaltliche Schwerpunkte Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie 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, Standardelektrodenpotential Im Grundkurs zusätzlich: Konzentrationsabhängigkeit der Potentiale ohne Berechnung Nernst-Gleichung (quantitative Behandlung) am Beispiel folgender Systeme - Metall/Metallion - Wasserstoff/Oxoniumion - Hydroxidion/Sauerstoff

5 Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen Reaktionstypen: Einordnung von organischen Reaktionen nach Substitution, Addition, Eliminierung, jeweils einschließlich der Kenntnisse über die charakteristischen Reaktionsschritte Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Alkanale/Alkanone, Carbonsäuren, Ester Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten Aufklärung eines Reaktionsmechanismus: nukleophile Substitution Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers ph-, pks-wert Einfache Titrationen mit Endpunktbestimmungen ph-metrische Titrationen Redoxtitration Chemische Forschung Erkenntnisse, Entwicklungen, Produkte Theoriekonzept Das aromatische System mit Anwendungsbeispielen im Themenfeld Farbstoffe und Farbigkeit (Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Indigofarbstoffe) oder Theoriekonzept Makromoleküle mit Anwendungsbeispielen im Themenfeld Natürliche und synthetische Werkstoffe (Polymerisate durch radikalische Polymerisation; Polyester; Polyamide; Proteine; im Leistungskurs zusätzlich: Polyurethane)