Schulinternes Curriculum Chemie Sek.II. Jahrgangsstufe 11 Themenfelder und Gegenstände Anmerkungen. Leitthemen 1

Transkript

1 Leitthemen 1 Jahrgangsstufe 11 Themenfelder und Gegenstände Anmerkungen Unterrichtsreihen 2 Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik Themenfeld A: Reaktionsfolge der organischen Chemie Vom Alkohol zum Aromastoff - organische Stoffklassen: Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Ester - Oxidationszahlen - homologe Reihe, systematische Nomenklatur - Nachweisreaktionen - Chemisches Gleichgewicht (Estergleichgewicht), MWG, - Reaktionsgeschwindigkeit, Stoßtheorie Es besteht bei Bedarf die Möglichkeit, durch vertiefende Wiederholungen die Lernstände und Kompetenzen anzugleichen. Integrierte Wiederholung: - Struktur-Eigenschaftsbeziehungen - hydrophil hydrophob - Stoffmenge, molare Masse, Stoffmengenkonzentration - Bindungsmodell Themenfeld B: Ein technischer Prozess Vom Erdöl zum Anwendungsprodukt - Vertiefung: organische Stoffklassen (Isomere), chemisches Gleichgewicht - Das chemische Gleichgewicht, MWG, Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Konzentration - Nachweisreaktionen - Katalyse - Großtechnischer Prozess Themenfeld C: Kohlenstoffdioxid- Carbonat-Kreislauf Gleichgewichtssysteme im Verbund Kohlensäure und Carbonate - Anorganische Verbindungen; ausgewählte Säuren/Basen und deren Salze - Vergleich der Kohlensäure und ihrer Salze mit den Eigenschaften der Essigsäure und Salpetersäure - Carbonat-Kalk-Kreislauf - Kohlenstoffdioxid das Treibhausgas - Anwendung des chemischen Gleichgewichts 1 Stand der Bearbeitung: Alle Vorschläge für Unterrichtsreihen können durch gleichwertige, gemäß dem aktuellen Lehrplan Chemie, ersetzt werden. 1

2 Fachliche Qualifikationen Experimente zunehmend selbstständig planen, durchführen und auswerten - Experimentell (qualitativ und quantitativ) unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften arbeiten Protokolle selbstständig verfassen Rechnungen mit Größengleichungen durchführen Räumliches Vorstellungsvermögen im Bereich des Molekülbaus entwickeln, Modellkritik Das Prinzips der Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen anwenden Beziehungen zwischen der Unvollständigkeit von Reaktionen, ihrer Beeinflussbarkeit und der möglichen Produktausbeute herstellen Freie mündliche Vorträge/Kurzreferate vorbereiten und halten 2

3 Jahrgangsstufe 12 Die aktuellen Vorgaben des Zentralabiturs sind zu berücksichtigen. Leitthemen 3 Themenfelder und Unterrichtsreihen 4 Gegenstände Zuordnung Vorgaben Zentralabitur hier 2011 (GK und (LK)) Chemie in Anwendung und Gesellschaft Themenfeld C: Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Was ist drin? Spurensuche in Lebensmitteln - Protolyse von Salzen, Puffer(- Systeme) - Titrationen mit Endpunktsbestimmung, - Titrationskurven, Indikatoren, - Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers, ph-, pk S -Wert, ph- Messungen - Redoxtitrationen (nur LK) - Leitfähigkeitstitrationen (nur LK) Protolyse als Gleichgewichtsreaktion Säure-Base-Begriff nach Brönsted Autoprotolyse des Wassers, ph-, pks-wert einfache Titrationen mit Endpunktbestimmungen Potentiometrie (LK) Redoxtitration (LK) Themenfeld A: Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energien in der Chemie Wenn der Strom nicht aus der Steckdose kommt - Von der Batterie zum Akkumulator - Batterien und Akkumulatoren, Brennstoffzelle, Reycling - galvanische Zelle: Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz - Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannungen, Standardelektrodenpotential - Nernst-Gleichung: Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials, Konzentrationsketten - Anwendg. der Nernst- Gleichung 5, Faraday-Gesetze [nur LK], pk L -Bestimmung, Einstabsmesskette (inkl. Funktionsweise) - Einfache Elektrolyse im Labor - Potentiometrie (nur LK) - Korrosion/Korrosionsschutz, technische Elektrolysen Batterien und Akkumulatoren: Grundprinzipien der Funktionsweisen Galvanische Zellen: Vorgänge an Elektroden, Potentialdiffernz Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannung, Standardpotential Nernst-Gleichung (quantitativ): System Metall/Metallion; System Wasserstoff/Oxoniumion; System Hydroxid/ Sauerstoff (unter Standardbedingungen) System Halogen/ Halogenid 3 Stand der Bearbeitung: Alle Vorschläge für Unterrichtsreihen können durch gleichwertige, gemäß den Vorgaben und Bestimmungen des aktuellen Lehrplans Chemie, ersetzt werden. 5 Die Fachkonferenz sieht die Notwendigkeit, die schwerpunktmäßige Behandlung der Nernst-Gleichung durch die Behandlung der Faraday-Gesetze zu ergänzen. 3

4 (Chloralkali, Kupferraffination, Galvanotechnik) 6 ph-abhängige Systeme (LK) einfache Elektrolyse Themenfeld B: Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Vom Erdöl zum Plexiglas - Verknüpfung von Reaktionen zu Reak-tionswegen (siehe auch Reaktionssterne) - Reaktionstypen: Substitution (SN1,SN2) [LK], Addition, Eliminierung, Polymerisation, Kondensation - Aufklärung eines Reaktionsmechanismus [verbindlich nur LK] - Energieaspekte, Katalysatoren - Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Ester, Polymere, systematische Nomenklatur - Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten: Funktionelle Gruppen, Nucleophilie, Elektrophilie, I- Effekt, M-Effekt, sterischer Effekt - Beeinflussung des Reaktionsverhaltens durch äußere Faktoren - Nachweis von Stoffen / funktionellen Gruppen - Modernes Verfahren zur Aufklärung von Molekülstrukturen Verknüpfung von Reaktionswegen Reaktionstypen: Substitution, Addition, Elimininierung Kenntnisse über die charateristischen Reaktionsschritte Aufklärung: Nukleophile Substitution (SN2) (LK) Stoffklasse: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Carbonsäuren, Ester Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten Fachliche Qualifikationen Quantitative Experimente planen, durchführen und auswerten - Quantitativ arbeiten (Umgang mit Messgeräten, Nutzen von Tabellen, Computergestützte Auswertung) - Quantitative Versuchsergebnisse mathematisieren - Redoxgleichungen aufstellen und interpretieren - Literaturrecherchen, Referaten, Facharbeiten erstellen Beziehungen zwischen Prozessen und energetischen Aspekten formulieren Das Prinzip der Umkehrbarkeit auf beobachtete Prozesse anwenden Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Gefahrstoffen und Elektrizität berücksichtigen Modelle und Modellexperimente zur Lösung von Fragestellungen einsetzen - Reale Prozesse in Modelle übertragen und simulieren - Hypothesen aus Simulationsdaten entwickeln 6 Der Kursleiter setzt fachliche Schwerpunkte. 4

5 - Die Grenzen von Modellen erkennen und bewerten Themen in der Fachliteratur und im Internet recherchieren - Diagramme und Schemata begründet interpretieren - Fehlerabschätzungen durchführen und zusammenfassend bewerten - Grenzwertfestlegungen begründet reflektieren - Die großtechnische Durchführung von Laborsynthesen (Produktionsmengen, Standortfaktoren, Ökobilanzen) und Verbundsysteme beschreiben In molekularen Strukturen denken - Verschiedene Formeltypen sachgerecht in der Verbalisierung von Reaktionsabläufen anwenden - Das Donator-Akzeptor-Prinzip erkennen und anwenden 5

6 Jahrgangsstufe 13 Die aktuellen Vorgaben des Zentralabiturs sind zu berücksichtigen. Leitthema 7 Themenfelder Theoriekonzept 8 Zuordnung Vorgaben Zentralabitur hier 2011 Chemische Forschung Erkenntnisse, Entwicklungen und Produkte Bsp.für Themenfeld : Farbstoffe und Farbigkeit Untersuchung und Herstellung von Azo- und oder Triphenylmethanfarbstoffen Theorie der Farbigkeit chemischer Systeme Färbeverfahren Das aromatische System - Struktur des aromatischen Systems: konjugierte Doppelbindungen in zyklischen Systemen, mesomere Formeln, Mesomerieenergie, Hückel-Regel - Mechanismus der elektrophilen Substitution: Bildung des Elektrophils, Katalysator, pi- und sigma-komplex, Rückbildung des aromatischen Systems - Zweitsubstitution: aktivierende und dirigierender Einfluss von Substituenten Themenfeld: Farbstoffe und Farbigkeit (Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Indigo-farbstoffe) Makromoleküle Zugelassen ist auch: Natürliche und synthetische Werkstoffe - Aufbau von Makromolekülen: Monomere als Bausteine der Polymere; Größe, Gestalt und Anordnung der Makromoleküle: fadenförmig, verzweigte, vernetzte Moleküle, Helixstruktur, räumliche Faltung - Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Polymeren: Polymerisation und/oder Polykondensation und/oder Polyaddition - Struktureigenschaftsbeziehungen: Temperaturverhalten, z.b. Schmelzen, Zersetzen, Denaturieren und/oder Lösungsverhalten und/oder Viskosität und/oder Verhalten gegenüber Säuren und Laugen Themenfeld: Natürliche und synthetische Werkstoffe (Polymerisate, Polyester, Polyamide, Proteine, Ionische Polymerisation ohne Taktizität [LK]) 7 Stand der Bearbeitung: Alle Vorschläge für Unterrichtsreihen können durch inhaltlich gleichwertige, gemäß den Vorgaben und Bestimmungen des aktuellen Lehrplans Chemie, ersetzt werden. In nicht abiturrelevanten Grundkursen der Jahrgangsstufe 13 können auch andere Theoriekonzepte des Lehrplans im entsprechenden Themenfeld entfaltet werden. 6

7 Fachliche Qualifikationen Experimente unter eigenständig formulierten Fragestellungen planen, beobachten und auswerten Sicherheitsmaßnahmen verantwortungsbewusst planen Schemata und Modelle mit Hilfe moderner Medien visualisieren Bewertungskriterien selbstständig entwickeln und anwenden 7