Vorgaben für die Abiturprüfung 2018

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1 Vorgaben für die Abiturprüfung 2018 in den Bildungsgängen des Beruflichen Gymnasiums Anlagen D 1 D 28 Weiteres Leistungskursfach Chemie Fachbereich Technik Nur für den Dienstgebrauch!

2 1 Gültigkeitsbereich Die Vorgaben für die Abiturprüfung im Fach Chemie gelten für folgende Bildungsgänge: Biologisch-technische Assistentin/AHR Biologisch-technischer Assistent/AHR Chemisch-technische Assistentin/AHR Chemisch-technischer Assistent/AHR Umwelttechnische Assistentin/AHR Umwelttechnischer Assistent/AHR Allgemeine Hochschulreife (Biologie, Chemie) Allgemeine Hochschulreife (Chemie, Chemietechnik) APO-BK Anlage D 7 APO-BK Anlage D 8 APO-BK Anlage D 10 APO-BK Anlage D 22 APO-BK Anlage D 23 Die Bildungsgänge sind dem Fachbereich Technik zugeordnet. 2 Vorgaben für die schriftliche Abiturprüfung Grundlage für die Vorgaben der zentral gestellten schriftlichen Aufgaben der Abiturprüfung der (mindestens) dreijährigen AHR-Bildungsgänge des Beruflichen Gymnasiums (APO-BK, Anlagen D 1 D 28) sind die verbindlichen Vorgaben der Bildungspläne zur Erprobung (RdErl. d. Ministeriums für v ): Teil I: Teil II: Teil III: Pädagogische Leitideen, Didaktische Organisation der Bildungsgänge im Fachbereich Technik, Fachlehrplan Chemie. Durch die Vorgaben für die schriftliche Abiturprüfung werden inhaltliche Schwerpunkte festgelegt. Diese inhaltlichen Schwerpunkte sind Konkretisierungen der in dem Fachlehrplan beschriebenen Fachinhalte, deren Behandlung im Unterricht als Vorbereitung auf die schriftliche Abiturprüfung vorausgesetzt wird. Durch diese Schwerpunktsetzungen soll sichergestellt werden, dass alle Schülerinnen und Schüler, die im Jahr 2018 das Abitur in den o. a. Bildungsgängen des Beruflichen Gymnasiums ablegen, über die Voraussetzungen zur Bearbeitung der zentral gestellten Aufgaben verfügen. Die folgenden fachspezifischen Schwerpunktsetzungen gelten für das Jahr Sie stellen keine dauerhaften Festlegungen dar. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 2 von 11

3 3 Verbindliche Unterrichtsinhalte im Fach Chemie im Fachbereich Technik für das Abitur Inhaltliche Schwerpunkte Synthesewege in der organischen Chemie Stoffklassen Labortechnische Kenntnisse Organische Reaktionen mit Reaktionsgleichung und Reaktionsmechanismus beschreiben Alkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Ether Nomenklatur, funktionelle Gruppen Physikalische Eigenschaften (Struktur-Eigenschaftsbeziehung) zwischenmolekulare Kräfte Aufbau von Apparaturen, Ansatz- und Ausbeuteberechnung, Arbeitsablaufplan Fachtermini: Edukte, Produkte, Carbeniumion, Oxoniumion, Übergangsstufe, Zwischenstufe induktive Effekte Kenntnis der Reaktionstypen gemäß Landkarte OC Reaktionsmechanismen: Elektrophile Addition an die C=C-Doppelbindung π-bindung/orbitalmodell Halogenierung, Addition von HX (z.b. H 2 O, HCl und Alkohol; Markownikow ohne Anti-Markownikow) Nucleophile Substitution Eliminierung Redoxreaktionen Unterscheidung SN1/SN2 (Diskussion: sterische Effekte, Konkurrenzreaktion, Temperatur, Lösemittel) Unterscheidung E1 und E2, analog zu SN1/2 Umkehrung der Addition Nur für den Dienstgebrauch! Seite 3 von 11

4 Esterbildung Oxidationsverhalten der Alkanole, Alkanale Reaktionsgleichungen mit: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 O 2, CuO Reaktionen der Fette (Kennzahlen) Estersynthese Saure und alkalische Esterspaltung Aufbau von Fetten Säurezahl, Verseifungszahl Iodzahl (experimentell über Bromierung) Berechnungen Darstellung und Eigenschaften ausgewählter Makromoleküle Aminosäure Aufbau und Struktur Proteine Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur Enzyme Enzymatik Einteilung der Aminosäuren Nachweise mit Dünnschichtchromatographie Titrationskurven von Aminosäuren (Äquivalenzpunkt, pks, IEP, Halbäquivalenzpunkt) Vergleich mit starken und schwachen Säuren und Basen Puffereigenschaften Bindungen und zwischenmolekulare Kräfte Schlüssel/Schloss-Prinzip Temperatur-/pH-Optima Denaturierung Katalyse Enzym, Substrat, Coenzym Quantitative Bestimmungen mit Hilfe von enzymkatalysierten Reaktionen (z. B.: NAD/NADH-System) Enzymtestkits Nur für den Dienstgebrauch! Seite 4 von 11

5 Chemie elektronenübertragender Prozesse Elektrochemie Konduktometrie Potentiometrie Einsatz instrumenteller analytischer Verfahren Fotometrische Verfahren Chromatografie Leitfähigkeit als Summenparameter, Aufnahme und Interpretation von Titrationskurven Starke und schwache Säuren gegen starke Lauge Fällungstitration (AgCl, BaSO 4 ) Metall-Abscheidungsreihe, Normalwasserstoffelektrode Konzentrationsabhängigkeit des elektrischen Potentials Nernst-Gleichung zur Spannungsberechnung Aufnahme und Interpretation von Titrationskurven (pks-werte, Puffersystem, Äquivalenzpunkt/ Halbäquivalenzpunkt) Volumetrische Berechnungen, Maßlösung, Titer UV/Vis-Fotometrie, Aufbau Funktion Fotometer Lambert-Beer sches Gesetz; Berechnungen Kalibriergerade Graphische Auswertungen (auch Berechnung von Verdünnungsreihen) IR-Spektroskopie, Interpretation von Spektren (Kontext organische Synthesen) Gruppenbanden/Fingerprintbereich Adsorption und Verteilung als Grundlage der Chromatografie GC (Gaschromatografie), Geräteaufbau (ohne spezifischen Detektoraufbau) Qualitative und quantitative (externer Standard) Auswertung der Chromatogramme Nur für den Dienstgebrauch! Seite 5 von 11

6 3.2 Medien/Materialien keine 3.3 Formale Hinweise keine 3.4 Hinweise zu den Aufgabenstellungen Die Aufgaben in den zentral gestellten Prüfungen werden mit Hilfe von Operatoren formuliert. In der folgenden Tabelle werden die Operatoren definiert, durch Beispiele dokumentiert und den Anforderungsbereichen (AFB I, II und III) zugeordnet. Die konkrete Zuordnung erfolgt immer im Kontext der Aufgabenstellung, wobei eine eindeutige Trennung der Anforderungsbereiche nicht immer möglich ist. Spätestens in der Qualifikationsphase sollen die Operatoren in den Klausuren und schriftlichen Übungen verwendet werden, um die Schülerinnen und Schüler auf die Abiturprüfung vorzubereiten. beschreiben I Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben Beschreiben Sie den Verlauf der vorgelegten Titrationskurve. nennen/ angeben I Elemente Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen Benennen Sie die Bauteile in der dargestellten Apparatur. zuordnen I, II vorgegebene Daten einem chemischen Sachverhalt oder einer Verbindung sachlogisch in Zusammenhang bringen Ordnen Sie die vorgegeben IR-Spektren den aufgeführten Verbindungen zu. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 6 von 11

7 formulieren I, II einen Sachverhalt fachsprachlich korrekt darstellen Formulieren Sie die Reaktionsgleichung. berechnen/ bestimmen I, II mittels Größengleichungen eine chemische oder physikalische Größe bestimmen Berechnen Sie aus dem Titrationsergebnis den Gehalt der Probe. darstellen I, II Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden und Bezüge in angemessenen Kommunikationsformen wiedergeben erklären I, II einen Sachverhalt nachvollziehbar und verständlich zum Ausdruck bringen erläutern I, II einen Sachverhalt durch zusätzliche Informationen (chemische Formeln und Gleichungen) veranschaulichen und verständlich machen vergleichen I, II Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln zeichnen I, II eine anschauliche und hinreichend exakte graphische Darstellung beobachtbarer oder gegebener Strukturen anfertigen Stellen Sie die angegebenen Messergebnisse graphisch dar. Erklären Sie den Etikettaufdruck c(1/2 H 2 SO 4 ) = 0,1 mol/l. Erläutern Sie am Beispiel von Dinatriumhydrogenphoshat den Begriff Puffereigenschaften. Vergleichen Sie ein IR- mit einem UV-Vis-Spektrometer. Zeichnen Sie anhand der Messwerttabelle einen Graphen. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 7 von 11

8 anwenden/ übertragen II einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen Wenden Sie das Massenwirkungsgesetz auf ein neues Beispiel an. auswerten II Daten, Einzelergebnisse oder sonstige Sachverhalte in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer abschließenden Gesamtaussage zusammenführen begründen II Sachverhalte auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen Werten Sie die gemessene Absorption der Probe anhand der aufgestellten Kalibrierkurve aus. Begründen Sie das Ergebnis. durchführen (Experiment) II eine vorgegebene oder eigene Experimentieranleitung umsetzen Führen Sie das Experiment durch. interpretieren /deuten II kausale Zusammenhänge in Hinblick auf Erklärungsmöglichkeiten untersuchen und abwägend herausstellen Interpretieren Sie Ihre Mess- /Versuchsergebnisse in Bezug auf die Ausgangsfragestellung. verallgemeinern II aus einem erkannten Sachverhalt eine erweiterte Aussage formulieren ermitteln II einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren Formulieren Sie aus den vorliegenden Versuchsergebnissen eine allgemeine Aussage. Ermitteln Sie aus den experimentellen Daten die Gleichgewichtskonstante. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 8 von 11

9 skizzieren II Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und diese graphisch oder als Fließtext übersichtlich darstellen dokumentieren II alle notwendigen Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen. Skizzieren Sie den Versuchsaufbau. Dokumentieren Sie die Vorgehensweise bei der Analyse mit Hilfe von Erklärungen, Herleitungen und Skizzen. strukturieren/ ordnen II vorliegende Objekte oder Sachverhalte kategorisieren und hierarchisieren Ordnen Sie die gegebenen Säuren nach ihrer Stärke. diskutieren II, III in Zusammenhang mit Sachverhalten, Aussagen oder Thesen, unterschiedliche Positionen, bzw. Pro-/ Kontraargumente gegenüberstellen und abwägen Diskutieren Sie den Einsatz der Brennstoffzelle im Automobilbereich. planen (Experiment) II, III zu einem vorgegebenen Problem eine Experimentieranleitung erstellen Planen Sie ein Experiment zur vorgegebenen Versuchsdarstellung. bestätigen II, III die Gültigkeit einer Aussage z. B. einer Hypothese oder einer Modellvorstellung durch ein Experiment verifizieren Bestätigen Sie das Vorliegen von Doppelbindungen in einem flüssigen Fett/Öl mit einem Experiment. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 9 von 11

10 entwickeln/ aufstellen II, III Sachverhalte und Methoden zielgerichtet miteinander verknüpfen; eine Hypothese, eine Skizze, ein Experiment oder ein Modell schrittweise weiterführen oder ausbauen Entwickeln Sie eine Mehrstufensynthese um aus einem Edukt A das gewünschte Produkt B herzustellen. überprüfen/ prüfen II, III Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken Überprüfen Sie das Ergebnis auf Plausibilität. analysieren/ untersuchen II, III wichtige Bestandteile oder Eigenschaften auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten; untersuchen beinhaltet ggf. zusätzliche Operatoren wie beschreiben und darstellen Untersuchen Sie die ph- Abhängigkeit der Enzymaktivität des vorgelegten Enzyms. beurteilen III zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen; beurteilen beinhaltet ggf. weitere Operatoren wie erläutern und auswerten Beurteilen Sie die Auswahl einer Analysemethode. Nur für den Dienstgebrauch! Seite 10 von 11

11 bewerten/ Stellung nehmen III eine eigene Position nach ausgewiesenen Kriterien vertreten; bewerten beinhaltet ggf. weitere Operatoren wie darstellen und interpretieren Bewerten Sie den Einsatz von Enzymen in Waschmitteln. 4 Bearbeitungszeit für die schriftliche Abiturprüfung Es gelten die Vorgaben der APO-BK, 17 (2) Anlage D. Die Bearbeitungszeit beträgt 255 Minuten. 5 Hilfsmittel Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung ggf. Wörterbuch Englisch/Deutsch Zeichenmaterial, Millimeterpapier Graphikfähiger Taschenrechner (GTR) oder Computeralgebrasystem (CAS) Hinweis: Aufgabenstellungen für die Bearbeitung mit einem GTR oder CAS werden so gestaltet, dass sich bei der Benutzung eines CAS keine nennenswerten Vorteile gegenüber der Nutzung eines GTRs ergeben. Alle Systeme sind vor der Prüfung in den Zustand zu versetzen, der einen Zugriff auf andere Programme/Apps, eigene Dateien, Internet oder Netzwerke aller Art nicht ermöglicht zugelassene Tabellen und Tabellenbücher (z. B.: Hübschmann-Links,Tabellen zur Chemie; Aylward, Datensammlung Chemie in SI-Einheiten) 6 Hinweise zur Aufgabenauswahl durch die Lehrkraft/ den Prüfling Eine Aufgabenauswahl durch die Schule ist nicht vorgesehen. Ein Prüfungsvorschlag setzt sich in der Regel aus bis zu drei Aufgaben zusammen. Dabei ist jede Aufgabe durch einen einheitlichen thematischen Zusammenhang definiert. Jede Aufgabe kann in begrenztem Umfang in Teilaufgaben gegliedert sein. Dabei darf keine kleinschrittige Abfrage einzelner Aspekte erfolgen. Vielmehr soll die Aufgabenstellung eine vielschichtige Auseinandersetzung mit einem komplexen Problem zulassen (weitere Hinweise dazu EPA Chemie 3.1). Nur für den Dienstgebrauch! Seite 11 von 11