Chemie Kursstufe (2-stündig)

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1 Chemie Kursstufe (2-stündig) VORBEMERKUNG Die Chemie untersucht und beschreibt die stoffliche Welt. Sie liefert Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten über die Eigenschaften, den Aufbau und die Umwandlungen von Stoffen. Der Chemieunterricht soll Einblicke in die Arbeitsweisen und Denkweisen der Chemie geben und darüber hinaus Grundkenntnisse vermitteln, die für das Verständnis von chemischen Prozessen in Natur, Umwelt, Technik und Alltag unabdingbar sind. Im 2-stündigen Chemiekurs wird logisches Denken und Transferdenken erworben und gefördert. Auf dem anspruchsvollen Weg hin zur fachspezifisch korrekten Erklärung der stofflichen Welt werden Geduld, Genauigkeit, Sorgfalt und Ausdauer weiterentwickelt. Die Schülerinnen und Schüler suchen und realisieren verschiedene experimentelle Untersuchungswege. Mit der Dokumentation und gemeinsamen Interpretation der dabei gewonnenen Untersuchungsergebnisse lernen sie Fachprobleme vorurteilsfrei zu bewerten und zu diskutieren. 1 Chemisches Gleichgewicht an Beispielen umkehrbare Reaktionen und die Einstellung eines chemischen Gleichgewichtes beschreiben (Ammoniak-Gleichgewicht und Ester- Gleichgewicht); das Massenwirkungsgesetz an homogenen Gleichgewichten anwenden; Chemisches Gleichgewicht Gesetze und Prinzipien für Reaktionen umkehrbare chemische Reaktionen Chemisches Gleichgewicht Massenwirkungsgesetz und Gleichgewichtskonstante K C Berechnungen zum Massenwirkungsgesetz Prinzip von LE CHATELIER und BRAUN Massenwirkungsgesetz und wichtige chemischtechnische Prozesse das Prinzip von LE CHATELIER zur Beeinflussung von Gleichgewichten anwenden (Änderungen von Konzentrationen, Druck und Temperatur); und auf verschiedene Reaktionen übertragen

2 die gesellschaftliche Bedeutung der Ammoniak- Synthese erläutern; Faktoren nennen, welche die Gleichgewichtseinstellung bei der Ammoniak- Synthese beeinflussen und mögliche technische Problemlösungen kommentieren Haber-Bosch-Verfahren und seine Das Geschichte technische Ammoniak-Synthese heute die Leistungen von HABER und BOSCH präsentieren; Säuren und Basen nach BRØNSTED definieren Säure-Base-Reaktionen durchführen und Reaktionsgleichungen für verschiedene Säure-Base- Gleichgewichte in wässrigen Lösungen angeben; den ph-wert über die Autoprotolyse des Wassers erklären Säure-Base-Definition nach BRØNSTED Können Salze sauer sein? Gleichgewichte bei Säure-Base-Reaktionen Ionenprodukt des Wassers und ph-wert starke Säuren, schwache Säuren pk S - und pk b -Wert ph-unempfindlich - Puffersysteme

3 2. Moleküle des Lebens die drei Naturstoffgruppen Kohlenhydrate, Proteine und Nukleinsäuren an ihrer Molekülstruktur erkennen (Polymere, Monomere) die Funktionen von Kohlenhydraten, Proteinen und Nukleinsäuren in Lebewesen beschreiben (Energieträger, Bausubstanz, Informationsträger) Kohlenhydrate und Proteine mit einfachen Labormethoden nachweisen (GOD-Test, TOLLENS-Probe, Biuret- oder Ninhydrin- Reaktion) Kohlenhydrate oder Proteine charakterisieren (Molekülstruktur und Eigenschaften, sowie Vorkommen und Bedeutung) die Verknüpfung von Monomeren bei Kohlenhydraten oder Proteinen darstellen z. B. Naturstoffe in unserer Ernährung Kohlenhydrate, Traubenzucker, Stärke und Verwandte evt. Chiralität und räumlicher Bau von Molekülen Monosaccharide Kette und Ring, intramolekulare Halbacetale und intermolekulare Glycoside Saccharose und andere Disaccharide Stärke ein Polysaccharid aus α-glucose Cellulose ein Polysaccharid aus β-glucose evt. Modifizierte Cellulose für Textilien und andere Alltagsprodukte Ökobilanzen Aminosäuren Bausteine der Eiweiße Peptide Kondensationsprodukte der Aminosäuren Sekundär- und Tertiärstruktur von Proteinen, Quartärstruktur von Proteinen und Proteiden Desoxyribonucleinsäure DNA

4 3. Kunststoffe Kunststoffe typisieren (zum Beispiel mechanische, thermische Eigenschaften, Molekülstruktur, Thermoplaste, Duroplaste, Elaste) das Prinzip der Polykondensation und Hydrolyse aus dem Leitthema Moleküle des Lebens auf die Bildung von Kunststoffen übertragen zeigen, wie das Wissen um Struktur und Eigenschaften von Monomeren und Polymeren zur Herstellung verschiedener Werkstoffe genutzt wird; das Prinzip der Polymerisation auf ein geeignetes Beispiel anwenden; jeweils ein Experiment zur Herstellung eines Polymerisats und eines Polykondensats durchführen; Vorteile und Nachteile bei der Verwendung von Massenkunststoffen erläutern; verschiedene Möglichkeiten der Verwertung von Kunststoffabfällen beschreiben und bewerten (Werkstoffrecycling, Rohstoffrecycling, energetische Verwertung, Nachhaltigkeit) Kunststoffe Moleküle für Alltagsprodukte und Hightech-Materialien Thermoplaste, Duroplaste, Elaste evt. Praktikum mit Kunststoffproben Struktur und Eigenschaften von Polymeren Polyethen PE, Polypropen PP, Polyvinylchlorid PVC & Co Vom Monomer zum Polymer radikalische Polymerisation Polyamide und Polyester durch Polykondensation Verarbeitung von Kunststoffen Verwertung von Kunststoffabfällen aus alt mach neu Ökonomie und Ökologie Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit beim Einsatz von Kunststoffen evt. Online-Recherchen Kunststoffe und Markennamen z.b. von der Zahnfüllung bis zur Babywindel z.b. elektrisch leitfähige Kunststoffe Von der Leuchtdiode bis zur Solarzelle

5 4. Elektrische Energie und Chemie Reaktionsgleichungen für Redoxreaktionen formulieren und den Teilreaktionen die Begriffe Elektronenaufnahme (Reduktion) und Elektronenabgabe (Oxidation) zuordnen; Elektrolysen als erzwungene Redoxreaktionen erklären; Salzlösungen unter Strom Elektrolysen erzwungene Elektronenübertragungen das Donator-Akzeptor-Prinzip bei Redoxreaktionen Metalle unterschiedlich gut oxidierbar Korrespondierende Redoxpaare Strom aus Redoxreaktionen Galvanische-Zellen Redoxreaktionen beschreiben, die der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie dienen (Galvanische Zellen, Brennstoffzelle); Potenzialdifferenzen bei galvanischen Zellen Batterien und Akkumulatoren, der Bleiakkumulator die Bedeutung einer Brennstoffzelle für die zukünftige Energiebereitstellung zur Nutzung gezähmt die Knallgasreaktion Brennstoffzellen evt. Moderne Batterien, Weiterentwicklung der Akkumulatorentechnik, evt. aus Licht wird Strom photogalvanische Zellen evt. Korrosion und Korrosionsschutz

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