Enseignement secondaire technique

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1 Enseignement secondaire technique Régime de la formation de technicien Division génie civil Chimie appliquée Classe de T3GC Nombre de leçons: 0 Nombre minimal de devoirs: 2 Langue véhiculaire: Allemand I. Eigenschaften der Kieselsäure und ihrer Salze (=Silikate) Die Kieselsäure und vor allem ihre Salze spielen im Bauwesen eine wichtige Rolle. Da ein großer Teil des natürlichen Gesteins Silikate enthält, ist es wichtig für die Schüler der Fachrichtung Bauwesen sowohl die Struktur als auch die daraus resultierenden Eigenschaften zu Ton und Lehm sind Beispiele von künstlich hergestellten Silikaten. Die daraus entwickelten Produkte finden Anwendung im Bauwesen. Eine andere Form von Silikaten ist Glas. Einige gebräuchliche Glasarten und ihre Eigenschaften sollten den Schülern bekannt sein. 4. Ein Bestandteil des Zements ist SiO 2. Die Schüler sollen die chemische Zusammensetzung verschiedener Zementarten kennen und ihren Einfluss auf deren Eigenschafen Kieselsäure: Orthokieselsäure, Metakieselsäure (mit ihren unterschiedlichen Formen) Salze der Kieselsäure (Silikate) und ihre Eigenschaften Arten und Beispiele von natürlichen Silikaten allgemeine Eigenschaften der natürlichen Silikate in Bezug auf ihren Aufbau künstlich hergestellte Silikate (Ton, Lehm sowie die daraus entwickelten Produkte) feuerfeste Steine Arten von Glas und ihre Eigenschaften Arten von Zement und ihre Eigenschaften Ablesen der Zusammensetzung verschiedener Zemente im Dreistoffsystem 1/5

2 II. Erhärtungsreaktionen anorganischer Baubindemittel und mögliche Beeinflussungen Die verschiedenen Etappen der Herstellung von Kalkmörtel (und die entsprechenden chemischen Gleichungen) kennen. Chemischer Ablauf der Erhärtung (und die entsprechenden Gleichungen) von Kalkmörtel sowie die verschiedenen Methoden zur Beschleunigung oder Verzögerung der Erhärtung kennen. Die Schüler sollen die Veränderung der Eigenschaften von Kalkmörtel durch Zusatz von Puzzolanen Chemische Zusammensetzung und Erhärtung von Portlandzement kennen und verstehen 4. Gleichungen der Herstellung und der Erhärtung der verschiedenen Gipsarten kennen und Kalkmörtel (oder Weißkalkmörtel) Erhärtung von Kalkpuzzolanmörtel Zusammensetzung und Erhärtung von Portlandzement 4. Erhärtungsreaktionen von Gips und Anhydrit und ihre Beeinflussungen III. Schädigungsreaktionen bei Baustoffen und Gegenmaßnahmen Die Schüler sollen die Ursachen und den chemischen Ablauf verschiedener Schädigungsreaktionen verstehen und erklären können. Die Schüler sollen verstehen, unter welchen Bedingungen Wasser hart" ist, die Maßeinheiten kennen und das Permutitverfahren verstehen und erklären können. Die Schüler sollen wissen, dass es verschiedene Arten von Korrosion gibt und diese benennen und erklären können: 4. Chemische Korrosion: Einwirkung von Sauerstoff und Wasser auf die unedlen Metalle kennen, verschiedene Arten von Rost kennen, elektrolytische Spannungsreihe der Metalle interpretieren und anwenden können und damit die Einwirkung der Säuren auf verschiedene Metalle erklären können. Einwirkung von Basen und Salzlösungen auf Metalle kennen. 5. Elektrochemische Korrosion: Prinzip der elektrochemischen Korrosion zwischen 2 Metallen kennen und Korrosion durch Wasserstoffeinfluss und Sauerstoffeinfluss sowie galvanische Korrosion kennen und 6. Atmosphärische Korrosion und Korrosion durch Leitungswasser (in metallischen Rohren) auf verschiedene Metalle kennen und beschreiben können. 7. Der Schüler soll wissen, dass verschiedene Baustoffe schädigend auf Metalle wirken können. 2/5

3 Schädigungsreaktionen von Kalkmörtel, Zementmörtel und Beton durch verschiedene Säuren, Salze und Basen (z.b. weißer Bart, Sulfattreiben (Gipstreiben), Ettringit, Mauersalpeter, Magnesiatreiben ) Härte des Wassers (Definition, Maßeinheit und Wasserenthärtung) Korrosionsverhalten der Baumetalle (chemische und elektrochemische Korrosion) 4. Chemische Korrosion durch Einwirkung von Sauerstoff Wasser Säuren Basen Salzlösungen 5. Elektrochemische Korrosion im Allgemeinen durch Wasserstoffeinfluss durch Sauerstoffeinfluss durch galvanische Korrosion 6. Atmosphärische Korrosion von Eisen Zink Aluminium Kupfer Blei Korrosion durch Leitungswasser von Eisenrohren verzinkten Eisenrohren Kupferrohren 7. Metallkorrosion durch Baustoffe IV. Praktikum TP1: Arbeitsweise und Sicherheitsbestimmungen im Labor TP2: Lösungen Bestimmung der Dichte Die Schüler sollen verschiedene Methoden zur Bestimmung der Dichten von Feststoffen und Flüssigkeiten kennen und durchführen können. Konzentration einer Lö sung 3/5

4 Die Schüler sollen die verschiedenen Arten von Konzentrationen kennen, berechnen können und Lösungen gegebener Konzentrationen herstellen können (von Salzen mit und ohne Kristallwasser). Hydratisierungs- und Gitterenergie Die Schüler sollen mithilfe der verschiedenen Arten von Energien erklären können, weshalb die Temperatur beim Auflösen eines Salzes steigt bzw. sinkt. TP3: Bestimmung des Wassergehalts in einem kristallwasserhaltigen Salz Kristallwasser Die Schüler sollen verstehen, was ein kristallwasserhaltiges Salz ist und den Prozentgehalt von Wasser in einem solchen Salz berechnen und experimentell bestimmen können. Prozentgehalt anderer Elemente Die Schüler sollen anhand der chemischen Formel eines Salzes den Prozentgehalt eines bestimmten Elementes bzw. Stoffes in diesem Salz berechnen können. TP4: Erkennen von Säuren, Laugen und neutralen Lösungen Nachweis von Säuren, Laugen und neutralen Lösungen durch Indikatoren und ph-wert. Die Schüler sollen die Farben verschiedener Indikatoren sowie den ph-bereich in saurer bzw. alkalischer Lösung bestimmen. Definition des ph-wertes. Berechnung von [H + ] und [OH - ] bei bekanntem ph-wert. Die Schüler sollen den Zusammenhang zwischen ph-wert und der Konzentration von Oxonium- und Hydroxidionen kennen und berechnen können. Eigenschaften einer Lösung in Abhängigkeit des ph-wertes. Die Schüler sollen verstehen, wie die Stärke einer Säure bzw. Lauge vom ph-wert der Lösung abhängt. Anwendung bei Baustoffen Die Schüler sollen die sauren bzw. alkalischen Eigenschaften verschiedener (Bau-)stoffe analysieren. TP5: Neutralisation Definition der Neutralisation Die Schüler sollen verstehen, was während einer Neutralisationsreaktion passiert. Formeln und Namen von Säuren und Laugen Sie sollen die Formeln von Säuren und Laugen kennen (Wiederholung T1GC). Reaktionsgleichungen von Neutralisationsreaktionen Sie sollen die Reaktionsgleichungen von Neutralisationsreaktionen aufstellen und ausgleichen können. Titration Sie sollen eine Titration praktisch durchführen können und die Konzentration der unbekannten Lösung bestimmen können Aufgaben zur Neutralisation Sie sollen Aufgaben zum Thema lösen können. TP6: Chemisches Verhalten von Baumetallen und Baustoffen Chemisches Verhalten von Baumetallen und Baustoffen Die Schüler sollen den Einfluss verschiedener Chemikalien (Wasser, Säuren, Laugen) auf Baustoffe und Baumetalle durch praktische Versuche analysieren. Sie sollen Beobachtungen angeben und auswerten, sowie die entsprechenden chemischen Gleichungen aufstellen und 4/5

5 ausgleichen können. Die Schüler sollen dadurch lernen, welche Baustoffe welchen äußeren Einflüssen ausgesetzt werden dürfen. TP7: Chemische Prüfung: Qualitative Bestimmung von Ionen Qualitative Bestimmung von Ionen Die Schüler sollen verschiedene Reaktionen zum Nachweis von Ionen kennen und durchführen können. TP8: Chemische Prüfung: Nachweis von Ionen in Gestein Nachweis von Ionen in Gestein Die Schüler sollen die Nachweisreaktionen aus TP7 in konkreten Fällen anwenden können, um herauszufinden welche Ionen in einer gegebenen Gesteinsart enthalten sind. Remarques concernant les travaux pratiques La note des travaux pratiques intervient pour 1/3 dans la note semestrielle. Pour des raisons pédagogiques, les classes devront être divisés en deux groupes pour les travaux pratiques ; le nombre maximal d élèves par groupe ne devra pas dépasser 1 Manuel(s) obligatoire(s): Bauchemie, Ursachen, Verhütung und Sanierung von Bauschäden Rudolf Karsten Müller, C.F., Verlag GmbH ISBN Le programme est valable pour les classes suivantes: T3GC, T3CC 5/5

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