Albertus-Magnus-Gymnasium Beckum Chemie Lehrplan für die Sekundarstufe II

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1 Albertus-Magnus-Gymnasium Beckum Chemie Lehrplan für die Sekundarstufe II Eingeführte Bücher / Lehrmittel SII Jahrgangsstufe EF/ 11: Buchner: Chemie Jahrgangsstufe 12/13, künftig Q1/Q2: Klett: Elemente, Chemie II 1

2 Jahrgangsstufe EF/11 Unterrichtsinhalte Leitthema: Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik Methoden/Medien Themenfeld A: Reaktionsfolge aus der organischen Chemie Vom Alkohol zum Aromastoff 1. Gärprozess und Technische Herstellung von Ethanol 2. Alkohol und Gesellschaft, Probleme des Alkoholismus 3. Nomenklatur der Alkohole 4. Alkohol als Lösungsmittel für polare und unpolare Stoffe 5. Oxidation von Alkoholen zu Aldehyden/ Ketonen mit CuO und KMnO 4 6. Oxidationszahlen 7. Ausgleichen von Redoxgleichungen 8. Vorkommen und Verwendung der Aldehyde/Ketone 9. Nachweisreaktionen für Aldehyde (Fehling/ Tollens) 10. Oxidation von Aldehyden zu Carbonsäuren 11. Säurewirkung von Carbonsäuren, Titration von Carbonsäuren 12. Esterdarstellung 13. Wichtige Ester und ihre Eigenschaften; Fette 14. Verseifung von Fetten mit Lauge 15. Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen 16. Estergleichgewicht; Verlauf einer Gleichgewichtseinstellung, Massenwirkungsgesetz 17. Ermittlung von Gleichgewichtskonstanten 18. Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von versch. Faktoren; Stoßtheorie 19. Gleichgewichtsverschiebungen; Prinzip von Le Chatelier Wein- und Bierherstellung (Versuche, Internetrecherche, Referate, Exkursion Biermuseum Dortmund) Lernzirkel: Ester Gruppenpuzzle: Seifen Modellversuch 2

3 Themenfeld B: Ein technischer Prozess Ammoniaksynthese 1. Bedeutung von Ammoniak für die Landwirtschaft/ Kurze Behandlung des Stickstoff- Kreislaufs 2. Herstellung der Ausgangsstoffe 3. Bildung von Ammoniak als Gleichgewichtsreaktion 4. Beeinflussung des Gleichgewichts 5. Bedeutung des Katalysators für Gleichgewicht und Gleichgewichtseinstellung 6. Geschichtlicher Hintergrund zu Fritz Haber WebQuest: Fritz Haber: Genie oder Völkermörder? Themenfeld C: Stoffkreislauf in Natur und Umwelt Kohlenstoffdioxid-Carbonat-Kreislauf 1. Der natürliche Kalkkreislauf 2. Der technische Kalkkreislauf/ Zementherstellung 3. Umweltproblematik CO 2 /Treibhauseffekt Besichtigung eines Zementwerks (inkl. Labor)/ des Zementmuseums in Beckum 3

4 Jahrgangsstufe Q1/12 Unterrichtsinhalte Themenfeld B: Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Methoden/Medien Vom fossilen Rohstoff über Ethen zu Anwendungsprodukten / Reaktionsstern Ethen (RL SII, S. 30) 1. Stoffklassen (Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Carbonsäuren, Ester) 2. Reaktionstypen (Substitution, Addition, Eliminierung) 3. Aufklärung eines Reaktionsmechanismus am Beispiel der nukleophilen Substitution (nur LK) 4. Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten (funktionelle Gruppen, sterische Effekte) Experimente zur radikalischen Substitution der Alkane, zur elektrophilen Addition der Alkene und zur nukleophilen Substitution der Halogenalkane Mechanismuspuzzle zur radikalischen Substitution 5. Verknüpfung von Reaktion zu Reaktionswegen 4

5 Themenfeld A: Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie 1. Redoxreihe und Spannungsreihe der Metalle und Nichtmetalle, Standardelektrodenpotenzial 2. Galvanisches Element (Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz, Additivität der Spannung) 3. Korrosion und Korrosionsschutz 4. Konzentrationsabhängigkeit der Potentiale qualitativ 5. Quantitative Behandlung der Nernst-Gleichung (nur LK) 6. Elektrolyse im Labor (Zersetzungsspannung) z.b. Salzsäure, Kupferchloridlösung, Zinkbromidlösung, Faraday-Gesetze 7. Technische Elektrolysen: z.b. Chloralkalielektrolyse 8. Batterien und Akkumulatoren - Leclanche-Element (Vorläufer der Zink-Kohle-Batterie) - Alkali-Mangan-Batterien - Bleiakkumulator - Brennstoffzelle Zitronenbatterie, Daniell- und Volta- Elemente als Beispiel historischer Batterien Planung, Durchführung und Auswertung quantitativer Experimente Ermittlung von Standardpotentialen mit abgestuften Lernhilfen Galvanisieren Referate/Freiarbeit: Batterietypen Besichtigung Brennstoffzelle Uni- Bielefeld 5

6 Themenfeld C: Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Quantitative Bestimmung von Säuren in Lebensmitteln durch Titration 1. Protolysen als Gleichgewichtsreaktion: Säure-Base-Begriff (Brönsted) 2. Autoprotolyse des Wassers 3. Säurestärke: ph-wert und pks-wert 4. Quantitative Bestimmung von Säurekonzentrationen durch Titration 5. Puffer und Puffersysteme 6. Potentiometrie und Redoxtitration (nur Leistungskurs) Leitfähigkeitstitration, Konduktometrie, Analyse von Lebensmitteln Wasserstoffperoxidnachweis in Haarbleichmitteln Sauerstoffbestimmung heimischer Gewässer nach dem Winkler- Verfahren 6

7 Jahrgangsstufe Q2/13 Unterrichtsinhalte Leitthema: Chemische Forschung Erkenntnisse, Entwicklungen und Produkte Methoden/Medien Theoriekonzept: Makromoleküle Themenfeld: Natürliche und synthetische Werkstoffe 1. Proteine - Aufbau der Proteine aus Aminosäuren (Primär-, Sekundär-,Tertiär- und Quartärstruktur) - Eigenschaften der Proteine (Temperaturverhalten, Denaturierung, Lösungsverhalten) - Proteine als Ausgangsstoffe für halbsynthetische Kunststoffe - Hydrolytische Spaltung zur Sequenzanalyse 2. Kunststoffe - Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Polymeren (Polymerisate, Polyadukte, Polykondensate) - Struktur-Eigenschafts-Beziehungen (Elastomere, Thermoplaste, Duroplaste) - Herstellung von Kunststoffen an verschiedenen Beispielen - Recycling von Kunststoffabfällen Versuche zur Denaturierung am Beispiel von Hühneralbumin Milcheiweißfällung (Herstellung von Caseinklebern und Kunsthorn) Natürliche und künstliche Makromoleküle ein Puzzle Experimentelle Untersuchung von Gebrauchskunststoffen Experimentelle Herstellung von Polyestern Zusammenfassung: Vom Erdöl zum Kunststoff - Vertiefende Betrachtung einzelner Kunststoffsorten (z.b. Polyester und Polyamide) 7

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