Verbindliche Unterrichtsinhalte im Fach Chemie für das Abitur 2009 Inhaltliche Schwerpunkte

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1 Verbindliche Unterrichtsinhalte im Fach Chemie für das Abitur 2009 Unabhängig von den folgenden Festlegungen für das Abitur 2009 im Fach Chemie gelten als allgemeiner Rahmen die obligatorischen Vorgaben des Lehrplans Chemie in den folgenden Kapiteln: Kapitel 2: Bereiche, Themen, Gegenstände mit den Abschnitten 2.1 Bereiche des Faches, 2.2 Überblick über die zu behandelnden Leitthemen und Themenfelder und 2.3 Umgang mit dem Lehrplan, Wahlfreiheit und Obligatorik Kapitel 5: Die Abiturprüfung mit den Abschnitten 5.2 Beschreibung der Anforderungsbereiche und Aufgabenarten der schriftlichen Abiturprüfung. Auf der Grundlage der Obligatorik des Lehrplans Chemie werden in den Aufgaben der schriftlichen Abiturprüfung im Jahr 2009 die folgenden Unterrichtsinhalte vorausgesetzt. Inhaltliche Schwerpunkte Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie - Batterien und Akkumulatoren: Grundprinzip der Funktionsweise - galvanische Zelle: Vorgänge an Elektroden, Potentialdifferenz - Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannungen, Standardelektrodenpotential - Nernst-Gleichung (quantitative Behandlung) System Metall/Metallion, Systeme Wasserstoff/Oxoniumion und Hydroxidion/ Sauerstoff (jeweils unter Standardbedingungen) System Halogenidion/Halogenid ph-abhängige Systeme (unter Standardbedingungen) (nur Leistungskurs) - einfache Elektrolyse im Labor Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie - Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen - Reaktionstypen: Einordnung von organischen Reaktionen nach Substitution, Addition, Eliminierung einschließlich Kenntnisse über die charakteristischen Reaktionsschritte - Aufklärung eines Reaktionsmechanismus: nukleophile Substitution (SN2) (nur Leistungskurs) - Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Alkanole, Carbonsäuren, Ester - Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung - Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers ph-, pks-wert - einfache Titrationen mit Endpunktbestimmungen - Potentiometrie (nur Leistungskurs) - Redoxtitration (nur Leistungskurs) Chemische Forschung Erkenntnisse, Entwicklungen, Produkte - Theoriekonzept Das aromatische System mit Anwendungsbeispielen im Themenfeld Farbstoffe und Farbigkeit (Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Indigofarbstoffe) oder Theoriekonzept Makromoleküle mit Anwendungsbeispielen im Themenfeld Natürliche und synthetische Werkstoffe (Polymerisate; Polyester; Polyamide; Proteine; ionische Polymerisation ohne Taktizität [nur Leistungskurs]).

2 Allgemeines schulinternes Curriculum für die gymnasiale Oberstufe Stufe 11: Inhalte Themenfeld A : Reaktionsfolge aus der organischen Chemie: Vom Alkohol zum Aromastoff Themenfeld B : Ein technischer Prozess Die Ammoniaksynthese Themenfeld C : Stoffkreislauf in Natur und Technik : Der Stickstoffkreislauf Inhalte: Integrierte Wiederholung: Bindungsmodelle, Teilchen- und Konzentrationsangaben; Oxidationszahlen Anorganische Verbindungen: ausgewählte Säuren und Basen und deren Salze Homologe Reihen und systematische Nomenklaturregeln von organischen Stoffklassen: Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Ester; Oxidationsreihe eines Alkanols Nachweisreaktionen von org. Stoffklassen Geschwindigkeit chemischer Reaktionen (Stoßtheorie, RGT-Regel, Katalyse) Das chemische Gleichgewicht Anwendung des chemischen Gleichgewichts Methoden 1. Protokoll 2. Planung von Experimenten und sicheres Durchführen von Experimenten 3. Graphische Darstellung von Messergebnissen 4. Lernen an Stationen 5. Modellbildung 6. Referat 7. Internetrecherche und Präsentation Klassenarbeiten Sonstige Mitarbeit Leistungsbewertung Im 1. Halbjahr 1 Klausur Im 2. Halbjahr 2 Klausuren Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokoll, Referate, Präsentationen)

3 Stufe 12: Inhalte Themenfeld A : Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie Elektrochemische Spannungsquellen: Von der galvanischen Zelle bis zum Akkumulator bzw. Brennstoffzelle Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannungen, Standartelektrodenpotential Galvanische Zelle: Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz, Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials Konzentrationsketten, Nernst-Gleichung Konzentrationsermittlung durch Potentiometrie einfache Elektrolysen im Labor: z.b. Salzsäure, Kupferchloridlösung, Zinkbromidlösung etc. Faraday-Gesetze Elektrolysen mit Konkurrenzreaktionen: Einfluss von Konzentration, Elektrodenmaterial und Stromdichte, Zersetzungsspannung, Abscheidungsspannung, Überspannung technische Elektrolysen: z.b. Chloralkalielektrolyse Brennstoffzelle Themenfeld C: Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers Protolyse von Salzen ph -, pk S-, pk B -, pk W Werte Meßmethoden : Titration, Potentiometrie, Leitfähigkeitstitration Puffer und Puffersysteme Titrationskurven, Indikatoren ph-messung Redoxtitration

4 Themenfeld B : Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Ester Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten Reaktionstypen: Substitution der Hydroxygruppe im Alkohol durch Halogenidionen ( Nukleophile Substitution, Elektrophile Addition ( Überführung von Ethen in Ethanol). Eliminierung Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen: Gewinnung von Ethen aus Erdgas/Erdöl durch Cracken Whlg. Ethanoloxidation Whlg. Veresterung Polyesterbildung Polyethylenbildung durch Radikaliesche Polymerisation Reaktionsmechanismus Methoden 1. Protokoll 2. selbständiges Planen und Durchführen von Experimenten und ihre Deutung 3. Graphische Darstellung von Messergebnissen 4. Lernen an Stationen 5. Referat 6. Internetrecherche und Präsentation Klausuren Sonstige Mitarbeit Leistungsbewertung Je nach Kurswahl : pro Halbjahr 2 Klausuren Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokolle, Referate, Präsentationen)

5 Stufe 13: Inhalte Theoriekonzept: Das Aromatische System-Farbstoffe und Farbigkeit Das Phänomen der Farbigkeit in unterschiedlichen Facetten (Farbigkeit, Fluoreszenz, Luminiszenz, Phosphoreszenz)und die Struktur org. Farbstoffe Erweiterung der Atom- und Bindungsvorstellung ums Orbitalmodell Strukturen des aromatischen Systems(Besonderheiten des Benzolmoleküls) konjugierte Doppelbindungen in zyklischen Systemen mesomere Formeln, Mesomerieenergie Hückel-Regel) Mechanismus der elektrophilen Substitution (Bildung des Elektrophils, Katalysatorwirkung, pi-komplex, sigma-komplex, Rückbildung des aromatischen Systems) Zweitsubstitution (aktivierender und dirigierender Substituenteneinfluss) Triphenylmethanfarbstoffe, Polyenalfarbstoffe (Herstellung, Struktur und Lichtabsorption organischer Farbstoffe) Auxochrome, Antiauxochrome und bathochromer Effekt Azofarbstoffe;Diazotierung und Azokupplung Diazotierung als elektrophile Erst- und Azokupplung, als elektrophile Zweitsubstitution Textilfärbung Faseraufbau: Baumwolle, Wolle, Polyacryl Direktfärbung von Baumwolle Färbung von Wolle mit anionischen Säurefarbstoffen Färben mit dem Küpenfarbstoff Indigo Indikatorfarbstoffe Analytische Verfahren in der Anwendung Photometrische Bestimmung von Lebensmittelfarbstoffen und weiteren Lebensmittelinhaltsstoffen (Nitrat, Phosphat) Potentiometrische Bestimmung von Ionen in Lebensmittel- und Wasserproben (Chlorid,Eisen, Kupfer etc.) Leitfähigkeitstitration (Chlorid-Bestimmung) Redoxtitration (Vitamin-C-Bestimmung,CSB-Wert, Alkoholgehaltsbestimmung, Jodat in Speisesalz) Polarimetrie von optisch aktiven Substanzen (Zucker, Milchsäure) Methoden 1. Graphische Darstellung von Messergebnissen 2. Lernen an Stationen 3. Referat 4. Internetrecherche und Präsentation 5. Protokoll 6. selbständiges Planen und Durchführen von Experimenten und ihre Deutung

6 Klausuren Sonstige Mitarbeit Leistungsbewertung Je nach Kurswahl : pro Halbjahr 2 Klausuren Mündliche Mitarbeit (Unterrichtsgespräch, vorgetragene Hausaufgaben) Schriftliche Beiträge (Protokolle, Referate, Präsentationen)