ALBERT-EINSTEIN-GYMNASIUM

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1 ALBERT-EINSTEIN-GYMNASIUM Schulinterner Lehrplan Chemie Sekundarbereich II Stand August 2010 Es gab zahlreiche Veränderungen, wie zum Beispiel neue Kerncurricula für die Sek II (gültig für das Abitur ab 2012) und Verkürzung der Schulzeit auf 12 Jahre. Im Jahr 2011 wird der Doppeljahrgang die Abiturprüfung ablegen. Mit den neuen Kerncurricula für die Sek II wird es keine Themenschwerpunkte für die Abiturprüfung mehr geben. Der schulinterne Lehrplan für die Sek II ist in Arbeit. Die Vorgaben für die Themenschwerpunkte des Zentralabiturs 2010 und 2011 sind in den Kurssequenzen eingearbeitet. Vorstufe / Orientierungsphase Als Lehrbuch wird das verbindlich eingeführte Buch der Sek I verwendet: Cornelsen Verlag, 2009: Fokus Chemie Ausgabe N Gesamtband mit CD-Rom Ausgabe für das Gymnasium ISBN ,95 Klausuren: In jedem Halbjahr wird eine zweistündige Klausur geschrieben; im ersten Halbjahr ist diese als Vergleichsarbeit angelegt, die Terminierung erfolgt zentral durch die Jahrgangsleiter. Notengebung: Am Ende des zweiten Kurshalbjahres wird eine Ganzjahresnote erteilt, für welche die Note des zweiten Kurshalbjahres das größere Gewicht hat. Kursstufe / Qualifikationsphase Das Lehrbuch wird in Absprache mit den Kurslehrern ausgesucht; unter anderem stehen folgende Bücher zur Auswahl: Chemie im Kontext (mit CD), Cornelsen Verlag 2006, ISBN-13: ,50 ISBN-10: Chemie heute SII. Neubearbeitung, Schroedel Verlag, 2009 ISBN ,50 Chemie Sekundarstufe II. Für Niedersachsen, Buchner Verlag, ,00 ISBN Klausuren: Die Festlegung der Klausuren erfolgt zentral durch die Jahrgangsleiter. Gewichtung der mündlichen (M) zu den schriftlichen (S) Leistungen: M : S 1 : 1

2 Unterrichtsinhalte Vorstufe: Die Unterrichtsinhalte sind im Schulinternen Lehrplan für die Sekundarstufe I, Jahrgang 10 zu finden. Unterrichtsinhalte Kursstufe Abitur 2011: Aus den Kursankündigungen (siehe unten) für das Abitur 2011 werden die Semesterthemen und Unterrichtsinhalte deutlich Abitur 2012: Semesterthemen: 1. Redoxchemie, 2. Säure-Base-Chemie, 3. Organische Chemie, 4. Anwendungen zur Chemie im Alltag In der folgenden Tabelle sind die nach dem neuen Kerncurriculum für die Sekundarstufe II vorgeschriebenen Inhalte aufgeführt. Der schulinterne Lehrplan für die Sek II ist in Arbeit. Kenntnis verschiedener Stoffgruppen (Konzept: Struktur-Eigenschaft) Unterscheidung anorganischer und organischer Stoffe o Anwenden verschiedener Atom- und Bindungsmodelle ohne Orbitalmodell o induktive und mesomere Effekte Metalle, Nichtmetalle, Ionensubstanzen, Molekülsubstanzen Alkane, Alkene, Aromaten, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Ester, Ether, Halogenkohlenwasserstoffe, Aminosäuren Erdöl, Erdgas Naturstoffe: Proteine, Kohlenhydrate(Glucose, Saccharose, Stärke), Fette Kunststoffe: Duroplaste, Thermoplaste, Elastomere Verlauf und Arten chemischer Reaktionen an organischen und anorganischen Beispielen (Konzepte: Stoff-Teilchen, Kinetik und chemisches Gleichgewicht, Energie) I. Verlauf chemischer Reaktionen Reaktionsgeschwindigkeit o Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit Gleichgewicht o Einflüsse auf das Gleichgewicht MWG energetische Aspekte o erster Hauptsatz der Thermodynamik o Reaktionsenthalpie o Standardbildungsenthalpien o Entropie(eA) o Gibbs-Helmholtz-Gleichung (ea) o Katalyse II. Reaktionstypen und -mechanismen Polymerisation und Polykondensation radikalische, nucleophile, elektrophile Teilchen Substitution, Addition, Eliminierung, Kondensation S R, A E, P R (radikalische Polymerisation)

3 Redoxreaktionen und Elektrochemie (Konzept: Donator-Akzeptor, chemisches Gleichgewicht) I. Redoxreaktionen erweiterter Redoxbegriff, Oxidationszahlen, Einrichten von einfachen Redoxgleichungen II. Elektrochemie elektochemisches Gleichgewicht Spannungsreihe Nernstsche Gleichung (ea) Galvanische Zellen Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen Elektrolysen Säure-Base Reaktionen (Konzept: Donator-Akzeptor, chemisches Gleichgewicht) Säure-Base-Begriff nach Brönsted Stärke von Säuren und Basen: ph-, pks- und pkb-werte (mit Berechnungen einprotoniger Systeme) Neutralisation Titrationen, Indikatoren Puffer Mögliche Themenfelder für Unterrichtseinheiten zur Erarbeitung der Inhalte: Chemie und Ernährung Chemie und Medizin Chemie und Landwirtschaft Chemie im Alltag Energieträger Umweltbereich Wasser und Luft Synthesewege der industriellen Chemie Geschichte der Chemie Die fünf Basiskonzepte: Stoff-Teilchen Struktur-Eigenschaft Donator-Akzeptor Kinetik und chemisches Gleichgewicht Energie

4 Albert-Einstein-Gymnasium Hameln Kursankündigung Doppel - Jahrgang (Abitur 2011) Unterricht auf grundlegendem und erhöhtem Anforderungsniveau Umfang: 4 Wochenstunden; Aufgabenfeld C Thematische Schwerpunkte: 1. Umweltbereich Wasser 2. Elektrolyse 3. Halogenierte Kohlenwasserstoffe als Zwischen- und Endprodukte der chemischen Industrie Halbjahr Thema des Halbjahres Zugeordnete Themenschwerpunkte 12.1 Einführung und Anwendung des Massenwirkungsgesetzes am Beispiel von Säure-Base-Reaktionen und Ionischen Gleichgewichten I. Säure-Base Reaktionen - Erweiterung des Säure-Base-Begriffes - Stärke von Säuren und Basen: ph-, pks- und pkb-werte (mit einfachen Berechnungen) Saure und basische Salze, Einfluss des ph-wertes auf die Gleichgewichtslage) - Indikatoren Titrationen zur Gewässeranalytik - Puffer II. Fällungsreaktionen Löslichkeitsprodukt III. Verlauf chemischer Reaktionen: Gleichgewichtsreaktionen und deren Verlagerung nach Le Chatelier (Protolyse- und Löslichkeitsgleichgewichte, saure und basische Salze, Einfluss des ph-wertes auf die Gleichgewichtslage) Anwendungen: zum Umweltbereich Wasser Wasserhärte, (Sauerstoffgehalt, Eutrophierung) (auch im 4. Halbj.) Erweiterung für erhöhtes Anforderungsniveau: Berechnungen zum Löslichkeitsprodukt Fotometrie, Lambert-Beersches Gesetz 12.2 Anwendung des Massenwirkungsgesetzes Redoxreaktionen und Elektrochemie I. Redoxreaktionen - erweiterter Redoxbegriff, Oxidationszahlen - Einrichten von einfachen Redoxgleichungen II. Titrationen Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Wasser III. Elektrochemie - elektochemisches Gleichgewicht, Spannungsreihe Galvanische Zellen: Elektrodengleichgewichte (heterogene und homogene Redoxgleichgewichte; Lösungs- und Abscheidungsvorgänge) Standardelektrodenpotenziale (Vorhersage für die Richtung des Reaktionsablaufs, Normalwasserstoffelektrode) Aufbau und Funktion der Elektrolysezelle; Elektrolyse als Umkehrung der galvanischen Zelle Technische Elektrolysen (Chloralkalielektrolyse, Kupferraffination, Wasserstoffgewinnung) - Batterien und Akkumulatoren energetische Aspekte Erweiterung für Unterricht auf erhöhtem Anforderungsniveau: Nernstsche Gleichung und ihre Anwendung Anwendung der Faradayschen Gesetze Überspannung als Phänomen

5 Verlauf und Arten chemischer Reaktionen an organischen Beispielen Umwelt-, Lebens- oder Anwendungsbezug der Chemie I: Halogenierte Kohlenwasserstoffe Stoffklassen (Halogene, Halogenwasserstoffe, homologe Reihen der Alkane, Alkene und Alkanole) sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe Chemische und physikalische Eigenschaften (Struktur- Eigenschafts-Beziehungen) Anwendungsbeispiele (Lösemittel, Kühlmittel sowie die Kunststoffe Polyvinylchlorid und Polytetrafluorethen) Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit II. Verlauf und Arten chemischer Reaktionen: - Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionsordnung - energetische Aspekte Katalyse Reaktionstypen (Substitution, Addition, Polymerisation und Eliminierung) IV. Reaktionsmechanismen radikalische Substitution nucleophile Substitution - elektrophile Addition Erweiterung erhöhtes Anforderungsniveau: Ozonabbau durch halogenierte Kohlenwasserstoffe in der Atmosphäre Umweltbereich Wasser Redox- und Fällungsreaktionen bei Trinkwasseraufbereitung und Abwasserreinigung (Bedeutung des chemischen und biologischen Sauerstoffbedarfs, Eliminierung von Stickstoffverbindungen durch Nitrifikation und Denitrifikation, Eliminierung von Phosphat) Gewässeranalytik (Einfache Methoden wie z.b. Titration, Leitfähigkeit) Wasserhärte, Sauerstoffgehalt, Eutrophierung so gekennzeichnete Themen sind Schwerpunkte für die zentrale schriftliche Abiturprüfung 2010 Fachliche Qualifikationen Eine erfolgreiche Bearbeitung der zentral gestellten Aufgaben im Fach Chemie setzt neben soliden Kenntnissen in den thematischen Schwerpunkten eine Reihe fachlicher Qualifikationen sowie naturwissenschaftlicher Grundkenntnisse (Basiswissen) voraus. Durch eine entsprechende methodische Aufbereitung des Unterrichts wird der Erwerb dieser nicht an bestimmte Inhalte gebundenen Qualifikationen vermittelt werden. Eine Zusammenstellung der fachlichen Qualifikationen findet sich in den Rahmenrichtlinien Chemie für die Sekundarstufe II ( RRL S. 8-10). Die Nutzung des an der Schule eingeführten Taschenrechners wird zur Lösung solcher Aufgaben eingeübt, die sich aus der Mathematisierung elementarer Fragestellungen ergeben. Grundlegendes und erhöhtes Anforderungsniveau Die thematischen Schwerpunkte für beide Anforderungsniveaus sind gleich. Unterschiedliche Anforderungen werden bei der Abfassung der zentralen Aufgaben berücksichtigt und ergeben sich aus: der Menge der zu verarbeitenden Informationen und dem Grad der gedanklichen Komplexität, dem Abstraktionsniveau und dem Maß an Methodenkenntnis und Methodenreflexion, dem Grad der begrifflichen Differenzierung und dem Umfang und den Methoden der Mathematisierung. Diesen unterschiedlichen Anforderungen wird in den Kursen für grundlegendes und erhöhtes Anforderungsniveau Rechnung getragen. Hilfsmittel Der Einsatz einer gängigen Formelsammlung für Mathematik und Naturwissenschaften ist vorgeschrieben: Das große Tafelwerk, Cornelsen, ISBN: (Parallele Ausgaben mit anderen Nummern sind zugelassen).