D S T Y Deutsche Schule Tokyo Yokohama Lehrplan Chemie Sekundarstufe II
ALLGEMEINE ZIELE Freude entwickeln am forschend-experimentellen Vorgehen Selbstverwirklichung in sozialer Verantwortung / Einüben in soziales Verhalten beim Experimentieren Mathematisieren experimenteller Ergebnisse Objektivität und Ausdauer bei der Auswertung von Experimenten Bewerten eingesetzter Methoden Kritisches Überprüfen des gewählten Lösungsweges Aufstellen von Hypothesen, Mitarbeit beim Entwickeln von Theorien und Modellvorstellungen Wissenschaftspropädeutische Ausbildung Anwenden und Übertragen von Regeln, Hypothesen, Theorien, Gesetzen, Methoden und Modellvorstellungen Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Hypothesen, Theorien und Modellvorstellungen Anwendung einfacher Kalküle Umgehen mit der Fachliteratur Kenntnis des Modellcharakters vieler Aussagen der Chemie Kenntnis induktiver und deduktiver Verfahren Beziehungen der Chemie zu anderen Naturwissenschaften und Geisteswissenschaften Anwendung chemischer Erkenntnisse auf technische Prozesse Gegensteuerung zu einseitiger Expertengläubigkeit wie auch Wissenschaftsfeindlichkeit Auseinandersetzung mit gesellschaftlichen Problemen auf der Basis von Erkenntnissen der Chemie ORGANISATION DES UNTERRICHTS Unser Modell soll dem Fachlehrer die Möglichkeit geben, neben dem obligatorischen Teil aus einer Vielzahl weiterer Themen frei zu wählen und auch die zeitliche Abfolge selbst festzulegen. Allerdings ist zu berücksichtigen, daß bei einem Umfang des Chemieunterrichts von drei Wochenstunden zusätzliche Abstriche bei den jeweiligen Halbjahresthemen kaum zu vermeiden sind. Im folgenden sind deshalb obligatorische und frei wählbare aufgeführt.
THEMENSCHWERPUNKTE Organische Chemie I Klett - elemente I Organische Chemie I Einführung in grundlegende Arbeitsformen und Denkweisen der Chemie am Beispiel einfacher Verbindungen der organischen Chemie Erdöl: Entstehung und Produkte Qualitative und quantitative Analyse einf. Verbin. (Nachweis von C,O,H), Bestimmung von Summenformel (Liebig) und Molmasse (Malewski, Meyer, SPE, GPE) Kohlenwasserstoffe: Alkane, Alkene, Alkine, Cycloalkane Räuml. Bau, chem. Bindungsverhältnisse, Isomere, Nomenklatur, Praxisbezug 21 20 20.1-20.3 20.6-20.8 20.9, 20.10 Organische Chemie II Reaktionsverhalten organischer Moleküle unter dem Einfluß funktioneller Gruppen Energetische Aspekte Großtechnische Prozesse Chemisches Gleichgewicht Klett - elemente I und Schroedel: Chemie heute - Sek II Radikalische Substitution Halogenalkane Oxidationsreihe der Alkane Alkohole Ether Aldehyde, Ketone Säuren Ester Andere Substitutionsreaktionen Eliminierung Addition Polymerisationsreaktionen Reaktionsenthalpie Intra- und intermolekulare Wechselwirkungen Wechselwirkungen mit Lösungsmitteln Beispiel: Farbstoffe Historische Entwicklung, Reaktionen, Färbeverfahren, Farbstoffklassen, Farbphotographie, Farbigkeit Schroedel: Chemie heute - Sek II 20.4 20.5 22.1-22.4 22.5 22.6 22.8-22.12 23.1 Schroedel: Struktur und Reaktionsverh alten, Kap. 3.8 4.2 Vom Rohstoff zum Syntheseprod ukt Kap. 2 Grundlagen 1.1. - 1.3. Vom Rohstoff zum Syntheseprod ukt Kap. 4
Chemisches Gleichgewicht kursiv = fakultativ Gleichgewichtszustand, umkehrbare Reaktionen Kinetische Betrachtungen Reaktionsgeschwindigkeit Aktivierungsenergie, Katalysator Massenwirkungsgesetz Abhängigkeit der Gleichgewichtslage Anwendung des Massenwirkungsgesetzes: ph-wert, pk S -Wert Puffer, Titration Löslichkeitsprodukt Gasgleichgewichte Verteilungsgleichgewicht Freie Enthalpie Entropie Grundlagen Kap. 1-3 Reaktionstypen Kap. 1 Elektrochemie Schroedel: Chemie heute - Sek II Elektrochemie Wahlthemen (zwei Halbjahre) Elektrolyse Ion, Ionengitter, Gitterenergie Hydratation, Hydratationsenergie Freie Ionen, Elektrolyt, Ionenwanderung Vorgänge an den Elektroden Redoxbegriff Spannungsreihe der Metalle Halbzellen, Potenzial Lösungs- und Abscheidungsdruck Additivität der Spannung, EMK Wasserstoffhalbzelle, Standardpotenzial Elektrochemische Elemente Spannungsreihe der Nichtmetalle Nernstsche Gleichung Konzentrationsketten Anwendung: Konzentrationsbestimmung bei Gleichgewichten Korrosion und Korrosionsschutz Schroedel: Chemie Heute - Sek II Reaktionstypen Kap. 2-4 Chemie der Aromaten Benzol Summenformel, Mesomerie, Substitution am Kern, Zweitsubstitution Toluol und Derivate KKK-, SSS-Regel an Beispielen Benzylalkohol, Benzaldehyd, Benzoesäure Struktur... Kap. 5 5.5 5.8
Komplexchemie Chemische Energetik Waschmittel Phenol Säureeigenschaft, Alkoholeigenschaft, Substitution Anilin Baseneigenschaft Diazotierung Phthalsäure und Salicylsäure Polyesterbildung und ASS Definition und Nomenklatur von Komplexen Zentralion, Ligand, Koordinationszahl Aquo-, Ammin-, Cyanokomplexe Komplexreaktionen Solvatation, Auflösung schwerlöslicher Niederschläge Ligandenaustausch Isomerie und Struktur 5 Qualitative und quantitative Identifizierung Gravimetrie, Volumetrie, Leitfähigkeit, Magnetisches Verhalten, Absorptionsspektren Darstellung 5 Chelatkomplexe Mehrzänige Liganden, Chelateffekt, Komplexometrie, biologische Bedeutung Theorie der Komplexbildung Edelgasregel Aufbau der Materie Modellvorstellung der Aggregatzustände, kinetische Gastheorie Grundbegriffe d. Thermodynamik Offenes, abgeschlossenes, isoliertes System Enthalpie, Entropie, freie Enthalpie Sätze der Thermodynamik Hauptsätze, Satz von Hess Zustandsänderungen und ihre Auswirkungen Druck-Volumen-Arbeit, exotherme und endotherme Reaktion Methoden zur Bestimmung von Zustandsänderungen Kalorimetrie Thermodynamische Betrachtung des Massenwirkungsgesetzes Tenside Bau, Wirkung, Umweltbelastung Enthärter Bau, Wirkung, Umweltbelastung Bleichmittel Bau, Wirkung 5.6 5.7 5.8 Reaktionstypen Kap. 5 5 5.2 5.5 Grundlagen Kap. 1 1.5, 1.3 1.2 Rohstoffe Kap. 3
Atombau Kernchemie Makromoleküle Biochemie Lebensmittelchemie Pharmaka / Drogen Lehrplan Chemie Sekundarstufe II Weitere Waschmittelkomponenten Optische Aufheller, Enzyme, Schaumregulatoren Historische Entwicklung des Atombegriffs Griech. Philosophen, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, wellenmechanisches Atommodell Radioaktivität Strahlungsarten, Halbwertszeit, Zerfallsreihen Isotopie Massenspektroskopische Nachweise, Beispiele, Anwendung, Isotopentrennung Kernumwandlung Massendefekt, Spaltung, Fusion, Kettenreaktion, künstl. Elemente Strahlenschutz Untersuchungsmethoden qualitative und quantitative Analyse Natürliche Makromoleküle Polyterpene, Polysaccharide, Proteine Reaktionsmechanismen Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition Stoffklassen und ihre Funtkionsweisen Kohlenhydrate, Fette, Nukleinsäuren, Vitamine, Hormone, Aminosäuren und Peptide, Pigmente Lebensmittel und Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß, Vitamine, Wasser, Mineralien/Spurenelemente Nährwert und biologische Wirkungsweise Umwandlung von Nahrungsmitteln Kochen, Backen, Grillen, Braten, Gären Haltbarmachen Einkochen, Einlegen, Gefrieren, Räuchern, Trocknen, Konservieren Zusatzstoffe Antioxidantien, Farbstoffe, Bleichmittel, Emulgatoren, Aromastoffe Rückstände Analytik Neue Nahrungsquellen Wirkung von Heilmitteln Beispiele für Wirkstoffe Analgetika, Anaesthetika, Hypnotika, Antibiotika, Laxantien Darstellung von Arzneimitteln Analytik Aufbau Kap. 2 Aufbau Kap. 4 Rohstoff Kap. 2 Moleküle Kap. 2-5 -- Chemie und Umwelt Kap. 4 Struktur und Eigenschaften kristalliner Strukturmerkmale Aufbau der Materie
Stoffe Lehrplan Chemie Sekundarstufe II Kugelpackungen Ionengitter Kristallstruktur, Metallgitter Element- und Molekülgitter Materie Kap. 3