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Unterrichtsinhalte Chemie Sekundarstufe II

Der schulinterne Lehrplan der Fachgruppe Chemie wird momentan an die neuen Kernlehrpläne angepasst. Deswegen hier zunächst unser alter Lehrplan. Der neue wird bald an dieser Stelle veröffentlicht.

Der Unterricht der Sekundarstufe II baut auf den in der Sekundarstufe I erworbenen Kenntnissen auf. Es gilt nun zu erarbeiten, dass chemische Reaktionen dynamische Prozesse sind, die häufig als Reaktionsketten oder Kreisprozesse unter Abgabe oder Aufnahme von Energien ablaufen und durch gezielte Eingriffe beieinflusst werden können.

Jahrgangsstufe 11

Leitthema: Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik.

Themenfeld A

Themenfeld B

Themenfeld C

Reaktionsfolge aus der organischen Chemie

ein technischer Prozess

Stoffkreislauf in Natur und Umwelt.

Unterrichtssequenz der Stufe 11

Themenfeld

Unterrichtsreihen, Inhalte

Leitthema, Themenfeld C

Erdöl als zentraler Rohstoff und endliche Ressource

  • kurze Wiederholung der Ionenbindung und der unpolaren Atombindung am Beispiel des Erdöls
  • homologe Reihe der Alkane
  • Nomenklatur nach IUPAC
  • fraktionierte Destillation
  • Verbrennungsmotor, Katalyse, Stickoxide
  • Treibhauseffekt

Themenfeld A

Vom Alkohol zum Aromastoff

  • homologe Reihe der Alkanole und ihre Oxidationsprodukte (Alkanale, Alkanone, Alkansäuren)
  • das chemische Gleichgewischt am Beispiel der Estersynthese und -spaltung
  • Massenwirkungsgesetz

Themenfeld B

Die großtechnische Ammoniaksynthese

  • Technologie des Haber-Bosch-Verfahrens
  • Bereitstellung der Ausgangsstoffe
  • Steuerung des Prozesses durch Druck und Temperatur, Katalysatoreinsatz
  • Ammoniak und Ammoniumsalze, Salpetersäure und Nitrate

Jahrgangsstufe 12

Leitthema: Chemie in Anwendung und Gesellschaft

Themenfeld A

Themenfeld B

Themenfeld C

Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie

Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie

Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung

Unterrichtssequenz in der Stufe 12

Themenfeld

Unterrichtsreihen, Inhalte

Themenfeld C

Protolysereaktionen und analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung

  • Protolyse als Gleichgewichtsreaktion, Autoprotolyse des Wassers, pH- und pKs-Werte, Säure-Base-Begriff nach Brönsted
  • Neutralisationsreaktionen, Konzentrationsbestimmungen
  • Titrationen mit Endpunktbestimmung u.a. durch Leitfähigkeitstitration
  • Wirkungsweise von Indikatoren
  • Protolyse von Salzen, Puffersysteme

Themenfeld B

Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie

  • Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane über SN-Reaktion aus Alkanolen, Carbonsäuren (mit Wiederholugn der Oxidationszahlen), Ester
  • Einfluss der Molekülstrukturen auf das Reaktionsverhalten
  • Reaktionstypen: Einordnung von organischen Reaktionen nach Substitution, Addition und Eliminierung
  • Aufklärung eines Reaktionsmechanismus: nucleophile Substitution (nur Leistungskurs)
  • Verknüpfung von Reaktionen zu Reaktionswegen (Bsp: vom Alkan zur Carbonsäure)
  • von nachwachsenden Rohstoffen zu Anwendungsprodukten; Fette, Rapsölgewinnung, Biodiesel, Umesterung und Verseifung, Seifen und Waschmittel

Themenfeld A

Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie

  • Batterien und Akkumulatoren: Grundprinzip der Funktioneweise
  • galvanische Zelle: Vorgänge an den Elektroden, Potentialdifferenz
  • Spannungsreihe der Metalle:Additivität der Spannung, Standardelektrodenpotentiale, Normalwasserstoffhalbzelle
  • Nernstsche Gleichung; im Grundkurs werden nur die Systeme Metall/Metallionen und die Wasserstoffhalbzelle quantitativ behandelt
  • Potentiometir: pH-Messung, Konzentrationsbestimmung, pKL-Wer-Bestimmung
  • Redoxtitration (nur im Leistungskurs)
  • einfache Elektrolysen im Labor
  • Faraday-Gesetze (nur im Leistungskurz obligatorisch)

Jahrgangsstufe 13

Leitthema: Chemie Forschung - Erkenntnisse, Entwicklung und Produkte

Themenfeld A

Themenfeld A

Theoriekonzepte des aromatischen Systems

Anwendung auf das Themenfeld "Farbstoffe und Farbigkeit"

Theoriekonzept der Makromoleküle

Anwendung auf das Themenfeld "natürliche und synthetische Werkstoffe"

Mindestenz ein Themenfeld ist umfassend zu behandeln. Die Fachkonferenz entscheidet sich für das Themenfeld A.

Unterrichtssequenz der Stufe 13

Themenfeld

Unterrichtsreihen, Inhalte

Themenfeld A

Theoriekonzept des aromatischen Systems mit Anwendung

  • konjugierte Doppelbindungen in zyklischen Systemen
  • mesomere Formeln, Mesomerie-Energie, Häckelregel
  • Mechanismus der elektrophilen Substitution: Bildung des elektrophilen Teilchens, Katalysator, π- und σ-Komplex, Rückbildung des aromatischen Systems
  • Zweitsubstitution: aktivierender und dirigierender Einfluss des Erstsubstituenten, I- und M-Effekte, Grenzstrukturen des π-Komplexes (nur im Leistungskurs)
  • Wechselwirkung von Licht und Materie, Konstitution und Farbigkeit
  • Farbe in Alltag und Lebenswelt, historische Aspekte
  • Synthese von Farbstoffen (Azofarbstoffe, Triphenylmethan-Farbstoffe, Phthaleine, Indigofarbstoffe)
  • Färbeverfahren für verschiedene Fasern, Anwendung von Farbstoffen in Kosemtik und Bürobedarf

Themenfeld B

Theoriekonzept der Makromoleküle mit Anwendung

  • Aufbau von Makromolekülen, Monomere als Bausteine der Polymere
  • Größe, Gestalt und Anordnung der Makromoleküle;fadenförmige, vernetzte und verzweigte Moleküle
  • Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Polymeren: Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition
  • Struktureigenschaftsbeziehungen
  • Kunstfasern: Polyester, Polyamides, Polycarbonate
  • Naturfasern: Peptide, Proteine, Plysaccharide
  • Optische Aktivität, Elektrophorese, isoelektrischer Punkt