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Chemie: Curriculum

Schulinternes Curriculum

In der Sekundarstufe I wird Chemie nach dem aktuellen Kernlerhplan unterrichtet, der sich folgendermaßen strukturieren lässt:

Inhaltsfelder Fachliche Kontexte

Klasse 7

Stoffe und Stoffveränderungen

Speisen und Getränke – alles Chemie?

  • Gemische und Reinstoffe
  • Stoffeigenschaften
  • Stofftrennverfahren
  • Einfache Teilchenvorstellung
  • Kennzeichen chem. Reaktionen
  • Was ist drin? Wir untersuchen Lebensmittel, Getränke und ihre Bestandteile
  • Wir gewinnen Stoffe aus Lebensmitteln
  • Wir verändern Lebensmittel durch Kochen oder Backen

Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen

Brände und Brandbekämpfung

  • Oxidationen
  • Elemente und Verbindungen
  • Analyse und Synthese
  • Exotherme und endotherme Reaktionen
  • Aktivierungsenergie
  • Gesetz von der Erhaltung der Masse
  • Reaktionsschemata (in Worten)
  • Feuer und Flamme
  • Brände und Brennbarkeit
  • Die Kunst des Feuerlöschens
  • Verbrannt ist nicht vernichtet

Luft und Wasser

Nachhaltiger Umgang mit Ressourcen

  • Luftzusammensetzung
  • Luftverschmutzung, saurer Regen
  • Wasser als Oxid
  • Nachweisreaktionen
  • Lösungen und Gehaltsangaben
  • Abwasser und Wiederaufbereitung
  • Luft zum Atmen
  • Treibhauseffekt durch menschliche Eingriffe
  • Bedeutung des Wassers als Trink- und Nutzwasser; Gewässer als Lebensräume

Klasse 8

Metalle und Metallgewinnung

Aus Rohstoffen werden Gebrauchsgegenstände

  • Gebrauchsmetalle
  • Reduktionen / Redoxreaktion
  • Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen
  • Recycling
  • Das Beil des ötzi
  • Vom Eisen zum Hightechprodukt Stahl
  • Schrott – Abfall oder Rohstof

Elementfamilien, Atombau und Periodensystem

Böden und Gesteine – Vielfalt und Ordnung

  • Alkali- oder Erdalkalimetalle
  • Halogene
  • Nachweisreaktionen
  • Kern-Hülle-Modell
  • Elementarteilchen
  • Atomsymbole
  • Schalenmodell und Besetzungsschema
  • Periodensystem
  • Atomare Masse, Isotope
  • Aus tiefen Quellen oder natürliche Baustoffe
  • Streusalz und Dünger – wie viel verträgt der Boden

Ionenbindung und Ionenkristalle

Die Welt der Mineralien

  • Leitfähigkeit von Salzlösungen
  • Ionenbildung und Bindung
  • Salzkristalle
  • Chemische Formelschreibweise und Reaktionsgleichungen
  • Salzbergwerke
  • Salze und Gesundheit

Freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen

Metalle schützen und veredeln

  • Oxidationen als Elektronenübertragungs-Reaktionen
  • Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen
  • Beispiel einer einfachen Elektrolyse
  • Dem Rost auf der Spur
  • Unedel – dennoch stabil
  • Metallüberzüge: nicht nur Schutz vor Korrosion

Unpolare und polare Elektronenpaarbindung

Wasser - mehr als ein einfaches Lösemittel

  • Die Atombindung / unpolare Elektronenpaarbindung
  • Wasser-, Ammoniak- und Chlorwasserstoffmoleküle als Dipole
  • Wasserstoffbrückenbindung
  • Hydratisierung
  • Wasser und seine besonderen Eigenschaften und Verwendbarkeit
  • Wasser als Reaktionspartner

Klasse 9

Saure und alkalische Lösungen

Säuren und Laugen im Alltag

  • Ionen in sauren und alkalischen Lösungen
  • Neutralisation
  • Protonenaufnahme und Abgabe an einfachen Beispielen
  • stöchiometrische Berechnungen
  • Anwendungen von Säuren im Alltag und Beruf
  • Haut und Haar, alles im neutralen Bereich

Energie aus chemischen Reaktionen

Zukunftssichere Energieversorgung

  • Beispiel einer einfachen Batterie
  • Brennstoffzelle
  • Alkane als Erdölprodukte
  • Bioethanol
  • Energiebilanzen
  • Mobilität - die Zukunft des Autos
  • Nachwachsende Rohstoffe
  • Strom ohne Steckdose

Organische Chemie

Der Natur abgeschaut

  • Typ. Eigenschaften org. Verbindungen
  • Van-der-Waals-Kräfte
  • Funktionelle Gruppen: Hydroxyl- und Carboxylgruppe
  • Struktur-Eigenschaftsbeziehungen
  • Veresterung
  • Beispiel eines Makromoleküls
  • Katalysatoren
  • Vom Traubenzucker zum Alkohol
  • Moderne Kunststoffe

Unser aktuelles ausführliches schulinternes Curriculum finden Sie hier.

 

Die Inhalte der Sekundarstufe II orientieren sich an den Richtlinien und Lehrplänen sowie an den Vorgaben für das Zentralabitur:

Jahrgangstufe 10 (Einführungsphase)

Leitthema:

Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik

Zu jedem der drei Themenfelder muss eine Unterrichtsreihe durchgeführt werden, deren Reihenfolge beliebig ist.

Themenfeld A: Reaktionsfolge aus der organischen Chemie

Themenfeld B: Ein technischer Prozess

Themenfeld C: Stoffkreislauf in Natur und Technik

Unterrichtsgegenstände:

  • anorganische Verbindungen: ausgewählte Säuren/Basen und deren Salze
    (z.B.: Kohlensäure, Carbonate,Ammoniak, Ammoniumverbindungen, Salpetersäure, Nitrate, Sulfide, Schwefelsäure, Sulfate, Phosphorsäure, Phosphate)
  • organische Stoffklassen: Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Ester
  • Oxidationszahlen
  • Homologe Reihe, systematische Nomenklatur
  • Nachweisreaktionen
  • Reaktionsgeschwindigkeit, Stoßtheorie, RGT-Regel, Katalyse
  • das chemische Gleichgewischt, Massenwirkungsgesetz, Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Konzentration
  • Anwendungen des chemischen Gleichgewichts

Integrierte Wiederholung: einfaches Atom- und Bindungsmodell (keinesfalls Einführung des Orbitalmodells!), Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, hydrophil – hydrophob, Stoffmenge, molare Masse, molares Volumen, Stoffmengenkonzentration

Jahrgangsstufe 11 (Q1)

Leitthema:
Chemie in Anwendung und Gesellschaft

Die Reihenfolge der Themenfelder ist nicht festgelegt.

Themenfeld A: Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der

Chemie

Unterrichtsgegenstände:

  • Batterien und Akkumulatoren: z.B. Leclanché-Element, „Autobatterie“, Nickel-Cadmium-Akku, Brennstoffzelle etc.; Recycling von Batterien und Akkus
  • Korrosion/Korrosionsschutz: z.B. Lokalelement, Säurekorrosion, Sauerstoffkorrosion, kathodischer Korrosionsschutz, Schutzüberzüge, korrosionsbeständige Legierungen
  • technische Elektrolysen: z.B. Chlor-Alkali-Elektrolyse, Schmelzflusselektrolyse, Kupferraffination, Aluminiumherstellung, Galvanotechnik
  • galvanische Zelle, Vorgänge an den Elektroden Potentialdifferenz
  • Spannungsreihe der Metalle/Nichtmetalle: Additivität der Spannungen, Standardelektrodenpotential
  • Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials: Konzentrationsketten, Nernst-Gleichung 1), Batteriespannungen in der Praxis
  • Einfache Elektrolyse im Labor: z.B. Salzsäure, wässrige Lösungen von Kupferchlorid, Zinkbromid etc.; Faraday-Gesetze 1)
  • Elektrolysen mit Konkurrenzreaktionen: Einfluss von Konzentration, Elektrodenmaterial und Stromdichte, Zersetzungsspannung, Abscheidungsspannung, überspannung
  • integrierte Wiederholung: Ion, Ionengitter, Hydratation, Hydratationsenergie, Elektrolyt, Redoxreaktion

Themenfeld B: Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der Chemie

Unterrichtsgegenstände:

  • Verknüpfungen von Reaktionen zu Reaktionswegen (siehe auch Reaktionssterne)
  • Reaktionstypen: Substitution, Addition, Eliminierung 2), Polymerisation, Kondensation
  • Aufklärung eines Reaktionsmechanismus (verbindlich nur für Leistungskurs)
  • Bindungsenthalpien, Reaktionsenthalpien, Energiediagramme, Katalysatoren
  • Stoffklassen: Alkane, Alkene, Halogenalkane, Ester, Ether, Fette, Seifen, Polymere, systematische Nomenklatur
  • Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten: Funktionelle Gruppen, Nucleophilie, Elektrophilie, I-Effekt, M-Effekt, sterischer Effekt
  • Beeinflussung des Reaktionsverhaltens durch äußere Faktoren: z.B. Temperatur, Druck, Lösemittel, Konzentration
  • Verfahren zum Nachweis von Stoffen/funktionellen Gruppen
  • Ein modernes Verfahren zur Aufklärung von Molekülstrukturen
  • Integrierte Wiederholung: Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren, Summenformeln, Strukturformeln, Isomerie

Themenfeld C: Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung

Unterrichtsgegenstände:

  • Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen: Säure-Base-Begriff nach Brönsted, Autoprotolyse des Wassers, pH-, pOH-, pKS-, pKB-Wert
  • einfache Titrationen mit Endpunktsbestimmung
  • Protolyse von Salzen
  • Puffer/Puffersysteme
  • Titrationskurven (obligatorisch nur für Leistungskurs), Indikatoren
  • Anwendung der Nernst-Gleichung: pH-Messung, pKL-Bestimmung, Funktionsweise der Einstabmesskette, Potentiometrie
  • Leitfähigkeitstitrationen
  • Redoxtitrationen

integrierte Wiederholung von Begriffen aus der Sekundarstufe I und der Jahrgangsstufe 11: Säure, Base, Titration, Massenwirkungsgesetz

Jahrgangsstufe 12 (Q2)

Leitthema:
Chemische Forschung –Erkenntnisse, Entwicklungen und Produkte

Es muss ein Themenfeld, welches mit dem zugehörigen Theoriekonzept verknüpft ist, behandelt werden.

Gemäß den Vorgaben 3) für die zentralen schriftlichen Abiturprüfungen gibt es folgende zwei Möglichkeiten:

Themenfeld: Farbstoffe und Farbigkeit (Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Indigofarbstoffe) + Theoriekonzept: Das aromatische System

Themenfeld: Natürliche und synthetische Werkstoffe (Polymerisate, Polyester; Polyamide; Proteine; ionische Polymerisation) + Theoriekonzept: Makromoleküle

1) Die Behandlung der Nernst-Gleichung oder der Faraday-Gesetze ist verbindlich

2) Die Behandlung von zwei dieser drei Reaktionstypen ist verbindlich

3) siehe: http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/abitur-gost/fach.ph...