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Unterrichtsgegenstände für die gymnasiale Oberstufe
Die Richtlinien enthalten verbindliche Kursthemen und Unterrichtsgegenstände für die Jahrgangsstufen 11 und 12 und alternative für die Jahrgangsstufe 13. Die Reihenfolge der verbindlichen Kursthemen wurde in Absprache mit der Kooperationsschule, dem Luisen- Gymnasium, festgelegt. Die Auswahl der alternativen Themen wurde von den Fachkonferenzen ins Belieben des Fachlehrers gestellt.
Jgst. 11/I: Einführung in grundlegende Arbeitsformen und Denkweisen der Chemie am
Beispiel einfacher Verbindungen der organischen Chemie
Untersuchungsobjekt sind die gasförmigen und niedrig siedenden Bestandteile des Erdgases
und des Erdöls. Methoden zur Ermittlung ihrer elementaren Zusammensetzung, ihrer
Molekülmasse und -struktur werden erarbeitet. Durch Experimente zum Siedeverhalten in
Abhängigkeit von der Molekülmasse, zum Lösungsverhalten gegenüber Wasser und
organischen Lösungsmitteln, zur elektrischen Leitfähigkeit, zur Lösungsfähigkeit für Salze
und Fette können Rückschlüsse auf das grundsätzlich andere Verhalten organischer
Verbindungen gegenüber vielen anorganischen Stoffen gezogen werden. Die räumliche
Struktur der Moleküle führt zu Modellvorstellungen über die Bindungsverhältnisse. Eine
Systematik der Benennung organischer Verbindungen wird erarbeitet.
Jgst. 11/II: Reaktionsverhalten organischer Moleküle unter dem Einfluss funktioneller
Gruppen
Wichtige organische Stoffklassen werden vorgestellt, z. B. Alkohole, Ether, Carbonsäuren,
Ester. Hinter diesen Bezeichnungen verbergen sich einige wichtige Haushaltschemikalien, z.
B. "Fleckenwasser", "Rostentferner", "Verdünner", "Entkalker", "Nagellackentferner" sowie
Lösungsmittel für Klebstoffe und Farben. Das allgemeine Verhalten bezüglich Brennbarkeit,
Verdunstungsfähigkeit, Lösungseigenschaften wird untersucht. Daraus ergeben sich sowohl
fachspezifische Anknüpfungspunkte für die allgemeinen Zusammenhänge zwischen
physikalischen und chemischen Eigenschaften von Stoffen in Abhängigkeit von ihrer
chemischen Zusammensetzung und der Art der "Verknüpfung" und der räumlichen
Anordnung ihrer Atome als auch Handlungsanweisungen für einen umweltschonenden und
gefahrenvermeidenden Umgang mit diesen Stoffen. Die Experimente zum Reaktionsverhalten
der Stoffe zeigen, dass hier häufig mehrere Reaktionsstufen in Abfolge hintereinander
vorliegen. Die Zusammenfassung von Reaktionstypen der organischen Chemie ergibt einen
allgemeinen Überblick über Synthesewege in der organischen Chemie und deren mögliche
und sinnvolle Steuerung. Der Bezug zur Herstellung von Rohstoffen für Kunststoffe,
Synthesefasern, Waschmittel und Pharmaka wird hergestellt.
Jgst. 12/I: Reaktionskinetik und das chemische Gleichgewicht
Der Ablauf chemischer Reaktionen bezüglich ihrer Geschwindigkeit und die Faktoren, die
diese Geschwindigkeit beeinflussen, werden untersucht. Einen breiteren Raum nimmt die
Untersuchung der Reaktionen ein, die nicht zu einem 100%igen Umsatz der eingesetzten
Stoffe führen, es bildet sich dann ein chemischen Gleichgewicht zwischen Ausgangsstoffen
und Endprodukten aus. Die Lage dieser Gleichgewichte ist beeinflussbar. Diese Aspekte sind
von vielfältigem wirtschaftlichem, umweltbeeinflussendem und biochemischem Belang: für
eine lukrative Produktion chemischer Produkte, zur Vermeidung von Umweltbelastungen und
zur Gewinnmaximierung, für die selektive Wirkungsweise von Biokatalysatoren (Enzymen,
Vitaminen und Hormonen) und für den richtigen und minimalen Einsatz von Medikamenten,
Herbiziden und Fungiziden. Auch die Wirkungsweise von technischen Katalysatoren u. a. bei
der Abgasentgiftung fällt in diesen Sachzusammenhang.
Jgst 12.II: Elektrochemie
Die elektrische Leitfähigkeit von Ionenlösungen, sowie die chemischen Vorgänge an den
Elektroden beim Leitungsvorgang werden untersucht und durch Gesetze beschrieben. Die
allgemeinen Sachzusammenhänge zur Ermittlung der dazu nötigen elektrischen Spannungen
werden erarbeitet. Der technische Bezug ist vielfältig: Was geschieht beim Galvanisieren (
elektrolytischen Versilbern, Verchromen, Eloxieren)? Wie wird Elektrolytkupfer für
elektrische Leiter und wie wird Aluminium hergestellt? Wie kann man "gedruckte
Schaltungen" bei Mikrochips herstellen? Wie funktioniert eine Batterie? Welche chemischen
Reaktionen sind grundsätzlich als Batteriereaktionen möglich? Wie lässt sich die
Batteriespannung, ihre Ladungskapazität und ihre "Lebensdauer" berechnen? Wie funktioniert
eine Solarzelle? Was geschieht bei der Nervenleitung (EKG u. EEG)? Wie kann man
Korrosion verhindern? Leider sind die fachlichen Sachzusammenhänge nicht einfach.
Jgst 13.I:
Die Auswahl der Kursthemen ist ins Belieben des Fachlehrers gestellt. Mögliche Themen sind
aus der
© FK Chemie des Städt. Görres-Gymnasiums Düsseldorf
Letzte Änderung: 10.03.2008, 22.27
