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Bil­dungs­stan­dards 4-stün­dig

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Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

KURS­STU­FE (4-STÜN­DI­GES KERN­FACH)

Bil­dungs­stan­dards im Fach Che­mie
All­ge­mein bil­den­des Gym­na­si­um, Baden-Würt­tem­berg 2004

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

  1. CHE­MI­SCHE EN­ER­GE­TIK
    1. of­fe­ne, ge­schlos­se­ne und iso­lier­te Sys­te­me de­fi­nie­ren;
    2. che­mi­sche Re­ak­tio­nen unter stoff­li­chen und en­er­ge­ti­schen As­pek­ten (exo­therm, en­do­therm, Brenn­wert, Heiz­wert) er­läu­tern;
    3. eine ka­lo­ri­me­tri­sche Mes­sung pla­nen, durch­füh­ren und aus­wer­ten (Re­ak­ti­ons­ent­hal­pie);
    4. den Satz von der Er­hal­tung der En­er­gie auf che­mi­sche Re­ak­tio­nen an­wen­den und Re­ak­ti­ons­ent­hal­pi­en aus Bil­dungs­ent­hal­pi­en be­rech­nen;
    5. die En­tro­pie als Maß für die Wahr­schein­lich­keit eines Zu­stan­des be­schrei­ben;
    6. Än­de­run­gen der En­tro­pie bei che­mi­schen Re­ak­tio­nen ab­schät­zen;
    7. die GIBBS-HELM­HOLTZ-Glei­chung auf ge­eig­ne­te Bei­spie­le an­wen­den (Freie Re­ak­ti­ons­ent­hal­pie);
    8. an Bei­spie­len die Gren­zen der en­er­ge­ti­schen Be­trach­tungs­wei­se auf­zei­gen (me­tas­ta­bi­ler Zu­stand und un­voll­stän­dig ab­lau­fen­de Re­ak­tio­nen).

  2. CHE­MI­SCHE GLEICH­GE­WICH­TE
    1. um­kehr­ba­re Re­ak­tio­nen und die Ein­stel­lung eines che­mi­schen Gleich­ge­wich­tes be­schrei­ben (Ve­r­es­te­rung und Ester-Hy­dro­ly­se);
    2. ein Mo­del­l­ex­pe­ri­ment zur Gleich­ge­wichts­ein­stel­lung durch­füh­ren;
    3. die Rolle eines Ka­ta­ly­sa­tors für die Gleich­ge­wichts­ein­stel­lung er­läu­tern;
    4. das Prin­zip von LE CHATE­LIER zur Be­ein­flus­sung von Gleich­ge­wich­ten an­wen­den (Än­de­run­gen von Kon­zen­tra­tio­nen, Druck und Tem­pe­ra­tur);
    5. das Mas­sen­wir­kungs­ge­setz zur quan­ti­ta­ti­ven Be­schrei­bung von ho­mo­ge­nen Gleich­ge­wichts­re­ak­tio­nen an­wen­den;
    6. die Leis­tun­gen von HABER und BOSCH prä­sen­tie­ren;
    7. Fak­to­ren nen­nen, wel­che die Gleich­ge­wichts­ein­stel­lung bei der Am­mo­ni­ak-Syn­the­se
    8. be­ein­flus­sen und mög­li­che tech­ni­sche Pro­blem­lö­sun­gen kom­men­tie­ren;
    9. die ge­sell­schaft­li­che Be­deu­tung der Am­mo­ni­ak-Syn­the­se er­läu­tern.

  3. SÄURE-BASE-GLEICH­GE­WICH­TE
    1. die Gleich­ge­wichts­leh­re auf Säure-Base-Re­ak­tio­nen mit Was­ser an­wen­den;
    2. Säure-Base-Re­ak­tio­nen mit­hil­fe der Theo­rie von BRØNSTED be­schrei­ben;
    3. das Do­na­tor-Ak­zep­tor-Prin­zip auf Säure-Base-Re­ak­tio­nen über­tra­gen;
    4. Säu­ren und Basen mit­hil­fe der pKS-Werte (Säu­re­stär­ke) be­zie­hungs­wei­se pKB-Werte (Ba­sen­stär­ke) klas­si­fi­zie­ren;
    5. die Au­to­pro­to­ly­se des Was­sers er­läu­tern und den pH-Wert de­fi­nie­ren;
    6. pH-Werte von Lö­sun­gen ein­pro­to­ni­ger, star­ker Säu­ren und von Hy­droxid-Lö­sun­gen be­rech­nen;
    7. im Nä­he­rungs­ver­fah­ren pH-Werte für Lö­sun­gen schwa­cher Säu­ren und Basen be­rech­nen;
    8. die Säure-Base-Theo­rie auf In­di­ka­to­ren an­wen­den;
    9. Puf­fer­sys­te­me und deren Be­deu­tung an Bei­spie­len er­klä­ren;
    10. Säure-Base-Ti­tra­tio­nen zur Kon­zen­tra­ti­ons­be­stim­mung pla­nen un­d­ex­pe­ri­men­tell durch­füh­ren.

  4. NA­TUR­STOF­FE
    1. die Mo­no­me­re bio­lo­gisch wich­ti­ger Ma­kro­mo­le­kü­le nen­nen und deren Struk­tur­for­meln in der Fi­scher-Pro­jek­ti­on an­ge­ben (D-Glu­co­se, D-Fruc­to­se, L- α - Ami­no­säu­ren);
    2. Vor­kom­men, Ver­wen­dung und Ei­gen­schaf­ten von Mo­no­sac­cha­ri­den, Di­sac­cha­ri­den und Po­ly­sac­cha­ri­den be­schrei­ben (Glu­co­se, Fruc­to­se, Mal­to­se, Cel­lo­bio­se, Sac­cha­ro­se, Stär­ke, Amy­lo­se und Cel­lu­lo­se);
    3. die Chi­ra­li­tät am räum­li­chen Bau von Mo­le­kü­len er­ken­nen (asym­me­tri­sches Koh­len­stoff-Atom);
    4. Mono- und Di­sac­cha­ri­de in Pro­jek­ti­ons­for­meln nach FI­SCHER und HA­WORTH dar­stel­len (D-Iso­me­re, α- und β-Form);
    5. die gly­ko­si­di­sche Bin­dung er­läu­tern;
    6. die Pri­mär­struk­tur eines Pep­tids aus vor­ge­ge­be­nen Ami­no­säu­ren dar­stel­len;
    7. die Se­kun­där-, Ter­ti­är- und Quar­t­är­struk­tur von Pro­te­inen er­läu­tern;
    8. De­na­tu­rie­rungs­vor­gän­ge und deren Be­deu­tung er­klä­ren;
    9. die Funk­ti­on bio­lo­gisch wich­ti­ger Stof­fe aus dem räum­li­chen Auf­bau ihrer Mo­le­kü­le be­grün­den (Stär­ke, Cel­lu­lo­se, En­zy­me, DNA);
    10. Bei­spie­le für die Nut­zung nach­wach­sen­der Roh­stof­fe nen­nen (Öko­bi­lan­zie­rung);
    11. das Prin­zip der Kon­den­sa­ti­ons­re­ak­ti­on an­wen­den und die Viel­falt als Er­geb­nis der Wie­der­ho­lung ein­fa­cher Pro­zes­se be­grün­den;
    12. Nach­weis­re­ak­tio­nen auf Zu­cker und Pro­te­ine ex­pe­ri­men­tell durch­füh­ren (GOD-Test, TOL­LENS­Pro­be, Bi­uret- oder Nin­hy­drin-Re­ak­ti­on);
    13. mit­hil­fe von Mo­del­len den Auf­bau der DNA er­klä­ren und dar­stel­len (Phos­phor­säu­rees­ter, Des­oxy­ri­bo­se, Ba­sen­paa­rung durch Was­ser­stoff-brü­cken);
    14. Vor­kom­men und Be­deu­tung der DNA er­klä­ren.

  5. ARO­MA­TEN
    1. Ei­gen­schaf­ten, Vor­kom­men und Ver­wen­dung von Ben­zol be­schrei­ben;
    2. am Bei­spiel des Ben­zols die mög­li­che Ge­sund­heits­pro­ble­ma­tik einer che­mi­schen Sub­stanz er­läu­tern;
    3. bei Dis­kus­sio­nen um ge­sund­heits­ge­fähr­den­de Stof­fe fach­lich fun­diert ar­gu­men­tie­ren (MAK, TRK);
    4. Gren­zen bis­her er­ar­bei­te­ter Bin­dungs­mo­del­le an­ge­ben und un­er­war­te­te Ei­gen­schaf­ten des Ben­zols aus der be­son­de­ren Mo­le­kül­struk­tur er­klä­ren (de­lo­ka­li­sier­te Elek­tro­nen, Me­so­me­rie, KEKULÉ);
    5. die Be­deu­tung oder Ver­wen­dung wei­te­rer wich­ti­ger Aro­ma­ten in Natur, All­tag und Tech­nik be­schrei­ben, sowie die sys­te­ma­ti­schen Namen und die Struk­tur­for­meln die­ser Aro­ma­ten an­ge­ben (Phe­nol, Toluol, Ben­zal­de­hyd, Ben­zoe­säu­re, Sty­rol, Phe­nyl­a­la­nin).

  6. KUNST­STOF­FE
    1. Bei­spie­le für die Be­deu­tung von Kunst­stof­fen in All­tag und Tech­nik nen­nen;
    2. den Zu­sam­men­hang zwi­schen den Ei­gen­schaf­ten von Kunst­stof­fen und ihrer Mo­le­kül­struk­tur er­läu­tern (Ther­mo­plas­te, Du­ro­plas­te, Elas­te, STAU­DIN­GERs Theo­rie der Ma­kro­mo­le­kü­le);
    3. das Prin­zip von Kunst­stoff­syn­the­sen er­läu­tern (Po­ly­me­ri­sa­ti­on, Po­ly­kon­den­sa­ti­on und Po­ly­ad­di­ti­on) und die Kennt­nis­se auf ge­eig­ne­te Bei­spie­le an­wen­den (Mo­no­mer und Po­ly­mer, Po­ly­ethen, Po­ly­vi­nyl­chlo­rid, Po­ly­sty­rol, Po­ly­amid, Po­ly­es­ter, Po­ly­ure­than);
    4. dar­stel­len, wie das Wis­sen um Struk­tur und Ei­gen­schaf­ten von Mo­no­me­ren und Po­ly­me­ren zur Her­stel­lung ver­schie­de­ner Werk­stof­fe ge­nutzt wird;
    5. Po­ly­me­re selbst her­stel­len (Po­ly­me­ri­sat, Po­ly­kon­den­sat);
    6. die Teil­schrit­te einer Po­ly­me­ri­sa­ti­ons­re­ak­ti­on mit Struk­tur­for­meln und Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen be­schrei­ben (ra­di­ka­li­sche Po­ly­me­ri­sa­ti­on; Star­t­re­ak­ti­on,Ket­ten­wachs­tum, Ab­bruch­re­ak­ti­on);
    7. Lö­sungs­stra­te­gi­en zur Ver­wer­tung von Kunst­stoff­ab­fäl­len dar­stel­len (Werk­stoff­re­cy­cling, Roh­stoff­re­cy­cling, en­er­ge­ti­sche Ver­wer­tung; Nach­hal­tig­keit);
    8. As­pek­te der Nach­hal­tig­keit beim Ein­satz von Kunst­stof­fen zu­sam­men­stel­len (PET-Fla­schen, Kraft­fahr­zeug­tei­le).

  7. ELEK­TRO­CHE­MIE
    1. das Do­na­tor-Ak­zep­tor-Prin­zip auf Re­ak­tio­nen mit Elek­tro­nen­über­gang an­wen­den (Oxi­da­ti­on, Re­duk­ti­on, An­ga­be von Re­dox­paa­ren);
    2. Redox-Re­ak­tio­nen mit­hil­fe von Oxi­da­ti­ons­zah­len iden­ti­fi­zie­ren;
    3. den Auf­bau einer gal­va­ni­schen Zelle be­schrei­ben;
    4. die we­sent­li­chen Pro­zes­se bei Elek­tro­ly­sen und gal­va­ni­schen Zel­len nen­nen und be­schrei­ben;
    5. den Auf­bau und die Funk­ti­on der Stan­dard-Was­ser­stoff-Halb­zel­le er­läu­tern;
    6. die Ta­bel­le der Stan­dard­po­ten­zia­le zur Vor­her­sa­ge von elek­tro­che­mi­schen Re­ak­tio­nen an­wen­den;
    7. her­kömm­li­che Strom­quel­len mit ak­tu­el­len und zu­kunfts­wei­sen­den Ent­wick­lun­gen bei elek­tro­che­mi­schen Strom­quel­len (Brenn­stoff­zel­le) ver­glei­chen;
    8. Mög­lich­kei­ten zur elek­tro­che­mi­schen Spei­che­rung von En­er­gie be­schrei­ben;
    9. den Zu­sam­men­hang zwi­schen Ionen-Kon­zen­tra­ti­on und mess­ba­rer Po­ten­zi­al­dif­fe­renz in gal­va­ni­schen Zel­len er­läu­tern;
    10. elek­tro­che­mi­sche Ex­pe­ri­men­te durch­füh­ren und aus­wer­ten.

Bil­dungs­stan­dards 4-stün­dig: Her­un­ter­la­den [doc] [47 KB]