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All­ge­mei­ne und an­or­ga­ni­sche Che­mie

Vor­be­mer­kun­gen

 

Bil­dungs­plan­über­sicht

Schul­jahr Bil­dungs­plan­ein­hei­ten Zeit­rich­t-wert Ge­sam­t-stun­den
Schul­jahr 1 Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 20
1 Ein­füh­rung in die Grund­la­gen der Che­mie
12
2 Che­mi­sche Re­ak­tio­nen
32
3 Kom­ple­xe
6 70
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 10
80

Schul­jahr 1

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen

z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung

z. B.
Na­tür­li­cher Kalk­kreis­lauf
Tropf­stein­höh­len
Kor­ro­si­on und Kor­ro­si­ons­schutz
Säu­ren und Lau­gen im All­tag
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 1

Ein­füh­rung in die Grund­la­gen der Che­mie

12

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler de­fi­nie­ren und er­läu­tern die Grund­be­grif­fe der Che­mie. Sie un­ter­schei­den da­bei zwi­schen Ele­men­ten, Ver­bin­dun­gen und Ge­mi­schen, er­klä­ren de­ren cha­rak­te­ris­ti­sche Ei­gen­schaf­ten und nen­nen Bei­spie­le.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len che­mi­sche For­meln so­wie Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen auf und be­schrei­ben die we­sent­li­chen Merk­ma­le ei­ner che­mi­schen Re­ak­ti­on.

BPE 1.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ka­te­go­ri­sie­ren Stof­fe in der Che­mie und er­klä­ren Ver­fah­ren zur Stoff­tren­nung.

Ele­men­te
Ver­bin­dun­gen
Rein­stof­fe
Stoff­ge­mi­sche
Stoff­tren­nung



BPE 1.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler cha­rak­te­ri­sie­ren che­mi­sche Re­ak­tio­nen an­hand ty­pi­scher Merk­ma­le und un­ter­schei­den die­se von phy­si­ka­li­schen Vor­gän­gen.

Stoff­um­wand­lung

  • Ab­gren­zung zur Phy­sik

Re­ver­si­bi­li­tät

En­er­gie­um­satz

  • En­er­gie­dia­gramm
  • Ak­ti­vie­rungs­en­er­gie
  • Re­ak­ti­ons­ent­hal­pie

Mas­sen­er­hal­tung

BPE 1.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len che­mi­sche For­meln und Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen auf, be­nen­nen die ein­zel­nen Ver­bin­dun­gen und lei­ten wich­ti­ge ma­the­ma­ti­sche Grö­ßen ab.

Che­mi­sche For­meln

Zu­sam­men­hang zwi­schen Teil­chen­zahl,
Stoff­men­ge und Mas­se

Che­mi­sche Grund­grö­ßen
Mas­se, Vo­lu­men, Teil­chen­zahl, Stoff­men­ge
vgl. „Ma­the­ma­tik I“ (BPE 3)
Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen

BPE 2

Che­mi­sche Re­ak­tio­nen

32

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler lei­ten mithil­fe der Grund­la­gen aus der Ki­ne­tik die Zu­sam­men­hän­ge für das che­mi­sche Gleich­ge­wicht ab.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den das Do­na­tor-Ak­zep­tor-Prin­zip auf die grund­le­gen­den Re­ak­ti­ons­ty­pen Säu­re-Ba­se-Re­ak­ti­on und Re­dox­re­ak­ti­on an.

BPE 2.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die Re­ak­ti­ons­ge­schwin­dig­keit und er­klä­ren de­ren Ab­hän­gig­keit von Tem­pe­ra­tur, Kon­zen­tra­ti­on und Zer­tei­lungs­grad.

Re­ak­ti­ons­ge­schwin­dig­keit

Ki­ne­ti­sches Teil­chen­mo­dell
En­er­gie­ver­tei­lung ei­nes Teil­chen­kol­lek­tivs
vgl. „Phy­si­ka­li­sche Che­mie“ (BPE 2.1)
Stoß­zahl­an­satz
Ak­ti­vie­rungs­en­er­gie
Ka­ta­ly­se

  • ho­mo­gen
  • he­te­ro­gen

BPE 2.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern das che­mi­sche Gleich­ge­wicht als dy­na­mi­schen Zu­stand von Hin- und Rück­re­ak­ti­on und er­klä­ren die Ein­fluss­fak­to­ren.

Mas­sen­wir­kungs­ge­setz
Lös­lich­keits­pro­dukt, vgl. „Ma­the­ma­tik I“ (BPE 5)
Ein­fluss­grö­ßen auf das che­mi­sche Gleich­ge­wicht
Prin­zip des kleins­ten Zwangs
An­wen­dungs­bei­spie­le: Ha­ber-Bosch-Syn­the­se, Schwe­fel­säu­re­syn­the­se, Kal­k-Koh­len­säu­re-Gleich­ge­wicht

BPE 2.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler for­mu­lie­ren Säu­re-Ba­se-Re­ak­tio­nen und wen­den auf die­se das Mas­sen­wir­kungs­ge­setz an.

Au­to­pro­to­ly­se von Was­ser

Am­ph­oly­te

pH-Wert
pH-In­di­ka­to­ren

Säu­ren und Ba­sen
Ha­lo­gen­was­ser­stoffsäu­ren, er­wei­ter­te De­fi­ni­ti­on nach Le­wis
  • De­fi­ni­ti­on nach Brøn­sted
  • kon­ju­gier­te Säu­re-Ba­se-Paa­re
  • Neu­tra­li­sa­ti­on
  • mehr­pro­to­ni­ge Säu­ren, mehr­wer­ti­ge Ba­sen
  • Ein­tei­lung auf­grund der pKS- bzw. pKB-Wer­te

  • Puf­fer­sys­te­me
  • Hen­der­son-Has­sel­balch-Glei­chung

BPE 2.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler for­mu­lie­ren Re­dox­glei­chun­gen und be­ur­tei­len die Re­ak­ti­ons­mög­lich­kei­ten von Stof­fen auf­grund des Re­dox­po­ten­zi­als.

Oxi­da­ti­on, Re­duk­ti­on

  • Oxi­da­ti­ons­zah­len
  • Re­dox­re­ak­tio­nen
  • Oxi­da­ti­ons- und Re­duk­ti­ons­mit­tel
  • Kom- und Dis­pro­por­tio­nie­rung

  • Re­dox­rei­he
Span­nungs­rei­he der Me­tal­le,
vgl. „Phy­si­ka­li­sche Che­mie“ (BPE 7.1)

BPE 3

Kom­ple­xe

6

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die we­sent­li­chen Merk­ma­le der ko­or­di­na­ti­ven Bin­dung und wen­den die­se auf ver­schie­de­ne Kom­ple­xe an.

BPE 3.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Kom­plex­ver­bin­dun­gen und stel­len die For­meln aus de­ren Na­men auf.

Kom­plex-Ver­bin­dun­gen
vgl. „Ana­ly­ti­sche Che­mie“ (BPE 3.2)
  • ko­or­di­na­ti­ve Bin­dung
  • Ko­or­di­na­ti­ons­zahl
  • räum­li­cher Bau
  • Chel­at­kom­ple­xe
  • No­men­kla­tur


Ope­ra­to­ren­lis­te

In den Ziel­for­mu­lie­run­gen der Bil­dungs­plan­ein­hei­ten wer­den Ope­ra­to­ren (= hand­lungs­lei­ten­de Ver­ben) ver­wen­det. Die­se Ziel­for­mu­lie­run­gen le­gen fest, wel­che An­for­de­run­gen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Re­gel er­fül­len. Zu­sam­men mit der Zu­ord­nung zu ei­nem der drei An­for­de­rungs­be­rei­che (AFB; I: Re­pro­duk­ti­on, II: Re­or­ga­ni­sa­ti­on, III: Trans­fer/Be­wer­tung) die­nen Ope­ra­to­ren ei­ner Prä­zi­sie­rung der Ziel­for­mu­lie­run­gen. Dies si­chert das Er­rei­chen des vor­ge­se­he­nen Ni­veaus und die an­ge­mes­se­ne In­ter­pre­ta­ti­on der Stan­dards.

An­for­de­rungs­be­rei­che:
An­for­de­rungs­be­reich I um­fasst die Re­pro­duk­ti­on und die An­wen­dung ein­fa­cher Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, das Dar­stel­len von Sach­ver­hal­ten in vor­ge­ge­be­ner Form so­wie die Dar­stel­lung ein­fa­cher Be­zü­ge.
An­for­de­rungs­be­reich II um­fasst die Re­or­ga­ni­sa­ti­on und das Über­tra­gen kom­ple­xe­rer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te An­wen­dung von tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, die Wie­der­ga­be von Be­wer­tungs­an­sät­zen so­wie das Her­stel­len von Be­zü­gen, um tech­ni­sche Pro­blem­stel­lun­gen ent­spre­chend den all­ge­mei­nen Re­geln der Tech­nik zu lö­sen.
An­for­de­rungs­be­reich III um­fasst das pro­blem­be­zo­ge­ne An­wen­den und Über­tra­gen kom­ple­xer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te Aus­wahl von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, das Her­stel­len von Be­zü­gen und das Be­wer­ten von Sach­ver­hal­ten.
Ope­ra­tor Er­läu­te­rung Zu­ord­nung
An­for­de­rungs­be­rei­che
ab­lei­ten
auf der Grund­la­ge re­le­van­ter Merk­ma­le sach­ge­rech­te Schlüs­se zie­hen
II
ab­schät­zen
auf der Grund­la­ge von be­grün­de­ten Über­le­gun­gen Grö­ßen­ord­nun­gen an­ge­ben
II
ana­ly­sie­ren, un­ter­su­chen
für ei­ne ge­ge­be­ne Pro­blem- oder Fra­ge­stel­lung sys­te­ma­tisch bzw. kri­te­ri­en­ge­lei­tet wich­ti­ge Be­stand­tei­le, Merk­ma­le oder Ei­gen­schaf­ten ei­nes Sach­ver­hal­tes oder ei­nes Ob­jek­tes er­schlie­ßen und de­ren Be­zie­hun­gen zu­ein­an­der dar­stel­len
II
an­wen­den, über­tra­gen
ei­nen be­kann­ten Zu­sam­men­hang oder ei­ne be­kann­te Me­tho­de zur Lö­sungs­fin­dung bzw. Ziel­er­rei­chung auf ei­nen an­de­ren, ggf. un­be­kann­ten Sach­ver­halt be­zie­hen
II, III
auf­bau­en
Ob­jek­te und Ge­rä­te ziel­ge­rich­tet an­ord­nen und kom­bi­nie­ren
II
auf­stel­len
fach­spe­zi­fi­sche For­meln, Glei­chun­gen, Glei­chungs­sys­te­me, Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen oder Re­ak­ti­ons­me­cha­nis­men ent­wi­ckeln
II
aus­wer­ten
In­for­ma­tio­nen (Da­ten, Ein­zel­er­geb­nis­se o. a.) er­fas­sen, in ei­nen Zu­sam­men­hang stel­len und dar­aus ziel­ge­rich­te­te Schluss­fol­ge­run­gen zie­hen
II, III
be­grün­den
Sach­ver­hal­te oder Aus­sa­gen auf Re­geln, Ge­setz­mä­ßig­kei­ten bzw. kau­sa­le Zu­sam­men­hän­ge oder wei­te­re nach­voll­zieh­ba­re Ar­gu­men­te zu­rück­füh­ren
II
be­nen­nen, nen­nen, an­ge­ben
Ele­men­te, Sach­ver­hal­te, Be­grif­fe, Da­ten oder Fak­ten oh­ne Er­läu­te­rung und Wer­tung auf­zäh­len
I
be­ra­ten
ei­ne Ent­schei­dungs­fin­dung fach­kom­pe­tent und ziel­grup­pen­ge­recht un­ter­stüt­zen
III
be­rech­nen
Er­geb­nis­se aus ge­ge­be­nen Wer­ten/Da­ten durch Re­chen­ope­ra­tio­nen oder gra­fi­sche Lö­sungs­me­tho­den ge­win­nen
II
be­schrei­ben
Struk­tu­ren, Si­tua­tio­nen, Zu­sam­men­hän­ge, Pro­zes­se und Ei­gen­schaf­ten ge­nau, sach­lich, struk­tu­riert und fach­sprach­lich rich­tig mit ei­ge­nen Wor­ten dar­stel­len, da­bei wird auf Er­klä­run­gen oder Wer­tun­gen ver­zich­tet
I, II
be­stim­men
Sach­ver­hal­te und In­hal­te prä­gnant und kri­te­ri­en­ge­lei­tet dar­stel­len
I
be­stä­ti­gen, be­wei­sen, nach­wei­sen, über­prü­fen, prü­fen
die Gül­tig­keit, Schlüs­sig­keit und Be­rech­ti­gung ei­ner Aus­sa­ge (z. B. Hy­po­the­se, Mo­dell oder Na­tur­ge­setz) durch ein Ex­pe­ri­ment, ei­ne lo­gi­sche Her­lei­tung oder sach­li­che Ar­gu­men­ta­ti­on be­le­gen bzw. wi­der­le­gen
III
be­ur­tei­len, Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf Fach­wis­sen so­wie fach­li­chen Me­tho­den und Maß­stä­ben be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren Sinn­haf­tig­keit ver­tre­ten
III
be­wer­ten, kri­tisch Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf ge­sell­schaft­lich oder per­sön­li­che Wert­vor­stel­lun­gen be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren An­nehm­bar­keit ver­tre­ten
III
cha­rak­te­ri­sie­ren
spe­zi­fi­schen Ei­gen­hei­ten von Sach­ver­hal­ten, Ob­jek­ten, Vor­gän­gen, Per­so­nen o. a. un­ter lei­ten­den Ge­sichts­punk­ten her­aus­ar­bei­ten und dar­stel­len
II
dar­stel­len, dar­le­gen
Sach­ver­hal­te, Struk­tu­ren, Zu­sam­men­hän­ge, Me­tho­den oder Er­geb­nis­se etc. un­ter ei­ner be­stimm­ten Fra­ge­stel­lung in ge­eig­ne­ten Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­ma­ten struk­tu­riert und ggf. fach­sprach­lich wie­der­ge­ben
I, II
dis­ku­tie­ren, er­ör­tern
Pro- und Kon­tra-Ar­gu­men­te zu ei­ner Aus­sa­ge bzw. Be­haup­tung ein­an­der ge­gen­über­stel­len und ab­wä­gen
III
do­ku­men­tie­ren
Ent­schei­den­de Er­klä­run­gen, Her­lei­tun­gen und Skiz­zen zu ei­nem Sach­ver­halt bzw. Vor­gang an­ge­ben und sys­te­ma­tisch ord­nen
I, II
durch­füh­ren
ei­ne vor­ge­ge­be­ne oder ei­ge­ne An­lei­tung bzw. An­wei­sung um­set­zen
I, II
ein­ord­nen, ord­nen, zu­ord­nen, ka­te­go­ri­sie­ren, struk­tu­rie­ren
Be­grif­fe, Ge­gen­stän­de usw. auf der Grund­la­ge be­stimm­ter Merk­ma­le sys­te­ma­tisch ein­tei­len; so wird deut­lich, dass Zu­sam­men­hän­ge un­ter vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten be­grün­det her­ge­stellt wer­den
II
emp­feh­len
Pro­duk­te und Ver­hal­tens­wei­sen kun­den- und si­tua­ti­ons­ge­recht vor­schla­gen
II
ent­wi­ckeln, ent­wer­fen, ge­stal­ten
Wis­sen und Me­tho­den ziel­ge­rich­tet und ggf. krea­tiv mit­ein­an­der ver­knüp­fen, um ei­ne ei­gen­stän­di­ge Ant­wort auf ei­ne An­nah­me oder ei­ne Lö­sung für ei­ne Pro­blem­stel­lung zu er­ar­bei­ten oder wei­ter­zu­ent­wi­ckeln
III
er­klä­ren
Struk­tu­ren, Pro­zes­se oder Zu­sam­men­hän­ge ei­nes Sach­ver­halts nach­voll­zieh­bar, ver­ständ­lich und fach­lich be­grün­det zum Aus­druck brin­gen
I, II
er­läu­tern
We­sent­li­ches ei­nes Sach­ver­halts, Ge­gen­stands, Vor­gangs etc. mit­hil­fe von an­schau­li­chen Bei­spie­len oder durch zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen ver­deut­li­chen
II
er­mit­teln
ei­nen Zu­sam­men­hang oder ei­ne Lö­sung fin­den und das Er­geb­nis for­mu­lie­ren
I, II
er­schlie­ßen
ge­for­der­te In­for­ma­tio­nen her­aus­ar­bei­ten oder Sach­ver­hal­te her­lei­ten, die nicht ex­pli­zit in dem zu­grun­de lie­gen­den Ma­te­ri­al ge­nannt wer­den
II
for­mu­lie­ren
Ge­for­der­tes knapp und prä­zi­se zum Aus­druck brin­gen
I
her­stel­len
nach an­er­kann­ten Re­geln Zu­be­rei­tun­gen aus Stof­fen ge­win­nen, an­fer­ti­gen, zu­be­rei­ten, be- oder ver­ar­bei­ten, um­fül­len, ab­fül­len, ab­pa­cken und kenn­zeich­nen
II, III
im­ple­men­tie­ren
Struk­tu­ren un­d/o­der Pro­zes­se mit Blick auf ge­ge­be­ne Rah­men­be­din­gun­gen, Ziel­an­for­de­run­gen so­wie et­wai­ge Re­geln in ei­nem Sys­tem um­set­zen
II, III
in­for­mie­ren
fach­li­che In­for­ma­tio­nen ziel­grup­pen­ge­recht auf­be­rei­ten und struk­tu­rie­ren
II
in­ter­pre­tie­ren, deu­ten
auf der Grund­la­ge ei­ner be­schrei­ben­den Ana­ly­se Er­klä­rungs­mög­lich­kei­ten für Zu­sam­men­hän­ge und Wir­kungs­wei­sen mit Blick auf ein schlüs­si­ges Ge­samt­ver­ständ­nis auf­zei­gen
III
kenn­zeich­nen
Mar­kie­run­gen, Sym­bo­le, Zei­chen oder Eti­ket­ten an­brin­gen, die gel­ten­den Kon­ven­tio­nen un­d/o­der ge­setz­li­chen Vor­schrif­ten ent­spre­chen
II
op­ti­mie­ren
ei­nen ge­ge­be­nen tech­ni­schen Sach­ver­halt, ei­nen Quell­code oder ei­ne ge­ge­be­ne tech­ni­sche Ein­rich­tung so ver­än­dern, dass die ge­for­der­ten Kri­te­ri­en un­ter ei­nem be­stimm­ten As­pekt er­füllt wer­den
II, III
pla­nen
die Schrit­te ei­nes Ar­beits­pro­zes­ses an­ti­zi­pie­ren und ei­ne nach­voll­zieh­ba­re er­geb­nis­ori­en­tier­te An­ord­nung der Schrit­te vor­neh­men
III
prä­sen­tie­ren
Sach­ver­hal­te struk­tu­riert, me­di­en­ge­stützt und adres­sa­ten­ge­recht vor­tra­gen
II
skiz­zie­ren
Sach­ver­hal­te, Ob­jek­te, Struk­tu­ren oder Er­geb­nis­se auf das We­sent­li­che re­du­zie­ren und über­sicht­lich dar­stel­len
I
über­set­zen
ei­nen Sach­ver­halt oder ein­zel­ne Wör­ter und Phra­sen wort­ge­treu in ei­ner an­de­ren Spra­che wie­der­ge­ben
II
va­li­die­ren, tes­ten
Er­brin­gung ei­nes do­ku­men­tier­ten Nach­wei­ses, dass ein be­stimm­ter Pro­zess oder ein Sys­tem kon­ti­nu­ier­lich ei­ne Funk­tio­na­li­tät/Pro­dukt er­zeugt, das die zu­vor de­fi­nier­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen und Qua­li­täts­merk­ma­le er­füllt
I
ver­all­ge­mei­nern
aus ei­ner Ein­sicht ei­ne Aus­sa­ge for­mu­lie­ren, die für ver­schie­de­ne An­wen­dungs­be­rei­che Gül­tig­keit be­sitzt
II
ver­drah­ten
Be­triebs­mit­tel nach ei­nem vor­ge­ge­be­nen An­schluss‑/ Strom­lauf­plan sys­te­ma­tisch elek­trisch mit­ein­an­der ver­bin­den
I, II
ver­glei­chen, ge­gen­über­stel­len, un­ter­schei­den
nach vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten pro­blem­be­zo­gen Ge­mein­sam­kei­ten, Ähn­lich­kei­ten und Un­ter­schie­de er­mit­teln und ge­gen­über­stel­len so­wie auf die­ser Grund­la­ge ggf. ein ge­wich­te­tes Er­geb­nis for­mu­lie­ren
II
wie­der­ge­ben
we­sent­li­che In­for­ma­ti­on un­d/o­der de­ren Zu­sam­men­hän­ge struk­tu­riert zu­sam­men­fas­sen
I
zeich­nen
ei­nen be­ob­acht­ba­ren oder ge­ge­be­nen Sach­ver­halt mit gra­fi­schen Mit­teln und ggf. un­ter Ein­hal­tung von fach­li­chen Kon­ven­tio­nen (z. B. Sym­bo­le, Per­spek­ti­ven etc.) dar­stel­len
I, II
zei­gen, auf­zei­gen
Sach­ver­hal­te, Pro­zes­se o. a. sach­lich be­schrei­ben und er­läu­tern
I, II
zu­sam­men­fas­sen
das We­sent­li­che sach­be­zo­gen, kon­zen­triert so­wie in­halt­lich und sprach­lich struk­tu­riert mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben
I, II

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