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Bildungsplanarbeit Berufskollegs Assistenz

Organische Chemie

Vorbemerkungen

Fachliche Vorbemerkungen
Das Fach „Organische Chemie“ vermittelt zusammen mit dem Fach „Allgemeine und anorganische Chemie“ die Grundlagen für das Verständnis chemischer Verbindungen sowie deren Reaktionsweisen und bereitet so zur eigenverantwortlichen Lösung berufsspezifischer Aufgaben vor. Insbesondere die Kenntnisse über die organischen Stoffklassen sind für die Schülerinnen und Schüler grundlegende Voraussetzung zum Planen, Durchführen und Auswerten organisch-präparativer Arbeiten, aber auch für instrumentell-analytische Arbeitsmethoden. Darüber hinaus erläutern die Schülerinnen und Schüler die große Bedeutung organischer Stoffe im Alltag (z. B. Arzneimittel, Kunststoffe, Waschmittel und Farbstoffe) und in der Natur (z. B. Fette, Kohlenhydrate, Proteine und Nukleinsäuren).
Die Ausbildung zu Chemisch-technischen Assistentinnen und Assistenten verfolgt in den ersten Monaten – bei der oft großen Heterogenität der Schülerinnen und Schüler im Hinblick auf ihre chemische Vorbildung – das Ziel, eine allgemeine Grundausbildung zu vermitteln. Durch die Grundausbildung – parallel in mehreren Fächern – erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler das folgende Basiswissen schon innerhalb weniger Monate: Im Fach „Organische Chemie“ werden die Grundlagen von Atombau (BPE 1) und Bindungslehre (BPE 2) vermittelt. Parallel behandelt das Fach „Allgemeine und anorganische Chemie“ die Einteilung der Stoffe und die typischen Reaktionen der anorganischen Stoffklassen (wie Säuren, Laugen, Salze, Metalle). In den Fächern „Analytische Chemie“ und „Mathematik I“ werden die quantitativen Aspekte dazu betrachtet. Dabei sind die Fächer inhaltlich miteinander verzahnt, was z. B. durch gemeinsame Stoffverteilungspläne und die stetige Abstimmung zwischen den Lehrkräften optimiert werden kann. Erst mit der Bildungsplaneinheit 3 beginnen die eigentlichen organischen Inhalte.
Im Fach „Organische Chemie“ strukturieren die Schülerinnen und Schüler die Vielfalt der organischen Verbindungen. Sie erklären die Eigenschaften der Stoffklassen und beschreiben Reaktionswege, um die Stoffklassen ineinander zu überführen. Dabei sollen in der Regel keine industriellen Prozesse ausführlich behandelt werden, sondern nur prinzipielle Methoden. Die Reaktionsmechanismen wichtiger Reaktionstypen dienen der Erklärung der Reaktion (z. B. der Regioselektivität, der Racemat-Bildung oder der Funktionsweise eines Katalysators). Grundlagen aus dem Fach „Allgemeine und anorganische Chemie“ (z. B. Säure- und Basenstärke, zwischenmolekulare Wechselwirkungen und chemisches Gleichgewicht) werden vertieft. Es besteht ein enger Theorie-Praxis-Bezug zu dem Fach „Präparatives Praktikum“.
Die organischen Verbindungen und die Verfahren ihrer Herstellung und Umsetzung stellen häufig eine Gefahr für Gesundheit und Umwelt dar. Die Schülerinnen und Schüler werden für diese Problematik sensibilisiert, ebenso für eine nachhaltige Produktion (sparsamer Einsatz von Rohstoffen und Energie, Verwendung nachwachsender Rohstoffe und umweltfreundlicher Synthesemethoden sowie klimafreundlicher Energiequellen).
Die Schülerinnen und Schüler nutzen in dem Fach „Organische Chemie“ digitale Angebote, z. B. zur Darstellung von Molekülen und Reaktionen (z. B. Molekülzeichenprogramme, 3-D-Animation von Molekülen), zur Informationsbeschaffung und zur Vertiefung der Lerninhalte. Sie lernen, aus einer Vielzahl digitaler Informationsangebote geeignete Informationen auszuwählen und zu verwenden – auch als Vorbereitung auf ihre berufliche Weiterbildung.
Das Fach „Organische Chemie“ baut auf Inhalte des Faches „Mathematik I“ auf und setzt diese anwendungsbezogen um.

Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.
*Von den Wahlgebieten der BPE 10* sind zwei zu unterrichten.

Schuljahr 1

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

30

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht
z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Umwelt- und Klimaaspekte (FCKW, Treibhausgase, Ozon)
Kohlenstoffmodifikationen
Bierherstellung
Planung und Durchführung einer Exkursion
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Atombau und Periodensystem

9
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Atomen mithilfe geeigneter Atommodelle. Sie interpretieren die Eigenschaften wichtiger Elemente im Periodensystem der Elemente aufgrund ihrer Elektronenstruktur.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Aufbau der Atome mit unterschiedlichen Modellen. Sie geben hierfür geeignete Experimente wieder und interpretieren die Ergebnisse.
Elementarteilchen

Atomkern, Atomhülle

  • Rutherford-Versuch

Massen- und Kernladungszahl, Isotope

Schalenmodell

  • Ionisierungsenergie
Linienspektren
Orbitalmodell, Kästchenschreibweise

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler geben die Eigenschaften ausgewählter Elemente wieder, erklären und deuten diese anhand der Stellung im Periodensystem der Elemente und ihrer Elektronenkonfiguration.
Periodensystem der Elemente

  • Aufbau

  • Haupt- und Nebengruppen
Lanthanoide und Actinoide
Chemische Ähnlichkeit
Alkali‑, Erdalkalimetalle, Halogene, Edelgase
Elektronenkonfiguration der Elemente

  • Valenzelektronen

  • Edelgaskonfiguration

Periodische Eigenschaften
metallischer Charakter
  • Ionisierungsenergie

  • Elektronenaffinität

  • Elektronegativität

  • Atom- und Ionenradien

BPE 2

Chemische Bindung

20
Schülerinnen und Schüler erklären das Zustandekommen der verschiedenen Arten der chemischen Bindung und ordnen den entsprechenden Verbindungen die jeweils typischen Eigenschaften zu.

BPE 2.1

Schülerinnen und Schüler nennen und erläutern die verschiedenen Arten der chemischen Bindung.
Ionenbindung

Metallbindung
Elektronengasmodell
Unpolare und polare Elektronenpaarbindung

  • Lewis-Schreibweise

  • räumliche Struktur (VSEPR)

  • Bindungslänge, Bindungswinkel, Bindungsenergie

  • Mesomerie

  • Elektronegativitätsdifferenz
Dipolmoment

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden die zwischen Molekülen auftretenden Kräfte und leiten daraus physikalische Stoffeigenschaften ab.
Van-der-Waals-Wechselwirkung
Edelgase
vgl. BPE 3.2
Dipol-Dipol-Wechselwirkung
HCl
Wasserstoffbrücken
Wasser
vgl. BPE 5.2

BPE 2.3

Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die in organischen Verbindungen auftretenden Kohlenstoff-Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen.
  • Hybridisierung am Kohlenstoff-Atom
sp³-Hybridisierung von Sauerstoff und Stickstoff
  • Ethan, Ethen, Ethin

  • \(\sigma\)‑, \(\pi\)-Bindung

BPE 3

Gesättigte Kohlenwasserstoffe

13
Die Schülerinnen und Schüler strukturieren die Stoffklasse der gesättigten Kohlenwasserstoffe anhand der Nomenklatur. Sie erläutern den Zusammenhang zwischen den physikalischen Eigenschaften und der Struktur. Sie stellen chemische Reaktionen durch Reaktionsgleichungen und Reaktionsmechanismen dar.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Struktur gesättigter Kohlenwasserstoffe.

Methan

  • Tetraeder

  • sp³-Hybridisierung
vgl. BPE 2.3
Homologe Reihe der Alkane

Veranschaulichung organischer Verbindungen
Molekülmodell
  • Strukturformeln

  • Skelettformeln

Isomere

Konformationen

Cycloalkane
Vergleich der Ringspannung
  • Cyclohexan
Sesselkonformation

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Zusammenhang zwischen Molekülstruktur, zwischenmolekularen Kräften und Stoffeigenschaften.
Stoffeigenschaften
vgl. BPE 2.2
  • Siedepunkt
  • Löslichkeit
Schmelzpunkt

BPE 3.3

Die Schülerinnen und Schüler wenden die systematische Nomenklatur an.

Regeln der systematischen Nomenklatur
IUPAC
ständige Vertiefung und Erweiterung der Regeln bei den Stoffklassen der folgenden BPE

BPE 3.4

Die Schülerinnen und Schüler geben die Zusammensetzung der fossilen Energie- und Rohstoffträger Erdgas und Erdöl wieder.

Erdgas und Erdöl
Herkunft, Raffination, Verwendung, Umwelt- und Klimaaspekte, Rohstoffsicherheit

BPE 3.5

Die Schülerinnen und Schüler stellen für wichtige Reaktionen der Alkane die Reaktionsgleichungen auf und deuten die Halogenierung anhand des Reaktionsmechanismus.
Verbrennung von Alkanen
Flammpunkt, Zündtemperatur, Explosionsgrenzen
  • Anwendung stöchiometrischer Berechnungen
Umsatz- und Ausbeuteberechnungen beim Einsatz reiner, verunreinigter oder gelöster Stoffe,
vgl. „Mathematik I“ (BPE 3.3 und 3.4),
wiederholte Anwendung bei den Stoffklassen der folgenden BPE
Radikalische Substitution

  • Reaktionsmechanismus

  • Regioselektivität bei primären, sekundären und tertiären Kohlenstoff-Atomen

  • Stabilität von Radikalen

Halogenalkane
Verwendung, Gesundheits- und Umweltaspekte
  • physikalische Eigenschaften

BPE 4

Alkene und Alkine

16
Die Schülerinnen und Schüler ordnen Alkene und Alkine in die Systematik organischer Verbindungen ein und beschreiben Gemeinsamkeiten sowie typische Unterschiede zu den Alkanen.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften der Alkene und erläutern die Besonderheit der C-C-Doppelbindung.
Ethen

\(\sigma\)‑, \(\pi\)-Bindung
vgl. BPE 2.3
Homologe Reihe der Alkene
Erweiterung der Nomenklaturregeln
Cis-trans-Isomerie

  • Benennung der Isomeren

Konjugierte Diene

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die typischen Reaktionen der Alkene und deuten die Regioselektivität.
Elektrophile Addition
1,2- und 1,4-Addition an konjugierte Diene
  • Reaktionsmechanismus
Eliminierung
  • Addition von Halogenen
vgl. BPE 3.5
  • Addition von Halogenwasserstoff

  • Addition von Wasser
vgl. BPE 5.1
  • Regioselektivität, Markownikow-Regel

  • Stabilität von Carbenium-Ionen

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften und typischen Reaktionen der Alkine.
Eigenschaften und Verwendung von Ethin

Homologe Reihe der Alkine

Additionsreaktionen

BPE 5

Alkohole und Ether

17
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Herstellung, Eigenschaften und Reaktionen der Alkohole und Ether.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler erläutern und interpretieren die Darstellungsmethoden von Alkoholen.
Nucleophile Substitution von Halogenalkanen

  • Reaktionsmechanismus

  • monomolekular/bimolekular
Racemat, Walden-Umkehr, vgl. BPE 9.3
Elektrophile Addition an Alkene
vgl. BPE 4.2
Alkoholische Gärung

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Alkoholen und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab.
Funktionelle Gruppe und systematische Nomenklatur von Alkoholen

Polarität
vgl. BPE 2.2
  • Wasserstoffbrücken

Physikalische Eigenschaften

  • Siedetemperatur
  • Löslichkeit

BPE 5.3

Die Schülerinnen und Schüler formulieren die Reaktionsgleichungen für charakteristische Reaktionen der Alkohole.
Reaktion mit Alkalimetallen zu Alkoholaten

Nucleophile Substitution
vgl. BPE 5.1
Wasserabspaltung

  • zu Alkenen (Eliminierung)

  • zu Ethern

  • zu Estern

Williamson-Synthese von Ethern

Oxidation

  • Oxidationszahlen von Kohlenstoff-Atomen
vgl. BPE 8.2
  • Redoxgleichungen

BPE 5.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Ethern und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab.
Funktionelle Gruppe und Nomenklatur von Ethern

Physikalische Eigenschaften

  • Siedetemperatur
  • Löslichkeit

BPE 5.5

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Gefahren von Ethern.

Brennbarkeit, Explosionsgefahr

Autoxidation, Peroxidbildung
Vorsichtsmaßnahmen

Zeit für Leistungsfeststellung

15

105

120

Schuljahr 2

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

30

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht
z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Digitale Moleküldarstellung
Seifen und Tenside
Kunststoffe und Recycling
Planung und Durchführung einer Exkursion
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 6

Aromatische Verbindungen

14
Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Eigenschaften und chemischen Reaktionen der Aromaten und ihrer Derivate.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von aromatischen Molekülen und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab.
Benzol
Naphthalin, Anthracen, PAK
Strukturelle Besonderheit

  • Mesomerie

  • Stabilisierungsenergie

  • Hückel-Regel

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären charakteristische Reaktionen aromatischer Moleküle und deuten die Regioselektivität.
Elektrophile Substitution

  • Reaktionsmechanismus

  • Halogenierung

  • Nitrierung

  • Sulfonierung

  • Friedel-Crafts-Alkylierung

  • Friedel-Crafts-Acylierung
vgl. BPE 9.2
Systematische Nomenklatur von Benzolderivaten

Zweitsubstitution

  • Substitutionsregeln

  • mesomerer und induktiver Effekt

  • sterischer Effekt

Reaktionsverhalten spezieller Benzolderivate

  • saurer Charakter des Phenols

  • Seitenkettensubstitution bei Alkylbenzolen

BPE 7

Amine

9
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Eigenschaften und chemischen Reaktionen der Amine.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler erläutern Darstellungsmethoden von Aminen.
Aromatische Amine

  • Reduktion von Nitroverbindungen

Aliphatische Amine

BPE 7.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Aminen und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab.
Funktionelle Gruppe und Nomenklatur

  • primäre, sekundäre, tertiäre Amine
quartäre Ammoniumverbindungen

BPE 7.3

Die Schülerinnen und Schüler deuten die unterschiedliche Basizität von Aminen und formulieren charakteristische Reaktionen von Aminen.
Basizität von Aminen

  • Vergleich aliphatisch/aromatisch
vgl. BPE 6.2
Umsetzung aromatischer Amine mit salpetriger Säure

  • Diazotierung
Nitrosamine
  • Azokupplung
z. B. Azofarbstoffe

BPE 8

Aldehyde und Ketone

13
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Eigenschaften und chemischen Reaktionen der Aldehyde und Ketone.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Aldehyden und Ketonen und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab.
Funktionelle Gruppe und Nomenklatur von Carbonylverbindungen

Polarität

  • mesomere Grenzformeln

Physikalische Eigenschaften

  • Siedetemperatur
  • Löslichkeit

BPE 8.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die nucleophile Addition von Aldehyden und Ketonen und übertragen das Grundprinzip auf die verschiedenen Nucleophile. Sie unterscheiden Aldehyde und Ketone anhand typischer Redoxreaktionen.
Nucleophile Addition

Reaktionsmechanismus

O-Nucleophile

  • Halbacetalbildung

  • Weiterreaktion zu Vollacetalen
nur Reaktionsgleichung, Schutzgruppe
C-Nucleophile

  • Grignard-Reaktion

  • Aldol-Reaktion
weitere C-H-acide Verbindung
Weiteres nucleophiles Teilchen
Bildung von Hydrazonen, Umsetzung mit komplexen Hydriden, Cannizzaro-Reaktion
Redoxreaktionen

  • Fehling-Reaktion, Tollens-Probe

  • Herstellung von Aldehyden und Ketonen
vgl. BPE 5.3
  • Umsetzung zu Carbonsäuren

BPE 9

Carbonsäuren und Derivate

14
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Eigenschaften und chemischen Reaktionen der Carbonsäuren und ihrer Derivate.

BPE 9.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau von Carbonsäuren und leiten daraus die Eigenschaften der Stoffklasse ab. Sie deuten die Acidität von Carbonsäuren.
Funktionelle Gruppe und Nomenklatur von Carbonsäuren
Vorkommen in der Natur
Polarität

Wasserstoffbrücken

Physikalische Eigenschaften

  • Siedetemperatur
Löslichkeit
Acidität
Anwendung des Massenwirkungsgesetzes auf Protolysegleichgewichte organischer Verbindungen
vgl. „Mathematik I“ (BPE 5.1)
  • mesomere Grenzformeln der Carboxylate

  • Substituenteneffekte

BPE 9.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären charakteristische Reaktionen von Carbonsäuren und deren Derivaten. Sie ordnen die Fette der Stoffklasse der Carbonsäureester zu und beschreiben deren Eigenschaften.

Veresterung

  • Reaktionsmechanismus
  • Beeinflussung der Gleichgewichtslage

Fette
Biodiesel
  • Schmelztemperatur
Löslichkeit
  • Struktur
Ernährungsaspekte, Fetthärtung, Margarine
Verseifung

Eigenschaften von Tensiden

Darstellung und Reaktionen von Carbonsäurederivaten

  • Säurechloride, Säureanhydride, Säureamide

  • Carbonylaktivität

BPE 9.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben substituierte Carbonsäuren und erklären das Phänomen der Spiegelbildisomerie.
Hydroxycarbonsäuren

Aminosäuren

Spiegelbildisomerie
vgl. BPE 5.1

BPE 10*

Anwendungsgebiete

25
Von den nachfolgenden Wahlgebieten sind zwei zu unterrichten.
Die Schülerinnen und Schüler wenden das Basiswissen standortspezifisch auf vertiefende Themen an. Sie übertragen und kombinieren ihr Wissen über die einzelnen Stoffklassen auf ausgewählte Beispiele verschiedener Anwendungsgebiete.

BPE 10.1*

Arzneimittel
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die chemische Struktur ausgewählter Arzneimittel mit Strukturformeln. Sie beschreiben chemische, mikrobiologische und gentechnische Methoden zur Herstellung von Arzneimitteln sowie deren Isolierung aus Arzneipflanzen.
Chemische Strukturen ausgewählter Arzneimittel

Arzneimittelkunde
vgl. Bildungsplan BKPH „Arzneimittelkunde“
  • Arzneimittelgruppen

  • pharmakokinetische Grundbegriffe

  • pharmakodynamische Grundbegriffe

Herstellung von Arzneimitteln
vgl. „Präparatives Praktikum“ (BPE 1.4)
  • biotechnologische Produktion
z. B. Humaninsulin, Penicillin
  • chemische Produktion
z. B. Acetylsalicylsäure, Paracetamol, Sulfonamide
  • Isolierung aus Naturstoffen
z. B. Salicylsäure
Arzneimittelentwicklung

BPE 10.2*

Farbstoffe
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Farbigkeit von Verbindungen. Sie unterscheiden verschiedene Farbstoffklassen. Sie formulieren den Reaktionsmechanismus für die Synthese von Azofarbstoffen.
Farbigkeit von Verbindungen

Farbstoffklassen
vgl. „Präparatives Praktikum“ (BPE 1.4)
  • Azofarbstoffe
Diazotierung und Azokupplung
vgl. BPE 7.3
  • weitere Farbstoffklasse
z. B. Indigo
Anwendungen
Indikatoren, Textilfärbung

BPE 10.3*

Kohlenhydrate
Die Schülerinnen und Schüler ordnen aus dem Alltag bekannte Verbindungen der Stoffklasse der Kohlenhydrate zu. Sie beschreiben ihre Struktur und ihre Stoffeigenschaften.
Monosaccharide
Mutarotation
  • Glucose, Galactose, Fructose

  • Fischer-Projektion, Haworth-Projektion

Verknüpfung der Mono- zu Oligo- und Polysacchariden

  • Lactose, Saccharose
  • Stärke, Cellulose

Reduzierende und nicht reduzierende Zucker
vgl. BPE 8.2

BPE 10.4*

Kunststoffe
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Strukturmerkmale der verschiedenen Kunststoffarten und leiten daraus die allgemeinen Materialeigenschaften ab. Sie formulieren die Reaktionsmechanismen für die Polyreaktionen.
Kunststoffarten (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere)

Polyreaktionen
vgl. „Präparatives Praktikum“ (BPE 1.4)
  • Polymerisation
Copolymerisate
  • Polykondensation
Nylon
  • Polyaddition

Verwendung und Recycling
Biokunststoffe

BPE 10.5*

Nucleinsäuren, Gentechnik
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Struktur der Nucleinsäuren mit Strukturformeln. Sie begründen den Einsatz der Komponenten im PCR-Ansatz und beschreiben den Ablauf der PCR. Sie beschreiben prinzipielle Schritte der Plasmidisolierung und der Modifikation von Plasmiden. Sie erläutern die Bedeutung des DNA-Längenstandards für die Größenbestimmung von DNA-Fragmenten.
Struktur der Nucleinsäuren

  • Nucleoside, Nucleotide

Molekularbiologische Arbeitsmethoden
vgl. „Präparatives Praktikum“ (BPE 1.4)
  • Gelelektrophorese (Agarose, PAGE)

  • Größenbestimmung von DNA-Fragmenten mit Markern

  • Behandlung von DNA mit Restriktionsenzymen

  • PCR

  • Plasmidisolierung

  • Modifikation von Plasmiden

BPE 10.6*

Proteine und Enzyme
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau und die Struktur von Proteinen ausgehend von den Aminosäuren. Sie erklären die Wirkungsweise von Enzymen.
\( \alpha \)-Aminosäuren
vgl. BPE 9.3
Fischer-Projektion

Peptidbindung

Proteine

  • Primär‑, Sekundär‑, Tertiär‑, Quartärstruktur

  • Elektrophorese
vgl. „Präparatives Praktikum“ (BPE 1.4)
  • Enzyme

BPE 10.7*

Strukturaufklärung organischer Moleküle
Die Schülerinnen und Schüler nennen und beschreiben wichtige Methoden der Strukturaufklärung für organische Moleküle. Sie interpretieren die Ergebnisse von Strukturuntersuchungen am Beispiel einfacher organischer Moleküle.
Physikalische Methoden

  • Massenspektrometrie
vgl. „Analytische Chemie“ (BPE 6.3)
  • IR-Spektroskopie
vgl. „Physikalische Chemie“ (BPE 9.4)
  • NMR-Spektroskopie
vgl. „Physikalische Chemie“ (BPE 9.4)
Chemische Methoden

  • Nachweisreaktionen funktioneller Gruppen

Zeit für Leistungsfeststellung

15

105

120

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


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

Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

Stuttgart, Datum
Bildungsplan für das Berufskolleg
hier:
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom Datum
Aktenzeichen

I.

II.

Für das Berufskolleg gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan tritt
für das Schuljahr 1 am 1. August 2023
für das Schuljahr 2 am 1. August 2024
in Kraft.

Zum Zeitpunkt des jeweiligen Inkrafttretens tritt der im Lehrplanheft 2/2008 in diesem Fach veröffentlichte Lehrplan für die zweijährige zur Prüfung der Fachschulreife führende Berufsfachschule vom 08.08.2008, Band 1 (Az. 45-6512-2220/51) außer Kraft.
Fachname – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Richtung (z.B. Biologisch technische Assistenten)
Schwerpunkt BIB

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