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Allgemeine und anorganische Chemie
Fachliche Vorbemerkungen
Im Fach „Allgemeine und anorganische Chemie“ wird grundlegendes chemisches Wissen vermittelt.
Ausgebildete CTA arbeiten in der Regel in einem sehr speziellen Teilbereich der Chemie, oftmals in Betrieben mit individuellen Anwendungen der Analytik oder der präparativen Chemie. Die Grundprinzipien der allgemeinen und anorganischen Chemie bilden unabhängig von der Spezialisierung immer die Grundlage dieser Anwendung. Im Fach „Allgemeine und anorganische Chemie" werden diese Grundprinzipien der Chemie erlernt. Darüber hinaus werden sie auf einige ausgewählte Beispiele übertragen und praxisnah angewandt.
Die Basis für das Verständnis vieler chemischer Teilbereiche wird im ersten Schuljahr gelegt. Dabei orientieren sich die Bildungsplaneinheiten an grundlegenden chemischen Basiskonzepten: Stoff-Teilchen-Konzept, Energie-Konzept, chemisches Gleichgewicht und Donator-Akzeptor-Konzept.
Da auch in den Fächern „Analytische Chemie“, „Mathematik I“ und „Organische Chemie“ Grundlagen vermittelt werden, ist eine enge Absprache mit den Lehrenden dieser Fächer unerlässlich. Während im Fach „Organische Chemie“ die Bereiche Atombau und Bindungslehre vermittelt werden, behandelt das Fach „Allgemeine und anorganische Chemie“ die Einteilung der Stoffe und deren Reaktionen. In den Fächern „Analytische Chemie“ und „Mathematik I“ werden die quantitativen Aspekte dazu betrachtet.
Des Weiteren soll ein enger Bezug zu den Unterrichtsinhalten des „Analytisch anorganischen Praktikums“ angestrebt werden, damit sich den Schülerinnen und Schülern die Verzahnung von Theorie und Praxis erschließt.
Somit kann in diesem und in weiteren Praktika auf die theoretischen Grundlagen von Gleichgewichts‑, Säure-Base- sowie Redoxreaktionen aus der „Allgemeinen und anorganischen Chemie“ zurückgegriffen werden.
Im zweiten Schuljahr werden Gesetzmäßigkeiten und grundlegende Prinzipien an ausgewählten Elementen und deren Verbindungen angewendet und vertieft. Dabei werden auch technische Verfahren und moderne Technologien thematisiert. Der Bezug zu Umweltaspekten bietet sich besonders für das projekthafte Arbeiten an. Dabei wird das Bewusstsein für nachhaltige Entwicklungen gestärkt.
Das Fach „Allgemeine und anorganische 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.
Schuljahr 1
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1 |
Einführung in die Grundlagen der Chemie |
12 |
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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. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren chemische Reaktionen anhand typischer Merkmale und unterscheiden diese von physikalischen Vorgängen. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen chemische Formeln und Reaktionsgleichungen auf, benennen die einzelnen Verbindungen und leiten wichtige mathematische Größen ab. |
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BPE 2 |
Chemische Reaktionen |
32 |
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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. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern das chemische Gleichgewicht als dynamischen Zustand von Hin- und Rückreaktion und erklären die Einflussfaktoren. |
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BPE 2.3 |
Die Schülerinnen und Schüler formulieren Säure-Base-Reaktionen und wenden auf diese das Massenwirkungsgesetz an. |
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BPE 2.4 |
Die Schülerinnen und Schüler formulieren Redoxgleichungen und beurteilen die Reaktionsmöglichkeiten von Stoffen aufgrund des Redoxpotenzials. |
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BPE 3 |
Komplexe |
6 |
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Die Schülerinnen und Schüler erläutern die wesentlichen Merkmale der koordinativen Bindung und wenden diese auf verschiedene Komplexe an.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Komplexverbindungen und stellen die Formeln aus deren Namen auf. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
10
70
80
Schuljahr 2
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
10 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 4 |
Halogene |
7 |
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Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Formeln, Eigenschaften sowie die Gruppensystematik der Halogene und deren wichtigste Verbindungen. Sie beschreiben zwei wichtige großtechnische Verfahren zur Gewinnung von Halogenen.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler leiten mithilfe der Gruppensystematik Eigenschaften sowie die Reaktionsfähigkeit der Halogene ab. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Formeln der Halogenwasserstoffsäuren und Halogensauerstoffsäuren auf und benennen diese. Sie begründen die unterschiedlichen Säurestärken der Halogenwasserstoffsäuren. |
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BPE 4.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die großtechnischen Chlor-Alkali-Elektrolyseverfahren. |
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BPE 5 |
Schwefel und Schwefelverbindungen |
7 |
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften von Schwefel und ausgewählten Verbindungen und leiten typische Strukturen und Reaktionen ab.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren das Element Schwefel und die Verbindung Schwefelwasserstoff und vergleichen typische Eigenschaften mit analogen Verbindungen. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Anhydride und Oxosäuren des Schwefels und stellen Eigenschaften und Zusammenhänge dieser Verbindungen dar. |
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BPE 6 |
Stickstoff und Stickstoffverbindungen |
7 |
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften von Stickstoff und ausgewählten Stickstoffverbindungen und leiten typische Strukturen und Reaktionen ab.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren Stickstoff und Ammoniak anhand typischer Eigenschaften. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren Stickoxide und Oxosäuren des Stickstoffs und stellen Eigenschaften und Zusammenhänge dieser Verbindungen dar. |
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BPE 7* |
Bedeutung von ausgewählten Elementen in Technik und Umwelt |
4 |
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Von den nachfolgenden Wahlgebieten ist eines zu unterrichten.
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren ein wichtiges Element und dessen Verbindungen und stellen einen Bezug zu aktuellen technischen Entwicklungen und Umweltaspekten her. |
BPE 7.1* |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Wasserstoff als Energieträger, erläutern den Einsatz in der Brennstoffzelle und diskutieren Anwendungen der Wasserstofftechnologie als regenerative Energiequelle. |
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BPE 7.2* |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Verwendung von Silicium als Halbleiter, beschreiben die Struktur von Siliciumdioxid und diskutieren technische Anwendungen. |
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BPE 7.3* |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern Struktur und Eigenschaften von Sauerstoff, Ozon und Peroxiden und diskutieren deren Bedeutung im Alltag. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
5
35
40
Operatorenliste
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
hier: Berufskolleg für chemisch-technische Assistenten
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
I.
II.
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.