BildungsplanChemie

BG

BILDUNGSPLAN 2021

BERUFLICHES GYMNASIUM

Chemie

Inhaltsverzeichnis

3 Inkraftsetzung

5 Vorbemerkung

10 Bildungsplanübersicht

Auf den Inhalt des Hefts „Allgemeine Aussagen zum Bildungsplan 2021 für das

Berufliche Gymnasium“ wird besonders hingewiesen:

– Vorwort

– Der Erziehungs- und Bildungsauftrag der beruflichen Schulen

– Der besondere Erziehungs- und Bildungsauftrag für das Berufliche Gymnasium

Impressum

Kultus und Unterricht

Ausgabe C

Herausgeber

Bildungsplanerstellung

Internet

Verlag und Vertrieb

Urheberrecht

Technische Umsetzung

Titelkonzeption

Druck

Bezugsbedingungen

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

Bildungsplanhefte

Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg, Postfach 103442, 70029 Stuttgart

Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung, Neckarstr. 207, 70190 Stuttgart

(www.zsl.kultus-bw.de)

www.bildungsplaene-bw.de

Neckar-Verlag GmbH, Klosterring 1, 78050 Villingen-Schwenningen

Fotomechanische oder anderweitig technisch mögliche Reproduktion des Satzes beziehungsweise der Satzordnung für

kommerzielle Zwecke nur mit Genehmigung des Herausgebers

pirobase imperia GmbH, Von-der-Wettern-Str. 27, 51149 Köln

Johannes-Gutenberg-Schule Stuttgart, Fachschule für Visuelle Kommunikation, www.jgs-stuttgart.de

Entwurf: Anna Sophie Hofmann, Nora Linda Nann, Nina Pichler

Betreuende Lehrer und PrePress-Finishing: Maurizio Di Dario, Roman Wagner

guldedruck, Tübingen

Alle eingesetzten beziehungsweise verarbeiteten Rohstoffe und Materialien entsprechen den zum Zeitpunkt der

Angebotsabgabe gültigen Normen beziehungsweise geltenden Bestimmungen und Gesetzen der Bundesrepublik

Deutschland. Der Herausgeber hat bei seinen Leistungen sowie bei Zulieferungen Dritter im Rahmen der wirtschaftlichen

und technischen Möglichkeiten umweltfreundliche Verfahren und Erzeugnisse bevorzugt eingesetzt.

Die Lieferung der unregelmäßig erscheinenden Bildungsplanhefte erfolgt automatisch nach einem festgelegten

Schlüssel. Der Bezug der Ausgabe C des Amtsblattes ist verpflichtend, wenn die betreffende Schule im Verteiler

(abgedruckt auf der zweiten Umschlagseite) vorgesehen ist (Verwaltungsvorschrift vom 22. Mai 2008, K.u.U. S. 141).

Die Bildungsplanhefte werden gesondert in Rechnung gestellt.

Die einzelnen Reihen können zusätzlich abonniert werden. Abbestellungen nur halbjährlich zum 30. Juni

und 31. Dezember eines jeden Jahres schriftlich acht Wochen vorher bei der Neckar-Verlag GmbH, Klosterring 1,

78050 Villingen-Schwenningen.

Der vorliegende Fachplan Chemie ist Bestandteil des Bildungsplans für das Berufliche Gymnasium der sechsund

dreijährigen Aufbauform (Reihe I, Nr. 39). Er wird wie folgt eingeordnet:

Band Aufgabenfeld/Richtung Heft-Nr. Fachbezeichnung Richtung(en) Klasse(n) / Jahrgangsstufe(n)

1 Aufgabenfeld III 3 Chemie AG, BTG, EG,

SGG, TG, WG

Eingangsklasse

Jahrgangsstufen 1 und 2

Stuttgart, 23. Juli 2020

BILDUNGSPLAN FÜR DAS BERUFLICHE GYMNASIUM;

HIER:

BERUFLICHES GYMNASIUM DER SECHS- U. DREIJ. AUFBAUFORM

Vom 23. Juli 2020 44 – 6512.- 240/211

I. Für das Berufliche Gymnasium gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.

II.

Der Bildungsplan tritt

für die Eingangsklasse am 1. August 2021

für die Jahrgangsstufe 1 am 1. August 2022

für die Jahrgangsstufe 2 am 1. August 2023

in Kraft.

Im Zeitpunkt des jeweiligen Inkrafttretens tritt der im Lehrplanheft 1/2003 veröffentlichte Lehrplan in diesem Fach

vom 26. August 2003 (Az. 55-6512-240/92) außer Kraft.

4

Chemie

Chemie 5

Vorbemerkungen

Fachbezogene Vorbemerkungen

1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)

Die Naturwissenschaft Chemie liefert einen wesentlichen Beitrag zur Beantwortung der

Frage, „was die Welt im Innersten zusammenhält“. Sie prägt durch ihre naturwissenschaftliche

Denk- und Arbeitsweise, durch Erkenntnisse und die daraus resultierenden Anwendungen

grundlegend unsere moderne Gesellschaft und kulturelle „Identität“. Darüber

hinaus ist die Chemie für die ökologische und ökonomische Entwicklung unserer Gesellschaft

und als Grundlage vieler Berufe von besonderer Bedeutung.

Kennzeichnend für die Chemie ist – in der Beschreibung der stofflichen Welt – die wechselnde

Betrachtung von Stoff- und Stoffumwandlungen sowohl auf der Stoff- als auch auf

der Teilchenebene sowie die Verknüpfung beider Ebenen zur Erklärung von Phänomenen

und Sachverhalten, auch unter energetischen Aspekten. Dazu nutzt die Chemie Experimente

und Modelle über die Struktur und über den Ablauf von Stoffumwandlungen sowie

die damit einhergehenden Energieumsätze.

Der Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe des Beruflichen Gymnasiums liefert

einen fachlichen Zugang zur Beurteilung von Umwelt- Verbraucher- oder Alltagsfragen,

von technischen Entwicklungen und Ressourcenfragen. Die Schülerinnen und Schüler

beobachten und beschreiben Phänomene, bilden und überprüfen Hypothesen, führen experimentelle

Untersuchungen durch und erfassen und interpretieren Daten.

Diese spezifischen Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie führen zu einer besonderen

Förderung kognitiver Fähigkeiten. Das selbstständige, sicherheitsgerechte Experimentieren,

die Verwendung einer korrekten Fachsprache und das kriterien- und theoriengeleitete

Argumentieren und Strukturieren fachwissenschaftlicher Erkenntnisse haben eine

zentrale Bedeutung nicht nur innerhalb der Fachwissenschaft Chemie. Die Schülerinnen

und Schüler transferieren und nutzen diese Denk- und Arbeitsweisen auch als Strategien

in ihren Lebensalltag und in einer Vielzahl von Berufsfeldern oder Studiengängen.

Damit hat die „Chemische Bildung“ einen wesentlichen Einfluss auf den lebenslangen

individuellen Kompetenzaufbau und stellt einen wichtigen Teilbereich der Allgemeinbildung

dar. Schülerinnen und Schüler begegnen in ihrer Lebenswelt einer Vielzahl von

Produkten der chemischen Industrie und aktuellen gesellschaftlichen Herausforderungen,

die in einem chemischen Kontext stehen und gesellschaftspolitisch diskutiert werden.

Deshalb ist Ziel eines zeitgemäßen Chemieunterrichtes, jeden Einzelnen zu befähigen,

Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform K.u.U., LPH Nr. 1/2020 Reihe I Nr. 39 Band 1 vom 23.07.2020

6

Chemie

seiner Verantwortung in der durch die Naturwissenschaft Chemie geprägten Lebenswelt

bewusst nachzukommen.

2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene

Kompetenzen

Kompetenzorientierter Unterricht bietet die Möglichkeit, Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten

selbstständig und nachhaltig aufzubauen, zu reflektieren und in verschiedenen

Situationen verantwortungsvoll einzusetzen.

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln im aktiven Umgang mit spezifischen Inhalten

die Kompetenzen, die für die Naturwissenschaften von zentraler Bedeutung sind. Erkenntnisse

gewinnen, Kommunizieren und Bewerten stehen für Fähigkeiten und Fertigkeiten,

die dafür charakteristisch sind. Naturwissenschaftlich fachkompetente Schülerinnen und

Schüler verfügen über Sach‐, Erkenntnisgewinnungs‐, Kommunikations- und Bewertungskompetenz.

Diese vier Kompetenzbereiche durchdringen einander und bilden gemeinsam

die Fachkompetenz.

Die Sachkompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis naturwissenschaftlicher

Konzepte, Theorien und Verfahren und der Fähigkeit, diese zu beschreiben und

zu erklären sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und

alltagsbezogenen Anwendungsbereichen zu verarbeiten.

Die Erkenntnisgewinnungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der

Kenntnis von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und in der Fähigkeit, diese

zu beschreiben, zu erklären und zu verknüpfen, um Erkenntnisprozesse nachvollziehen

oder gestalten zu können und deren Möglichkeiten und Grenzen zu reflektieren.

Die Kommunikationskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis

von Fachsprache, fachtypischen Darstellungen und Argumentationsstrukturen und in der

Fähigkeit, diese zu nutzen, um fachbezogene Informationen zu erschließen, adressatenund

situationsgerecht darzustellen und auszutauschen.

Die Bewertungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis von

fachlichen und überfachlichen Perspektiven und Bewertungsverfahren und in der Fähigkeit,

diese zu nutzen, um Aussagen bzw. Daten anhand verschiedener Kriterien zu beurteilen,

sich dazu begründet Meinungen zu bilden, Entscheidungen auch auf ethischer

Grundlage zu treffen und Entscheidungsprozesse und deren Folgen zu reflektieren.

Für nachhaltig gewinnbringendes Lernen ist es von großer Bedeutung, dass alle Kompetenzbereiche

im Unterricht bewusst und ausgewogen gefördert werden. Die Kompetenzen

entwickeln sich bei den Schülerinnen und Schülern über die Eingangsklasse und Jahrgangsstufen

hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.

Der Vielfalt naturwissenschaftlicher Phänomene liegen im Fach Chemie gemeinsame Prinzipien

zugrunde, die sich als Basiskonzepte beschreiben lassen. Die Basiskonzepte für die

Allgemeine Hochschulreife im Fach Chemie

– Konzept vom Aufbau und von den Eigenschaften der Stoffe und ihrer Teilchen,


Chemie 7

– Konzept der chemischen Reaktion und

– Energiekonzept

ermöglichen daher die Vernetzung und Systematisierung fachlicher Inhalte und deren

Betrachtung aus verschiedenen Perspektiven aufgrund vergleichbarer Strukturierungselemente.

Damit erleichtern sie kumulatives Lernen, den Aufbau von strukturiertem Wissen

und die Erschließung neuer Inhalte. Das Fach Chemie ist im Besonderen durch eine

Betrachtung der Analyse und Synthese von Stoffen, der Beschreibung ihres Aufbaus

und ihrer Eigenschaften und energetischer Zusammenhänge gekennzeichnet, woraus

die drei Basiskonzepte resultieren. Sie beziehen sich auf die Struktur der Stoffe, deren

Umwandlungen durch chemische Reaktionen und die damit einhergehenden energetischen

Prozesse.

Da die Kompetenzen in allen vier Bereichen nur an Fachinhalten erworben werden können,

stellen die Basiskonzepte die Grundlage für die Entwicklung der naturwissenschaftlichen

Kompetenz dar (vgl. Bildungsstandards im Fach Chemie für die Allgemeine Hochschulreife

der KMK i. d. F. vom 18.06.2020).

3. Ergänzende fachliche Hinweise

Für den nachhaltigen Erwerb chemischer Fachkompetenzen ist die sachlogische Fachsystematik

der Wissensgebiete mit lebensweltbezogenen Kontexten zu verknüpfen. Bei der

Behandlung verschiedener Inhalte sind die zugrundeliegenden Basiskonzepte der Chemie

zu berücksichtigen. Hierdurch kann den Schülerinnen und Schülern die systematische

Wissensaneignung erleichtert werden, die sich nicht vordergründig an den chemischen

Inhalten, sondern an den wesentlichen Konzepten der Chemie orientiert.

Der Chemieunterricht leistet durch die Gestaltung verschiedener Lehr- und Lernarrangements

seinen Beitrag dazu,

– bei den Schülerinnen und Schülern Interesse zu wecken und sie zu motivieren, Phänomene

der Natur, der Technik und des Alltags aus chemischer Perspektive – zunehmend

abstrakter und komplexer – zu betrachten,

– lebensweltbezogene Aspekte einzubeziehen, z. B. durch die Auswahl von „Lerngegenständen“,

die für die Schülerinnen und Schülern jetzt und im späteren Leben relevant

sind,

– die Methoden der Erkenntnisgewinnung mit Modellen zu reflektieren sowie die Grenzen

dieser Modelle zu bewerten,

– durch Demonstrations- und Schülerexperimente in systematischer Weise den empirischen

Charakter der Naturwissenschaft Chemie zu verdeutlichen,

– naturwissenschaftliche Sachverhalte fachsprachlich darzustellen, zu diskutieren und zu

argumentieren und eine korrekte Fachsprache zu nutzen und einzufordern,

– Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, zeitgemäßen und nachhaltigen Umgang

mit Umwelt und Ressourcen im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung zu

erziehen,

– chemische Fragestellungen auch in Fächer übergreifenden Kontexten zu betrachten und

zu bewerten,


8

Chemie

– bei den Schülerinnen und Schülern die Fähigkeit zu entwickeln, Inhalte verschiedener

Quellen fachwissenschaftlich auszuwählen und zu beurteilen,

– durch die Nutzung digitaler Medien Kompetenzen für das Lernen und Leben in einer

digitalen Welt zu entwickeln,

– zu erkennen und zu reflektieren, wie die Chemie unser Leben und die Gesellschaft in

materieller, intellektueller und kultureller Hinsicht ständig verändert.

In der Eingangsklasse des Beruflichen Gymnasiums werden die Basiskonzepte aus der

Sekundarstufe I in den drei Basiskonzepten für die Oberstufe weiterentwickelt. Insofern

bildet die Eingangsklasse das Bindeglied zwischen der Sekundarstufe I und II.

Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der BPE 1: Dort wiederholen und vertiefen

die Schülerinnen und Schüler als Einstieg in den Oberstufenunterricht den naturwissenschaftlichen

Erkenntnisweg an ausgewählten Beispielen und unterscheiden konsequent die

Stoff- und Teilchenebene als die wechselnde Betrachtungsweise in der Chemie.

In der Jahrgangsstufe 1 und 2 wird die Fachkompetenz aus der Sekundarstufe I ergänzt

und weiterentwickelt. Der Übergang von qualitativer zu quantitativer Beschreibung steht

besonders bei der Betrachtung chemischer Reaktionen, auch unter energetischen und

kinetischen Gesichtspunkten, im Vordergrund. Wesentliche Grundlagen der Kohlenstoffchemie

werden auch auf sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffverbindungen erweitert und

die Schülerinnen und Schüler damit befähigt, ihre Kenntnisse auf natürliche und synthetische

Makromoleküle anzuwenden. Auf diesen Grundlagen treffen sie begründete Entscheidungen

in Alltagssituationen.

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 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. Die für das jeweilige Fach

relevanten Operatoren sowie deren fachspezifische Bedeutung sind jedem Bildungsplan

im Anhang beigefügt. Die Operatorenliste für dieses Fach wird im Laufe des Jahres 2021

veröffentlicht und in der Onlineversion angehängt. 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 fächerspe‐


Chemie 9

zifischen Besonderheiten und 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 gleichwertige Feststellung von

Schülerleistungen (GFS), Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-

Gespräche umfassen.


10 10Chemie

Chemie

Bildungsplanübersicht

Schuljahr Bildungsplaneinheiten Zeitrichtwert

wert

Gesamtstunden

Eingangsklasse

Vertiefung – – Individualisiertes Lernen Lernen – richt richt (VIP)

– Projektunter‐

(VIP)

20 20

1 | 1 | Stoff-Teilchen-Prinzip 12 12

2 | 2 | Struktur-Eigenschafts-Prinzip 28 28

3 | 3 | Chemische Reaktion: stoffliche und und sche sche energeti‐

Zusammenhänge

10 10 70 70

Zeit Zeit für für Leistungsfeststellung 10 10

80 80

Jahrgangsstufe 1 1

Vertiefung – – Individualisiertes Lernen Lernen – richt richt (VIP) (VIP)

– Projektunter‐

4 | 4 | Chemische Reaktion: Kinetik Kinetik und und wicht wicht

Gleichge‐

5 | 5 | Chemische Reaktion: Donator-Akzeptor-

Prinzip Prinzip

30 30

15 15

24 24

6 | Aufbau 6 | Aufbau und und Eigenschaften organischer Stoffe Stoffe

und und ihrer ihrer Teilchen: Kohlenwasserstoffe

9

9

7 | Aufbau 7 | Aufbau und und Eigenschaften organischer Stoffe Stoffe

und und ihrer ihrer Teilchen: Verbindungen mit mit funktionellenellen

funktio‐

Gruppen

27 27 105 105


120 120

Jahrgangsstufe 2 2

Vertiefung – – Individualisiertes Lernen Lernen – richt richt (VIP) (VIP)

– Projektunter‐

8 | 8 | Struktur und und Eigenschaften natürlicher und und

synthetischer Makromoleküle und und ihrer ihrer

Bausteine

24 24

24 24

9 | 9 | Energiekonzept 21 21

10 | 10 Chemie | Chemie in in Wissenschaft, Forschung und und

Anwendung

15 15 84 84


96 96

Berufliches Gymnasium der der sechs- sechs- u. dreij. u. dreij. Aufbauform K.u.U., K.u.U., LPH LPH Nr. 1/2020 Nr. 1/2020 Reihe Reihe I Nr. I 39 Nr. 39Band Band 1 vom 1 vom 23.07.2020

Chemie 11

Eingangsklasse

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 20

Vertiefung Individualisiertes Lernen Projektunterricht

z. B.

Übungen

Anwendungen

Wiederholungen

z. B.

Selbstorganisiertes Lernen

Lernvereinbarungen

Binnendifferenzierung

z. B.

Goldgewinnung aus Elektronikschrott

Seltene Erden, Handys

Virtuelles Wasser

Treibhausgase z. B. CO 2

, CH 4

und N 2

O

Salzgewinnung aus Meerwasser

Wasserhärte

Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung

Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1 Stoff-Teilchen-Prinzip 12

Die Schülerinnen und Schüler nutzen Experimente und Modelle zum Erkenntnisgewinn in der Chemie. Dabei

unterscheiden sie konsequent zwischen der Stoff- und der Teilchenebene und begründen das Ordnungsprinzip

der Elemente im Periodensystem.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Stoff- und Teilchenebene in der Chemie an

ausgewählten Beispielen mithilfe von Experimenten und Modellen dar. Sie erklären

Stoffeigenschaften und Phänomene mit dem Teilchenmodell.

Naturwissenschaftlicher Erkenntnisweg

von der Beobachtung zur Erkenntnis

z. B. Eisensulfidsynthese

– Experiment auf der Stoffebene

– Deutung auf der Teilchenebene:

Symbolschreibweise und Anschauungsmodelle

Aufbau von Materie

– Stoffe

– Stoffeigenschaften

z. B. Dichte, Leitfähigkeiten, Schmelzund

Siedetemperaturen, Löslichkeit

– Phänomene Kristallbildung, Aggregatzustandsänderungen,

Diffusion, Wärmeausdehnung

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau der Atome mithilfe von Atommodellen

sowie deren Nutzen und Grenzen.

Geeignete Atommodelle

Atombau: Atomkern und ‐hülle

historische Entwicklung von Modellen

z. B. Schalenmodell, Kugelwolkenmodell

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären den Aufbau des Periodensystems der

Elemente. Sie nennen Gruppen von Elementen mit ähnlichen Eigenschaften und

begründen die Elementeigenschaften aufgrund der Stellung im Periodensystem.

Perioden


12

Chemie

Hauptgruppen: I, II, VII und VIII

Bedeutung der Nebengruppenmetalle

z. B. Spurenelemente: Stoffwechsel,

Lebensmittel

z. B. Seltene Erden: Alltagselektronik

Ordnungszahl, Massenzahl und Isotope

BPE 2 Struktur-Eigenschafts-Prinzip 28

Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Bindungstypen kennen und unterscheiden diese aufgrund

der Elektronegativitätsdifferenz der beteiligten Teilchen. Sie leiten daraus Eigenschaften unterschiedlicher

Stoffklassen begründet ab.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Bildung der unpolaren Elektronenpaarbindung,

begründen die Struktur der so aufgebauten Moleküle und die daraus resultierenden

Stoffeigenschaften. Sie beschreiben die Stoffklasse der Alkane mithilfe des

Struktur-Eigenschafts-Prinzips.

Unpolare Elektronenpaarbindung

z. B. Halogene, Wasserstoff, Sauerstoff,

Stickstoff

– Edelgaskonfiguration

– bindende und nichtbindende Elektronenpaare

– Valenzstrichformeln (Lewis-Schreibweise)

– Zwischenmolekulare Wechselwirkungen

temporäre Dipole

Eigenschaften von Stoffen bestehend

aus Molekülen mit unpolaren

Bindungen

Struktur-Eigenschaftsbeziehung von

Alkanen

– homologe Reihe

– Siede- und Schmelztemperatur

– Viskosität

z. B. Rohöl-Destillation

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Bildung der polaren Elektronenpaarbindung,

begründen die Struktur der so aufgebauten Moleküle und die daraus resultierenden

Stoffeigenschaften. Sie beschreiben die Stoffklasse der Alkanole mithilfe des

Struktur-Eigenschafts-Prinzips.

Polare Elektronenpaarbindung

z. B. Wasser, Ammoniak, Halogenwasserstoffe

– Partialladungen

– Elektronegativität

– Elektronegativitäten innerhalb der

Hauptgruppen und der Perioden im

Periodensystem

– Elektronegativitätsdifferenz bei

unpolaren und polaren Bindungen

Elektronenpaar als Elektronenwolke

Elektronenpaarabstoßungsmodell


Chemie 13

Räumlicher Aufbau von Molekülen

Dipol-Eigenschaften bei: H 2

O, HCl, NH 3

,

CO 2

, CCl 4

Dipol-Dipol-Kräfte

Wasserstoffbrücken

Eigenschaften von Stoffen bestehend

aus Molekülen mit polaren Bindungen


Alkanolen

Ladungsschwerpunkte

permanente Dipole

z. B. Wasser

Ethanol, Glycerin

– polare Hydroxygruppe

– Siede- und Schmelztemperatur

– Löslichkeit

– Viskosität

BPE 2.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Metallbindung und erläutern die verschiedenen

Eigenschaften der Metalle.

Metallgitter

Elektronengasmodell


Metallen

z. B. Metalle in Smartphones, Problematik

von Elektroschrott

– elektrische Leitfähigkeit

– Wärmeleitfähigkeit

– Verformbarkeit

– metallischer Glanz

– Schmelz- und Siedetemperatur

BPE 2.4

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Ionenbildung und Ionenbindung und

erläutern die verschiedenen Eigenschaften der Salze durch ihren Aufbau.

Ionenbildung

Ionisierungsenergie, Elektronenaffinität

Ionenladung, Kationen, Anionen

Ionenbindung

– Elektronegativitätsdifferenz

– Verhältnisformel

– Nomenklatur von Metallhalogeniden

und ‐oxiden

Ionengitter

– Coulomb'sche Kräfte Abhängigkeit von Ionenladung und

‐radius

– Gitterenergie


Salzen

z. B. Sportgetränke, Infusionslösungen

– Schmelztemperaturen

– Löseverhalten und Hydratationsenergie

– elektrische Leitfähigkeit

– Sprödigkeit


14

Chemie

BPE 3 Chemische Reaktion: stoffliche und energetische Zusammenhänge 10

Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass mit einer chemischen Reaktion stoffliche und energetische

Umsätze verbunden sind. Sie erfassen die Stoffumsätze quantitativ, den Energieumsatz qualitativ.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler stellen Reaktionsgleichungen auf. Sie ermitteln

die Stoffumsätze einer Reaktion auf der Basis von Stoffmengenverhältnissen und

Konzentrationen.

Reaktionsgleichungen

Einführung der Begriffe

– Mol-Begriff

– Stoffmenge

– Molare Masse

– Molares Volumen

– Stoffmengenkonzentration

Stöchiometrische Berechnungen

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären den energetischen Verlauf chemischer Reaktionen

anhand von Energie-Reaktionsweg-Diagrammen.

Exotherme und endotherme Reaktionen

Energie-Reaktionsweg-Diagramme

– Reaktionsenthalpie

– Aktivierungsenergie

Homogene und heterogene Katalyse

z. B. Autokatalysator, Enzyme

– Einfluss auf die Aktivierungsenergie

– Energie-Reaktionsweg-Diagramm


Chemie 15

Jahrgangsstufe 1



z. B.

Übungen

Anwendungen

Wiederholungen

z. B.


Lernvereinbarungen


z. B.

digitale Darstellung von Molekülmodellen

Kohlenstoffmodifikationen

Seifen und Tenside



BPE 4 Chemische Reaktion: Kinetik und Gleichgewicht 15

Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass über verschiedene Faktoren die Reaktionsgeschwindigkeit und

die Lage des chemischen Gleichgewichts einer Reaktion beeinflusst werden können. An Beispielen lernen sie

Möglichkeiten zur Optimierung von Reaktionsabläufen hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit kennen.

BPE 4.1

Für ein Experiment zur Bestimmung der Geschwindigkeit einer Reaktion stellen die

Schülerinnen und Schüler das Konzentration-Zeit-Diagramm dar und ermitteln damit

die Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit.

Konzentration-Zeit-Diagramm

z. B. Marmor und Salzsäure, Zink und

Salzsäure

Geschwindigkeitskonstante

Momentan- und Durchschnittsreaktionsgeschwindigkeit

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Einfluss verschiedener Faktoren auf die

Reaktionsgeschwindigkeit.

Faktoren

– Temperatur

– Konzentration

– Zerteilungsgrad

Kollisionstheorie

Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitsverteilung

der Teilchen

Maxwell-Boltzmann-Verteilung

Einsatz eines Katalysators

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Einstellung des chemischen Gleichgewichts

aufgrund der Angleichung der Reaktionsgeschwindigkeiten der Hin- und

Rückreaktion. Mithilfe des Massenwirkungsgesetzes ermitteln sie die Gleichgewichtskonstante

bzw. Gleichgewichtskonzentrationen eines homogenen Gleichgewichts.

Umkehrbarkeit von Reaktionen

Massenwirkungsgesetz

Modellexperiment


16

Chemie

Gleichgewichtskonstante K c

Ausbeuteberechnungen

z. B. Iodwasserstoff-Gleichgewicht,

ohne gemischtquadratische Gleichungen

BPE 4.4

Die Schülerinnen und Schüler erklären mit dem Prinzip von Le Chatelier die Möglichkeit

zur Beeinflussung der Lage und der Einstellung des chemischen Gleichgewichts.

Prinzip von Le Chatelier

Beeinflussung der Lage des Gleichgewichts

durch Temperatur- und Druckänderung

z. B. Bildung von Kesselstein, Ammoniaksynthese,

Hochofenprozess

Beeinflussung der Einstellung des

Gleichgewichts

durch Konzentrationsänderung und

Einsatz eines Katalysators

BPE 5 Chemische Reaktion: Donator-Akzeptor-Prinzip 24

Die Schülerinnen und Schüler wenden das Donator-Akzeptor-Prinzip auf chemische Reaktionen mit Protonenoder

Elektronenübergängen an.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Protonenübergänge mithilfe des Donator-

Akzeptor-Prinzips. An Beispielen erläutern sie Säure-Base-Reaktionen nach Brønsted

und geben korrespondierende Säure-Base-Paare an.

Säure-Base-Theorie nach Brønsted

Nachweis von Oxonium-Ion, Hydroxid-

Ion

Protolysegleichungen

Korrespondierende Säure-Base-Paare

Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Salpetersäure,

Phosphorsäure, Kohlensäure

Ammoniak, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,

Calciumhydroxid

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Säure-Base-Gleichgewichte und ordnen

damit Säuren und Basen nach ihrer Stärke. Sie erklären den Zusammenhang

zwischen dem pH-Wert und der Autoprotolyse des Wassers und ermitteln die pH-

Werte von Lösungen einprotoniger starker Säuren und Basen rechnerisch. Die Schülerinnen

und Schüler erklären die Wirkungsweise von Puffersystemen.

Ampholyte

Autoprotolyse des Wassers

pH-Wert

pK W , pK S , pK B

pH-Wert-Berechnung einprotoniger

starker Säuren und Basen

Puffersysteme im Alltag, z. B. Puffer im

Blut

ohne Berechnungen


Chemie 17

BPE 5.3

Die Schülerinnen und Schüler formulieren die Neutralisation als Reaktion zwischen

Säuren und Basen und benennen die entstehenden Salze. Sie werten Säure-Base-

Titrationen zur Konzentrationsbestimmung aus.

Neutralisationsreaktionen

Salzsäure-Natronlauge-Titration mit

Indikator

BPE 5.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Elektronenübergänge anhand des

Donator-Akzeptor-Prinzips und erläutern damit Redoxreaktionen. Sie stellen mithilfe

von Oxidationszahlen Reaktionsgleichungen auf.

Oxidationszahlen

Redoxreaktionen in sauren, neutralen

und alkalischen Lösungen

Reduktions- und Oxidationsmittel

Korrespondierende Redoxpaare

BPE 6

Aufbau und Eigenschaften organischer Stoffe und ihrer Teilchen: Kohlenwasserstoffe

9

Die Schülerinnen und Schüler wenden das Struktur-Eigenschafts-Prinzip auf gesättigte und ungesättigte

Kohlenwasserstoffe an, d. h. sie leiten aus dem Aufbau der Moleküle die Eigenschaften der entsprechenden

Stoffe ab.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben anhand der Nomenklatur nach IUPAC die

Ordnungsprinzipien geradkettiger und verzweigter Alkane und Alkene.

Struktur und Nomenklatur geradkettiger

und verzweigter Alkane und

Alkene

Konstitutionsisomerie

E-Z-Isomerie

bis C 20

vgl. BPE 2

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Stoffeigenschaften und deren Änderungen

innerhalb der homologen Reihe der Alkane und Alkene. Sie beschreiben und vergleichen

das Reaktionsverhalten gesättigter und ungesättigter Kohlenwasserstoffe.

Eigenschaften (auch für verzweigte

Kohlenwasserstoffe)

vgl. BPE 2


– Löslichkeit

– Viskosität

Reaktionsverhalten

– vollständige und unvollständige

Verbrennung

– radikalische Substitution mit Mechanismus

– elektrophile Addition mit Mechanismus

– Nachweis der Doppelbindung

zwischen Kohlenstoff-Atomen

z. B. Halogene, Halogenwasserstoffe,

Wasser


18

Chemie

BPE 7

Aufbau und Eigenschaften organischer Stoffe und ihrer Teilchen: Verbindungen

mit funktionellen Gruppen

27

Die Schülerinnen und Schüler wenden das Struktur-Eigenschafts-Prinzip auf organische Stoffe mit funktionellen

Gruppen an.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben anhand der Nomenklatur die Ordnungsprinzipien

von Alkanolen.

Struktur und Nomenklatur einwertiger

und mehrwertiger Alkanole

vgl. BPE 2

z. B. Glykol, Glycerin, Sorbit, Xylit

Hydroxygruppe als funktionelle Gruppe

Primäre, sekundäre und tertiäre Alkanole

BPE 7.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Stoffeigenschaften der Alkanole und

begründen deren Änderungen innerhalb der homologen Reihe und in Beziehung zur

funktionellen Gruppe.

Eigenschaften vgl. BPE 2

Hinweis auf Toxizität


– Löslichkeit

– Viskosität

Reaktionsverhalten:

Oxidierbarkeit von primären, sekundären

und tertiären Alkanolen

BPE 7.3


ausgewählter Carbonylverbindungen.

Struktur und Nomenklatur der Alkanale

und Alkanone als Oxidationsprodukte

der Alkanole

z. B. Ethanal, Propanon (auch Trivialnamen)

Carbonylgruppe: Aldehyd- und Ketogruppe

BPE 7.4

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Stoffeigenschaften der Alkanale und

Alkanone und begründen deren Änderungen innerhalb der homologen Reihe und in

Beziehung zur funktionellen Gruppe. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und

formulieren typische Nachweisreaktionen.

Eigenschaften

Hinweis auf Toxizität

– Siedetemperatur

– Löslichkeit

Reaktionsverhalten:

Oxidierbarkeit von Alkanalen und Alkanonen

Nachweisreaktionen:

Fehling‐, Tollens-Probe


Chemie 19

BPE 7.5


von Carbonsäuren und ihrer Derivate.

Struktur und Nomenklatur der Carbonsäuren

Carboxygruppe

Ausgewählte Carbonsäuren mit

mehreren und/oder unterschiedlichen

funktionellen Gruppen

Milchsäure, Oxalsäure, Zitronensäure

BPE 7.6

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Stoffeigenschaften der Carbonsäuren und

ihrer Derivate sowie deren Änderungen aufgrund struktureller Besonderheiten.

Sie beschreiben und formulieren typische Reaktionen der Carbonsäuren.

Eigenschaften

– Siedetemperatur

– Löslichkeit

Reaktionsverhalten

– Protolyse, Einfluss induktiver und

mesomerer Effekte

– Veresterung ohne Mechanismus

BPE 7.7

Die Schülerinnen und Schüler benennen Ester und formulieren deren Strukturformeln

anhand vorgegebener Nomenklaturregeln. Sie erklären und vergleichen die

Stoffeigenschaften von Edukten und Produkten der Esterbildung und die Bedingungen

einer Estersynthese.

Struktur und Nomenklatur der Ester

Estergruppe

Eigenschaften (auch Vergleich mit Alkanolen

und Carbonsäuren)

Estersynthese

BPE 7.8

Die Schülerinnen und Schüler benennen Fette als Triglyceride und formulieren deren

Strukturformeln anhand vorgegebener Nomenklaturregeln. Sie erklären besondere

Eigenschaften der Fette und deren Bedeutung.

Struktur der Triglyceride

Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

essenzielle Fettsäuren, Transfette

Eigenschaften

– Schmelzbereich

– Löslichkeit

– Fetthärtung


20

Chemie

Jahrgangsstufe 2



z. B.

Übungen

Anwenden

Wiederholen

z. B.


Lernvereinbarungen


z. B.

Bierherstellung

Zuckeraustauschstoffe

Kunststoffe: Klebstoffe, Kautschuk und

Gummi, Recycling-Filamente

Ionennachweise: Eisen‐, Nitrat‐, Phosphationen

Chromatografie



BPE 8

Struktur und Eigenschaften natürlicher und synthetischer Makromoleküle

und ihrer Bausteine

24

Die Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kenntnisse in der organischen Chemie auf natürliche und synthetische

Makromoleküle an. Sie vertiefen ihr Wissen über den räumlichen Bau von Molekülen sowie über den

Zusammenhang zwischen Molekülstruktur und Eigenschaften der Stoffe und erlangen dadurch ein differenziertes

Verständnis von Struktur-Eigenschaften-Beziehungen. Auf dieser Grundlage treffen sie begründete

Entscheidungen in Alltagssituationen.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler benennen ausgewählte Monosaccharide und stellen

ihre Struktur dar. Sie erklären den Ringschluss als Halbacetalbildung. Sie

beschreiben die Bildung und die Struktur von Di- und Polysacchariden und beurteilen

die Alltagsrelevanz eines Kohlenhydrats an einem ausgewählten Beispiel.

Monosaccharide: Glucose, Fructose,

Galactose

Fischerprojektion, Ringform (α/β-D-

Glucose)

Disaccharide: Saccharose, Maltose,

Lactose

Fotosynthese

asymmetrisches C-Atom

z. B. Zuckergewinnung, Bierherstellung

z. B. Lactoseintoleranz

Glykosidische Bindung

Polysaccharide: Stärke, Cellulose

Stärkenachweis, z. B. Stärkefolie

BPE 8.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Struktur von Aminosäuren. Sie

erklären die Entstehung der Peptidbindung als Kondensationsreaktion und erläutern

die Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur von Proteinen.

Allgemeine Struktur der Aminosäuren

Peptidbindung

Proteinstruktur: Primär‐, Sekundär‐,

Tertiär‐, Quartärstruktur

z. B. Hämoglobin, Insulin, Enzyme

Denaturierung


Chemie 21

BPE 8.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben unterschiedliche Synthesemöglichkeiten

von Kunststoffen aus den Monomeren und erklären ihre Einteilung nach Werkstoffeigenschaften.

Polymerisate: PVC, PE

Polykondensate: Polyamide, Polyester

PLA – 3D-Druck-Filament, Weichmacher,

Nylon

Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste

Recycling

Umweltbelastung durch Kunststoffe

BPE 9 Energiekonzept 21

Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihre Erfahrungen, dass Energie bei Reaktionsabläufen eine wichtige

Rolle spielt. Sie untersuchen Reaktionsabläufe unter energetischen Gesichtspunkten und entwickeln ein

Verständnis dafür, wie energetische Parameter den Ablauf einer chemischen Reaktion beeinflussen. Sie

übertragen das Donator-Akzeptor-Prinzip auf elektrochemische Vorgänge und diskutieren die Bedeutung der

Elektrochemie innerhalb der Energieversorgung.

BPE 9.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Energieumsatz bei chemischen Reaktionen

quantitativ. Als bestimmende Reaktionsprinzipien erklären sie Enthalpie und

Entropie und ermitteln diese rechnerisch. Sie begründen die Richtung einer Reaktion

mithilfe der freien Enthalpie.

Standardbildungsenthalpie, Satz von

Hess

Standardreaktionsenthalpie

Kalorimetrie

Standardreaktionsentropie

Freie Reaktionsenthalpie

Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Exergonisch und endergonisch

technische Prozesse

BPE 9.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau eines galvanischen Elements

und einer Elektrolysezelle und formulieren die Reaktionsgleichungen der ablaufenden

Redoxprozesse. Sie ermitteln die Spannung galvanischer Elemente unter

Standardbedingungen. Sie begründen die Nutzung elektrochemischer Vorgänge in

der Technik. Die Schülerinnen und Schüler erklären die chemischen Vorgänge der

Metallkorrosion.

Elektrochemische Spannungsreihe

Galvanisches Element: Halbzellen, Standardwasserstoffhalbzelle

z. B. Daniell-Element

Standardpotenziale

Batterien

Akkumulatoren

Primärelemente, Sekundärelemente

z. B. Bleiakkumulator, Lithium-Ionen-

Akkumulator

Brennstoffzelle

Elektrolyse

z. B. Aluminium-Schmelzflusselektrolyse,

Recycling


22

Chemie

Korrosion durch Säuren und Sauerstoff

Korrosionsschutz

Opferanode

Passivierung, Metallüberzug

BPE 10 Chemie in Wissenschaft, Forschung und Anwendung 15

Die Schülerinnen und Schüler lernen ausgewählte chemische Produkte und aktuelle Technologien – besonders

auch im Bereich der Energiethematik – kennen und diskutieren daran ökologische und ökonomische Aspekte.

BPE 10.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben typische chemische Arbeitsweisen und

erklären exemplarisch ausgewählte Analysen und Synthesen. Sie diskutieren aktuelle

Technologien unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten und vergleichen

verschiedene Energieträger.

Qualitative und quantitative Analyse

Schülerexperimente

– Ionennachweis: Chlorid‐, Bromid‐,

Carbonat‐, Ammonium-Ion

– instrumentelle Analysen z. B. Zuckergehalt und Wassergehalt

Synthesen

Technologien

Fossile und alternative Energieträger

z. B. Fruchtester, Acetylsalicylsäure,

Nylon

z. B. Ammoniak-Herstellung

Kunststoffverarbeitung

außerschulischer Lernort

z. B. Verfügbarkeit, Heizwerte,

Wirkungsgrad, Energiekosten, Treibhausgase


BildungsplanChemie

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