Lernziele des Chemie-Grundlagenunterrichts an der Kantonsschule Enge - (Version vom 28. August 2009)
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Fachschaft CHEMIE
Lernziele des Chemie-
Grundlagenunterrichts an der
Kantonsschule Enge
(Version vom 28. August 2009)
-1-Fachschaft CHEMIE
Vorwort
Die Lernziele des Grundlagenunterrichts Chemie wurden von der gesamten Chemie-
Fachschaft der Kantonsschule Enge erarbeitet. Deren Formulierung und Einhaltung
werden periodisch in der Fachschaft überprüft.
Eine klare Planungsgrundlage für Schüler/innen und Lehrpersonen
Die Lernziele dienen den Chemielehrer/innen als Grundlage für die Planung des
Stoffprogramms und sollen einen reibungslosen Übergang vom Grundlagenunterricht zu
den Wahlkursen im 4. Jahr ermöglichen, welche in der Regel nicht mehr von derselben
Lehrperson angeboten werden.
Den Schüler/innen sollen die Lernziele einen Überblick über den minimal zu lernenden
Stoff im Grundlagenfach Chemie geben, egal bei welcher Lehrperson der Unterricht
besucht wird. Repetenten/innen wird der Übergang von einer in die andere Klasse
dadurch erleichtert.
Andere Fachschaften der Kantonsschule Enge wissen anhand der Lernziele und des
Lehrplanes, auf welches Grundwissen in Chemie sie sich in welcher Stufe stützen können.
Dies fördert die Interdisziplinarität an der Schule und die Kommunikation zwischen den
Fachschaften.
Lehrfreiheit erhalten – Qualität sicherstellen
Die Lernziele sind kapitelweise durchnummeriert und in verbindlich (Wichtigkeit 1) und
unverbindlich (Wichtigkeit 2) eingeteilt. Die Lernziele mit der Wichtigkeit 1 sind für alle
Lehrer/innen aller Klassen beider MAR-Profile verbindlich und müssen im Grundlagenfach
Chemie erreicht werden. Sie stellen die Minimal-Lernziele dar und sollen von den
verschiedenen Lehrpersonen nach Belieben mit weiteren Lernzielen ergänzt werden. So
werden Lehrfreiheit und Erreichung von minimalen Lernzielen gleichermaßen
sichergestellt.
Die Reihenfolge der Lernziele entspricht den gängigen Lehrbüchern; ist aber nur ein
Vorschlag. Der Lehrplan der Kantonsschule Enge gibt die Reihenfolge der Stoffinhalte vor.
Die Lehrer/innen der Wahlkurse gehen davon aus, dass alle Schüler/innen -egal aus
welcher MAR-Klasse- die Lernziele erreicht haben. Die Lehrer/innen können sich also bei
der Planung der Wahlkurse auf die Lernziele der Wichtigkeit 1 stützen und auf diesen
Lernzielen aufbauen. Die unverbindlichen Lernziele können nicht vorausgesetzt werden.
-2-Fachschaft CHEMIE
1. EINFÜHRUNG
Lernziel Glossar
1 Sie wissen, was Chemie ist und können beschreiben,
womit sich Chemiker befassen und welche Ziele sie 1 Definition der Chemie, Materie, Stoff
haben.
2 Sie können die Chemie von den anderen
2 Chemie, Physik, Biologie
Naturwissenschaften abgrenzen.
3 Sie können die Worte Experiment, Theorie,
Experiment, Theorie, Hypothese,
Hypothese, Fragestellung in einen Zusammenhang 1
bringen. Interpretation, Diskussion
4 Sie können chemische von physikalischen Vorgängen Chemische Reaktion, physikalischer
1
unterscheiden. Prozess
5 Sie können die Begriffe Reaktionsenergie, endotherm,
Energiediagramm , endotherm,
exotherm und Aktivierungsenergie definieren, an
2 exotherm, Reaktionsenergie,
Beispielen erläutern und den energetischen Verlauf
Aktivierungsenergie,
einer Reaktion in einem Diagramm aufzeichnen.
2. REINSTOFFE UND GEMISCHE
Lernziel Glossar
1 Sie wissen, was man unter einem Modell, Modell-Ebene vs. Wirklichkeits-/
1
naturwissenschaftlichen Modell versteht. Realitäts-Ebene
2 Sie kennen das Teilchenmodell der Materie. Sie können
1 Teilchenmodell, Kleinste Teilchen
damit verschiedene Phänomene der Realität erklären.
3 Sie kennen die Bewegung der Teilchen und können
den qualitativen Zusammenhang zwischen Brown’sche Bewegung (Teilchen-
1
Geschwindigkeit, Temperatur und Masse der Teilchen Bewegung)
erklären.
4 Sie kennen den absoluten Temperaturnullpunkt und
2 Kelvin, Absoluter Temperaturnullpunkt
können Kelvin in °C umwandeln.
5 Reinstoff, Gemische, heterogen, homogen,
Sie können Gemische einteilen, bezeichnen und Emulsion, Suspension, Gemenge,
1
Beispiele nennen. Legierung, Aerosol, Schaum, Nebel,
Rauch, Lösung, Phase
-3-Fachschaft CHEMIE
6 Fraktionierungsmethode, Sedimentation,
Sie können die verschiedenen
Dekantieren, Zentrifugation, Filtration,
Fraktionierungsmethoden beschreiben, Beispiele 1
Extraktion, Destillation, Chromatographie,
nennen und für gegebene Gemische anwenden.
Adsorption
7 Verdunsten, Verdampfen/Sieden,
Sie können die Aggregatszustände mit ihren
Kondensieren, Erstarren, Schmelzen,
Merkmalen beschreiben, die Übergänge nennen und an 1
Sublimieren, Resublimieren, Siedepunkt,
Beispielen erläutern.
Schmelzpunkt
8 Sie können den Temperaturverlauf beim Erwärmen
Verdunstungskälte/Verdampfungswärme,
eines Stoffes beschreiben und die Gründe für diesen 2
Schmelzwärme, Wärmekapazität
Verlauf nennen.
9 Sie kennen das Phänomen der Verdunstungskälte
2 Verdunstungskälte
können es an Beispielen verdeutlichen.
10 Sie können die Vorgänge der Wärmeleitung erklären
2 Wärmeleitfähigkeit
und an Beispielen erörtern.
11 Sie kennen die spezifischen Eigenschaften der Härte, Duktilität, Löslichkeit, Dichte,
2
Reinstoffe. Siedepunkt, Schmelzpunkt,
12 Sie kennen die Definition der Dichte und können damit
2 Dichte
Berechnungen ausführen.
13 Sie kennen die Bedingungen und Abhängigkeiten der
Löslichkeit und können die Kenntnisse auf konkrete 2 Löslichkeit
Probleme anwenden.
14 Sie können Konzentrationen in 3 verschiedenen Arten Molare Konzentration, Massenprozent,
2
angeben. Volumenprozent, Massenkonzentration
15 Sie können die 5 Stoffklassen, in welche die reinen Flüchtige Stoffe, salzartige Stoffe,
Stoffe eingeteilt werden, mit ihren typischen 1 metallische Stoffe, hochmolekulare Stoffe,
Eigenschaften nennen und Beispiele dazu geben. diamantartige Stoffe
16 Sie kennen die Bedeutung der Begriffe Element, Element, Elementarstoff, Verbindung,
Verbindung, Analyse und Synthese und können sie auf 1 Analyse, Synthese, Edukt, Produkt,
konkrete Reaktionen anwenden. Reaktionspfeil
17 Sie wissen die Abkürzungen der wichtigsten Elemente
2 Elementsymbol
auswendig.
18 Sie können die Unterschiede zwischen einem Gemisch
und einer Verbindung nennen und an einem Beispiel 1 Verbindung
erläutern.
19 Sie können die ungefähre Zusammensetzung der Luft Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid,
2
angeben. Edelgase
-4-Fachschaft CHEMIE
3. REAKTIONSGLEICHUNGEN UND STÖCHIOMETRIE
Lernziel Glossar
1 Atommasseneinheit/Atomare
Sie können die Masse von Teilchen in den Einheiten u
2 Masseneinheit u, relative Masse (in u),
und g ermitteln.
absolute Masse m (in g)
2 Sie können die Teilchenzahl von Stoffmengen und bei das Mol, Avogadro’sche Zahl,
2
gegebener Teilchenzahl die Stoffmenge berechnen. Stoffmenge (in mol)
3 Sie können anhand der chemischen Formel eines Chemische Formel, Summenformel, das
1
Stoffes dessen molare Masse M bestimmen. Mol, molare Masse M (g/mol)
4 Sie kennen die Umrechnungsformel n = m / M, und
Summenformel, absolute Masse m (in g),
wissen, wofür sie gebraucht wird und können sie 1
Stoffmenge (in mol), molare Masse M
anwenden.
5 Sie können die Gewichtszusammensetzung (in Gramm
oder in Prozent) von Verbindungen berechnen oder
2 Summenformel
umgekehrt aus der Gewichtszusammensetzung die
Summenformel der Verbindungen bestimmen.
6
Sie kennen den Satz von Avogadro. 2 Stoffmenge (in mol), Volumen
7 Sie kennen das molare Volumen von idealen Gasen
bei T = 273.15 K und bei T = 298.15 K. Sie können
das Mol, Stoffmenge (in mol),Volumen
damit das Volumen einer bestimmten Gasmenge oder 1 3
(L, m ) , molares Volumen (L/mol)
bei gegebenem Volumen die Gasmenge (in mol)
berechnen.
8 Sie kennen die Formel für die Berechnung der
Konzentration von Lösungen (Molarität) und können
1 Molare Konzentration, Molarität
damit Konzentrationen, Stoffmengen oder Volumina
berechnen.
9 Sie kennen die Konzentrationsangaben g/l
(Massenkonzentration) und % (Massenprozent) und 2 Massenkonzentration, Massenprozent
können damit Berechnungen ausführen.
10 Sie können mit den chemischen Formeln der Stoffe
Chemische Formel, Reaktionsgleichung,
korrekte Reaktionsgleichungen (mit möglichst kleinen,
1 Reaktionspfeil, Edukt, Produkt,
ganzen Zahlen und der korrekten Angabe der
stöchiometrischer Koeffizient
Aggregatzustände) aufschreiben.
11 Sie wissen, welche Stoffe bei einer
Verbrennungsreaktion miteinander reagieren.
Sie wissen, welche Produkte bei der Verbrennung von 1 Verbrennung, Brennstoffe, Produkt
Stoffen, deren kleinste Teilchen C-, H- und O-Atome
enthalten, entstehen.
-5-Fachschaft CHEMIE
12 Sie können auf Modellebene erklären, weshalb bei
einer chemischen Reaktion in einem geschlossenen 1 Satz von der Erhaltung der Masse
System die Masse nicht verändert wird.
13 Sie können die Stoffmengen (in mol), Massen, absolute Masse m (in g), Stoffmenge (in
Volumen und Konzentrationen der an einer Reaktion 1 mol), Konzentration, Volumen, molares
beteiligten Stoffe berechnen. Volumen
4. PERIODENSYSTEM
Lernziel Glossar
1 Periodensystem der Elemente,
Ordnungszahl, Elementsymbol, Periode,
Sie können den Zusammenhang zwischen den
Gruppe, Hauptgruppe, Nebengruppe,
chemischen Eigenschaften der Elementarstoffe und 1
Übergangsmetalle, Metalle, Halbmetalle,
dem Aufbau des PSE erklären.
Nichtmetalle, Edelgase, Alkalimetalle,
Erdalkalimetalle, Halogene
2 Sie können den Zusammenhang zwischen dem Periodensystem der Elemente, Atombau,
1
Atombau und dem Aufbau des PSE erklären. Periode, Gruppe
3 Sie können die Symbole und Namen der 20
1 Element, Elementsymbol
wichtigsten Elemente des PSE auswendig.
4 Atommasse,
Sie kennen die Definition der Atommasseneinheit u . 2 Atommasseneinheit/Atomare
Masseneinheit u
5 Sie können beschreiben, wie man die Masse von
2 Massenspektrometer
Teilchen (z.B. Atomen) bestimmen kann.
6 Sie können beschreiben, wie die im PSE angegebenen
1 Atommasse, Häufigkeit der Isotope
mittleren Atommassen zustande kommen.
7 Valenzschale, Valenzelektronen,
Sie können die Regelmässigkeiten im PSE nennen Rumpfladung, Atomradius, Ionenradius
1
und erklären. vs. Atomradius, Ionisierungsenergie
Elektronegativiät, Metallcharakter
-6-Fachschaft CHEMIE
5. ATOMBAU
Lernziel Glossar
1 Sie können die Unterschiede zwischen den drei
Modell,
Modellen (Teilchen-, Kern-Hülle- und Schalen-Modell) 1
Teilchen-, Kern-Hülle-, Schalenmodell,
beschreiben
2 Sie können je 3 Naturphänomene aufzählen, welche
mit den drei Modellen (Teilchen-, Kern-Hülle- und
2 Teilchen-, Kern-Hülle-, Schalenmodell
Schalen-Modell) erklärt werden können und je zwei,
bei welchen sie an ihre Grenzen gelangen
3 Elektrostatische Ladung,
Sie können den Inhalt des Coulombgesetzes erklären 1
Coulombgesetz, Kation, Anion, Ion
4 Sie kennen die Elementarteilchen und wissen, welche
1 Proton, Elektron, Neutron
Ladung diese aufweisen
5 Sie kennen die Grössenordnung der Grösse der Elementarteilchen, Proton, Elektron,
2
Elementarteilchen Neutron, Nukleon
6 Sie kennen die wichtigsten in der Chemie relevanten
1 Atom, Molekül, Ion
kleinsten Teilchen
7 Sie wissen, wie ein Atom gemäss Kern-Hüllemodell
aufgebaut ist. Sie können mit Hilfe des PSEs angeben,
1 Kern, Hülle, Isotop
wie viele Elektronen, Protonen und Neutronen eine
Atomsorte oder ein Ion hat
8 Mischelement, Reinelement, Nuklid,
2
Massenzahl, Kernladungszahl
9 Sie wissen, wie die im PSE angegebenen Massen
2 Atommasse, Massendefekt
zustande gekommen sind
10 Sie können erklären, was man unter Radioaktivität
versteht und kennen die 3 Typen radioaktiver 2 Radioaktivität, Halbwertszeit
Strahlung
11 Kernenergie, Strahlenbelastung, alpha,
2 beta, gamma-Strahlung, Nuklide,
Massendefekt
12 Sie wissen, wie ein Atom gemäss Schalenmodell Schalen, Valenzelektronen,
1
aufgebaut ist Valenzschale, Atomrumpf, Rumpfladung
13 Sie können mit Hilfe des PSEs die Hülle eines Atoms
2 Grundzustand
gemäss Schalenmodell im Grundzustand zeichnen
-7-Fachschaft CHEMIE
14 Sie verstehen die Schreibweise der
Elektronenkonfiguration, Energieniveaus,
Elektronenkonfiguration (=Anordnung der Elektronen in 2
Haupt-, Neben-, Unterschalen
der Hülle)
15 Sie können erklären, weshalb bei gewissen
Ionisierungsenergie, Energieniveaus der
Atomsorten die erste Ionisierungsenergie höher ist als 1
Elektronen
bei anderen.
16 Sie können die Flammenfarben erklären, d.h. warum Elektromagnetische Strahlung,
verschiedene Metallatomsorten in der Wellenlänge bzw. Frequenz,
2
Bunsenbrennerflamme verschiedene typische Farben Flammenfarben, Anregungsenergie,
zeigen. Grundzustand, angeregter Zustand
17
Sie wissen, wie ein Linienspektrum zustande kommt 2 Linienspektrum
18 Sie können gewisse Regelmässigkeiten im PSE
Rumpfladung, Metallcharakter,
erkennen und mit dem Schalenmodell erklären (ohne 1
Atomradius
Übergangsmetalle).
19 Sie können erklären, weshalb die Elektronegativität der
1 Elektronegativität
Atome im PSE verändert
20 Sie können das Kugelwolkenmodell der Valenzschale einfach und doppelt besetzte
von Elementen zeichnen und die Besetzung der 1 Kugelwolke, Lewis-Schreibweise
Wolken mit Hilfe der Lewisschreibweise notieren. (Punkt/Strich-Schreibweise)
6. ÜBERBLICK ÜBER DIE BINDUNGSTYPEN UND
STOFFKLASSEN
Lernziel Glossar
1 Sie können bei einer gegebenen Formel entscheiden,
Molekül, Salz, Ionenverbindung,
ob es sich um eine Salz-, eine Metall- oder eine 1
Legierung
Molekülformel handelt.
2 Sie kennen die Bedeutung der Edelgas- bzw. Edelgasregel, Oktettregel,
1
Oktettregel. Edelgaszustand
3 Sie können erklären, was der Unterschied zwischen
Ionenbindung, Metallbindung,
den
1 Elektronenpaarbindung, kovalente
3 Typen chemischer Bindungen (Kovalenz-, Ionen-,
Bindung, Atombindung
Metallbindung) ist.
-8-Fachschaft CHEMIE
7. IONENBINDUNGEN
Lernziel Glossar
Sie können auf der Modellebene erklären, was bei
1 Edelgasregel, Metallcharakter, Ion,
einer Reaktion zwischen einem Metall und einem
1 Kation, Anion, Ionenverbindung, Salz,
Nichtmetall geschieht und warum. Sie können dazu
Ionenbindung, Ionengitter, Gitterenergie
auch die korrekte Reaktionsgleichung aufstellen.
Sie kennen die Namen und Formeln der folgenden Ion
2
einatomigen Ionen auswendig oder können sie 1 Fluorid, Chlorid, Bromid, Iodid, Oxid,
herleiten. Sulfid
2 Hydrid, Nitrid, Phosphid, Carbid
mehratomige Ionen
3
Hydroxid, Hydrogensulfid, Sulfat,
Sie kennen die Namen und Formeln der folgenden Hydrogensulfat, Phosphat,
mehratomigen Ionen auswendig oder können sie 1 Hydrogenphosphat,
herleiten : Dihydrogenphosphat, Carbonat,
Hydrogencarbonat, Nitrat, Acetat,
Ammonium, Hydronium/Oxonium
2 Permanganat, Chlorat
Ausgehend von Anion und Kation können Sie die
4
korrekte Verhältnisformel des Salzes aufstellen (und 1 Anion, Kation, Verhältnisformel
umgekehrt).
Ausgehend von der Verhältnisformel des Salzes
5
können Sie den korrekten Salznamen nach IUPAC 1 Verhältnisformel = Salzformel
ermitteln, und umgekehrt.
Sie kennen bei Salznamen die Bedeutung der
6
römischen Ziffer in Klammer hinter dem Metallnamen 2
(z.B. Eisen(III)-oxid).
7 Sie kennen die Eigenschaften der Salze (hohe Smp. 1 Sprödigkeit
und Sdp. / Sprödigkeit / Löslichkeit / elektrische
Leitfähigkeit) und können sie anhand des Aufbaus
erklären. 2 Kristallwasser
Lösungsvorgang, Gitterenergie,
8 Sie können auf Modellebene erklären, was geschieht,
1 Hydration/Hydratation, hydratisierte
wenn Salze in Wasser gelöst werden.
Ionen, aquatisiert, aq
Sie wissen, dass die Entropiezunahme und die
9
Lösungswärme die treibende „Kraft“ des 2 Entropie, Lösungswärme, Lösevorgang
Lösevorganges von Salzen ist.
-9-Fachschaft CHEMIE
Lösungsenergie / Lösungs-enthalpie,
10
Sie können die Lösungsenergie berechnen. 2 Gitterenergie, Hydrationsenergie /
Hydratationsenthalpie
Sie wissen, dass Alkalimetall-, Ammonium- und
11
Nitratsalze gut löslich sind. Sie wissen, dass Carbonat- 2 Löslichkeit
und Phosphatsalze schlecht löslich sind.
12 Sie können die Vorgänge bei einer Elektrolyse
2 Elektrolyse
beschreiben.
8. METALLBINDUNG
Lernziel Glossar
1 Metallgitter, Atomrumpf,
Sie können den Aufbau von Metallen und Legierungen
1 Valenzelektronen, Elektronengas,
beschreiben.
Metallbindung, Legierung
2 Sie können die Eigenschaften der Metalle (Duktilität,
elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit) aufgrund 1 Duktilität
des Aufbaus erklären.
3 Sie können die im Vergleich zu den reinen Metallen
unterschiedlichen Eigenschaften der Legierungen 2 Legierung
(Härte, elektrische Leitfähigkeit) erklären.
9. KOVALENZBINDUNGEN UND MOLEKÜLE
Lernziel Glossar
1 Nichtmetallatome, Bindungsenergie,
Elektronenpaarbindung,
Sie können erklären, was geschieht, wenn sich
1 Kovalenzbindung, bindendes
Nichtmetallatome miteinander verbinden
Elektronenpaar, nichtbindendes
Elektronenpaar
2 Sie können erklären, was man unter den drei
Faustregeln Bindigkeitsregel, Edelgasregel, Bindigkeit, Edelgasregel, Oktettregel,
1
Mehrfachbindungsregel versteht. Sie können sie Mehrfachbindungsregel
anwenden.
-10-Fachschaft CHEMIE
3 Sie können korrekte Molekülformeln (Summenformeln)
1 Summenformel, Lewisformel, Mesomerie
ohne Ladungstrennung in Lewisformeln zeichnen.
4 Sie können erklären, was der Unterschied zwischen polare, apolare Bindung, Polarität
1
polaren und unpolaren Bindungen ist. Elektronegativität
5 Sie können bestimmen, ob das Molekül ein Dipol ist
1 Dipol
oder nicht.
6 Sie können Reaktionsenergien mit Hilfe der
Bindungsenergien abschätzen. Sie können die Reaktionsenergie, Bindungsenergie,
1
Reaktionswärme einer Verbrennungsreaktion anhand Bindungsenthalpie, Reaktionsenthalpie
der Bindungsenergien berechnen
7 Sie können bei einer chemischen Reaktion erkennen,
homolytische, heterolytische
ob es sich um eine homolytische oder heterolytische 2
Bindungsspaltung
Bindungsspaltung handelt
8 Sie können die räumliche Struktur von Molekülen mit
1 Elektronenabstossungsmodell
Hilfe des Elektronenabstossungsmodell zeichnen
9 Sie können die räumliche Struktur von Molekülen und
2 Keil/Strich-Schreibweise
die ungefähren Bindungs-Winkel angeben
10 Sie kennen den Unterschied zwischen
1 ZMK
Kovalenzbindungen und zwischenmolekularen Kräften
11 Sie kennen die Wasserstoffbrücken, Dipol-Dipol-Kraft Dipol-Dipol-Kraft, van der Waals-Kraft,
und die Van der Waals-Kraft und können erklären, 1 Wasserstoffbrücke, aktive, passive
zwischen welchen Molekülen sie wirken. Stelle, induzierter Dipol, temporärer Dipol
12 Gegeben sind zwei Stoffe. Sie können aufgrund der
Lewisformel ihrer kleinsten Teilchen bestimmen und
1 ZMK
begründen, welcher Stoff einen höheren Siedepunkt
hat
13 Gegeben sind zwei Stoffe. Sie können aufgrund der
Lewisformel ihrer kleinsten Teilchen bestimmen und
1 lipophil, hydrophil
begründen, welcher der beiden Stoffe homogen mit
Wasser mischbar ist
14
Sie können die Anomalie des Wassers erklären 1 Anomalie des Wassers
-11-Fachschaft CHEMIE
10. ORGANISCHE CHEMIE
Lernziel Glossar
1 Sie wissen, was man unter der organischen Chemie
versteht und können organische von anorganischen 1 organisch, anorganisch
Stoffen unterscheiden.
2 Kohlenstoff, Kohlenmonoxid,
Sie wissen, welche C-Verbindungen nicht zur
2 Kohlendioxid, Kohlensäure,
organischen Chemie gezählt werden.
Hxdrogencarbonate, Carbonate
3 Sie kennen drei Gründe für die Sonderstellung des C-
1
Atoms in der Chemie.
4 Ausgehend von der Lewis-Formel einer org.
Verbindung können Sie eine Skelett-Formel zeichnen 1 Skelett-Formel
(und umgekehrt).
5 Ausgehend von der Skelett-Formel einer org.
1 Summenformel
Verbindung können Sie die Summenformel ermitteln.
6 Sie können erklären, was man unter Konformation
2 Konformations-Isomerie, Konformere
eines Moleküls versteht.
7 Sie kennen die Definition der Isomerie. 1 Isomerie
8 Sie können aufgrund der Summenformel alle Summenformel, Lewis-Formel,
1
möglichen Lewis- und Skelett-Formeln zeichnen. Skelettformel
9
Sie kennen die Definition der Konstitutions-Isomerie. 2 Konstitutions-Isomerie
10 Sie wissen, was man unter Mesomerie und Mesomere Grenzformeln, konjugierte
2
Grenzformeln versteht. Doppelbindungen
11 Sie wissen, was man unter Konfigurations-Isomerie
2 Konfigurations-Isomerie
versteht.
12 Sie können erklären, was man unter E/Z- bzw.
cis/trans-Isomerie versteht und kennen die Regeln,
2 E/Z-Isomerie / cis/trans-Isomerie
anhand derer entschieden werden kann, ob die Reste
in E- oder Z- bzw. cis- oder trans-Stellung stehen.
13 Sie wissen, was man unter der Spiegelbild-Isomerie
Spiegelbild-Isomerie, chirales C, chirale
und dem Begriff „chirales C“ versteht und können 2
Verbindung, Enantiomere
diese an Molekülen identifizieren.
14 Sie kennen die Namen der ersten 10 unverzweigten
1 Alkane, homologe Reihe
Alkane.
-12-Fachschaft CHEMIE
15 Sie wissen, dass man Kohlenwasserstoff-
1. aliphatisch, alicyklisch, aromatisch
Verbindungen nach verschiedenen Kriterien einteilen
oder
kann. Einer Kohlenwasserstoff-Verbindung, deren 1
2. gesättigt (Alkane), ungesättigt (Alkene,
Skelett- oder Lewis-Formel gegeben ist, können Sie
die zutreffenden Begriffe aus dem Glossar zuordnen. Alkine, Arene)
16 Sie wissen, wie die fraktionierende Destillation von Fraktionierende Destillation,
2
Erdöl funktioniert. Erdöl
17 Sie kennen das Prinzip des Crackens und des
2 Cracken, Reformieren, Octanzahl
Reformierens.
18 Stammname, Seitenketten (Reste),
Sie können die Skelett-Formel eines mehrfach-
Endung –yl, Zählwörter (di, tri, tetra,
verzweigten Kohlenwasserstoffs zeichnen, dessen 1
penta), Nummerierung, alphabetische
IUPAC-Namen gegeben ist (und umgekehrt).
Reihenfolge
19 Sie kennen mindestens zwei physikalische und Schmelz- und Siedepunkt, Löslichkeit,
chemische Eigenschaften der Alkane. Die 1 Reaktionsträgheit, Beständigkeit,
Eigenschaften können Sie auf Modell-Ebene erklären. Brennbarkeit,
20 Funktionelle Gruppen:
Sie wissen, weshalb in der organischen Chemie der
C=C-Bindung, C≡C-Bindung, Hydroxyl-
Begriff „funktionelle“ Gruppe eingeführt wurde, kennen
und Carboxyl-Gruppe
davon mindestens vier (Formel, Name, Funktionelle 1
Verbindungsklassen:
Gruppe, Verbindungsklasse) und können diese in
einem Molekül identifizieren. Alkene, Alkine, Alkohole, Carbonsäuren,
Ester
21 Funktionelle Gruppen:
Halogen-, Aldehyd-, Keto-, Ester-, Amid-,
Sie kennen mindestens 8 zusätzliche funktionelle Alkoxyl-, Amino-, Thiol-Gruppe
Gruppen und Verbindungsklassen (Formel, Name, Verbindungsklassen:
2
Funktionelle Gruppe, Stoffklasse) und können diese in Halogenkohlenwasserstoffe, Aldehyde,
einem Molekül identifizieren. Ketone, (Carbonsäure-)Ester,
(Carbonsäure-)Amide, Ether, Amine,
Thiole
22 Sie können die genauen Namen von Alkoholen, Alkohole, Carbonsäuren,
Carbonsäuren und Estern ermitteln und umgekehrt (Carbonsäure)Ester,
1
aufgrund eines Namens die Skelett-Formel des Hydroxyl-, Carboxyl-, Ester-Gruppe,
Moleküls zeichnen. Skelett-Formel
23 Sie können die physikalischen Eigenschaften der
Alkohole, Carbonsäuren,
Alkohole, der Carbonsäuren und der Ester erklären
1 (Carbonsäure)Ester, Veresterung,
und die Reaktionsgleichung von Veresterungen und
Verseifungen notieren. Verseifung
24 Sie können Fettmoleküle (Skelett- oder Lewis-Formel)
1 Fettmolekül, Ester
erkennen.
25 Sie können Kohlenhydratmoleküle (Skelett- oder
2 Kohlenhydratmolekül
Lewis-Formel) erkennen.
-13-Fachschaft CHEMIE
11. VERLAUF CHEMISCHER REAKTIONEN (RG und GGW)
Lernziel Glossar
1 Sie können den energetischen Verlauf einer Reaktion Aktivierungsenergie, Reaktionsenergie,
1
in einem Energiediagramm darstellen Reaktionskoordinate
Reaktionsenthalpie, exotherm,
2 1
endotherm, Energiediagramm
RGT- Regel, Zerteilungsgrad,
Katalysator, Konzentration,
Sie kennen auf Realitätsebene 4 Möglichkeiten, wie Reaktionsgeschwindigkeit, wirksamer
3 man die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen kann und 1 Zusammenstoss,
können sie auf Modellebene begründen Reaktionsmechanismus,
Aktivierungsenergie, thermische
Bewegung
Sie können die Funktionsweise eines Katalysators und
4 1 Katalysator
seinen Einfluss auf die Gleichgewichtslage erklären
Sie können die Funktionsweise von Enzymen und
2 Autoabgaskatalysator, Enzyme
eines Autoabgas-Katalysators erklären
Sie können auf Modellebene erklären, weshalb sich
nach einer gewissen mehr oder weniger langen Zeit Dynamisches Gleichgewicht, Hin- und
5 ein dynamisches Gleichgewicht einstellt und können 1 Rückreaktion, offenes und
Konzentrations- und Geschwindigkeitsverlauf geschlossenes System
graphisch darstellen
2 abgeschlossenes System
Sie wissen: jede Reaktion hat bei einer bestimmten
Temperatur eine ganz bestimmte generelle
Gleichgewichtslage,
6 Gleichgewichtslage. Die Gleichgewichtskonstante K ist 1
Gleichgewichtskonstante
für diese Reaktion bei dieser Temperatur immer gleich
gross.
Gibbs-Energie, Gleichgewichtslage,
7 2
spontan/freiwillig ablaufende Reaktion
Sie können für gegebene Reaktionen das
Massenwirkungsgesetz,
8 Massenwirkungsgesetz formulieren und Berechnungen 1
Gleichgewichtskonstante
anstellen
Sie können für einfache Reaktionen bestimmen, ob die
9 Unordnung (Entropie) während der Hinreaktion zu- 2 Unordnung, Entropie
oder abnimmt, d.h. ob DS positiv oder negativ ist.
Sie können die Messung der Reaktionsenthalpie
10 2 Reaktionsenthalpie, Kalorimeter
beschreiben
-14-Fachschaft CHEMIE
Sie können Reaktionsenthalpien mit Hilfe von
Standardbildungsenthalpie,
11 Standardbildungsenthalpien berechnen und mit Hilfe 2
Bindungsenthalpie
von Bindungsenthalpien abschätzen
Sie können Lösungsenergien mit Hilfe von Gitter- und Lösungswärme, Gitterenthalpie,
12 2
Hydratationsenthalpien berechnen Hydratationsenthalpie
Prinzip von Le Chatelier, "Flucht vor dem
13 Sie können das Prinzip von Le Chatelier anwenden. 1
Zwang"
Sie können erklären, unter welchen Bedingungen am
14 1
meisten Ammoniak gebildet wird
12. S/B-REAKTIONEN
Lernziel Glossar
Sie können erklären, was man unter einer sauren oder Säure, Base, saure Lösung, basische
1
einer basischen Lösung versteht im Gegensatz zu 1 Lösung, Hydroxid-Ion, Oxonium- /
einer Säure oder Base. Hydronium- / Hydroxonium-Ion
Sie können die Voraussetzungen nennen, damit ein
2
Teilchen als Säure oder als Base wirken kann und
anhand der Lewis-Formel eines Teilchens beurteilen, 1 Säure, Base, Ampholyt
ob es sich dabei um eine potentielle Base oder eine
potentielle Säure oder einen Ampholyten handelt.
Ammoniak, Chlorwasserstoff,
3
Ameisensäure, Essigsäure,
Sie kennen die Namen und Formeln der wichtigsten Salpetersäure, Schwefelsäure,
1
Säuren und Basen auswendig. Phosphorsäure, Kohlensäure
Mehrprotonige Säure bzw. Base
Sie kennen die Namen und Formeln der wichtigsten
4
sauren und basischen Lösungen und können die 1 Salzsäure, Natronlauge, Kalilauge
Formeln der darin vorkommenden Teilchen nennen.
Sie können für eine gegebene Reaktion entscheiden
5
und anhand der Formeln begründen, ob es sich um 1 Säure/Base-Reaktion, Protolyse
eine Säure/Base-Reaktion handelt oder nicht.
Sie können bei Vorgabe einer Säure und einer Base Säure, Base,
6
die Säure/Base-Reaktion aufschreiben und die Begriffe 1 konjugierte/korrespondierende Säure
des Glossars zuordnen. bzw. Base, Säure/Base-Paar
Sie können in Worten beschreiben und mit Lewis-
7
Formeln aufzeichnen, was bei der Reaktion einer 2 Lewis-Formel, Reaktionsmechanismus
Säure mit einer Base genau geschieht.
-15-Fachschaft CHEMIE
8 Sie können erklären, nach welchem Prinzip die Säuren Säure/Base-Reihe, Schwache Säure
1
und Basen in der Säure/Base-Reihe angeordnet sind. bzw. Base, Säurestärke, pKS
Sie können anhand der Säure/Base-Reihe
9
entscheiden, welche Teilchen miteinander reagieren
1 Säure/Base-Reihe, Gleichgewicht
und die Lage des sich einstellenden Gleichgewichtes
beurteilen.
Saurer Regen, Schwefeldioxid,
10 Sie können die Entstehung des sauren Regens und
2 Stickoxide, Chlorwasserstoff,
dessen Folgen beschreiben.
Salpetersäure, Schwefelsäure
11 Sie wissen, wie Kohlensäure entsteht und Kohlensäure, Hydrogencarbonat,
2
weiterreagieren kann. Carbonat, Kalk(kreislauf)
12 Sie können die Methoden zur pH-Messung nennen
1 pH, pH-Meter, Indikator, Indikatorpapier
und je zwei Vorteile und Nachteile nennen.
13 Sie kennen die pH-Skala und können den sauren, den
1 pH-Skala
basischen und den neutralen Bereich nennen.
14 Sie kennen die Autoprotolyse des Wassers und die Autoprotolyse, pH-Wert, Ionenprodukt
1
Definition des pH-Wertes. des Wassers
Sie können bei gegebener Konzentration den pH-Wert
15 pH, Ionenprodukt des Wassers,
der Lösungen von starken Säuren und Basen 1
Konzentration
berechnen, und umgekehrt.
Für einen gegebenen Stoff können Sie entscheiden
16
und begründen, ob seine Lösung in Wasser sauer oder 2
basisch ist.
17 Sie kennen die Bedeutung des Protolysegrades und
2 Protolysegrad
können mit den Formeln rechnen.
Sie können bei gegebener Konzentration den pH-Wert
18 pH, Konzentration, schwache Säure bzw.
der Lösungen von schwachen Säuren und Basen 2
Base
berechnen, und umgekehrt.
19 Sie wissen, was man unter einer Neutralisation
1 Neutralisation
versteht.
20 Sie können die Bedeutung und Durchführung einer
1 Titration, Äquivalenzpunkt
Titration beschreiben.
21 Sie können die Resultate einer Titration quantitativ
1 Titration, Äquivalenzpunkt
auswerten.
22 Sie können erklären, was eine gepufferte Lösung ist. 1 Puffer/Pufferlösung
-16-Fachschaft CHEMIE
23 Sie können bei verlangtem pH-Wert passende
2 pH, pKS
Puffergemische nennen.
24 Sie können die Wirkungsweise eines Puffers allgemein
1
und mit Reaktionsgleichungen erklären.
25 Sie können eine Pufferkurve zeichnen. 2 Puffergebiet, Pufferkapazität, pKS
Sie können den pH-Wert einer Pufferlösung berechnen
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und umgekehrt bei verlangtem pH-Wert die genaue 2 Puffergleichung, pH, Konzentration
Zusammensetzung des Puffers ermitteln.
13. REDOXREAKTIONEN
Lernziel Glossar
1 Sie kennen die Analogien zwischen S/B- Reaktionen
2 Redoxreaktion
und Redoxreaktionen.
2 Sie können auf Teilchen-Ebene erklären, was
1 Oxidation, Reduktion, Elektron
während einer Oxidation und Reduktion passiert.
3 Für eine gegebene Redoxreaktion können Sie die
1 Oxidationsmittel, Reduktionsmittel
Oxidations- und Reduktionsmittel ermitteln.
4 Halbreaktion, edel/unedel, Redoxreihe
Sie können erklären, nach welchem Prinzip die
1 (Spannungsreihe), Halbreaktion,
Halbreaktionen in der Redoxreihe angeordnet sind.
(Standard-) Reduktionspotential
5 Sie können mit Hilfe der Redoxreihe voraussagen,
welche Stoffe spontan in einer Redoxreaktion
1 Gleichgewichtslage, spontane Reaktion,
miteinander reagieren und welche Reaktionsprodukte
entstehen.
6 Sie können für gegebene Redoxreaktionen die
Gleichungen für die Halbreaktionen (Oxidation und Halbreaktionen (Oxidation, Reduktion)
Reduktion), die Ionengleichung und schließlich die 1 Ionengleichung, Stoffgleichung (mit/ohne
Stoffgleichung mit Angabe der (Aggregats-) Zustände „Zuschauer“)
der Reaktanden ((g), (l), (s), (aq)) angeben.
7 Sie können den Begriff der Elektrolyse und dessen Elektrolyse, Elektrolyt, Anode (-Pol),
1
Zweck erklären. Kathode (-Pol), Spannung
8 Sie können die elektrolytische Aluminiumgewinnung
Aluminiumherstellung, Bauxit,
beschreiben und erklären, warum die Produktion von 2
Aluminiumoxid, Kryolith, Alu-Recycling
primärem Aluminium viel mehr Energie erfordert als
-17-Fachschaft CHEMIE
das Aluminiumrecycling.
9 Sie kennen die Definition und den Zweck der
1 Oxidationszahl
Oxidationszahl.
10 Sie können die Oxidationszahl von Atomen in
1 Oxidationszahl, Elektronegativität
einfachen Molekülen und Ionen bestimmen.
11 Sie können für eine gegebene Reaktionsgleichung
entscheiden und anhand der Formeln bzw. Oxidationszahl, Oxidationsmittel,
1
Oxidationszahlen begründen, ob es sich um eine Reduktionsmittel
Redoxreaktion handelt.
12 Sie können ein funktionierendes galvanisches
Galvanisches Element, Halbzelle,
Element zeichnen, beschriften und dazu Gleichungen
Batterie, Anode (-Pol), Kathode (-Pol),
für Halbreaktionen, Ionengleichung und schließlich die 1
Elektrolyt, Diaphragma/ Ionen- bzw.
Stoffgleichung mit Angaben zum (Aggregat-) Zustand
Elektrolytbrücke, Spannung, Strom
der Reaktanden ((g), (l), (s), (aq)) angeben.
13 Sie können mit Hilfe der Redoxreihe die erwartete
Spannung eines gegebenen galvanischen Elements Redoxreihe (Spannungsreihe),
berechnen. Umgekehrt können Sie zu einer 2 Halbreaktion,
gegebenen Spannung ein passendes galvanisches (Standard-) Reduktionspotential
Element vorschlagen.
14 Sie können die korrekten Bezeichnungen von 3 Zink-Kohle-Batterie (=Leclanché-
kommerziell erhältlichen, nicht wiederaufladbaren Batterie), Alkali-Mangan-Batterie
Batterietypen aufzählen und deren Oxidations- bzw. 2 (Alkaline), Zink-Luft-Knopfzelle, Zink-
Reduktionsmittel nennen. Sie kennen ebenfalls deren Silberoxid-Knopfzelle, Lithium-Mangan-
Vor- und Nachteile. Batterie
15 Sie können erklären, worin sich ein Akkumulator oder
eine Brennstoffzelle von einer nicht wiederaufladbaren 1 Akkumulator, Brennstoffzelle
Batterie unterscheidet.
16 Bleiakkumulator (Autobatterie), Nickel-
Sie können die Bezeichnungen von 3 kommerziell Cadmium-Akkumulator (NiCd), Nickel-
erhältlichen, Akkumulatoren (d.h. wiederaufladbaren Metallhydrid-Akkumulator (NiMH),
2
Batterien) aufzählen und deren Oxidations- bzw. Lithium-Ion-Akkumulator (Li-Ion), Lithium-
Fehler!
Reduktionsmittel nennen. Polymer-Akkumulator (LiPoly, LiPo)
Textmarke nicht definiert.
17 Sie können die Prozesse Korrosion im Allgemeinen
2 Rosten, Korrosion
und „Rosten“ im Speziellen erklären.
18 Sie kennen Methoden, wie man metallische 2 Opferanode, Lokalelement,
Materialien vor Korrosion schützen kann Korrosionsschutz
-18-Sie können auch lesen
