Vorgaben für die Abiturprüfung 2019 - Standardsicherung NRW

 
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Ministerium für
Schule und Weiterbildung                                Abiturvorgaben 2019
des Landes Nordrhein-Westfalen                           WLK Chemie-Tech

   Vorgaben für die Abiturprüfung 2019
             in den Bildungsgängen des Beruflichen Gymnasiums
                              Anlagen D 1 – D 28
                          weiteres Leistungskursfach

                                     Chemie
                                 Fachbereich Technik

Nur für den Dienstgebrauch!
Ministerium für
Schule und Weiterbildung                                            Abiturvorgaben 2019
des Landes Nordrhein-Westfalen                                       WLK Chemie-Tech

1           Gültigkeitsbereich
Die Vorgaben für die Abiturprüfung im Fach Chemie gelten für folgende
Bildungsgänge:

Biologisch-technische Assistentin/AHR                              APO-BK
Biologisch-technischer Assistent/AHR                               Anlage D 7

Chemisch-technische Assistentin/AHR                                APO-BK
Chemisch-technischer Assistent/AHR                                 Anlage D 8

Umwelttechnische Assistentin/AHR                                   APO-BK
Umwelttechnischer Assistent/AHR                                    Anlage D 10

Allgemeine Hochschulreife                                          APO-BK
(Biologie, Chemie)                                                 Anlage D 22

Allgemeine Hochschulreife                                          APO-BK
(Chemie, Chemietechnik)                                            Anlage D 23

Die Bildungsgänge sind dem Fachbereich Technik zugeordnet.

2           Vorgaben für die schriftliche Abiturprüfung
Grundlage für die Vorgaben der zentral gestellten schriftlichen Aufgaben der
Abiturprüfung der (mindestens) dreijährigen AHR-Bildungsgänge des Beruflichen
Gymnasiums (APO-BK, Anlagen D 1 – D 28) sind die verbindlichen Vorgaben der
Bildungspläne zur Erprobung (RdErl. d. Ministeriums für Schule und Weiterbildung
des Landes Nordrhein-Westfalen v. 30.6.2006):
Teil I:       Pädagogische Leitideen,
Teil II:      Didaktische Organisation der Bildungsgänge im Fachbereich Technik,
Teil III:     Fachlehrplan Chemie.
Durch die Vorgaben für die schriftliche Abiturprüfung werden inhaltliche
Schwerpunkte festgelegt. Diese inhaltlichen Schwerpunkte sind Konkretisierungen
der in dem Fachlehrplan beschriebenen Fachinhalte, deren Behandlung im Unterricht
als Vorbereitung auf die schriftliche Abiturprüfung vorausgesetzt wird. Durch diese
Schwerpunktsetzungen soll sichergestellt werden, dass alle Schülerinnen und
Schüler, die im Jahr 2019 das Abitur in den o. a. Bildungsgängen des Beruflichen
Gymnasiums ablegen, über die Voraussetzungen zur Bearbeitung der zentral
gestellten Aufgaben verfügen.
Die folgenden fachspezifischen Schwerpunktsetzungen gelten für das Jahr 2019. Sie
stellen keine dauerhaften Festlegungen dar.
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3       Verbindliche Unterrichtsinhalte im Fach Chemie im
        Fachbereich Technik für das Abitur 2019
3.1     Inhaltliche Schwerpunkte

Synthesewege in der organischen Chemie

Stoffklassen                          Alkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde,
                                       Ketone, Carbonsäuren, Ester, Ether
                                       Nomenklatur, funktionelle Gruppen
                                      Physikalische Eigenschaften
                                       (Struktur-Eigenschaftsbeziehung)
                                       zwischenmolekulare Kräfte

Labortechnische Kenntnisse            Aufbau von Apparaturen,
                                      Ansatz- und Ausbeuteberechnung,
                                      Arbeitsablaufplan

Organische Reaktionen mit             Fachtermini: Edukte, Produkte,
Reaktionsgleichung und                 Carbeniumion, Oxoniumion,
Reaktionsmechanismus beschreiben       Übergangsstufe, Zwischenstufe
                                      induktive Effekte
                                      Kenntnis der Reaktionstypen gemäß
                                       Landkarte OC

Reaktionsmechanismen:
     Elektrophile Addition an die    -Bindung
      C=C-Doppelbindung
                                         Halogenierung, Addition von HX
                                         (z. B. H2O, HCl und Alkohol;
                                         Markownikow ohne Anti-
                                         Markownikow)

     Nucleophile Substitution        Unterscheidung SN1/SN2
                                       (Diskussion: sterische Effekte,
                                       Konkurrenzreaktion, Temperatur,
                                       Lösemittel)

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    Eliminierung                        Unterscheidung E1 und E2, analog zu
                                          SN1/2
                                         Umkehrung der Addition

    Redoxreaktionen                     Oxidationsverhalten der Alkanole,
                                          Alkanale
                                         Reaktionsgleichungen mit:
                                          KMnO4, K2Cr2O7, H2O2, CuO

    Esterbildung                        Estersynthese
                                         Saure und alkalische Esterspaltung

Reaktionen der Fette (Kennzahlen)        Aufbau von Fetten
                                         Säurezahl, Verseifungszahl
                                         Iodzahl (experimentell über
                                          Bromierung) Berechnungen

Darstellung und Eigenschaften ausgewählter Makromoleküle

Aminosäure                               Einteilung der Aminosäuren
    Aufbau und Struktur                  Nachweise mit
                                          Dünnschichtchromatographie
                                         Titrationskurven von Aminosäuren
                                          (Äquivalenzpunkt, pKs, IEP,
                                          Halbäquivalenzpunkt)
                                         Vergleich mit starken und schwachen
                                          Säuren und Basen
                                         Puffereigenschaften

Proteine
    Primär-, Sekundär-, Tertiär- und    Bindungen und zwischenmolekulare
     Quartärstruktur                      Kräfte

    Enzyme                              Schlüssel/Schloss-Prinzip
                                          Temperatur-/pH-Optima
                                         Denaturierung

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    Enzymatik                           Katalyse
                                         Enzym, Substrat, Coenzym
                                         Quantitative Bestimmungen mit Hilfe
                                          von enzymkatalysierten Reaktionen
                                          (z. B.: NAD/NADH-System)
                                         Enzymtestkits

Chemie elektronenübertragender Prozesse – Elektrochemie

Konduktometrie                           Leitfähigkeit als Summenparameter,
                                         Aufnahme und Interpretation von
                                          Titrationskurven
                                         Starke und schwache Säuren gegen
                                          starke Lauge
                                         Fällungstitration (AgCl, BaSO4)

Potentiometrie                           Metall-Abscheidungsreihe,
                                          Normalwasserstoffelektrode
                                         Konzentrationsabhängigkeit des
                                          elektrischen Potentials,
                                         Nernst-Gleichung zur
                                          Spannungsberechnung
                                         Aufnahme und Interpretation von
                                          Titrationskurven (pKs-Werte,
                                          Puffersystem, Äquivalenzpunkt/
                                          Halbäquivalenzpunkt); auch bei
                                          Fällungsreaktionen (AgCl, BaSO4)
                                         Volumetrische Berechnungen,
                                          Maßlösung, Titer

Einsatz instrumenteller analytischer Verfahren

Fotometrische Verfahren                  UV/Vis-Fotometrie,
                                         Aufbau Funktion Fotometer
                                         Lambert-Beer’sches Gesetz;
                                          Berechnungen

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                                         Kalibriergerade
                                         Graphische Auswertungen (auch
                                          Berechnung von Verdünnungsreihen)
                                         IR-Spektroskopie,
                                         Interpretation von Spektren (Kontext
                                          organische Synthesen)
                                         Gruppenbanden/Fingerprintbereich

Chromatografie                           Adsorption und Verteilung als
                                          Grundlage der Chromatografie
                                         GC (Gaschromatografie),
                                          Geräteaufbau (ohne spezifischen
                                          Detektoraufbau)
                                         Qualitative und quantitative (externer
                                          Standard) Auswertung der
                                          Chromatogramme

3.2     Medien/Materialien

keine

3.3     Formale Hinweise
keine

3.4     Hinweise zu den Aufgabenstellungen
Die Aufgaben in den zentral gestellten Prüfungen werden mit Hilfe von Operatoren
formuliert.
In der folgenden Tabelle werden die Operatoren definiert, durch Beispiele
dokumentiert und den Anforderungsbereichen (AFB I, II und III) zugeordnet. Die
konkrete Zuordnung erfolgt immer im Kontext der Aufgabenstellung, wobei eine
eindeutige Trennung der Anforderungsbereiche nicht immer möglich ist.
Spätestens in der Qualifikationsphase sollen die Operatoren in den Klausuren und
schriftlichen Übungen verwendet werden, um die Schülerinnen und Schüler auf die
Abiturprüfung vorzubereiten.

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 Operator             AFB      Definition                    Beispiel

 angeben/               I      Elemente Sachverhalte,        Benennen Sie die Bauteile
 benennen                      Begriffe, Daten ohne          in der dargestellten
                               Erläuterungen aufzählen       Apparatur.

 berechnen /           I, II   mittels Größen-               Berechnen Sie aus dem
 bestimmen                     gleichungen eine              Titrationsergebnis den
                               fachspezifische Größe         Gehalt der Probe.
                               bestimmen

 beschreiben /         I, II   Strukturen, Sachverhalte      Stellen Sie die
 darstellen                    oder Zusammenhänge            angegebenen
                               fachspezifisch,               Messergebnisse graphisch
                               fachsprachlich und            dar.
                               strukturiert wiedergeben      Beschreiben Sie den
                                                             Verlauf der vorgelegten
                                                             Titrationskurve.

 erklären              I, II   einen Sachverhalt mit Hilfe   Erklären Sie den
                               eigener Kenntnisse in         Etikettaufdruck
                               einen Zusammenhang            „c(1/2 H2SO4) = 0,1 mol/L“.
                               einordnen sowie ihn
                               nachvollziehbar und
                               verständlich machen

 formulieren           I, II   einen Sachverhalt             Formulieren Sie die
                               fachsprachlich korrekt        Reaktionsgleichung.
                               darstellen

 skizzieren            I, II   Sachverhalte, Strukturen      Skizzieren Sie den
                               oder Ergebnisse auf das       Versuchsaufbau.
                               Wesentliche reduziert         Skizzieren Sie den
                               darstellen                    Arbeitsablaufplan in
                                                             Textform/als Tabelle/als
                                                             Fließtext.

 strukturieren/        I, II   vorliegende Objekte oder      Ordnen Sie die gegebenen
 ordnen                        Sachverhalte                  Säuren nach ihrer Stärke.
                               kategorisieren und
                               hierarchisieren

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Ministerium für
Schule und Weiterbildung                                                Abiturvorgaben 2019
des Landes Nordrhein-Westfalen                                           WLK Chemie-Tech

 Operator             AFB       Definition                   Beispiel

 vergleichen           I, II    Gemeinsamkeiten,             Vergleichen Sie ein IR- mit
                                Ähnlichkeiten und            einem UV-Vis-
                                Unterschiede ermitteln       Spektrometer.

 zeichnen              I, II    eine exakte graphische       Zeichnen Sie anhand der
                                Darstellung beobachtbarer    Messwerttabelle einen
                                oder gegebener Strukturen    Graphen.
                                anfertigen

 zuordnen              I, II    Fakten, Begriffe, Systeme    Ordnen Sie die vorgegeben
                                zueinander in Beziehung      IR-Spektren den
                                setzen                       aufgeführten Verbindungen
                                                             zu.

 erläutern              II      einen Sachverhalt            Erläutern Sie am Beispiel
                                veranschaulichend            von
                                darstellen und durch         Dinatriumhydrogenphoshat
                                zusätzliche Informationen    den Begriff
                                verständlich machen          „Puffereigenschaften“.

 ableiten             II, III   auf der Grundlage            Leiten Sie aus den
                                vorliegender Informationen   vorliegenden Spektren die
                                sachgerechte Schlüsse        Zusammensetzung des
                                ziehen                       Produktgemisches ab.

 analysieren          II, III   wichtige Bestandteile oder   Analysieren Sie die pH-
                                Eigenschaften auf eine       Abhängigkeit der Enzym-
                                bestimmte Fragestellung      aktivität des vorgelegten
                                hin herausarbeiten           Enzyms.

 auswerten            II, III   Daten, Einzelergebnisse      Werten Sie die Messdaten
                                oder andere Elemente in      auch im Hinblick auf die
                                einen Zusammenhang           vorliegenden Grenzwerte
                                stellen und ggf. zu einer    aus.
                                Gesamtaussage
                                zusammenführen

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des Landes Nordrhein-Westfalen                                             WLK Chemie-Tech

 Operator             AFB       Definition                     Beispiel

 begründen            II, III   Sachverhalte auf Regeln,       Begründen Sie die
                                Gesetzmäßigkeiten bzw.         Phasenbildung anhand der
                                kausale Zusammenhänge          Struktureigenschaften der
                                zurückführen                   Stoffe.

 beurteilen           II, III   zu einem Sachverhalt ein       Beurteilen Sie die Auswahl
                                selbstständiges Urteil unter   der Analysemethode.
                                Verwendung von
                                Fachwissen und
                                Fachmethoden formulieren
                                und begründen

 deuten               II, III   fachspezifische                Deuten / Interpretieren Sie
                                Zusammenhänge im               Ihre Mess-
                                Hinblick auf eine gegebene     /Versuchsergebnisse in
                                Fragestellung begründet        Bezug auf die
                                darstellen                     Ausgangsfragestellung.

 diskutieren /        II, III   Argumente und Beispiele        Diskutieren Sie den Einsatz
 erörtern                       zu einer Aussage oder          der Gaschromatografie zur
                                These einander                 Identifizierung von
                                gegenüberstellen und           organischen Lösemitteln.
                                abwägen

 entwerfen /          II, III   Sachverhalte und               Entwickeln Sie eine
 entwickeln                     Methoden zielgerichtet         Mehrstufensynthese um aus
                                miteinander verknüpfen;        einem Edukt A das
                                eine Hypothese, eine           gewünschte Produkt B
                                Skizze, ein Experiment         herzustellen.
                                oder ein Modell
                                schrittweise weiterführen
                                oder ausbauen

 ermitteln            II, III   einen Zusammenhang             Ermitteln Sie die
                                oder eine Lösung finden        Massenkonzentration von
                                und das Ergebnis               Chlorid mit Hilfe ihrer
                                formulieren                    grafischen Darstellung der
                                                               konduktometrischen
                                                               Messung.

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    Operator          AFB       Definition                  Beispiel

    planen            II, III   zu einem vorgegebenen       Planen Sie eine
                                Problem einen               Versuchsdurchführung/eine
                                Lösungsweg entwickeln       n Syntheseweg zur
                                und begründen               Darstellung von Di-tertiär-
                                                            butylether.

    überprüfen /      II, III   Sachverhalte oder           Überprüfen Sie das
    prüfen                      Aussagen an Fakten oder     Ergebnis auf Plausibilität.
                                innerer Logik messen und
                                eventuelle Widersprüche
                                aufdecken

    bewerten            III     zu einer Gegebenheit oder   Bewerten Sie den Einsatz
                                einer Problematik unter     von Enzymen in
                                Verwendung erkennbarer      Waschmitteln.
                                Wertkategorien zu einem
                                begründeten Sach-
                                und/oder Werturteil
                                kommen

4         Bearbeitungszeit für die schriftliche Abiturprüfung
Es gelten die Vorgaben der APO-BK, § 17 (2) Anlage D.
Die Bearbeitungszeit beträgt 255 Minuten.

5         Hilfsmittel
-     Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung
-     ggf. Wörterbuch Englisch/Deutsch
-     Zeichenmaterial, Millimeterpapier
-     Graphikfähiger Taschenrechner (GTR) oder Computeralgebrasystem (CAS)
-     zugelassene Tabellen und Tabellenbücher (z. B.: Hübschmann-Links, Tabellen
      zur Chemie; Aylward, Datensammlung Chemie in SI-Einheiten)

6         Hinweise zur Aufgabenauswahl durch die Lehrkraft/
          den Prüfling
Eine Aufgabenauswahl durch die Schule ist nicht vorgesehen.
Eine Aufgabenauswahl durch den Prüfling ist ebenfalls nicht vorgesehen.

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