Das Kugelwolkemmodell kann bereits in der Sekundarstufe 1 behandelt worden sein (vgl. Lehrpläne Chemie und Naturwissenschaften). Falls das Kugelwolkenmodell noch nicht eingeführt wurde, muss dieses oder das ähnliche Elektronenpaarabstoßungsmodell ini 11. Jahrgang behandelt werden, um vertieftes Verständnis für Molekülstrukturen und Re aktionsmechanismen zu ermöglichen. Das Orbita.lmodell wird zu dieser Zeit noch nicht. benötigt.
Inhalte und Hinweise
Tetraederstruktur des Methanmoleküls. ( Die Tetraederstruktur des Methanmoleküls lässt sich u.a. damit begründen, dass nur ein Disubstitutionsprodukt gefunden wurde.)
Kugelwolkenmodell der Atome
Elektronenpaarbindung im Sinne des Kugelwolkenmodells
Mehrfachbindungen inl Sinne des Kugelwolkemnodells
Für die Einführung des chemischen Gleichgewichts sind unterschiedliche Wege möglich:
Anhand umkehrbarer Reaktionen und Gleichgewichtsreaktionen beim Kohlenstoff kreislauf können das Prinzip von Le Chatelier und schließlich das Massenwirkungsgesetz erarbeitet werden. Anwendungen und Vertiefungen ergeben sich dann zunächst bei der Behandlung der Carbonsäuren und ihrer Reaktionen (Protolyse, Veresterung).
Auch die Behandlung der Carbonsäuren und die unterschiedlichen Säurestärken verschiedener organischer und anorganischer Säuren können Anlass für die Erarbeitung der Gleichgewichtslehre und des Massenwirkungsgesetzes sein. Bei der Esterbildung und der Esterhydrolvse finden die Gesetzmäßigkeiten weitere Anwendung.
Es ist auch möglich. die Einheit Gleichgewichtslehre und Massenwirkungsgesetz als eigenständigen Block an geeigneter Stelle einzuschieben und die gewonnenen Er kenntnisse bei den Protolyse- und Esterreaktionen anzuwenden.
Inhalte und Hinweise
Chemisches Gleichgewicht (Die Lernenden sollen verstehen, dass das chemische Gleichgewicht auf der Teil chenebene als dvnannsch anzusehen ist.)
Prinzip von Le Chatelier
Massenwirkungsgesetz
Jonenprodukt des Wassers
Säure-Base-Paare
Säuren- und Basen-Konstanten
Puffer (*)
Diamanten, Koks und Bucky balls, die unterschiedlichen Gesichter des Kohlenstoffs
Tropfsteinhöhlen und Sinterterrassen
Die Bedeutung der Ozeane für den Kohlenstoffkreislauf
Kraftstoffe für das Auto
Inhalte und Hinweise
Eigenschaften und Struktur der Kohlenstoffmodifikationen: Graphit. Diamant. Fullerene (Diamanten als Schmucksteine und als Besatz von Gesteinsbohrern, Bleistiftminen)
Kohlenstoffdioxid und Kohlensäure (Wiederholung von Unterrichtsstoff aus der Mittelstufe und Erweiterung zu den Salzen der Kohlensäure)
Carbonate, Hydrogencarbonate Carbonate und Hydrogencarbonate ini Haushalt: Soda, Natron, Backpulver. Brausepulver
Technischer Kalkkreislauf Kalkmörtel
Natürlicher Kalkkreislauf (Tropfsteinhöhlen, Sinterterrassen, Kesselstein)
Dieses Sachgebiet bietet sich für eine projektartige Behandlung an.
Inhalte und Hinweise
Qualitative Elementaranalyse: Nachweis von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in organischen Verbindungen (Zusammensetzung organischer Alltagsverbindungen)
Entstehung von Biomasse aus Kohlenstoffdioxid und Wasser (Photosynthese); Entstehung von Erdöl, Erdgas und Kohle; Entstehung fossiler Energieträger
Quellen und Senken für Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid (Nachdem im \Iittelstufenunterricht vor allem physikalische Aspekte des Tieib hauseffektes und des Kohlenstoffdioxidproblems bearbeitet wurden. lassen sich jetzt. auch chemische Aspekte vertieft erarbeiten.)
Der Einfluss des Menschen auf die Kohlenstoffdioxidkonzentration in der At.ino sphäre und mögliche Auswirkungen auf das Klima
Erdgas und Erdöl gehören zu den Stoffen, die den Lernenden zumindest dein Namen mich bekannt sind und zu ihrer Lebenswelt gehören.
Inhalte und Hinweise
Bestandteile des Erdgases (Die Untersuchung von Erdgas oder Feuerzeuggas durch Gaschromatographie ist möglich.)
Qualitative und quantitative Analyse des Methans (*) - Einfache Versuche und Rechenverfahren ermöglichen die Ermittlung der Molekülformel des Methans.
Bestandteile des Erdöls - Die Destillation des Erdöls und die gaschromatische Untersuchung eines Ben zins demonstrieren die Zusammensetzung aus vielen Kohlenwasserstoffverbindungen - Erdölprodukte: Benzin, Heizöl
Gesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen (Durch Anwenden der hei der Untersuchung des Methans erlernten Analyse methoden lässt sich die N . lolekülformel einer flüssigen Kohlenwasserstoffverbin dung ermittele.)
Crackreaktion: Ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen Crack-Produkte und ihre ökonomische Bedeutung
Physikalische und chemische Eigenschaften der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen
Nomenklatur der Kohlenwasserstoffverbindungen
lsomerie
Homologe Reihen
Substitutionsreaktion
Mechanisinus der radikalischen Substitution
Additionsreaktion
Mechanismus der elektophileis Addition (*)
Alkohol als Kulturdroge, Alkoholmissbrauch
Alkohol - nicht nur zuni Trinken
Konventionelle und alternative Treibstoffe für das Auto
Eigenschaften von Alkanolen - Verfahren zur Herstellung alkoholischer Getränke Alkohol als Kulturdroge, Alkoholmissbrauch
Zusammenhänge zwischen Molekülstruktur, zwischenmolekularen Kräften und Ei genschaften der Stoffe - Sinnvoll ist z.B. ein Vergleich von Alkanoliiiolekülen mit «'assen- und Alkan molekülen.
Strukturisoüierie (*) - Ether können als strukturisomere Verbindungen behandelt werden.
Nomenklatur der Alkohole
Eigenschaftsänderungen innerhalb der homologen Reihen der Alkohole
Beispiele für primäre. sekundäre und tertiäre Alkohole und ihre chemischen Eigen schaften Alkohole als Grundstoffe der chemischen Industrie: z.B. MTBE-Synthese, Lö sungsmittel. Treibstoffzusatz
Mehrwertige Alkohole Frostschutzmittel, Glycerin als Salbengrundlage, Zuckeraustauschstoffe
Eine vertiefte Betraclitung dieser Stoffgruppe erfolgt gegebenenfalls bei der Behandlung von Kohlenhydraten und Kunststoffen.
Inhalte und Hinweise
Oxidation von Alkanolen
Oxidationszahlen. Redox-Schemata.( In zweistündigen Kursen sollte auf komplizierte Redox-Schemata verzichtet werden)
Nomenklatur der Aldehyde und Ketone
Eigenschaften von Aldehyden und Ketonen: Nachweisreaktionen. Verhalten gegenüber Oxidationsmitteln (Aromen, Parfünmischungen. Methanal als Grundstoff der chemischen Industrie: z.B. Kunststoffproduktion, Konservierungsmittel Gesundheitsgefährdung durch Formaldehyd. Bedeutiiiig der MAK-Werte.)
Eine vergleichende Behandlung der Säurestärken von Alkansänren und einigen ihrer De rivate unter Berücksichtigung des induktiven Effekts ist möglicli. sobald (las chemische Gleichgewicht und das \Massenwirkungsgesetz behandelt worden sind.
Inhalte und Hinweise
Herstellung von Carbonsäuren durch Oxidation von primären Alkoholen und Alde hyden (Säuerungs- und Konservierungsmittel in der Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie)
Nomenklatur der Carbonsäuren
Säureeigenschaften der Carboxyl-Gruppe: induktive Effekte, Mesoinerie
Alkandisäuren, substituierte Alkansäuren (*) - Karies, Nierensteine
Esterkondensation und Esterhydrolyse (Aromastoffe, Lösungsmittel)
Mechanismen der Kondensations- und der Hydrolysereaktion (*)