Neuplanung Jahrgangstufe 12

update: 4. August 2005

Die folgende Planung setzt sich mit den Vorgaben des Zentralabiturs 2007 (ZA07) für einen Grundkurs Chemie auseinander und versucht, die vorgegebenen inhaltlichen Schwerpunkte in konkrete Themen, Methoden und Sequenzen umzusetzen. Entsprechend den Vorgaben der Richtlinien erscheint folgende Sequenz der drei Themenfelder sinnvoller als die alte Reihenfolge:

1. Themenfeld A:	Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie

2. Themenfeld C:	Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung

3. Themenfeld B:	Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organische Chemie

Im Themenfeld C gibt es eine Reihe von Anknüpfungspunkten zum Themenfeld A, während Themenfeld B wiederum einige Überschneidungen zum Konzept der Jahrgangstufe 13 (Theoriekonzept - Themenfeld) bietet.

Zeitvolumen: 38 Wochen*3h/Woche= 114 h, davon 80% = 91 h

Für jedes Themenfeld steht damit ein Volumen von 30 Stunden=10 Wochen zur Verfügung.

Legende:	opt: optional

1. Themenfeld A:	Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie
Unterthemen	Methodisch-didaktische Hinweise - Literatur	Zeit

[h]
Das Donator-Akzeptor-Prinzip bei Redoxreaktionen

Gleichsetzung der Oxidationsreaktion von Metallen mit der Reaktion Metall - anderes Nichtmetall

Oxidation-Reduktion als Elektronentransfer	Versuche:

Reaktion Mg + O2

Reaktion Mg + Cl2

Tausch 2000+/Bd 2: 6, 7	4-5
Die Redoxreihe der Metalle: korrespondierendes Redoxpaar

Zn, Fe, Cu und Ag in den Salzlösungen der entsprechenden Metalle

qualitative Interpretation der Ergebnisse: Hierarchie der Oxidationskraft von Metallionen <–> Reduktionskraft von Metallatomen

qualitative Redoxreihe	Versuche:

Kombination von 4 Metallen mit ihren Salzlösungen (opt: SV)

Tausch 2000+/Bd 2: 10, 11	4
Strom aus Redoxreaktionen: das Daniell-Element

Begriff der galvanischen Zelle: Akzeptor- und Donator-
Halbzelle

Entstehung der Potenzialdifferenz

elektrochemische Doppelschicht	Versuche:

Zitronenbatterie

Daniell-Element aus Cu+Zn

Tausch 2000+/Bd 2: 12, 13	4
Redoxpotenziale

Wiederholung der Kombination erfolgreicher Redoxreaktionen auf quantitative Weise

Additivität der Spannungen

Zellendiagramm

Begriff des Redoxpotenzials	Versuche:

Elektrochemie-Baukasten:

Redoxreaktionen von Zn–> Ag

als Schülerversuche

Tausch 2000+/Bd 2: 14, 15

Schroedel-SII: S. 140, 141	3
Standardpotenzial der Metalle

Ableitung der Notwendigkeit eines Vergleichs- oder Bezugssystems aus dem vorherigen Thema

Aufbau und Wirkungsweise der Standard-Wasserstoff-
Elektrode

Definition des Standard-Redoxpotenzials	Versuche:

V2 und V3 aus Tausch

Tausch 2000+/Bd 2: 22, 23

Schroedel-SII: S. 143, 144	3

Konzentrationszellen

Einfluss der Konzentration auf das Potenzial

qualitative Ableitung der Nernst-Beziehung

quantitative Herleitung der Nernst-Gleichung in der einfachsten Form: U = EA - ED = 0,059/z * lg{cA(Me+)/cD(Me+)}

Berechnungen und Übungen zu dieser einfachsten Form der Nernst-Gleichung	Versuche:

V1 und V3 aus Tausch

Tausch 2000+/Bd 2: 32, 33

Schroedel-SII: S. 143	8
Batterien: Gewinnung von elektr. Energie aus chem. Reaktionen, irreversibler Verlauf

Die Taschenlampenbatterie: das Leclanche-Element

Primär- und Sekundärreaktionen

Versuche:

opt: SV: Zerlegung einer Ta
schenlampenbatterie

Tausch 2000+/Bd 2: 44, 45

Tausch 2000+/Bd 2: 46

Schroedel-SII: S. 158, 159	3-5
Akkumulatoren: Gewinnung von elektr. Energie aus chem. Reaktionen, reversibler Verlauf

Der Blei-Akku (obligatorisch)

alternativ:

Ni-MeH-Akku (zusätzlich, wenn Zeit!)	Tausch 2000+/Bd 2: 48, 49

Stein: S. 86ff, S. 89ff,

Tausch 2000+/Bd 2: 50

Schroedel-SII: S. 161, 162,	3
Einfache Elektrolysen: Gewinnung von Stoffen mit Hilfe der Elektrischen Energie

Elektrolyse von Wasser oder (alternativ) Salzsäure

Faraday-Gesetze in vereinfachter Form: einfach quantitative Beziehungen ohne Sekundärreaktionen

Elektrolyse von wässrigen Lösungen von CuCl2, ZnBr2,

Al-Gewinnung durch Schmelzflusselektrolyse	Versuche:

Tausch 2000+/Bd 2: 18,

Schroedel-SII: S. 171-173, 176-177

Stein: S. 51ff	5

Mindestzeitvolumen: 37 h

. Themenfeld C:	Analytische Verfahren zur Konzentrationsbestimmung
Unterthemen	Methodisch-didaktische Hinweise - Literatur	Zeit

[h]
Konzentrationsbestimmung durch Titration

Essigsäure-NaOH, Zitronensaft-NaOH, Schwefelsre-NaOH	Versuche:

Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche+Theorie S. 68/69	4
Brönsted-Säure-Base-Begriff

Leitfähigkeitsmessung HCl(g) in Wasser, Toluol, Methanol

Leitfähigkeitsmessung NH3(g) in Wasser, Toluol, Methanol	Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche +Theorie S. 70/71

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 1

AB 1 und 2, AB 3 als Übung	3
Protolysen als Gleichgewichtsreaktionen

Konjugierte Säure-Basen-Paare

Salzprotolysen

Überblick zu Brönsted-Säuren und -Basen	Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche +Theorie S. 72/73

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 2	6
Autoprotolyse und pH-Wert

Definition des pH-Werts

Berechnung von pH-Werten starker, mittelstarker und schwacher Säuren	Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche+Theorie S. 82/83; 86, 87;

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 3	3
Stärke von Säuren und Basen: Säure- und Basenkonstante	Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche +Theorie S. 84/85

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 4	4
Potentiometrie: Potentiometrische Messverfahren des pH-
Werts: Indikator-Mess- und Bezugselektrode, Glaselektrode, Anwendung der Nernst-Gleichung; Einstabmesskette	Stein: Kap. 6.3., S. 43-51

Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche +Theorie S. 38/39

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 7	4
Leitfähigkeitstitration

HCL-NaOH, Ba(OH)2-H2SO4, CH3COOH-NaOH;	Stein: Kap. 6.3., S. 54-55;

Tausch Chemie2000+, Bd.2

Versuche +Theorie S. 76+77

Tausch/v. Wachtendonk: Protolyse-Gleichgewichte Bd. 1, Aulis-Verlag: Baustein 7	6
Redoxtitration: nur LK

Mindestzeitvolumen: 30 h

3.	Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organische Chemie
Unterthemen	Methodisch-didaktische Hinweise - Literatur	Zeit

[h]
Alkane: Grundlagen wie Struktur-Eigenschaftsbeziehung: Siedepunkt, Schmelzpunkt, Dichte, Nomenklatur, chem. Reaktionsträgheit=Paraffine;	2
Reaktionsmechanismus der Radikalischen Substitution

=photochemische Halogenierung; Start-, Ketten- und Abbruchreaktion; Radikalkettenmechanismus; Ausgangsstoffe-
Tradukt (Übergangszustand)-Endprodukt;

Versuche:

Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 106, S. 108 und 109

3
Produktpalette der CKW und FCKW: ihre Eigenschaften, Verwendung und die Folgen; Warum zerstören FCKWs die Ozonschicht?	Referate-Thema:

Tausch/v. Wachtendonk: S. 107, S. 113	2
Vergleich der Chlorierung und Bromierung	Tausch/v. Wachtendonk: S. 111	2
Halogenalkane durch elektrophile Addition von Halogenen an Alkene: Reaktionsmechanismus, Induktive Effekte; Carbenium-Ionen; Regel von Markownikoff; Nomenklatur der Alkene;	Versuche:

Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 114, 115, 116-117	3
Reaktionsmuster der Elektrophile Addition: Hydrohalogenierung, Hydrierung, Hydratisierung;	Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 115	2
Nucleophile Substitution an Halogenalkanen: genauere Differenzierung der Anforderungen im GK steht noch aus!	Versuche:

Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 120; 121;	3
LK: Nucleophile Substitution als SN1- und SN2-Reaktion: welche Faktoren beeinflussen einen Reaktionsmechanismus?

Hydrolyse-Reaktion; Leitfähigkeitsmessungen, Hydrolyse-
Reaktionen in Abhängigkeit von der Struktur: SN1 und SN2; Einfluss der Struktur, des Substrats, der Abgangsgruppe und des LM auf den RM, Kinetik der Reaktionen 1. und 2. Ordnung; RM der SN-Reaktion: monomolekular oder bimolekular; Zeitgesetze in verschiedenen Formen: differentiell oder integriert;	Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 123;	6
Silicone durch Nucleophile Substitution: Müller-Rochow-
Synthese	Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 124-125	1
Eliminierungsreaktionen: Dehydrierung eines Alkohols oder Dehydratisierung eines Alkohols oder Dehydrohalogenierung eines Halogenalkans; E1 und E2-Reaktionen;	Versuche: Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 130 + 131;

S. 138 + 139	3
Veresterung und Esterspaltung

Anknüpfung und Wiederholung aus der 11. Jahrgangsstufe	Versuche: Tausch/v. Wachtendonk: Chemie 2000+ Band 2, S. 142 + 143	3

Zeitvolumen: 30 h

Gesamtzeitvolumen aller drei Themenfelder: 90 h

Themenzusammenhang im Themenfeld B: