Technische Chemie
Eine Vielzahl berufsspezifischer Inhalte des Bildungsganges beruht auf chemischen Grundlagen. Für eine umfassende Handlungskompetenz in ihrer Berufstätigkeit benötigen die Absolventen und Absolventinnen daher ein ausreichendes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Naturwissenschaft und Technik.
Aufgaben und Ziele des Faches
Das Fach Chemie liefert je nach Schwerpunkt grundlegende bzw. vertiefende Basiskenntnisse für das Verständnis weitergehender, berufsspezifischer Phänomene und Prozesse. Es untermauert die berufspezifischen Inhalte der technologischen Fächer mit einem breiten Fundament des Verständnisses chemischer Zusammenhänge.
Absolventinnen und Absolventen werden so in die Lage versetzt, berufspezifische Phänomene fundiert unter Rückgriff auf die dem zugrunde liegenden chemischen Zusammenhänge zu verstehen und in ihrer beruflichen Praxis heranzuziehen (Beratungs-, Kundengespräch,
Produktentwicklung).
Die Absolventen und Absolventinnen müssen dabei in die Lage versetzt werden, sich zu Zwecken der selbstständigen Fortbildung und Einarbeitung selbstständig, systematisch und zweckentsprechend durch die Arbeit mit gängigen Kommunikations- und Informationsmedien chemische Inhalte erarbeiten zu können.
Bezüge zu anderen Fächern
Die chemischen Grundkenntnisse sind in allen berufsspezifischen Fächern, die sich mit Werkstoffen und Beschichtungsstoffen befassen von Bedeutung. Da dem Fach somit eine zuarbeitende Funktion für diese zukommt, ist eine genaue Abstimmung des zeitlichen Ablaufes
und geeigneter Lernträger unerlässlich.
Unterrichtsorganisation
Das Fach Chemie folgt innerhalb der Grenzen des Machbaren den klassischen naturwissenschaftlichen Erkenntniswegen. Die begründete Formulierung von Hypothesen, deren experimentelle Überprüfung und systematische Auswertung bilden neben der Arbeit mit didaktisch aufbereiteten Texten als auch mit Fachliteratur zentrale Pfeiler. Dabei soll abhängig von Ausstattung und räumlichen Gegebenheiten in den vertiefenden Bereichen des Faches Chemie dem Schülerexperiment eine besondere Rolle eingeräumt werden. Besonders bei den chemischen Grundlagen muss aufgrund der sehr komplexen Struktur der Chemie und im Sinne der Förderung der naturwissenschaftlichen Methodenkompetenz Gewicht auf das Lernen
elementarer Fachtermini und stoffchemischer Regeln gelegt werden.
Entwurf einer Stichwortsamlung (Stand 19.08.2011)
1 Die chemische Reaktion 10
- (Rein)-Stoff, Aggregatzustände, Mischungen, Trennen 2
- chemische Reaktion, Analyse, Synthese, Energie 2
- Elemente, Atome, chem. Symbole, chem. Formeln 2
- Reaktionsgleichungen 4
2 Atombau und Periodensystem 4
- Elementarteilchen, Isotope 2
- Bohr´sches Atommodell, Gruppeneigenschaften 2
3 Die chemische Bindung 16
- Ionen(Bildung), Oktettregel 2
- Ionenbindung 2
- Metallbindung 2
- MO-Modell, Hybridisierung (sp3) 2
- Atombindung, Hybridisierung 4
- Dipolmoment, Elektronegativität, polare Atombindung 4
- Kräfte zwischen Teilchen (H-Brücken, vdW-Kräfte) 2
4 Redox-Reaktionen 8
- Oxidation, Reduktion 2
- Oxidationszahlen, Redox-Gleichungen 4
- Redoxreihe Metalle, Reduktions-, Oxidationsmittel, Metalle m. Säure 2
5 Säuren und Basen 26
- Indikatoren, pH-Skala, Säuren, Basen 2
- Neutralisation 2
pH-Berechnung für starke Säuren:
- Avogadro-Konstante NA 2
- Stoffmenge n 2
- molare Masse M 2
- Stoffmengen-Konzentration c 2
- Auto-Protolyse des Wassers, Berechnungen 4
pH-Berechnung für schwache Säuren:
- chemisches Gleichgewicht (Streichholz-Versuch) 2
- Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante K 2
- Beeinflussung: Le Chatelier 2
- KS, pKS, Berechnungen 4
6 Organische Chemie 34
- Vorkommen, Verbrennung 2
- Alkane (homologe Reihe, Hybridisierung, Siedepunkte, Eigensch. 2
- Alkene, Alkine (Hybridisierung) 2
- Isomerie bei Kohlenwasserstoffen 2
- systematische Benennung 2
- elektrophile Addition an Doppelbindungen 2
- nukleophile Substitution (Entstehung von Alkanolen) 2
- Alkanole (Löslichkeit, Siedepunkte, H-Brücken durch DEN) 2
- Isomerie, Reaktivität gegenüber Säuren (Etherbildung durch
Substitution als Konkurrenzreaktion zur Eliminierung) 4
- Alkansäuren (Löslichkeit, Siedepunkte, Säure-Base) 2
- Alkansäuren (Säurestärke) 2
- Esterbildung durch Substitution 2
- Beispiele für Ester ((un)gesättigte Fette, DNA) 2
- Epoxide (Bildung durch intramolekulare Substitution,
Reaktivität (Bindungswinkel)) 2
- Amine, Amidbildung (Proteine) 2
- Isocyanate (Herstellung, Reaktivität (Bhopal)) 2
7 Tenside 8
- Verseifung von Fetten 2
- Aufbau, Grenzflächenaktivität, Waschwirkung 2
- Zusatzstoffe 2
8 Kunststoffe 10
- radikalische Polymerisation (UV, Peroxide, Alkene) 2
- Polykondensation (Nylon, Amine, Alkanole, Säuren) 2
- Polyaddition (Polyurethan, Alkanole, Isocyanate) 2
Struktur und Eigenschaften:
- Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste 2
- Vulkanisieren, Weichmacher 2
9 Komplexchemie 8
- Aufbau, KOZ, Ligandenstruktur 2
- Nomenklatur 2
- Bindungsstärke, Ligandenaustausch 2
- Maskierung, Chelat-Komplexe, Beispiele (Hämoglobin) 2
10 Leistungsfeststellung 24
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