Inhalte 13. Klasse und Abitur
Die Inhalte der Oberstufe müssen nicht zwangsweise in der strikten Aufteilung der Themen in 12te und 13te Klasse erfolgen, jedoch bietet es sich aus organisatorischen Gründen an, die Reihenfolge einzuhalten. Hier stellen wir kurz vor, welche Inhalte in der Oberstufe relevant sind. Einen Überblick über Grundlagen, welche man in die Oberstufe mitbringen sollte, haben wir bereits für die 12. Klasse erstellt und können dort nachgelesen werden.
Welche Themen behandelst du in der 13. Klasse Chemie?
In der Oberstufe wird in grundlegendes Anforderungsniveau (entspricht wohl einem etwas niedrigerem G8 Kurs) und erhöhtes Anforderungsniveau (soll in etwa den alten Leistungskursen, also dem alten G9, entsprechen) unterschieden. Dabei beinhaltet das erhöhte Anforderungsniveau alle Inhalte des grundlegenden Anforderungsniveaus. Die zusätzlichen Inhalte im erhöhten Anforderungsniveau bieten teilweise eine solide Grundlage für ein Chemiestudium.
Prinzipiell findet man die Lehrpläne zur 13. Klasse bei der offiziellen Lehrplan Webseite. Wir vereinfachen die Ausführungen im Folgenden und geben in Klammern die Anzahl der geplanten Unterrichtsstunden pro Themengebiet an.
Überblick über die Lehrplaninhalte:
Grundlegendes Anforderungsniveau
Erhöhtes Anforderungsniveau (hier nur zusätzliche Inhalte)
- Farbigkeit (ca. 7 Stunden)
- Farbmischung (additiv & subtraktiv)
- Absorptionsspektren
- Verwendung von Farbstoffen
- Farbigkeit (& Farbstoffe) (ca. +13 Stunden)
- Farbstoffklassen: Polyene, Azofarbstoffem Triphenylmethanfarbstoffe
- Bezug zu bindenden & antibindenden Molekülorbitalen
- Delokalisierung der Elektronenpaare, Größe des mesomeren Systems
- Auxochrome & antiauxochrome Gruppen
- Absorptionsspektren unter Bezug auf Azofarbstoffe und Triphenylmethanfarbstoffe
- Synthese von Azofarbstoffen: Diazotierung & Azokupplung
- Synthese von Triphenylmethanfarbstoffen
- Vergleich unterschiedlicher Farbstofftypen
- Küpenfärbung: Färbung mit Indigo
- Indikatoren als Farbstoffe – Funktionsprinzip
- gesellschaftliche Themen
- Säure-Base-Gleichgewichte (ca. 14 Stunden)
- Konzept nach Brönsted: pH-Wert, pOH-Wert
- Konstanten: KS pKS KB pKB als Maß für die Säure- bzw. Basenstärke
- Schwache & starke Säuren & Basen
- Reaktionen mit unedlen Metallen
- Berechnungen zum pH-Wert
- Mesomerie der Carboxy-Gruppe & induktiver Effekt
- Säure-Base-Titration
- Halbtitration
- Henderson-Hasselbach-Gleichung (Rechnungen)
- Säure-Base-Gleichgewichte (ca. +6 Stunden)
- experimentelle und rechnerische Bestimmung des pH-Wertes
- Mesomerie des Phenyl-Restes (Phenol & Anilin)
- Puffersysteme
- Natürliche Makromoleküle (ca. 14 Stunden) – Von den Aminocarbonsäuren zum Protein
- Aminosäuren: ampholytischer Charakter, Zwitter-Ion, Isoelektrischer Punkt, Verhalten bei Zugabe von sauren und basischen Lösungen, weitere Eigenschaften
- Nachweise für Peptide: Ninhydrin-Nachweis, Biuret-Probe, Xanthoprotein-Reaktion
- Kondensationsreaktion von Aminocarbonsäuren zu Peptiden, Mesomerie, räumlicher Bau
- Primär-, Sekundär-, Tertiär- & Quartärstruktur radikalische Substitution, elektrophile Addition
- Eigenschaften der Proteine: Löslichkeit, Denaturierung
- Enzyme komplett
- biologische Bedeutung der Proteine
- Verwendung von Proteinen
- Natürliche Makromoleküle (ca. +5 Stunden)
- Stereochemie der Aminocarbonsäuren
- Planung & Durchführung von Elektrophorese-Experimenten (nicht zwangsweise mit Aminocarbonsäuren)
- Klassen der Proteine: Faserproteine, globuläre Proteine, etc.
- Synthetische Makromoleküle (ca. 18 Stunden) – Von den Aminocarbonsäuren zum Protein
- Verwertung von Kunststoffabfall
- fossile und nachwachsende Rohstoffe bei der Kunststoffherstellung
- Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere: Unterschiedliche Eigenschaften
- Bauprinzip: Monomer, Polymer, Makromolekül, Copolymerisate, Vernetzung
- Synthese-Reaktionen der Kunststoffe: radikalische Polymerisation (mit Reaktionsmechanismus), Polykondensation
- Verwendung von Plastik in Alltag und Technik
- moderne Werkstoffe: Klebstoffe, Carbonfasern
- Kunststoffe in der Nanotechnologie
- Synthetische Makromoleküle (ca. +4 Stunden) – Von den Aminocarbonsäuren zum Protein
- Synthese-Reaktionen der Kunststoffe: Polyaddition (Polyurethan)
- Funktionsprinzip einer OLED
- Chemie und Nachhaltigkeit (ca. 10 Stunden)
- Photosynthese: Photolyse von Wasser & Reduktion von CO2-Molekülen
- Vergleich elektrochemische & photokatalytische Spaltung von Wasser
- Physikalische und chemische Wasserstoff-Speicher
- Metalle & Korrosion
- Sauerstoffkorrosion = Rosten & Säurekorrosion
- Kontaktkorrosion, Opferanode
- ökologische und ökonomische Bedeutung der Korrosion
- Energie und Nachhaltigkeit (ca. +14 Stunden)
- Grätzel-Zelle
- Zersetzungsspannung & Überpotential
- Faraday-Gesetz
- weitere aktuelle Technologien z.B. Redox-Flow-Batterie & unterschiedliche Brennstoffzelltypen
- Wertstoffkreisläufe
- Galvanisieren, Eloxieren, kathodischer Korrosionsschutz
Erste Inhalte für die 13. Klasse und das Abitur
Lehr-, Lern- und Übungsvideos für die 13. Klasse befinden sich in Arbeit. Da die neuen Inhalte auch erst mal für den Unterricht aufbereitet werden müssen, kann es etwas dauern, bis Zeit zum Erstellen neuer Inhalte gegeben ist. Einige der alten Videos passen bereits jetzt zum Stoff und können unter dem Reiter 13. Klasse gefunden werden.
Darüber hinaus werden Hilfen für das Abitur aus zeitlichen Gründen erst nach dem ersten Abiturjahgrang erstellt werden können.
