Lernfeld 1: Grundlegende Laborarbeiten durchführen

Die Schüler:innen erarbeiten sich die Grundlagen des sicheren Arbeitens im Labor. Sie wiegen Stoffportionen mit verschiedenen Waagentypen, messen Volumina mit verschiedenen Volumenmessgeräten und wählen den passenden Gerätetyp nach der erforderlichen Genauigkeit aus. Die Schüler:innen erklären den Zusammenhang zwischen Stellung im PSE und charakteristischen Eigenschaften von Stoffen und stellen einfache Reaktions-gleichungen auf. Sie erkennen und unterscheiden die vorliegenden chemischen Bindungen in Molekülen. Sie benennen Salze anhand ihrer Zusammensetzung. Die Schüler:innen führen Berechnungen zu Quantitäten von Stoffportionen durch. Sie analysieren Salze und Salzgemische qualitativ. Sie dokumentieren und präsentieren ihre Arbeitsabläufe und Ergebnisse.

Lernfeld 2: Stoffeigenschaften untersuchen

Die Schüler:innen erschließen sich die Einteilung von Stoffen sowie verschiedene Stoffklassen und deren Grundeigenschaften. Sie bestimmen Stoffeigenschaften und arbeiten entsprechend GLP, indem sie Laborgeräte kalibrieren. Sie führen Qualitätskontrollen durch, indem sie passende statistische Fehleranalysen anwenden. Sie entschieden welche Methoden für die Reinheitsprüfung und Identifikation verschiedener Stoffe geeignet sind. Sie werten ihre Messergebnisse mithilfe von Tabellenkalkulationssoftware aus.

Lernfeld 3: Stoffgemische trennen

Die Schüler:innen ordnen Stoffgemischen entsprechend den unterschiedlichen Stoffeigenschaften geeignete Trennverfahren zu. Sie wählen geeignete Laborgeräte und Verfahren aus und legen Arbeitsschritte fest. Sie trennen Stoffgemische, reinigen verunreinigte Stoffproben und führen Reinheitsüberprüfungen durch. Sie wenden Trennmethoden für die Probenvorbereitung für analytische Messungen an.

Lernfeld 4: Stoffe synthetisieren / Reaktionen von Stoffen untersuchen

Die Schüler:innen erarbeiten sich das Reaktionsverhalten von umkehrbaren Reaktionen. Sie erlernen den Umgang zur Beeinflussung von Synthesen in Hinsicht auf die Reaktionsgeschwindigkeit und des chemischen Gleichgewichts. Die Schüler:innen setzen unter Berücksichtigung der jeweiligen Vorschriften zur Arbeitssicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz geeignete Apparaturen für die Synthesen ein. Sie dokumentieren den Arbeitsablauf und die Ergebnisse.

Lernfeld 5: Stoffe quantitativ volumetrisch analysieren

Die Schüler:innen können Lösungen aus Feststoffen und konzentrierten Lösungen herstellen und dazugehörige Berechnungen zur Stoffmengenkonzentration, Massenkonzentration und Massenanteil durchführen sowie die Größen ineinander umrechnen. Weiterhin können sie Lösungen durch Mischen, Konzentrieren und/oder Verdünnen von Lösungen herstellen. Die Schüler:innen können quantitative Analysen durchführen und formulieren die zugehörigen Reaktionsgleichungen. Sie können Proben nehmen und diese für die Analytik vorbereiten, indem sie z.B. aliquote Teile entnehmen. Sie sind in der Lage, Maßlösungen herzustellen und deren Titer zu bestimmen. Sie kennen verschiedene Titrationsarten. Sie wählen für eine Bestimmung die Methode, das Verfahren und die Indikation aus. Sie werten die Analysen aus, bewerten, dokumentieren und präsentieren die Ergebnisse. Sie wenden Maßnahmen der Qualitätssicherung an.

Lernfeld 6: Stoffe quantitativ gravimetrisch analysieren

Die Schüler:innen führen quantitative Analysen durch und formulieren die zugehörigen Reaktionsgleichungen. Sie erarbeiten sich unterschiedliche, gravimetrische Untersuchungen und wählen geeignete Methoden und Laborgeräte aus. Sie werten die Analysen aus, bewerten, dokumentieren und präsentieren die Ergebnisse.

Lernfeld 7: Stoffe mit optischen Methoden untersuchen

Die Schüler:innen ermitteln mit refraktometrischen und spektroskopischen Methoden den Analytgehalt in Stoffproben. Sie nehmen Spektren auf und werten diese aus. Sie erstellen unterschiedliche Arten von Bezugsgeraden unter Anwendung der linearen Regression. Sie stellen Geräteparameter ein und optimieren diese. Sie erkennen und beheben einfache Fehler. Sie setzen Rechner ein zur Messwertaufnahme, -auswertung und -präsentation.

Lernfeld 8: Strukturaufklärung organischer Stoffe durchführen

Die Schüler:innen erschließen sich die Grundlagen der Wechselwirkung von Strahlung und Materie in Hinblick auf die Infrarot-Spektroskopie (IR-Spektroskopie). Sie erarbeiten sich die wichtigen Stoffklassen der Organischen Chemie, deren funktionelle Gruppen und deren Stoffeigenschaften. Sie nehmen eigenständig IR-Spektren auf und arbeiten mit der ATR-Technik und der KBr-Pressling-Technik. Sie identifizieren Schlüsselbanden aus dem Gruppenbereich von IR-Spektren. Sie interpretieren IR-Spektren und identifizieren mit Hilfe der Schlüsselbanden die funktionellen Gruppen verschiedener organischer Stoffklassen. Sie erarbeiten sich wichtige Reaktionstypen der Organischen Chemie und das Phänomen der Chiralität. Sie synthetisieren organische Stoffe und charakterisieren diese mithilfe der IR-Spektroskopie, der Schmelzpunktbestimmung, dünnschichtchromatographischen oder volumetrischen Analyse.

Lernfeld 9: Synthese und Analyse komplexer organischer Stoffe

Die Schüler:innen erarbeiten sich Aufbau und Funktion wichtiger Biomoleküle und analysieren wichtige Eigenschaften von Biomolekülen. Sie führen Synthesen von komplexen organischen Stoffen durch und charakterisieren diese mit Hilfe der IR-Spektroskopie.

Lernfeld 10: Stoffe chromatographisch untersuchen

Die Schüler:innen können Stoffe mit chromatografischen Methoden qualitativ und quantitativ bestimmen. Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise chromatografischer Analysengeräte. Sie können die Steuerungssoftware der Geräte bedienen. Sie werten die Ergebnisse aus, bewerten und dokumentieren diese. Sie kennen die einflussnehmenden Parameter des jeweiligen Gerätetyps und optimieren Analysemethoden durch Änderungen der Trennbedingungen. Sie wenden Maßnahmen der Qualitätssicherung an und beachten Regeln der GLP, der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes. Außerdem führen die Schüler:innen in kleinerem Umfang Qualifizierungen der Geräte durch sowie Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten aus.

Lernfeld 11: Unterschiedliche Detektorsysteme anwenden

Die Schüler:innen erarbeiten sich elektrochemische Reaktionen und stellen die zugehörigen Reaktionsgleichungen auf. Sie erarbeiten die Möglichkeiten zur Gewinnung, Speicherung und Anwendung elektrischer Energie bei chemischen Prozessen. Die Schüler:innen führen Analysen mit elektrochemischen Indikationen durch.

Lernfeld 12: Mikrobiologische, molekularbiologische und biochemische Untersuchungen durchführen

Die Schüler:innen kennen Aufbau, Stoffwechseleigenschaften und Gefährdungspotenzial verschiedener Mikroorganismen. Sie wenden sterile Arbeitstechniken an. Sie kennen die Anforderung der Arbeitssicherheit und können Kulturen von Mikroorganismen fachgerecht handhaben und inaktivieren. Sie wenden verschiedene Sterilisations- und Desinfektionsverfahren adäquat an. Sie stellen verschiedene Nährmedien her und nutzen diese zur Stammhaltung, Differenzierung oder zur Lebendkeimzahlbestimmung. Sie untersuchen Luft, Flüssigkeiten und Lebensmittel mikrobiologisch. Sie beschreiben die Kolonie- und Zellmorphologie von Mikroorganismen unter Nutzung von Binokularen und Mikroskopen. Die Schüler:innen isolieren und analysieren Plasmid-DNA. Sie führen Restriktionsverdauungen zur Analyse von DNA durch. Die Schüler:innen amplifizieren Genabschnitte mittels PCR. DNA-Fragmente werden durch sie gelektrophoretisch getrennt und ihre Größe mit Geldokumentationsgeräten bestimmt. Sie bringen Plasmide in Bakterienzellen mittels chemischer Transformation und Elektroporation ein. Die Schüler:innen führen Enzymtests durch und trennen Proteine mittels SDS-PAGE.