PDF-Seite 48

konsequent zwischen Stoff- und Teilchenebene unterscheiden; die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen, das dynamische Gleichgewicht und das Donator-Akzeptor-Prinzip beschreiben und diese anwenden; unterschiedliche Reaktivitäten und Reaktionsverläufe erklären; die Basiskonzepte zur Vernetzung von Sachverhalten innerhalb der Chemie nutzen; die Basiskonzepte zur Vernetzung chemischer Sachverhalte mit Inhalten anderer Unterrichtsfächer nutzen. die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Teilchen erklären; ausgewählte Reaktionsmechanismen beschreiben; mithilfe von Modellen den statischen Zustand auf Stoffebene vom dynamischen Zustand auf Teilchenebene abgrenzen. bekannte mathematische Verfahren auf chemische Sachverhalte anwenden.

PDF-Seite 56

beschreiben den Aufbau der Atome mithilfe geeigneter erklären die Ordnung der Elemente im Periodensystem erklären die chemische Bindung in Salzen, molekular aufge begründen die Bildung von Ionen mit dem Edelgaszustand nennen die Elektronegativität als Maß für die Fähigkeit eines differenzieren zwischen polaren und unpolaren Elektronen unterscheiden Ionen, Dipolmoleküle und unpolare Moleküle. wenden ihr Wissen über den Aufbau der Materie für die Vor unterscheiden anorganische und organische Stoffe. unterscheiden die Stoffklassen der Alkane und Alkanole. beschreiben und erläutern den Aufbau einfacher organischer deuten die Bindungsarten Ionenbindung, Metallbindung und erklären die spezifischen Eigenschaften von Salzen mithilfe von erklären die spezifischen Eigenschaften von Metallen mithilfe erklären Stoffeigenschaften (Löslichkeit, Siede-, Schmelztem

PDF-Seite 57

unterscheiden die Stoffklassen der Organischen Chemie. beschreiben und erläutern den räumlichen Aufbau organischer Moleküle. unterscheiden Einfach- und Mehrfachbindungen. beschreiben und erläutern den Aufbau einer homologen Reihe und die Konstitutionsisomerie am Beispiel der Alkane und Alkanole. benennen ausgewählte organische Verbindungen mithilfe der Regeln der systematischen Nomenklatur (IUPAC). unterscheiden wichtige Naturstoffe. beschreiben den räumlichen Aufbau von ausgewählten Kunststoffen. unterscheiden und beschreiben Van-der-Waals-Wechselwirkungen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken und ionische Wechselwirkungen. erläutern ausgewählte Eigenschaften der organischen Stoffklassen mithilfe der Wechselwirkungen zwischen Molekülen (Van-der-Waals-Wechselwirkungen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken). erklären Stoffeigenschaften mit dem Einfluss der jeweiligen funktionellen Gruppen im Verhältnis zur Kettenlänge. begründen anhand funktioneller Gruppen die Reaktionsmöglichkeiten organischer Moleküle. leiten aus der Struktur der Moleküle die Eigenschaften der Stoffe ab. erklären die Zusammenhänge zwischen Eigenschaften und Verwendung wichtiger organischer Verbindungen (Alkanole, Carbonsäuren). beschreiben Zusammenhänge zwischen Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften wichtiger Naturstoffe. beschreiben Zusammenhänge zwischen Verwendung und Eigenschaften ausgewählter funktionaler Stoffe (Kunststoffe).

PDF-Seite 58

beschreiben die stoffliche Zusammensetzung von Proteinen oder Kohlenhydraten oder Fetten. benennen folgende Naturstoffe auf Basis der Strukturformeln: Proteine oder Kohlenhydrate (Glucose, Fructose, Saccharose, Stärke, Cellulose) oder Fette. erklären den Aufbau von Makromolekülen aus Monomer-Bausteinen (wenn die Proteine oder die Kohlenhydrate gewählt werden). unterscheiden Formen der Konfigurationsisomerie (Enantiomere und Diastereomere, asymmetrisch substituierte Kohlenstoffatome / Chiralität) erklären den Aufbau von funktionalen Stoffen und Materialien. beschreiben Kunststoffe aufgrund ihrer Synthese als Polykondensate oder Polymerisate.

PDF-Seite 59

erklären Stoffeigenschaften organischer Stoffe anhand ihrer Kenntnisse über zwischenmolekulare Wechselwirkungen. erläutern spezifische Strukturmerkmale von ausgewählten Naturstoffmolekülen. erläutern die Eigenschaften von makromolekularen Stoffen (Polysaccharide oder Proteine; Kunststoffe) aufgrund der molekularen Strukturen (Kettenlänge, Vernetzungsgrad, …) und erklären damit ihre praktische Bedeutung und Verwendung. beschreiben die Enantiomerie von Verbindungen mit asymmetrisch substituierten Kohlenstoffatomen. begründen die optische Aktivität von chiralen Verbindungen mithilfe der unterschiedlichen Strukturen der Enantiomere. erklären die Eigenschaften von Werkstoffen mithilfe der Struktur und der jeweils wirkenden intermolekularen Kräfte.

PDF-Seite 60

erklären den Aufbau der Atome mithilfe des wellenmechanischen Atommodells (Orbitalmodell). erklären den aromatischen Zustand mithilfe der Delokalisierung der π-Elektronen. erklären die unterschiedliche Reaktivität sowie die Reaktionsverläufe. erklären die Farbigkeit von Stoffen auf Teilchenebene (wenn das Thema Farbstoffe gewählt wird). erklären die Struktur aromatischer Systeme mithilfe des wellenmechanischen Atommodells. beschreiben die Mesomerie mithilfe von Grenzstrukturen in der Lewis-Schreibweise. erklären die Farbigkeit von Stoffen mithilfe der mesomeren Grenzstrukturen. nutzen Prinzipien der Nachweisreaktionen (Fällungsreaktionen, Farbreaktionen, Gasentwicklungsreaktionen, Chromatographie) zum Nachweis der funktionellen Gruppen organischer Verbindungen und relevanter Ionen.

PDF-Seite 61

beschreiben die koordinative Bindung in Komplex-Verbindungen als Bindung, bei der die Bindungselektronen nur von einem der beiden Bindungspartner stammen (zwischen Metallkationen und freien Elektronenpaaren eines Bindungspartners). beschreiben eine Nanostruktur beschreiben die Eigenschaften einer nanostrukturierten Oberfläche erklären die Bildung von Ionen durch Elektronenübertragung. erklären Säure-Base-Reaktionen als Protonenübertragungsreaktionen mithilfe des Konzepts der Elektronegativität. wenden die Konzepte der Redox-Reaktionen und Protonenübertragungsreaktionen auf die Reaktion von Säuren / sauren Lösungen mit Metallen an.

PDF-Seite 49

chemische Sachverhalte bzw. Problemstellungen aus Alltagssituationen ableiten. problembezogene Fragen auf der Basis des jeweiligen Vorwissens formulieren. handlungsleitende bzw. erkenntnisleitende Fragen für eine Problemstellung formulieren. aus gewonnenen Erkenntnissen neue Fragestellungen entwickeln. zu einer gegebenen Frage theoriegeleitet eine Hypothese formulieren. aufbauend auf einer Hypothese, ggf. unter Berücksichtigung der Variablenkontrolle, experiment- oder modellbasierte Vorgehensweisen planen und ein Untersuchungsdesign entwerfen. qualitative und quantitative experimentelle Untersuchungen – den chemischen Arbeitsweisen und Sicherheitsregeln entsprechend – durchführen, protokollieren und auswerten. gegebenenfalls Blindversuche berücksichtigen. digitale Werkzeuge und Medien zum Aufnehmen, Darstellen und Auswerten von Messwerten, für Berechnungen, Modellierungen und Simulationen nutzen;

PDF-Seite 50

aus der Durchführung einer Untersuchung Daten gewinnen und sie in Protokollen festhalten. zwischen den aufbereiteten Daten (Beobachtung) und deren Interpretation (Deutung) trennen. gewonnene Daten in Datentabellen, Graphen oder Diagrammen darstellen (siehe Kompetenzbereich „Kommunikation“). in erhobenen oder recherchierten Daten Strukturen, Beziehungen und Trends finden, diese theoriebezogen erklären und Schlussfolgerungen ziehen. mathematische Verfahren zur Aufbereitung der Daten und zum Erkennen von Trends nutzen. bei der Interpretation von Untersuchungsbefunden fachübergreifende Bezüge herstellen. die Genauigkeit der Vorgehensweise im Sinne einer Fehlerbetrachtung bewerten. passende Modelle für eine Fragestellung auswählen und anwenden. die Funktion eines Modells im Rahmen einer Fragestellung einordnen und erklären. geeignete Real- oder Denkmodelle (z. B. Atommodelle, Periodensystem der Elemente) auswählen und nutzen, um experimentelle Befunde zu erklären. erläutern, dass Modelle von Menschen entwickelt werden, um Phänomene auf Teilchenebene zu beschreiben bzw. zu erklären. erklären, dass Modelle nur bestimmte Eigenschaften des Originals wiedergeben und dadurch dessen Komplexität vereinfachen. zwischen Anschauungs- und Denkmodellen unterscheiden. die Grenzen eines Modells im Rahmen einer Fragestellung erkennen und Veränderungen am Modell vornehmen. selbst Modelle entwickeln, um ein Phänomen zu veranschaulichen und Erklärungen zu finden. die eigenen Ergebnisse und den eigenen Prozess der Erkenntnisgewinnung reflektieren und ggf. optimieren. gegebenenfalls weiterführende Fragestellungen ableiten.

PDF-Seite 51

argumentieren zu chemischen Sachverhalten zielgerichtet in analogen und digitalen Medien recherchieren und passende Quellen für ihre Zwecke auswählen; relevante und aussagekräftige Informationen und Daten zu chemischen Sachverhalten und anwendungsbezogenen Fragestellungen auswählen und Informationen aus Quellen mit verschiedenen, auch komplexen Darstellungsformen erschließen; die Übereinstimmung verschiedener Quellen oder Darstellungsformen im Hinblick auf deren Aussagen prüfen; die Qualität und die Vertrauenswürdigkeit verwendeter Quellen und Medien überprüfen (z. B. anhand ihrer Herkunft und Qualität); chemische Sachverhalte und Informationen sach-, adressaten- und situationsgerecht auswählen; zwischen Alltags- und Fachsprache unterscheiden; geeignete Darstellungsformen für chemische Sachverhalte nutzen und diese ineinander überführen; ausgewählte Informationen strukturieren und interpretieren und Schlussfolgerungen ableiten.

PDF-Seite 52

wesentliche Informationen in angemessener Fachsprache sach- und adressatengerecht vermitteln; Fachbegriffe und -sprache korrekt verwenden; chemische Sachverhalte erklären und fachlich schlüssig argumentieren; chemische Sachverhalte sowie Lern- und Arbeitsergebnisse sach-, adressaten- und situationsgerecht unter Einsatz geeigneter analoger und digitaler Medien präsentieren; die Urheberschaft prüfen, verwendete Quellen belegen und Zitate kennzeichnen; sich mit anderen konstruktiv über chemische Sachverhalte austauschen, den eigenen Standpunkt vertreten, reflektieren und gegebenenfalls korrigieren; gewonnene Daten in Datentabellen, Grafen oder Diagrammen darstellen (siehe Kompetenzbereich „Erkenntnisgewinnung“); mathematische Verfahren zur Aufbereitung der Daten und zum Erkennen von Trends nutzen (siehe Kompetenzbereich „Erkenntnisgewinnung“). passende Argumente auswählen; eigene Argumente entwickeln; einen Argumentationsprozess strukturieren; die Qualität von Argumenten beurteilen; in Diskussionen über naturwissenschaftliche Fragestellungen auf Argumente anderer eingehen und diese einordnen. naturwissenschaftliche Phänomene der Situation angemessen in der Bildungs- und in der Fachsprache beschreiben; die Fachsprache auf angemessenem Niveau verwenden;

PDF-Seite 53

relevante Fakten in Problem- und Entscheidungsfeldern benennen; zwischen Werten und Normen, Befunden und Fakten unterscheiden; naturwissenschaftliche Kenntnisse zur Abwägung der Kriterien nutzen und zur Beurteilung von Problem- und Entscheidungssituationen heranziehen. die Inhalte verwendeter Quellen und Medien beurteilen (z. B. anhand der fachlichen Richtigkeit und Vertrauenswürdigkeit); die Auswahl von Quellen und Darstellungsformen im Zusammenhang mit der Intention der Autorin / des Autors analysieren und beurteilen. mithilfe fachlicher Kriterien begründete Entscheidungen in Alltagssituationen treffen; die Bedeutung fachlicher Kompetenzen in Bezug auf Alltagsituationen und Berufsfelder beurteilen; die gesellschaftliche Relevanz und ökologische Bedeutung der angewandten Chemie bewerten; grundlegende Aspekte zu Gefahren und Sicherheit in Labor und Alltag beurteilen und daraus begründet Handlungsoptionen ableiten.

PDF-Seite 54

kurz- und langfristige Folgen eigenen und fremden Handelns abschätzen; prüfen, ob alle Bewertungskriterien, Handlungsoptionen und deren Folgen angemessen berücksichtigt worden sind; zwischen lösbaren Situationen und Situationen unterscheiden, in denen keine Handlungsoption zu einer Lösung der Problemsituation führt (Dilemma); eigene Entscheidungsprozesse und die von anderen Personen oder Personengruppen reflektieren;

PDF-Seite 62

deuten Säure-Base-Reaktionen als Protonenübertragungsreaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip (Säure-Base-Theorie nach Brønsted). stellen korrespondierende Säure-Base-Paare auf. beschreiben den pH-Wert qualitativ als Maß für den Gehalt an Hydronium- / Oxonium-Ionen in einer wässrigen Lösung. erklären die Neutralisationsreaktion. deuten Redoxreaktionen als Elektronenübertragungsreaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip. wenden ihre Kenntnisse zu Redoxreaktionen auf Alkanole und ihre Oxidationsprodukte an. beschreiben den pH-Wert qualitativ als Maß für den Gehalt an Hydronium / Oxonium-Ionen in einer wässrigen Lösung. beschreiben und erklären das chemische Gleichgewicht auf der Teilchenebene als dynamisches Gleichgewicht. beschreiben die Säurekonstante als spezielle Gleichgewichtskonstante und erklären die Bedeutung des pKS-Wertes. beschreiben die Basenkonstante als spezielle Gleichgewichtskonstante und erklären die Bedeutung des pKB-Wertes. unterscheiden starke und schwache Säuren bzw. Basen anhand der pKS- und pKB-Werte. beschreiben und erklären die Umkehrbarkeit von Redoxreaktionen. erklären elektrochemische Reaktionen als Redoxreaktionen. nennen die Grundprinzipien von galvanischen Zellen und Akkumulatoren.

PDF-Seite 63

*beschreiben mindestens einen ausgewählten Reaktionsmechanismus. deuten qualitativ Puffersysteme mit der Säure-Base-Theorie nach Brønsted. falls Proteine gewählt werden: beschreiben Aminosäuren in ihrer Zwitterionenstruktur. erklären den Zusammenhang zwischen der Autoprotolyse der Wassermoleküle und dem pH-Wert. berechnen die pH-Werte von sauren und basischen Lösungen (bei vollständiger Protolyse). berechnen die pH-Werte von sauren und basischen Lösungen (bei unvollständiger Protolyse). berechnen die pH-Werte von Pufferlösungen mithilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung.

PDF-Seite 64

beschreiben mithilfe der Oxidationszahlen korrespondierende Redox-Paare. erläutern den Bau von Elektrolysezellen. erläutern das Prinzip der Elektrolyse. erläutern den Bau von galvanischen Zellen. erläutern die Funktionsweise von galvanischen Zellen. deuten die Elektrolyse als Umkehr des galvanischen Elements. nennen die prinzipiellen Unterschiede zwischen „Batterien“, Akkumulatoren und Brennstoffzellen. beschreiben Korrosion von Metallen als elektrochemischen Vorgang. erklären Maßnahmen zum Korrosionsschutz (aktiv und passiv). beschreiben die Reaktionen in einer galvanischen Zelle als Kopplung zweier Redox-Gleichgewichte. nennen die Definition des Standardpotenzials. berechnen die Zellspannung aus den Standardpotenzialen. beschreiben den Zusammenhang zwischen elektrischer Ladung und Stoffumsatz bei der Elektrolyse (Faraday-Gesetz). beschreiben die zur Durchführung einer Elektrolyse mindestens benötigte Differenz der Elektrodenpotenziale von Anode und Kathode als Zersetzungsspannung. beschreiben Überspannungen bei elektrochemischen Vorgängen als reale Abweichung von berechneten Werten. beschreiben die Abhängigkeit der Potenziale von der Konzentration anhand der Nernst-Gleichung. berechnen Potenziale in Abhängigkeit von der Konzentration bei Standardtemperatur mithilfe der Nernst-Gleichung. ermitteln die Konzentrationen von sauren oder basischen Lösungen mithilfe von Säure-Base-Titrationen (mit Umschlagspunkt). stellen Säure-Base-Titrationen mithilfe von Titrationskurven dar. berechnen Anfangspunkt, Halbäquivalenzpunkt und Äquivalenzpunkt der Titrationskurven. ermitteln die Konzentrationen charakteristischer Teilchen mithilfe von Redox-Titrationen.

PDF-Seite 65

formulieren das Massenwirkungsgesetz. machen anhand der Gleichgewichtskonstanten Aussagen zur Lage des Gleichgewichts. berechnen die Konzentrationen der an einer Reaktion beteiligten Stoffe im Gleichgewicht (MWG). beschreiben, dass Katalysatoren die Einstellung des chemischen Gleichgewichts beschleunigen. beschreiben Löslichkeitsgleichgewichte und interpretieren KL-Werte (qualitative und quantitative Betrachtung). beschreiben das chemische Gleichgewicht auf Grundlage der Reaktionsgeschwindigkeiten und der Stoßtheorie. wenden das Prinzip von Le Chatelier an, um die Gleichgewichtslage zu beeinflussen. *beschreiben die Mechanismen der radikalischen Substitution, der elektrophilen Addition, der nucleophilen Substitution, der Estersynthese und der elektrophilen Substitution an Aromaten (Erstsubstitution), radikalische Polymerisation unterscheiden die Reaktionstypen Substitution, Addition, Eliminierung und Kondensation. wenden bekannte Reaktionsmechanismen an, um die Syntheseschritte von gewünschten Produkten nachzuvollziehen. planen Synthesen inklusive der notwendigen Reaktionsbedingungen auf der Basis bekannter Mechanismen.

PDF-Seite 66

stellen exotherme und endotherme chemische Reaktionen mithilfe eines Energiediagramms dar. beschreiben die Aktivierungsenergie als Energie, die man benötigt, um Stoffe in einen reaktionsbereiten Zustand zu versetzen. beschreiben den Einfluss eines Katalysators auf die Aktivierungsenergie. beschreiben mithilfe der Ionisierungsenergien, dass sich Elektronen in einem Atom in ihrem Energiegehalt unterscheiden. beschreiben die Wärme, die bei chemischen Reaktionen zugeführt bzw. abgegeben wird, als Reaktionsenthalpie (bei konstantem Druck). beschreiben die Kalorimetrie als Verfahren zur Bestimmung des Energieumsatzes.

PDF-Seite 67

erklären die Energiebilanz chemischer Reaktionen durch die Aufspaltung und Ausbildung chemischer Bindungen und die Aufhebung und Ausbildung von Wechselwirkungen zwischen Teilchen. beschreiben die Erhaltung der Energie bei chemischen Reaktionen (1. Hauptsatz der Thermodynamik). beurteilen die Nutzung alternativer Energieträger. berechnen Standardreaktionsenthalpien. beschreiben die Enthalpieänderung einer Gesamtreaktion als Summe der Enthalpieänderungen der einzelnen Teilreaktionen (Satz von Hess). erklären den 2. Hauptsatz der Thermodynamik (das Prinzip des Enthalpieminimums). beschreiben die Entropie als Maß für die gleichmäßige Verteilung (Unordnung) von Energie und Teilchen eines Systems. erläutern das Wechselspiel zwischen Enthalpie und Entropie als Kriterium für den freiwilligen Ablauf chemischer Prozesse (Prinzip des Entropiemaximums). beschreiben die Zunahme der Entropie als Energieentwertung. nennen die GIBBS-HELMHOLTZ-Gleichung als Zusammenhang zwischen Enthalpie und freier Enthalpie eines Systems.