13. Klasse
Chemie
In der 13. Klasse liegt der Schwerpunkt auf dem Gebiet der organischen Chemie. Die Kenntnis der Grundlagen aus der 12. Klasse (z.B. Bindungstypen, Bindigkeiten, Formelschreibweisen, räumlicher Bau, Haupt- und Nebenvalenzbindungen) werden vorausgesetzt. Die Lerninhalte der 13. Klasse jeweils mit einigen fachspezifischen Fragestellungen und Alltagsbeispielen: Hier wird nicht exakt der Inhalt des Lehrplans wiedergegeben, sondern das, womit sich die Schulchemie unter Bezug auf die Lehrpläne befasst.
• Struktur, Darstellung und Benennung von Kohlenwasserstoffen
– Wie zeichnet man schnell Kohlenwasserstoffverbindungen? – Verschiedene Schreibweisen
– Nach welchen Regeln werden diese Kohlenwasserstoffe international benannt?
– Wie kann man den räumlichen Aufbau von Kohlenwasserstoffen darstellen?
• Kohlenwasserstoffe als Energieträger
– Wie entstanden die fossilen Energieträger Kohle und Öl?
– Welche Umweltprobleme ergeben sich bei deren Verwendung?
– Wie werden die fossilen Energieträger aufbereitet, dass aus Rohöl z.B. Kunststoff produziert
werden kann?
– Was passiert beim Raffinerieprozess? Was ist Cracken, Reformieren und Steamcracken?
– Warum sollte man als Frittenbudenbesitzer regelmäßig das Frittierfett wechseln?
• Alternative Energieträger
– Einfluss der fossilen Energieträger auf den Treibhauseffekt
– Abhängigkeit unseres Lebensstils von den fossilen Energieträgern
– Fossile Energieträger als Treib- und Heizstoffe – eine Verschwendung?
– Fossile und nachwachsende Energieträger als Material- und Energierohstoffe?
– Was ist der Unterschied zwischen nachwachsenden Rohstoffen der 1. und der 2. Generation?
– Sind nachwachsende Rohstoffe wirklich die Lösung unserer Probleme?
– Die drei wichtigsten Kohlenstoffkreisläufe der Erde
• Exkursion zu einem Chemiebetrieb als außerschulischem Lernort
• Reaktionen und chemisch/physikalische Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe
– Warum bilden Benzin und Alkohol explosive Atmosphären aus, während Heizöl hierzu erst
erhitzt werden muss?
– Warum schwimmt Öl auf Wasser? Wieso sind bestimmte Oberflächen Wasser abweisend?
– Wie funktioniert der Lotus-Blumen-Effekt?
– Wie ändert sich mit der Molekülstruktur die Viskosität eines Schmieröls?
• Die wichtigsten technischen Reaktionsmechanismen der organischen Chemie
– Wie baut man aus einfachen Verbindungen der fossilen bzw. nachwachsenden Rohstoffe z.B.
reißfeste Plastiktüten aus Polyethylen auf?
– Wie werden Polyamid, Nylon oder Polyester hergestellt?
– Durch elektrophile Addition, radikalische Substitution, Eliminierung, Polymerisation,
Polykondensation, etc. – Was bedeuten diese Begriffe?
– Kann man die Ausbeute des Produktes durch die Auswahl der Edukte beeinflussen?
– Die Grundlagen der Orbital-Theorie
– FCKWs – ein nützliches Produkt angewandter Reaktionsmechanismen?
– Das Ozonloch – eine Folge einer radikalischen Kettenreaktion unter UV-Strahlung
• Struktur und Eigenschaften einiger Sauerstoff-Abkömmlinge der Kohlenwasserstoffe
– Alkohol – Wie wird er technisch und biologisch hergestellt?
– Warum wird aus altem Wein mit der Zeit Essig?
– Aldehyde, Ketone, Ester und Carbonsäuren als Oxidationsprodukte der Alkohole
• Die wichtigsten Gruppen von biologischen Makromolekülen und deren Reaktionen
– Fette, Zucker (Kohlehydrate), Proteine, Erbsubstanz (Desoxyribonukleinsäure (DNA oder
DNS))
– Warum ist Cellulose (Zellstoff) für uns unverdaulich, während wir Stärke verdauen können,
obwohl beide Makromoleküle aus Glucose (Zucker) aufgebaut sind?
– Seife – ein Produkt aus Fetten.
– Warum reinigt Seife?