Chemie

GRUNDLAGENFACH/SCHWERPUNKTFACH/ERGÄNZUNGSFACH

1. Bildungsziele

Der Chemieunterricht vermittelt mit Hilfe von Experimenten und geeigneten Mo­dellen die grundlegenden Kenntnisse über den Aufbau, die Eigenschaften und die Umwandlungen der Stoffe der belebten und unbelebten Natur. Dabei wird ein besonderes Gewicht auf das Verständnis für Vorgänge auf der atomaren Teilchenebene gelegt.

Der Chemieunterricht führt zu Einblicken in die wesentliche Bedeutung chemi­scher Eigenschaften und zur Deutung alltäglicher Erscheinungen.

Der Chemieunterricht zeigt auf, in welcher Weise menschliche Tätigkeit in stoffliche Kreisläufe und Gleichgewichte der Natur eingebunden ist und in sie eingreift. Er macht deutlich, was die Folgen von Produktion und Verbrauch von Gütern bezüglich Umweltbelastung sind. Er zeigt auf, dass die Chemie einen un­verzichtbaren Beitrag zu einem verantwortungsbewussten Umgang mit unserer natürlichen Umwelt liefert.

Der Chemieunterricht leistet damit einen Beitrag zur Einsicht, dass transdiszi­plinäre Zusammenarbeit zur Lösung der globalen Probleme notwendig ist.

2. Richtziele

Grundkenntnisse

  • stoffliche Phänomene genau beobachten und mit Hilfe von geeigneten Modellen in grössere Zusammenhänge einordnen
  • chemische Zusammenhänge in der Fachsprache und mit Hilfe von chemischen Formeln ausdrücken

Grundfertigkeiten

  • erkennen, dass der Weg zu naturwissenschaftlicher Erkenntnis über Fragestellungen, Hypothesen und reproduzierbare Experimente führt
  • Alltagserfahrungen und experimentelle Ergebnisse mit theoretischem Wissen verknüpfen
  • mit einfacher Laborausrüstung verantwortungsvoll umgehen und Laborarbeiten gemäss einer Vorschrift selbständig ausführen

Grundhaltungen

  • Aussagen über Umwelt, Rohstoffe, Energie, Ernährung usw. verstehen, kritisch hinterfragen und sich eine eigene Meinung bilden
  • Klarheit gewinnen darüber, dass die Chemie mit den anderen Naturwissenschaften eng verknüpft ist und dass naturwissenschaftliche Erkenntnis nur in transdisziplinärer Zusammenarbeit mit Technik und Geisteswissenschaften zur Lösung der Probleme unserer Zivilisation beitragen kann
  • aufgrund solider chemischer Kenntnisse zu Lösungen beitragen, die auch ökologische und ethische Aspekte berücksichtigen

3. Grobziele

GRUNDLAGENFACH

Ziele 2. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler sollen langsam und sorgfältig in die Begriffswelt und die Sprache der Chemie eingeführt werden. Sie sollen die naturwissenschaftliche Betrachtungsweise und die chemische Denkweise erkennen und sie in Modellvorstellungen erklären und anwenden können. Sie bekommen einen Einblick in die Vielfalt der Stoffe, deren Aufbau, Eigenschaften und Reaktivitäten sowie deren Bedeutung in all­täglichen Erscheinungen.

In ausgewählten praktischen Experimenten vertiefen sie in selbständiger Arbeit die erworbenen theoretischen Kenntnisse und schulen die Beobachtungsgabe. Sie lernen die Beobachtungen in der chemischen Fachsprache zu formulieren.

Inhalte 2. Klasse

Stofflehre I

Teilchenmodell, Stoffeigenschaften, Aggregatzustände, Avogadrozahl, Gasge­setze

Physikalische Trennmethoden

z.B. Destillation, Filtration, Chromatographie

Atomlehre

Aufbau von Atomen, Isotopie, Elektronenhülle mit geeigneten Modellen

Bindungslehre

Kovalente Bindung (Polarität, Elektronegativität, Struktur und Geometrie von Molekülen, Bindungslängen, Bindungsenergien), Ionenbindung (Salzgitter, Gitterenergie), Metallbindung, zwischenpartikuläre Kräfte

Stofflehre II

Vorkommen, Gewinnung und Verwendung ausgewählter Elemente und Verbin­dungen, Modifikationen

Reaktionslehre l

Stöchiometrisches Rechnen, Grundlagen der Kinetik und Thermodynamik

Ziele 3. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler erhalten die theoretischen Grundlagen zum Ver­ständnis ausgewählter chemischer Reaktionstypen und deren praktischer Bedeu­tung. Sie erwerben das Basiswissen organischer Stoffe und biochemischer Vor­gänge.

Inhalte 3. Klasse

Reaktionslehre ll

Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, spezielle chemische Reakti­onstypen, Protolysen, Redoxreaktionen, Komplexreaktionen

Organische Chemie

Erdöl, Kohlenwasserstoffe, ausgewählte organische Stoffklassen, Nomenklatur nach IUPAC, Chiralität. Ausgewählte künstliche und natürliche hochmolekulare Stoffe (z.B. Kunststoffe, Lipide, Saccharide, Proteine)

SCHWERPUNKTFACH

Ziele 3. und 4. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler erhalten die theoretischen Kenntnisse zum Ver­ständnis chemischer Reaktionstypen und deren praktischer Bedeutung. Sie sollen alltägliche Erscheinungen und Informationen aus Medien selbständig deuten, er­klären, analysieren und kritisch beurteilen können.

Sie erhalten einen vertieften Einblick in die Vielfalt organischer Verbindungen, deren Gewinnung, Herstellung, Reaktivität und Bedeutung für den Alltag.

In selbständigen praktischen Experimenten erlernen sie Analyse- und Synthesemethoden sowie den Umgang mit Messgeräten und Chemikalien. Sie sollen in der Lage sein, Messresultate zu protokollieren, interpretieren und in geeigneter schriftlicher Form weiterzugeben.

Sie erkennen die Be­deutung interdisziplinären Arbeitens und erarbeiten im Rahmen eines biochemischen Praktikums zusammen mit dem Parallelfach Biologie (Team-Teaching) spezielle Kenntnisse in Biochemie.

Inhalte 3. und 4. Klasse

Reaktionslehre ll

Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz

Protolysen

Säure-Base-Definition nach Brönsted, Protolysereaktionen, pH-Berechnungen, Indikatoren, Neutralisationen, Pufferlösungen

Komplexreaktionen

Ligandaustauschreaktionen, Chelatliganden, Komplexgleichgewichte

Redoxreaktionen

Oxidationszahlen, galvanische Elemente, Elektrolysen, Galvanotechnik, Korro­sion

Organische Chemie l

Erdöl, Kohlenwasserstoffe

Organische Chemie lI

Ausgewählte organische Stoffklassen und Reaktionstypen, Nomenklatur nach IUPAC, Chiralität.

Analysemethoden

Einführung moderner Spektroskopiemethoden (z. B. UV/VIS, IR, NMR, MS, EA)

Organische Chemie llI

künstliche und natürliche hochmolekulare Stoffe, wie z.B. Kunststoffe, Lipide, Sei­fen, Saccharide, Proteine, Nukleinsäuren, Vitamine

Zusätzliche Themengebiete (Auswahl, Aufzählung nicht abschliessend)

Nanotechnologie, Biotechnologie, Pharmakologie, Toxikologie, Biochemie, Silikonchemie, Farbstoffe, Boden- u. Wasserchemie, Lebensmittelchemie, Bioenergie, organische und anorganische Synthesewege, Umweltchemie (z.B. Ozon, Ozonschicht, Treibhauseffekt, Stoffkreisläufe, Umweltgifte)

ERGÄNZUNGSFACH

Ziele 4. Klasse

Das Grundlagenfach Chemie vermittelt das Basis-Sachwissen sowie die fundamen­talen Prinzipien dieser Naturwissenschaft. Während der zur Verfügung stehenden Unterrichtszeit muss allerdings über weite Strecken auf eine vertiefte Betrachtung verzichtet werden. Interessierte Schülerinnen und Schüler sollen deshalb im Ergän­zungsfach die Möglichkeit erhalten, sich eingehender mit chemischen Problemen zu befassen.

Das Ergänzungsfach Chemie leistet somit einen wertvollen Beitrag für diejenigen Schülerinnen und Schüler, die später nicht direkt mit dieser Naturwissenschaft in Kontakt kommen, jedoch über eine vertiefte naturwissenschaftliche Bildung verfügen wollen oder müssen.

Inhalte 4. Klasse

Ausgewählte, z.T. transdisziplinäre Themengebiete wie z.B. chemische Kinetik, Enzymkinetik, Gleichgewichtsreaktionen, technische Herstellung wichtiger Stoffe, grosstechnische Verfahren, Atmosphärenchemie, Schadstoffproblematik, Stoffkreis­läufe, Kohlehydrate, Kohlehydratstoffwechsel, Proteinchemie, Biosynthese, Le­bensmittelchemie, Toxikologie, Pharmaka, Farbstoffe und Textilien, Chemie und Ge­sellschaft sollen vertieft werden. Andererseits soll aber auch der speziellen Denk- und Arbeitsweise der Chemie, der Beschaffung von und dem Umgang mit Fachliteratur und der naturwissenschaftlichen Arbeitsweise im Allgemeinen mehr Platz einge­räumt werden.