Kurs:Chemiekurs Q1 2018

Hallo und Willkommen im Chemiekurs 2018 für Schülerinnen und Schüler im ersten Teil der Qualifikationsphase (Q1)!

Dieser Kurs ist für Schülerinnen und Schüler gedacht. Natürlich darf das Kursmaterial auch zum Selbststudium genutzt werden. Die Diskussionsseite bitte ich den Schülerinnen und Schülern zu überlassen. Sollten Wikipedia- oder Wikiversity-Moderatoren mich kontaktieren wollen, bitte ich um Kontakaufnahme über meine persönliche Diskussionsseite in der Wikipedia. Schülerinnen und Schüler sprechen mich bei persönlichen Fragen bitte im Unterricht an, da ich keine personenbezogenen Daten von SuS auf privaten informationstechnischen Geräten verarbeite. Ich bitte darum, keine personenbezogenen Daten im Kurs, auf der Diskussionsseite oder auf der Wikipedia-Diskussionsseite zu veröffentlichen. Insbesondere keine Noten! Ich bitte ferner alle Besucher darum, keine Änderungen selbst vorzunehmen. Sollte sich ein Fehler eingeschlichen haben oder eine Lücke vorhanden sein, bitte ich um eine kurze Nachricht. Leider besteht auf den Seiten der Wikimedia-Projekte stets das Risiko von Bearbeitungsvandalismus. Ich kann diese Seite nicht ständig überwachen und muss daher die Verantwortung für alle Bearbeitungen, die nicht von mir selbst durchgeführt wurden, grundsätzlich ablehnen. Die hier veröffentlichten Inhalte sind daher auch nicht verbindlich für den Unterrricht und die Leistungskontrollen /Klausuren und sollen vielmehr eine Hilfe darstellen. Verbindlich ist allein der im Unterricht behandelte Stoff. Vielen Dank und viel Erfolg!

Teilnehmerliste

Download von Unterrichtsmaterial

Aus rechtlichen Gründen kann ich nicht alle notwendigen Materialien hier veröffentlichen. Viele Arbeitsblätter stelle ich daher auf der Internetseite Chemieseminar.de zum Download bereit.

Themengebiete und Fachinhalte in der Qualifikationsphase:

Sachgebiet Biomoleküle

Kurs:Chemiekurs Q1 2018/Sachgebiet Biomoleküle

biochemische Aspekte von Gesundheit und Ernährung

∙ biochemische Grundlagen von Ernährung und Gesundheit (Nährstoffe, Stoffwechselprozesse, exemplarische Betrachtung von Wirkstoffen in Nahrung und Medizin)

∙ essentielle Nahrungsbestandteile

∙ physikalischer und biologischer Brennwert

∙ Untersuchung biologisch relevanter Stoffe (z. B. Vitamine, Hormone, Phytohormone, Neurotransmitter, Aromastoffe) hinsichtlich ihrer funktionellen Bedeutung und Stoffwechselphysiologie

∙ Proteine

∙ Bedeutung der Proteine für Lebewesen

∙ Aminosäuren als Bausteine der Proteine

∙ essentielle Aminosäuren und ihre Bedeutung für die Ernährung

∙ Zwitterionen

∙ Peptidbindung

∙ Primär-, Sekundär-,Tertiär- und Quartärstruktur

∙ Denaturierung

∙ isoelektrischer Punkt und Puffereigenschaften

∙ Analyseverfahren für Aminosäuregemische

∙ D- und L- Aminosäuren, optische Aktivität

∙ Nomenklatur nach Cahn-Ingold-Prelog

∙ Kohlenhydrate

∙ Vorkommen, Eigenschaften und Nachweis der Glucose und Fructose

∙ Darstellung der Moleküle mitmilfe verschiedener Modelle (Aussagen und Grenzen von Modelldarstellungen)

∙ optische Aktivität und Mutarotation

∙ Überblick über die verschiedenen Isomerien

∙ glykosidische Bindung

∙ Beispiele für Disaccharide, reduzierend und nichtreduzierend

∙ Beispiele für Polysacharide

∙ hydrolytische Spaltung von Di- und Polysacchariden

∙ Gesichtspunkte der Nachhaltigkeit bei der Verwendung von Energieträgern aus nachwachsenden Rohstoffen

∙ Lipide

∙ grundsätzlicher Aufbau eines Lipid-Moleküls

∙ Aufbau eines Fettmoleküls aus Glycerin und Fettsäuren

∙ gesättigte Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren

∙ Bewertung von Fetten anhand von Kennzahlen (Iodzahl, Säurezahl, Verseifungszahl)

∙ Gesichtspunkte der Nachhaltigkeit bei der Verwendung von Energieträgern aus nachwachsenden Rohstoffen

∙ experimentelle Ermittlung ausgewählter Kennzahlen

Chemieklausur Q1.1

Sachgebiet Chemie und Umwelt

Analytik und analytische Verfahren

∙ Stoffmengen und Konzentrationen

∙ Analysegenauigkeit, Fehlerbetrachtung und Nachweisgrenzen

∙ qualitative, halbquantitative und quantitative Analysemethoden

∙ ausgewählte analytische Verfahren

Umweltbereich Luft und Atmosphärenchemie

∙ Treibhauseffekt (natürlich, anthropogen)

∙ anthropogene Einflüsse und Probleme

∙ Luftschadstoffe und deren Nachweise: zum Beispiel Stickstoffoxide, Kohlenstoffmonooxid, FCKW

∙ Ozon (stratosphärisch) und Ozonloch, bodennahes Ozon

∙ Kohlenstoffkreislauf, Kohlenstoffdioxidsenken, -quellen und -reservoirs, Messverfahren für den Kohlenstoffdioxidgehalt

Umweltbereich Wasser und Meereschemie

∙ Wasseruntersuchung: Nachweis von Nitrat-, Nitrit-, Phosphat-, Sulfat-Ionen, Bestimmung der Wasserhärte

∙ Gewässerschutz, Trinkwasserschutz

∙ Düngung und Grundwasser, Trinkwasseraufbereitung

∙ Versauerung der Meere

∙ Mikroplastik im Meer

Umweltbereich Boden und Agrarchemie

∙ Bodenanalytik: Bodenstruktur, Boden-pH, Schwermetallanalytik, Nachweis von Nitrat-, Nitrit-, Phosphat-, Sulfationen

∙ Bodenbelastung und Bodensanierung

∙ Bodenschutz

∙ Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft

(Anmerkung:Der Unterricht im Profilfach findet durch die geeignete Auswahl der analytischen Verfahren auf erhöhtem Anforderungsniveau statt.)

Chemieklausur Q1.2

Ende der Veranstaltung und Zeugnisausgabe.

Sachgebiet Chemie und Energie

chemische Grundlagen von Energiekonzepten

∙ energetische Betrachtung von Speicher- und Umwandlungsprozessen

∙ 1. Hauptsatz der Thermodynamik

∙ Reaktionsenthalpie und Reaktionsentropie

∙ 2. Hauptsatz der Thermodynamik

Redoxreaktionen und chemische Stromgewinnung

∙ Vertiefung der Inhalte der Einführungsphase

∙ Halbzellen und Potentiale

∙ galvanische Zellen und Potentialdifferenzen

∙ Akkumulatoren

∙ Vor- und Nachteile der verschiedenen elektrochemischen Stromquellen

∙ Elektrodenpotentiale, Potentialdifferenzen und Nernstsche Gleichung

∙ Gibbs-Helmholtz-Gleichung

∙ Standardwasserstoffhalbzelle

großtechnische Verfahren

∙ Gewinnung von Stoffen durch Elektrolyse

∙ Beurteilung elektrochemischer Produktionsverfahren vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit

Korrosion

∙ elektrochemische Korrosion, Opferanoden

∙ Lokalelemente

Energieträger jenseits fossiler Brennstoffe

∙ z. B. Brennstoffzelle, Energie aus nachwachsenden Rohstoffen

Chemieklausur Q2.1

Sachgebiet Chemie der funktionalen Stoffe und Materialien

Aromatische Verbindungen

∙ Struktur aromatischer Systeme (Hybridisierung)

∙ Mesomerie und deren Darstellung

∙ Benzol und ausgewählte Substitutionsprodukte

∙ Wellenmechanisches Atommodell

∙ Mechanismus der elektrophilen Substitution

∙ Zweitsubstitution an Benzolderivaten

∙ induktiver und mesomerer Effekt

∙ Synthesewege typischer Benzolderivate

Farbstoffe

∙ Farbsehen, additive und subtraktive Farbmischung

∙ Farbstoffklassen

∙ Farbstoffe und Pigmente – Definitionen und Unterschiede

∙ Zusammenhang zwischen Textilstruktur, Farbstoffstruktur und passendem Färbeverfahren

∙ ein beispielhaftes Textilfärbeverfahren

Polymerchemie

∙ zentrale Begriffe: Monomer, Polymer, Makromolekül

∙ Einteilung nach thermischem Verhalten: Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere (jeweils mit typischen Vertretern)

∙ zwischenmolekulare Wechselwirkungen

∙ Einteilung nach Herstellungsverfahren 1 : Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition (jeweils mit typischen Vertretern)

∙ Herstellung und Eigenschaften wichtiger Kunststoffe: (z. B. Polyethen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyester)

∙ Rohstoff- und Abfallproblematik

∙ Recyclingverfahren: werkstofflich, rohstofflich, energetisch

∙ Verstrecken von Kunststofffasern

∙ Polymerisationsgrad

∙ Grundlagen der Klebstoffchemie (zentral: Adhäsion und Kohäsion)

Grenzflächenaktive Stoffe: Wasch- und Reinigungsmittel und kosmetische Produkte

∙ Oberflächenaktivität und Grenzflächenaktivität

∙ Struktur und Eigenschaften von Tensiden und Emulgatoren

∙ Seife als typisches Beispiel einfacher Tenside

∙ anionische, kationische und nichtionische Tenside

∙ Mizellen als Struktureinheiten von Emulsionen

∙ Qualitätskriterien für Tenside und Emulgatoren (Struktur-Eigenschafts-Konzept)

∙ Zusammensetzung von Produkten im Hinblick auf unterschiedliche Funktionen ( z. B. Tages- und Nachtcreme; Fein- und Vollwaschmittel)

∙ typische Inhaltsstoffe von Waschmitteln oder von kosmetischen Produkten

∙ kritische Betrachtung von Inhaltsstoffen (z. B. biologische Abbaubarkeit, gesundheitliche Aspekte)

Metalle

∙ Metallbindung

∙ Struktur und Eigenschaft von Metallen (elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Glanz , Verformbarkeit)

∙ Abhängigkeit der Eigenschaften von der Partikelgröße (Nanotechnologie)

∙ Vorkommen der Metalle (Lagerstätten, Ressourcen)

∙ Gewinnung und Raffination von Metallen (z. B. Eisen, Aluminium, Kupfer, seltene Erden, Titan)

∙ Rückgewinnungsverfahren: Einsatz verwertbarer Abfall- und Altstoffe

∙ Kugelpackungen (hexagonal und kubisch dichteste Packung)

Chemie und Medikamente

∙ exemplarische Betrachtung mindestens einer Arzneimittelgruppe: Forschung und Entwicklung, Herstellung und Produktion, Vermarktung

∙ Acetylsalicylsäure herstellen

∙ Giftigkeit von Arzneimitteln, Dosierung und Überdosierung

∙ Wirkort und Applikationsweg

∙ Medikamente auf Aromatenbasis

Chemieklausur Q2.2

Ende der Veranstaltung und Zeugnisausgabe.

Links zu interessanten Webseiten und Quellen

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