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Klasse 10 Materie, Energie und Reaktion: Chemie der zehnten Klasse
Dieser Kurs vertieft das Verständnis chemischer Gesetzmäßigkeiten durch die Verknüpfung von Atombau, Bindungslehre und Energetik. Die Lernenden untersuchen quantitative Zusammenhänge und energetische Profile, um chemische Prozesse in Natur und Technik wissenschaftlich zu erklären.
01Atombau und Periodensystem: Die Architektur der Materie
Vertiefung der Atommodelle vom Schalenmodell zum differenzierten Energiestufenmodell und deren Bedeutung für das Periodensystem.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Entwicklung der Atommodelle von Dalton bis Rutherford und bewerten deren experimentelle Grundlagen.
Untersuchung der Elektronenkonfiguration und der energetischen Anordnung von Elektronen in der Atomhülle.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Besetzung von Orbitalen nach den Regeln von Hund und Pauli kennen und erstellen Elektronenkonfigurationen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Aufbau des Periodensystems und die Bedeutung von Gruppen und Perioden.
Analyse von Trends wie Atomradius, Elektronegativität und Ionisierungsenergie innerhalb des Periodensystems.
02Chemische Bindung: Der Zusammenhalt der Teilchen
Untersuchung der Bindungsarten und zwischenmolekularen Kräfte zur Erklärung von Stoffeigenschaften.
Bildung von Ionen, Gitterenergie und die physikalischen Eigenschaften von Salzen.
Einführung in das EPA-Modell zur Vorhersage der räumlichen Struktur von Molekülen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Elektronengasmodell und erklären damit die typischen Eigenschaften von Metallen.
Analyse von Van-der-Waals-Kräften, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen.
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die verschiedenen Bindungstypen und deren Einfluss auf die Stoffeigenschaften.
03Stöchiometrie: Rechnen mit Atomen
Quantitative Aspekte chemischer Reaktionen und die Anwendung des Molbegriffs.
Die Schülerinnen und Schüler lernen, chemische Formeln zu interpretieren und Reaktionsgleichungen aufzustellen und auszugleichen.
Einführung der Basiseinheit Mol und der Avogadro-Konstante.
Die Schülerinnen und Schüler berechnen das Volumen von Gasen unter Standardbedingungen und wenden das Gesetz von Avogadro an.
Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Konzentrationsangaben kennen und berechnen diese.
Berechnung von Massen und Volumina bei chemischen Reaktionen.
04Energetik: Energieumsatz bei Reaktionen
Untersuchung von Enthalpieänderungen und der Aktivierungsenergie bei chemischen Vorgängen.
Energetische Betrachtung von System und Umgebung sowie die Messung von Reaktionswärme.
Die Schülerinnen und Schüler interpretieren Energieprofildiagramme und berechnen Enthalpieänderungen.
Beeinflussung chemischer Reaktionen durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Einfluss von Konzentration, Temperatur und Oberfläche auf die Reaktionsgeschwindigkeit.
05Säuren und Basen: Protonen auf Wanderschaft
Protonenübergänge nach Brönsted und die Bedeutung des pH-Wertes.
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Konzepte von Arrhenius und Brönsted-Lowry und bewerten deren Anwendungsbereiche.
Definition von Säuren als Protonendonatoren und Basen als Protonenakzeptoren.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Dissoziationsgrad von Säuren und Basen und dessen Einfluss auf die Reaktionsfähigkeit.
Messung und Berechnung der sauren oder alkalischen Wirkung von Lösungen.
Quantitative Analyse von Säure-Base-Reaktionen im Labor.
06Redoxreaktionen: Elektronenübertragungen
Oxidation und Reduktion als gekoppelte Prozesse der Elektronenabgabe und -aufnahme.
Die Schülerinnen und Schüler definieren Oxidation und Reduktion anhand von Sauerstoff- und Elektronenübertragungen.
Einführung formaler Ladungen zur Identifikation von Redoxprozessen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Ursachen und Mechanismen der Korrosion und Methoden des Korrosionsschutzes.
Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie in galvanischen Zellen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie bei der Elektrolyse.
07Organische Chemie: Vielfalt des Kohlenstoffs
Einführung in die Grundlagen der organischen Chemie, Nomenklatur und Stoffklassen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die einzigartigen Bindungseigenschaften des Kohlenstoffatoms und die Vielfalt organischer Verbindungen.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Nomenklatur, Struktur und Eigenschaften von Alkanen kennen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Doppel- und Dreifachbindungen und deren Reaktivität.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Struktur, Nomenklatur und Eigenschaften von Alkoholen kennen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Carboxylgruppe und die Bildung von Estern.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Struktur und Eigenschaften von Fetten und Ölen und deren Bedeutung als Nährstoffe.
08Polymere: Makromoleküle des Alltags
Einführung in die Welt der Kunststoffe, deren Herstellung und Eigenschaften.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Konzepte der Additionspolymerisation und Kondensationspolymerisation kennen.
Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden die verschiedenen Kunststoffarten anhand ihrer Struktur und Eigenschaften.
09Naturstoffe: Chemie des Lebens
Einführung in die Chemie wichtiger Biomoleküle wie Kohlenhydrate, Proteine und Nukleinsäuren.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Struktur und Funktion von Mono-, Di- und Polysacchariden.
Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau von Aminosäuren und Proteinen sowie deren Funktionen kennen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Wirkungsweise von Enzymen und deren Bedeutung für Stoffwechselprozesse.
Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau und die Funktion von DNA und RNA als Träger der Erbinformation kennen.
10Chemie im Alltag und Umwelt
Anwendung chemischer Prinzipien auf alltägliche Phänomene und Umweltfragen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die einzigartigen Eigenschaften des Wassers und dessen Bedeutung für das Leben.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Prozesse der Trinkwasseraufbereitung und die Kriterien für Wasserqualität kennen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Zusammensetzung der Luft und die Entstehung und Auswirkungen von Luftschadstoffen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den natürlichen und anthropogenen Treibhauseffekt und dessen Folgen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen chemische Grundlagen alternativer Energiequellen und Brennstoffe.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Rolle von Düngemitteln und Pflanzenschutzmitteln in der modernen Landwirtschaft.
11Analytische Chemie: Stoffe identifizieren und quantifizieren
Einführung in grundlegende analytische Methoden zur Stoffanalyse.
Die Schülerinnen und Schüler führen einfache Nachweisreaktionen für Ionen und funktionelle Gruppen durch.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Grundlagen der gravimetrischen und volumetrischen Analyse kennen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Grundlagen der Chromatographie als Trennverfahren.
12Chemie und Gesellschaft: Ethik und Verantwortung
Diskussion über die Rolle der Chemie in der Gesellschaft und ethische Fragestellungen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Bedeutung der Chemie für die Entwicklung von Medikamenten und Diagnoseverfahren.
Die Schülerinnen und Schüler diskutieren die Entwicklung und Anwendung innovativer Materialien.
Die Schülerinnen und Schüler diskutieren Konzepte der Grünen Chemie und nachhaltige Produktionsprozesse.