Kultusministerium Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung
Chemie – Überarbeitete Fassung vom 25.03.2022 (V2)
Leitgedanken zum Kompetenzerwerb
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Erkenntnisgewinnung
    • 2.1 Erkenntnisgewinnung
    • chemische Phänomene erkennen, beobachten und beschreiben
    • Fragestellungen, gegebenenfalls mit Hilfsmitteln, erschließen
    • Hypothesen bilden
    • Experimente zur Überprüfung von Hypothesen planen
    • qualitative und quantitative Experimente unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durchführen, beschreiben, protokollieren und auswerten
    • Laborgeräte benennen und sachgerecht damit umgehen
    • Vergleichen als naturwissenschaftliche Methode nutzen
    • aus Einzelerkenntnissen Regeln ableiten und deren Gültigkeit überprüfen
    • Modellvorstellungen nachvollziehen und einfache Modelle entwickeln
    • Modelle und Simulationen nutzen, um sich naturwissenschaftliche Sachverhalte zu erschließen
    • die Grenzen von Modellen aufzeigen
    • quantitative Betrachtungen und Berechnungen zur Deutung und Vorhersage chemischer Phänomene einsetzen
  • 2.2 Kommunikation
    • 2.2 Kommunikation
    • in unterschiedlichen analogen und digitalen Medien zu chemischen Sachverhalten und in diesem Zusammenhang gegebenenfalls zu bedeutenden Forscherpersönlichkeiten recherchieren
    • Informationen themenbezogen und aussagekräftig auswählen
    • Informationen in Form von Tabellen, Diagrammen, Bildern und Texten darstellen und Darstellungsformen ineinander überführen
    • chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und gegebenenfalls mithilfe von Modellen und Darstellungen beschreiben, veranschaulichen oder erklären
    • fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren
    • Zusammenhänge zwischen Alltagserscheinungen und chemischen Sachverhalten herstellen und dabei Alltagssprache bewusst in Fachsprache übersetzen
    • den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit dokumentieren sowie adressatenbezogen präsentieren
    • die Bedeutung der Wissenschaft Chemie und der chemischen Industrie, auch im Zusammenhang mit dem Besuch eines außerschulischen Lernorts, für eine nachhaltige Entwicklung exemplarisch darstellen
    • ihren Standpunkt in Diskussionen zu chemischen Themen fachlich begründet vertreten
    • als Team ihre Arbeit planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren
  • 2.3 Bewertung
    • 2.3 Bewertung
    • in lebensweltbezogenen Ereignissen chemische Sachverhalte erkennen
    • Bezüge zu anderen Unterrichtsfächern aufzeigen
    • die Wirksamkeit von Lösungsstrategien bewerten
    • die Richtigkeit naturwissenschaftlicher Aussagen einschätzen
    • die Aussagekraft von Darstellungen in Medien bewerten
    • Verknüpfungen zwischen persönlich oder gesellschaftlich relevanten Themen und Erkenntnissen der Chemie herstellen, aus unterschiedlichen Perspektiven diskutieren und bewerten
    • fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten nutzen und sich dadurch lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge erschließen
    • Anwendungsbereiche oder Berufsfelder darstellen, in denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind
    • ihr eigenes Handeln unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit einschätzen
    • Pro- und Kontra-Argumente unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Aspekte vergleichen und bewerten
    • ihr Fachwissen zur Beurteilung von Risiken und Sicherheitsmaßnahmen anwenden

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

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3.4.7 Elek­tro­che­mie

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den das Do­na­tor-Ak­zep­tor-Prin­zip auf Re­dox­re­ak­tio­nen an. Sie ver­ste­hen Re­dox­re­ak­tio­nen als um­kehr­ba­re elek­tro­che­mi­sche Vor­gän­ge, die mit­hil­fe der elek­tro­che­mi­schen Span­nungs­rei­he und der Kon­zen­tra­ti­ons­ab­hän­gig­keit quan­ti­ta­tiv be­schrie­ben wer­den kön­nen.
Sie wen­den die Theo­rie der Re­dox­re­ak­ti­on auf die Ge­win­nung und Spei­che­rung von Ener­gie und auf das Phä­no­men der elek­tro­che­mi­schen Kor­ro­si­on an. Da­bei stel­len sie Be­zie­hun­gen zwi­schen der Theo­rie und den An­wen­dun­gen der Che­mie her und er­ken­nen ih­re Be­deu­tung im Kor­ro­si­ons­schutz und in der mo­der­nen En­er­gie­ver­sor­gung.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

das Do­na­tor-Ak­zep­tor-Prin­zip auf Re­ak­tio­nen mit Elek­tro­nen­über­gang an­wen­den (Oxi­da­ti­on, Re­duk­ti­on, Re­dox­paa­re)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_IK_11-12-L­F_03_00
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_10
(2)

Re­ak­tio­nen zwi­schen Me­tal­len und Me­tall­salz­lö­sun­gen durch­füh­ren und das Re­duk­ti­ons- be­zie­hungs­wei­se das Oxi­da­ti­ons­ver­mö­gen der Teil­chen ver­glei­chen
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_07
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_08
(3)

Oxi­da­ti­ons­zah­len zur Iden­ti­fi­zie­rung von Re­dox­re­ak­tio­nen und zur For­mu­lie­rung von Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen von Re­dox­re­ak­tio­nen an­wen­den
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_02
(4)

ei­ne Io­do­me­trie durch­füh­ren und dar­an das Prin­zip der Re­dox­ti­tra­ti­on er­läu­tern
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_05
(5)

den Auf­bau ei­ner gal­va­ni­schen Zel­le (Da­ni­el­l-Ele­ment) und ei­ner Elek­tro­ly­se­zel­le be­schrei­ben
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
(6)

Zell­span­nun­gen gal­va­ni­scher Zel­len ex­pe­ri­men­tell er­mit­teln
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_06
(7)

die we­sent­li­chen Pro­zes­se in gal­va­ni­schen Zel­len und Elek­tro­ly­se­zel­len dar­stel­len und ver­glei­chen (Elek­tro­den­re­ak­tio­nen, An­ode, Ka­tho­de, Zell­span­nung, Zer­set­zungs­span­nung, Fa­ra­day-Ge­setz)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_07
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_08
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
(8)

die Zell­span­nung mit­hil­fe von Gleich­ge­wichts­be­trach­tun­gen an den elek­tro­che­mi­schen Dop­pel­schich­ten er­klä­ren
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_IK_11-12-L­F_02_00
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_10
(9)

den Auf­bau und die Funk­ti­on der Stan­dar­d-Was­ser­stof­f-Halb­zel­le er­läu­tern
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
(10)

Stan­dard­po­ten­zia­le zur Vor­her­sa­ge von elek­tro­che­mi­schen Re­ak­tio­nen und zur Be­rech­nung von Zell­span­nun­gen un­ter Stan­dard­be­din­gun­gen an­wen­den
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_12
(11)

die Ab­hän­gig­keit der Zell­span­nung von der Io­nen-Kon­zen­tra­ti­on in gal­va­ni­schen Zel­len er­läu­tern und Zell­span­nun­gen bei ver­schie­de­nen Io­nen­kon­zen­tra­tio­nen rech­ne­risch er­mit­teln (Nerns­t-Glei­chung)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_01_12
(12)

die Kor­ro­si­on von Me­tal­len als elek­tro­che­mi­sche Re­ak­ti­on er­klä­ren (Sau­er­stoff­kor­ro­si­on und Säu­re­kor­ro­si­on) und Me­tho­den des Kor­ro­si­ons­schut­zes er­läu­tern (Op­fe­ran­ode)
BNE_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_03_10
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_06
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_03_01
(13)

das Phä­no­men der Über­span­nung be­schrei­ben
BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_02_04
(14)

Mög­lich­kei­ten und Pro­ble­me der elek­tro­che­mi­schen Spei­che­rung von Ener­gie in Bat­te­ri­en und Ak­ku­mu­la­to­ren (Blei­ak­ku­mu­la­tor) er­läu­tern
VB_07
, PG_08
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_03_06
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_03_07
(15)

ak­tu­el­le Ent­wick­lun­gen bei elek­tro­che­mi­schen Strom­quel­len un­ter dem As­pekt der Nach­hal­tig­keit dis­ku­tie­ren (Brenn­stoff­zel­len)
VB_07
, MB_03
, BNE_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_CH.V2_P­K_03_10
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.