Fachliche Vorbemerkungen
Das Fach „Physikalische Chemie“ stellt für die Schülerinnen und Schüler eine Schnittstelle zwischen der Physik und der Chemie dar. In diesem Fach lernen die Schülerinnen und Schüler makroskopische Phänomene auf Teilchenebene zu erklären und hierbei physikalische Zusammenhänge anzuwenden. Dabei wird unter anderem auf Aggregatzustände, Energie und das Verhalten von Gasen eingegangen. Bedingt durch die Heterogenität der Schülerinnen und Schüler ist individuelle Förderung und Binnendifferenzierung als didaktisches Mittel empfehlenswert. Besonders im Labor hat die Digitalisierung Einzug gehalten, sodass eine Verzahnung mit dem Fach „Berufsbezogene Datenverarbeitung“ erforderlich ist.
Das Fach „Mathematik I“ stellt die Grundlage für alle quantitativen Zusammenhänge dar. Ausführlich wird auf Grundlagen und Anwendungen der in der Berufspraxis im Vordergrund stehenden Methoden der instrumentellen Analytik eingegangen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den elektrochemischen und den spektroskopischen und spektrometrischen Verfahren.
Ein enger Theorie-/Praxisbezug erleichtert das eigenständige und projekthafte Arbeiten der Schülerinnen und Schüler.
Im heutigen Analytiklabor werden viele Untersuchungen mit optischen Geräten durchgeführt. Daher ist es erforderlich, die Grundlagen der Optik und im Speziellen der Spektroskopie zu lernen und anzuwenden. Im zweiten Schuljahr werden verschiedene spektroskopische Verfahren in Theorie und Praxis besprochen.
Die Kenntnis über das physikalische Verhalten von Gasen ist für einen sicheren Umgang im Labor notwendig. Das Verständnis und die Grenzen eines physikalischen Modells werden am Beispiel des idealen und realen Gasmodells verdeutlicht. Als technische Anwendung der Gasverflüssigung wird das wirtschaftlich bedeutsame Linde-Verfahren besprochen.
Die Schülerinnen und Schüler können das makroskopische Verhalten von Flüssigkeiten und Feststoffen im Labor mithilfe geeigneter physikalischer Modelle erklären.
Die durch Wärmezufuhr/-entzug bedingte Aggregatzustandsänderungen können die Schülerinnen und Schüler auf Teilchenebene erklären und Berechnungen mithilfe der Wärmekapazität durchführen.
Die zukünftigen Umweltschutztechnischen Assistentinnen und Assistenten vertiefen ihre Erfahrungen, dass Energie bei Reaktionsabläufen eine wichtige Rolle spielt. Hierbei untersuchen sie Reaktionsabläufe unter energetischen Gesichtspunkten und entwickeln ein Verständnis dafür, wie energetische Parameter den Ablauf einer chemischen Reaktion beeinflussen.
Das physikalische Verhalten von Flüssigkeiten im Laboralltag, wie z. B. des Siedepunktes, werden mithilfe des Dampfdrucks erklärt.
Elektrochemische Verfahren sind aus der Laborpraxis nicht mehr wegzudenken. Daher werden konduktometrische und potenziometrische Verfahren in Theorie und Praxis besprochen (siehe „Physikalisches und physikalisch-chemisches Praktikum“).
Das Fach „Physikalische Chemie“ baut auf Inhalte des Faches „Mathematik I“ auf und setzt diese anwendungsbezogen um.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.