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Chemie am Niederrhein-Kolleg
Stoffverteilungsplan
Einführungsphase -
Qualifikationsphase
(1.Sem /
3.Sem -
4.Sem -
5.Sem -
6.Sem)
Die
Studierenden Senada Imamovic und Jeannette Greven
präsentieren ihre selbst gezüchteten Kristalle
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Einführungsphase
Einführung in die Chemie am NRK (1. Semester)
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1.
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Stellung der Chemie im Fächerkanon des NRK
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1.1.
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Definition und Abgrenzung
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1.2.
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Sicherheitsbelehrung und Betriebsanweisung
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2.
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Stoffbegriff und Stoffeigenschaften
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3.
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Änderung der Aggregatzustände
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4.
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Unterscheidung von Reinstoffen und Stoffgemischen
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5.
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Trennen von Stoffgemischen
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6.
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Stoffumwandlungen als chemische Reaktionen
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6.1.
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exergonische und endergonische Reaktionen
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6.2.
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Wirkung von Katalysatoren
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7.
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Chemische Mengengesetze
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7.1.
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Gesetz von der Erhaltung der Masse
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7.2.
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Gesetz der konstanten Proportionen
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8.
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Atomhypothese von Dalton
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9.
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Atommasse und Molbegriff
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10.
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Symbol, Formel, Gleichung
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11.
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Atommodelle - Aussagefähigkeit und Grenzen
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11.1.
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Atommodell von Dalton
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11.2.
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Nachweis von Elementarteilchen
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11.3.
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Kern-Hülle-Modell von Rutherford
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11.4.
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Ionisierungsenergien und Atommodell von Bohr
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11.5.
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evtl. Orbitalmodell
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12.
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Periodensystem der Elemente
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13.
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evtl. Gruppeneigenschaften von HG-Elementen (exemplarisch)
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Qualifikationsphase
3. Semester: Struktur und Eigenschaften chemischer Verbindungen
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Herr
Isselhorst bringt einen Wasserstoff-Ballon zur Zündung -
Nicht-Chemiker würden sagen, er "explodiert"!
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1.
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Leistungsfähigkeit und Grenzen von Atommodellen
Atommodell von Bohr, Wasserstoffspektren und ähnliche Spektren,
Atomhülle, Bohr-Postulate, Elementfamilien, PSE, Grenzen des Modells.
(LK) Wellenmechanisches Atommodell, Elektron als Welle,
Unschärferelation, Pauli-Postulat, Orbitalmodell, Energiediagramm
von Atomorbitalen.
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2.
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Struktur und Eigenschaften von chemischen Bindungen
Kovalenzbindungen, Gruppeneigenschaften der Halogene,
van-der-Waals-Kräfte, Polare Kovalenzbindungen, Dipolmoleküle,
Wasserstoffbrücken, Anomalie des Wassers, Ionengitter,
Lösen von lonenkristallen, Gitter- und Hydrationsenthalpien,
Metallgitter, Alkali- und Erdalkalimetalle, Nachweisreaktionen
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Ergebnisse
der Kristallzüchtung!
4. Semester: Chemische Gleichgewichte
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1.
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Donator-Akzeptor-Prozesse
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1.1.
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Redoxreaktionen und -gleichungen
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1.2.
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Elektrochemie (LK)
Elektrolyse, Ionenwanderung, Elektrodenvorgänge, Spannungsreihe
der Metalle, Abscheidungspotentiale, Eigenpotentiale,
Potentialdifferenzen, Standardpotentiale, Galvanische Zellen,
Konzentrationszellen, Nernstsche Gleichung, Elektrochemische
Energiequellen, Akkumulatoren, Trockenelemente, Brennnstoffzellen.
Korrosion und Korrosionsschutz
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1.3.
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Säure-Base-Reaktionen
Protolysereaktionen nach Brönsted, Struktur und Stärke von Säuren
und Basen (LK) das Lewis-Konzept
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2.
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Maßanalysen
Säure-Base-Titrationen - Redox-Titraionen
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3.
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Reaktionskinetik und chemische Gleichgewichte
Determinanten der Reaktionsgeschwindigkeit, Katalysatoren,
reversible Reaktionen, Gleichgewichtskonstanten, Prinzip von
Le Chatelier, Anwendung des MWG auf die Berechnung von
Kc-, pH- und pKs-Werten, Puffer-Systeme, Indikatoren.
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Ammoniak-Springbrunnen
5.Semester: Reaktionsverhalten organischer Verbindungen
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Die
Studierenden Christof Gedler und Dominique Eikemper
bei der Gas-Chromatographie von Alkoholen
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1.
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Qualitative und quantitative Analyse
Ermittlung der molaren Masse, Summen- und Strukturformel
organischer Verbindungen. Gaschromatographische Analyse von
Stoffgemischen aus Kohlenwasserstoffen, Halogen-alkanen, Alkoholen
und Estern.
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2.
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Eigenschaften .funktioneller Gruppen:
Kohlenwasserstoffe, Halogenderivate, Alkohole, Ether, Aldehyde,
Ketone, Carbonsäuren, Ester.
(LK) Aromaten.
Energetische Aspekte, Molekülgeometrie, Isometrie, Bindungslängen
und -winkel. Inner- und intermolekulare Wechselwirkungen,
Bindungsenthalpien.
(LK) Mesomerie.
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3.
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Aufklärung von Strukturen und Reaktionsmechanismen
Radikalische Substitutionen, elektrophile Additionen, SN1-und SN2-,
E1-und E2- und AN- Reaktionen
(LK) Einfluss der Reaktionsbedingungen, optische Isomerie.
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6. Semester: Wahlthemen
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1.
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z.B.: Farbstoffe
Physikalische Grundlagen der Farbigkeit, Spektren elektromagnetischer
Strahlung, Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Struktur und Farbe unter
Anwendung des Mesomeriemodells, Farbregeln für lineare Chromophorsystheme,
Solvatochromie, Triphenylmethanfarbstoffe am Beispiel Phenolphthalein,
Färbeverfahren.
Zwei
Versuch zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit
oder: Volumen-Zeit-Diagramm als "Glasorgel"
oder: Makromoleküle, Naturstoffe, Biochemie, Umweltchemie, chemische Technologie
Diese Beispiele können auch in Form von Themenarbeiten
in Kleingruppen parallel erarbeitet, dokumentiert und anschließend
präsentiert werden.
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StD Heinz Isselhorst
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