Chemie
Im Fach Chemie werden Grundlagen für das Verständnis vom Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen vermittelt. Dieses Wissen ermöglicht, Prozesse vorherzusagen und Stoffe für gezielte Anwendungen, wie z. B. Medikamente, herzustellen.
Chemie beschäftigt sich mit den Stoffen, aus denen unsere Welt besteht: mit ihrem Aufbau, ihren Eigenschaften und den Reaktionen, durch die neue Stoffe entstehen. Sie verbindet Beobachtungen aus dem Alltag mit Modellen auf Teilchenebene und erklärt, warum Stoffe bestimmte Eigenschaften besitzen und wie sie sich gezielt verändern lassen. Ob Medikamente, Batterien, Kunststoffe, Farbstoffe, Lebensmittel oder Solarzellen – chemische Prozesse spielen in Natur, Technik und unserem Alltag eine zentrale Rolle. Im Chemieunterricht lernen Schülerinnen und Schüler, solche Phänomene experimentell zu untersuchen, zu erklären und eigene Schlussfolgerungen daraus zu ziehen.
Grundlagenfach Chemie
Im Grundlagenfach werden die wichtigsten Konzepte der Chemie aufgebaut und miteinander verknüpft. Experimente stehen dabei ebenso im Zentrum wie das Entwickeln und Anwenden chemischer Modelle.
Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich unter anderem mit:
- dem Aufbau von Materie und dem Periodensystem
- chemischen Bindungen und Stoffeigenschaften
- chemischen Reaktionen und Reaktionsgleichungen
- chemischen Gleichgewichten
- Thermodynamik
- Säuren und Basen
- Redoxreaktionen und Elektrochemie
- organischen Stoffen und ihren Reaktionen
Dabei geht es nicht nur darum, chemisches Wissen zu lernen. Die Schülerinnen und Schüler sollen beobachten, Fragen stellen, Experimente planen und aus Messungen und Beobachtungen Erklärungen entwickeln.
Ein wichtiger Bestandteil ist deshalb die praktische Arbeit. Während eines Schuljahres verbringen die Schülerinnen und Schüler regelmässig Zeit im Labor. Sie führen selbstständig Experimente durch, untersuchen Stoffe und werten ihre Beobachtungen und Messungen aus. So wird Chemie als experimentelle Naturwissenschaft unmittelbar erfahrbar.
Schwerpunkt Biologie/Chemie
Im Schwerpunktfach Biologie/Chemie wird Chemie mit biologischen Fragestellungen verbunden und deutlich vertieft. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit der Struktur und Funktion von Molekülen auseinander und lernen, komplexere chemische Zusammenhänge zu verstehen.
Themen wie Farbstoffe, Strukturaufklärung, vertiefte Thermodynamik, Halbmetall- und Halbleiterchemie, Komplexchemie, Biochemie und Pharmakologie bieten zahlreiche Möglichkeiten, Chemie mit aktuellen Fragestellungen aus Medizin, Biologie und Technik zu verbinden. Dabei ermöglicht beispielsweise die Bändertheorie einen Einblick in die Funktionsweise moderner Technologien wie LEDs und Photodioden.
Auch die praktische Arbeit wird vertieft. Ein umfangreicheres Praktikum ermöglicht grössere und individuelle Projekte. Die Schülerinnen und Schüler können eigene Fragestellungen verfolgen, chemische Stoffe herstellen und untersuchen oder verschiedene analytische Methoden einsetzen.
Beispielsweise können Farbstoffe synthetisiert und auf Textilien angewendet, Pflanzenfarbstoffe für eine Solarzelle genutzt oder spektroskopische Methoden zur Untersuchung von Molekülen eingesetzt werden.
Das Schwerpunktfach richtet sich an Schülerinnen und Schüler, die Freude am Experimentieren und an naturwissenschaftlichem Denken haben und sich für die Zusammenhänge zwischen Chemie, Biologie, Medizin und Technik interessieren.
Ergänzungsfach Chemie
Das Ergänzungsfach Chemie richtet sich an Schülerinnen und Schüler, die naturwissenschaftliche Fragestellungen vertieft verstehen möchten. Es verbindet grundlegende Konzepte der Chemie mit Anwendungen in Medizin, Technik, Umwelt und Biologie und bietet eine ideale Vorbereitung auf naturwissenschaftliche und medizinische Studiengänge.
Zu den Themen gehören die Quantenchemie und Bändertheorie, mit denen sich Bindungen, Magnetismus und die Funktionsweise von Halbleitern in Solarzellen, LEDs oder Sensoren erklären lassen. In der Analytischen Chemie werden moderne Methoden zur Untersuchung von Stoffen behandelt, die auch Grundlagen bildgebender Verfahren wie MRI oder PET bilden.
Weitere Schwerpunkte sind die Chemie der Farben, die Thermodynamik, die Chemie von Metallkomplexen sowie die Biochemie mit Makromolekülen und zentralen Stoffwechselprozessen. Anhand zahlreicher Beispiele werden Zusammenhänge zwischen chemischen, biologischen und technischen Fragestellungen sichtbar.
Das Ergänzungsfach Chemie vermittelt nicht nur Fachwissen, sondern fördert auch das wissenschaftliche Denken und die Fähigkeit, komplexe Naturphänomene mithilfe von Modellen zu verstehen und kritisch zu beurteilen.
Bei entsprechender Nachfrage kann auch ein kombiniertes Ergänzungsfach Biologie/Chemie angeboten werden: Das kombinierte Ergänzungsfach Biologie/Chemie verbindet biologische, medizinische und chemische Fragestellungen und erklärt Lebensvorgänge auf molekularer Ebene. Dadurch entsteht ein vertieftes Verständnis für das Zusammenspiel von Molekülen, Zellen, Organen und Organismen.
Ein Schwerpunkt liegt auf Themen, die auch in den ersten Studienjahren der Humanmedizin behandelt werden. Dazu gehören Grundlagen der Quantenchemie, Komplexchemie und Thermodynamik sowie die Biochemie mit Biomolekülen, Stoffwechselwegen und der Energieversorgung der Zelle.
Im biologischen Teil stehen medizinisch relevante Themen wie Mikrobiologie, Immunologie, Sinnesphysiologie und Molekulargenetik im Zentrum. Moderne Methoden wie PCR oder Gelelektrophorese werden dabei ebenso behandelt wie anatomische und physiologische Zusammenhänge ausgewählter Organsysteme.
Das Fach eignet sich besonders für Schülerinnen und Schüler mit Interesse an den naturwissenschaftlichen Grundlagen des Lebens und bietet eine fundierte Vorbereitung auf Studiengänge in Medizin, Biologie, Biochemie, Pharmazie und verwandten Fachbereichen.
