Schulinterne Lehrpläne Naturwissenschaften 7.1 Veränderungen von Stoffen/Chem. Reaktionen (Lehrwerk Prisma Naturwissenschaften 7/8)

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1 Schulinterne Lehrpläne Naturwissenschaften 7.1 Veränderungen von Stoffen/Chem. Reaktionen (Lehrwerk Prisma Naturwissenschaften 7/8) Unterrichtsvorhaben Kompetenz 1 Kompetenz 2 Methodische VERHALTEN IM FACHRAUM, SICHERHEITSREGELN FÜR DAS EXPERIMENTIEREN, GEFÄHRLICHE STOFFE Gefahrstoffsymbole und Gefahrstoffhinweise adressatengerecht erläutern und Verhaltensweisen im Umgang mit entsprechenden Stoffen beschreiben. [K6] Sicherheitsregeln begründen und diese einhalten. [B1, B3] Über die gesamte Unterrichtsreihe hinweg: - div. Experimente - verschiedene kurze Filmbeiträge z. B. aus oder Quarks&Co. - div. Arbeitsblätter Prisma S DER GASBRENNER BRENNERFÜHRERSCHEIN Gegenseitige Anleitung, Hilfestellungen und Kontrolle beim Erlernen des Umgangs mit dem Brenner (K9) bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabredeten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen. [E5, K9] Übungen in Kleingruppen mit dem Gasbrenner Hilfe durch WP-NW-SuS Prisma 5/6 (!) S Power-Point-Präsentation Erlernen des sicheren Umgangs mit einem Gasbrenner Als thematischer Einstieg: (falls in 6 noch nicht behandelt, sonst als Wdh.): STOFFUMWANDLUNGEN IN ALLTAG UND NATUR: Stoffumwandlungen als chemische Reaktionen von physikalischen Veränderungen abgrenzen. [UF2, UF3] Einfache Experimente zur Stoffumwandlung Prisma 5/6 (!) S Prisma 7/8 S Dauerhafte Veränderung von Stoffen erkennbar an dauerhaften Eigenschaftsänderungen (z.b. Farbe, Konsistenz)

2 VERBRENNUNG UND CHEMISCHE die Bedingungen für einen Verfahren des REAKTION Verbrennungsvorgang Feuerlöschens mit beschreiben und auf Modellversuchen Bedingungen für dieser Basis demonstrieren. [K7] Verbrennungen Brandschutzmaßnahmen und Brandbekämpfung erläutern. [UF1, E1] Die Verbrennung Stoffe bei Verbrennungen Verbrennung in unserem Körper Glut- oder Flammenerscheinungen nach vorgegebenen Kriterien beobachten und beschreiben, als Oxidationsreaktionen interpretieren und mögliche Ausgangsstoffe (Edukte) und Reaktionsprodukte benennen. [E2, E6] Stoffwechsel bei der Atmung (aus Jg. 6!) als (langsame) Oxidation verstehen. [UF4] fossile und regenerative Brennstoffe unterscheiden und deren Nutzung unter den Aspekten Ökologie und Nachhaltigkeit beurteilen. [B2] Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid experimentell nachweisen und die Nachweisreaktion beschreiben. [E4, E5] die Brennbarkeit von Stoffen bewerten und Sicherheitsregeln im Umgang mit brennbaren Stoffen und offenem Feuer begründen. [B1, B3] Begriff Brennwert in Nährwertabellen mit Energiefreisetzung/Aufrechterhaltung der Körpertemperatur in Verbindung bringen. [UF4] SuS-Experiment: Kerze mit CO 2 ausgießen (dafür Brausetabl. auflösen) L-Demo-Exp.: Schaum-Feuerlöscher (selbstgemacht) Experimente mit Kerze, Holzkohle, Luft und reinem Sauerstoff Eselsbrücke: Reinigungsmittel auf Sauerstoffbasis ( Oxi-Action/-Clean ) Nachweisreaktionen für Sauerstoff: Glimmspanprobe CO 2 : Trübung von Kalkwasser Wdh. aus Jg. 6 (Atmung) Arbeitsblatt zu Langsame Oxidation Prisma S Aus den Bedingungen für Verbrennung (brennbarer Stoff, Sauerstoff, Erreichen der Zündtemperatur) ergibt sich die Brandbekämpfung (Entzug des brennb. Stoffes, Unterbrechen d. Sauerstoffzufuhr, Abkühlen unter die Zündtemperatur) Prisma S WERKSTATT: Versuche zur Verbrennung Ch. Reaktion mit Sauerstoff heißt OXIDATION, entstehende Verbindung: OXID Langsame Oxidation (ohne Flammenerscheinung): eingeatmeter Sauerstoff und Kohlenstoff aus der Nahrung (Kohlenhydrate, ) reagieren über Zwischenstufen zu CO 2

3 Was ist Feuer? alltägliche und historische Vorstellungen zur Verbrennung von Stoffen mit chemischen Erklärungen vergleichen. [E9, UF4] Oxidation: eine chemische Reaktion DIE CHEMISCHE REAKTION Chemische Reaktion und Energie Stoffumwandlung als ein erstes Merkmal chem. Reaktionen benennen und ein Reaktionsschema formulieren können. [UF1, UF3, E8] die Bedeutung der Aktivierungsenergie zum Auslösen einer chemischen Reaktion erläutern. [UF1] Energieumsatz als ein zweites Merkmal chem. Reaktionen benennen und im Reaktionsschema ergänzen können. [UF1, UF3, E8] Beiträgen anderer bei Diskussionen über chemische Ideen und Sachverhalte konzentriert zuhören und bei eigenen Beiträgen sachlich Bezug auf deren Aussagen nehmen. [K8] aufgrund eines Energiediagramms eine chemische Reaktion begründet als exotherme oder endotherme Reaktion einordnen. [K2] Experiment: Reaktion von Eisen mit Schwefel Anlegen einer Mind-Map Merkmale einer chem. Reaktion, die sukzessive gefüllt wird. Überleitung zum 2. Merkmal ch. Reaktionen Energieumsatz [Hinführung über Brennwert und Feuer (Wärme/Licht)] Experimente Modell Rampe zum Verstehen eines Energiediagramms Mind-Map weiter versollständigen um den Punkt Energieumsatz Prisma S. 26 EXTRA: Feuer ein Stoff? => Zeichen für Energieabgabe bei einer Oxidation Prisma S. 27 Grundsätzliches zu Ch. Reaktionen: 1. Stoffumwandlung - Reaktionsschema als Kurzschreibweise: (Ausgangsstoff + Ausgangsstoff -> Reaktionsprodukt) Prisma S EXTRA: Der Energieverlauf bei Reaktionen 2. Energieumsatz - Aktivierungsenergie: kurze Energiezufuhr, um eine ch. Reaktion auszulösen - exotherm: Energieabgabe - endotherm: Energieaufnahme/ständige Energiezufuhr

4 STRATEGIE: Wir erstellen ein Experimente in einer Versuchsprotokoll Weise protokollieren, die eine nachträgliche Reproduktion der Ergebnisse ermöglicht. [K3] Prisma S. 31 Gesetz von der Erhaltung der Masse an Beispielen die Bedeutung des Gesetzes von der Erhaltung der Masse durch die konstante Atomanzahl erklären. [UF1] Experimente Mind-Map ergänzen um den Punkt: Erhaltung der Masse Prisma S WERKSTATT: Chemische Reaktionen auf der Waage 3. Erhaltung der Masse Atome ordnen sich neu Elemente und Verbindungen Die chemische Formel ein einfaches Atommodell (Dalton) beschreiben und zur Veranschaulichung nutzen. [UF1] an einfachen Beispielen die Gesetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlverhältnisse erläutern. [UF1] Reinstoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung in Elemente und Verbindungen einteilen und Beispiele dafür nennen. [UF3] Arbeitsblätter Prisma S ;30 Elemente: Reinstoffe, die sich chem. nicht weiter zerlegen lassen Verbindungen: Reinstoffe, die sich chem. weiter zerlegen lassen in Elemente (oder andere Verbindungen) Die Reaktionsgleichung für eine Reaktion eine Reaktionsgleichung mit Symbolen formulieren. [E8]

5 alltägliche Vorstellungen zur Verbrennung von Stoffen mit chemischen Erklärungen vergleichen. [E9, UF4] METALLE UND REDOXREAKTIONEN Eigenschaften der Metalle Metalle reagieren (unterschiedlich) mit Sauerstoff Rosten Oxidation ohne Flamme wichtige Gebrauchsmetalle und Legierungen benennen, deren typische Eigenschaften beschreiben und Metalle von Nichtmetallen unterscheiden. [UF1] Korrosion als Oxidation von Metallen erklären und einfache Maßnahmen zum Korrosionsschutz erläutern. [UF4] Metalle aufgrund des unterschiedlichen Bindungsbestrebens zu Sauerstoff als edle und unedle anordnen und das unterschiedl. Vermögen, Sauerstoff wieder abzugeben, ableiten. [E6] unterschiedliche Versuchsbedingungen schaffen, um die Ursachen des Rostens zu ermitteln. bei Oxidationsreaktionen Massenänderungen von Reaktionspartnern vorhersagen und mit der Umgruppierung von Atomen erklären. [E3, E8] SuS-Experimente: Eisennagel/Eisenwolle/ gefaltetes Kupferblech in der Brennerflamme L-Expermient: Pulver versch. Metalle in der Brennerflamme evtl. SuS-Experimente Prisma S LEXIKON: Wichtige Metalle Prisma S WERKSTATT: Metalle reagieren unterschiedlich Je heftiger die Reaktion, desto größer ist das Bestreben, sich mit Sauerstoff zu verbinden. Prisma S. 48

6 [E5] Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff Verbrennung von Schwefel und Holzkohle => Schwefeloxide, Kohlendioxid, (Kohlenmonoxid), Entstehung, Eigenschaften und Gefahren von CO klären Prisma S. 49 Die Reduktion Die Redoxreaktion chemische Reaktionen, bei denen Sauerstoff aufgenommen wird, als Oxidation und chemische Reaktionen, bei denen Sauerstoff abgegeben wird, als Reduktion einordnen. [UF3] chemische Reaktionen, bei denen es zu einer Sauerstoffübertragung kommt, als Redoxreaktion einordnen. [UF3] auf der Basis von Versuchsergebnissen unedle und edle Metalle anordnen und diese Anordnung zur Vorhersage von Redoxreaktionen nutzen. [E6, E3] für eine Redoxreaktion ein Reaktionsschema als Wortgleichung formulieren und dabei die Oxidations- und Reduktionsvorgänge kennzeichnen. [E8] Experimente in einer Weise protokollieren, die eine nachträgliche Reproduktion der Ergebnisse ermöglicht. [K3] SuS-Experiment: Eisen und Kupferoxid reagieren zu Eisenoxid und Kupfer Prisma S WERKSTATT: Oxidation oder Reduktion? Prisma S. 51 Versuch 1

7 METALLGEWINNUNG chemische Reaktionen, bei denen es zu einer Sauerstoffübertragung kommt, als Redoxreaktion einordnen. [UF3] Versuche zur Reduktion von ausgewählten Metalloxiden selbstständig planen und dafür sinnvolle Reduktionsmittel benennen. [E4] Der Hochofenprozess Vom Roheisen zum Stahl Recycling von Metallen den Weg der Metallgewinnung vom Erz zum Roheisen und Stahl beschreiben. [UF1] für eine Redoxreaktion ein Reaktionsschema als Wortgleichung formulieren und dabei die Oxidations- und Reduktionsvorgänge kennzeichnen. [E8] die Bedeutung des Metallrecyclings im Zusammenhang mit Ressourcenschonung und Energieeinsparung Recherchen zu naturwissenschaftlichtechnischen Verfahrensweisen (z. B. zu Möglichkeiten der Nutzung und Gewinnung von Metallen und ihren Legierungen) in verschiedenen Quellen durchführen und Ergebnisse folgerichtig unter Verwendung relevanter Fachbegriffe darstellen. [K5, K1, K7] anschaulich darstellen, warum Metalle Zeitaltern ihren Namen gegeben, den technischen Fortschritt beeinflusst sowie neue Berufe geschaffen haben. [E9] Kohlenstoff als geeignetes Reduktionsmittel kennenlernen => Kuperoxid und Holzkohle erhitzen. Prisma S (EXTRA: Das Thermit- Verfahren) Prisma S. 51 Versuch 2 Prisma S EXTRA: Metalle im Wandel der Zeit Prisma S

8 darstellen und auf dieser STRATEGIE: Debattieren: Pro Basis das eigene Konsumund Contra und Entsorgungsverhalten beurteilen. [B3] (Prisma S. 63 EXTRA: Quecksilber)

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