Vorschlag für Stoffverteilung Klasse 9 Chemie Sachsen ( Gymnasium )

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1 Vorschlag für Stoffverteilung Klasse 9 Chemie Sachsen ( Gymnasium ) Stunden Inhalte Didaktische Hinweise Hinweise auf Unterrichtsmittel Gesamt 9 Lernbereich 1: Saure, basische und neutrale 1 Wiederholung aus Klasse 8: Säuren und saure LD: Lösen von konzentrierter Schwefelsäure in Wasser mit Unitest SSA: Wiederholung der Begriffe Indikator, Säure und saure Lösung anhand des Experiments LB DUDEN PAETEC Chemie Klasse 8 (Kapitel 5 Säuren) 2 Metallhydroxide- basische MO: Reinigungsmittel und andere Basen LD: zeigen von festem Natriumhydroxid, lösen in Wasser mit Unitest, Temperaturänderung beim Lösen, elektrische Leitfähigkeit von Feststoff und Lösung LV: Bau und Eigenschaften von Natriumhydroxid, Hydroxid- Ion, Bildung einer basischen Lösung, andere Metallhydroxide und deren Eigenschaften UG: Sicherheit beim Umgang mit Basen und basischen SE: Lösen von Calciumhydroxid in Wasser, SSA: Ableitung des Basebegriffs nach Arrhenius, basische Lösung HA: Erarbeitung einer Präsentation: Verwendung von und Umgang mit Metallhydroxiden auch als SE: S. 14 Experiment 1 möglich LB S. 9 Biografie von S. Arrhenius 2 Darstellung basischer SE: Verbrennung von Magnesium, Reaktionsprodukte in Wasser lösen, filtrieren, Filtrat mit Unitest prüfen SSA: Problemlösung, Dissoziation von Metallhydroxiden, gesättigte Lösung UG: weitere Möglichkeiten der Darstellung basischer SV: Präsentation HA zu Metallhydroxiden Experiment Arbeitsblatt Reaktion von Metalloxiden mit Wasser aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) LB S. 10 (Vertiefung: Ammoniaklösung) 1 Der ph-wert von MO: ph-wert von Kosmetika und anderen Alltagschemikalien LD: ph-wert saurer, basischer und neutraler mit Unitestlösung UG: Erarbeitung Begriff ph-wert mit LB SSA: Recherche mit verschiedenen Medien zu ph-werten verschiedener, Bestimmung des ph-werts HA: Erläutern der Bedeutung des ph-werts in Natur und Technik auch als SE durchführbar LB S. 12 (Auswertung Abb. 1) Methode: Recherchieren im Internet LB S. 13 Methode: Erläutern S. 26 1

2 3 Neutralisationdie Reaktion zwischen Säuren und Basen MO: saure Böden, Verdauungsvorgänge im Magen und Zwölffingerdarm, Abwässer LD: Reaktion von Schwefelsäurelösung mit Natronlauge, SSA: Ableitung der wesentlichen Merkmale einer Neutralisation, Reaktionsgleichung (als Gruppenarbeit) HA: Erarbeitung einer Präsentation über die Bedeutung von Neutralisationsreaktionen LD: Herstellen einer neutralen Lösung mit ph=7 UG: Wortgleichung, Formelgleichung und Ionengleichung; Aufstellen verkürzter Ionengleichungen HA: Festigung, z. B. Aufg. 7 LB S. 27 SSA: mit Expertenteams Reaktionen zwischen verschiedenen sauren und basischen untersuchen, verschiedene Arten von Reaktionsgleichungen aufstellen SE: Neutralisationsreaktionen im Alltag (+4) Wahlpflichtthema Ansetzen und Mischen von Ansetzen und Mischen von MO: verschiedene des Alltags vorstellen (als Schülerauftrag (HA) möglich) LV: Erläutern der Grundbegriffe: Stoffmengenkonzentration, Massenanteil, Volumenanteil; Grundgleichungen zur Berechnung, Mischungskreuz SSA: Arbeiten mit Zusammensetzungsgrößen, Bedeutung der Konzentration von in der Medizin, Gifte, Berechnungen von Zusammensetzungsgrößen SE: Herstellen und Untersuchen von 10 Lernbereich 2 Vom Kohlenstoff bis zum Kalkstein 2 Modifikationen des Kohlenstoffs MO: Vergleich einer Bleistiftmine und eines Diamantkristalls, Zuordnung entsprechender Modelle UG: Zusammenhang zwischen Bau, Eigenschaften und Verwendung von Stoffen, Definition des Begriffs Modifikation SSA: Begründen der verschiedenen Verwendungen von Diamant und Grafit HA: Information über Fullerene und Nanoröhrchen LB S. 20 Abbildungen LB S. 24 Exp. nutzbar verschiedene Medien einbeziehen, Präsentation auch als Poster möglich Arbeitsblatt Reaktion von Salzsäure mit Natriumhydroxid aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) Experiment von LB S. 24 Exp. 2 oder Arbeitsblatt Abwasseraufbereitung aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) LB S. 28 (Tabelle vervollständigen) Erstellen einer tabellarischen Übersicht als HA möglich Rechenbeispiele unter Lösen der Aufgaben unter Nutzung des grafikfähigen Taschenrechner (GTR) Exp. aus LB S. 32/1 (Begriff der Fällungsreaktion erklären) Kugel-Stab-Modelle von Grafit und Diamant Übertragen der Lehrbuchinformationen von S. 37 auf die Strukturmodelle LB S. 38 2

3 4 Kohlenstoffdioxid und Carbonate MO: Fotosynthese, Atemgase, Treibhauseffekt HA: Vortrag zu langfristigen anthropogenen Quellen von Kohlenstoffdioxid und dessen Auswirkungen auf die Umwelt LD: Darstellung von Kohlenstoffdioxid und Einleitung in Kalk- oder Barytwasser, weitere Experimente mit Kohlenstoffdioxid (z. B. löschen einer brennenden Kerze) SSA: Ableitung von Eigenschaften des Kohlenstoffdioxids Problemstellung: Abhängigkeit der Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid von Druck und Temperatur HA: Vergleich von Kohlenstoffmonooxid und Kohlenstoffdioxid (Struktur-Eigenschafts-Konzept) MO: Carbonate am Beispiel von Marmor, Kalkstein und Kreide LV: Rückkopplung auf das Experiment zur Darstellung von Kohlenstoffdioxid SSA: Reaktion von Carbonaten mit Säurelösungen, Auswertung des Experiments zur Darstellung von Kohlenstoffdioxid, Aufstellen von Wort-, Formel-, ausführlicher und verkürzter Ionengleichung UG: verschiedene Carbonate mit systematischen Namen, Trivialnamen, Formeln und Verwendung SE: Nachweis von Kohlenstoffdioxid und ph-wert kohlensaurer 2 Kohlensäure - Carbonate Hydrogencarbonate MO: Mineralwasser, Kalkablagerungen LV: Vorgänge beim Lösen von Kohlenstoffdioxid in Wasser, Bildung von Kohlensäure, Bildung von Carbonaten und Hydrogencarbonaten SSA: Arbeit in Expertenteams zu den Tropfsteinbildung, Wasserhärte und Kalkablagerungen SV: langfristige anthropogene Quellen von Kohlenstoffdioxid und dessen Auswirkungen auf die Umwelt HA: Festigungsaufgaben 2 Kalkstein Kalk Baustoffe chemisch betrachtet SE: Modellversuch zum Kalkbrennen, Kalklöschen und Abbinden von Kalk UG: Auswertung des Experiments als Problemlösung SSA: Kalk als Baustoff, technischer Kalkkreislauf HA: Vergleich verschiedener Baustoffe Vorkenntnisse aus Biologie (auch Biologie nutzbar) auch als SE möglich, LB S. 50 Mineralwasserflasche: Aufbewahrung an einem warmen und kalten Ort, Kostprobe Methode: Vergleichen von Sachverhalten LB S. 53 Vergleich der Stoffproben Gruppenarbeit mit Expertenteams möglich auch als Rechercheauftrag mit verschiedenen Medien möglich LB S. 50 LB S. 46 LB S. 47 oder Recherche in anderen Medien LB S. 55 LB S. 51 Experiment 3 LB S. 49 Methode: Vergleichen von Sachverhalten LB S. 53 3

4 SSA: Stoffkreisläufe in Natur und Technik, Erarbeitung einer Präsentation zum Kohlenstoffkreislauf der Erde SV: Kohlenstoffkreislauf LB S. 52 oder (auch Biologie nutzbar) 6 Chemisches Rechnen 2 Grundlagen der Stöchiometrie Wiederholung: Gesetz von der Erhaltung der Masse LV: quantitative Kennzeichnung von Stoffen, Teilchenzahl N, Stoffmenge n, molare Masse M, Zusammenhänge der Stoffmengen bei Reaktionsgleichungen, SSA: Berechnungen von molaren Massen, Stoffmengen und Teilchenzahlen Arbeitsblatt Gesetz von der Erhaltung der Masse aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) Stoffproben von je ein Mol Formelsammlung bis zum Abitur mit CD (DUDEN PAETEC Schulbuchverlag ) Aufgaben aus LB S. 65/3 und 4 oder 2 Massenberechnungen bei chemischen Reaktionen LV: Erarbeitung einer Schrittfolge zur Massenberechnung bei chemischen Reaktionen (Schrittfolge kann Schülern als Karteikarte zum ständigen Gebrauch gegeben werden) SSA: Beispielaufgaben Methode: Lösen stöchiometrischer Aufgaben LB S. 64 Aufgaben aus LB S. 65/8 und S. 66/11 oder interaktive Rechenbeispiele unter 2 Volumenberechnung bei chemischen Reaktionen LV: Gesetz von Avogadro, Definition molares Volumen und Erläutern der Normbedingungen UG: Erarbeitung einer Schrittfolge zur Volumenberechnung bei chemischen Reaktionen, selbständige Anfertigung einer Karteikarte mit der Schrittfolge SSA: Berechnung von Beispielaufgaben, auch Kombination von Massen- und Volumenberechnungen HA: Erarbeitung einer Präsentation zum Unterschied zwischen anorganischer und organischer Chemie, historische Entwicklung des Begriffs organische Chemie Methode: Lösen stöchiometrischer Aufgaben LB S. 64 Aufgaben aus LB S. 65 und 66 oder interaktive Rechenbeispiele unter HA dient zur Vorbereitung des nächsten Stoffgebietes 16 Erdöl und Erdgas - organische Stoffgemische 1 Die Entwicklung der organischen Chemie SV: Zur historischen Entwicklung der organischen Chemie Stoffproben organischer Stoffe (Biografien von Wöhler und Berzelius, Geschichte der organischen Chemie) 4

5 2 Erdöl und Erdgas SSA: Gruppenarbeit mit Expertenteams Gr. 1: Vorkommen und Zusammensetzung von Erdöl und Erdgas Gr. 2: Aufbereitung des Erdöls durch Destillation Gr. 3: Verwendung von Erdöl und Erdgas- Produkte Gr. 4: Kohlenwasserstoffe als Bestandteile von Erdöl und Erdgas 3 Homologe Reihe der Alkane MO: Rückkopplung auf Gruppenarbeit Problemstellung: Chemische Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen LD: Nachweis der Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff in Kohlenwasserstoffen SSA: Ableitung der Definition Kohlenwasserstoffe LV: Bau des Methanmoleküls und Eigenschaften des Methans LV: Alkane als kettenförmige Kohlenwasserstoffe (Summenformel, verkürzte Strukturformel, Strukturformel) Kennzeichnung der Einfachbindung, Alkane als gesättigte Kohlenwasserstoffe SE: Brennbarkeit und Löslichkeit von Alkanen, elektrische Leitfähigkeit UG: Zusammenhang zwischen der Struktur und den chemischen Eigenschaften der Alkane SSA: ähnliche und unterschiedliche physikalische Eigenschaften von Alkanen, Auswertung der Experimente und Ermitteln von Schmelz- und Siedetemperaturen aus Formelsammlungen LV: Alkane als homologe Reihe, Merkmale einer homologen Reihe von organischen Verbindungen HA: Benennung der unverzweigten Alkane mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen im Molekül 1 Isomerie bei Alkanen UG: Auswertung der HA, Problemstellung verzweigte und unverzweigte Alkane LV: Nomenklaturregeln der Alkane SSA: Aufstellen der verkürzten Strukturformeln und Ableiten der Namen aller Isomere des Hexans LB S oder Recherche mit verschiedenen Medien, z. B. unter auch als SE durchführbar LB S. 71 verschiedene Molekülmodelle und LB S. 78 bzw. 81 LB S. 84/85 Formelsammlung bis zum Abitur mit CD oder Recherche in anderen Medien, z. B. Arbeitsblatt Alkane als homologe Reihe aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) Basis LB S. 82, weiterführende Informationen und Beispiele unter 5

6 2 Substitutionsreaktionen Bildung der Halogenalkane 4 Alkene Darstellung und Eigenschaften 3 Alkine als ungesättigte Kohlenwasserstoffe LD: Reaktion von Heptan mit Brom als Lehrerversuch SSA: Protokollieren der Versuchsergebnisse UG: Auswertung des Experiments und Erarbeitung des Begriffs Substitutionsreaktion SSA: Reaktionsgleichungen weiterer einfacher Substitutionsreaktionen HA: Erarbeitung einer Präsentation über das Pro und Kontra von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) LD: Herstellung von Ethen aus Ethanol oder aus 1,2- Dibrommethan SSA: Protokollieren der Beobachtungen LV: Ableitung des Begriffs Eliminierung UG: Ethen als Vertreter der Alkene, ungesättigte Kohlenwasserstoffe, homologe Reihe der Alkene LD: Nachweis der Mehrfachbindung in Alkenen mit Bromwasser SSA: Protokollieren der Beobachtungen und Auswerten des Experiments, Erarbeitung des Begriffs Addition HA: Präsentation zu technisch wichtige Additionsreaktionen LV: Addition als typische Reaktion der Alkene, Eliminierung als Umkehrung der Addition SV: technisch wichtige Additionsreaktionen, Polymerisation als Sonderfall der Addition LD: Darstellung von Ethin, Nachweis der Mehrfachbindung SSA: Protokollieren der Beobachtungen und Auswertung des Experiments (ohne Nachweis der Mehrfachbindung) SV: Ethin als Vertreter der Alkine, homologe Reihe LV: Rückkopplung an das Experiment Additionsreaktion als typische Reaktion der Alkine SSA: Vergleich der Kohlenwasserstoffe (Gruppenarbeit mit Expertenteams) Gr. 1: Bau der Kohlenwasserstoffe Gr. 2: physikalische Eigenschaften und Löslichkeit Gr. 3: Brennbarkeit und typische chemische Reaktionen Gr. 4: Verwendung der Kohlenwasserstoffe analog LB S. 83 LB S. 86, Recherche mit verschiedenen Medien möglich LB S. 91 oder LB S. 93 Experiment 2 LB S. 91 Arbeitsblatt Nachweis der Mehrfachbindung aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) LB S. 93 Experiment 1 Arbeitsblatt Darstellung von Ethin aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) LB S. 92 Recherche im Lehrbuch (Arbeit mit dem Register) und in anderen Medien 6

7 (+4) Wahlpflichtthema Weiterverarbeitung von Erdölfraktionen Weiterverarbeitung von Erdölfraktionen MO: Rückkopplung auf Gruppenarbeit, Lebensqualität ohne Erdölprodukte LD: Modellexperiment zum Cracken SSA: Protokollieren der Beobachtungsergebnisse LV: Cracken als Eliminierung, Einordnung des Crackens in den Gesamtprozess der Erdölverarbeitung SSA: Ableitung einer möglichen Reaktionsgleichung zum Modellversuch Cracken, Notwendigkeit des Crackens SSA: unterschiedliche Crackverfahren HA: Erarbeiten einer Präsentation zur Klopffestigkeit und Kraftstoffqualität (Octanzahl) SV: Notwendigkeit des Reformierens von Kraftstoffen (HA) UG: chemische Reaktionen beim Reformieren, Zuordnung der Reaktionstypen, Rolle und Probleme des Katalysators, SSA: Rückkopplung zum Treibhauseffekt und Luftschadstoffen, Notwendigkeit der Erschließung alternativer Rohstoffquellen, Voraussagen zu deren Vor- und Nachteilen (auch als Gruppenarbeit in Expertenteams möglich, sinnvoll allerdings nur bei Verzicht auf das fächerverbindende Thema, siehe unten) 9 Alkohole und Aldehyde 4 Ethanol und die homologe Reihe der Alkanole MO: Ethanol in Genussmitteln, Alkoholmissbrauch, Ethanol als wichtiger chemischer Grundstoff, HA: Präsentation zum Alkoholmissbrauch, (konkrete Zahlen ermitteln und Diagramme erstellen) LD: Ansetzen einer alkoholischen Gärung, Problemstellung zum Ablauf der Reaktion formulieren SE: Untersuchen der Eigenschaften von Ethanol LV: Struktur und Eigenschaften von Ethanol, Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe SV: Präsentation Alkoholmissbrauch UG: weitere Alkohole, Erarbeitung des Begriffs Alkanol, homologe Reihe der Alkanole, Eigenschaften von Methanol SSA: homologe und isomere Alkohole SSA: Auswertung des Gärungsexperiments unter Einbeziehung der Reaktionsgleichung Gegenstände des täglichen Bedarfs aus Erdölprodukten LB S. 101 (auch als SE in Gruppen unter Anleitung des Lehrers möglich) Recherche unter LB S. 102 Recherche im LB unter Nutzung des Registers Methode Voraussagen LB S.97 Zusammenarbeit mit Verantwortlichen zur Suchtprävention LB S. 110, Recherche im Internet (erstellen von Diagrammen mit GTR) Experimente auf S. 113 des LB LB S. 108 Arbeitsblatt Methanol und Ethanol aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) LB S. 114 LB S

8 1 Glycerol als Vertreter mehrwertiger Alkohole LV: Struktur von Glycerol SSA/SE: Ableiten von Schlussfolgerungen zu Eigenschaften und Verwendung von Glycerol 1 Wechselwirkungen zwischen Alkoholmolekülen LV: Wasserstoffbrückenbindungen und daraus resultierende Eigenschaften der Alkohole SSA: Schlussfolgerungen zu ähnlichen Eigenschaften beim Wasser, Methanol und zu Unterschieden zu den Kohlenwasserstoffen 3 Aldehyde LD: Darstellung und Nachweis von Ethanal SSA: Protokollieren der Beobachtungen und Auswertung LV: Dehydrierung als Redoxreaktion, reduzierende Wirkung der Aldehydgruppe, Stoffgruppe der Alkanale UG: weitere Nachweisreaktionen für Aldehyde SSA: Prinzip der Berechnung des Blutalkoholgehaltes, Erstellen eines Diagramms für eine 50 kg schwere Frau und einen 90 kg schweren Mann (Gruppenarbeit) SSA: Struktur, Eigenschaften, Verwendung und biologische Aktivität von Methanal (HA und Präsentation möglich) (+4) Wahlpflicht Die Herstellung von Bier Herstellung von Bier MO: Bier als traditionelles Getränk, Bierverbrauch in Deutschland und Sachsen, deutsches Reinheitsgebot SSA: Gruppenarbeit in Expertenteams Gr. 1: Geschichte der Bierherstellung/ Reinheitsgebot Gr. 2: Gerste und Stärkeabbau Gr. 3: Gärung als Stoffwechselprozess, Rolle der Hefe Gr. 4: technologischer Ablauf der Bierherstellung SV: Präsentationen aus Gruppenarbeit UG: Aufstellen von Hypothesen und Durchführung der SE zum Stärkeabbau und zur Temperaturabhängigkeit der alkoholischen Gärung (Gruppenarbeit oder Arbeit an Stationen) SSA: Protokollieren der Beobachtungen UG: Auswertung der Experimente und Überprüfung der Hypothesen HA: Festigungsaufgaben LB S. 113 Experiment 4 Methode: Schlussfolgern LB S. 119 entsprechende Modelle nutzen Methode: Schlussfolgern LB S. 119 LB S. 116 oder Arbeitsblatt Nachweis der Aldehydgruppe aus Kopiervorlagen Ch/SI ( ) de oder Nutzung des GTR Recherche in verschiedenen Medien, z. B. unter ergänzender Literaturhinweis: Das große Lexikon vom Bier Scripta Verlag LB S. 126, 127 und 129 Methode: Mithilfe von Experimenten zu neuem Wissen LB S. 112 LB S. 123 Aufgabe 21 alternativ: Exkursion in eine Brauerei mit entsprechenden Schüleraufträgen 8

9 (+4) fächerverbindendes Thema Energie und Umwelt Beispiele für eine mögliche Stoffauswahl Primär-, Sekundär- und Nutzenergie Pro und Contra fossiler Brennstoffe Kraftwerke im Vergleich erneuerbare und nicht erneuerbare Energieträger Betrachtung der Energieträger unter physikalischen, chemischen, biologischen und geografischen Aspekten und Wiederholung der Inhalte der verschiedenen Fächer zum Thema Energie, Energieträger und Umwelt Anwenden der Kenntnisse aus dem Physikunterricht zu Kraftwerken und Brennstoffzellen Anwenden der Kenntnisse aus dem Biologieunterricht zur biologischen Wirkung saurer Gase und radioaktiver Strahlung Erarbeitung von Problemlösungen zur Verringerung des anthropogenen Treibhauseffekts und anderer Umweltbelastungen, Minderung des Energieverbrauchs LB S