E6 Modelle. Zeitbedarf: 24

Transkript

1 Unterrichtsvorhaben I: Kontext: Nicht nur Graphit und Diamant Erscheinungsformen des Kohlenstoffs UF4 Vernetzung E7 Arbeits- und Denkweisen B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltsfeld: und Inhaltlicher Schwerpunkt: Nanochemie des Kohlenstoffs Zeitbedarf: 18 Unterrichtsvorhaben III: Kontext: Kalkentfernung im Haushalt E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung K1 Dokumentation Inhaltsfeld: und Inhaltlicher Schwerpunkt: Zeitbedarf: 24 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben II: Kontext: Vom Alkohol zum Aromastoff UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl UF3 Systematisierung E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente K4 Argumentation B1 Kriterien B2 Entscheidungen Inhaltsfeld: und Inhaltlicher Schwerpunkt: Organische (und anorganische) Zeitbedarf: 24 Unterrichtsvorhaben IV: Kontext: Vom Autoabgas zur Versauerung des Meeres E1 Probleme und Fragestellungen E7 Arbeits- und Denkweisen K4 Argumentation B1 Kriterien B3 Werte und Normen B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltsfeld: und (Organische und) anorganische Stoffkreislauf in der Natur Zeitbedarf: 22 Summe Einführungsphase: 88 Stunden

2 Kontext: Nicht nur Graphit und Diamant Erscheinungsformen des Kohlenstoffs Inhaltsfeld: und Nanochemie des Kohlenstoffs Zeitbedarf: 18 Std UF4 Vernetzung E7 Arbeits- und Denkweisen B4 Möglichkeiten und Grenzen Graphit, Diamant und mehr Modifikation Elektronenpaarbindung Strukturformeln Nanomaterialien Nanotechnologie Neue Materialien Anwendungen Risiken Struktur Eigenschaft KKF9 beschreiben die Strukturen von Diamant und Graphit und vergleichen diese mit neuen Materialien aus Kohlenstoff (u.a. Fullerene) (UF4) KKE3 nutzen bekannte Atom- und Bindungsmodelle zur Beschreibung organischer Moleküle und Kohlenstoffmodifikationen (E6) KKE7 erläutern Grenzen der ihnen bekannten Bindungsmodelle (E7) KKK3 beschreiben und visualisieren anhand geeigneter Anschauungsmodelle die Strukturen organischer Verbindungen (K3) KKK6 recherchieren angeleitet und unter vorgegebenen Fragestellungen Eigenschaften und Verwendungen ausgewählter Stoffe und präsentieren die Rechercheergebnisse adressatengerecht (K2, K3) KKK10 stellen neue Materialien aus Kohlenstoff vor und beschreiben deren Eigenschaften (K3) KKB5 bewerten an einem Beispiel Chancen und Risiken der Nanotechnologie (B4) Chemie heute SII, Einführungsphase, Kapitel 3, Schroedel. Selbstevaluationsbogen zur Bindungslehre, Präsentation zu Nanomaterialien Test zur Selbsteinschätzung Atombau, Bindungslehre, Kohlenstoffatom, Periodensystem Der Einstieg dient zur Angleichung der Kenntnisse zur Bindungslehre, ggf. wird Zusatzmaterial zur Verfügung gestellt. Beim Graphit und beim Fulleren werden die Grenzen der einfachen Bindungsmodelle deutlich. SuS recherchieren unterschiedliche Anwendungsbeispiele in der Nanotechnologie

3 Kontext: Vom Alkohol zum Aromastoff Inhaltsfeld: und Organische Zeitbedarf: 24 Std Aromastoffe Stoffklassen Nomenklatur Chromatographie UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl UF3 Systematisierung E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente K4 Argumentation B1 Kriterien B2 Entscheidungen Struktur Eigenschaft Donator-Akzeptor KKF2 ordnen organische Verbindungen aufgrund ihrer funktionellen Gruppen in Stoffklassen ein (UF3) KKF3 erklären an Verbindungen aus den Stoffklassen der Alkane und Alkene das C-C-Verknüpfungsprinzip (UF2) KKF4 beschreiben den Aufbau einer homologen Reihe und die Strukturisomerie (Gerüstisomerie und Positionsisomerie) am Beispiel der Alkane und Alkohole (UF1, UF3) KKF5 benennen ausgewählte organische Verbindungen mithilfe der Regeln der systematischen Nomenklatur (IUPAC) (UF3) KKE6 erläutern die Grundlagen der Entstehung eines Gaschromatogramms und entnehmen diesem Informationen zur Identifizierung eines Stoffes (E5) KKK3 beschreiben und visualisieren anhand geeigneter Anschauungsmodelle die Strukturen organischer Verbindungen (K3) KKK4 wählen bei der Darstellung chemischer Sachverhalte die jeweils angemessene Formelschreibweise aus (Verhältnis-, Summen-, Strukturformel) (K3) KKK5 analysieren Aussagen zu Produkten der organischen Chemie Wiederholung der Kenntnisse der org. Chemie aus der SI homologe Reihe und Isomerie Nomenklatur organischer Verbindungen Stoffklassen: Alkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren Vorkommen und Isolierung von Aromastoffen Dünnschichtchromatographie theoretische Betrachtung der Gaschromatographie

4 Alkohol Genussmittel polare/unpolare Lösungsmittel intermolekulare Wechselwirkungen Ausgangsstoff für Reaktionen (u.a. aus der Werbung) im Hinblick auf ihren chemischen Sachgehalt und korrigieren unzutreffende Aussagen sachlich fundiert (K4) KKF1 beschreiben Zusammenhänge zwischen Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften wichtiger Vertreter der Stoffklassen der Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester (UF2) KKF6 erläutern ausgewählte Eigenschaften organischer Verbindungen mit Wechselwirkungen zwischen den Molekülen (u.a. Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals- Kräfte) (UF1, UF3) KKF7 erklären die Oxidationsreihen der Alkohole auf molekularer Ebene und ordnen den Atomen Oxidationszahlen zu (UF2) KKF8 ordnen Veresterungsreaktionen dem Reaktionstyp der Kondensationsreaktion begründet zu (UF1) KKE2 führen qualitative Versuche unter vorgegebener Fragestellung durch und protokollieren die Beobachtungen (u.a. zur Untersuchung der Eigenschaften organischer Verbindungen) (E2, E4) KKE4 stellen anhand von Strukturformeln Vermutungen zu Eigenschaften ausgewählter Stoffe auf und schlagen geeignete Experimente zur Überprüfung vor (E3) KKE5 beschreiben Beobachtungen von Experimenten zu Oxidationsreihen der Alkohole und interpretieren diese unter dem Aspekt des Donator-Akzeptor-Prinzips (E2, E6) KKK2 nutzen angeleitet und selbstständig chemiespezifische Tabellen und Nachschlagewerke zur Planung und Auswertung von Experimenten und zur Ermittlung von Stoffeigenschaften (K2) KKB1 zeigen Vor- und Nachteile ausgewählter Produkte des Alltags (u.a. Aromastoffe, Alkohole) und ihrer Anwendung auf, gewichten diese und beziehen begründet Stellung zu deren Einsatz (B1, B2) Alkohol als Genuss-/Suchtmittel Alkohol als Lösungsmittel Alkohol als Ausgangsstoff von Reaktionen Löslichkeitsversuche mit verschiedenen Lösungsmittel Vergleich der Siedepunkte der Alkohole mit Alkanen intermolekulare Wechselwirkungen: Van-der-Waals-Wechselwirkung, Wasserstoffbrückenbindung, Dipol-Dipol-Wechselwirkung, Hydrathüllen (Solvathüllen), Ionenkristalle Oxidation von Alkoholen Veresterung von Alkoholen Chemie heute SII, Einführungsphase, Kapitel 1, Schroedel. Durchführen und Protokollieren von Versuchen, Präsentieren von Ergebnissen und Hypothesen

5 Kontext: Kalkentfernung im Haushalt Inhaltsfeld: und Zeitbedarf: 24 Std K1 Dokumentation E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung Chemisches Gleichgewicht Energie Reaktionsgeschwindigkeit Definition der Reaktionsgeschwindigkeit t-v-diagramme Methoden der Auswertung Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit Stoßtheorie Geschwindigkeitsgesetz Konzentrationsabhängig keit der Geschwindigkeit Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeit Stoßtheorie Geschwindigkeitsgesetz Energiediagramm Katalyse Das chemische Gleichgewicht KKK1 dokumentieren Experimente in angemessener Fachsprache (K1) KKK7 stellen für Reaktionen zur Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeit den Stoffumsatz in Abhängigkeit von der Zeit tabellarisch und graphisch dar (K1) KKK1 dokumentieren Experimente in angemessener Fachsprache (K1), KKE1 interpretieren den zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (Konzentration, Temperatur) (E5) KKE8 planen quantitative Versuche (u.a. zur Untersuchung des zeitlichen Ablaufs einer chemischen Reaktion), führen diese zielgerichtet durch und dokumentieren Beobachtungen und Ergebnisse (E2, E4) KKE9 formulieren Hypothesen zum Einfluss verschiedener Faktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit und entwickeln Versuche zu deren Überprüfung (E3) KKE10 erklären den zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen auf der Basis einfacher Modelle auf molekularer Ebene (u.a. Stoßtheorie für Gase) (E6) KKE11 interpretieren ein einfaches Energie-Reaktionsweg-Diagramm (E5, K3) KKE12 beschreiben und erläutern das chemische Gleichgewicht mithilfe von Modellen (E6) Schülerversuch: Zersetzung von Kalk mit Salzsäure Aufnahme eines t-v-diagrammes Schülerversuch: Zersetzung von Thiosulfat mit Salzsäure. Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Konzentration Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Temperatur (RGT-Regel Biologie) Aufstellen von Geschwindigkeitsgesetzen. Bestimmen der Geschwindigkeitskonstante durch Auswerten von Versuchsreihen. optional: Katalyse ( Biologie) Schülerversuch: Simulation eines Gleichgewichtes mit Stechhebern.

6 Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten Chemie heute SII, Einführungsphase, Kapitel 2, Schroedel. Durchführen und Protokollieren von Versuchen, Präsentieren von Ergebnissen und Hypothesen Kontext: Vom Autoabgas zur Versauerung des Meeres Inhaltsfeld: und Anorganische Stoffkreislauf in der Natur Zeitbedarf: 22 Std E1 Probleme und Fragestellungen E7 Arbeits- und Denkweisen K4 Argumentation B1 Kriterien B3 Werte und Normen B4 Möglichkeiten und Grenzen Chemisches Gleichgewicht Kohlenstoffdioxid Verbrennung/ anthropogene Emission Reaktionsgleichungen Umgang mit Größengleichungen Versauerung der Ozeane Löslichkeit von CO 2 in Wasser Prinzip von Le Chatelier Kohlenstoffkreislauf KKE12 beschreiben und erläutern das chemische Gleichgewicht mithilfe von Modellen (E6) KKE14 formulieren Fragestellungen zum Problem des Verbleibs und des Einflusses anthropogen erzeugten Kohlenstoffdioxids (u.a. im Meer) unter Einbezug von Gleichgewichten (E1) KKE15 formulieren Hypothesen zur Beeinflussung natürlicher Stoffkreisläufe (u.a. Kohlenstoffdioxid-Carbonat-Kreislauf) (E3) KKK8 veranschaulichen che- Wiederholung aus der SI: Umgang mit Größengleichungen Stoffmenge n, Masse m und molare Masse M Treibstoffverbrauch und CO 2 - Ausstoß bei Autos Versuche mit medizinischen Gerätschaften Löslichkeit von CO 2 in Wasser Plakate zum Kohlenstoffkreislauf

7 Klimawandel gesellschaftliche Relevanz Treibhauseffekt / global warming mische Reaktionen zum Kohlenstoffdioxid-Carbonat-Kreislauf graphisch oder durch Symbole (K3) KKB2 beschreiben und beurteilen Chancen und Grenzen der Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit und des chemischen Gleichgewichts (B1) KKE13 unterscheiden zwischen dem natürlichen und dem anthropogen erzeugten Treibhauseffekt und beschreiben ausgewählte Ursachen und ihre Folgen (E1) KKE16 beschreiben die Vorläufigkeit der Aussagen von Prognosen zum Klimawandel (E7) KKK6 recherchieren angeleitet und unter vorgegebenen Fragestellungen Eigenschaften und Verwendungen ausgewählter Stoffe und präsentieren die Rechercheergebnisse adressatengerecht (K2, K3) KKK9 recherchieren Informationen aus unterschiedlichen Quellen und strukturieren und hinterfragen die Aussagen der Informationen (K2, K4) KKB3 zeigen Möglichkeiten und Chancen der Verminderung des Kohlenstoffdioxidausstoßes und der Speicherung des Kohlenstoffdioxids auf und beziehen politische und gesellschaftliche Argumente und ethische Maßstäbe in ihre Bewertung ein (B3, B4) KKB4 beschreiben und bewerten die gesellschaftliche Relevanz prognostizierter Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes (B3) Internetrecherche zum Treibhauseffekt, Treibhausgase, anthropogene Einflüsse Aufstellung einer Energiebilanz der Erde Versuch: Strahlungsgleichgewicht Diskussion anthropogener Einflüsse auf das Klima Chemie heute SII, Einführungsphase, Kapitel 3, Schroedel. Berechnungen von Größengleichungen, Durchführen und Protokollieren von Versuchen, Präsentieren von Ergebnissen