Inhaltsfeld: Saure und alkalische Lösungen Fachlicher Kontext: Säuren und Laugen im Alltag

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1 Die Marienschule erteilt in der Jahrgangsstufe 9 (dem dritten von insgesamt drei Jahren) Chemieunterricht mit jeweils 2 Wochenstunden. Jahrgangsstufe 9.1. Inhaltsfeld: Saure und alkalische Lösungen Fachlicher Kontext: Säuren und Laugen im Alltag Schwerpunkte Konkretisierung: Themen/Fragestellungen Methoden zur verbindlichen Einführung Absprachen zur individuellen Förderung Kennzeichen saurer Lösungen Protoneneaufnahme und Protonenabgabe an einfachen Beispielen Eröffnung des Kontextes: Einsatz von Säuren in Lebensmitteln und Reinigungsmitteln Vorstellen von Alltagsprodukten, Identifizierung von Säuren auf Etiketten Teilchen in Säuren und sauren Lösungen und deren Nachweis Reaktion von sauren Lösungen mit Metallen Protonenübertragungsreaktionen u.a. am Beispiel Chlorwasserstoff und Wasser ph-wert Sicherer Umgang mit Chemikalien auch im Alltag Anwendung von Indikatoren Leitfähigkeitsmessung Pneumatisches Auffangen eines Gases, Knallgasprobe Verdünnungsreihen herstellen, tabellarisches Erfassen der ph-werte, daraus Ermittlung des mathematischen Zusammenhanges zwischen Säurekonzentration und ph-wert Recherche zu Reinigungsmittel im Haushalt Recherche zu E-Nummern von Säuren Planung der experimentellen Vorgehensweise Gegenseitige Kontrolle der Versuchsdeutung Evtl. negativen dekadischen Logarithmus als Definition des ph- Wertes vermitteln Alkalische Lösungen Neutralisation Stöchiometrische Berechnungen Metallhydroxide und Ammoniak (2Std) Exkurs : Bedeutung der Säuren im menschlichen Körper (ausgewählte Experimente nach dem CHiK- Konzept): -Zähne und saure Lebensmittel (Beispiel Cola) -säurebindendes Magenmittel (Neutralisation) - Heliobactermodell (zu NH3) (5 Std.) Neutralisation von sauren und alkalischen Lösungen, Stoffmengenkonzentrationen (6 Std.) Überblick über verschiedene Säuren und ihre Salze (Schwefelsäure, Salpetersäure, Kohlensäure, Phosphorsäure) Durchführung des Springbrunnenversuches Reaktionsschemata zur Wirkung von Säuren aufstellen Neutralisationsgleichungen aufstellen Maßanalysen durch Säure-Basen-Titrationen durchführen und auswerten Aufstellen von Formeln für Salze durch Ableitung vom Säurerest Laugengebäck zubereiten Vertiefung durch komplexere Beispiele zur Maßanalyse Vertiefungsangebote: Bedeutung der Säuren in der Technik Saurer Regen Bildung von Salzen

2 Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern Die Schüler erwerben folgende konzeptbezogene Kompetenzen: Die Schüler erwerben vorrangig folgende prozessbezogene Kompetenzen: Absprachen zur Kompetenzüberprüfung * Biologie mögliche Gefährdung von Haut und Atmungsorgane n Biologie- Gesundheit von Zähnen und Magen Stoffe (hier Säuren und Laugen)aufgrund von Stoffeigenschaften bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeit bewerten Säuren als Stoffe einordnen, deren wässrige Lösungen Hydronium-Ionen enthalten Den Austausch von Protonen als Donator- Akzeptor-Prinzip einordnen Die alkalischen Reaktionen von Lösungen auf das Vorhandensein von Hydroxid-Ionen zurückführen Stoff- und Energieumwandlungen als Veränderungen in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen erklären Stoffe durch Formeln und Reaktionen durch Reaktionsgleichungen beschreiben und dabei in quantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen und einfache stöchiometrische Berechnungen durchführen. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab(e) planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team(K) Experimentieren mit Nachweisreagenzien und deuten die Ergebnisse auf Teilchenebene (E) Beobachten und beschreiben chemische Experimente und unterscheiden dabei zwischen Beobachtung und Erklärung (E) beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit(B) beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen (K) führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese.(e) veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln (K) Versuchsprotokolle überprüfen Lernerfolgskontrolle: Neutralisationsreaktion, Maßanalyse Selbstdiagnose: Kompetenzcheck

3 Absprach Inhaltsfeld: Energie aus chemischen Reaktionen Fachlicher Kontext: Zukunftssichere Energieversorgung n über Unterrichtsmethoden und Kompetenzüberprüfungen: Schwerpunkte Konkretisierung: Themen/Fragestellungen Methoden zur verbindlichen Einführung Absprachen zur individuellen Förderung Strom ohne Steckdose Beispiel einer einfachen Batterie Akkumulatoren Mobilität die Zukunft der Autos Eröffnung des Kontextes: Einsatz von Batterien in Gegenständen des Alltags (2 Std.) Das Daniell-Element als Beispiel für ein galvanisches Element, fakultativ weitere Batterietypen Recycling von Batterien Akkumulator, z.b. Bleiakkumulator, Prozesse beim Auf- und Entladen ; fakultativ weitere Akkumulatoren (2-4 Std.) Brennstoffzelle (Wasserstoff-Sauerstoff), Einsatz des Modellautos (2 Std.) Experimenteller Aufbau eines galvanischen Elementes Beschreibung der Stoff- und Energieumwandlung in einem Daniell-Element Vergleich der Funktionsweise von Batterie, Akkumulator und Brennstoffzelle Aufgreifen von Redoxreaktionen (s. Jg 8) Modell einer Zink-Kohle- Batterie anfertigen Recherche zu verschiedenen Kraftwerkstypen

4 Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern Die Schüler erwerben folgende konzeptbezogene Kompetenzen: Die Schüler erwerben vorrangig folgende prozessbezogene Kompetenzen: Absprachen zur Kompetenzüberprüfung * Physik: Elektrizität Eigenprägung: Umgang mit begrenzten Rohstoffen und Umweltgiften das Funktionsprinzip verschiedener chemischer Energiequellen mit angemessenen Modellen beschreiben und erklären (z. B. einfache Batterie, Brennstoffzelle). die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt von elektrischer in chemische Energie bei elektrochemischen Phänomenen beschreiben und erklären. die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben. elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquellen) nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab(e) argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.(k) vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten und reflektieren Einwände selbstkritisch zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Chemie auf. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln(K), hier: Skizze zu den Vorgängen in einem galvanischen Element nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien (B) Überprüfen der Protokollführung unter besonderer Beachtung der Verwendung der Fachsprache Beiträge zu gemeinsamen Gruppenarbeiten Absprach

5 Absprach Inhaltsfeld: Energie aus chemischen Reaktionen Fachlicher Kontext: Zukunftssichere Energieversorgung Schwerpunkte Konkretisierung: Themen/Fragestellungen Methoden zur verbindlichen Einführung Absprachen zur individuellen Förderung (alternativ zum Anschluss an das PIN- Konzept) Fossile Rohstoffe: Erdöl und Erdgas als Rohstoff und Energieträger Nachwachsende Rohstoffe Eröffnung des Kontextes: Begrenztheit des Rohstoffes Erdöl, Gewinnung von Benzin aus Erdöl Methan als gasförmiges Molekül und Grundbaustein der Alkane Homologe Reihe der Alkane Isomerie und Nomenklatur (fakultativ) Eigenschaften der Alkane (8 Std.) Verbrennung von organischen Stoffen Alkane als Treibstoffe Benzin oder Biodiesel bzw. Ethanol im Tank Biogas und Kläranlagen (fakultativ) Methanhydrat (fakultativ) (4Std.) Fachliche Recherche zur Erdölentstehung, -förderung, -transport und aufbereitung Einführung von Strukturformeln und Summenformeln Bestimmung des CO2-Ausstoßes bei der Verbrennung von 1 kg Benzin fachliche Recherche und Bewertung der Ergebnisse am Beispiel Treibstoff und Ökobilanz Recherche zu erneuerbaren Energien auf Basis von Biomasse

6 Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern Die Schüler erwerben folgende konzeptbezogene Kompetenzen: Die Schüler erwerben vorrangig folgende prozessbezogene Kompetenzen: Absprachen zur Kompetenzüberprüfung * Eigenprägung: Umweltbelastu ng durch fossile Brennstoffe Ökobilanz von regenerativen Energien Biogas Biomasse zu Treibstoff/ Biogas-- verantwortliche r Umgang mit Lebensmitteln /Ressourcen Beurteilen die Reaktionsträgheit der Alkane auf der Basis der Struktureigenschaften Beschreiben die energetische Nutzung von Alkanen und berechnen den CO2 Ausstoß Erklären die Bedeutung von Alkanen für die chemische Industrie Beschreiben die Nutzung fossiler Energieträger und die Entstehung von Luftschadstoffen (Treibhauseffekt, Smog.) Beurteilen die Nutzung fossiler Energieträger im Vergleich zu regenerativen Energien kritisch Beschreiben und begründen den Einsatz von Katalysatoren in technischen und chemischen Prozessen Beobachten und beschreiben chemische Experimente und unterscheiden dabei zwischen Beobachtung und Erklärung (E) prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlich korrekten Darstellung Stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her (Treibstoffe) (E) Planen, strukturieren, kommunizieren, reflektieren ihre Arbeit auch als Team (K) Beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln Struktur- Eigenschaftsbeziehungen (K) Argumentieren in der Gruppe (K) Beurteilen chemische Zusammenhänge auf der Basis von Modellvorstellungen (B) Diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven auch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit Lernerfolgskontrolle: homologe Reihe der Alkane, Struktur und Eigenschaftsbeziehungen