Schulcurriculum Deutsche Internationale Schule Johannesburg Fach Chemie Klassenstufe 8 und 9 Stand

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1 Schulcurriculum Deutsche Internationale Schule Johannesburg Fach Chemie Klassenstufe 8 und 9 Stand Unverzichtbares Element der gymnasialen Ausbildung ist ee solide naturwissenschaftliche Grundbildung. Sie stellt ee Voraussetzung dar, im persönlichen und gesellschaftlichen Leben sachlich richtig und selbstbestimmt entscheiden und handeln zu können, aktiv an der gesellschaftlichen Kommunikation und Meungsbildung teilzuhaben und an der Mitgestaltung unserer Lebensbedgungen im Sne eer nachhaltigen Entwicklung mitzuwirken. Das Schulcurriculum der DSJ für das Fach Chemie greift die im regional verbdliche Curriculumausgewiesenen Anforderungen auf und enthält unterrichtsbezogene sowie schulspezifische Erweiterungen, welche unter anderem Grundlagen der Klausuren den Halbjahren 8 bis 9 sd. Die angegebenen Unterrichtsstunden stellen nur een groben Rahmen dar und kann von Lerngruppe zu Lerngruppe variieren. Die fachlichen Schwerpunkte orientieren sich an den Eheitlichen Prüfungsanforderungen (EPA) für das Fach Chemie an Gymnasien und bilden die Basis der Sachkompetenz. Die Inhalte sd den drei Anforderungsbereichen der gymnasialen Oberstufe nach dem gültigen Verteilungsschlüssel zugeordnet. Die kursiv geschriebenen Operatoren beschreiben die Komplexität nach Anforderungsbereichen, basierend auf den gültigen EPA. Alle Anforderungen der EPA spiegeln sich dem für die Deutschen Schulen im Ausland entwickelten Kerncurriculum wider. Die Erweiterung der Themen wie diesem Schulcurriculum spezifiziert umfassen ca. 1/3 des Gesamtvolumens. Die erweiterten Inhalte sd jeweils mit gekennzeichnet. Die Inhalte des regional verbdlichen Curriculums sd diesem Schulcurriculum ebenfalls aufgeführt. Interdiszipläre und fachspezifische Kompetenzen, die im Chemieunterricht im Zusammenhang mit verschiedenen Inhalten kumulativ entwickelt werden, sd nachfolgend ausgewiesen: 1/ 12

2 Methodenkompetenz Schülernen und Schüler können Aufgaben und Problemstellungen analysieren und Lösungsstrategien entwickeln. geeignete Methoden für die Lösung von Aufgaben auswählen und anwenden sowie Arbeitsphasen, z.b. Experimente, im Unterricht zielgerichtet planen, umsetzen, dokumentieren und auswerten. zu eem Sachverhalt relevante Informationen aus verschiedenen Quellen, z.b. Lehrbuch, Lexika, Internet, sachgerecht und kritisch auswählen (Medienkompetenz). Informationen aus verschiedenen Darstellungsformen, z.b. Texte, Symbole, Diagramme, Tabellen, Schemata, erfassen, diese verarbeiten, darstellen und terpretieren sowie Informationen andere Darstellungsformen überführen. ihr Wissen systematisch strukturieren sowie Querbezüge herstellen. Arbeitsergebnisse und geeignete Medien zur Dokumentation, Präsentation und Diskussion sachgerecht nutzen. Entscheidungen und Sachverhalte auf der Grundlage naturwissenschaftlicher Fachkenntnisse und unter Abwägung verschiedener, z.b. wirtschaftlicher, technischer, Aspekte bewerten und sich een fachlich fundierten Standpunkt bilden. Sozial- /Selbstkompetenz Schülernen und Schüler können dividuell und im Team lernen und arbeiten. den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig gestalten sowie ihre Leistungen und ihr Verhalten reflektieren. ihren eigenen Lernfortschritt eschätzen. angemessen miteander kommunizieren und das Lernen im Team reflektieren. den eigenen Standpunkt artikulieren und ihn sach- und situationsgerecht vertreten sowie sich sachlich mit der Meung anderer auseandersetzen. Arbeitsergebnisse verständlich und anschaulich präsentieren. 2/ 12

3 Sicherheitsbelehrung 8 Schülernen und Schüler können mit Laborgeräten sachgerecht umgehen und die Sicherheitsmaßnahmen anwenden. een Bunsenbrenner bedienen. Maßnahmen zum Brandschutz planen, durchführen und erklären. unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen efache Experimente durchführen, beschreiben und auswerten. ~4h Laborgeräte-Memory Versuch: Bestimmen der unterschiedlichen Temperaturen mithilfe von Magnesiastäbchen STOFFE UND IHRE EIGENSCHAFTEN 8 Wichtige Eigenschaften und Kombationen von Eigenschaften ausgewählter Restoffe Aggregatzustand, Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Verformbarkeit, elektrische Leitfähigkeit, Dichte, Löslichkeiten ausgewählter Restoffe experimentell ermitteln und angeben Teilchenmodell ~10h - Ermitteln der Dichte ees Spatellöffels - Löslichkeits- und Leitfähigkeitsversuche - Eführung: Protokoll Bei chemischen Experimenten naturwissenschaftliche Arbeitsweisen anwenden (Erfassung des Problems, Hypothese, Planung von Lösungswegen, Prognose, Beobachtung, Deutung und Gesamtauswertung, Verifizierung und Falsifizierung); Kugelteilchenmodell anwenden zur Erklärung von Aggregatzuständen, Diffusion und Lösungsvorgängen 3 /12 - Versuch: Alkohol + Wasser - Modellversuch: Erbsen + Senfkörner - Teebeutelversuch bzw.

4 Kaliumpermangant Wasser - Versuch: Ammoniak + konz. Säure Eteilung von Stoffen 8h E snvolles Ordnungsschema zur Eteilung der Stoffe erstellen (Stoff, Restoff, Element, Verbdung, Metall, Nichtmetall, Stoffgemisch (homogen, heterogen), Lösung, Emulsion, Suspension); Stoffeigenschaften experimentell ermitteln (Farbe, Geruch, Aggregatzustand, Dichte, Smp, Sdp, Verformbarkeit, elektische Leitfähigkeit, Löslichkeit) und Stoffgemische trennen Verschiedene Informationsquellen zur Ermittlung chemischer Daten nutzen; - Versuch: Sieben, Filtration, Edampfen, Destillation, Ölabscheidung, Chromatografie CHEMISCHE REAKTIONEN 8 Merkmale chemischer Reaktionen Schülernen und Schüler können unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen Experimente durchführen, beschreiben und auswerten ~6h - Versuch: Erhitzen von Magnesium Stoffumsatz Schülernen und Schüler können Reaktionsschemata (Wortgleichungen) als qualitative Beschreibung von Stoffumsetzungen und Reaktionsgleichungen als quantitative Beschreibung des 4 /12

5 Teilchenumsatzes formulieren Energieumsatz Schülernen und Schüler können Chemische Reaktionen unter stofflichen und energetischen Aspekten erläutern (endotheme, exotherme Reaktionen, Aktivierungsenergie, E/t-Diagramm, Katalysator) - Versuch: Erhitzen von Eisenwolle - Versuch: Ammoniumnitrat + Wasser Auswertung von Diagrammen Luft, Sauerstoff, Oxide 8 Wichtige Eigenschaften und Kombationen von Eigenschaften (Farbe, Geruch, Aggregatzustand, Dichte, Smp, Sdp, Verformbarkeit, elektische Leitfähigkeit, Löslichkeit) ausgewählter Stoffe angeben.(luft, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid) Nachweise wichtiger Stoffe bzw. Teilchen beschreiben ~18h - Versuch: Zusammensetzung der Luft (Volumenanteil mit Spritzen ermitteln) - Versuch: Darstellung von Sauerstoff (Kaliumpermanganat oder Wasserstoffperoxid/ Braunste) - Versuch: Darstellung von Wasserstoff (Calcium + Wasser/ Zk + Salzsäure) - Versuch: Darstellung von Kohlendioxid (Calciumcarbonat + Säure) - Nachweisversuche: Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid - Versuch: Streichholzversuch Reaktionsschemata (Wortgleichungen) als qualitative Beschreibung von Stoffumsetzungen und Reaktionsgleichungen als quantitative Beschreibung des Teilchenumsatzes formulieren; Gesetzt von der Erhaltung der Masse 5 /12

6 Brandverhütung/-bekämpfung Voraussetzungen für e Feuer Maßnahmen zum Brandschutz planen, durchführen und erklären - Versuch: Stufenzündungen und Löschmethoden - Film: Quarks & Co - Unterrichtsgang: Feuerwehr Stoffe reagieren mit Sauerstoff Bei chemischen Reaktionen (Metalle Nichtmetalle Arbeitsweisen anwenden Eführung: Redoxreaktionen als Sauerstoffübertragungsreaktion (Oxidation und Reduktion) und Redoxreihe - Versuch: Herstellung von Ötzis Kupferbeil - Exkursion: Melville Koppies - Versuch: Thermitverfahren - Hochofenprozess - Projekt: Steckbriefe Metalle Wasser und Wasserstoff 8 Wasser ee lebensnotwendige Verbdung Bei chemischen Reaktionen (Synthese und Analyse des Wassers) naturwissenschaftliche Arbeitsweisen anwenden Nachweis des Wassers beschreiben Bedeutung des Wassers für den Menschen erläutern ~8h - Hoffmann scher Apparat, Molmassenbestimmung - Experimentelle Formelermittlung Das Element Wasserstoff Redoxreaktion als Wasserstoffübertragung erklären - Versuch: Brennstoffzelle 6 /12

7 Bedeutung des Wasserstoff als Energieträger erläutern möglich Saure, neutrale und alkalische Lösungen 8 Bei wässrigen Lösungen die Fachausdrücke der ph-skala zuordnen ph-werte mit Indikatoren experimentell ermitteln Die Bedeutung saurer, alkalischer und neutraler Lösungen für Lebewesen erörtern ~4h - Versuche: Herstellung von Rotkohldikator - ph-wert-messungen 7 /12

8 Sicherheitsbelehrung 9 Schülernen und Schüler können mit Laborgeräten sachgerecht umgehen und die Sicherheitsmaßnahmen anwenden. een Bunsenbrenner bedienen. Maßnahmen zum Brandschutz planen, durchführen und erklären. unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen efache Experimente durchführen, beschreiben und auswerten. Periodensystem und Atombau 9 Geschichte der Atomvorstellungen und Aufbau der Atome Schülernen und Schüler können Können die verschiedenen Atomvorstellungen von Demokrit, Thomson, Dalton, Rutherford, Bohr entsprechend zuordnen. Historische Betrachtung der Entwicklung des PSE (Mendelejew) den Zusammenhang zwischen Atombau und Stellung der Atome im PSE erklären (Ordnungszahl, Protonenanzahl, Elektronenanzahl, Massenzahl, Valenzelektronen, Hauptgruppe, Periode) ~4h Laborgeräte-Memory Versuch: Bestimmen der unterschiedlichen Temperaturen mithilfe von Magnesiastäbchen ~22h - Film: Streuversuch von Rutherford - Film: Mendelejew Kern-Hülle-Modell: Erklärungsmodell für die energetisch differenzierte Atomhülle beschreiben energetische Differenzierung der Atomhülle und die Ionisierungsenergien mit eem Modell erklären Atombau und Periodensystem das Ordnungsschema: Metalle - Halbmetalle - Nichtmetalle anwenden Die Elementfamilie der Alkalimetalle 8 /12

9 Ähnlichkeiten durch experimentellen Vergleich erkennen, als chemische Verwandtschaft deuten (Lithium, Natrium) und een Zusammenhang zur Stellung im PSE herstellen Jeweils Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften angeben Eigenschaften und Bedeutung von Natriumhydroxid / Natronlauge beschreiben Die Elementfamilie der Erdalkalimetalle Chemische Reaktionen von Magnesium und Calcium mit Luft, Wasser und sauren Lösungen vergleichen Jeweils Vorkommen und Verwendung angeben 12h - Versuch: Nachweis der Alkalimetalle (Flammenfärbung) durchführen und beschreiben - Versuch: Natrium + Wasser - Nachweis der Erdalkalimetalle (Flammenfärbung) durchführen und beschreiben Atome und Periodensystem Aufbau der Atome den Zusammenhang zwischen Atombau und Stellung der Atome im PSE erklären (Ordnungszahl, Protonenanzahl, Elektronenanzahl, Massenzahl, Valenzelektronen, Hauptgruppe, Periode) Kern-Hülle-Modell Erklärungsmodell für die energetisch differenzierte Atomhülle beschreiben energetische Differenzierung der Atomhülle die Ionisierungsenergien mit eem Modell erklären Atombau und Periodensystem 9 /12 ~ - siehe dazu Unterrichtseheit: Metalleigenschaften und Atombau Atombau und Periodensystem

10 das Ordnungsschema: Metalle - Halbmetalle - Nichtmetalle anwenden Bdungstypen Metallbdung ("Elektronengasmodell") Ionen Elektrolyse erläutern, wie positiv und negativ geladene Ionen entstehen (Elektronenübergänge, Edelgasregel) Redox-Reaktionen als Elektronenübergänge Redoxreaktionen Elektronenübergang erklären angeben wie Salze aus Reaktionen von Metallen mit Nichtmetallen entstehen und Redox-Reaktionen im Alltag nennen Ionenbdung und Ionengitter Ionenbdung erklären und damit typische Eigenschaften der Salze begründen Eigenschaften von Ionenverbdungen wichtige Meralstoffe und ihre Bedeutung angeben (Natrium-, Kalium-, Ammonium-Verbdungen, Chlorid, Sulfat, Phosphat, Nitrat) Moleküle und Elektronenpaarbdung EPA-Modell (Kimball) Molekülbildung durch Elektronenpaarbdung unter Anwendung der Edelgasregel erläutern (bdende und nichtbdende Elektronenpaare) Räumliche Struktur von Molekülen den räumlichen Bau von Molekülen erklären polare & unpolare Atombdung polare und unpolare Elektronenpaarbdungen unterscheiden (Elektronegativität) zwischenmolekulare Kräfte 10 /12 ~ Donator-Akzeptor-Przip Verschiedene Ionengittertypen? möglich Beispiel Kochsalz ausführlich: Alltag, Technik, Bedeutung als Rohstoff der chemischen Industrie Eführung der Atombdung Beispiel Wasserstoff unpolare und Dipolmoleküle Regeln: Bdungstypen und Stoffklassen

11 Wasserstoffbrücken und Van-der-Waals-Kräfte nennen und erklären Wasser - Lösungsmittel und Reaktionspartner Wasser- e außergewöhnlicher Stoff die besonderen Eigenschaften von Wasser erklären Wasser als Lösungsmittel Wechselwirkungen zwischen Ionen und Wassermolekülen erläutern Saure und alkalische Lösungen die typischen Teilchen sauren und alkalischen Lösungen nennen (Oxonium-Ionen, Hydroxid-Ionen) Säure-Base-Reaktion als Protonenübergänge Reaktionen von Säuren mit Wasser als Protonenübergang erkennen und erläutern (Ammoniak, Chlorwasserstoff Umsetzung mit Wasser) Beispiele für alkalische und saure Lösungen angeben (Natronlauge, Ammoniaklösung, Salzsäure, Kohlensäure,Lösung eer weiteren ausgewählten Säure) Neutralisation ee Titration planen und durchführen Kohlenstoffdioxid, Carbonate und Stoffkreislauf Kohlenstoffdioxid - Strukturformel, Eigenschaften und Vorkommen Eigenschaften, Struktur, Vorkommen von Kohlenstoffdioxid erläutern und den chemischen Nachweis durchführen Kohlensäure und Salze den Anorganischen Kohlenstoffkreislauf erläutern 11 /12 ~ ~ Wasserstoffbrücken und Struktur von Eis Hydration und Gitterenrgie Donator-Akzeptor-Przip

12 Quantitative Beziehungen 9 Massengesetze Efaches quantitatives Experiment zur Ermittlung ees Massenverhaltnisses durchführen Gesetz der Erhältung der Masse und das Gesetz der konstanten Massenverhaltnisse anwenden Quantitative Größen zur Beschreibung von Stoffportionen Wichtige Größen erläutern: Teilchenmasse [u], Stoffmenge [mol], molare Masse [g/mol], Molvolumen Gasgesetze und Satz von Avogadro Quantitativer Stoffumsatz bei chemischen Reaktionen Informationsgehalt eer Verhältnisformel erläutern Berechnungen zum Stoffumsatz durchführen und dabei auf den korrekten Umgang mit Größen und deren Eheiten achten ~ 6h Zerlegung von Silberoxid Das vorliegende Schulcurriculum wurde auf Grundlage des RVC Chemie R18 von Vertretern des Fachbereichs Chemie der Deutschen Internationalen Schule Johannesburg erarbeitet. Stand: Johannesburg, /12