Synopse Chemie Saarland

Transkript

1 Synopse Chemie Saarland Klassenstufe 8, naturwissenschaftlicher und sprachlicher Zweig mit dem Unterrichtswerk ISBN: Schule: Lehrerin / Lehrer: Der neue saarländische Lehrplan für das Fach Chemie in den Klassenstufen 8 und 9 orientiert sich an den Bildungsstandards der KMK. Grundlage ist das Kompetenzmodell (s. Abbildung), das neben den inhaltsbezogenen Kompetenzbereichen ( ) auch prozessbezogene Kompetenzbereiche ( ) berücksichtigt. Der Lehrplan ist nach Themenfeldern gegliedert und enthält Kompetenzerwartungen aus dem Kompetenzbereich und aus den prozessbezogenen Kompetenzbereichen, die sehr detailliert beschrieben werden. Die Kompetenzerwartungen sind mithilfe von Operatoren formuliert, die im Anhang des Lehrplans erläutert werden. Nach der neuen Stundentafel vom 2. Juli 2012 blieb die Gesamtstundenzahl in den Klassenstufen 8 und 9 unverändert: Sie beträgt im sprachlichen Zweig vier Wochenstunden und im naturwissenschaftlichen Zweig sechs Wochenstunden. Allerdings beträgt die Stundenzahl in der Klassenstufe 8 im sprachlichen und im naturwissenschaftlichen Zweig nur jeweils zwei Wochenstunden. Diese Änderung war im vorläufig veröffentlichten Lehrplan noch nicht berücksichtigt. Die neuere Fassung des Lehrplans (Stand Oktober 2014) ist an die neue Stundentafel angepasst: Für beide Zweige sind in der Klassenstufe 8 die gleichen Themenfelder vorgesehen. In der Klassenstufe 9 werden im naturwissenschaftlichen Zweig acht Themenfelder behandelt (vier Wochenstunden), im sprachlichen Zweig nur fünf Themenfelder (zwei Wochenstunden). Die vorliegende Synopse zeigt, anhand welcher Kapitel des Unterrichtswerks die Kompetenzerwartungen des neuen Lehrplans erreicht werden können, und gibt zu jedem Themenfeld einen Vorschlag für die Stundenzahl. Vorschläge für fakultative Inhalte sind in kursiver Schrift hinzugefügt. Abbildung aus: Saarland, Ministerium für Bildung und Kultur: Lehrplan Chemie Gymnasium, Klassenstufen 8 und 9, naturwissenschaftlicher Zweig, Schuljahr 2012/13, Erprobungsphase 1

2 2 Themenfeld 1: Sicheres Experimentieren nennen und beachten die Verhaltensregeln in den naturwissenschaftlichen Fachräumen, nennen und beachten beim Experimentieren im Unterricht Sicherheits- und Umweltaspekte, deuten die aktuellen Gefahrensymbole. beachten die jeweiligen Sicherheitsvorschriften und Gefahrensymbole im Umgang mit Chemikalien auch im Alltag. S.10 11: Grundregeln des Experimentierens S.12: Gefahrstoffe S.16: Durchblick Laborführerschein Das Buch enthält noch die alten Gefahrensymbole. Unter steht jedoch das Dokument Gefahrstoffe und GHS zum kostenlosen Download zur Verfügung (Buchnummer in das Suchfeld eingeben). Basiskonzept Stoff-Teilchen- Beziehungen : Aus den Stoffeigenschaften werden die Gefahreneinstufungen abgeleitet. 10 Themenfeld 2: Stoffe und Stoffeigenschaften S.13: Der Umgang mit dem Gasbrenner S. 14: Praktikum Der Umgang mit dem Gasbrenner S.15: Das Versuchsprotokoll Die Einführung des Umgangs mit dem Gasbrenner sowie des Versuchsprotokolls sind als spezifische chemische Textsorte in diesem Themenfeld sinnvoll. nennen spezifische Stoffeigenschaften (Farbe, Geruch, Geschmack, Dichte, Leitfähigkeit und Löslichkeit sowie Schmelz- und Siedetemperatur), untersuchen und überprüfen mit Hilfe von Experimenten die Stoffeigenschaften, ermitteln aus der Kenntnis der Stoffeigenschaften und Eigenschaftskombinationen bestimmte Stoffe, planen Experimente zur Überprüfung von Stoffeigenschaften und führen diese gegebenenfalls durch, 1.1 Möglichkeiten zur Unterscheidung von Stoffen 1.5. Schmelz-und Siedetemperatur (V1 und V2) 1.6 Exkurs Siedetemperatur und Druck 1.8 Dichte 1.9 Löslichkeit 1.11 Satz von Eigenschaften und Stoffklasse 1.13 Impulse Lernzirkel: Ermittlung von Steckbriefen Basiskonzept: Struktur- Eigenschaften-Beziehungen Weil im Buch direkt nach den Stoffeigenschaften das Teilchenmodell und die Aggregatzustände eingeführt werden und zur Erklärung z.b. der Löslichkeit herangezogen werden, muss man diese Erläuterungen zunächst aussparen oder das Teilchenmodell (Themenfeld 3) vorziehen. 2

3 beschreiben charakteristische Eigenschaften der Metalle, ordnen die Metalle nach der Dichte und dem Verhalten an der Luft, nennen Beispiele für Legierungen, recherchieren Anwendungen gängiger Werk- und Schmuckmetalle, recherchieren die Zusammensetzung und Verwendung verschiedener gebräuchlicher Legierungen, 1.12 Stoffklasse Metalle (B2) 1.14 Exkurs Wichtige Metalle 1.15 Durchblick nennen spezifische Eigenschaften eines Nichtmetalls (Farbe, Geruch, Vorkommen als Feststoff, Schmelz- und Siedetemperatur, Löslichkeit in Wasser und organischen Lösungsmitteln), recherchieren das Vorkommen und die Verwendung von Schwefel. Die spezifischen Eigenschaften eines Nichtmetalls werden im Buch nicht explizit beschrieben, können aber anhand der Kapitel 1.11 und 1.13 erarbeitet werden. teilen Stoffe anhand ihrer Eigenschaften in metallische und nichtmetallische Stoffe ein. Die Einteilung der elementaren Stoffe in Metalle und Nichtmetalle wird in Kap. 3.3 (B1) gezeigt. Das Vorkommen und die Verwendung von Schwefel kommt im Buch nicht vor, kann aber sehr gut im Internet recherchiert werden. 6 Themenfeld 3: Teilchenmodell beschreiben den Aufbau der Materie mit Hilfe des Teilchenmodells, erklären und deuten die Aggregatzustände, die Diffusion und den Lösevorgang mit Hilfe des Teilchenmodells. übertragen das Teilchenmodell auf einen realen Sachverhalt und erklären diesen damit, beschreiben und erläutern die Bedeutung und Funktion eines naturwissenschaftlichen Modells. 1.2 Teilchenmodell 1.3 Praktikum Die Ordnung der Teilchen im festen Zustand 1.4 Teilchenmodell und Aggregatzustand 1.9 Löslichkeit (Abschnitt Lösen und Kristallisieren ) Basiskonzepte: Stoff-Teilchen- Beziehungen und Struktur- Eigenschaften-Beziehungen 3

4 8 Themenfeld 4: Stoffgemische und ihre Trennung nennen und beschreiben Lösung, Nebel, Rauch, Emulsion und Suspension als Stoffgemisch, ordnen Gemische aus der Umwelt und dem Alltag den Gemischtypen zu und übersetzen Alltagssprache in Fachsprache, ordnen Stoffe den Stoffgruppen Reinstoff oder Stoffgemisch zu, 2.1 Reinstoff und Stoffgemisch 2.10 Durchblick Basiskonzept Struktur- Eigenschaften-Beziehungen : Ordnungsprinzipien für Stoffe unterscheiden Gemischtypen in homogene und heterogene Gemische, ordnen Gemische nach dem Aggregatzustand ihrer Bestandteile den Gemischtypen zu, nennen und beschreiben Filtration, Destillation Sedimentation und Extraktion als Trennmethode zur Gewinnung von Reinstoffen. planen Experimente und Lösungsstrategien zur Zerlegung von Stoffgemischen in ihre Bestandteile und führen diese durch. 2.2 Vom Steinsalz zum Kochsalz 2.3 Trinkwasser aus Salzwasser 2.4 Exkurs Destillation 2.6 Praktikum Untersuchung von Orangenlimonade Andere Trennmethoden wie z.b. Adsorption und Chromatographie können betrachtet werden. 2.8 Praktikum Lebensmittel interessante Gemische 2.10 Durchblick 2.5 Weitere Trennverfahren 2.7 Gewinnung von Trinkwasser 2.9 Trennverfahren in Technik und Haushalt 4

5 12 Themenfeld 5: Deutung chemischer Reaktionen auf stofflicher Ebene unterscheiden Eigenschaften eines Gemisches aus zwei Elementen mit den Eigenschaften ihres Reaktionsproduktes, unterscheiden die Begriffe Edukte und Produkte einer chemischen Reaktion, Die Schülerinnen und Schüler schließen anhand von Beobachtungen auf eine chemische Reaktion, übertragen eine chemische Reaktion in ein Reaktionsschema (Wortgleichung), 3.1 Neue Stoffe entstehen 3.2 Metalle reagieren mit Schwefel (V3: Herstellung von Eisensulfid) 3.3 Verbindungen und elementare Stoffe Basiskonzept: Chemische Reaktionen Eigenschaften einer Eisen-Schwefel- Mischung und die Reaktion von Eisen mit Schwefel als mögliche Experimente beschreiben eine Reaktion von zwei Elementen zu einer binären Verbindung, unterscheiden bei einer chemischen Reaktion zwischen Synthese und Analyse, unterscheiden zwischen Element, Gemisch und Verbindung, geben den Energieumsatz als ein Kennzeichen einer chemischen Reaktion an, umschreiben die Aktivierungsenergie, unterscheiden anhand des Energieumsatzes zwischen einer endothermen und einer exothermen Reaktion, zeichnen und erklären Energiediagramme von endothermen und exothermen Reaktionen, 3.4 Chemische Reaktion und Energie Energiediagramme sowie die Erläuterung des Begriffes Aktivierungsenergie fehlen an der Stelle, finden sich aber im Zusammenhang mit der Bildung von Wasser (Kap. 5.5 Aktivierungsenergie und Katalysator). Basiskonzept: Energetische Betrachtungen bei Stoffumwandlungen geben einen Überblick über das System der Stoffe. ordnen diesem System Stoffe zu. 3.3 Verbindungen und elementare Stoffe 5

6 10 Themenfeld 6: Die Luft nennen die prozentuale Zusammensetzung der Luft, beschreiben die Eigenschaften von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff, beschreiben ein Verfahren zur Gewinnung von Sauerstoff und Stickstoff aus der Luft, nennen die Elemente der Edelgase. beschreiben die Reaktion eines Elementes mit Sauerstoff als Oxidation, beschreiben den Entzug von Sauerstoff als Reduktion, leiten aus quantitativen Experimenten die prozentuale Zusammensetzung der Luft ab, stellen Steckbriefe über die Eigenschaften und Verwendung von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff auf, unterscheiden Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff mit Hilfe geeigneter Reaktionen, recherchieren die Verwendung einiger Edelgase 4.3 Verbrennung und Luft (Abschnitt Die Zusammensetzung der Luft ) 4.4 Sauerstoff und andere Luftbestandteile 4.7 Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff (enthält die Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid) 6.2 Elementgruppen und Periodensystem (Exkurs Die Elementgruppe der Edelgase) 4.1 Impulse Verbrennung 4.2 Praktikum Verbrennung von Metallen 4.3 Verbrennung und Luft 4.6 Metalle reagieren mit Sauerstoff 4.7 Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff Basiskonzept Chemische Reaktion : Donator-Akzeptor-Prinzip Basiskonzept Energetische Betrachtung bei Stoffumwandlungen : Oxidationen als exotherme Reaktionen 6

7 beschreiben Sauerstoff- Übertragungsreaktionen als Redoxreaktionen, beschreiben Ozon als Erscheinungsform des Sauerstoffs. formulieren Redoxreaktionen mit Wortgleichungen, ordnen den Edukten Oxidationsmittel und Reduktionsmittel zu und wenden das Donator-Akzeptor-Prinzip an, leiten aus experimentellen Ergebnissen die Sauerstoff-Affinitätsreihe ab, diskutieren und bewerten die Belastung der Luft durch die Luftschadstoffe Ozon, Stickoxide und Feinstaub Reduktion von Metalloxiden Problematik: Reaktionsgleichungen sind im Lehrplan erst in der Klassenstufe 9 vorgesehen, werden aber in bereits im Kapitel 3.10 eingeführt. Daher enthalten alle folgenden Kapitel nicht nur Reaktionsschemata (Wortgleichungen), sondern auch Reaktionsgleichungen. => Lösung: Man kann mit den Schülerinnen und Schülern diese Problematik thematisieren und ihnen erklären, dass die Reaktionsgleichungen erst später besprochen werden. Durch das Betrachten der Reaktionsgleichungen gewöhnen sich die Schülerinnen und Schüler bereits in der Klassenstufe 8 an die chemische Symbolsprache Ozon in der Stratosphäre die Ozonschicht 7

8 8 Themenfeld 7: Die chemischen Grundgesetze und der Satz von AVOGADRO umschreiben das Gesetz der Erhaltung der Masse und das Gesetz der konstanten Massenverhältnisse, leiten aus experimentell gewonnenen Daten die chemischen Grundgesetze ab, 3.5 Chemische Reaktionen und Massengesetze Basiskonzept: Chemische Reaktion diskutieren und bewerten die im Alltag zu beobachtende Massenabnahme bei Verbrennungsvorgängen, beschreiben den Aufbau von Elementen mit Hilfe des DALTON-Atommodells, ordnen wichtigen und bekannten Elementen ihre Symbole zu, 3.6 Atome und ihre Masse 3.7 Impulse Elemente Bingo definieren den Begriff relative Atommasse, deuten den Begriff Verhältnisformel, deuten chemische Reaktionen als Neugruppierung von Atomen, leiten aus experimentell gewonnenen Ergebnissen die Verhältnisformel verschiedener Stoffe her, 3.8 Chemische Reaktion und Teilchenmodell 3.9 Die Verhältnisformel umschreiben den Satz von AVOGADRO. wenden den Satz von AVOGADRO auf atomare und molekulare Gase an. 5.7 Exkurs Volumen und Teilchenzahl von Gasen Problematik: Hinführung im Buch zum molaren Volumen, das nach dem Lehrplan erst in der Klassenstufe 9 behandelt wird. => Lösung: Man bespricht im Unterricht nur die ersten beiden Abschnitte. Vor allem der Abschnitt Das Volumen von Gasportionen bei Temperatur- und Druckänderungen erläutert den Satz von AVOGADRO. 8

9 14 Themenfeld 8: Das Wasser nennen physikalische Eigenschaften (Schmelztemperatur, Siedetemperatur und Dichte) von Wasser, beschreiben das Phänomen und die Bedeutung der Dichteanomalie, beschreiben die Bedeutung des Wassers als Lösemittel, unterscheiden Wasser von anderen Flüssigkeiten anhand unterschiedlicher Eigenschaften und Eigenschaftskombinationen, weisen Wasser nach, diskutieren und bewerten die Belastung des Wassers durch Schadstoffe, 8.5 Wasser Molekülbau und Stoffeigenschaften 5.1 Wasser eine Verbindung 1.9 Löslichkeit 11.5 Belastung der Umwelt durch Nitrate und Phosphate Problematik: Im Kapitel 8.5 werden ausführlich die Eigenschaften des Wassers aufgrund seines Molekülbaus erläutert, der in der Klassenstufe 8 noch nicht behandelt ist. => Lösung: Man kann die Eigenschaften trotzdem herausarbeiten lassen, auch B5 ist direkt im Unterricht einsetzbar. Basiskonzepte: Stoff-Teilchen- Beziehungen, Struktur- Eigenschaften-Beziehungen und Chemische Reaktionen unterscheiden neutrale, saure und alkalische Lösungen, umschreiben den Begriff Säure-Base- Indikator, nennen ausgewählte Indikatoren und ihre Farben im sauren, neutralen und alkalischen Milieu, umschreiben den ph-wert und beschreiben die ph-skala, stellen eigene Indikatoren her und untersuchen deren Farbe in neutralen, sauren und alkalischen Lösungen, ermitteln neutrale, saure und alkalische Lösungen mit den Indikatoren Lackmus, Bromthymolblau und Phenolphthalein, untersuchen mit Hilfe von Indikatoren verschiedene Nahrungsmittel und Haushaltschemikalien, bestimmen mit geeigneten Indikatoren den ph-wert, 1.10 Saure und alkalische Lösungen 9

10 beschreiben und erklären Experimente zur qualitativen Analyse und Synthese von Wasser, beschreiben und erklären ein Experiment zur quantitativen Synthese des Wassers, formulieren die Wortgleichung für die Analyse und Synthese von Wasser aus den Elementen. leiten aus den Versuchsergebnissen die Verhältnisformel von Wasser ab. 5.1 Wasser eine Verbindung 5.3 Bildung von Wasser 5.4 Impulse Reaktionsgleichung für die Wasserbildung 5.8 Exkurs Quantitative Wassersynthese erstellen einen Steckbrief über die physikalischen und chemischen Eigenschaften [des Wasserstoffs] (Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Dichte, Brennbarkeit und reduzierende Wirkung), beschreiben die Wirkung eines Katalysators. recherchieren die Verwendung von Wasserstoff, schließen aus einer geeigneten Hinweisreaktion auf Wasserstoff (Knallgasprobe), leiten aus einem Experiment die Wirkung eines Katalysators ab, zeichnen und erklären Energiediagramme von katalysierten Reaktionen. 5.2 Eigenschaften des Wasserstoffs 5.5 Aktivierungsenergie und Katalysator 5.6 Praktikum Chemische Reaktion und Katalysator 5.9 Durchblick 10