Die Spalte Zeitbedarf gibt die ungefähre Schulstundenanzahl der Sequenz (Spalte zwei) eines Kontextes an.

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1 Vorwort zur exemplarischen Reihenplanung (Grobplanung) Die Reihenplanung ist nach der folgenden Struktur aufgebaut: Die zwei Kopfzeilen nennen den Titel des Inhaltsfeldes, den zugehörigen Fachlichen Kontext sowie die dem Fachlichen Kontext untergeordneten Kontexte. Die Kontexte sind mit Buchstaben gekennzeichnet. Die Spalte Zeitbedarf gibt die ungefähre Schulstundenanzahl der Sequenz (Spalte zwei) eines Kontextes an. In der Spalte Sequenz/ Leitfragen/ EXPERIMENTE/ methodische Hinweise wird jeweils die nummerierte Sequenz vorangestellt. Anhand von Leitfragen, Hinweisen zur Vorgehensweise, Experimenten (Großbuchstaben) und methodischen Hinweisen (kursiv) wird der Unterrichtsgang verdeutlicht. Die verwendeten Abkürzungen bedeuten: SV (Schülerversuch), LV (Lehrerversuch bzw. Lehrervortrag), L-Demo-V (Lehrerdemonstrationsversuch), EA (Einzelarbeit), PA (Partnerarbeit), GA (Gruppenarbeit), L-Input (Lehrer-Input), UG (Unterrichtsgespräch), HA (Hausaufgabe), AB (Arbeitsblatt), IHF (Inhaltsfeld). Die Methoden, die in der Reihenplanung vorgeschlagen sind, werden in einer Methodenbox erläutert, mit der die Seite in Kürze verlinkt werden wird, und durch einen * gekennzeichnet. Die Spalte Inhaltliche Schwerpunkte/ Konzeptbezogene Kompetenzen/ Prozessbezogene Kompetenzen gibt die inhaltlichen Schwerpunkte der Sequenz an (Vorgaben des Kernlehrplans in Fettdruck). Die angestrebten konzeptbezogenen Kompetenzen sind den Basiskonzepten Chemische Reaktion, Energie und Struktur der Materie zugeordnet, die prozessbezogenen Kompetenzen den Kompetenzbereichen Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung.

2 Reihenplanung (Grobplanung): Inhaltsfeld 1: Stoffe und Stoffveränderungen Fachlicher Kontext: Speisen und Getränke alles Chemie? Kontext: A) Was ist drin? Wir untersuchen Lebensmittel, Getränke und ihre Bestandteile Zeitbedarf Sequenz Leitfragen/ EXPERIMENTE/ methodische Hinweise 4 h 1. Chaos im Küchenschrank was ist drin? Hinführung zum Thema. Lassen sich die Stoffe aus unbeschrifteten Haushaltsgefäßen identifizieren/ wieder zuordnen? L-Input, UG Wie kann man Stoffe unterscheiden? Sammeln von Vorschlägen, wie die Stoffe untersucht werden könnten, UG Erarbeitung verschiedener Stoffeigenschaften wie Farbe, Geruch, Zustandsform, Aussehen/Kristallform, Löslichkeit, etc. anhand der Stoffe Essig, Öl, Wasser, Alkohol, Mehl, Zucker (Kristallzucker, Kandiszucker, Puderzucker), Salz, Zitronensäure und Backpulver im folgenden Lernzirkel: EXPERIMENTE Lernzirkel* Stoffeigenschaften (Arbeits- und Lösungsblätter) Pflichtstationen Station 1: Aussehen/ Zustandsform, Farbe, Geruch Station 2: Löslichkeit in Wasser (qualitativ) Station 3: Verhalten beim Erhitzen Station 4: Identifizierung eines unbekannten Haushaltsstoffes Wahlstationen Station 4: Löslichkeit in Wasser (quantitativ) Station 5: Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit, Kristallbildung Reflexion der Gruppenarbeit, Abstraktion der Ergebnisse, Erarbeitung: Unterschied Stoff Gegenstand, UG Planung weiterer Experimente zur Unterscheidung von Stoffen Inhaltliche Schwerpunkte Konzeptbezogene Kompetenzen/ Prozessbezogene Kompetenzen Stoffeigenschaften BASISKONZEPT: STRUKTUR DER MATERIE zwischen Gegenstand und Stoff unterscheiden. Ordnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften und Zusammensetzung nennen, beschreiben und begründen: Reinstoffe, Gemische; Elemente (z. B. Metalle, Nichtmetalle), Verbindungen (z. B. Oxide, Salze, organische Stoffe). Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedetemperatur, Aggregatzustände, Brennbarkeit). beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-2 -

3 (Härte, elektrische Leitfähigkeit, magnetisches Verhalten, Wärmeleitfähigkeit, Brennbarkeit, ), UG Untersuchung weiterer Stoffeigenschaften arbeitsteilige GA, Arbeitsblätter 3 h 2. Wasser unser wichtigstes Lebensmittel Hinführung: Wasser dient nicht nur als Lösemittel für andere Stoffe, es ist auch unser wichtigstes Lebensmittel, ohne Wasser können wir nicht leben. Neben Trinkwasser versorgen uns auch viele Lebensmittel mit Wasser. UG, L-Info Wie viel Wasser enthalten Lebensmittel? Planung eines Experimentes zur Bestimmung des Wassergehaltes von Kartoffeln. Bestimmung des Wassergehaltes von Kartoffeln, SV Wovon hängt die Zustandsform des Wassers ab? Erarbeitung der Aggregatzustände. Anknüpfen an Vorwissen der Schülerinnen und Schüler, UG Siedekurve von Wasser, Bestimmung der Siedetemperatur von Wasser, SV Sublimation und Resublimation von Iod, LV, Animation Übertragung auf Wasser (z.b. Eisblumen, Wäschetrocknen im Winter) 2 h 3. Cola die eine schwimmt, die andere sinkt Einstieg über Phänomen (Cola-light-Dose schwimmt, Cola-Dose sinkt zu Boden). L-Demo Wie lässt sich dieses Phänomen erklären? Aufstellen von Vermutungen/Hypothesen, UG Planung von Experimenten zur Untersuchung der Cola- Getränke, GA, UG planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Aggregatzustände BASISKONZEPT: ENERGIE Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen herbeizuführen (hier: Ermittlung der Siedetemperatur). führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form. Stoffeigenschaft: Dichte BASISKONZEPT: STRUKTUR DER MATERIE IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-3 -

4 Erhitzen der Cola-Getränke (Beobachtung der Gasbildung) Wägen gleich großer Portionen der erhitzten Cola-Getränke starkes Erhitzen kleiner Portionen (Karamellisieren) Eintrocknen lassen zweier Tropfen (Nachweis des Zuckers), arbeitsteilige GA, SV Erarbeitung des Begriffs und der Definition der Dichte am Beispiel der Cola. UG Festigung, Übung durch weitere Versuche zur Dichtebestimmung: Dichtebestimmung von Cola-Getränken über Aärometer Dichtebestimmung von Feststoffen (z. B. Gummistopfen, Schrauben ), SV Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedetemperatur, Aggregatzustände, Brennbarkeit). beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-4 -

5 3 h 4. Klein, kleiner, unsichtbar eine erste Teilchenvorstellung Wir haben Zucker als Kandis, als Kristallzucker und als Puderzucker kennen gelernt. Unter dem Mikroskop sind die kleinen Körner des Puderzuckers noch zu erkennen. Lassen sich die Zuckerkörner immer weiter zerkleinern? Erarbeitung einer ersten Vorstellung von den kleinsten Zuckerteilchen, UG Was geschieht beim Lösen des Zuckers in Wasser (z. B. bei der Herstellung von Cola)? Planung von Modellexperimenten mit farbigen Stoffen: Diffusion von Farbstoffen im Früchtetee in Wasser, SV Diffusion von Tinte in kaltem und heißem Wasser, SV Einführung einer ersten Teilchenvorstellung und der BROWN schen Molekularbewegung, UG, Computer-Animationen zum Lösen von Zucker in Wasser, Versuchsprotokolle, Arbeitsblätter mit Skizzen zum Lösevorgang EXPERIMENT. Diffusion von Duftöl/ Parfüm, Demo-Versuch Festigung und Vertiefung der Teilchenvorstellung: Lerntempoduett* (Teilchenmodell und Aggregatzustände), Einsatz selbst gestalteter Modelle (Knetmasse, Ausschneidebögen ) Einfache Teilchenvorstellung BASISKONZEPT: ENERGIE Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben. BASISKONZEPT: STRUKTUR DER MATERIE die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfe einfacher Modelle beschreiben. die Aggregatzustandänderungen unter Hinzuziehen der Anziehung von Teilchen deuten. beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mithilfe geeigneter Modelle und Darstellungen. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagstauglichen Texten und von anderen Medien. BEWERTUNG nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. Fachlicher Kontext: Speisen und Getränke alles Chemie? Kontext: B) Wir gewinnen Stoffe aus Lebensmitteln Zeitbedarf Sequenz Leitfragen/ EXPERIMENTE/ methodische Hinweise Inhaltliche Schwerpunkte Konzeptbezogene Kompetenzen/ Prozessbezogene Kompetenzen IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-5 -

6 5 h 1. Speisesalz aus dem Wasser und der Erde auf den Tisch Wie lässt sich reines Speisesalz gewinnen? Vorkommen von Salz auf der Erde Planung eines Versuchs zur Trennung eines heterogenen Gemisches (z. B. Sand, Salz, ), UG Trennung eines heterogenen Gemisches (Sieben, Lösen, Dekantieren, Filtrieren, kristallisieren), SV Auswertung der Versuche und Einführung der entsprechenden Bezeichnungen für die Trennverfahren Lässt sich neben dem Kochsalz auch das Wasser aus einer Salz-Lösung zurückgewinnen? Planung von Versuchen zur (Rück-)Gewinnung von Wasser aus der Kochsalz-Lösung, PA, UG EXPERIMENTE Entwicklung einer Destillationsapparatur (schrittweise über Kondensation des Wassers an Glasplatte, in gewinkeltem Glasrohr mit Kühlfalle, im Liebig-Kühler), SV Vertiefung/ Anwendung: Industrielle Salzgewinnung und Entsalzung von Meerwasser, Arbeitsblätter, Kugellager* 2 h 2. Farben, die unser Leben bunter machen Handelt es sich um reine Farben oder um Stoffgemische? Chromatographie von Lebensmittelfarben Chromatographie von Filzstiftfarben Chromatographie von Blattfarbstoffen arbeitsteilige GA, SV, Animation Präsentation der Versuchsergebnisse, Auswertung, Erarbeitung des Trennverfahrens der Chromatographie S-Vorträge, UG Gemische und Reinstoffe, Stofftrennverfahren BASISKONZEPT: ENERGIE Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen herbeizuführen (z. B. im Zusammenhang mit der Trennung von Stoffgemischen. BASISKONZEPT: STRUKTUR DER MATERIE Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Löslichkeit, Dichte, Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezügliche ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten. Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen. Gemische und Reinstoffe, Stofftrennverfahren stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-6 -

7 3 h 3. Öle und Farben aus Früchten und Süßwaren Wie gewinnt man Öle aus Nüssen oder Sonnenblumenkernen? Öl aus Samen oder Nüssen auspressen Fettfleckprobe (zerkleinerte Erdnusskerne) vor und nach Extraktion mit Brennspiritus, Untersuchung des Rückstandes nach Verdunsten des Spiritus, SV Auswertung der Versuche, Einführung des Trennverfahrens der Extraktion Anwendung/ Vertiefung: Preisunterschiede kalt gepresster und extrahierter Öle und Fette, Begründung Wie gewinnt man Farbstoffe aus pflanzlichem Material? Extraktion von Carotin aus Möhrenraspeln (Benzin), Ausschütteln mit Wasser/ farblosem Speiseöl, SV Auswertung: Löslichkeit des Möhrenfarbstoffs in Wasser und Benzin und Löslichkeit von Benzin, Öl und Wasser untereinander Vertiefung/ Anwendung: Weitere Beispiele für Extraktionen im Alltag (Farb- und Wirkstoffe für Medikamente, Tee und Kaffee ) UG Lässt sich aus braunem Kandiszucker weißer Haushaltszucker herstellen? Adsorption des Farbstoffes einer Kandiszucker-Lösung an Aktivkohle, SV Auswertung: Erarbeitung der Adsorption Zusammenfassende Übersicht über bisher untersuchte Gemische und Trennverfahren Gemische und Reinstoffe, Stofftrennverfahren planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-7 -

8 Fachlicher Kontext: Speisen und Getränke alles Chemie? Kontext: C) Wir verändern Lebensmittel durch Kochen oder Backen Zeitbedarf Sequenz Leitfragen/ EXPERIMENTE/ methodische Hinweise 2 h 1. Gut gemischt Mayo, Ketchup und Co. Untersuchung verschiedener Fruchtsaftgetränke und deren Etiketten (z. B. Apfelsaft: Gleiche Marke anderer Preis) Wo liegen die Unterschiede? Weitere Lebensmittel unter der Lupe : Tomatenketchup: Vergleich der Aufschrift auf Ketchupflasche mit Rezept für Tomatenketchup, Herstellung von Ketchup Mayonnaise selbst gemacht Milch unter dem Mikroskop Gruppenpuzzle*: Erarbeitung der verschiedenen Gemischtypen (Lösung, Emulsion, Suspension) sowie des Begriffs Emulgator; gemeinsame Vervollständigung der Gemischtypen durch weitere Beispiele und Visualisierung, auch auf Teilchenebene, AB Durchführung der Versuche ggf. in Schulküche 2 h 2. Vom Zucker zum Karamell Beim Rühren eines Waffelteigs werden die Zutaten gemischt, ihre Eigenschaften bleiben erhalten. Was aber geschieht beim Backen der Waffeln? EXPERIMENTE Rühren eines Waffelteigs, Backen von Waffeln, LV (ggf. SV in Schulküche oder Cafeteria incl. Geschmacksproben) Karamellisieren von Zucker, SV Erhitzen des Backtreibmittels Hirschhornsalz, Nachweis der Reaktionsprodukte, SV Inhaltliche Schwerpunkte Konzeptbezogene Kompetenzen/ Prozessbezogene Kompetenzen homogene und heterogene Stoffgemische stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. Kennzeichen chemischer Reaktionen BASISKONZEPT: CHEMISCHE REAKTION Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben. chemische Reaktionen an der Bildung von neuen Stoffen mit neuen Eigenschaften erkennen, und diese von der Herstellung bzw. Trennung von Gemischen unterscheiden. chemische Reaktionen von Aggregatzustandänderungen abgrenzen. Stoffumwandlungen herbeiführen. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-8 -

9 Auswertung der Versuche: Vergleich der Eigenschaften der Stoffe vor und nach den Versuchen; Erarbeitung der Fachbegriffe: Chemische Reaktion, Edukte und Produkte, UG Anwendung/ Vertiefung: Vorkommen weiterer Beispiele für chemische Reaktionen Reaktion von Schwefel mit Eisenpulver, SV Erarbeitung: Reaktionsschema, Reaktionspfeil Visualisierungen zum Vorkommen chemischer Reaktionen in unserer Lebensumwelt (z. B. Plakate, Mindmaps*), GA, UG stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. BEWERTUNG nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen. IHF_1_Gesamtreihe_Grobplanung_21_02-9 -