GOETHE GYMNASIUM Chemie In diesem Dokument finden Sie für dieses Fach: Den schulinternen Lehrplan. Grundsätze zur Leistungsbeurteilung. Beispielklassenarbeiten.
Die Fachgruppe Chemie am Goethe Gymnasium Inhalt Seite 1. Chemie am Goethe Gymnasium 2 2. Ziele und Aufgaben des Fachs 2 3. Stundentafel und Ausstattung 3 4. Unterrichtsinhalte im Rahmen des Curriculums 4.1 Das Chemie-Praktikum (Jg. 6) 4 4.2 Sekundarstufe I (ab 2011) 6 5. Grundsätze der Leistungsbewertung 32 1
1. Chemie am Goethe Gymnasium Das Goethe Gymnasium liegt am Rande des Stolberger Stadtzentrums auf einem Hügel in einem Wohngebiet. Die Schule verfügt über ein großes Gelände mit weitläufigen Grünanlagen. Es ist überwiegend vierzügig und hat rund 750 Schülerinnen und Schüler. Das Goethe Gymnasium ist eine Ganztagsschule. In direkter Umgebung (Innenstadt) befinden sich eine Reihe chemischer Betriebe, die sich den Schüler/innen für Praktika und z. T. auch Exkursionen anbieten. Der Fachgruppe Chemie gehören im laufenden Schuljahr vier Kolleginnen und Kollegen an. Fachvorsitzender ist Herr Dr. Schindewolf, Stellvertreterin Frau Sturm. Die Schule baut neben dem besonderen sprachlichen Profil mit dem bilingualen Zweig ein Profil in den Naturwissenschaften auf. Seit mehreren Jahren gibt es für die Klassen 5 und 6 die naturwissenschaftlichen Praktika. Schüler/innen, die zum Schuljahr 2014/15 aufgenommen werden und in der Klasse 7 die naturwissenschaftliche Klasse besuchen, erhalten eine Stunde Biologie in Stufe 7 und eine zusätzliche Stunde Physik in Stufe 8. Alle Schüler/innen erhalten in den Klassen 7 und 8 eine informationstechnische Grundbildung im Fach ITG. Als Differenzierungsfächer werden Biologie/Chemie sowie Informatik angeboten. In der Sekundarstufe II gibt es aufgrund der Kooperation auch ein erweitertes Leistungsangebot in den Naturwissenschaften (derzeit in Physik und Biologie, ab dem Schuljahr 2014/15 auch in Chemie). 2. Ziele und Aufgaben des Fachs Die Fachgruppe Chemie sieht sich besonders dem Leitziel Schule ist ein Lern- und Lebensraum verpflichtet. Dieser ist geprägt von einer sich ständig verändernden Lebenswirklichkeit, in der Kenntnisse ebenso wie Leistungsbereitschaft wichtig sind. Daneben ist der Fachgruppe auch die Förderung individueller Neigungen der Schüler/innen ein Anliegen, um sie zu einem lebenslangen Lernen zu befähigen. Zudem möchte sie dazu beitragen, dass Schüler/innen sich zu team- und kritikfähigen Menschen entwickeln. Die naturwissenschaftliche Bildung am Goethe Gymnasium weicht in der Erprobungsstufe vom üblichen naturwissenschaftlichen Unterricht ab. Je ein Halbjahr besuchen die Schüler/innen der Jahrgangsstufe 5 und 6 das Roboterpraktikum, das Elektronikpraktikum, das Chemiepraktikum und das Biologiepraktikum. In den Praktika arbeiten die Schüler/innen in kleinen Lerngruppen sehr stark praxisorientiert; der Schwerpunkt des Unterrichts liegt auf einem spielerischen und experimentellen Einstieg in die Naturwissenschaften, in dem die Schüler/innen Freude am Experimentieren und an naturwissenschaftlichen Fragestellungen entwickeln. Im chemischen Teil des Unterrichts erlernen die Schüler/innen Grundlagen des Experimentierens anhand alltagsrelevanter Themen wie z. B. dem ph-wert oder Wie entsteht Feuer? und entdecken Effekte der Stoffumwandlung. Die Praktika werden auf dem Zeugnis durch eine anerkennende Bemerkung gewürdigt. Nach der Erprobungsstufe entscheiden die Schüler/innen, ob sie den bilingualen oder den naturwissenschaftlichen Zweig besuchen möchten. Ihre Spezialisierung 2
können Schüler/innen mit naturwissenschaftlicher Neigung in Mittel- und Oberstufe durch die Wahl ihrer Kurse verstärken. 3. Stundentafel und Ausstattung Die folgende Übersicht zeigt auf, in welchen Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I das Fach Chemie in welchem zeitlichen Umfang unterrichtet wird: Stundentafel Jahrgangsstufe Wochenstundenzahl 5 6 7 2 8 2 8 2 Im Differenzierungsbereich der Jahrgangsstufen 8/9 werden Biologie/Chemie mit 3 Wochenstunden unterrichtet. Wie in den anderen Fächern auch findet der Chemie-Unterricht in Doppelstunden an drei Langtagen und zwei Kurztagen wöchentlich statt. Im Schuljahr 2013/14 werden die Jahrgangsstufen 7 mit dem Lehrbuch Chemie heute SI, Nordrhein-Westfalen (Verlag Schroedel) und die Jahrgangsstufen 8 und 9 mit dem Folgeband Chemie heute SI, Klasse 8/9, Nordrhein-Westfalen (Verlag Schroedel) unterrichtet. Das Schulgebäude verfügt über einen reinen Chemiefachraum sowie zwei Fachräume, die mit dem Fach Biologie gemeinsam genutzt werden. In zwei dieser Räume sind Abzüge vorhanden. Medientechnisch sind diese Räume gut ausgestattet (magnetische Tafeln, interaktives Whiteboard, Beamer, OHP, PC, VHS- und DVD- Player). Ebenso sind Vorrichtungen zur Durchführung von Experimenten vorhanden, wie Strom-, Gas- und Wasseranschlüsse an den Schülertischen sowie am Lehrerpult. Die Sammlung ist mit Geräten und Chemikalien für Demonstrations- und Schülerexperimente ausgerüstet. Weiterhin können zehn Notebooks und drei Dokumentenkameras von den Lehrer/Innen für den Einsatz im Unterricht ausgeliehen und - ebenso wie das WLAN - in den Fachräumen genutzt werden. 3
4. Unterrichtsinhalte im Rahmen des Curriculums 4.1 Das Chemie-Praktikum (Jg. 6) Die Grundlage für das vorliegende Curriculum ist der seit 2008 gültige kompetenzorientierte Kernlehrplan für das Fach Chemie. Die Kompetenzen, d. h. die Fähigkeiten und Fertigkeiten, welche die Schüler/innen innerhalb des jeweiligen naturwissenschaftlichen Faches erwerben sollen, sind in prozessbezogene und konzeptbezogene Kompetenzen unterteilt. Die prozessbezogenen Kompetenzen sind hinsichtlich der drei Kompetenzbereiche, und gegliedert. Die konzeptbezogenen Kompetenzen sind bezüglich der Basiskonzepte des Faches Chemie - Chemische Reaktion, Struktur der Materie und Energie - eingeteilt. Die folgende Tabelle enthält eine umfassende Übersicht über den unterrichtlichen Zusammenhang zwischen den in den Kernlehrplänen aufgeführten Inhaltsfeldern, fachlichen Kontexten und konzept- bzw. prozessbezogenen Kompetenzen. 4
Inhaltsfeld Fachlicher Kontext Konzeptbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Stoffe und Stoffveränderungen Brände und Brandbekämpfung Speisen und Getränke Schüler/innen Schüler/innen - Stoffeigenschaften Eigenschaften und Herstellung vonkohlenstoffdioxid Wie erzeugt man Brausegas? Stofftrennverfahren Gewinnung von Rotkohlsaft Wir reinigen verschmuztes Wasser - Sicherer Umgang mit Gefahrstoffen - Sicheres Experimentieren - Umgang mit dem Gasbrenner, Funktion des Gasbrenners - Feuer und Flamme - Brände und Brennbarkeit - Die Kunst des Feuerlöschens - Was ist da drin? Wir untersuchen Lebensmittel, Getränke und ihre Bestandteile - Wir gewinnen Stoffe aus Lebensmitteln - führen Stoffumwandlungen mit Stoffen aus dem Haushalt herbei. - beobachten und beschreiben Stoffumwandlungen und deren Auswirkungen z. B. beim Nutzen des Gasbrenners, Testen der Brennbarkeit, Löschen von Feuer. - planen und erklären die Herstellung von Stoffen ausgehend von verschiedenen Lebensmitteln oder deren Inhaltsstoffen am Beispiel von Kohlenstoffdioxid und Rotkohlsaft. - identifizieren das Gas Kohlenstoffdioxid aufgrund seiner Eigenschaften und weisen es mit Kalkwasser nach. - weisen saure und alkalische Lösungen mithilfe des Indikators Rotkohlsaft nach. - führen qualitative Experimente und Untersuchungen durch. - stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. - stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. - beschreiben den Aufbau chemischer Geräte und deren Wirkungsweise. - binden chem. Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. 5
4.2 Sekundarstufe I (ab 2011) Inhaltsfeld Allgemeine Hinweise: vorab Einführung in das Fach Chemie Laborführerschein (Sicherheitsbelehrung, Regeln für das Verhalten im Chemieraum und das Experimentieren, Laborgeräte) 1) Stoffe und Stoffveränderungen integriert Bedienung des Gasbrenners und Untersuchung der Brennerflamme Erstellen eines Versuchsprotokolls 1. Stoffeigenschaften Körper und Stoff Zustandsform, Farbe, Löslichkeit Aggregatzustand und -änderungen, Schmelz-, Siedetemperatur 2. Einfache Teilchenvorstellung Teilchenbewegung Teilchengröße Aggregatzustände und Teilchenmodell Kontext Konzeptbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Speisen und Getränke - alles Chemie A) Was ist drin? Wir untersuchen Lebensmittel, Getränke und ihre Bestandteile 1. Chaos im Küchenschrank - was ist drin? 2. Wasser - unser wichtigstes Lebensmittel 3. Cola und Cola light - die eine schwimmt, die andere sinkt... 4. Klein, kleiner, unsichtbar eine erste Teilchenvorstellung zwischen Gegenstand und Stoff unterscheiden Ordnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften und Zusammensetzung nennen, beschreiben und begründen: Reinstoffe, Gemische; Elemente Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedetemperatur, Aggregatzustände, Brennbarkeit) Stoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung und Teilchenstruktur ordnen Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Löslichkeit, Dichte, Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfe einfacher Modelle beschreiben Aggregatszustandsänderungen unter Hinzuziehung der Anziehung von Teilchen deuten S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. Fachspr. und mit Hilfe geeigneter Modelle und Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. S. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. 6
1. Gemische und Reinstoffe homogene und heterogene Stoffgemische Lösung, Suspension, Gemenge, Emulsion, Legierung 2. Stofftrennverfahren Chromatographie Extraktion Dichte sedimentieren, dekantieren, filtrieren, abdampfen Destillation B) Wir gewinnen Stoffe aus Lebensmitteln Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen Lösevorgänge und Stoffgemische auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben einfache Modelle zur Beschreibung von Stoffeigenschaften nutzen S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse Untersuchungen zu beantworten sind. S. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Modelle und S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. 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. S. veranschaulichen Daten 7
angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. S. protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form S. recherchieren zu chem. Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. S. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind S. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit. S. benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung chemischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. S. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge S. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. 8
Kennzeichnung chemischer Reaktionen Synthese eines neuen Stoffes Edukt, Produkt, Reaktionsschema Aktivierungsenergie Stoffklassen, z.b. Sulfide exotherme, endotherme Reaktionen Hin- und Rückreaktion, Analyse - Synthese Saure und alkalische Lösungen I Indikator C) Wir verändern Lebensmittel durch Kochen und Backen 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 Aggregatzustandsänderungen abgrenzen Stoffumwandlungen herbeiführen. chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Wassernachweis) saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatoren nachweisen S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung S. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Modelle und S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. 9
2) Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen Brände und Brandbekämpfung 1. Stoffeigenschaften, Merkmale eines Feuers 2. Stoffumwandlungen, Kohlenstoffdioxid, chemische Reaktion, Energieformen, Nachweisverfahren A) Feuer und Flamme 1. Faszination Feuer - schön, nützlich und gefährlich 2. Chemie der Kerzenflamme Das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdioxid identifizieren und dessen Verbleib in der Natur diskutieren S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. S. zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Chemie auf. S. sichten chemische Sachverhalte in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. Bewerten S. benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung chemischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. S. 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. 10
1. Stoffgruppen, Metalle, Zündtemperatur, Aktivierungsenergie, exotherme Reaktionen B) Verbrannt ist nicht vernichtet 1. Können Metalle brennen? 2. Was entsteht bei Verbrennungen? 3. Neue Stoffe - sonst nichts? 4. Daltons Idee Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben Basiskonzept: Energie Energetische Erscheinungen bei exothermen chemischen Reaktionen auf die Umwandlung eines Teils der in Stoffen gespeicherten Energie in Wärmeenergie zurückführen, bei endothermen Reaktionen den umgekehrten Vorgang erkennen erläutern, dass zur Auslösung einiger chemischer Reaktionen Aktivierungsenergie nötig ist, und die Funktion eines Katalysators deuten einfache Atommodelle zur Beschreibung chemischer Reaktionen nutzen S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. sichten chemische Sachverhalte in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. S. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind. S. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. 2. Oxidationen, Gesetz von der Erhaltung der Masse, Reaktionsschemata 3. Synthese und Analyse, exotherme und endotherme Reaktionen, Energieverlauf Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben Stoffumwandlungen in Verbindung mit Energieumsätzen als chemische Reaktionen deuten Verbrennungen als chemische Reaktionen mit Sauerstoff (Oxidation) deuten, bei denen Energie freigesetzt wird Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben chemische Reaktionen zum S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. vertreten ihre Standpunkte zu chemischen reflektieren Einwände selbstkritisch. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und 11
4. Elemente und Verbindungen, Atome, Atommasseneinheit Daltons Idee 1. Flammtemperatur, Zündtemperatur Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis) chemische Reaktionen energetisch differenziert beschreiben, z. B. mit Hilfe eines Energiediagramms erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immer Energie aufgenommen oder abgegeben wird den Erhalt der Masse bei chemischen Reaktionen durch die konstante Atomanzahl erklären chemische Reaktionen als Umgruppierung von Atomen beschreiben Atome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen einfache Atommodelle zur Beschreibung chemischer Reaktionen nutzen C) Brände und Brandbekämpfung 1. Wie entstehen Brände? 2. Das ABC des Feuerlöschens unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. 2. Löschmittel, Brandschutz S. 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. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. 12
3) Luft und Wasser 1. Zusammensetzung der Luft Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf 2. Luftverschmutzung und ihre Ursachen 3. Saurer Regen, saure Lösungen, Waldsterben Nachhaltiger Umgang mit Ressourcen A) Luft zum Atmen 1. Wir brauchen Luft zum Atmen 2. Woher kommen Luftschadstoffe? 3. Saurer Regen - warum stirbt der Wald davon? chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis) das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdioxid identifizieren und dessen Verbleib in der Natur diskutieren Basiskonzept: Energie beschreiben, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung einhergeht mit der Entstehung von Luftschadstoffen und damit verbundenen negativen Umwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, Wintersmog) saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatoren nachweisen S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. S. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. S. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. beschreiben, Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und 13
1. Treibhauseffekt, Klimawandel, Ozonloch 2. Luftqualität, Maßnahmen, um ein Fortschreiten des Klimawandels aufzuhalten 1. Reinstoffe und Lösungen, Gehaltsangaben Massenkonzentration und Volumenanteil Aufgaben des Wassers im menschlichen Körper Wasser als Rohstoff B) Treibhauseffekt durch menschliche Eingriffe 1. Tropisches Klima an Rhein und Ruhr? Treibhauseffekt, Klimawandel, Ozonloch und Co. 2. Komm, wir retten unsere Erde - aber wie? S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. erklären chemische Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. S. erörtern an ausgewählten Beispielen Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit. C) Bedeutung des Wassers als Trink- und Nutzwasser; Gewässer als Lebensräume, Transportwege und Freizeitstätten 1. Ohne Wasser läuft nichts 2. Abwasser und Wiederaufbereitung - warum ist es so wichtig, Wasser wieder aufzubereiten? 3. Wasser - ein Element? Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. 2. Wasserkreislauf, Abwasser und Wiederaufbereitung, Funktion einer Kläranlage S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe 14
3. Synthese von Wasser, Analyse von Wasser, Wasser als Oxid, Nachweisreaktionen 4) Metalle und Metallgewinnung 1. Gebrauchsmetalle Stoffeigenschaften der Metalle (Eignung als Gebrauchsmetalle) 2. Element, Reinstoff, Verbindung, Erze 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 Aggregatzustandsänderungen abgrenzen chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis) die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben von Fachbegriffen ab. S. 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. S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. Aus Rohstoffen werden Gebrauchsgegenstände A) Das Beil des Ötzi 1. ein Kupferbeil gibt Rätsel auf 2. Kupfervorkommen - Reinstoff oder Verbindung 3. Kupfergewinnung - damals und heute 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 von Stoffeigenschaften bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten 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) S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. 15
3. Chemische Reaktion, Ausgangsstoffe, Reaktionsprodukt, Nichtmetalloxid, Metalloxid, Oxidation, Reduktion, Redoxreaktion, Reduktionsmittel, Oxidationsmittel, exotherme Reaktion 4. Gesetz von konstanten Massenverhältnissen Verhüttung Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben Basiskonzept: Energie Deuten von Stoffumwandlungen in Verbindung mit Energieumsätzen als chemische Reaktion Konkrete Beispiele von Oxidationen (Reaktionen mit Sauerstoff) und Reduktionen als wichtige chemische Reaktionen benennen sowie deren Energiebilanz darstellen den Erhalt der Masse bei chemischen Reaktionen durch die konstante Atomanzahl erklären chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata in Wort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe des Atomanzahlenverhältnisses beschreiben und die Gestzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlenverhältnisse erläutern Kenntnisse über Reaktionsabläufe nutzen, um die Gewinnung von Stoffen zu erklären (z. B. Verhüttungsprozesse) S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. S. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit. Reduktionsvermögen der Metalle, Hochofenprozess, Thermitverfahren, Roheisen, Gebrauchsmetalle 1. Recycling, Stoffeigenschaften der Metalle 2. Recycling, Stoffeigenschaften der verschiedenen Werkstoffe, Stoffkreislauf B) Vom Eisen zum Hightechprodukt Stahl - ein Allround-Talent wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung) C) Schrott - Abfall oder Rohstoff? 1. Metallklau hat Hochkonjunktur S. benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung chemischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen 2. Autorecycling: Rückgewinnung nicht nur von Kupfer und Eisen S. interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. S. prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit. Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen 16
5) Elementfamilien, Atombau und Periodensystem 1. Löslichkeit, Gefrierpunktserniedrigung, Aggregatszustände, Verbindung, Reinstoff, Stoffsteckbrief, Massenanteil 2. Atomsymbole, Element, Metall, Nichtmetall, Salz Kern-Hülle-Modell, Elementarteilchen, Schalenmodell und Besetzungsschema, Atomare Masse, Isotope 3. Böden als Nährsalzlieferant und Speicher für die Pflanzen, natürliche und künstliche Dünger, Liebig-Tonne, Überdüngung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. Böden und Gestein - Vielfalt und Ordnung A) Streusalz und Dünger - wie viel verträgt der Boden? 1. Wenn es Winter wird 2. Natrium und Chlor unter der Lupe 3. Wenn es wieder Frühling wird Basiskonzept: Energie Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Löslichkeit, Dichte, Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata in Wort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe des Atomanzahlenverhältnisses beschreiben und die Gesetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlenverhältnisse erläutern Atome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen Atome mit Hilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells darstellen und Protonen, Neutronen als Kernbausteine benennen sowie die Unterschiede zwischen Isotopen erklären S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. stellen Zusammenhänge 17
1. Vorkommen, Gesteinsschichten, Konzentrationsangaben 2. Periodensystem, Alkalimetalle, Nachweisreaktionen Familie d. Alkalimetalle, Halogene periodische Eigenschaften Atombau 3. Haupt- und Nebengruppen, Metalle, Nichtmetalle B) Aus tiefen Quellen 1. Lebensmittel im Warentest: Mineralwasser 2. We are a family 3. Ordnung schaffen - aber wie? chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis) Aufbauprinzipien des Periodensystems der Elemente beschreiben und als Ordnungsund Klassifikationsschema nutzen, Haupt- und Nebengruppen unterscheiden zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. S. binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. S. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen Auswirkung menschlicher Eingriffe in die Umwelt. S. binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. S. nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien, und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag. S. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und 18
6) Ionenbindung und Ionenkristalle 1. Entstehung von Salzlagerstätten, Salzgewinnung und Verwendung, Salz als historisches Handelsgut 2. Leitfähigkeit v on Salzlösungen, Ionenbildung, Edelgaskonfiguration, Oktettregel, Ionenbindung, Ionengitter, Gitterenergie, Verhältnisformel, Formeleinheit, Salzkristalle Die Welt der Mineralien A) Salzbergwerke 1. Der Handel mit dem weißen Gold 2. Kochsalz - mehr als ein Gewürz 3. Salz - ein Name, viele Gesichter Basiskonzept: Energie Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen herbeizuführen (z. B. im Zusammenhang mit der Trennung von Stoffgemischen) Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Löslichkeit, dichte, Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen chemische Reaktionen als Umgruppierung von Atomen beschreiben Basiskonzept: Struktur und Materie Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz-, Siedetemperatur, Aggregatzustände, Brennbarkeit) die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Atomen mit Hilfe von Bindungsmodellen erklären (z. B. Ionenverbindungen, anorganische Molekülverbindungen, polare -, unpolare Stoffe, Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe) Kräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben und erklären den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, S. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. S. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. S. argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. S. prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit. S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. 19
3. Massenverhältnis (atomare Masse/Masse), Verhältnisformel, Molekülformel/Formeleinheit Chemische Formelschreibweise und Reaktonsgleichungen 1. Mineralstoffe, Salze, Elektrolyte, Bedeutung von Mineralstoffen für den menschlichen Körper (im Vergleich zum pflanzlichen Organismus) Elektronenpaarbindung, Metallbindung) erklären chemische Bindungen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung) mit Hilfe geeigneter Modelle erklären und Atome mit Hilfe eines differenzierten Kern-Hülle- Modells beschreiben Stoff- und Energieumwandlungen als Veränderung in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen erklären chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata in Wort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe des Atomanzahlenverhältnisses beschreiben und die Gesetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlenverhältnisse erläutern Stoffe durch Formeln und Reaktionen durch Reaktionsgleichungen beschreiben und in quantitativen Aussagen die Stoffmengen benutzen und einfache stöchiometrische Berechnungen durchführen B) Salze und Gesundheit 1. Pflanzen brauchen Dünger - was brauchen wir? 2. Das Salz in der Suppe - womit können wir unseren Nährsalzbedarf wirklich decken? S. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. S. vertreten ihre Standpunkte zu chemischen reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. recherchieren zu chemischen Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen 20
2. Mineralstoffverluste, Mineralstoffversorgung durch Lebensmittel, gesunde Ernährung 7) Freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen 1. Verarbeitung von verschiedenen Werkstoffen (Kunststoffe, Metalle ), Eigenschaften der Werkstoffe (Schwerpunkt Metalle) und Verwendung 2. Bau von Metallen/Metallbindung 3. Einfluss von Sauerstoff, Wasser und Salzwasser auf den Rostvorgang Vergleich langsame(stille) - schnelle Verbrennung, Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen Metalle schützen und veredeln und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit. A) Dem Rost auf der Spur 1. Luxuskarosse oder Plastikbomber - woraus besteht mein Auto? 2. Was verbindet die Metalle? 3. Warum rostet unser Auto? Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. elektrische Leitfähigkeit) Kräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben und erklären den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung, Metallbindung) erklären Redoxreaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Reaktionen deuten, bei denen Sauerstoff abgegeben u. vom R.partner aufgenommen wird S. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. S. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und 21
Oxidation als Elektronenübertragungsreaktion Untersuchungen zu beantworten sind. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. 1. Reaktion unedler Metalle als Nachteil bei Verwendung, Rost als wirtschaftlicher Schaden, Möglichkeiten des Rostschutzes (Metallüberzug, Lack, Kunststoffüberzug ) 2. Reaktionen von Metallen mit Salzlösungen Redoxreihe der Metalle Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen B) Unedel - dennoch stabil 1. Guter Werkstoff - schneller Roster 2. Edle Haut für schnelle Roster elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquellen) nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird S. interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. S. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. S. entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können. S. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter 22
1. Beispiel einer einfachen Elektrolyse Galvanisieren 2. Technische Anwendung der Elektrolyse Rückbezug auf die Hypothesen aus. S. binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. C) Metallüberzüge - nicht nur Schutz vor Korrosion 1. Gleichmäßig schützen - ein Griff in die elektrochemische Trickkiste 2. Schöner Schutz Elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquelle) nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird Möglichkeiten der Steuerung chemischer Reaktionen durch Variation der Reaktionsbedingungen beschreiben und ggf. experimentell umsetzen Möglichkeiten der Steuerung chemischer Reaktionen durch Variation von Reaktionsbedingungen beschreiben und ggf. experimentell umsetzen S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. recherchieren zu chemischen Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. S. nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen. 23
8) Polare und unpolare Elektronenpaarbindungen 1. Wasser - eine Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff Atombindung: unpolare Elektronenpaarbindung im Wasserstoff- und Sauerstoffmolekül, polare Atombindung im Wassermolekül Wasser als Dipol 2. Wasserstoffbrückenbindung Vergleich: polare und unpolare Lösungsmittel 3. Weitere Dipole: Chlorwasserstoff- und Ammoniakmoleküle Wasser - mehr als ein einfaches Lösungsmittel A) Wasser und seine besonderen Eigenschaften und Verwendbarkeit 1. Wasser - ein Oxid 2. Wasser - Anomalie durch Dipole 3. Nicht nur Wasser ist ein Dipol 4. Wasser als Lösemittel Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben Stoff- und Energieumwandlungen als Veränderung in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen erklären mit Hilfe eines angemessenen Atommodells und Kenntnissen des Periodensystems erklären, welche Bindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöst werden und welche entstehen die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben chemische Bindungen (Ionen-, Elektronenpaarbindung mit Hilfe geeigneter Modelle erklären und Atome mit Hilfe eines differenzierten Kern-Hülle- Modells beschreiben einfache Modelle zur Beschreibung von Stoffeigenschaften benutzen den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklären Kräfte zwischen Molekülen als Van-der-Waals-Kräfte, Dipol- Dipol-Wechselwikrungen und Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen einfache Modelle zur Beschreibung von Stoffeigenschaften nutzen Kräfte zwischen Molekülen als Van-der-Waals-Kräfte, Dipol- S. argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig. Fachsprache mit Hilfe von Modellen und S. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. S. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen. S. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. 24
4. Lösen von Salzen, Hydratisierung 9) Saure und alkalische Lösungen 1. Zusammensetzung verschiedener Putz- und Reinigungsmittel, Gefahrstoffbezeichnungen, Indikatoren für saure und alkalische Lösungen 2. Eigenschaften saurer Lösungen, Ionen in sauren Lösungen, Säuren und ihre Säurerest-Ionen in Lösung Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen Basiskonzept: Energie Vergleichende Betrachtungen zum Energiesatz durchführen Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. recherchieren zu chemischen Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. Reinigungsmittel, Säuren und Laugen im Alltag A) Anwendungen von Säuren und Laugen im Alltag 1. Säuren in Küche und Bad 2. Das Geheimnis saurer Lösungen 3. Echt ätzend?! - Natronlauge und Co. saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatoren nachweisen Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten Säuren als Stoffe einordnen, deren wässrige Lösungen Wasserstoff-Ionen enthalten Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z. B. elektrische Leitfähigkeit) verschiedene Stoffe mit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen-, Strukturformeln, Isomere) S. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. S. entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. Fachsprache mit Hilfe von Modellen und S. nutzen Modelle und 25
3. Ionen in alkalischen Lösungen (Laugen), Wirkung von Abflussreiniger 1. ph-wert, Neutralisation, Protonenaufnahme und -abgabe an Beispielen 2. Titration, stöchiometrische Berechnungen, Einführung Stoffmenge und Stoffmengenkonzentration 3. Säuren und ihre Salze Antiazida Schwefelsäure, Batteriesäure die alkalische Reaktion von Lösungen auf das Vorhandensein von Hydroxid-Ionen zurückführen Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. S. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit B) Haut und Haar, alles im neutralen Bereich 1. ph-neutral - nur ein Werbeslogan? 2. Wie viel Säure ist da drin? 3. Erweiterung, Vertiefung, Anwendung Übertragung von Protonen als Donator-Akzeptor-Prinzip einordnen Stoffe durch Formeln und Reaktionen durch Reaktionsgleichungen beschreiben und dabei in quantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen und einfache stöchiometrische Berechnungen durchführen wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern (z. B. Säureherstellung) S. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. S. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. S. prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit. S. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. S. binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. S. dokumentieren und präsentieren de Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, 26
Tabellen oder Diagrammen. S. nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen. Zukunftssichere Energieversorgung 1. Organische Chemie, Erdöl Raffinerie, Alkane als Erdölprodukte, Nomenklatur, homologe Reihe 2. Flamm-, brenn- und Entzündungstemperatur Alkane Benzin Oktanzahlen Ottomotor 3. Bindungsenergie, Verbrennungsenergie, Energiediagramme, Energiebilanz des Autos A) Mobilität - die Zukunft des Autos 1. Erdöl - Basis unserer Kraftstoffe 2. Was kommt in den Tank? 3. Das Auto - ein sinnvoller Energiewandler? 4. Treibstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen Zusammensetzung und Strukturen verschiedener Stoffe mit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen-, Strukturformel, Isomere) Basiskonzept: Energie Das Prinzip nutzbarer Energie durch Verbrennung erläutern Basiskonzept: Energie Die bei chemischen Reaktionen umgesetzte Energie quantitativ erfassen beschreiben, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung einhergeht mit der Entstehung von Luftschadstoffen und damit verbundenen negativen Umwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, Wintersmog) S. argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig. Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und S. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. S. nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag. S. interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. S. vertreten ihre Standpunkte zu chemischen reflektieren einwände selbstkritisch. S. erkennen 27
4. Biogas, -ethanol, -diesel, Energiebilanzen 1. Wasserstofftechnologie, Photovoltaik-Anlagen 2. Beispiel einer einfachen Batterie, Brennstoffzelle, Akkumulatoren Basiskonzept: Energie vergleichende Betrachtungen zum Energieumsatz durchführen die Nutzung verschiedener Energieträger (Atomenergie, Oxidation fossiler Brennstoffe, elektrochemische Vorgänge, erneuerbare Energien) aufgrund ihrer jeweiligen Vor- und Nachteile kritisch beurteilen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu anderen Unterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf. S. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. S. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. S. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher eingriffe in die Umwelt. S. diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven auch unter dem Aspekt der nachhaltigen Entwicklung. B) Neue Treibstoffe - neue Antriebsformen 1. Wasserstoff - der Energieträger von morgen? 2. Elektroautos - die Antriebesform von morgen? die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben Prozesse zur Bereitstellung von Energie erläutern Basiskonzept: Energie die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt von elektrischer in chemische Energie bei elektrochemischen Phänomenen beschreiben und erklären Prozesse zur Bereitstellung von Energie erläutern Basiskonzept: Energie energetische Erscheinungen bei exothermen chemischen Reaktionen erkennen erläutern, dass Veränderungen von Elektronenzuständen mit Energieumsätzen verbunden sind das Funktionsprinzip verschiedener chemischer Energiequellen mit angemessenen Modellen beschreiben und erklären (z. B. S. beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. S. entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können. S. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (hier: elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. S. argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig S. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen 28