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Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I - sgs-straelen.de

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Verän<strong>de</strong>rungenvon <strong>de</strong>r Herstellung bzw. Trennung von Gemischenunterschei<strong>de</strong>n.Methodische Hinweise: SuS erstellen z.B. Mind-Mapso<strong>de</strong>r Lernplakate zum Vorkommen chemischerReaktionen in ihrer Lebenswelt (z.B. im Haushalt, in <strong>de</strong>rKosmetik, in <strong>de</strong>r Medizin, in <strong>de</strong>r Technik)PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe vonFachbegriffen ab.PB 11nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, umlebenspraktisch be<strong>de</strong>utsame Zusammenhänge zu erschließen.5


Jahrgang 7: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 2: Stoff- und Energieumsätze bei chemischen ReaktionenVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Feuer und Flamme- Verbrannt ist nicht vernichtet- Brän<strong>de</strong> und Brennbarkeit- Die Kunst <strong>de</strong>s FeuerlöschensZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene Kompetenzenca 14 hFeuer und FlammeFettbrand zum Einstieg und evtl. Bil<strong>de</strong>r zuVerbrennungen (Film)Strukturierung möglicher Inhalte:- Welche Stoffe brennen?- Woraus bestehen Flammen?- Voraussetzungen für Verbrennungen?- Möglichkeiten <strong>de</strong>r Brandbekämpfung?- Wieso löscht Wasser Fettbrän<strong>de</strong> nicht?- …Untersuchung <strong>de</strong>r Kerzenflamme- Wärmezonen <strong>de</strong>r Kerze- Kamineffekt (LV)- Nur die Dämpfe/Gase brennen (LV)- Löschen <strong>de</strong>r Kerzenflamme- Nachweis von Kohlenstoffdioxid als Verbrennungsprodukt- Verbrennung von Kerzenwachs als Stoffumwandlungunter EnergiefreisetzungMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodische HinweiseCR I.1aStoffumwandlungen beobachten und beschreiben.CR I. 2aStoffumwandlungen herbeiführen.CR I. 2bStoffumwandlungen in Verbindung mit Energieumsetzungenals chemische Reaktionen <strong>de</strong>uten.CR I/II. 6chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffebenutzen.E I. 1chemischen Reaktionen energetisch differenziert beschreiben,z.B. mit Hilfe eines EnergiediagrammsE I. 3erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immerEnergie aufgenommen o<strong>de</strong>r abgegeben wird.E I/II. 4Energetische Erscheinungen bei exothermen chemischenFachbegriffeBrän<strong>de</strong>FlammenerscheinungKohlenstoffdioxidStoffeigenschaftenStoffumwandlungChemische ReaktionEnergieformen(Wärme, exotherm)Nachweisverfahren1


Reaktionen auf die Umwandlung eines Teils <strong>de</strong>r in Stoffengespeicherten Energie in Wärmeenergie zurückführen,bei endothermen Reaktionen <strong>de</strong>n umgekehrtenVorgang erkennen.CR I. 10Das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdioxid i<strong>de</strong>ntifizierenund <strong>de</strong>ssen Verbleib in <strong>de</strong>r Natur diskutieren.Methodische Hinweise: Untersuchungen <strong>de</strong>r Kerze unterEinsatz mehrerer kleinerer Schüler- und DemonstrationsexperimenteVerbrannt ist nicht vernichtetAuch Metalle können brennen (Literaturarbeit:Feuerwerk, Großbrän<strong>de</strong>/ Zeitungsartikel…)Versuche zur Synthese von Metalloxi<strong>de</strong>n- Verbrennung von Kupfer-, Eisen- undMagnesium-Pulver- Verbrennen von Eisenwolle und Berücksichtigungquantitativer EffekteMögliches Experiment: grobflächig in Elektro<strong>de</strong>neingespannte Eisenwolle kann elektrischentzün<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n.Hinweis: Es wird hier vereinfacht von <strong>de</strong>r Formel Fe0ausgegangen. In Inhaltsfeld 4 fin<strong>de</strong>t die Erweiterung inRichtung Fe 20 3 statt.- Experiment: Kupferbriefchen/ Wortgleichung,Vertiefung <strong>de</strong>s Kugelteilchenmo<strong>de</strong>llsund Transfer auf chemische Reaktionen- Vergleich unedler Metalle mit edlen Metallen(z.B. Vergleich von Magnesiumund Kupfer) bei <strong>de</strong>r Verbrennung, unterschiedlicheAktivierungsenergiePE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgängeund unterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungendurch und protokollieren diese.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.CR I. 3<strong>de</strong>n Erhalt <strong>de</strong>r Masse bei chemischen Reaktionen durchdie konstante Atomanzahl erklären.M I. 2.cAtome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen.M I. 4die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfeeinfacher Mo<strong>de</strong>lle beschreiben (Wasser, Sauerstoff,Kohlenstoffdioxid, Metalle, Oxi<strong>de</strong>).M I. 6.aeinfache Atommo<strong>de</strong>lle zur Beschreibung chemischer Reaktionennutzen.CR I. 4chemische Reaktionen als Umgruppierung von Atomenbeschreiben.M I. 2.bStoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung und Teilchenstrukturordnen.E I.7bvergleichen<strong>de</strong> Betrachtungen zum Energieumsatz durchführen.M I. 2.cAtome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen.Elemente und VerbindungenZerteilungsgradMassenerhaltungsgesetzTeilchenmo<strong>de</strong>llMasse von TeilchenMetalleAnalyse und SyntheseZündtemperaturAktivierungsenergieExo- und endotherme ReaktionenOxidationOxi<strong>de</strong>Reaktionsschema(in Worten)2


- Rolle <strong>de</strong>s Zerteilungsgra<strong>de</strong>s bei Verbrennungen- Zerlegung eines Metalloxids (experimentello<strong>de</strong>r „ mittels“ Arbeitsblatt)M I. 4die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfeeinfacher Mo<strong>de</strong>lle beschreiben (Wasser, Sauerstoff,Kohlenstoffdioxid, Metalle, Oxi<strong>de</strong>).Methodische Hinweise: Forschend-entwickeln<strong>de</strong>r Unterricht,dazu Veranschaulichung <strong>de</strong>r eingesetzten Mo<strong>de</strong>llezur chemischen Reaktion durch Computeranimationeno<strong>de</strong>r z.B. <strong>de</strong>r Nutzung von LegosteinenBrän<strong>de</strong> und BrennbarkeitBedingungen für Verbrennungen:- Brennbarkeit <strong>de</strong>s Stoffes- Zündtemperatur- Zerteilungsgrad- Zufuhr von Luft (genauer: Sauerstoff)- Sauerstoff als Reaktionspartner- Quantitative Zusammensetzung <strong>de</strong>r LuftPE 3 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 7stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimentezur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von SicherheitsundUmweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf dieHypothesen aus.PK 4beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Mo<strong>de</strong>llen undDarstellungen.PB 7nutzen Mo<strong>de</strong>lle und Mo<strong>de</strong>llvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung undBeurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge.CR I. 7.aVerbrennungen als Reaktionen mit Sauerstoff (Oxidation)<strong>de</strong>uten, bei <strong>de</strong>nen Energie freigesetzt wird.E I. 6erläutern, dass zur Auslösung einer chemischen ReaktionAktivierungsenergie nötig ist, und die Funktion eines Katalysators<strong>de</strong>uten.CR I. 5chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata inWort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe<strong>de</strong>s Atomanzahlenverhältnisses beschreiben und dieGesetzmäßigkeit <strong>de</strong>r konstanten Atomanzahlverhältnisseerläutern.E I. 3erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immerEnergie aufgenommen o<strong>de</strong>r abgegeben wird.E I. 5konkrete Beispiele von Oxidationen (Reaktionen mit Sauerstoff)und Reduktionen als wichtige chemische Reaktionenbenennen sowie <strong>de</strong>ren Energiebilanz darstellen.3


E I. 6erläutern, dass zur Auslösung einiger chemischer ReaktionenAktivierungsenergie nötig ist und die Funktion einesKatalysators <strong>de</strong>uten.Methodische Hinweise: Bearbeitung im Lernzirkel möglichunter Einsatz experimenteller und materialbasierterStationenDie Kunst <strong>de</strong>s FeuerlöschensVoraussetzungen für Brandbekämpfungen:- Unterdrückung <strong>de</strong>r brandför<strong>de</strong>rn<strong>de</strong>nFaktoren, z.B. Sauerstoffentzug, Absenkung<strong>de</strong>r Temperaturen, Wasserbenetzungusw.- Berücksichtigung Brandquelle undLöschverfahren.- Transfer <strong>de</strong>r Erkenntnisse auf Brandschutzvorschriftenund Maßnahmen an<strong>de</strong>r Schule.- Ein Feuerlöscher für Haushalt und Schule- (Der Feuerlöscher mit Kohlenstoffdioxidals Löschmittel)- ...PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PK 9protokollieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen undDiskussionen in angemessener Form.PB 12entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unterNutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse <strong>de</strong>r Chemie beantwortetwer<strong>de</strong>n können.M I. 1.bOrdnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaftenund Zusammensetzung nennen, beschreiben und begrün<strong>de</strong>n.Methodische Hinweise: Projektarbeit o<strong>de</strong>r Wettbewerb„Bau eines Feuerlöschers – Brandschutzmaßnahmen“möglich, Einladung von Experten z.B. von <strong>de</strong>r Feuerwehr,Recherchen zu mo<strong>de</strong>rnem Brandschutz z.B. Beschichtungenvon Flugzeugsitzen, ICE-Schnauzen und Präsentationals Journal „Brandheiße Zeitung“PE 5recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronischeMedien) und werten die Daten, Untersuchungsmetho<strong>de</strong>n und Informationenkritisch aus.PK 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auchals Team.PK 5dokumentieren und präsentieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse ihrerArbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auchunter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen,Zeichnungen, Tabellen o<strong>de</strong>r Diagrammen.PB 2stellen Anwendungsbereiche und Berufsfel<strong>de</strong>r dar, in <strong>de</strong>nen chemischeCO 2 -Löscher4


Kenntnisse be<strong>de</strong>utsam sind.PB 3nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewertenvon Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen mo<strong>de</strong>rner Technologien,und zum Bewerten und Anwen<strong>de</strong>n von Sicherheitsmaßnahmenbei Experimenten und im Alltag.PB 4beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung<strong>de</strong>r eigenen Gesundheit.5


Jahrgang 7: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 3: Luft und WasserVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Luft zum Atmen- Treibhauseffekt durch menschliche EingriffeZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene KompetenzenMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseFachbegriffe10 h Hinweis: Die Zusammensetzung <strong>de</strong>r Luft, Kohlenstoffdioxid,Stickstoffoxid und Schwefeldioxid als Verbrennungsprodukte,Treibhauseffekt und Luftverschmutzungkönnten bereits innerhalb <strong>de</strong>s Fachlichen Kontextes„Brän<strong>de</strong> und Brandbekämpfung“ behan<strong>de</strong>lt wor<strong>de</strong>n sein.Daher ggf. sinnvolle Absprache/Planung nötig!(Neueinführung bzw. Vertiefung von Inhalten)1)Luft zum AtmenBestandteile <strong>de</strong>r Luft: Stickstoff, Sauerstoff,E<strong>de</strong>lgase, WasserdampfTreibhauseffekt durch menschlicheEingriffe:Warum soll 2009 eine CO 2 -Steuer eingeführtwer<strong>de</strong>n? (aktuelle Zeitungsmeldungen)Die unten aufgeführten Inhalte bieten sichunter <strong>de</strong>m verwen<strong>de</strong>ten Kontext an, sind aberUnter <strong>de</strong>m neuen <strong>Lehrplan</strong> nicht mehrverpflichtend.2) Nichtmetalloxi<strong>de</strong> als Verbrennungsprodukte:- Kohlenstoffdioxid, Eigenschaften undNachweismöglichkeit- Schwefeldioxid, Entstehung, Eigenschaftenund Nachweismöglichkeit- Stickstoffoxi<strong>de</strong>, Eigenschaften StickstoffE I. 8beschreiben, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe zurEnergiegewinnung einhergeht mit <strong>de</strong>r Entstehung vonLuftschadstoffen und damit verbun<strong>de</strong>nen negativenUmwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, Wintersmog).E I. 7.aDas Prinzip <strong>de</strong>r Gewinnung nutzbarer Energie durchVerbrennungen erläutern.CR I. 10Das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdioxid i<strong>de</strong>ntifizierenund <strong>de</strong>ssen Verbleib in <strong>de</strong>r Natur diskutieren.CR I. 7.aVerbrennungen als Reaktionen mit Sauerstoff (Oxidation)<strong>de</strong>uten, bei <strong>de</strong>nen Energie freigesetzt wird.M I. 4Die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregatemithilfe einfacher Mo<strong>de</strong>lle beschreiben (Wasser,Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid).CR I. 9Saure (und alkalische) Lösungen mit Hilfe von Indikatorennachweisen.LuftzusammensetzungLuftverschmutzungDie klassische Schwefelchemie istweggefallen.TreibhauseffektNachweisreaktionen1


Saurer Regen:- Auswirkungen auf Bauwerke, Pflanzen(Auswertung von Bild- undFilmmaterial)- Auswirkungen auf Gewässer(Übersäuerung)Problematisch, da die Nichtmetalloxi<strong>de</strong> raussind. Exemplarisches Arbeiten bei <strong>de</strong>rLuftverschmutzung mit <strong>de</strong>m Treibhauseffektdurch das CO 2’ reicht aus. Vertiefung <strong>de</strong>ssauren Regens ist in IF 9 möglichMethodische Hinweise: Einstieg „Dicke Luft im Revier?“durch z.B. Kärtchen clustern, Zeitungsartikel/ Tabellenauswerten, außerschulische Experten befragen, Umfragenmachen; Arbeitsteilige Gruppenarbeit zu <strong>de</strong>nLuftbestandteilen mit anschließen<strong>de</strong>r Expertenrun<strong>de</strong>,fächerübergreifen<strong>de</strong> Projekte mit Biologie und Erdkun<strong>de</strong>möglich, Vertiefungen zum Treibhauseffekt durchaltersgerechte Filmbeiträge o<strong>de</strong>r an<strong>de</strong>re MedienPE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 6wählen Daten und Informationen aus verschie<strong>de</strong>nen Quellen, prüfen sieauf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- undsituationsgerecht.PE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 2vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten undreflektieren Einwän<strong>de</strong> selbstkritisch.PK 5dokumentieren und präsentieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse ihrerArbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auchunter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen,Zeichnungen, Tabellen o<strong>de</strong>r Diagrammen.PK 7beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung <strong>de</strong>nBe<strong>de</strong>utungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Textenund von an<strong>de</strong>ren Medien.PB 9beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen dieAuswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt.Luftverschmutzung, saurer Regen2


Jahrgang 7: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 3: Luft und WasserVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Be<strong>de</strong>utung <strong>de</strong>s Wassers als Trink- und Nutzwasser- Gewässer als LebensräumeZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene KompetenzenMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseFachbegriffeca 12 hBe<strong>de</strong>utung <strong>de</strong>s Wassers als Trink undNutzwasserEinstieg: Wasser ist Leben? Wo und wiebegegnet uns Wasser?Salz-, Süßwasser, TrinkwasserWasserkreislauf Aggregatzustän<strong>de</strong>und ihre ÜbergängeWasser kommt selten allein:- Untersuchung von Wasserproben(Geruch, Sichtprobe, Wasserhärte,Mineralien),- Löseversuche mit Wasser,Untersuchung von Mineralwasser →MassenprozentHinweis: Möglicher Rückgriff auf die Destillation →VolumenprozentTrinkwasser: Gewinnung, Verteilung,Verbrauch und Aufbereitung- Besuch einer Kläranlage;- Bau eines Kläranlagenmo<strong>de</strong>lls, evtl.- Besuch <strong>de</strong>s Wassermuseum„Aquarius“Kann man Wasser selber machen? Worausbesteht Wasser?M I. 7.bLösevorgänge und Stoffgemische auf <strong>de</strong>r Ebene einereinfachen Teilchenvorstellung beschreiben.M I. 3.bStoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemischenutzen.M I. 4Die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregatemithilfe einfacher Mo<strong>de</strong>lle beschreiben (Wasser,Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid).CR I/II. 6chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffebenutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe,KonzentrationsangabenLösungen und GehaltsangabenTrennverfahren (Filtration,Sedimentation)Abwasser und Wie<strong>de</strong>raufbereitungElektrolyse von WasserSynthese von Wasser1


Anwendung <strong>de</strong>r chemischen Zeichenspracheanhand <strong>de</strong>r Ergebnisse einer quantitativenWassersyntheseKalkwasserprobe, Wassernachweis).CR I/II. 8die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen amBeispiel <strong>de</strong>r Bildung und Zersetzung von Wasserbeschreiben.CR I.5Chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata inWort- (und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe<strong>de</strong>s Atomzahlenverhältnisses beschreiben und dieGesetzmäßigkeit <strong>de</strong>r konstanten Atomzahlverhältnisse)erläuternGlimmspanprobe undKnallgasprobeWasser als Oxid(Analyse und Synthese)ReaktionsgleichungGewässer als Lebensräume- Wie kommen die Fische im Wasseran Sauerstoff?- Enthält Wasser gelöste Luft?- Einfluss <strong>de</strong>r Temperaturerhöhung aufdie WasserqualitätUntersuchung eines Gewässers (z.B.Schulteich) im Rahmen eines Projektes inZusammenhang mit <strong>de</strong>m Fach BiologieHinweis: Untersuchungen verschie<strong>de</strong>ner Parameter imBereich Chemie mit TeststäbchenHinweis: Bezug zum sauren Regen im Bereich Biologie:Bestimmung von Pflanzen und Tieren in und amGewässerChemische und biologische Beurteilung <strong>de</strong>rGewässergüteMethodische Hinweise: Einstieg mit Mind-Map „Wasser inunserer Lebenswelt“/ Fotomaterial/ Artikel „Verbot fürDihydrogenmonoxid“; Wasseruntersuchungen inSchülerversuchen (Wasseranalysekoffer) – auch inHausaufgaben; Besuch außerschulischer Lernorte z.B.einer Kläranlage; fächerübergreifen<strong>de</strong> Projekte mitBiologie (Gewässer als Lebensräume) o<strong>de</strong>r Politik(Trinkwasserversorgung in <strong>de</strong>r dritten Welt) möglichPE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 4beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Mo<strong>de</strong>llen undDarstellungen.Wie<strong>de</strong>rholung/Vertiefung/AnknüpfungThemenbereich LuftKonzentrationsangabenLösungen und GehaltsangabenWasserhärte und dieTrinkwasseraufbereitung alsobligatorische Inhalte sindweggefallen.2


PB 9beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen dieAuswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt.PB 10erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu an<strong>de</strong>renUnterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf.3


Jahrgang 8: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 4: Metalle und MetallgewinnungVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Das Beil <strong>de</strong>s Ötzi- Vom Eisen zum Hightechprodukt Stahl- Schrott - Abfall o<strong>de</strong>r RohstoffZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptorientierte KompetenzenMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodische HinweiseFachbegriffeca. 15 hDas Beil <strong>de</strong>s ÖtziFolie <strong>de</strong>s Ötzi mit Kupferaxt o<strong>de</strong>r:Internetrecherche zu Ötzi o<strong>de</strong>r:Vi<strong>de</strong>o: "Ötzi" - Der Mann aus <strong>de</strong>m Eis, 27 minf VHS-Vi<strong>de</strong>okassette D; I 1999, Nummer:4202380 (Medienzentren)Können Schüler <strong>de</strong>s 7/8.Jahrgangs Kupferherstellen – wie vor 5000 Jahren?(Versuchsplanung)GebrauchsmetalleAnalyse von MalachitVersuch: Kupfergewinnung durch Reaktionvon schwarzem Kupferoxid mit KohlenstoffVariation <strong>de</strong>r Reaktionsbedingungen d.h. <strong>de</strong>rMengen <strong>de</strong>r eingesetzten Edukte um zumbestmöglichen Ergebnis zu kommen →Gesetz <strong>de</strong>r konstanten MassenverhältnisseM I.1bOrdnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrerEigenschaften und Zusammensetzung nennen,beschreiben und begrün<strong>de</strong>n: Reinstoffe, Gemische;Elemente, z.B. Metalle, Nichtmetalle, Verbindungen, z.B.Oxi<strong>de</strong>, Salze und organische VerbindungenCR I.5Chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata inWort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe<strong>de</strong>s Atomzahlen-verhältnisses beschreiben und die Gesetzmäßigkeit<strong>de</strong>r konstanten Atomzahlverhältnisse erläuternCR I.7.bRedoxreaktionen nach <strong>de</strong>m Donator-Akzeptor Prinzip alsReaktion <strong>de</strong>uten, bei <strong>de</strong>nen Sauerstoff abgegeben undErzechemische Reaktion,Ausgangsstoff, Reaktionsprodukt,endotherme Reaktion, Kalkwasserprobe,Nichtmetalloxid, MetalloxidOxidation, Reduktion,Redoxreaktion, Oxidationsmittel,Reduktionsmittel, exothermeReaktion, Gesetz von <strong>de</strong>nkonstanten Massenverhältnissen1


vom Reaktionspartner aufgenommen wird.E I.5Konkrete Beispiele von [Oxidationen (Reaktionen mitSauerstoff) und] Reduktionen als wichtige chemischeReaktionen benennen [sowie <strong>de</strong>ren Energiebilanzqualitativ darstellen]E I.7bVergleichen<strong>de</strong> Betrachtung zum EnergieumsatzdurchführenKupferofen Ägypten CR I.11Kenntnisse über Reaktionsabläufe nutzen, um dieGewinnung von Stoffen zu klären (z.B.Verhüttungsprozess)VerhüttungKupferkreislaufCR II.10einen Stoffkreislauf als eine Abfolge verschie<strong>de</strong>nerReaktionen <strong>de</strong>uten.Methodische Hinweise: Einstieg über geeignetesFilmmaterial, Herleitung <strong>de</strong>s Gesetzes <strong>de</strong>r konstantenMassenverhältnisse durch Auswertung paralleldurchgeführter Schülerversuche mit variiertenAusgangsbedingungen mittels graphischer/mathematischer Metho<strong>de</strong>n (linearer Zusammenhang)StoffkreislaufPE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.PK 6veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischeno<strong>de</strong>r (und) bildlichen Gestaltungsmitteln.PB 8beurteilen die Anwendbarkeit eines Mo<strong>de</strong>lls.2


Vom Eisen zum Hightechprodukt Stahl- Thermitverfahren- HochofenprozessHinweis: Formel von Eisenoxid Fe 20 3Ggf. Rosten (wird im Kontext „Metalleschützen und vere<strong>de</strong>ln“ aufgegriffen )CR II.11.awichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionenvom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung, Säureherstellung,Kunststoffproduktion)M II.3Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften [zurTrennung, I<strong>de</strong>ntifikation, Reindarstellung anwen<strong>de</strong>n und]zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffennutzen.Thermitverfahren, AluminiumChemische Vorgänge im Hochofen,Roheisen; Gebrauchsmetallelangsame OxidationEine Welt voller Metalle:Die beim Thema Metallgewinnung selbsthergestellten bzw. kennen gelernten Metallewer<strong>de</strong>n in ihren Eigenschaften undVerwendungsmöglichkeiten verglichen.Schrott – Abfall o<strong>de</strong>r Rohstoff„Erzbergwerk o<strong>de</strong>r Handy?“ – Der wertvolleSchrott von heute und sein Recycling„Stoffkreislauf“ <strong>de</strong>s Kupfers und <strong>de</strong>s EisensMit alten Handys Menschen helfenwww.malteser-sammeln-handys.<strong>de</strong>.M I. 1.bOrdnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaftenund Zusammensetzung nennen, beschreibenund begrün<strong>de</strong>n: Reinstoffe, Gemische; Elemente (z. B.Metalle, Nichtmetalle), Verbindungen (z. B. Oxi<strong>de</strong>, Salze,organische Stoffe).M II.6Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklären.erkennen].CR II.10einen Stoffkreislauf als eine Abfolge verschie<strong>de</strong>nerReaktionen <strong>de</strong>uten.Methodische Hinweise: Gruppenpuzzle zur Gewinnungund Weiterverarbeitung von Roheisen, Diskussionsrun<strong>de</strong>zu Recyclingfragen/ Nachhaltigkeit, dabei keineeigenständigen Recherchen, son<strong>de</strong>rn sorgsamausgewählte, adressatengerechte Materialien vorgebenPE 6wählen Daten und Informationen aus verschie<strong>de</strong>nen Quellen, prüfen sieauf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- undsituationsgerecht.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von FachbegriffenHärte, metallischer Glanz,Leitfähigkeit, Aggregatzustän<strong>de</strong>,Dichte, Verformbarkeit, Sie<strong>de</strong>-,Schmelztemperatur, Brennbarkeit,Magnetismus, Legierungen, edleund unedle MetalleRecyclingStoffkreislauf3


ab.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auchals Team.PB 2stellen Anwendungsbereiche und Berufsfel<strong>de</strong>r dar, in <strong>de</strong>nen chemischeKenntnisse be<strong>de</strong>utsam sind.PB 13diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen ausunterschiedlichen Perspektiven auch unter <strong>de</strong>m Aspekt <strong>de</strong>r nachhaltigenEntwicklung.4


Jahrgang 8: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 5: Elementfamilien, Atombau und Perio<strong>de</strong>nsystemVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Streusalz und Dünger - wie viel verträgt <strong>de</strong>r Bo<strong>de</strong>n?- Aus tiefen Quellen o<strong>de</strong>r natürliche BaustoffeZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Konzeptbezogene KompetenzenCa. 6 hStreusalz und Dünger – wie viel verträgt<strong>de</strong>r Bo<strong>de</strong>nMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseFachbegriffeEinstieg über– Experimente zum Wachstumvon Kresse unter verschie<strong>de</strong>nenBedingungen (evtl. Hausaufgabe)Präsentation <strong>de</strong>r Ergebnisse in Form vonBildserienVergleich <strong>de</strong>r Ergebnisse und/bzw.Einflussfaktoren z.B.Licht,Wassermenge,Temperatur,DüngerErste Möglichkeiten einer FehleranalyseEvtl. in einer zweiten Versuchsreihe Variation<strong>de</strong>r DüngermengeAuswirkungen <strong>de</strong>s „Zuviel o<strong>de</strong>r Zuwenig“ aufdas Pflanzenwachstum.Einführung einer Vorstellung vom Begriff <strong>de</strong>rKonzentration als Teilchenanzahl pro VolumeneinheitHinweis: Kenntnisse <strong>de</strong>r Stoffmenge hier nichterfor<strong>de</strong>rlich.Unterscheidung von Düngerarten in natürlich(Gülle, Mist, Gründünger) und künstlich (z.B.Kalisalze).Anhand <strong>de</strong>r Frage <strong>de</strong>s Abbaus vonDüngemitteln <strong>de</strong>n natürlichen Kreislauf aufMethodische Hinweise: Die SuS planen vergleichen<strong>de</strong>Wachstumsexperimente und führen diese z. B. auch inForm von Hausaufgaben durch, Recherche zur Belastungvon Trinkwasser durch Dünger (z. B. „Säuglingsblausucht“)möglichPE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 9Variation <strong>de</strong>rReaktionsbedingungenKonzentrationVerschie<strong>de</strong>ne DüngerartenNatürlicher Kreislauf1


einfachem Niveau erarbeiten.Erarbeitung <strong>de</strong>r Gefahren <strong>de</strong>r Überdüngungauf Bö<strong>de</strong>n / GrundwasserHinweis: Rückgriff auf Inhaltsfeld 3: z.B. Auslaugen vonBö<strong>de</strong>n, überhöhtes Algenwachstumstellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PB 6bin<strong>de</strong>n chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein,entwickeln Lösungsstrategien und wen<strong>de</strong>n diese nach Möglichkeit an.PB 12entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unterNutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse <strong>de</strong>r Chemie beantwortetwer<strong>de</strong>n können.ÜberdüngungCa 15 hAus tiefen QuellenMineralwasserflasche (Etikettierung mit ca.sechs Ionen, Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , F - , Cl - )wer<strong>de</strong>n Schülern präsentiert.Hinweis: Ionenbegriff wird hier nicht eingeführt.Inhaltsstoffe auflisten, sammeln, ordnenanhand <strong>de</strong>r Ladungen (Bildung von Familien)ohne <strong>de</strong>n Begriff „Ladung“ bereits hiereinzuführen.Elementbegriff als Atomsorte herausstellen;Einführung in die Vielzahl <strong>de</strong>r Elemente:Elementnamen, Symbole, Herkunft (z.B.Elementesong)Rückgriff auf die Etiketten: Erweiterung <strong>de</strong>rdrei bislang gebil<strong>de</strong>ten (Element-)Familienoffensichtlich notwenig aufgrund <strong>de</strong>r Vielzahl<strong>de</strong>r ElementeHistorischer Rückblick: Ent<strong>de</strong>ckung undAufbau <strong>de</strong>s PSE; Zuordnung und Benennung<strong>de</strong>r drei Gruppen Alkali-, Erdalkalimetalle undHalogeneKonfrontation mit <strong>de</strong>m Element Natrium alsMetall und Entwicklung <strong>de</strong>r Problemfrage„Wo ist das Metall im Mineralwasser?“zur Ver<strong>de</strong>utlichung <strong>de</strong>r notwendigenUnterscheidung von letztlich gela<strong>de</strong>nen undungela<strong>de</strong>nen Teilchen <strong>de</strong>s gleichenM II. 1Aufbauprinzipien <strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems <strong>de</strong>r Elemente beschreibenund als Ordnungs- und Klassifikationsschemanutzen, Haupt- und Nebengruppen unterschei<strong>de</strong>n.AtomeElementsymboleElementfamilienPSEAlkalimetalleErdalkalimetalleHalogeneDie Bearbeitung von dreiHauptgruppen (Alkali- o<strong>de</strong>rErdalkalimetallen, Halogenen undE<strong>de</strong>lgasen) ist nicht mehrverbindlich.2


Elementes.Demonstration <strong>de</strong>s Versuchs „Natrium inWasser“Schülerexperiment: Flammenfärbung vonNatrium, Kalium und LithiumSteckbrief <strong>de</strong>r AlkalimetalleFlammenfärbungDemonstration <strong>de</strong>r Experimente „Lithium undKalium in Wasser“. Vergleich <strong>de</strong>r Eigenschaftenführt zur Frage <strong>de</strong>s unterschiedlichenAufbaus.Erweiterung <strong>de</strong>s Teilchen-Mo<strong>de</strong>lls (eingeführtin Inhaltsfeld 2) zum differenziertenAtommo<strong>de</strong>ll- Rutherford ent<strong>de</strong>ckt <strong>de</strong>n Atombau- Der Atomkern- Die Atomhülle→ Kern-Hülle –Mo<strong>de</strong>ll und Elementarteilchen(Protonen, Elektronen, Neutronen), IsotopeÜbungen zur Beschreibung!Schalenmo<strong>de</strong>ll, Umgang mit <strong>de</strong>m PSEM I. 7.aAtome mithilfe eines einfachen Kern-Hülle-Mo<strong>de</strong>llsdarstellen und Protonen, Neutronen als Kernbausteinebenennen sowie die Unterschie<strong>de</strong> zwischen Isotopenerklären.CR II. 2Mit Hilfe eines angemessenen Atommo<strong>de</strong>lls undKenntnissen <strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems erklären, welcheBindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöst wer<strong>de</strong>nund welche entstehen.M II. 1Aufbauprinzipien <strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems <strong>de</strong>r Elemente beschreibenund als Ordnungs- und Klassifikationsschemanutzen, Haupt- und Nebengruppen unterschei<strong>de</strong>n.M II. 7.achemische Bindungen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung)mithilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lle erklären und Atomemithilfe eines differenzierteren Kern-Hülle-Mo<strong>de</strong>lls beschreiben.Elementeigenschaften - SteckbriefTeilchen-Mo<strong>de</strong>llAtommo<strong>de</strong>llRutherfordscher StreuversuchRadioaktivität, Strahlung, Atomkern,Atomhülle, Schalen undBesetzungsschema, E<strong>de</strong>lgasregelAtomare MasseElektronen, Neutronen, ProtonenIsotopeMethodische Hinweise: Wesentlich in diesem Lehrgang istausgehend von <strong>de</strong>n Hinweisen auf <strong>de</strong>n Etiketten vonMineralwasserflaschen die gesamte Entwicklung zumElementbegriff, PSE und zum differenzierten Atombau fürdie SuS eigenständig nachvollziehbar zu gestalten. Dabeisind folgen<strong>de</strong> Medien und Konzepte hilfreich: Analyse <strong>de</strong>sElementesongs („The Elements“ by Tom Lehrer),Kartenpuzzle zum PSE (I<strong>de</strong>en von Men<strong>de</strong>lejew und3


Meyer selbstständig nachgespielt), Gruppenpuzzle zumAtombau:Literaturhinweis: Leerhoff, Gabriele; Eilks, Ingo:. In: Praxis Schule 5-10,5/13 (2002), 49-56Expertengruppe A: Rutherford ent<strong>de</strong>ckt <strong>de</strong>n AtombauExpertenrun<strong>de</strong> B: Der AtomkernExpertenrun<strong>de</strong> C: Die AtomhülleÜbung und Festigung im Umgang mit <strong>de</strong>m Schalenmo<strong>de</strong>llanhand von Spielen, Quiz, …PE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.PE 10beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleund Darstellungen.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auchals Team.PB 5benennen und beurteilen Aspekte <strong>de</strong>r Auswirkungen <strong>de</strong>r Anwendungchemischer Erkenntnisse und Metho<strong>de</strong>n in historischen undgesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen.PB 7nutzen Mo<strong>de</strong>lle und Mo<strong>de</strong>llvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung undBeurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge.Rückgriff auf das Experiment „Natrium inWasser“ und die Unterscheidung vongela<strong>de</strong>nen und ungela<strong>de</strong>nen Teilchen<strong>de</strong>sselben Elementes:Nachweis für das gela<strong>de</strong>ne Teilchen in <strong>de</strong>rMethodische Hinweise: Medienkritik und ggf. Recherche:Werbung „Wasser natriumarm“PK 8prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.4


Lösung: Untersuchung <strong>de</strong>r Leitfähigkeit in <strong>de</strong>rReaktionslösung von Natrium in Wasser imVergleich zu reinem Wasser – Natrium liegtnicht mehr in einer elementaren Form vor,somit Rückgriff auf die Mineralwasserflasche(-> Na + )5


Entwicklung <strong>de</strong>r ReaktionsgleichungFormelschreibweise einübenCR II.2Mit Hilfe eines angemessenen Atommo<strong>de</strong>lls und Kenntnissen<strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems erklären, welcheBindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöst wer<strong>de</strong>nund welche entstehen.ReaktionsgleichungenDie experimentelle Herleitung einerVerhältnisformel entfällt.Ca 6 hSalzbergwerke:Entstehung von Salzlagerstättenz.B. mit Bezug zu Calciumchlorid undNatriumcarbonatLöslichkeit von Salzen - Sättigung -Ausfällung von Salzen in einer gesättigtenLösungAufbau, Bestandteile und Namen von Salzen(-id): Metall – Halogen und ErweiterungMetall – NichtmetallGeschichte <strong>de</strong>s Salzes als LebenskristallKonservieren<strong>de</strong> / giftige Wirkung von Salzenim Vergleich zur notwendigen Versorgung mitMineralstoffen.M II. 7.achemische Bindungen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung)mithilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lle erklären und Atomemithilfe eines differenzierteren Kern- Hülle-Mo<strong>de</strong>lls beschreiben.CR I. 5chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata in Wortun<strong>de</strong>vtl. Symbolformulierungen unter Angabe <strong>de</strong>sAtomanzahlverhältnisses beschreiben und dieGesetzmäßigkeit <strong>de</strong>r konstanten Atomanzahlverhältnisseerläutern.CR II. 5Stoffe durch Formeln und Reaktionen durchReaktionsgleichungen beschreiben und dabei inquantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen un<strong>de</strong>infache stöchiometrische Berechnungen durchführen.M II. 6<strong>de</strong>n Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklären.Methodische Hinweise: Experimentelle Untersuchungenvon Salzen und Salzlösungen können inSchülerversuchen selbstständig durchgeführt wer<strong>de</strong>n.Entwicklung und Festigung <strong>de</strong>s Ionen- undIonenbindungsbegriffes sollte medial vielfältig unterstütztwer<strong>de</strong>n z. B. durch Animationen (z.B. flash-Animation <strong>de</strong>rReaktion von Natrium und Chlor <strong>de</strong>r Uni Wuppertal),Analyse <strong>de</strong>s Lie<strong>de</strong>s „NaCl“ von …, das Basteln vonAtomen und Ionen z.B. mit Knetmasse undStreichhölzern, Darstellung <strong>de</strong>r Reaktionsschritte bei <strong>de</strong>rBildung <strong>de</strong>s Ionengitters als Filmsequenz z.B. imDaumenkino, Nutzung von Rätsel und Lernspielen zurFestigung <strong>de</strong>s Aufstellens von ReaktionsgleichungenAtomAnion, Kation, Ionenladung (+/-)Kern (Protonen/Neutronen)Hülle / Schalen(Elektronen)Meersalz, Sie<strong>de</strong>salz, SteinsalzMineralstoffeSpurenelementeFür die Erarbeitung vonElektronenübertragungsreaktionenist als Beispiel die Reaktion vonMetallen mit Halogenen nicht mehrverbindlich.2


Zu<strong>de</strong>m können die vielfältigen Aspekte rund um dasThema Salz z.B. in Form eines Museumsgangeserarbeitet und präsentiert wer<strong>de</strong>n.PE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PE 10beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleund Darstellungen.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auchals Team.PK 4beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Mo<strong>de</strong>llen undDarstellungen.PK 5dokumentieren und präsentieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse ihrerArbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auchunter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen,Zeichnungen, Tabellen o<strong>de</strong>r Diagrammen.PB 4beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zurErhaltung <strong>de</strong>r eigenen Gesundheit.PB 11nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, umlebenspraktisch be<strong>de</strong>utsame Zusammenhänge zu erschließen.3


Jahrgang 9: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 7: Freiwillige und erzwungene ElektronenübertragungenVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Dem Rost auf <strong>de</strong>r Spur- Une<strong>de</strong>l - <strong>de</strong>nnoch stabil- Metallüberzüge - nicht nur Schutz vor KorrosionZeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene Kompetenzenca 10 hDem Rost auf <strong>de</strong>r Spur:Konfrontation mit rostigen Gegenstän<strong>de</strong>no<strong>de</strong>r Bil<strong>de</strong>r von diesen (Autos, Eiffelturm...)Ggf. Zahlenwerte (Tabellen) zuvolkswirtschaftlichen Schä<strong>de</strong>n durchRosten.Mögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseFachbegriffeKorrosionRostenRosten wird nicht mehr alsAnwendungsbeispiel einer Oxidation(Reaktion mit Sauerstoff) thematisiert.Warum rosten Gegenstän<strong>de</strong>?Welche Bedingungen führen zum Rosten?Aufstellen von Hypothesen. (Luft,Feuchtigkeit, salzige Umgebung)Planung und Aufbau eines Experimentes:Rosten von Eisenwolle unterunterschiedlichen Bedingungen(unbehan<strong>de</strong>lte trockene Eisenwolle, mitWasser befeuchtete Eisenwolle, mitSalzwasser befeuchtete Eisenwolle,....).Erste Beobachtungen und Auswertungenzum Experiment:Verifikation und Falsifikation <strong>de</strong>raufgestellten Hypothesen.Thematisierung/Überprüfung, dassSauerstoff als Bestandteil <strong>de</strong>r Luft mit <strong>de</strong>rEisenwolle reagiert.Hinweis: Rückgriff zum Thema 3 „Luft und Wasser“OxidationAufstellen <strong>de</strong>r Reaktionsgleichung.1


Vergleich mit <strong>de</strong>r Verbrennung von Eisenwollean <strong>de</strong>r Luft und in reinem Sauerstoff.Hinweis: Rückgriff zum Thema 2 „Stoff- undEnergieumsätze bei chemischen Reaktionen“ und zumThema 4 „Metalle und Metallgewinnung“.Thematisierung „exotherme Reaktion“.Vergleich <strong>de</strong>r bekannten Eisenoxi<strong>de</strong>Hinweis: FeO Inhaltsfeld 2 und Fe 2O 3 Inhaltsfeld 4 mitRostOxidation als Abgabe von Elektronen.E II.3erläutern, dass Verän<strong>de</strong>rungen von Elektronenzustän<strong>de</strong>nmit Energieumsätzen verbun<strong>de</strong>n sind.Methodische Hinweise: Die Erarbeitung <strong>de</strong>sRedoxbegriffes ausgehend von Rost kann hierüberwiegend forschend-entwickelnd gestaltet wer<strong>de</strong>n,wobei <strong>de</strong>n SuS ausreichend Raum für die Bildung undÜberprüfung eigenständiger Hypothesen gegeben wer<strong>de</strong>nsollte, um hier auch einmal exemplarisch diewissenschaftstheoretische Seite <strong>de</strong>r experimentellenMetho<strong>de</strong> herausgestellt wer<strong>de</strong>n kann. Sicherlich kann <strong>de</strong>rAufbau von Rost als Eisenoxid-hydroxid angesprochenwer<strong>de</strong>n, eine genaue Behandlung seiner Formel erfolgtallerdings erst in <strong>de</strong>r <strong>Sekundarstufe</strong> II. Hier genügt es imRahmen von Redoxgleichungen die didaktisch reduzierteForm <strong>de</strong>s Eisenoxids zu verwen<strong>de</strong>n. Es bietet sich zu<strong>de</strong>man, das Aufstellen von einfachen Redoxgleichungen mitgeeigneten Materialien zu festigen.PE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 7stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen undExperimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung vonSicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezugauf die Hypothesen aus.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PK 4beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Mo<strong>de</strong>llen undDarstellungen.PB 6bin<strong>de</strong>n chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein,entwickeln Lösungsstrategien und wen<strong>de</strong>n diese nach Möglichkeit an.Oxidationen als ElektronenübertragungsreaktionExotherme ReaktionReaktionen zwischen Metallatomenund MetallionenElektronendonatorUne<strong>de</strong>l – <strong>de</strong>nnoch stabil:Aufstellen einer Redoxreihe, z.B. Zink,Kupfer, Eisen und Silber sowie dieentsprechen<strong>de</strong>n Salzlösungen.CR II.7Elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemischeSpannungsquellen) nach <strong>de</strong>m Donator-Akzeptorprinzipals Aufnahme und Abgabe von Elektronen <strong>de</strong>u-Redoxreihe(edle und unedle Metalle)Redoxreaktion2


Elektronenübergänge; Beurteilung <strong>de</strong>rGrenzen <strong>de</strong>s differenzierten Atommo<strong>de</strong>llsund <strong>de</strong>r Oktettregel zur Erklärung <strong>de</strong>rCharakterisierung von e<strong>de</strong>l und une<strong>de</strong>lElektronenübergänge nutzbar machen:Kombination von unedlem und edlem Metallführt zu einem einfachen galvanischenElement.Elektronenfluss über einen äußeren Leiter.Bau/Untersuchung einer einfachenBatterien (galvanische Elemente).Von <strong>de</strong>r freiwilligen zur erzwungenenReaktion:Beispiel einer einfachen Elektrolyseten, bei <strong>de</strong>nen Energie umgesetzt wird.CR II.11.bProzesse zur Bereitstellung von Energie erläuternE II.3erläutern, dass Verän<strong>de</strong>rungen von Elektronenzustän<strong>de</strong>nmit Energieumsätzen verbun<strong>de</strong>n sind.E II.5Die Umwandlung von chemischer in elektrischer Energieund umgekehrt von elektrischer in chemische Energie beielektrochemischen Phänomenen beschreiben un<strong>de</strong>rklären.CR II.7Elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse un<strong>de</strong>lektrochemische Spannungsquellen) nach <strong>de</strong>m Donator-Akzeptorprinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen<strong>de</strong>uten, bei <strong>de</strong>nen Energie umgesetzt wird.Methodische Hinweise: Hier sind eine Vielzahl voneinfachen Experimenten in Schülerversuchen möglich z.B.Untersuchung <strong>de</strong>r Systeme Metall/ Metallsalzlösung,Elektrolyse von Zinkiodid-Lösung sowie dasentsprechen<strong>de</strong> galvanische Element, Elektrolyse vonWasserElektronendonator undElektronenakzeptorEinfache Batterien (galvanischesElement)Einfache Elektrolysen undGalvanisierenPE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 9protokollieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und3


Diskussionen in angemessener Form.PB 8beurteilen die Anwendbarkeit eines Mo<strong>de</strong>lls.Metallüberzüge - nicht nur Schutz vorKorrosion:Verkupfern von Gegenstän<strong>de</strong>n(Galvanisieren)Rückkehr zur Korrosion: Ist es sinnvoll,Eisen mit Überzügen aus edlen o<strong>de</strong>runedlen Metallen zu schützen?(z.B. Versuch mit Eisenwolle vom Beginn<strong>de</strong>r Reihe aufgreifen und dabei Eisenwollejeweils in Kontakt mit Kupfer unterMagnesium bringen.Metallüberzüge- Zink und Zinn- Aluminiumoxid- Farbe/ LackeE II.3erläutern, dass Verän<strong>de</strong>rungen von Elektronenzustän<strong>de</strong>nmit Energieumsätzen verbun<strong>de</strong>n sind.E II.5Die Umwandlung von chemischer in elektrischer Energieund umgekehrt von elektrischer in chemische Energie beielektrochemischen Phänomenen beschreiben un<strong>de</strong>rklären.Methodische Hinweise: Unter Rückgriff auf <strong>de</strong>n Einstieg„Rostiger Gegenstand“ erfolgt hier eine Problematisierungin Richtung Korrosionsschutz. In dieser Phase steheneigenständige Recherchen – auch außerhalb <strong>de</strong>r Nutzung<strong>de</strong>s Internets z.B. Bibliotheken, Expertenbefragung – imVor<strong>de</strong>rgrund, die im Rahmen geeigneterPräsentationstechniken z.B. PowerPoint gesichertwer<strong>de</strong>n.Einfache Elektrolysen undGalvanisierenMetallüberzüge, KorrosionsschutzPE 5: ... recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- un<strong>de</strong>lektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmetho<strong>de</strong>nund Informationen kritisch aus.PE 11: … zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischengesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 5: ... dokumentieren und präsentieren <strong>de</strong>n Verlauf und dieErgebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht undadressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Formvon Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen o<strong>de</strong>r Diagrammen.PK 10: … recherchieren zu chemischen Sachverhalten inunterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene undaussagekräftige Informationen aus.PB 1: ... beurteilen und bewerten an ausgewählten BeispielenInformationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten.PB 2: ... stellen Anwendungsbereiche und Berufsfel<strong>de</strong>r dar, in <strong>de</strong>nenchemische Kenntnisse be<strong>de</strong>utsam sind.PB 12: ... entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, dieunter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse <strong>de</strong>r Chemiebeantwortet wer<strong>de</strong>n können.4


Jahrgang 9: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 8: Unpolare und polare ElektronenpaarbindungVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:• Wasser- mehr als ein einfaches Lösemittel- Wasser und seine beson<strong>de</strong>ren Eigenschaften und Verwendbarkeit- Wasser als ReaktionspartnerZeitbedarfMöglicher inhaltlicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene Kompetenzen FachbegriffeCa 12 hWasser – mehr als ein einfachesLösemittelStationenlernen zur Klärung von Struktur- undEigenschaftsbeziehungen unterBerücksichtigung von Bindungsmo<strong>de</strong>llen Chemie in <strong>de</strong>r Salatschüssel (Wasser, Öl,Essig) Löslichkeit von Ionen in unterschiedlichenLösemitteln Mikrowellenexperimente mit Wasser undHeptan Mischbarkeit verschie<strong>de</strong>ner Stoffe mitWasser bzw. Heptan Ablenkung Wasserstrahl im elektrischenFeld eines Hartgummistabs (Blindprobe mitHeptan)Elektronenpaarbindung in Wasser inHeptanBindungsenergie, polareElektronenpaarbindung, Dipol,ElektronegativitätWasser und seine beson<strong>de</strong>renEigenschaften und Verwendbarkeit:Wasser hat beson<strong>de</strong>re Eigenschaften imelektrischen Feld⇒ Wassermoleküle als Dipol,M II.2Die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen undAnordnungen von Atomen mit Hilfe vonBindungsmo<strong>de</strong>llen erklären.Hier: Chlorwasserstoff und seine hohe BindungsenergieM II.6Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklärenM II.5aKräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben un<strong>de</strong>rklärenMII.5.bKräfte zwischen Molekülen als Van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte,Dipol-Dipol-Wechselwirkung undWasserstoffbrückenbindungen bezeichnenM II.7aChemische Bindungen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung) mithilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleerklären und Atome mithilfe eines differenzierterenKern-Hülle-Mo<strong>de</strong>lls beschreibenCR II.2Mit Hilfe eines angemessenen Atommo<strong>de</strong>lls undKenntnissen <strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems erklären, welcheBindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöstBindungsenergie,Polare Elektronenpaarbindung,Dipol, ElektronegativitätPolare und unpolare Stoffe und<strong>de</strong>ren EigenschaftenChlorwasserstoff-MolekülWasser-Molekül als Dipol,Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>ll,Wassermoleküle gewinkeltAlternativ <strong>de</strong>nkbar:Wasser – mehr als eineinfaches Lösemittel:Es geht noch mehr!Chlorknallgasreaktion


Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>ll,Wassermoleküle gewinkeltHydratationwer<strong>de</strong>n und welche entstehen.E II.3erläutern, dass Verän<strong>de</strong>rungen vonElektronenzustän<strong>de</strong>n mit Energieumsätzen verbun<strong>de</strong>nsind und angeben, dass das Erreichen energiearmerZustän<strong>de</strong> die Triebkraft chemischer Reaktionendarstellt.M II.2Die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären.Hier: Wasser und das Verhalten im elektr. FeldM II.7bMithilfe eines Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>lls dieräumliche Struktur von Molekülen erklären⇒ Energieschema zurChlorwasserstoffsynthese,Ohne die beson<strong>de</strong>ren Eigenschaften vonWasser wäre kein Leben möglich:Warum schmilzt Wasser erst bei 0°C undsie<strong>de</strong>t erst bei 100°C obwohl Wassermoleküleeine geringere Masse als Chlorwasserstoff-Moleküle aufweisen?Warum können die Fische im Winter unter <strong>de</strong>rEisfläche im flüssigen Wasser leben?Versuche zur Oberflächenspannung,Dichteanomalie, hohe Sie<strong>de</strong>temperatur,symmetrische Schneekristalle⇒ Wasserstoffbrückenbindung,Lösevorgänge genauer betrachtet:verschie<strong>de</strong>ne Salze, Iod und HarnstoffM II.2Die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären.Hier: Wasser und seine Eigenschaften Oberflächenspannung,Dichteanomalie, Sie<strong>de</strong>temperatur, KristalleMII.5.bKräfte zwischen Molekülen als Van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte,Dipol-Dipol-Wechselwirkung und WasserstoffbrückenbindungenbezeichnenM II.6Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklärenM II.7bMithilfe eines Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>lls dieräumliche Struktur von Molekülen erklärenM II.2Die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rWasserstoffbrückenbindungHydratation, Energieschema zum


wer<strong>de</strong>n in Wasser gelöst,Temperaturverän<strong>de</strong>rungen wer<strong>de</strong>nbeobachtet⇒ Wasser löst Salze, Hydratation,Energieschema zu Lösungsvorgang,Wasser löst Stoffe, <strong>de</strong>ren Moleküle Dipolebesitzen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen,polare- und unpolare StoffeBasis unterschiedlicher Kombinationen undAnordnungen von Atomen mit Hilfe vonBindungsmo<strong>de</strong>llen erklären.Hier: Salze und ihre Löseverhalten in Wasser, polare - unpolare StoffeM II.5aKräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben un<strong>de</strong>rklärenMII.5.bKräfte zwischen Molekülen als Van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte,Dipol-Dipol-Wechselwirkung undWasserstoffbrückenbindungen bezeichnenM II.6Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklärenLösungsvorgang,Dipol-Dipol-Wecheslwirkungen,polare- und unpolare StoffeElektronegativität spätestens hierMehr als nur ein Lösevorgang - Wasser alsReaktionspartnerAus konz. Salzsäure entweicht ein Gas,es färbt feuchtes Indikatorpapier rot⇒ Wasser löst Chlorwasserstoff, wobeiWasserstoff-Ionen entstehen,Wassermoleküle hydratisierenWasserstoff- und Chlorid-Ionen,aus konz. Ammoniak-Lösung entweichtein Gas, es färbt feuchtes Indikatorpapierblau⇒ Wasser löst Ammoniak, wobeiHydroxid-Ionen entstehen,Wassermoleküle hydratisieren Hydroxid-Ionen und Ammonium-Ionen, Ammoniak-Molekül als DipolM II.2Die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen undAnordnungen von Atomen mit Hilfe vonBindungsmo<strong>de</strong>llen erklären.Hier: Chlorwasserstoff, Ammoniak: Reaktionen beimLösen in WasserM II.5aKräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben un<strong>de</strong>rklärenM II.6Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklärenM II.7aChemische Bindungen (Ionenbindung,Elektronenpaarbindung) mithilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleerklären und Atome mithilfe eines differenzierterenKern-Hülle-Mo<strong>de</strong>lls beschreibenM II.7bMithilfe eines Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>lls dieräumliche Struktur von Molekülen erklärenHydratisierte Wasserstoff-Ionen,Ammoniak-Molekül, Ammoniak-Molekül als Dipol,hydratisierte Hydroxid- undAmmonium-Ionen,


CR II.2Mit Hilfe eines angemessenen Atommo<strong>de</strong>lls undKenntnissen <strong>de</strong>s Perio<strong>de</strong>nsystems erklären, welcheBindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöstwer<strong>de</strong>n und welche entstehen.


Jahrgang 9: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 9: Saure und alkalische LösungenVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Anwendungen von Säuren im Alltag und Beruf- Haut und Haar, alles im neutralen BereichVoraussetzungen aus <strong>de</strong>m Inhaltsfeld 8 „Unpolare und polare Elektronenpaarbindung“ (polare und unpolare Elektronenpaarbindung, Elektronegativität,Wasserstoffbrückenbindung, Wasser als Lösemittel und Reaktionspartner, hydratisierte Ionen)Zeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene KompetenzenMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseFachbegriffeCa. 15 hAnwendung von Säuren im Alltag undBeruf:Erfahrungsbericht eines/r 14- bis 15-Jährigenzum Thema Magenschleimhautentzündung,Magengeschwür und Bulimie (Text/Fotos) und<strong>de</strong>n Folgen für die ZähneStrukturierung möglicher Inhalte:Welcher Stoff ist verantwortlich?Was ist Magensäure und wozu dient sie?Welche Probleme verursacht dieMagensäure?Welche Materialien wer<strong>de</strong>n vonMagensäure angegriffen?Wie wer<strong>de</strong>n Säuren nachgewiesen und„unschädlich“ gemacht?ÄtzendSalzsäureNachweis von Magensäure durch Indikatoren(z.B. Indikatorpapier o<strong>de</strong>r Indikatorlösungen)pH-Wert, rein phänomenologischWoraus bestehen Säuren?Säurebegriff: Magensäure (exemplarisch)besteht aus H + - und Cl - -Ionen,CR I.9saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatorennachweisen.M I.2aStoffe aufgrund ihrer Eigenschaften i<strong>de</strong>ntifizieren (z.B.elektrische Leitfähigkeit).CR II.9apH-Wert(Phänomen)IndikatorHCl, H +1


SpringbrunnenversuchHinweis: alternativ am Übergang von Inhaltsfeld 8 nach 9Vergleich mit NaCl-Lösung, um zu beweisen,dass die H + -Ionen für die saurenEigenschaften verantwortlich sind (Versuch).Wie reagieren Säuren?Bildung eines Oxonium-Ions durchReaktion mit WasserReaktion mit Zähnen o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>rMagenschleimhaut (nachgestellt durchdie Reaktion von Salzsäure mit Kalk o<strong>de</strong>rorganischen Substanzen wie z.B.Fleisch),Bildung und Nachweis vonKohlenstoffdioxidReaktion von Säuren mit Zahnfüllungen(nachgestellt durch die Reaktion vonSalzsäure mit Metallen wie Kupfer, Eisen,Magnesium, aber auch Nichtmetallen wieKunststoff):Bildung und Nachweis von Wasserstoff.Zu<strong>de</strong>m hier Vergleich mit einer weiterenSäure (z.B. Essigsäure), umReaktivitätsunterschie<strong>de</strong> aufzuzeigen(Versuch)Begriff <strong>de</strong>r Konzentration sowie Definition <strong>de</strong>spH-Wertes als Maß für die H + -Ionen-Konzentration, Veranschaulichung an Handvon VerdünnungsreihenHinweis: Fakultativ kann hier auch exemplarisch auf dieHerstellung einer dieser Säuren eingegangen wer<strong>de</strong>n.Übertragung <strong>de</strong>r Eigenschaften <strong>de</strong>r exemplarischgewählten Magensäure auf weitereSäuren:Um welche Restanionen (Säurerestionen)han<strong>de</strong>lt es sich?Säuren als Stoffe einordnen, <strong>de</strong>ren wässrige LösungenWasserstoff-ionen enthalten.M I.3.aStoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z.B. Verhalten alsSäure) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeitenbewerten.M I.6.aeinfache Atommo<strong>de</strong>lle zur Beschreibung chemischerReaktionen nutzen.M I. 6.beinfache Mo<strong>de</strong>lle zur Beschreibung vonStoffeigenschaften nutzen.CR II.1Stoff- und Energieumwandlungen als Verän<strong>de</strong>rung in <strong>de</strong>rAnordnung von Teilchen und als Umbau chemischerBindungen erklärenCR I/II.6chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffebenutzen (Knallgasprobe, Kalkwasserprobe).CR II.5Stoffe durch Formeln und Reaktionen durchReaktionsgleichungen beschreiben und dabei inquantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen (un<strong>de</strong>infache stöchiometrische Berechnungen durchführen)CR II.4Möglichkeiten <strong>de</strong>r Steuerung chemischer Reaktionendurch Variation von Reaktionsbedingungen beschreiben.M II.4Zusammensetzung und Strukturen verschie<strong>de</strong>ner Stoffemit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen-/Strukturformeln, (Isomere)).M II.5.aKräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben un<strong>de</strong>rklären.M II. 6<strong>de</strong>n Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften undBindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronpaarbindung)erklärenProton, Chlorid-IonOxoniumionHinweis: s. Anmerkung 2CalciumcarbonatKohlenstoffdioxidKalkwasserprobeMetall / NichtmetallWasserstoffKnallgasprobeEssigsäure„Stärke“ (Reaktivität) von SäurenKonzentrationpH-Wert-Definition (Anmerkung)Säurerest-Ion2


Struktur <strong>de</strong>r Essigsäure, Schwefelsäure,Phosphorsäure als Beispiel für Säuren,die mehrere Protonen enthalten können.Schwefelsäure/ Phosphorsäureeinprotonig / mehrprotonigDas Phänomen <strong>de</strong>s Sodbrennens und dieWirkungsweise von Antazida als Übergang zu<strong>de</strong>n Basen (auch Versuche):Welche Stoffe sind in Antazida enthalten(z.B. Beipackzettel von Rennie® , Maloxan®o<strong>de</strong>r Bullrich-Salz®)? Einführung indie Basen (z.B. Hydroxi<strong>de</strong>),Vergleich verschie<strong>de</strong>ner Hydroxi<strong>de</strong>.Neutralisationsreaktion und NeutralisationswärmeEigenschaften <strong>de</strong>r Basen; typische Basen wiez.B. AmmoniakAnknüpfung an das Donator-Akzeptor-Konzept (vgl. Ionenbindung),Brönsted-Begriff: Säuren = Protonendonator,Basen = ProtonenakzeptorSäure-Base-TitrationWie sauer ist es im Magen?Wie viel Base wird zum „Unschädlichmachen“(Neutralisieren) <strong>de</strong>r Säurebenötigt?Ermittlung von Konzentrationen durchTitrationenBerechnungen zur Stoffmenge undKonzentrationFilm “Quarks und Co” zum Thema“Heliobacter – eine Reise durch Magen undDarm” als Abschluss und Rückgriff auf <strong>de</strong>nEinstieg zum Kontext GesundheitCR I. 2bStoffumwandlungen in Verbindung mit Energieumsätzenals chemische Reaktionen <strong>de</strong>uten.CR II. 9bdie alkalische Reaktion von Lösungen auf das Vorhan<strong>de</strong>nseinvon Hydroxidionen zurückführen.CR II. 9c<strong>de</strong>n Austausch von Protonen als Donator-Akzeptor-Prinzipeinordnen.M I. 2.bStoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung und Teilchenstrukturordnen.M I. 3.aStoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z.B. Verhalten alsLauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten.M II. 2die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>r Basisunterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären(z. B. Ionenverbindungen , anorganische Molekülverbindungen,polare – unpolare Stoffe, Hydroxylgruppe alsfunktionelle Gruppe).E I. 1chemische Reaktionen energetisch differenziert beschreiben.E I. 3erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immerEnergie aufgenommen o<strong>de</strong>r abgegeben wird.CR II. 5Stoffe durch Formeln und Reaktionen durchReaktionsgleichungen beschreiben und dabei inNeutralisationBaseSalzeHydroxid-IonAmmoniakAkzeptor/ Donator- KonzeptProtonendonatorProtonenakzeptorBrönsted (fakultativ)Säure/ Base-TitrationStoffmengeKonzentrationenMassenanteil (fakultativ)Eine ausgiebige und tiefgründigeBehandlung stöchiometrischerBerechnungen sind nichtvorgesehen. ExemplarischesArbeiten reicht aus.3


quantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen un<strong>de</strong>infache stöchiometrische Berechnungen durchführenMethodische Hinweise: Im Vor<strong>de</strong>rgrund stehen in <strong>de</strong>mgesamten Unterrichtsgang das schülerorientierte un<strong>de</strong>rkenntnisgeleitete Planen und Durchführen vonExperimenten. Dazu bieten sich innerhalb <strong>de</strong>s Kontextes<strong>de</strong>r Einsatz vielfältiger geeigneter Materialien und Medienan – auch fächerübergreifend.PE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PK 7beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung <strong>de</strong>nBe<strong>de</strong>utungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Textenund von an<strong>de</strong>ren Medien.PB 4beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zurErhaltung <strong>de</strong>r eigenen Gesundheit.PB 6bin<strong>de</strong>n chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein,entwickeln Lösungsstrategien und wen<strong>de</strong>n diese nach Möglichkeit an.PB 10erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu an<strong>de</strong>renUnterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf.PB 12entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unterNutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse <strong>de</strong>r Chemie beantwortetwer<strong>de</strong>n können.4


Anmerkung 1:Wie bisher wer<strong>de</strong>n nicht behan<strong>de</strong>lt: Säurestärke im Sinne von pK s –Werten, Säuren und Basen in nichtwässrigen Lösungen.Anmerkung 2:Der Begriff Oxonium-Ion und die Schreibweise H 3 O + können entfallen.Anmerkung 3:Als alternative fachliche Kontexte könnten für das oben aufgezeigte Inhaltsfeld z.B. „Säuren in Küche und Bad“ o<strong>de</strong>r „Säuren undLaugen in Lebensmitteln“ o<strong>de</strong>r schließlich auch „Haut und Haar – alles im neutralen Bereich“ gewählt wer<strong>de</strong>n.5


Jahrgang 9: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 10: Energie aus chemischen ReaktionenVerwen<strong>de</strong>ter Kontext/Kontexte:- Mobilität- die Zukunft <strong>de</strong>s Autos und nachwachsen<strong>de</strong> Rohstoffe- Strom ohne SteckdoseVoraussetzungen sind das Inhaltsfeld 2 „Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen“ (Energiediagramme, Energieformen, Exotherme un<strong>de</strong>ndotherme Reaktionen), das Inhaltsfeld 7 „Freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen“ (Einfache Batterien, Elektrolyse) und das Inhaltsfeld 8„Unpolare und polare Elektronenpaarbindung“ (Elektronenpaarbindung, Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>ll, van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte, Bindungsenergie)Zeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene Kompetenzen18 h Mobilität- die Zukunft <strong>de</strong>s Autos undnachwachsen<strong>de</strong> RohstoffeFossile und nachwachsen<strong>de</strong> RohstoffeMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseMethodische Hinweise: Denkbar sind die Erstellung einerMind-Map bzw. eines Lernplakats. Falls möglich kannhierzu auch ein Expertengespräch geführt wer<strong>de</strong>n, in<strong>de</strong>mz.B. ein Vertreter eines ortnahen Erdöl-verarbeiten<strong>de</strong>nBetriebs eingela<strong>de</strong>n wird.Fächerübergreifen<strong>de</strong>r Unterricht mit <strong>de</strong>m Fach Erdkun<strong>de</strong>(Lagerstätten) und Sozialwissenschaften (Erdölpreise) ist<strong>de</strong>nkbar und betont schon hier die Notwendigkeit <strong>de</strong>rErschließung alternativer Energiequellen.FachbegriffePE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PB 10erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu an<strong>de</strong>renUnterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf.Erdöl als StoffgemischVom Stoffgemisch zum Reinstoff; Erdöl<strong>de</strong>stillation(fraktionierte Destillation), RaffinationM II.3Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zurAlkane als Erdölprodukte,1


Destillation <strong>de</strong>s StoffgemischesSie<strong>de</strong>bereiche <strong>de</strong>r FraktionenVan <strong>de</strong>r Waals-KräfteAtombindungNomenklatur <strong>de</strong>r AlkaneTetrae<strong>de</strong>r (Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>ll)Isomere, CrackenEinsatz von Katalysatoren im technischenProzessTrennung, I<strong>de</strong>ntifikation, Reindarstellung anwen<strong>de</strong>n undzur Beschreibung großtechnischer Produktion vonStoffen nutzen.E II.6<strong>de</strong>n Einsatz von Katalysatoren in technischen o<strong>de</strong>rbiochemischen Prozessen beschreiben und begrün<strong>de</strong>n.(event. bei Katalytische Crackverfahren)Homologe Reihe <strong>de</strong>r Alkane,Nomenklatur,Atombindung,Isomere,van <strong>de</strong>r Waals Kräfte (als Wechselwirkungzwischen unpolarenStoffen),Bindungsenergien,Mehrfachbindung,Elektronenpaarabstoßungsmo<strong>de</strong>llMethodische Hinweise: Zu Beginn kann die Einführung<strong>de</strong>r homologen Reihe <strong>de</strong>r Alkane unter Nutzung vonMolekülbaukästen u.a. zur Festigung <strong>de</strong>r tetraedrischenStrukturen erfolgen. Die Fragen <strong>de</strong>r Nomenklatur undIsomerie können ebenfalls mit Hilfe von Baukästenbearbeitet und mit geeigneten Materialien (Quiz,Lernspiele, etc.) gefestigt wer<strong>de</strong>n. Im Anschluss kann z.B.in Form von Kurzreferaten die Gewinnung undVerarbeitung von Erdöl thematisiert wer<strong>de</strong>n.PE 10beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleund Darstellungen.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.PB 7nutzen Mo<strong>de</strong>lle und Mo<strong>de</strong>llvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung undBeurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge.Kraftstoffe und ihre VerbrennungProdukte und ihre Anwendung:Schweröl, Diesel; Benzin ...Begrün<strong>de</strong>te Zuordnung <strong>de</strong>r Produkteigenschaftaufgrund <strong>de</strong>r Struktur;Eigenschaftsvergleich im ExperimentHinweis: Beispiel einer einfachen Batterie wur<strong>de</strong> inM II.2die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären(z. B. Ionenverbindungen , anorganischeMolekülverbindungen, polare – unpolare Stoffe,Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe).E II.1die bei chemischen Reaktionen umgesetzte EnergieEnergiebilanzen,Bindungsenergie,Energiediagramme,Verbrennungsenergie2


Inhaltsfeld 7 vorverlagertBiodiesel bzw. (Bio-)Ethanol als alternativerBrennstoff:Vergleich <strong>de</strong>r Verbrennung und <strong>de</strong>renergetischen Aspekte (Versuche)Biodiesel als Energieträger (Energiebilanz– nicht bezogen auf dieVeresterung)Vergleich <strong>de</strong>r Kohlenstoffdioxid-BilanzNachhaltigkeit, Klima-Problem,Transportprobleme, VerfügbarkeitKritische Beurteilung <strong>de</strong>r Vor- und Nachteilevon fossilen und nachwachsen<strong>de</strong>nRohstoffen, ggf. unter aktuellen Aspekten.quantitativ einordnen.E I.7bvergleichen<strong>de</strong> Betrachtungen zum Energieumsatzdurchführen E II.1die bei chemischen Reaktionen umgesetzte Energiequantitativ einordnenE I.7bvergleichen<strong>de</strong> Betrachtungen zum Energieumsatz durchführenE II.8die Nutzung verschie<strong>de</strong>ner Energieträger (Atomenergie,Oxidation fossiler Brennstoffe, elektrochemische Vorgänge,erneuerbare Energien) aufgrund ihrer jeweiligenVor- und Nachteile kritisch beurteilen.E II.6<strong>de</strong>n Einsatz von Katalysatoren in technischen o<strong>de</strong>r biochemischenProzessen beschreiben und begrün<strong>de</strong>n. (evtl.bei Katalytische Crackverfahren)M II.3Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zurTrennung, I<strong>de</strong>ntifikation, Reindarstellung anwen<strong>de</strong>n undzur Beschreibung großtechnischer Produktion vonStoffen nutzen.Methodische Hinweise: Zur Behandlung vonEnergiebilanzen sei empfohlen, ein ausgewähltesExperiment z.B. vergleichen<strong>de</strong> Kalorimetrie durchzuführensowie eine vergleichen<strong>de</strong> Analyse vonEnergiediagrammen anzustellen.Im Anschluss kann eine Diskussion unter NachhaltigkeitsundUmweltaspekten erfolgen Dabei istfächerübergreifen<strong>de</strong>r Unterricht mit <strong>de</strong>n Fächern Biologieund Erdkun<strong>de</strong> ( Klimawan<strong>de</strong>l, Treibhauseffekt,Lebensraumbedingungen usw.) an dieser Stelle möglichund erwünscht.Biodiesel, EnergiebilanzenPE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.3


Strom ohne Steckdose – Mobilität durchBrennstoffzellenAlternative Energieträger:WasserstoffWasserstoff-Brennstoffzelle als Alternativezum VerbrennungsmotorHinweis: Rückgriff auf Elektrolyse von Wasser bei„Metalle schützen und vere<strong>de</strong>ln“,Hinweis: Rückgriff auf Wasser als ReaktionspartnerMit Wasserstoff betriebene AutosMobilität – die Gegenwart und Zukunft <strong>de</strong>sAutosGgf. Thematisierung <strong>de</strong>r Methanol-/Ethanol-Brennstoffzelle zur Überleitung zu <strong>de</strong>nPE 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 8interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklärendiese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PK 2vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten undreflektieren Einwän<strong>de</strong> selbstkritisch. PK 6veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischeno<strong>de</strong>r (und) bildlichen Gestaltungsmitteln.PB 9beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen dieAuswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. PB 10erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu an<strong>de</strong>renUnterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf. PB 13diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen ausunterschiedlichen Perspektiven auch unter <strong>de</strong>m Aspekt <strong>de</strong>r nachhaltigenEntwicklung.E II.7das Funktionsprinzip verschie<strong>de</strong>ner chemischerEnergiequellen mit angemessenen Mo<strong>de</strong>llen beschreibenund erklären (z. B. einfache Batterie, Brennstoffzelle).CR I/II.8die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel<strong>de</strong>r Bildung und Zersetzung vonWasser beschreiben.E II.8die Nutzung verschie<strong>de</strong>ner Energieträger (Atomenergie,Oxidation fossiler Brennstoffe, elektrochemischeVorgänge, erneuerbare Energien) aufgrund ihrerjeweiligen Vor- und Nachteile kritisch beurteilen.Methodische Hinweise: Unterrichtsunterlagen zum Einsatz<strong>de</strong>r Brennstoffzelle in <strong>de</strong>r Automobilindustrie können von<strong>de</strong>n Herstellern bezogen wer<strong>de</strong>n (z.B. BMW Münchenliefert kostenlos eine Broschüre mit CD, Film - 5550548-WasserstoffBrennstoffzelleRückbezug: Elektrolyse/EinfacheBatterien4


Alkoholen„Wasserstoff-Der Stoff aus <strong>de</strong>m die Zukunft ist“. DieseMedien und weitere geeignete Lernsoftware können hiervon <strong>de</strong>n SuS im Unterricht und auch zu Hause genutztwer<strong>de</strong>n.Pro- und Contra-Diskussion zum Thema alternativeEnergiequellen ist am En<strong>de</strong> <strong>de</strong>r U-Reihe <strong>de</strong>nkbar.PE 6wählen Daten und Informationen aus verschie<strong>de</strong>nen Quellen, prüfen sieauf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- undsituationsgerecht.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 8prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.PB 1beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationenkritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten.PB 2stellen Anwendungsbereiche und Berufsfel<strong>de</strong>r dar, in <strong>de</strong>nen chemischeKenntnisse be<strong>de</strong>utsam sind.PB 3nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewertenvon Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen mo<strong>de</strong>rnerTechnologien, und zum Bewerten und Anwen<strong>de</strong>n vonSicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag.5


Jahrgang 9: <strong>Schulinterner</strong> <strong>Lehrplan</strong> Chemie SI.Inhaltsfeld 11: Ausgewähltes Thema <strong>de</strong>r Organischen ChemieVerwen<strong>de</strong>te Kontexte:- Süß und fruchtig (Vom Traubenzucker zum Alkohol)- Zurück zur Natur - Mo<strong>de</strong>rne KunststoffeVoraussetzungen aus <strong>de</strong>m Inhaltsfeld 2 „Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen“ (Oxidation, Aktivierungsenergie), Inhaltsfeld 8 „Unpolare undpolare Elektronenpaarbindung“ (polare und unpolare Elektronenpaarbindung, Elektronegativität, Wasserstoffbrückenbindung), Inhaltsfeld 9 „Saure und alkalischeLösungen“ (Ionen in sauren Lösungen, Protonenabgabe), Inhaltsfeld 10 „Energie aus chemischen Reaktionen“ (Brennstoffzelle, Alkane, Van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte,Biodiesel)Zeitbedarf Möglicher Unterrichtsgang Verwen<strong>de</strong>te konzeptbezogene KompetenzenCa 15 hSüß und fruchtig (Vom Traubenzucker zumAlkohol)Verfahren zur Alkoholherstellung:Zucker bzw. Kohlenhydrate,alkoholische Gärung,Alkohole (Überleitung vom (Bio-)Alkohol als Treibstoff)Der Begriff Kohlenhydrat wird experimentellüberprüft, z.B. erhitzen von Trauben-, Haushalts-,Fruchtzucker sowie Stärke o<strong>de</strong>r Baumwolle.Struktur <strong>de</strong>r GlucoseEinführung <strong>de</strong>s Fachbegriffes Hydroxylgruppeals funktionelle Gruppe.Von <strong>de</strong>r Wasserlöslichkeit zu <strong>de</strong>nBegriffen hydrophil und lipophob.Glucose als EnergielieferantMögliche prozessbezogene Kompetenzen und methodischeHinweiseCR I/II. 6chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffebenutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe,Wassernachweis).M II. 2die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären (z.B. Ionenverbindungen, anorganische Molekülverbindungen,polare – unpolare Stoffe, Hydroxylgruppe alsfunktionelle Gruppe).Methodische Hinweise: SuS erstellen z.B. Mind-Mapso<strong>de</strong>r Lernplakate zum Vorkommen chemischerReaktionen in ihrer Lebenswelt (hier: alkoholischeGärung). Die Untersuchung verschie<strong>de</strong>ner Zucker kann inSchülerversuchen durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Zur progressivenFör<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r dreidimensionalen Vorstellungskraftmolekularer Verbindungen bietet sich auch hier <strong>de</strong>rEinsatz von Molekülbaukästen an.PE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 2FachbegriffeKohlenhydrateEigenschaften organischer Verbindungen(Zucker)Nachweis von WasserFunktionelle GruppeHydroxylgruppelipophob / hydrophilEnergielieferant / körpereigeneStärke


erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer undnaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensind.PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.PE 5recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronischeMedien) und werten die Daten, Untersuchungsmetho<strong>de</strong>n undInformationen kritisch aus.PE 9stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten undAlltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffenab.PB 7nutzen Mo<strong>de</strong>lle und Mo<strong>de</strong>llvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung undBeurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge.Glucose lässt sich aber nicht nur zukörpereigener Stärke umsetzen, son<strong>de</strong>rnauch zu Alkohol.Überlegungen zur Herstellung von Alkoholund experimentelle Überprüfung:ZuckerHefeFruchtsaft /Wasser (Edukt)Brennprobe (Produkt)Kalkwasserprobe (Produkt)Variation <strong>de</strong>r Versuchsbedingungen, ggf.verschie<strong>de</strong>ne VersuchsreihenHefe wird in ihrer Funktion als Biokatalysatorserfahrbar.CR I/II. 6chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffebenutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe,Wassernachweis).CR II.4Möglichkeiten <strong>de</strong>r Steuerung chemischer Reaktionendurch Variation von Reaktionsbedingungen beschreiben.M II.3Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zurTrennung, I<strong>de</strong>ntifikation, Reindarstellung anwen<strong>de</strong>n undzur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffennutzen.E II. 6<strong>de</strong>n Einsatz von Katalysatoren in technischen o<strong>de</strong>rbiochemischen Prozessen beschreiben und begrün<strong>de</strong>n.Alkohol / EthanolAlkoholische GärungNachweis von KohlenstoffdioxidVariation <strong>de</strong>rVersuchsbedingungenggf. DestillationKatalysatorDie Stoffklasse <strong>de</strong>r Alkohole / Die Struktur <strong>de</strong>rHydroxylgruppe:Diskussion <strong>de</strong>r Strukturmöglichkeiten fürEthanolEntwickeln <strong>de</strong>r Reaktionsgleichung fürM II. 2die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären(z. B. Ionenverbindungen, anorganische Molekülver-AlkaneEinfache NomenklaturregelnMethanol / Ethandiol / 1-Propanol /2-Propanol / Glycerin


<strong>de</strong>n GärungsprozessStrukturen einfacher Alkohole wieMethanol, 1-Propanol, 2- Propanol,Ethandiol (Glykol) und Glycerinbindungen, polare – unpolare Stoffe, Hydroxylgruppe alsfunktionelle Gruppe).M II. 4Zusammensetzung und Strukturen verschie<strong>de</strong>ner Stoffemit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen –/Strukturformeln, Isomere).Methodische Hinweise: SuS planen die Versuche zuralkoholischen Gärung eigenständig, wägen vorher die<strong>de</strong>nkbaren Ergebnisse auf <strong>de</strong>r Basis ihrerAlltagserfahrungen ab und führen diese durch. ZurVertiefung können dabei auch weitere geeignete Medien(Filme, Bil<strong>de</strong>r, Diagramme) eingesetzt wer<strong>de</strong>n.IsomerPE 10beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache und mit Hilfe geeigneter Mo<strong>de</strong>lleund Darstellungen.PK 1argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.Eigenschaften und Verwendung einfacherAlkohole:Löslichkeit (Verwendung in Tinkturen,Medikamenten, Reinigungsmitteln,Parfums, Frostschutzmitteln, Farben)Sie<strong>de</strong>temperaturen (Einsatz in z.B.Franzbrandwein)hygroskopische Wirkung (Verwendungin Zahnpasta, Cremes)Brennbarkeit (Einsatz als Treibstoffe -z.B. Methanolbrennstoffzelle undEthanolanteile im Benzin; Hinweis:Vernetzung mit Inhaltsfeld 10)M II. 5.bKräfte zwischen Molekülen als Van-<strong>de</strong>r-Waals-Kräfte,Dipol-Dipol-WechselwirkungenundWasserstoffbrückenbindungen bezeichnen.E II.1die bei chemischen Reaktionen umgesetzte Energiequantitativ einordnen.Struktur- EigenschaftsbeziehungenTypische Eigenschaften organischerVerbindungenAlkylrestUnpolar / polar„Gleiches löst sich in Gleichem“Van-<strong>de</strong>r-Waals-KräfteWasserstoffbrückenbindungenMolare MasseLöslichkeitBrennbarkeitHygroskopische WirkungTreibstoffe, BrennwertAlkohol – ein Genuss- und Rauschmittel:Gefahren <strong>de</strong>s TrinkalkoholsUmgang mit <strong>de</strong>m Thema AlkoholSucht in <strong>de</strong>n Medien und im privatenUmfeld.Methodische Hinweise: Zur Erarbeitung <strong>de</strong>r Eigenschaftenund Verwendung von Alkoholen bietet sich in beson<strong>de</strong>rerWeise ein Lernzirkel an, in <strong>de</strong>m SuS sowohlexperimentelle als auch materialbasierte Stationendurchlaufen. Auf eine intensive Verknüpfung mit <strong>de</strong>nSuchtpotentialGenuss- und Rauschmittel


vielfältigen lebenspraktischen Bezügen sollte dabei Wertgelegt wer<strong>de</strong>n.Eine anschließen<strong>de</strong> Podiumsdiskussion bietet dieMöglichkeit, sich in verschie<strong>de</strong>ne Positionen undPerspektiven (z.B. Suchtberatung, Alkoholindustrie,Medizin, Politik, Eltern usw.) hineinzuversetzen und diesefachlich fundiert und argumentativ zu vertreten.Möglichkeiten zur Vernetzung mit an<strong>de</strong>ren Fächern(Biologie, Politik/ Ehtik) können genutzt wer<strong>de</strong>n.PE 6wählen Daten und Informationen aus verschie<strong>de</strong>nen Quellen, prüfen sieauf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- undsituationsgerecht.PE 11zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichenEntwicklungen und Erkenntnissen <strong>de</strong>r Chemie auf.PK 2vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten undreflektieren Einwän<strong>de</strong> selbstkritisch.PK 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auchals Team.PK 5dokumentieren und präsentieren <strong>de</strong>n Verlauf und die Ergebnisse ihrerArbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auchunter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen,Zeichnungen, Tabellen o<strong>de</strong>r Diagrammen.PK 8prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.PB 1beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationenkritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten.PB 2stellen Anwendungsbereiche und Berufsfel<strong>de</strong>r dar, in <strong>de</strong>nen chemischeKenntnisse be<strong>de</strong>utsam sind.PB 4beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zurErhaltung <strong>de</strong>r eigenen Gesundheit.PB 10erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu an<strong>de</strong>renUnterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf.PB 11nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, umlebenspraktisch be<strong>de</strong>utsame Zusammenhänge zu erschließen.PB 13diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen ausunterschiedlichen Perspektiven auch unter <strong>de</strong>m Aspekt <strong>de</strong>r nachhaltigenEntwicklung.


Reaktion <strong>de</strong>r Alkohole zur Carbonsäure:Reaktion <strong>de</strong>s Ethanols mitLuftsauerstoff zu EssigsäureCarbonsäuren als SäurenHinweis: Vernetzung mit Themenfeld 9.CR II.9aSäuren als Stoffe einordnen, <strong>de</strong>ren wässrige LösungenWasserstoffionen enthalten.OxidationCarbonsäure / EssigsäureFunktionelle Gruppen / CarboxylgruppeProtonElektronegativitätVeresterung:Herstellung eines AromastoffesBegriff <strong>de</strong>r Kon<strong>de</strong>nsationFunktion <strong>de</strong>r Schwefelsäure(Katalysator)Hinweis Fakultativ bietet sich ein Rückgriff auf <strong>de</strong>n Einsatzvon Alkoholen als Treibstoff sowie auf das Inhaltsfeld 10an, da hier eine weitere Verwendungsmöglichkeit <strong>de</strong>rCarbonsäureester thematisiert wer<strong>de</strong>n könnte – <strong>de</strong>r Einsatzals Biodiesel.CR II.12das Schema einer Veresterung zwischen Alkoholen undCarbonsäuren vereinfacht erklären.E II. 6<strong>de</strong>n Einsatz von Katalysatoren in technischen o<strong>de</strong>rbiochemischen Prozessen beschreiben und begrün<strong>de</strong>n.E II. 1die bei chemischen Reaktionen umgesetzte Energiequantitativ einordnen.Methodische Hinweise: In dieser Sequenz geht eslediglich um die Einführung einer einfachen organischenSäure (z.B. Essigsäure) als Molekül, welches Protonenabgibt. Dabei wird auf <strong>de</strong>n aus Inhaltsfeld 9 bekanntenSäurebegriff zurückgegriffen. Eine vertiefte Betrachtung<strong>de</strong>r Carboxylgruppe, <strong>de</strong>r Carbonsäuren als Stoffklassebzw. <strong>de</strong>r Oxidationsreihe <strong>de</strong>r Alkohole ist ausdrücklich <strong>de</strong>r<strong>Sekundarstufe</strong> II vorbehalten. So wäre es ausreichend,wenn die SuS beispielsweise <strong>de</strong>n sauren Geruch eines„gekippten“ Weines wahrnehmen, die übrigenInformationen wer<strong>de</strong>n als Input gegeben. DieKon<strong>de</strong>nsation zu einem einfachen Ester kannanschließend in Schülerversuchen durchgeführt wer<strong>de</strong>n.PE 1beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge undunterschei<strong>de</strong>n dabei Beobachtung und Erklärung.PE 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente undUntersuchungen durch und protokollieren diese.CarbonsäureesterVeresterungFruchtaromaKon<strong>de</strong>nsationKatalysatorTreibstoff: Biodiesel


5 h Zurück zur Natur - Mo<strong>de</strong>rne Kunststoffe:Struktur und Eigenschaften sowie Herstellungvon Kunststoffen (z.B. PET, Polyester,Polymilchsäure):Beschreiben <strong>de</strong>r Molekülstruktur(Estergruppe)Begriff <strong>de</strong>s Polymers bzw.MakromolekülsReaktionstyp <strong>de</strong>r Polykon<strong>de</strong>nsationErhitzen von Milchsäure zur Herstellungvon Polymilchsäureggf. Internet-Recherche zurPolymilchsäure: Eigenschaften undVerwendung <strong>de</strong>r Polymilchsäure(kompostierbare Verpackungen,selbstauflösen<strong>de</strong>s Nahtmaterial fürOperationen, Mittel zur kosmetischenFaltenunterspritzung...)Begriff <strong>de</strong>r HydrolyseFakultativ lässt sich Stärkefolie herstellen.M II.2die Vielfalt <strong>de</strong>r Stoffe und ihrer Eigenschaften auf <strong>de</strong>rBasis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungenvon Atomen mit Hilfe von Bindungsmo<strong>de</strong>llen erklären (z.B. funktionelle Gruppen in organischen Verbindungen)M II. 4Zusammensetzung und Strukturen verschie<strong>de</strong>ner Stoffemit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen –/Strukturformeln, Isomere).CR II.11.awichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionenvom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung,Säureherstellung, Kunststoffproduktion).CR II.10einen Stoffkreislauf als eine Abfolge verschie<strong>de</strong>nerReaktionen <strong>de</strong>uten.CR II.4Möglichkeiten <strong>de</strong>r Steuerung chemischer Reaktionendurch Variation <strong>de</strong>r Reaktionsbedingungen beschreiben.E II. 6<strong>de</strong>n Einsatz von Katalysatoren in technischen o<strong>de</strong>rbiochemischen Prozessen beschreiben und begrün<strong>de</strong>n.Methodische Hinweise: SuS sollen in dieser Sequenz aneinem Beispiel das Prinzip <strong>de</strong>r Polymerherstellung, d.h.<strong>de</strong>r Bildung von Makromolekülen, erkennen. Intensivemechanistische Betrachtungen erfolgen in <strong>de</strong>r<strong>Sekundarstufe</strong> II.Die Gewinnung <strong>de</strong>r Vorstellung von Makromolekülenkönnte über ein Puzzle erfolgen. Dieses enthielte sowohlTeile, die mono- als auch bifunktionell sind (z.B.Ethansäure, Ethanol, Oxalsäure, Ethandiol). So erkennendie SuS spielerisch, dass Ketten verschie<strong>de</strong>ner Längenherstellbar sind, <strong>de</strong>ren Eigenschaften vorhergesagtwer<strong>de</strong>n können. Am En<strong>de</strong> könnte die selbstständigeHerstellung eines Polyesters stehen.Textilien aus PolyesterKunststoffMakromolekül / PolymerMonomerVeresterungBifunktionelle MoleküleDicarbonsäuren und DiolePolykon<strong>de</strong>nsationMilchsäurePolymilchsäureStruktur-EigenschaftsbeziehungenStoffkreislaufBiologische Abbaubarkeit / biokompatibelKatalysatorHydrolyseStärkefolieDie Wahlfreiheit bei <strong>de</strong>n Stoffklassenist stark eingeschränkt. Verbindlichsind Carbonsäuren und Alkanole,welche miteinan<strong>de</strong>r zu Esternreagieren.Als Anwendungsbeispiele wer<strong>de</strong>nKunststoffe und Alkohole genannt.Die Anwendungsbeispiele Fette,Seifen und Waschmittel, Brennstoffe(<strong>de</strong>nkbar in IF 3 Luft undLuftverschmutzung)undKohlenhydrate entfallen.


PE 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschie<strong>de</strong> durch kriteriengeleitetesVergleichen.PK 4beschreiben, veranschaulichen o<strong>de</strong>r erklären chemische Sachverhalteunter Verwendung <strong>de</strong>r Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Mo<strong>de</strong>llen undDarstellungen.PB 7nutzen Mo<strong>de</strong>lle und Mo<strong>de</strong>llvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung undBeurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge.

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