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Schulinterner Lehrplan Sek I
Hollenberg-Gymnasium Waldbröl Schulinternes Curriculum Chemie Sekundarstufe I Inhalt 1. Lehrwerk .................................................................................................................................................... 3 2. Unterrichtsformen ..................................................................................................................................... 4 2.1 Das Schülerexperiment............................................................................................................................ 4 2.2 Kooperative Lernformen ......................................................................................................................... 4 2.3 Instruktion ............................................................................................................................................... 4 2.4 Computereinsatz ..................................................................................................................................... 4 3. Außerschulische Lernorte .......................................................................................................................... 5 4. Außerschulische Partner............................................................................................................................ 5 5. Leistungsbewertung .................................................................................................................................. 6 Mündliche Formen ........................................................................................................................................ 6 Pragmatisch- praktisch .................................................................................................................................. 7 Sozial- affektiv ............................................................................................................................................... 7 6. Stoffverteilung ........................................................................................................................................... 8 6.1 Übersichtsraster Inhaltsfelder und fachliche Kontexte ........................................................................... 8 6.2 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben...................................................................................................... 10 6.2.1 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 7 ....................................................... 11 6.2.2 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 8 ....................................................... 16 6.2.3 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 9 ....................................................... 22 7. Anhang ..................................................................................................................................................... 25 1. Lehrwerk Die eingeführte Lehrwerksreihe der Chemie sind die „Elemente Chemie“-Reihe des Klett-Verlags. Die Einzelbände werden in den Jahrgangstufen 7, 8 bzw. 9 eingesetzt. Der Aufbau dieser Lehrwerke orientiert sich an den neuen Richtlinien für Chemie (NRW) und den dort vorgegebenen konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen. Jedes Kapitel führt mit Hilfe geeigneter Kontexte (Kontextorientierung) praktisch und lebensnah in ein Thema ein. Die Aufgaben verknüpfen Fragen aus der Lebenswelt der SchülerInnen mit dem Fachwissen, welches im Kapitel erarbeitet wird. Erworbenes Wissen kann so gesichert und an anderer Stelle in neuen Zusammenhängen angewendet werden. Um den neuen Anforderungen der Vermittlung von konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen gerecht zu werden, sind folgende Seitentypen, Symbole und Kennzeichnungen eingeführt worden: Basis-Seiten sind sachlogisch strukturierte Lern- und Informationsseiten auf den Praktikum-Seiten befinden sich ausführlich beschriebene, leicht durchführbare Schülerexperimente. Die Versuche werden durch die jeweilige Problemstellung eingeführt und sie sind kommentiert– damit die SchülerInnen Zusammenhänge verstehen können. Im Rahmen von Chemieübungen können die SchülerInnen diese selbstständig durchführen (mögliche Gefahren werden deutlich angesprochen!) Horizonte dienen der Förderung von prozessbezogenen Kompetenzen aus dem Bereich der Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Impulse bieten Unterrichtsmethoden an, z.B. „Gruppenarbeit mit Ergebnispräsentation“ und behandeln auch fächerverbindende Inhalte. Exkurse enthalten zu den Themen des Lehrplans passende, aber teilweise darüber hinausgehende Inhalte. Online-Links: „Elemente“ hält im Internet vielfältige und aktuelle Materialien bereit, die die SchülerInnen ganz gezielt unterstützen. Diese Materialien – Animationen, Simulationen, interaktive Versuchsanordnungen, Arbeitsblätter etc. – sind im Internet abrufbar am Ende eines jeden Kapitels befinden sich die Durchblick –Seiten. Diese Seiten enthalten eine auf das Wesentliche konzentrierte Zusammenfassung der Inhalte eines Kapitels und bieten inhaltliche Vertiefungen an. Sie dienen der Absicherung und des Einübens von Basiswissen und von wichtigen Kompetenzen. 2. Unterrichtsformen Der Chemieunterricht am HGW soll abwechslungsreich und anschaulich sein, dazu wenden die Lehrerinnen ein breites Methodenrepertoire zur Unterrichtsgestaltung an. Neben den fachlichen Aspekten wollen wir in unserem Unterricht auch zur Teambildung sowie dem bewussten und sicheren Umgang mit Gefahrstoffen beitragen. 2.1 Das Schülerexperiment Das zentrale Element der naturwissenschaftlichen Erkenntnis und somit des Chemieunterrichts ist das Experiment. Besonders das selbstständige Experimentieren, eingebettet in forschend-entdeckende Unterrichtsverfahren sorgen für eine Erweiterung der fachspezifischen Methoden- und Handlungskompetenzen. Am Hollenberg-Gymnasium hat das intensive Experimentieren eine lange Tradition, die auch in der Zukunft ihren Stellenwert behalten wird. Dieser besondere Schwerpunkt der unterrichtlichen Arbeit stellt hohe Anforderungen an die Vor- und Nachbereitungstätigkeiten von Lehrkräften sowie Schülerinnen und Schülern. Ebenso sind Schulleitung, Schulträger und Eltern durch ihre stetige Unterstützung unserer Arbeit besonders wichtige Partner, die wir an unserer Seite wissen. 2.2 Kooperative Lernformen In den letzten Jahren haben sich – besonders aufgrund von Erkenntnissen aus der empirischen Unterrichtsforschung – die kooperativen Lernformen als besonders effektiv herausgestellt. Die Fachschaft Chemie wird die Nutzung solcher Lernumgebungen immer weiter ausbauen. Beispiele hierfür sind: Gruppenpuzzle Placemat Stationenlernen Gruppenrallye 2.3 Instruktion Das entwickelnde Lehrgespräch und die strukturierte anschauliche Darstellung von Sachverhalten durch Lehrkräfte sind immer noch substanzielle Bestandteile des Unterrichts. Es bietet allen SuS die Möglichkeit, kognitive Strukturen zu entwicklen, die im weiteren Schritt Kompetenz fördernd selbstständig weiter entwickelt werden können. 2.4 Computereinsatz Der Computer bietet weit reichende Möglichkeiten des strukturierten und forschend entdeckenden Lernens. Mit dem Programm „Crocodile Chemistry“ können SuS interaktiv Experimente am PC frei simulieren. Animierte modellhafte Darstellungen schaffen ein tieferes Verständnis von Teilchenvorgängen. Der Umgang mit Formeleditoren ist ein Beitrag zur Wissenschaftspropädeutik. Das Internet schafft umfangreiche Möglichkeiten der Recherche. Der PC ist ein Hilfsmittel für Dokumentation und Präsentation unterrichtlicher Ergebnisse. 3. Außerschulische Lernorte Exkursionen und Unterrichtsgänge können den Chemieunterricht gut ergänzen und den Blick der Schülerinnen und Schüler auf die Naturwissenschaft Chemie erweitern. Aus diesem Grund sollten sie zum festen Bestandteil des Chemieunterrichts am Hollenberg-Gymnasium werden. Wünschenswert sind Exkursionen zu folgenden Zielen: • Das Science Forum der Universität Siegen. Hierbei handelt es sich um ein Schülerlabor, das halb- oder ganztägige Workshops zu verschiedenen Themen anbieten, die sowohl in der Sekundarstufe I als auch in der Sekundarstufe II teilweise auch im Kernlehrplan verankert sind. (z.B. ein Workshop zum Thema „Wasser“ oder zum Thema „Brennen und Löschen“ im Anfangsunterricht, ein Workshop zum Thema „Brennstoffe“ am Ende der Sekundarstufe I oder ein Workshop zu „Cyclodextrinen“ oder zur „Grätzelzelle“ in der Sekundarstufe II. Weitere Workshops und Angebote finden sich auf der Homepage des Science Forums.) • Das Klärwerk in Waldbröl, das vom Aggerverband betrieben wird, bietet sich als Exkursionsziel an, da es zum einen vom Hollenberg-Gymnasium aus gut erreichbar ist, und die Fachschaft Chemie auch in ihrem Bemühen unterstützen würde, das Thema Wasser, das spiralcurricular vom Anfangsunterricht bis zum Abitur unterrichtet wird, möglichst nachhaltig zu gestalten. • Das Liebig-Museum in Gießen, das sehr eindrucksvoll das Leben und Wirken des Chemikers Justus Liebig zeigt und vor allem die Geschichte und die Entwicklung der Fachwissenschaft Chemie in den Mittelpunkt rückt. • Ein Ziel, das etwas weiter entfernt, aber dennoch durchaus lohnenswert ist, ist das Rheinische Industriemuseum in Engelskirchen. 4. Außerschulische Partner Die Fachschaft Chemie am Hollenberg-Gymnasium macht es sich zur Aufgabe, nach außerschulischen Partnern zu suchen, die den Chemieunterricht nach außen öffnen. Dabei ist beispielsweise vorstellbar, dass Partnerbetriebe einzelne Lerngruppen zu einer Führung durch ihren Betrieb einladen oder auch Experten in den Unterricht kommen und hier von den Schülerinnen und Schülern befragt werden können. Unabhängig von der Art der Kooperation jedoch wird der Chemieunterricht für die Schülerinnen und Schüler so interessanter, da der Bezug zu der „Welt außerhalb der Schulmauern“ deutlicher hervortritt. 5. Leistungsbewertung Die Fachschaft Chemie am HGW orientiert sich mit ihren Kriterien zur Leistungsbewertung an den im Lehrplan ausgewiesenen Kompetenzen. Diese Kompetenzerwartungen und Kriterien der Leistungsbewertung müssen den SchülerInnen sowie den Sorgeberechtigten im Voraus transparent gemacht werden. Leistungskontrollen dienen zum einen als Beurteilungsinstrument (z. B. zur Beurteilung des Lernfortschritts eines Lernenden), zum anderen als Diagnoseinstrument (z. B. Erkennen der Stärken und Defizite bei einem Schüler/ einer Schülerin oder einer Schülergruppe). Ergebnisse von Lernerfolgsüberprüfungen dienen aber auch den LehrerInnen, Zielsetzungen und Methoden ihres Unterrichts zu überprüfen und evtl. zu modifizieren (Evaluation). Damit die schulische Leistungsbewertung die Doppelfunktion von Diagnose (oder Beratung, Lernhilfe, Individuelle Förderung (s. dort!), Forderung) und Beurteilung erfüllen kann, muss gewährleistet sein, dass die SchülerInnen die geforderten Fähigkeiten und Fertigkeiten auch im Unterricht erlernen und einüben können. Je nach favorisierter Unterrichtskonzeption (s. Unterrichtsmethoden!)können im Chemieunterricht andere Zielsetzungen erreicht werden. Bei der Leistungsbewertung sind alle prozessbezogenen und kompetenzbezogenen Kompetenzen angemessen zu berücksichtigen und gleichermaßen zu gewichten! Zielbereiche eines modernen Chemieunterrichts sind die vier Aspekte: Fachliches, ausbaufähiges Wissen Personale Kompetenz Sozial- kommunikative Kompetenz Methodisches Wissen Die Lehrperson soll über Beobachtungen die Qualität, Häufigkeit und Kontinuität der Beiträge erfassen. Diese Beiträge sollen unterschiedliche mündliche und schriftliche Formen umfassen. Zu den schriftlichen Formen können folgende Beiträge gezählt werden: Kurze schriftliche Überprüfungen (1-2 pro Halbjahr) Versuchsprotokolle erstellen Schriftliche Dokumentationen/ Wandzeitung/ Lernplakate Schriftliche Hausarbeiten (umfangreich)/ Ausarbeitung eines Chemiewettbewerb-Beitrags (s. Wettbewerbe Chemie)/ Stationsmappe Hausaufgaben, Arbeitsblätter Chemieheft/Portfolio (Benotung ca. einmal pro Schuljahr) Mündliche Formen Referat (Vortrag)/ Lernen durch Lehren (Unterricht durch MitschülerInnen) Abfrage/ mündliche Prüfungen/ Kurz- Kolloquien Chemietexte, Grafiken oder Diagramme analysieren und interpretieren fachliche mündliche Beiträge im laufenden Unterricht Neben den schriftlichen und mündlichen Beiträgen (fachliches Wissen), fließen auch die personalen, sozial-kommunikativen und methodischen Kompetenzen (s.o.) ein, die im Folgenden unter den Aspekten pragmatisch- praktisch und sozial-affektiv zusammengefasst werden. Pragmatisch- praktisch Verhalten beim Experimentieren (Nachbauen bzw. Entwurf eines Versuchsaufbaus, sachgemäßer Umgang mit Chemikalien und Geräten, korrekte Versuchsdurchführung, richtige Entsorgung der Stoffe, Ordnung, Sauberkeit, Übersicht, Sorgfalt, Vorsicht (Unfallverhütung)) Modellarbeit (Umsetzen von Ideen oder geklärtem Wissen in Struktur- bzw. Funktionsmodelle, Modellexperimente entwerfen und visualisieren, sachgerechter Umgang, Sorgfalt) Sozial- affektiv Arbeit allein bzw. in Gruppen (Zielorientierung, methodisches Geschick, Zeitplan, Einbringen ins Team, Arbeitstempo, Handlungsstrategien anwenden, ökonomisch, eigene Ideen einbringen, Engagement, Leistungswille, reproduktiv, produktiv, kreativ) Besondere Leistungen- durch Übernahme bestimmter Ämter (Sorgfalt, Zuverlässigkeit, Verantwortungsbewusstsein, Ordnung etc.) In die Note gehen alle im Zusammenhang mit dem Unterricht erbrachten Leistungen ein! Nähere Informationen sind im Leistungsbewertungskonzept der Fachschaft Chemie zu finden. 6. Stoffverteilung 6.1 Übersichtsraster Inhaltsfelder und fachliche Kontexte Jahrgangsstufe 7 Inhaltsfeld I: Stoffe und Stoffveränderungen Inhaltsfeld II: Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen fachlicher Kontext: Speisen und Getränke – alles Chemie?! fachlicher Kontext: Brände und Brandbekämpfung fachliche Inhalte: • Stoffeigenschaften • Einfache Teilchenvorstellung • Gemische und Reinstoffe • Stofftrennverfahren fachliche Inhalte: • Kennzeichen chemischer Reaktionen • Reaktionsgleichungen (Wortgleichungen) • Oxidationen • Elemente und Verbindungen • Exotherme und endotherme Reaktionen • Aktivierungsenergie • Gesetz von der Erhaltung der Masse • Luftzusammensetzung: Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid • Kohlenstoffdioxid als Verbrennungsprodukt und Nachweisreaktion Inhaltsfeld III: Wasser Inhaltsfeld IV: Metalle und Metallgewinnung fachlicher Kontext: Ohne Wasser läuft nichts fachlicher Kontext: Aus Rohstoffen werden Gebrauchsgegenstände fachliche Inhalte: • Wasser als Lösemittel • Abwasser und Wiederaufbereitung fachliche Inhalte: • Gebrauchsmetalle • Reduktionen, Redoxreaktionen • Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen • Recycling Jahrgangsstufe 8 Inhaltsfeld V: Elementfamilien, Atombau und Periodensystem Inhaltsfeld VI: Ionenbindung und Ionenkristalle fachlicher Kontext: Aus tiefen Quellen – Mineralwasser fachlicher Kontext: Salze fachliche Inhalte: • Chemische Formelschreibweise und Reaktionsgleichungen • Atomare Masse • Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Halogene, Edelgase • Nachweisreaktionen (Knallgasprobe; Wasser als Oxid) • Kern-Hülle-Modell • Elementarteilchen: Neutronen, Protonen, Elektronen • Atomsymbole • Schalenmodell und Besetzungsschemata • Periodensystem • Isotope fachliche Inhalte: • Leitfähigkeit von Salzlösungen • Ionenbildung und Ionenbindung • Salzkristalle Inhaltsfeld VII: freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen Inhaltsfeld VIII: Unpolare und polare Elektronenpaarbindung fachlicher Kontext: Metalle schützen und veredeln fachlicher Kontext: Wasser – mehr als ein einfaches Lösemittel fachliche Inhalte: • Oxidationen und Reduktionen als Elektronen-Übertragungs-Reaktionen • Reaktionen zwischen Metall-Atomen und Metall-Ionen • Beispiel einer einfachen Elektrolyse fachliche Inhalte: • Atombindung / unpolare Elektronenpaarbindung • Wasser-, Ammoniak- und Chlorwasserstoff-Moleküle als Dipole • Wasserstoffbrückenbindung • Hydratisierung Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfeld IX: Saure und alkalische Lösungen Inhaltsfeld X: Energie aus chemischen Reaktionen fachlicher Kontext: Säuren und Laugen im Alltag fachlicher Kontext: Zukunftssichere Energieversorgung fachliche Inhalte: • Ionen in sauren und alkalischen Lösungen • Neutralisation • Protonenaufnahme und -abgabe an einfachen Beispielen • Stoffmengenkonzentration und stöchiometrische Berechnungen • Luftverschmutzung: Saurer Regen fachliche Inhalte: • Alkane als Erdölprodukte • Van-der-Waals-Kräfte • Bio-Ethanol oder Biodiesel • Energiebilanzen • Beispiel einer einfachen Batterie • Brennstoffzelle • Regenerative Energien Inhaltsfeld XI: organische Chemie fachlicher Kontext: Der Natur abgeschaut fachliche Inhalte: • Typische Eigenschaften organischer Verbindungen • Funktionelle Gruppen: Hydroxyl- und Carboxylgruppe • Struktur-Eigenschafts-Beziehungen • Veresterung • Katalysator • Beispiel eines Makro-Moleküls 6.2 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Die in den folgenden Übersichten verwendeten Abkürzungen beziehen sich auf die im Lehrplan formulierten Kompetenzerwartungen. Die Zuordnung ist im Anhang zu finden. 6.2.1 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 7 Unterrichtsvorhaben 1: Kontext: Speisen und Getränke – alles Chemie?! Inhaltsfeld: Stoffe und Stoffveränderungen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E2, E3, E4, E7, E8 • Eigenschaften von Stoffen K1, K3, K4, K5, K6, K9 • Teilchenmodell B7, B11, B12 StM1, StM2, StM3, StM5, StM6 En2 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Was ist was? – Wir identifizieren verschiedene weiße Pulver Unterrichtsgegenstand - fest, flüssig, gasförmig – die verschiedenen Aggregatzustände eines Stoffes - Warum schwimmt Cola light, während Cola untergeht? - - Die SuS identifizieren 5 – 8 weiße Pulver aus dem Haushalt (Kochsalz, Zucker, Citronensäure, Backpulver, Mehl, Waschsoda, Vitamin C…). Dazu müssen sie sich zuerst eine geeignete Vorgehensweise überlegen (z.B. werden zuerst die Stoffe aus den Verpackungen untersucht und Steckbriefe erstellt und danach die unbekannten Stoffe untersucht und die Eigenschaften abgeglichen). - Die SuS nehmen den Temperaturverlauf beim Erhitzen von Eis bis zum Sieden auf (sie erhitzen Eis, das in einer Konservendose eingefroren und mit einem Loch für ein Thermometer versehen wurde). Sie zeichnen eine Schmelz- und Siedekurve Erklärung der waagerechten Abschnitte der Kurve durch ein einfaches Teilchenmodell der drei Aggregatzustände. Die SuS stellen geeignete Thesen auf (z.B. „Cola enthält Zucker, Cola light nicht.“ Oder „Gleiche Volumina von Cola und Cola light haben eine unterschiedliche Masse.“) und untersuchen diese Thesen experimentell. Vergleich der Dichten von Cola, Cola light und Wasser Dichtebestimmung bei geometrischen Körpern und unsymmetrischen Körpern. Übungen zu Dichte-Berechnungen - - Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Stoffeigenschaften: - Farbe - Konsistenz - Geruch - Löslichkeit - Farbe der Lösung mit Universalindikator - Verhalten beim Erhitzen Schmelz- und Siedetemperatur als charakteristische Eigenschaft eines Stoffes Aggregatzustände und Zustandsänderungen Teilchenmodell Dichte als Stoff-Eigenschaft Dichtebestimmung in der Praxis Formel zur Berechnung der Dichte Unterrichtsvorhaben 2: Kontext: Speisen und Getränke – alles Chemie?! Inhaltsfeld: Stoffe und Stoffveränderungen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E3, E4, E7, E9 • Gemische und Reinstoffe K1, K3, K4, K5, K9 • Stofftrennverfahren B3, B11, B12 StM2, StM3 En2 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Unterrichtsgegenstand Trennen von Stoffgemischen - Das Salz-Sand-Gemisch Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser Einüben von Fachbegriffen - Klassifizierung von heterogenen und homogenen Gemischen Unterscheiden von Reinstoffen und Stoffgemischen Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung - Die SuS sollten selbst Strategien zum Trennen der Gemisch entwickeln - Zuordnungsspiel: Bezeichnungen von Stoffgemischen Abbildungen von Teilchenmodellen zuordnen Unterrichtsvorhaben 3: Kontext: Brände und Brandbekämpfung Inhaltsfeld: Stoff- und Energieumsetzung bei chemischen Reaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E4, E7, E9 • Kennzeichen chemischer Reaktionen K1, K3, K4, K5, K9 • Reaktionsgleichungen (Wortgleichungen) B6, B7, B8 • Oxidationen ChR1, ChR2, ChR3, ChR4, ChR5, ChR6, ChR7, ChR10 • Elemente und Verbindungen StM2, StM6 • Exotherme und endotherme Reaktionen, Aktivierungsenergie En1, En3, En4, En5, En6 • Gesetz von der Erhaltung der Masse • Luftzusammensetzung: Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid Basiskonzept (Schwerpunkt): Chemische Reaktion, Energie • Kohlenstoffdioxid als Verbrennungsprodukt und Nachweisreaktion Sequenzierung inDid.-meth. Anmerkungen, Unterrichtsgegenstand haltlicher Aspekte Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Verschiedene - Die SuS untersuchen verschiedene Brennstoffe (Wachs, Eisenpulver, Eisenwolle, Eisennagel, - Was brennt eigentlich an einer Brennstoffe: Wachs, Kupferblech, Kupferpulver) auf Brennbarkeit. Kerze? Eisen, Kupfer - Sie erkennen, dass ein höherer Zerteilungsgrade eine heftigere Verbrennung nach sich zieht - Ist Eisen brennbar? Metalle reagieren - Die SuS beschreiben die neuen Eigenschaften der beim Erhitzen von Metallen entstandenen mit Sauerstoff Stoffe. - Sie erklären die neu entstandenen Stoffe mit dem Ablaufen einer chemischen Reaktion. - Sie beschreiben chemische Reaktionen mit Wortgleichungen. Dabei bezeichnen sie die chemische Reaktion mit Sauerstoff als Oxidation. - Verbrennungen in reinem Sauerstoff - Sauerstoff als Voraussetzung für eine Verbrennung Chemische Reaktion - Weitere Bedingungen für eine Verbrennung: Brauchen wir immer eine Zündquelle? (Verbren- Exp.: Wachs-Explosion und Energie nungsdreieck) - Anwendung der gelernten - Einführung der Begriffe exotherme/endotherme Reaktion, Aktivierungsenergie am Beispiel der Begriffe im Kontext: Reaktionen von Kupfersulfat. ThermaCare Gesetz von der Er- Die SuS entdecken anhand verschiedener Experimente das Gesetz von der Erhaltung der Mas- - Exp.: Eisenwolle an einer Balhaltung der Masse se. kenwaage erhitzen, Streich- Sie führen es auf die gleichbleibende Teilchenanzahl zurück. hölzer in einem verschlossenen RG erhitzen Brandbekämpfung - Die SuS nutzen das Verbrennungsdreieck, um eine Strategie zum Löschen eines Brandes zu entwickeln. - Sie weisen Kohlenstoffdioxid mit der Kalkwasserprobe als Verbrennungsprodukt nach. Unterrichtsvorhaben 4: Kontext: Ohne Wasser läuft nichts Inhaltsfeld: Luft und Wasser Inhaltliche Schwerpunkte: • Wasser als Lösemittel • Abwasser und Wiederaufbereitung Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E3, E4, E5, E6, E8, E9, E10 K1, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10 B1, B2, B3, B4, B9, B10 ChR1, ChR11 StM7 En8 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Wasser auf der Welt, Wasser und das Klima Mein täglicher Wasserverbrauch Wasser als Lösemittel für Feststoff und Gase, hartes Wasser Dichte-Anomalie von Wasser Abwasserreinigung Unterrichtsgegenstand - Die SuS erarbeiten sich die Themen in kleinen Gruppen selbstständig in selbst gewählter Reihenfolge anhand eines Stationenlernens mit Theorie- und Experimentalstationen. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung - Stationenlernen „Ohne Wasser läuft nichts“ - Mögliche Exkursion (2 Unterrichtsstunden) zur Kläranlage Waldbröl-Brenzingen Unterrichtsvorhaben 5: Kontext: Aus Rohstoffen werden Gebrauchsgegenstände Inhaltsfeld: Metalle und Metallgewinnung Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E3, E4, E8, E9, E10 • Gebrauchsmetalle K3, K4, K5, K6, K7 • Reduktionen, Redoxreaktionen • Gesetz von den konstanten Massen- B2, B5, B9, B10, B11, B12, B13 ChR1, ChR4, ChR5, ChR7, ChR11 verhältnissen StM6 • Recycling En5, En8 Basiskonzept (Schwerpunkt): Chemische Reaktion, Energie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Unterrichtsgegenstand Gewinnung von Metallen aus den Erzen - Die einfache Redoxreihe der Metalle - Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen - Industrielle Gewinnung von Eisen - Recycling - Die SuS lernen verschiedene Möglichkeiten kennen, Metalle aus ihren Erzen bzw. aus ihren Metalloxiden zu gewinnen. Sie benennen diese Reaktionen als Reduktionen. Die SuS bezeichnen Sauerstoff-Übertragungsreaktionen als Redoxreaktionen. Die SuS ziehen aus verschiedenen Experimentieranordnungen Rückschlüsse auf die Redoxreihe der Metalle. Wie viel Kupfer ist im Erz? Die SuS untersuchen anhand der Reaktion von Kupfer und Schwefel, in welchem Massenverhältnis diese beiden Stoffe reagieren. Die SuS lernen das Thermit-Verfahren und den Hochofenprozess als industrielle Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerz bzw. Eisenoxid kennen. Die SuS lernen Verfahren zur Veredelung von Eisen und zur Verwertung alter Metallteile (Sauerstoff-Aufblasverfahren, Elektrolichtbogen-Verfahren) kennen. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung - Möglicher Einstieg über das Kupferbeil des Ötzis - jeweils ein Metall und ein Metalloxid kombinieren (Aluminium, Eisen, Kupfer) - Lerntempoduett - Placemat-Methode Video von der Homepage „Planet Schule“: „Total phänomenal – Stahl“ (ca. 15 min) 6.2.2 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 8 Unterrichtsvorhaben 1: Kontext: Chemie – quantitativ betrachtet Inhaltsfeld: Elementfamilien, Atombau und Periodensystem Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: • Chemische Formelschreibweise und K4 B7 Reaktionsgleichungen ChR5 • Atomare Masse StM4 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Unterrichtsgegenstand Reaktionsgleichungen aufstellen - Atome und ihre Masse - Masse und Teilchenzahl - Die SuS gleichen Reaktionsgleichungen aus, wenn die Formeln der beteiligten Stoffe gegeben sind. Die SuS lernen die Bedeutung der Massenzahl im Periodensystem kennen Die SuS lernen den Zusammenhang zwischen Stoffmenge, Atommasse und molarer Masse kennen. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Unterrichtsvorhaben 2: Kontext: Aus tiefen Quellen – Mineralwasser Inhaltsfeld: Elementfamilien, Atombau und Periodensystem Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: • Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Halo- E3, E4, E7, E8 K1, K3, K4, K5, K8 gene, Edelgase • Nachweisreaktionen (Knallgasprobe; ChR6 StM1 Wasser als Oxid) • Periodensystem und Atomsymbole Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie, Chemische Reaktion Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Elementfamilien der Alkalimetalle und Erdalkalimetalle Unterrichtsgegenstand - Halogene - Erste Ordnungsversuche – das Periodensystem - Die SuS lernen die Eigenschaften, die typischen Reaktionen, Vorkommen und Nachweis der Alkalimetalle kennen. Sie erkennen die abgestuften Eigenschaften innerhalb dieser Elementfamilie. Sie lernen die Nachweisreaktion für Wasserstoff kennen. Sie übertragen ihre Erkenntnisse auf die Elementfamilie der Erdalkalimetalle. Die SuS lernen die Elementfamilie der Halogene kennen (typische Eigenschaften, Verwendung, Vorkommen, Reaktionen – Halogene als Salzbildner, Nachweis von Halogenen mit Silbernitrat) Die SuS stellen fest, dass die Elementfamilien sich im PSE in den Spalten befinden. Ordnungskriterien des PSE und Atomsymbole – die Zeichensprache der Chemiker Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung - Motivation über Geschmackstest bei verschiedenen Mineralwasser-Sorten - Inhaltsstoffe der Mineralwasser vergleichen - Gruppenpuzzle zu Halogenen Evtl. zusätzlich ein Referat zur Elementfamilie der Edelgase vergeben Unterrichtsvorhaben 3: Kontext: Der Aufbau der Atome Inhaltsfeld: Elementfamilien, Atombau und Periodensystem Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E8 • Kern-Hülle-Modell • Elementarteilchen: Neutronen, Proto- K4, K6 B7, B8 nen, Elektronen StM1, StM7 • Isotope • Schalenmodell und Besetzungsschema- En3 ta Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Kern-Hülle-Modell und Elementarteilchen - Der Aufbau der Atomhülle Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Unterrichtsgegenstand - Die SuS lernen Rutherford’s Streuversuch kennen und ziehen aus den Ergebnissen Rückschlüsse auf den Aufbau eines Atoms. Sie lernen Protonen, Neutronen und Elektronen als elementare Bausteine eines Atoms kennen und können die Anzahlen der Elementarteilchen in einem Atom anhand des Periodensystems bestimmen. Isotope Schalenmodell, Energiestufen - evtl. Erweiterung zum Kugelwolkenmodell Unterrichtsvorhaben 4: Kontext: Salze Inhaltsfeld: Ionenbindung und Ionenkristalle Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E4, E9 • Leitfähigkeit von Salzlösungen K4, K8 • Ionenbildung und Ionenbindung B1, B4, B5 • Salzkristalle ChR1, ChR2 StM2, StM4, StM5, StM6, StM7 En1 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Die Entstehung von Ionen aus Atomen - Ionenverbindungen Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Lösungen von Salzen leiten den elektrischen Strom. - evtl. Zeitungsartikel „Natrium Wie entsteht die Ladung in einem Ion? Die SuS erklären das Zustandeund Chlor im Wasser – Alle kommen einer Ladung durch unterschiedliche Anzahlen von Protonen deutschen Mineralbrunnen und Elektronen in kleinsten Teilchen. betroffen“ Sie formulieren Reaktionsgleichungen zur Entstehung von Anionen und Kationen. Die SuS lernen den Zusammenhang zwischen der Ladung einzelner Ionen - Kristallzüchtung und der Zusammensetzung der Ionenverbindung kennen (Verhältnis- - Kältemischung herstellen formeln). Sie lernen die Eigenschaften von Ionenverbindungen kennen und erklären sie mit dem Aufbau (Ionengitter). Unterrichtsgegenstand - - Unterrichtsvorhaben 5: Kontext: Metalle schützen und veredeln Inhaltsfeld: freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: • Oxidationen und Reduktionen als E1, E4, E7, E8 K3, K4, K5 Elektronen-Übertragungs-Reaktionen • Reaktionen zwischen Metall-Atomen B7, B11 ChR1, ChR4, ChR7, ChR8 und Metall-Ionen StM6, StM7 • Beispiel einer einfachen Elektrolyse En5, En7, En8 Basiskonzept (Schwerpunkt): Chemische Reaktion Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Oxidationen und Reduktionen als Elektronenübertragungsreaktionen Unterrichtsgegenstand - Reaktionen zwischen Metall-Atomen und Metall-Ionen – die Redoxreihe der Metalle Metallgewinnung durch Elektrolyse - - Die SuS formulieren Teilgleichungen für die Abgabe und die Aufnahme von Elektronen. Sie erweitern den Begriff der Oxidation und der Reduktion auf Elektronenübertragungsreaktionen. Die SuS stellen in verschiedenen Experimentieranordnungen fest, unter welchen Bedingungen Metall-Atome mit Metall-Ionen reagieren und erstellen daraus eine vereinfachte Redoxreihe der Metalle. Die SuS lernen die Elektrolyse als Möglichkeit der Gewinnung eines rei- nen Metalls aus einer Metallsalzlösung kennen. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Verkupfern eines Gegenstands Unterrichtsvorhaben 6: Kontext: Unpolare und polare Elektronenpaarbindung Inhaltsfeld: Wasser – mehr als ein einfaches Lösungsmittel Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: • Atombindung / unpolare Elektronen- E4 K1, K4, K5, K6 paarbindung • Wasser-, Ammoniak- und Chlorwasser- B11 ChR1, ChR4 stoff-Moleküle als Dipole StM2, StM5, StM5, StM6, StM7 • Wasserstoffbrückenbindung En1 • Hydratisierung Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Unterrichtsgegenstand Bindung zwischen Nichtmetallatomen – die Elektronenpaarbindung Erstellen von Strukturformeln - Der räumliche Bau von Molekülen - Die polare Atombindung - Wasserstoffbrückenbindungen und Hydratisierung - - Die SuS entdecken, dass durch das Teilen von Elektronenpaaren eine weitere Bindungsart entsteht. Die SuS wenden die Oktettregel an, um Strukturformeln einfacher Moleküle aufzustellen. Die SuS erkennen den Zusammenhang zwischen einander abstoßenden Elektronenpaaren und der räumlichen Struktur von Molekülen Die SuS lernen die Elektronegativität als Hilfsmittel zur Charakterisierung einer Bindung kennen. Sie nutzen die Elektronegativitäsdifferenz, um den Bindungstyp zu ermitteln und die Polarität von Bindungen festzustellen. Sie lernen typische Dipol-Verbindungen kennen. Die SuS lernen Wasserstoffbrückenbindungen als starke intermolekulare Anziehungskräfte kennen, mit denen sie die Eigenschaften des Lösungsmittels Wasser erklären können. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Molekülbaukasten verwenden Experimente zur Dichte-Anomalie und zum Lösungsvorgang von Ionenverbindungen in Wasser, Temperaturänderungen beim Lösen von Salzen 6.2.3 Mögliche konkretisierte Unterrichtsvorhaben Jahrgangsstufe 9 Unterrichtsvorhaben 1: Kontext: Säuren und Laugen im Alltag Inhaltsfeld: Saure und alkalische Lösungen Inhaltliche Schwerpunkte: • Ionen in sauren und alkalischen Lösungen • Neutralisation • Protonenaufnahme und -abgabe an einfachen Beispielen • Stoffmengenkonzentration und stöchiometrische Berechnungen • Luftverschmutzung: Saurer Regen Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Saure Lösungen Basiskonzept (Schwerpunkt): Chemische Reaktion Unterrichtsgegenstand - Alkalische Lösungen Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E4, E7, E9 K1, K3, K4, K5, K6, K7 B3, B4, B6, B9, B11 ChR9, ChR11 StM2 - Protonenaufnahme und -abgabe - Neutralisation - Wie viel Säure ist drin? – Konzentrationsermittlung durch Titration - Säuren in unserer Umwelt: Saurer Regen - Die SuS lernen Eigenschaften und Gemeinsamkeiten saurer Lösungen und die wichtigsten Säuren und deren Salze kennen. Sie benennen das Oxonium-Ion als charakteristisches Teilchen saurer wässriger Lösungen. Die SuS lernen Eigenschaften und Gemeinsamkeiten alkalischer Lösungen und die wichtigsten Laugen kennen. Sie benennen das Hydroxid-Ion als charakteristisches Teilchen alkalischer wässriger Lösungen. Sie klassifizieren Säuren als Protonendonatoren und Basen als Protonenakzeptoren und Säure-Base-Reaktionen als Protonenübertragungsreaktionen Die SuS stellen fest, dass Säuren und Laugen in einer exothermen Reaktion zu Wasser und Salz reagieren. Die SuS nutzen die Neutralisationsreaktion, um die Konzentration ver- schiedener Säuren und Laugen in Alltagsprodukten zu bestimmen. Dabei nutzen sie das Verfahren der Titration. Die SuS vollziehen anhand eines Modellexperiments die Entstehung von saurem Regen in der Atmosphäre nach. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Mögl. Einstieg: 4 farblose Flüssigkeiten – was ist was? (1molare Salzsäure, 1-molare Natronlauge, ca. 0,5-molare Natronlauge, Phenolphthalein) Im Abzug Verbrennungsgase des Schwefels mit Wasser in Kontakt bringen Unterrichtsvorhaben 2: Kontext: Zukunftssichere Energieversorgung Inhaltsfeld: Energie aus chemischen Reaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E4, E5, E6, E8, E9, E10 • Alkane als Erdölprodukte K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K10 • Van-der-Waals-Kräfte B1, B2, B5, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13 • Bio-Ethanol oder Biodiesel ChR11 • Energiebilanzen StM5 • Beispiel einer einfachen Batterie En1, En4, En6, En7, En8 • Brennstoffzelle • Regenerative Energien Basiskonzept (Schwerpunkt): Energie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Die homologe Reihe der Alkane Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung Die SuS lernen die homologe Reihe der Alkane und ihre Eigenschaften ken- - „Stille Post“ nen (Viskosität, Brennbarkeit etc.). Sie entdecken, dass man zu einer Summenformel verschiedene Strukturformeln zeichnen kann und lernen die Nomenklaturregeln für verzweigte Alkane kennen. Sie erklären die abgestuften Eigenschaften innerhalb der homologen Reihe der Alkane mit den zunehmenden Van-der-Waals-Kräften. Die SuS lernen weitere Kohlenwasserstoffe und die entsprechenden Be- nennungsregeln kennen (Alkene, Alkine und cyclische Kohlenwasserstoffe) Die SuS lernen die fraktionierte Destillation und das Cracken als Methoden - arbeitsteilige GA mit Placemat zur Weiterverarbeitung von Rohöl kennen. - Video von „Planet Schule“: „total phänomenal – Multitalent Erdöl) Die SuS erarbeiten sich in einer Projektarbeit arbeitsteilig eines der folgen- - Videos von „Planet Schule“ zu den Themen und stellen es anschließend im Plenum vor: den einzelnen Themen o Bio-Ethanol oder Biodiesel o Veredelung von Kraftfahrzeugbenzin, Verbrennung im Motor o Batterien, Brennstoffzellen, Akkus o Wasserstoff und Erdgas in der Energietechnik o Elektroauto o Regenerative Energien: Solar, Wind, Wasser, Biogas, Erdwärme Unterrichtsgegenstand - Die Vielfalt der Kohlenwasserstoffe - Entstehung, Gewinnung und Weiterverarbeitung von Erdöl - Weitere Möglichkeiten der Energiegewinnung - Unterrichtsvorhaben 3: Kontext: Der Natur abgeschaut Inhaltsfeld: Organische Chemie Inhaltliche Schwerpunkte: • Funktionelle Gruppen: Hydroxyl- und Carboxylgruppe • Typische Eigenschaften organischer Verbindungen • Struktur-Eigenschafts-Beziehungen • Veresterung • Katalysatoren • Beispiel eines Makro-Moleküls Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: E1, E2, E3, E4 K1, K3, K4, K5 B11 ChR1, ChR2, ChR5, ChR11, ChR12 StM2, StM3, StM5, StM6, StM7 En6 Basiskonzept (Schwerpunkt): Struktur der Materie Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Unterrichtsgegenstand Funktionelle Gruppen - Eigenschaften von Alkoholen und Carbonsäuren - Veresterung - - Die SuS lernen die Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe der Alkohole und die Carboxylgruppe als funktionelle Gruppen der Carbonsäuren kennen Die SuS lernen Eigenschaften verschiedener organischer Verbindungen kennen und erklären sie anhand der Struktur unter Zuhilfenahme von EN-Differenzen und den bereits bekannten intermolekularen Wechselwirkungen. Die SuS lernen die Veresterung als Kondensationsreaktion von Alkoholen und Carbonsäuren kennen. Sie lernen die Funktion des Katalysators für die Veresterung kennen. Sie lernen die Veresterung als Reaktionsablauf für die Herstellung von Makromolekülen (Kunststoffen) kennen. Did.-meth. Anmerkungen, Mögl. d. Unterrichtsgestaltung 7. Anhang Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 Die Schülerinnen und Schüler… beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Chemie auf. Kompetenzbereich Kommunikation K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 Die Schülerinnen und Schüler… argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig. vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten und reflektieren Einwände selbstkritisch. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache, ggf. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit. protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form. recherchieren zu chemischen Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus. Kompetenzbereich Bewertung B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 Die Schülerinnen und Schüler… beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind. nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit. benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung chemischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu anderen Unterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf. nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen. entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können. diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven, auch unter dem Aspekt der nachhaltigen Entwicklung. Basiskonzept Chemische Reaktion Bis zum Ende der Jahrgangsstufe 9 Die Schülerinnen und Schüler haben das KonDie Schülerinnen und Schüler haben das Konzept der chemischen Reaktion so weit entwizept der chemischen Reaktion so weit diffeckelt, dass sie… renziert, dass sie… • Stoffumwandlungen beobachten und be- • Stoff- und Energieumwandlungen als Verschreiben. änderung in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen er• chemische Reaktionen an der Bildung von klären. neuen Stoffen mit neuen Eigenschaften erChR1 kennen, und diese von der Herstellung bzw. Trennung von Gemischen unterscheiden. • chemische Reaktionen von Aggregatzustandsänderungen abgrenzen. • Stoffumwandlungen herbeiführen. • mit Hilfe eines angemessenen Atommodells und Kenntnissen des Periodensystems • Stoffumwandlungen in Verbindung mit ChR2 erklären, welche Bindungen bei chemiEnergieumsätzen als chemische Reaktion schen Reaktionen gelöst werden und weldeuten. che entstehen. • den Erhalt der Masse bei chemischen ReakChR3 tionen durch die konstante Atomanzahl erklären. • chemische Reaktionen als Umgruppierung • Möglichkeiten der Steuerung chemischer ChR4 von Atomen beschreiben. Reaktionen durch Variation von Reaktionsbedingungen beschreiben. • chemische Reaktionen durch Reaktions- • Stoffe durch Formeln und Reaktionen schemata in Wort- und evtl. in Symbolfordurch Reaktionsgleichungen beschreiben mulierungen unter Angabe des Atomanund dabei in quantitativen Aussagen die ChR5 zahlverhältnisses beschreiben und die GeStoffmenge benutzen und einfache stösetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlchiometrische Berechnungen durchführen. verhältnisse erläutern. • chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, KnallChR6 gasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis). • Verbrennungen als Reaktionen mit Sauer- • elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse stoff (Oxidation) deuten, bei denen Energie und elektrochemische Spannungsquellen) freigesetzt wird. nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als ChR7 • Redoxreaktionen nach dem Donator- AkAufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird. zeptor-Prinzip als Reaktionen deuten, bei denen Sauerstoff abgegeben und vom Reaktionspartner aufgenommen wird. • die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von WasChR8 ser beschreiben. • saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von • Säuren als Stoffe einordnen, deren wässriIndikatoren nachweisen. ge Lösungen Wasserstoff-Ionen enthalten. • die alkalische Reaktion von Lösungen auf ChR9 das Vorhandensein von Hydroxid-Ionen zurückführen. • den Austausch von Protonen als DonatorAkzeptor-Prinzip einordnen. • das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdio- • einen Stoffkreislauf als eine Abfolge verChR10 xid identifizieren und dessen Verbleib in schiedener Reaktionen deuten der Natur diskutieren. • ChR11 Kenntnisse über Reaktionsabläufe nutzen, • um die Gewinnung von Stoffen zu erklären (z. B. Verhüttungsprozesse). • • ChR12 wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung, Säureherstellung, Kunststoffproduktion). Prozesse zur Bereitstellung von Energie erläutern. das Schema einer Veresterung zwischen Alkoholen und Carbonsäuren vereinfacht erklären. Basiskonzept Struktur der Materie StM1 StM2 StM3 StM4 StM5 StM6 StM7 Bis zum Ende der Jahrgangsstufe 9 Die Schülerinnen und Schüler haben das KonDie Schülerinnen und Schüler haben das Konzept zur Struktur der Materie so weit entwizept zur Struktur der Materie so weit differenckelt, dass sie… ziert, dass sie… • zwischen Gegenstand und Stoff unter- • Aufbauprinzipien des Periodensystems der scheiden. Elemente beschreiben und als Ordnungsund Klassifikationsschema nutzen, Haupt• Ordnungsprinzipien für Stoffe aufgrund und Nebengruppen unterscheiden. ihrer Eigenschaften und Zusammensetzung nennen, beschreiben und begründen: Reinstoffe, Gemische; Elemente (z. B. Metalle, Nichtmetalle), Verbindungen (z. B. Oxide, Salze, organische Stoffe). • Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identi- • die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaffizieren (z. B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, ten auf der Basis unterschiedlicher Kombielektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Sienationen und Anordnungen von Atomen detemperatur, Aggregatzustände, Brennmit Hilfe von Bindungsmodellen erklären barkeit). (z. B. Ionenverbindungen, anorganische Molekülverbindungen, polare – unpolare • Stoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung Stoffe, Hydroxylgruppe als funktionelle und Teilchenstruktur ordnen. Gruppe). • Atome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen. • Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. • Kenntnisse über Struktur und StoffeigenB. Löslichkeit, Dichte, Verhalten als Säure schaften zur Trennung, Identifikation, bzw. Lauge) bezüglich ihrer VerwendungsReindarstellung anwenden und zur Bemöglichkeiten bewerten. schreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen. • Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen. • die Teilchenstruktur ausgewählter Stof- • Zusammensetzung und Strukturen verfe/Aggregate mithilfe einfacher Modelle schiedener Stoffe mit Hilfe von Formelbeschreiben (Wasser, Sauerstoff, Kohlenschreibweisen darstellen (Summen-/ Strukstoffdioxid, Metalle, Oxide). turformeln, Isomere). • die Aggregatzustandsänderungen unter • Kräfte zwischen Molekülen und Ionen beHinzuziehung der Anziehung von Teilchen schreiben und erklären. deuten. • Kräfte zwischen Molekülen als Van-derWaals-Kräfte Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen. • einfache Atommodelle zur Beschreibung • den Zusammenhang zwischen Stoffeigenchemischer Reaktionen nutzen. schaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung und • einfache Modelle zur Beschreibung von Metallbindung) erklären. Stoffeigenschaften nutzen. • Atome mithilfe eines einfachen Kern-Hülle- • chemische Bindungen (Ionenbindung, Modells darstellen und Protonen, NeutroElektronenpaarbindung) mithilfe geeignenen als Kernbausteine benennen sowie die ter Modelle erklären und Atome mithilfe Unterschiede zwischen Isotopen erklären. eines differenzierteren Kern-Hülle-Modells beschreiben. • Lösevorgänge und Stoffgemische auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung • mithilfe eines Elektronenpaarabbeschreiben. stoßungsmodells die räumliche Struktur von Molekülen erklären. Basiskonzept Energie En1 En2 En3 En4 En5 En6 En7 En8 Bis zum Ende der Jahrgangsstufe 9 Die Schülerinnen und Schüler haben das KonDie Schülerinnen und Schüler haben das Konzept der Energie so weit entwickelt, dass sie… zept der Energie soweit differenziert, dass sie… • chemische Reaktionen energetisch diffe- • die bei chemischen Reaktionen umgesetzte renziert beschreiben, z. B. mit Hilfe eines Energie quantitativ einordnen. Energiediagramms. • Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen herbeizuführen (z. B. im Zusammenhang mit der Trennung von Stoffgemischen). • Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben. • erläutern, dass bei einer chemischen Reak- • erläutern, dass Veränderungen von Elekttion immer Energie aufgenommen oder ronenzuständen mit Energieumsätzen verabgegeben wird. bunden sind. • energetische Erscheinungen bei exothermen chemischen Reaktionen auf die Umwandlung eines Teils der in Stoffen gespeicherten Energie in Wärmeenergie zurückführen, bei endothermen Reaktionen den umgekehrten Vorgang erkennen. • konkrete Beispiele von Oxidationen (Reak- • die Umwandlung von chemischer in elektritionen mit Sauerstoff) und Reduktionen als sche Energie und umgekehrt von elektriwichtige chemische Reaktionen benennen scher in chemische Energie bei elektrosowie deren Energiebilanz qualitativ darchemischen Phänomenen beschreiben und stellen. erklären. • erläutern, dass zur Auslösung einiger che- • den Einsatz von Katalysatoren in technimischer Reaktionen Aktivierungsenergie schen oder biochemischen Prozessen benötig ist, und die Funktion eines Katalysaschreiben und begründen. tors deuten. • das Prinzip der Gewinnung nutzbarer Ener- • das Funktionsprinzip verschiedener chemigie durch Verbrennung erläutern. scher Energiequellen mit angemessenen Modellen beschreiben und erklären (z. B. • vergleichende Betrachtungen zum Energieeinfache Batterie, Brennstoffzelle). umsatz durchführen. • beschreiben, dass die Nutzung fossiler • die Nutzung verschiedener Energieträger Brennstoffe zur Energiegewinnung einher(Atomenergie, Oxidation fossiler Brennstofgeht mit der Entstehung von Luftschadstoffe, elektrochemische Vorgänge, erneuerbafen und damit verbundenen negativen re Energien) aufgrund ihrer jeweiligen VorUmwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, und Nachteile kritisch beurteilen. Wintersmog).
