Chemie Sek 1

Es knallt! Es stinkt! Es leuchtet! – Es ist Chemie!

Das Fach Chemie wird am Bergstadt-Gymnasium in den Klassen 7 (im zweiten Halbjahr), 8, 9 und 10 unterrichtet. Wir betrachten Phänomene des Alltags und versuchen, diese mithilfe der wissenschaftlichen Erkenntnisse der Chemie zu erklären. Nachdem alle Schülerinnen und Schüler zu Beginn (im zweiten Halbjahr der siebten Klasse) den Laborführerschein erwerben, untersuchen wir beispielsweise Veränderungen beim Kochen und Backen, analysieren die Unterschiede zwischen Mineral- und Leitungswasser oder wir erklären die Wirkungsweise von Reinigungsmitteln. Als wichtigste Methode dient uns dabei das das Experiment, um die Prozesse der Alltagswelt in Reagenzglas und Becherglas zu erforschen. Ab Klasse 8 erarbeiten und nutzen wir dann auch verstärkt Erkenntnisse über den Atombau, um diese Phänomene zu deuten.

Am Bergstadt-Gymnasium stehen uns zwei Fachräume zur Verfügung, in denen Schülerinnen und Schüler selbst experimentell arbeiten können. Für Demonstrationsexperimente mit gefährlichen Stoffen steht in beiden Räumen zusätzlich ein Abzug bereit. Unser neuer Chemieraum ist mit einem Activeboard ausgestattet, im alten Raum steht neben der Tafel ein fest installierter Beamer mit Laptop zur Verfügung.

Ergänzend zu den Chemieräumen stehen zwei Computerräume mit jeweils ca. 20 Windows-Rechnern zur Verfügung, wo die Schülerinnen und Schüler z. B. mithilfe des Programms Chemsketch das Zeichnen von Strukturformeln erlernen und üben können. Außerdem besitzt das Bergstadt-Gymnasium inzwischen drei Rollkoffer mit je 16 iPad-Geräten. Mit den iPads können wir im Unterricht chemische Sachfragen im Internet recherchieren oder auch Lernspiele (z. B. ein Millionärsquiz) erstellen. Darüber hinaus haben wir die iPad-Geräte mit einigen Apps bespielt, mit denen wir zum Beispiel die Namensgebung bei Salzen üben oder uns über die Eigenschaften der Elemente des Periodensystems informieren können.

Die Unterrichtsinhalte im Überblick

Unterrichtsvorhaben 7.1: Wir machen den Laborführerschein

  • Inhaltsfelder:
  • Inhaltliche Schwerpunkte: —
  • Sequenzierung:
    • Stationenlernen zum sicheren Experimentieren im Chemieraum

Unterrichtsvorhaben 7.2: Stoffe im Alltag

  • Inhaltsfelder: Stoffe und Stoffeigenschaften
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • messbare und nicht-messbare Stoffeigenschaften
    • Gemische und Reinstoffe
    • Stofftrennverfahren
    • einfache Teilchenvorstellung
  • Sequenzierung:
    • Welche Eigenschaften eignen sich zum Identifizieren von Reinstoffen?
    • Wie lassen sich die Aggregatzustandsänderungen auf Teilchenebene erklären?
    • Wie kann man die Verwendungsmöglichkeiten von Stoffen anhand ihrer Eigenschaften beurteilen?
    • Wie lassen sich Reinstoffe aus Stoffgemischen mithilfe physikalischer Trennverfahren gewinnen?

Unterrichtsvorhaben 8.1: Chemische Reaktionen in unserer Umwelt

  • Inhaltsfeld: Chemische Reaktion
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • Stoffumwandlung
    • Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen: chemische Energie, Aktivierungsenergie
  • Sequenzierung:
    • Woran erkennt man eine chemische Reaktion?
    • Welche Bedeutung haben chemische Reaktionen für den Menschen?

Unterrichtsvorhaben 8.2: Facetten der Verbrennungsreaktion

  • Inhaltsfeld: Verbrennung
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • ???
  • Sequenzierung:
    • Wie werden Brände gelöscht?
    • Was ist eine Verbrennung?
    • Welche Rolle spielt die Luft bzw. der Sauerstoff bei Verbrennungsprozessen?

Unterrichtsvorhaben 8.3: Vom Rohstoff zum Metall

  • Inhaltsfeld: Metalle und Metallgewinnung
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • Zerlegung von Metalloxiden
    • Sauerstoffübertragungsreaktionen
    • edle und unedle Metalle
    • Metallrecycling
  • Sequenzierung:
    • Wie wurden und werden Metalle hergestellt?
    • Wie lassen sich Metallbrände löschen?
    • Wie können Metalle recycelt werden?

Unterrichtsvorhaben 8.4: Elementfamilien schaffen Ordnung

  • Inhaltsfeld: Elemente und ihre Ordnung
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • physikalische und chemische Eigenschaften von Elementen der Elementfamilien: Alkalimetalle, Halogene, Edelgase
    • Periodensystem der Elemente
    • differenzierte Atommodelle
    • Atombau: Elektronen, Neutronen, Protonen, Elektronenkonfiguration
  • Sequenzierung:
    • Was ist eine Elementfamilie?
    • Gibt es noch weitere Elementfamilien?
    • Wie kann man eine Ordnung in die Elemente bringen?
    • Was sind kritische Rohstoffe?
    • Wie kann das systematische Verhalten der chemischen Elemente erklärt werden?
    • Welches Atommodell ist denn nun das „richtige“?

Unterrichtsvorhaben 9.1: Die Welt der Mineralien

  • Inhaltsfeld: Salze und Ionen
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • Ionenbindung: Anionen, Kationen, Ionengitter, Ionenbildung
    • Eigenschaften von Ionenverbindungen: Kristalle, Leitfähigkeit von Salzschmelzen/-lösungen
    • Gehaltsangaben
    • Verhältnisformel: Gesetz der konstanten Massenverhältnisse, Atomanzahlverhältnis, Reaktionsgleichung
  • Sequenzierung:
    • Was sind Salze und wie sind sie aufgebaut?
    • Welche besonderen Eigenschaften haben Salze und wie lassen sich diese Eigenschaften erklären?
    • In welchem Verhältnis befinden sich positive und negative Ionen in einem Salz?
    • Sind Salze schädlich für die Umwelt?

Unterrichtsvorhaben 9.2: Energie aus chemischen Reaktionen

  • Inhaltsfeld: ChemischeReaktionendurchElektronenübertragung
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen
    • Oxidation, Reduktion
    • Energiequellen: Galvanisches Element, Akkumulator, Batterie, Brennstoffzelle
    • Elektrolyse
  • Sequenzierung:
    • Wie funktioniert eine Batterie?
    • Wie kann elektrische Energie mit chemischen Reaktionen gespeichert werden?

Unterrichtsvorhaben 9.3: Gase in unserer Atmosphäre

  • Inhaltsfeld: Molekülverbindungen
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • unpolare und polare Elektronenpaarbindung
    • Elektronenpaarabstoßungsmodell: Lewis-Schreibweise, räumliche Strukturen
  • Sequenzierung:
    • Welche Gase befinden sich in der Atmosphäre und warum sind diese Stoffe gasförmig?
    • Wie ist die räumliche Struktur der Gasmoleküle?

Unterrichtsvorhaben 9.4: Gase – wichtige Ausgangsstoffe für Industrierohstoffe

  • Inhaltsfeld: Molekülverbindungen
  • Inhaltliche Schwerpunkte:
    • Katalysator
  • Sequenzierung:
    • Wie lassen sich Gase zur Synthese neuer Stoffe nutzen?
    • Welche Bedeutung hatAmmoniak für die Welternährung?
  • Alternative Sequenzierung oder Ergänzung:
    • Wie lässt sich überschüssiger Strom in Form von Gasen speichern?
    • Wie lassen sich diese Gase zur Synthese neuer Stoffe nutzen?
    • Ist das „Power-to-Gas“-Verfahren der Schlüssel zur nachhaltigen Energieversorgung?

Inhalt folgt

Die Leistungsbeurteilung stützt sich auf die „sonstigen Leistungen“. Qualität, Quantität und Kontinuität der Beteiligung stellen zusammen mit Sach- und Problemlösekompetenz sowie der korrekten Verwendung der Fachsprache wichtige Kriterien der Leistungsbemessung dar. Von den Schülerinnen und Schülern wird hierbei die Teilnahme an Unterrichtsgesprächen, inhalts- und problemorientierten Diskussionen und Partner- und Gruppengesprächen erwartet, sowie das Vorstellen und Zusammenfassen von Ergebnissen im Klassenverband. Als Kriterien zur Beurteilung eines mündlichen Beitrags fungieren der Bezug zum Unterrichtsgegenstand, der Grad der sprachlichen Angemessenheit – insbesondere die Verwendung von bekannter, eingeübter Fachsprache -, Umfang, sachliche und gedankliche Stringenz, Selbständigkeit der Darstellungs- und Reflexionsleistung sowie Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit.

Weitere mögliche Bereiche zur Messung der sonstigen Leistungen sind Gruppenarbeiten (Rolle des einzelnen Schülers in den verschiedenen Phasen wie Vorbereitung, Präsentation und Auswertung, das soziale Verhalten und die Übernahme von Verantwortung im Gruppenprozess), der Vortrag von Hausaufgaben, Kurzreferate, Heftführung (Vollständigkeit, äußere Form, Übersichtlichkeit, sachliche und grammatikalische Richtigkeit) und Projektarbeit.

In Verbindung mit der dem Unterrichtsfach zu Grunde liegenden Fachwissenschaft und dem daraus resultierenden naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnungsprozess nehmen Experimente eine wichtige Rolle im Chemieunterricht ein. Generelle Bewertungskriterien, sowohl bei Lehrer- als auch Schülerexperimenten, sind die Planung der Experimente (soweit möglich), die Vollständigkeit und Korrektheit der gemachten Beobachtungen sowie ihre angemessene Versprachlichung, als auch die Abgrenzung von den daraus resultierenden Schlussfolgerungen.

Bei Schülerexperimenten werden zusätzlich die Arbeitsorganisation, die Selbständigkeit bei der Durchführung, die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen, die Reinigung des Arbeitsplatzes und der verwendeten Geräte sowie die Dokumentation von Durchführung, Beobachtung und Schlussfolgerungen als Bewertungskriterien herangezogen.

Ein weiterer Bereich sind kurze schriftliche Überprüfungen, von denen in der Jahrgangsstufe 7 eine, in den Jahrgangsstufen 8 und 9 mindestens zwei pro Halbjahr durchgeführt werden sollen. Der Umfang der Bearbeitungszeit sollte 20 Minuten nicht überschreiten. Der Stellenwert in der gesamten Leistungsbewertung ist, entsprechend den Richtlinien, der eines längeren mündlichen Beitrages. Der Bewertungsmaßstab entspricht den Vorgaben des Leistungsbewertungskonzepts des Bergstadt-Gymnasiums:

Prozent

Notenstufe

87 % – 100 %

sehr gut

73 % – 86 %

gut

59 % – 72 %

befriedigend

45 % – 58 %

ausreichend

18 % – 44 %

mangelhaft

0 % – 17 %

ungenügend

Fachkonferenz Chemie, Stand Januar 2023

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