Chemie
Curriculum Sekundarstufe I
Der Chemieunterricht beschäftigt sich mit den Stoffeigenschaften, den Stoffumwandlungen und den damit verbundenen Energieumsetzungen. Er orientiert sich an der Fachwissenschaft Chemie und leistet somit in der Sekundarstufe I eine Grundlegung für das wissenschaftspropädeutische Arbeiten in der gymnasialen Oberstufe.
Das Fach Chemie wird in den Klassen 7, 9 und 10 unterrichtet.
Jahrgangsstufe 7:
Der Chemieunterricht der Jahrgangsstufe 7 geht vom Phänomen aus und soll die natürliche Neugier der Kinder nutzen.
Behandelt werden:
1. Stoffe und Stoffeigenschaften
2. Teilchenmodell der Materie
3. Reine Stoffe und Stoffgemische
4. Wasser als Lösungsmittel
5. Veränderungen von Stoffen beim Erhitzen
6. Säuren und Laugen
7. Metalle und Metallgewinnung
8. Wasser als Verbindung zwischen Sauerstoff und Wasserstoff
Jahrgangsstufen 9 und 10:
Hier ist der Unterricht in weit stärkerem Maße als in Klasse 7 von der Zielsetzung der Entwicklung eines theoretischen Grundlagenwissens geprägt.
Behandelt werden in Klasse 9:
1. Kennzeichen chemischer Reaktionen
2. Chemische Grundgesetze und Formelbegriff, Atomhypothese von Dalton
3. Ausgewählte Elementgruppen des Periodensystems der Elemente (Alkali- und Erdalkali-metalle, Halogene, Edelgase)
4. Atombau und Periodensystem
5. Bindungsverhältnisse in Salzen und festen Metallen
6. Reaktionen geladener Teilchen
Behandelt werden in Klasse 10:
1. Bindungsverhältnisse in Molekülen, unpolare und polare Bindungen, zwischenmolekulare Kräfte, Wasserstoffbrücken, van-der-Waals-Kräfte
2. Saure und alkalische Lösungen
3. Ausgewähltes Thema der Organischen Chemie
Hier kommen in Frage: Kunststoffe; Fette, Seifen, Waschmittel; Kohlenhydrate; Brennstoffe; Organische Säuren
Als Buch wird im Unterricht verwendet: Lehrbuch der Chemie S I; Fichtner, Liening, Thomas; Diesterweg-Verlag; 5093
Selbstverständlich schließt dies die individuelle Schwerpunktsetzung und geringfügige Änderung in der Reihenfolge des durchgenommenen Stoffes nicht aus.
Curriculum Sekundarstufe II
Jahrgangsstufe 11:
Leitthema: Ablauf und Steuerung chemischer Reaktionen in Natur und Technik
Themenfeld A: Reaktionsfolge aus der organischen Chemie „Vom Alkohol zum Aromastoff“
Themenfeld B: Ein technischer Prozess „Ammoniaksynthese“
Themenfeld C: Stoffkreislauf in Natur und Umwelt „Stickstoff-Kreislauf“
Möglicher Unterrichtsgang:
1. Alkohole
- homologe Reihe der einwertigen Alkanole, Nomenklatur, physikalische Eigenschaften, Geometrie der Moleküle
- Atombau und chemische Bindung, Struktur Eigenschaftsbeziehungen, hydrophil und hydrophob, Dipol-Moleküle, Wasserstoffbrücken, van-der-Waals-Kräfte, Stoffmenge, molare Masse, molares Volumen, Stoffmengenkonzentrationen, Molmassenbestimmung von Ethanol
- alkoholische Gärung
- Oxidation der Alkanole im wässrigen Medium, moderner Redox-Begriff, Oxidationszahlen, Aufstellen von Redox-Gleichungen
2. Oxidationsprodukte der Alkohole
- homologe Reihe der Alkanale, Alkanone und Alkansäuren, Nomenklatur, physikalische Eigenschaften
- die Acidität der Alkansäuren
- Fehling-Reaktion der Alkanale
- Veresterung der Alkansäuren mit Alkanolen
3. Das chemische Gleichgewicht
- Das Estergleichgewicht
- Die chemische Reaktion als dynamischer Prozess in geschlossenen Systemen
- Das Massenwirkungsgesetz für homogene Gleichgewichtsreaktionen
- Die Abhängigkeit der Gleichgewichtslage von Druck und Temperatur
- Die großtechnische Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren)
4. Reaktionskinetik
- Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen
- Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen, RGT-Regel
- Stoßtheorie
- Katalyse
5. Der Stickstoffkreislauf in der Natur
- Ammoniak und Ammoniumverbindungen
- Salpetersäure und Nitrate
- Der Stickstoffkreislauf in der Natur
Chemieunterricht in den Jahrgangsstufen 12/13
Hierfür existiert kein eigenes Curriculum. Auswahl und Reihenfolge der Schwerpunkte obliegt dem jeweiligen Kurslehrer unter Berücksichtigung der Obligatorik des Lehrplans und der Schwerpunkte im Zentralabitur für den betreffenden Jahrgang.
Fachliche Bezüge zum Medienkonzept
Teamentwicklung: Gruppenarbeit ist für chemische Schülerexperimente seit der Neuausstattung der Chemiefachräume in der Erprobung. Die erarbeiteten Gruppenfähigkeiten der Schüler können hier effektiv angewendet werden.
Organisationsform: Gruppengröße in der Regel 4; Rollen werden in den 4 Versuchen getauscht.
Das im Teamtraining bereitgestellte Arbeitsblatt kann in abgewandelter Form angewendet werden.
Methoden aus dem Baustein Teamentwicklung: Gruppenpuzzle: Jahrgangsstufe 8/9
Thema: Atombau (siehe Freigabe Ts, GP aus Fortbildung Uni Dortmund)
Methoden aus dem Baustein Methodentraining: Mindmap: Jahrgangsstufe 12
Thema: Halogenverbindungen in Natur und Technik
siehe Buch Tausch/ Wachtendonk 2000+ Bd.2 S.112, Anlage 1
Weitere Beiträge des Fachs Chemie zum Medienkonzept finden Sie hier.
Maßnahmen der individuellen Förderung
Besonders an Chemie interessierte Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, deren Fähigkeiten auf diesem Gebiet deutlich über dem Durchschnitt liegen, werden speziell durch folgende Maßnahmen gefördert:
1. Vorbereitungsveranstaltungen für diejenigen, die beabsichtigen, an chemischen Wettbewerben teilzunehmen. In der Regel handelt es sich hierbei um die Internationale Chemieolympiade (IChO). An Hand von Aufgaben der letzten Wettbewerbe wird versucht, die Schülerinnen und Schüler an das dort verlangte Niveau heranzuführen, das weit über dem Schulniveau liegt. Die potentiellen Teilnehmer bekommen dadurch ein Gefühl dafür, wie man an die Lösung der schwierigen Aufgaben herangehen kann.
2. Begleitung des von der Universität Bielefeld angebotenen Probestudiums Chemie, das den Schülerinnen und Schülern in der Regel der Jahrgangsstufe 13 einen Einblick gibt, was einen bei einem Chemie- oder Biochemiestudium erwartet.
Des Weiteren können wie in anderen Fächern auch Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 12, die Chemie als Klausurfach belegt haben, dort eine Facharbeit schreiben und so testen, ob eine intensivere Beschäftigung mit der Chemie ihren Interessen nahe kommt.
Meist wird diese ein experimentelles Thema haben, so dass es zu einer individuellen Förderung auch bei der praktischen Experimentiertätigkeit im Labor kommt.
Außerschulische Partner
Universität Bielefeld:
1. Teilnahme von Schülerinnen und Schülern an Vorbereitungsseminaren zur Internationalen Chemie-Olympiade (IChO) jeweils im Frühjahr;
2. Teilnahme von Schülerinnen und Schülern der Oberstufe am Probestudium Chemie, um in 8 Veranstaltungen (Ende Oktober bis Mitte Dezember) einen Überblick über das Chemie- bzw. Biochemiestudium und die Berufsaussichten zu bekommen
3. Besuch von Vorlesungen mit Kursen der Jahrgangsstufe 13, oft mit Laborführungen und zusätzlichen Informationsveranstaltungen verbunden.
BASF-Minden:
1. Führungen und Werksbesichtigungen für Klassen bzw. Oberstufenkurse;
2. Informationsveranstaltungen über betriebliche Ausbildungsmöglichkeiten.
Grundschule Eine-Welt-Schule:
Chemie-Schnupperstunden für Schülerinnen und Schüler der vierten Klassen dieser Grundschule am Nachmittag
Forschungszentrum Jülich:
Exkursionen von Chemie- und Physikkursen; Führungen; Informationsveranstaltungen.
Universität Münster:
Besuch von Vorlesungen mit Kursen der Jahrgangsstufe 13, oft mit Laborführungen und zusätzlichen Informationsveranstaltungen verbunden.
Besucherbergwerk in Marsberg:
Ötzis Kupferbeil Klasse 8/9 (aus Unterricht Chemie Heft 72 Chemie Kupfer)
Chemieexkursion zum Besucherbergwerk für Buntmetalle „Killiansstollen“ in Marsberg
Projekte und Arbeitsgemeinschaften
1. Chemie-Schnupperstunden für Schülerinnen und Schüler der 4. Klassen der Eine-Welt-Grundschule Minden;
2. Naturwissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I;
3. Analytik-AG für Schülerinnen und Schüler ab der Jahrgangsstufe 12;
4. IChO-AG für Schülerinnen und Schüler, die an der Internationalen Chemie-Olympiade teilnehmen möchten;
5. Kopplung eines Biologieleistungskurses mit einem Chemiegrundkurs, was besagt, dass in beiden Kursen dieselben Schüler sind, durchgeführt in den Schuljahren 2004/2005 und 2005/2006. Mit diesen Schülern wurde eine Studienfahrt nach Hamburg durchgeführt mit Besuch des Instituts für angewandte Botanik der Universität Hamburg und einer Forschungsgruppe der Max-Planck-Gesellschaft über Protein-Biochemie bei DESY.