Inhalt Inhalt M1 M2 1 Grundwissen aus Natur und Technik Wichtige Regeln für das Experimentieren . . . . . . . . . . Umgang mit dem Bunsenbrenner . . . . . . . . . . . . . . Das weißt du schon 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laborgeräte/Gefahrensymbole und Gefahrenbezeichnungen Erkunden durch Experimentieren . . . . . . . . . . . . . . Erstellen eines Versuchsprotokolls . . . . . . . . . . . . . Das weißt du schon 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bestimmen von Stoffgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . Lernen an Stationen und Expertenmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Team- und Projektarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 . . 9 . 10 . . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 2.1 2.2 2.3 2.4 M7 M8 2.5 Ohne Chemie läuft nichts . . . . . . . . . . . . Chemie – Naturwissenschaft von den Stoffen . Stoffgemische lassen sich trennen . . . . . . . Reinstoffe im Stoffgemisch Luft . . . . . . . . Experimente mit Gasen . . . . . . . . . . . . . Daten und Informationen über Stoffe ermitteln Reinstoffe haben Kenneigenschaften . . . . . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 22 24 27 30 31 32 34 36 2 Stoffe – Bausteine der Materie 3.1 M9 3.2 3.3 Merkmale einer chemischen Reaktion . . . . . Mind-Maps und Concept-Maps . . . . . . . . . Gesetzmäßigkeiten bei chemischen Reaktionen Stoffumwandlung ohne Grenzen?. . . . . . . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 41 42 44 46 48 3 Die chemische Reaktion 4.1 M 10 4.2 M 11 4.3 4.4 4.5 M 12 4.6 M 13 Die Welt der kleinsten Teilchen . . . . . . . . Naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung Daltons Atomhypothese . . . . . . . . . . . Modelle in der Chemie . . . . . . . . . . . . Die Molekülhypothese von Avogadro . . . . . Wandernde Teilchen – Faraday und die Ionen Die Teilchenebene . . . . . . . . . . . . . . Betrachtungsebenen in der Chemie . . . . . Die chemische Zeichensprache. . . . . . . . Die chemische Formel . . . . . . . . . . . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 53 54 56 57 60 62 65 66 69 70 72 4 Kleinste Teilchen – Bausteine von Reinstoffen M3 M4 M5 M6 . . . . . . . . . . . . . 16 . 17 . 18 3 4 Inhalt 5 Atombau und gekürztes Periodensystem 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 M 14 Ein klassischer Versuch . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau der Atome I: Atomkern . . . . . . . . . . . . Aufbau der Atome II: Atomhülle. . . . . . . . . . . . Elektronenverteilung in den Energiestufen . . . . . . Besondere Elektronen . . . . . . . . . . . . . . . . Der Edelgaszustand . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Weg zum Edelgaszustand. . . . . . . . . . . . . „Elektronennehmer“ und „Elektronengeber“ . . . . . Wasserstoff – ein Nichtmetall . . . . . . . . . . . . Halogene – eine Nichtmetallgruppe . . . . . . . . . Silicium – ein Halbmetall . . . . . . . . . . . . . . . Alkalimetalle – eine Metallgruppe . . . . . . . . . . Ordnung in der Welt der Elemente . . . . . . . . . . Informationen aus dem Periodensystem entnehmen . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 . 77 . 78 . 80 . 81 . 82 . 84 . 86 . 88 . 90 . 92 . 94 . 96 . 98 . 99 . 102 6 Salze – Ionenbindung 6.1 M 15 M 16 6.2 6.3 M 17 6.4 M 18 6.5 6.6 Metalle und Nichtmetalle bilden Salze . . . . Salze – Verhältnisformel und Benennung . . . Eine Reaktionsgleichung mit Ionen aufstellen Ionenbindung und Ionengitter. . . . . . . . . Gittertyp und Kristallform . . . . . . . . . . . Mineralien sammeln . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften der Salze . . . . . . . . . . . Kristalle züchten . . . . . . . . . . . . . . . Salze – Geschenke der Erde . . . . . . . . . Bedeutung der Salze in Natur und Technik . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 . 106 . 107 . 108 . 110 . 111 . 112 . 114 . 115 . 116 . 118 . 120 7 Molekular gebaute Stoffe – Elektronenpaarbindung 7.1 7.2 M 19 M 20 7.3 M 21 7.4 7.5 7.6 M 22 Nichtmetalle bilden molekulare Stoffe . . . . . . . . Die Molekülformel . . . . . . . . . . . . . . . . . . Moleküle – Molekülformel und Benennung . . . . . . Eine Reaktionsgleichung mit Atomen aufstellen . . . Bindungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valenzstrichformeln ermitteln . . . . . . . . . . . . Das Molekülgitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kohlenstoff – ein Element mit mehreren „Gesichtern“ Vielfalt molekularer Stoffe . . . . . . . . . . . . . . Moleküldarstellung am Computer . . . . . . . . . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 . 124 . 126 . 127 . 128 . 129 . 130 . 132 . 134 . 137 . 138 . 140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inhalt 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 Gewinnung eines Metalls aus einem Salz . . Metallgitter und Elektronengasmodell . . . Eigenschaften der Metalle . . . . . . . . . Reaktionsverhalten von Metallen . . . . . . Erdalkalimetalle . . . . . . . . . . . . . . . Bedeutung der Metalle in Natur und Technik Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 . 144 . 146 . 148 . 149 . 150 . 152 . 154 8 Metalle – Metallbindung 9.1 9.2 9.3 9.4 M 23 9.5 9.6 Die Änderung der inneren Energie . . . . . . . Der Energieverlauf bei chemischen Reaktionen Verbrennungsreaktionen . . . . . . . . . . . . Die Flamme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brandbekämpfung und Brandverhütung . . . . Katalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Katalysatoren in Natur und Technik . . . . . . . Auf einen Blick . . . . . . . . . . . . . . . . . Knobelecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 . 158 . 160 . 162 . 163 . 164 . 166 . 168 . 170 9 Energiebeteiligung bei chemischen Reaktionen . . . . . . . . Grundwissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 5