Synopse Elemente Chemie 1 Saarland, Klassenstufe 9
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Synopse Chemie Saarland Klassenstufe 9, naturwissenschaftlicher Zweig mit dem Unterrichtswerk Elemente Chemie 1 ISBN: 978-3-12-756070-1 Schule: Lehrerin / Lehrer: Der neue saarländische Lehrplan für das Fach Chemie in den Klassenstufen 8 und 9 orientiert sich an den Bildungsstandards der KMK. Grundlage ist das Kompetenzmodell (s. Abbildung), das neben den inhaltsbezogenen Kompetenzbereichen (Fachwissen und Basiskonzepte) auch prozessbezogene Kompetenzbereiche (Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung) berücksichtigt. Der Lehrplan ist nach Themenfeldern gegliedert und enthält Kompetenzerwartungen aus dem Kompetenzbereich Fachwissen und aus den prozessbezogenen Kompetenzbereichen, die sehr detailliert beschrieben werden. Die Kompetenzerwartungen sind mithilfe von Operatoren formuliert, die im Anhang des Lehrplans erläutert werden. Nach der neuen Stundentafel vom 2. Juli 2012 blieb die Gesamtstundenzahl in den Klassenstufen 8 und 9 unverändert: Sie beträgt im sprachlichen Zweig vier Wochenstunden und im naturwissenschaftlichen Zweig sechs Wochenstunden. Allerdings beträgt die Stundenzahl in der Klassenstufe 8 im sprachlichen und im naturwissenschaftlichen Zweig nur jeweils zwei Wochenstunden. Diese Änderung war im vorläufig veröffentlichten Lehrplan noch nicht berücksichtigt. Die neuere Fassung des Lehrplans (Stand Oktober 2014) ist an die neue Stundentafel angepasst: Für beide Zweige sind in der Klassenstufe 8 die gleichen Themenfelder vorgesehen. In der Klassenstufe 9 werden im naturwissenschaftlichen Zweig acht Themenfelder behandelt (vier Wochenstunden), im sprachlichen Zweig nur fünf Themenfelder (zwei Wochenstunden). Abbildung aus: Saarland, Ministerium für Bildung und Kultur: Lehrplan Chemie Gymnasium, Klassenstufen 8 und 9, naturwissenschaftlicher Zweig, Schuljahr 2012/13, Erprobungsphase Die vorliegende Synopse zeigt, anhand welcher Kapitel des Unterrichtswerks Elemente Chemie 1 die Kompetenzerwartungen des neuen Lehrplans erreicht werden können, und gibt zu jedem Themenfeld einen Vorschlag für die Stundenzahl. Vorschläge für fakultative Inhalte sind in kursiver Schrift hinzugefügt. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 1 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 14 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 3.9 Die Verhältnisformel 4.5 Salze und molekulare Stoffe 5.8 Exkurs Quantitative Wassersynthese 3.10 Vom Reaktionsschema zur Reaktionsgleichung • Basiskonzepte: „Stoff-TeilchenBeziehungen“ und „Chemische Reaktion“ • Definition der Wertigkeit im Lehrplan: Die Wertigkeit eines Elements gibt an, wie viele Wasserstoff-Atome ein Atom dieses Elements binden oder in einer Verbindung ersetzen kann. • Der historische Begriff der Wertigkeit wird in Elemente Chemie 1 nicht verwendet, nach dem saarländischen Lehrplan wird jedoch damit gearbeitet. Das Thema „Wertigkeit“ kann anhand der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 1“ (ISBN 978-3-12-755006-1) erarbeitet werden. Unter dem Thema „Quantitative Beziehungen“ sind die folgenden Arbeitsblätter geeignet: - Wertigkeit und Formel - Wir üben das Aufstellen von Formeln - Formel und Reaktionsgleichung - Wir stellen Reaktionsgleichungen auf Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 9: Quantitative Betrachtungen von Stoffen und Reaktionen • deuten den Begriff Molekülformel und vergleichen diesen mit dem Begriff Verhältnisformel, • umschreiben den Begriff der Wertigkeit. • beschreiben und erklären die Begriffe Verhältnis- und Molekülformel an verschiedenen Beispielen unter Verwendung des Teilchenmodells, • ermitteln die Wertigkeit von Elementen in bekannten einfachen Verbindungen, • stellen mit Hilfe der Wertigkeit einfache Formeln auf, • entwickeln für einfache Reaktionen mit Hilfe der Wertigkeit die Reaktionsgleichung aus der Wortgleichung. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 2 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 3.11 Massenberechnungen 3.12 Masse und Teilchenzahl 3.13 Durchblick 5.7 Exkurs Volumen und Teilchenanzahl von Gasen (insbesondere Aufgabe A1) • Hilfreich ist auch der Überlick „Umgang mit Größen und Einheiten (S. 364). • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 1“ (ISBN 978-3-12-755006-1) unter dem Thema „Quantitative Beziehungen“ ist das folgende Arbeitsblatt geeignet: - Rechnen in der Chemie Die Schülerinnen und Schüler ... • umschreiben den Begriff Stoffmenge, • leiten aus dem Zusammenhang zwischen Masse (m) und Stoffmenge • nennen den Zusammenhang (n) die molare Masse (M) und aus dem zwischen der Stoffmenge (n) und der Teilchenanzahl (N) über die Avogadro- Volumen (V) und der Stoffmenge (n) das molare Volumen(Vm) her, Konstante (NA). • ermitteln und berechnen die molare Masse (M) verschiedener Stoffe aus bekannten Tabellenwerken, • berechnen mit Hilfe des molaren Volumens (Vm) und der Dichte eines unbekannten Gases die molare Masse (M) und damit die Teilchenmasse des Gases, • interpretieren Reaktionsgleichungen über die Stoffmenge. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 3 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 21 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 6.1 Alkalimetalle – eine Elementgruppe 9.5 Gemeinsamkeiten alkalischer Lösungen 9.6 Praktikum Untersuchung eines Abflussreinigers 9.7 Praktikum Formeln von Hydroxiden • Basiskonzepte: „Stoff-TeilchenBeziehungen“ und „StrukturEigenschaften-Beziehungen“ Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 10: Elementgruppen des Periodensystems • nennen spezifische Stoffeigenschaften • planen Experimente zur Identifizierung der Alkalimetalle (Flammenfarbe, der Alkalimetalle und ihrer elektrische Leitfähigkeit, metallischer Verbindungen und führen diese Glanz, Härte, Dichte, Affinität zu gegebenenfalls durch, Sauerstoff sowie Schmelz-und • ordnen die Alkalimetalle nach ihrer Siedetemperatur), Reaktionsfähigkeit mit Luft und • beschreiben Experimente zur Wasser, Herstellung einer Alkali-Lauge aus • vergleichen die Eigenschaften der einem Alkalimetall und Wasser sowie Alkalimetalle in einer aus Alkalimetalloxiden und Wasser. Übersichtstabelle, • erkennen das Einordnungsschema in Hauptgruppen, • deuten die Beobachtung der Reaktionen und formulieren Reaktionsgleichungen, • recherchieren Vorkommen, Verwendung und Bedeutung von Natronlauge und Natriumhydroxid im Alltag, • umschreiben die Begriffe Hydroxid, Base und Lauge. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 4 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 7.4 Natriumchlorid und andere Ionenverbindungen (Exkurs Erdalkalimetalle) 9.5 Gemeinsamkeiten alkalischer Lösungen 9.7 Praktikum Formeln von Hydroxiden 15.4 Rund um den Kalk 15.7 Durchblick (B2, Der Kalk-Kreislauf) • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-755007-8) unter dem Thema „Alkali- und Erdalkalimetalle“ sind die folgenden Arbeitsblätter geeignet: - Was hat Calcium mit den Alkalimetallen gemeinsam? - Reaktion von Oxiden mit Wasser Die Schülerinnen und Schüler ... • nennen spezifische Stoffeigenschaften • planen Experimente zur Identifizierung der Erdalkalimetalle (Flammenfarbe, der Erdalkalimetalle und ihrer elektrische Leitfähigkeit, metallischer Verbindungen und führen diese durch, Glanz, Dichte, sowie Schmelz- und • ordnen die Erdalkalimetalle nach ihrer Siedetemperatur), Reaktionsfähigkeit mit Luft und • beschreiben Experimente zur Wasser, Herstellung einer Erdalkali-Lauge aus • formulieren die Reaktionsgleichungen dem Erdalkalimetall und Wasser sowie für die Reaktion mit Luft und Wasser, aus Erdalkalimetalloxiden und Wasser. • deuten die Beobachtung der Reaktionen und formulieren Reaktionsgleichungen, • vergleichen die Eigenschaften der Erdalkalimetalle in einer Übersichtstabelle, • recherchieren Vorkommen, Verwendung und Bedeutung von Calcium. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 5 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte Die Schülerinnen und Schüler ... • nennen spezifische Stoffeigenschaften • recherchieren Vorkommen, Bedeutung 7.1 Eigenschaften der Halogene der Halogene am Beispiel Chlor und Verwendung von Chlor, 9.1 Salzsäure und Chlorwasserstoff (Farbe, Geruch, Aggregatzustand, • leiten aus experimentell gewonnenen Giftigkeit, Dichte, Reaktionsfähigkeit Daten den bimolekularen Aufbau von sowie Schmelz- und Siedetemperatur), Chlor her, • beschreiben ein Experiment zur • berechnen die molare Masse eines Herstellung von Halogenwasserstoffen Halogens mit Hilfe der Dichte, aus den Elementen. • vergleichen die Eigenschaften der Halogene in einer Übersichtstabelle, • schließen aus den experimentellen Ergebnissen auf die Formel von Halogenwasserstoffen und formulieren die Reaktionsgleichung, • stellen aus Chlorwasserstoff Salzsäure her und leiten die Formel ab, • recherchieren Eigenschaften und Verwendung von Salzsäure, • stellen eine Übersichtstabelle über die Halogenwasserstoffe und Halogenwasserstoffsäuren auf, • deuten den „Säurewasserstoff“ als charakteristisches Merkmal von Säuren, • unterscheiden die Begriffe Halogenwasserstoff und Halogenwasserstoffsäure miteinander, • recherchieren den Begriff MAK-Wert im Bereich des Arbeits- und Umweltschutzes und schließen auf den besonderen Umgang mit diesen Stoffen, • Die Hauptgruppe der Edelgase wurde bereits im Themenfeld 6 „Die Luft“ (Klassenstufe 8) behandelt. • Die molare Masse eines Halogens kann anhand einer analogen Aufgabe wie Kap. 5.7, A1 hergeleitet werden. • Der Begriff „Säurewasserstoff“ wird in Elemente Chemie 1 nicht verwendet, stattdessen wird mit dem hydratisierten H3O+-Ion gearbeitet. Dies kann aber entsprechend thematisiert und erklärt werden. (Vgl. auch Hinweis zu H+ bzw. H3O+ beim Themenfeld „.Eigenschaften wässriger Lösungen“) • Die MAK-Werte wurden mit der neuen Gefahrstoffverordnung durch Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW nach TRGS 900) ersetzt. Diese können im Internet recherchiert werden. • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-755007-8) sind die folgenden Arbeitsblätter geeignet: - Die Geschichte des Chlors - Der Arbeitsplatzgrenzwert für Gefahrstoffe © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 6 Stunden Fachwissen (ca.) 12 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 7.2 Halogene sind Salzbildner 7.7 Impulse Geschichte der Salzgewinnung 7.8 Impulse Salz 7.9 Eigenschaften von Ionenverbindungen • Das Vorkommen und die Bedeutung wichtiger Halogenide kann im Internet recherchiert werden. • Der Punkt „planen Experimente ... und führen diese durch“ wird durch Kap. 7.2, V7 und A3 abgedeckt. • Zu Kap. 7.9: Kennzeichen salzartiger Stoffe sollten im Zusammenhang mit der Ionenbindung behandelt werden, da dort auch die Gitterstruktur als Voraussetzung der Eigenschaften behandelt wird. • beschreiben und erklären ein Experiment zur Neutralisation, • stellen Reaktionsgleichungen von Alkali- bzw. Erdalkalihydroxiden mit Halogenwasserstoffsäuren auf. • führen Neutralisationsexperimente 9.3 Saure Lösungen und selbstständig durch, Salzbildungen • erklären Salze als Verbindung aus 9.9 Die Neutralisation Metallkomponente (Baserest) und 7.2 Halogene sind Salzbildner Säurerest, (nur bis S. 147 oben ) • wenden die Nomenklaturregeln auf die Benennung binärer Salze an. • Basiskonzepte: „Chemische Reaktionen“ und „Stoff-Teilchen-Beziehungen“ • In Elemente Chemie 1 wird die Neutralisation bereits mit Ionengleichungen besprochen. Man kann entweder die Ionenbildung zuerst besprechen oder die Schüler darauf hinweisen, dass die Ionengleichungen zunächst ausgespart werden. • beschreiben die Salzbildung als Reaktion von Metall und Halogenwasserstoffsäure, • stellen Reaktionsgleichungen von Metallen mit Halogenwasserstoffsäuren auf. • planen Experimente zu der Salzbildung aus Metall und Säure und führen diese durch, • planen und entwickeln experimentelle Lösungsmöglichkeiten, mit denen der Metallcharakter (edel/unedel) abgeleitet werden kann. Die Schülerinnen und Schüler ... Die Schülerinnen und Schüler ... • nennen Trivialnamen im Alltag vorkommender Halogenide, • beschreiben Nachweisreaktionen auf Halogenide. • recherchieren Vorkommen und Bedeutung wichtiger im Alltag vorkommender Halogenide, • erschließen aus Experimenten Kennzeichen salzartiger Stoffe (relativ hohe Schmelz- und Siedetemperaturen, Sprödigkeit, relativ große Härte, häufig gute Wasserlöslichkeit, elektrische Leitfähigkeit der wässrigen Lösungen), • planen Experimente zur Identifizierung von Halogeniden und führen diese durch. Themenfeld 11: Salzbildungsmethoden 9.3 Saure Lösungen und Salzbildung • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-755007-8) ist das folgende Praktikum geeignet: - Reaktionen saurer Lösungen © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 7 Stunden Fachwissen (ca.) 14 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Die Schülerinnen und Schüler ... Die Schülerinnen und Schüler ... • beschreiben die Synthese von Salzen aus den Elementen, • stellen Reaktionsgleichungen von Metallen mit Nichtmetallen auf. • planen Experimente zu der Salzbildung aus den Elementen und führen diese durch. Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 7.2 Halogene sind Salzbildner • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-755007-8) ist das folgende Praktikum geeignet: - Salzbildung – nicht sichtbar, aber nachweisbar Themenfeld 12: Eigenschaften wässriger Lösungen • umschreiben den Begriff Elektrolyt. • bestimmen und protokollieren die 7.8 Impulse Salz Gefriertemperaturen von Wasser und („Erstarrungstemperatur von wässrigen Lösungen (Zucker-, Salzlösungen“ und „Eisrezept ohne Harnstoff- oder Salzlösungen) unter Strom“) Verwendung einer Kältemischung durch Aufnahme einer TemperaturZeit-Kurve (Abkühlungskurve), • vergleichen aus experimentell gewonnenen Ergebnissen die Teilchenkonzentration von Elektrolyten und Nichtelektrolytlösungen, • leiten aus den Ergebnissen der Experimente die Dissoziation von Salzen, Säuren und Laugen ab. • Unter http://www.chemieunterricht.de/dc2/auto/ a-v-sa02.htm wird ein Versuch zur Gefrierpunktserniedrigung beschrieben und auch die Hintergründe (weiterer Link). © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 8 Stunden Fachwissen (ca.) Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Die Schülerinnen und Schüler ... Die Schülerinnen und Schüler ... • beschreiben und deuten ein Experiment zur Ionenwanderung, • umschreiben den Ionenbegriff, • geben die Ladung wichtiger Ionen an (Wasserstoff-, Alkali-, Erdalkali-, Säurerest- und Hydroxid-Ionen), • beschreiben und deuten ein Experiment zur elektrischen Leitfähigkeit von Salzschmelzen, • erstellen die Dissoziationsgleichungen von Säuren, Salzen und Hydroxiden, • beschreiben Säuren und Hydroxide (Basen) im Sinne von Arrhenius, • formulieren für die Elektrolyse von Salzlösungen die Elektrodenreaktionen und die Gesamtreaktion. • planen Experimente zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Säure-, Base- und Salzlösungen und führen diese durch, • leiten aus Experimenten die Dissoziation von Säuren, Laugen und Salzen in die entsprechend geladenen Ionen ab, • erweitern den Salzbegriff als Verbindungen, die in der Regel aus Ionengittern mit Metall-Ionen und Säurerest-Ionen bestehen, • führen Experimente zur Elektrolyse von binären Verbindungen durch. Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 7.3 Ionen in wässrigen Lösungen 7.4 Natriumchlorid und andere Ionenverbindungen (insbesondere S. 151) 7.5 Das Natriumchloridgitter 7.11 Elektronenübergänge bei Elektrolysen 7.13 Praktikum Vergolden eines Kupfergegenstandes 10.10 Durchblick (B1, Wichtige Säuren und ihre Salze) 9.2 Gemeinsamkeiten saurer Lösungen 9.5 Gemeinsamkeiten alkalischer Lösungen • Basiskonzept: „Struktur-EigenschaftenBeziehungen“ • Im Lehrplan ist vorgesehen, zuerst Ionen zu behandeln, danach den Atombau und dann auf die Ionenbindung einzugehen. In Elemente Chemie 1 wird zunächst der Atombau besprochen und danach die Bildung von Ionen. Diese Reihenfolge ermöglicht eine bessere Verzahnung zwischen Buch und Lehrplan, da im Buch die Ladung der Ionen mit dem Atombau und der Abgabe bzw. Aufnahme von Elektronen erklärt wird. • Denkbar ist auch, den Atombau nach den Alkalimetallen zu besprechen und die Ionen mit den Halogonen zu koppeln, so wie es im Elemente Chemie 1 vorgesehen ist. Die verbindlichen Inhalte des Lehrplans werden so auch abgedeckt. • Elemente Chemie 1 geht vom SäureBase-Konzept nach Brönsted aus. Die CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-7550078) beinhaltet ein Arbeitsblatt, dass den Begriff nach Arrhenius darstellt: „Die historische Entwicklung des Säure-BaseBegriffs“. Hier wird erläutert, warum es freie H+-Ionen in wässrigen Lösungen nicht gibt. Man kann so erklären, warum in Elemente Chemie 1 immer mit dem H3O+-Ion gearbeitet wird. • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ ist außerdem ein Arbeitsblatt einsetzbar (auch nach dem Besprechen aller Säuren), das den Begriff Säurerest verwendet: „Wichtige Säuren und ihre Salze im Überblick“. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 9 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 14 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 6.4 Das Kern-Hülle-Modell 6.5 Der Atomkern 6.6. Exkurs Isotope 6.8 Atomhülle – Abspaltung von Elektronen 6.9 Energiestufen- und Schalenmodell der Atomhülle 6.10 Atombau und Periodensystem 6.11 Durchblick 7.4 Natriumchlorid und andere Ionenverbindungen (insbesondere Abschnitt „Ionenladung und Edelgasregel“) Basiskonzepte: „Struktur-EigenschaftenBeziehungen“ und „Stoff-TeilchenBeziehungen“ Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 13: Bau der Materie • beschreiben den Aufbau eines Atoms aus Atomhülle und Atomkern, • nennen die Elementarteilchen und vergleichen sie in Ladung und Masse, • nennen für das Atom eines Elementes die Namen der Elementarteilchen, • definieren die Begriffe Isotop, Ordnungszahl, Nukleonenzahl und Massenzahl, • erläutern den Schalenaufbau der Atomhülle und definieren den Begriff Valenzelektron, • beschreiben den Aufbau des PSE aus Gruppen (Elementfamilien) und Perioden, • beschreiben den Begriff Edelgaskonfiguration. • erläutern den RutherfordStreuversuch, • ermitteln mit Hilfe der Massen- und Ordnungszahl die Elementarteilchen eines Atoms, • leiten aus den Ionisierungsenergien den Schalenaufbau der Atomhülle ab, • schließen vom Atombau der Elemente auf den Aufbau des PSE, • stellen einen Zusammenhang zwischen Elektronenkonfiguration und den chemischen Eigenschaften typischer Hauptgruppenmetalle und Nichtmetallen dar. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 10 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 10 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 14: Chemische Bindung • erklären durch Anwendung des Atommodells die Bildung von Ionen aus Atomen, • beschreiben die Ausbildung eines Ionengitters aus entgegengesetzt geladenen Ionen. • erklären die Eigenschaften von Salzen 7.4 Natriumchlorid und andere mit Hilfe eines Gittermodells, Ionenverbindungen • leiten aus experimentellen Daten 7.5 Das Natriumchloridgitter typische Eigenschaftskombinationen 7.9 Eigenschaften von der Salze ab (kristalliner Bau, Ionenverbindungen Sprödigkeit, hohe Schmelz- und Siedetemperatur, häufig gute Wasserlöslichkeit, elektrische Leitfähigkeit von Schmelzen und wässrigen Lösungen). • erklären durch Anwendung des Atommodells die Atombindung durch Ausbildung gemeinsamer Elektronenpaare, • unterscheiden zwischen Verhältnisund Molekülformel. • entwickeln von einfachen Molekülen 8.1 Die Bindung in Molekülen die Valenzstrichformel mit bindenden 8.9 Durchblick (Anfang) und nichtbindenden Elektronenpaaren. Basiskonzepte: „Struktur-EigenschaftenBeziehungen“ und „Stoff-TeilchenBeziehungen“ © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 11 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 24 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 8.3 Riesenmoleküle aus Kohlenstoffatomen 15.1 Kohlenstoffoxide und Kohlensäure 15.2 Carbonate und Hydrogencarbonate 15.3 Praktikum Brausepulver und Backpulver 16.1 Erdatmosphäre und Treibhauseffekt • Basiskonzepte: „Struktur-EigenschaftenBeziehungen“, „Stoff-TeilchenBeziehungen“ und „Chemische Reaktion“ Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 15: Vom Nichtmetall zur Säure und ihren Salzen • umschreiben den Begriff Modifikation, • nennen die Bedingungen für die Bildung der Kohlenstoffoxide CO und CO2 bei Verbrennungen, • beschreiben ein Experiment zur Bildung der Kohlensäure aus CO2, • formulieren die zweistufige Dissoziation der Kohlensäure mit entsprechenden Reaktionsgleichungen und benennen die Anionen, • stellen die Verhältnisformeln der Alkali- und Erdalkalicarbonate bzw. der entsprechenden Hydrogencarbonaten auf. • vergleichen den Aufbau der Kohlenstoffmodifikationen Diamant, Graphit und Fullerene, • leiten aus Experimenten die unterschiedlichen Eigenschaften von Diamant und Graphit ab, • erklären die Eigenschaften von Graphit und Diamant mit Hilfe von Strukturmodellen, • recherchieren Verwendungen von Graphit und Diamant, • stellen die Reaktionsgleichungen für die unterschiedlichen Reaktionen auf, • recherchieren Eigenschaften und Gefahrenpotential von CO, • leiten aus Experimenten wichtige Eigenschaften von CO2 ab (Dichte, Brennbarkeit, Aggregatzustand, Löslichkeit, Nachweis-Reaktion), • informieren sich über natürliche und anthropogene Quellen von CO2 und über den Treibhauseffekt, • diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen bzgl. des Treibhauseffektes aus unterschiedlichen Perspektiven, • beschreiben Eigenschaften und die Verwendung der Kohlensäure, • beschreiben die Verwendung von Natriumhydrogencarbonat im Alltag. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 12 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Hinweise und Basiskonzepte 10.1 Schwefeldioxid und Schweflige Säure 10.2 Schwefeltrioxid und Schwefelsäure 10.3 Eigenschaften und Reaktionen der Schwefelsäure 10.4 Praktikum Schwefelsäure und Sulfate 10.5 Sulfate – Salze der Schwefelsäure 10.8 Waldschäden durch Verbrennungsprodukte • In Kap. 10.2 wird zwar die Herstellung von Schwefelsäure im Labor behandelt, aber nicht das industrielle Kontaktverfahren. Hier eignet sich als Ergänzung aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12755007-8) das Arbeitsblatt „Technische Herstellung der Schwefelsäure“. Die Schülerinnen und Schüler ... • beschreiben die Bildungsreaktionen • untersuchen Eigenschaften von SO2 von SO2 und SO3, und SO3 (Aggregatzustand, Dichte, bleichende und desinfizierende • beschreiben und erklären das Wirkung, Löslichkeit und Farbe), Kontaktverfahren zur Herstellung der Schwefelsäure, • diskutieren und bewerten die Belastung der Umwelt durch die • formulieren die zweistufige Schwefeloxide, Dissoziation der Schwefelsäure mit entsprechenden • leiten aus Experimenten Reaktionsgleichungen und benennen Eigenschaften der konzentrierten die Anionen, Schwefelsäure ab (Dichte, ätzende Wirkung, hygroskopische Wirkung, • stellen die Verhältnisformeln der Wärmeentwicklung beim Verdünnen Alkali- und Erdalkalisulfate bzw. der entsprechenden Hydrogensulfaten auf. mit Wasser), • stellen die Bedeutung der Schwefelsäure als Industriechemikalie dar, • unterscheiden anhand geeigneter Experimente kristallwasserfreie und kristallwasserhaltige Salze, • recherchieren die Herstellung und Verwendung von Gips. • beschreiben und erklären die Bildung der Stickstoffoxide im elektrischen Lichtbogen, • beschreiben ein Experiment zur Bildung der Salpetersäure, • formulieren die Dissoziation der Salpetersäure mit der entsprechenden Reaktionsgleichung und benennen das Anion, • stellen die Verhältnisformeln der Alkali- und Erdalkalinitrate auf. Elemente Chemie 1 • erklären die Reaktionsträgheit von 10.6 Salpetersäure und Nitrate • Zum Punkt „erklären die Stickstoff mit Hilfe der Molekülstruktur, 10.8 Waldschäden durch Reaktionsträgheit ...“ kann die Stickstoffstruktur aus Kap. 8.1 wiederholt • diskutieren und bewerten die Verbrennungsprodukte werden (s. Themenfeld 14 „Chemische Belastung der Umwelt durch die 16.4 Ermittlung von Luftschadstoffen Bindung“). Stickstoffoxide, • Zum Punkt „informieren sich in • leiten aus Experimenten unterschiedlichen Quellen über Eigenschaften (oxidierende und Vorkommen und Verwendung von ätzende Wirkung, Scheidewasser) von Natriumnitrat und Kaliumnitrat“ bietet sich Salpetersäure ab, eine Internetrecherche an. • führen Experimente zur Identifizierung von Salpetersäure durch, • informieren sich in unterschiedlichen Quellen über Vorkommen und Verwendung von Natriumnitrat und Kaliumnitrat. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 13 Stunden Fachwissen (ca.) Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte Die Schülerinnen und Schüler ... Die Schülerinnen und Schüler ... • stellen die Formel von Ammoniak auf und beschreiben die Synthese von Ammoniak aus den Elementen, • stellen die Formel von Ammoniumchlorid auf. • planen Experimente zur Untersuchung 9.8 Ammoniak und von Eigenschaften des Ammoniaks Ammoniumchlorid (Geruch, Aggregatzustand, basische Wirkung) und führen diese durch, • recherchieren die Bedeutung von Ammoniak als Grundchemikalie der chemischen Industrie (SalpetersäureHerstellung, Düngemittel, Kunststoffe, Sprengstoffe). • Zum Punkt „recherchieren die Bedeutung von Ammoniak ...“ bietet sich eine Internetrecherche an. • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 2“ (ISBN 978-3-12-755007-8) unter dem Thema „Säuren, Laugen, Neutralisation“ sind die folgenden Arbeitsblätter geeignet: - Formelermittlung für das Ammoniakmolekül - Ammoniumchlorid – Lötstein und Hustenlöser • unterscheiden Weißen und Roten Phosphor in ihren Eigenschaften (Selbstentzündlichkeit, Löslichkeit und Giftigkeit), • beschreiben ein Experiment zur Bildung der Phosphorsäure aus Phosphor(V)oxid, • formulieren die dreistufige Dissoziation der Phosphorsäure mit entsprechenden Reaktionsgleichungen und benennen die Anionen, • nennen die Verhältnisformeln der Alkali- und Erdalkaliphosphate bzw. der entsprechenden Hydrogenphosphate. • recherchieren die Verwendung von Phosphorsäure als Säuerungsmittel in Lebensmitteln, • erstellen ein allgemeines Schema der Bildung sauerstoffhaltiger Säuren aus ihren Anhydriden. • Aus der CD-ROM „Elemente Chemie Arbeitsblätter 1“ (ISBN 978-3-12-755006-1) unter dem Thema „Luft, Sauerstoff und Oxide“ ist das folgende Arbeitsblatt geeignet: - Versuchsprotokoll: Reaktion von Nichtmetalloxiden mit Wasser 10.7 Phosphorsäure und Phosphate © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 14 Stunden Fachwissen (ca.) Die Schülerinnen und Schüler ... 12 Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung Elemente Chemie 1 Hinweise und Basiskonzepte 15.4 Rund um den Kalk 15.6 Der Kohlenstoffkreislauf 15.7 Durchblick 11.1 Pflanzenwachstum und Düngung 11.2 Der Kreislauf des Stickstoffs 11.3 Mineraldünger 11.4 Praktikum Mineraldünger 11.5 Belastung der Umwelt durch Nitrate und Phosphate • Basiskonzept: „Chemische Reaktionen“ • Der Wasserkreislauf kann im Internet oder mithilfe entsprechender Biologiebzw. Geographiebücher erarbeitet werden. Die Schülerinnen und Schüler ... Themenfeld 16: Stoffkreisläufe und Bedeutung der Salze in der Natur • beschreiben den Wasserkreislauf in der Natur, • beschreiben den Kreislauf des Kohlenstoffs in der Natur als System chemischer Reaktionen. • beschreiben und erklären die Bildung von Tropfsteinhöhlen und von Tropfsteinen, • unterscheiden hartes und weiches Wasser, • untersuchen Eigenschaften und Einflüsse des harten Wassers auf Alltagsprozesse, • nennen für das Pflanzenwachstum wichtige Elemente, • formulieren und deuten das LIEBIGMinimumgesetz, • beschreiben den Kreislauf des Stickstoffs in der Natur als System chemischer Reaktionen. • erläutern die Bedeutung von Calciumcarbonat in der Natur, • untersuchen Eigenschaften und Einflüsse des harten Wassers auf Alltagsprozesse, • recherchieren die Zusammensetzung von Volldünger, Naturdünger und Mineraldünger, • diskutieren und bewerten den Einsatz verschiedener Düngemittel aus unterschiedlichen Perspektiven, • stellen ihre Bewertung situationsgerecht und adressatenbezogen dar, • diskutieren die Bedeutung der Düngemittel für die Ernährung der Weltbevölkerung. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Version: Autorin: Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Oktober 2014 Christina Sauer 15
