Anstaltslehrplan Chemie Sekundarstufe I einschließlich Jahrgang 11

• Sicherheits-
  einrichtungen und Verhalten in naturwissen-
  schaftlichen Fachräumen
• Stoffeigenschaften, z. B. Sicherheits- / Warnhinweise auf Haushalts-
  chemikalien (UE „Vorkoster“ möglich)
• Stoffeigenschaft Löslichkeit (Lösen / Rückgewinnung durch Eindampfen)
• Umgang mit dem Gasbrenner
• Löslichkeit und Temperatur (z. B. Alaun)
• Andere Lösungsmittel (möglich: Entfernen von Fettflecken mit Benzin )
• Schmelz- und Siedetemperatur
• Übersichtstabelle behandelte sowie weitere Eigenschaften in Kurzform – Farbe, Leitfähigkeit, Magnetismus, saure / alkalische Lösungen (Versuche möglich)

FW: Schülerinnen und Schüler

• unterscheiden zwischen Stoff – Körper, sie erkennen, dass Stoffe durch Eigenschaften charakterisiert werden
• gruppieren nach Eigenschaften, die mit den Sinnen und solchen, die mit Messmethoden bestimmbar sind
• stellen Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten für den Stoff her
• kennen den Zusammenhang zwischen Energiezufuhr und Änderungen des Aggregatzustandes
• sie benennen die Übergänge mit Fachbegriffen und ordnen geeigneten Beispielen zu
• Benutzen zur Beschreibung das Teilchenmodell

E: Schülerinnen und Schüler

• experimentieren sachgerecht nach Anleitung und beachten Sicherheitsaspekte
• beobachten und beschreiben
• erkennen einfache Fragestellungen, die mit Methoden der Chemie bearbeitet werden können
• formulieren einfache Hypothesen und planen Experimente zur Überprüfung
• benutzen Modelle

K: Schülerinnen und Schüler

• protokollieren einfache Experimente
• verwenden Fachbegriffe
• stellen der Klasse ihre Ergebnisse vor
• erläutern Modelle

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen, dass die Chemie Möglichkeiten zur Untersuchung von Stoffen und ihren Eigenschaften bietet und hilft, sicherheits- und verantwortungsbewusst zu handeln
• erkennen, dass sie Vorgänge in ihrer Umgebung besser systematisieren und erklären können und dass Modellvorstellungen dabei helfen können

Stoff – Teilchen

• Teilchenmodell (Versuche mit Einmachfolie o. Ä.; mögliche Versuche: Schmelzkurve Wachs oder Eis; Bezug Wasser – dabei Phänomene „Luftfeuchtigkeit“, „Raureif“ möglich; Versuch: Resublimation auf gekühltem Metallblock)
• Aggregatzustände und Übergänge
• Diffusion
• Stofftrennverfahren eines Farbstoffgemisches (z. B. Smarties), Rotwein, Werkstattgemisch (Gruppenarbeiten mit Ergebnispräsentation möglich)
• Denkbar wären auch UE „ein Schiffbrüchiger gewinnt Trinkwasser“ oder „Fettgehalt von Kartoffelchips“ und anderes (Filtrieren, Eindampfen, Extraktion, Destillation)
• Die Luft als Stoffgemisch (qualitativ)
• Chemische Reaktion auf stofflicher Ebene (Mögliche UE „Kerzenflamme“ oder nach dem „Hadfield-Konzept“)
• Nachweisreaktionen für Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Wasser

FW: Schülerinnen und Schüler

• ergänzen vorhandene Kenntnisse (s. o.) in Bezug auf weitere Stoffeigenschaften
• kennen verschiedene Trennverfahren
• erklären die Wirkung der Trennverfahren mit Hilfe ihrer Kenntnisse

E: Schülerinnen und Schüler

• planen und entwickeln Strategien zur Trennung von Stoffgemischen
• führen Experimente durch, beobachten und protokollieren genau (s. o.)

K: Schülerinnen und Schüler

• protokollieren einfache Experimente
• stellen Ergebnisse vor

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen, dass sie mit ihren Kenntnissen Aufgaben und Probleme mit Alltagsbezug lösen können

Stoff – Teilchen

• Definition der chemischen Reaktion
• Unterscheidung Element – Verbindung
• Energieumsatz bei chemischen Reaktionen
• Zusammensetzung der Luft
• Nachweise O₂, CO₂ (Löschen von Bränden möglich)
• Einführung der Wortgleichung
• Bildung von Metalloxiden
  • Der Begriff Oxidbildung soll durch Sauerstoffbindungs-
    reaktion behandelt werden (analog Metallsulfide möglich)
  • Prinzip der Umkehrung einer Reaktion
• Metallgewinnung
  • Verarbeitung von Malachit (Ötzi-Kontext möglich), Herstellung von Bronze, Eisen
  • Hochofen
  • Stahlherstellung
  • Einordnung von Kohlenstoff in die Reaktivitätsreihe

FW: Schülerinnen und Schüler

• beschreiben, dass nach einer chemischen Reaktion Ausgangsstoffe nicht mehr vorliegen und gleichzeitig Stoffe mit neuen Eigenschaften entstehen
• erkennen, dass chemische Reaktionen mit Energieumsatz verbunden sind, chemische Systeme Energie mit der Umgebung tauschen, wobei sich Energieinhalt zwischen Pro- und Edukten unterscheidet
• wissen, dass chemische Reaktionen prinzipiell umkehrbar sind
• kennen Nachweisreaktionen
• begründen den Ablauf von Sauerstoffübertragungs-
  reaktionen aus dem unterschiedlichen „Bindungsbestreben“ für Sauerstoff
• ordnen Wasser als Oxid ein
• kennen Eigenschaften und den Nachweis für Wasserstoff
• können die Wirkung von Katalysatoren erläutern
• kennen andere Nichtmetalloxide
• kennen historische und aktuelle Aspekte der Metallgewinnung, -verarbeitung und -verwendung

E: Schülerinnen und Schüler

• planen und führen Experimente durch (Sicherheitsaspekte werden beachtet)
• protokollieren Beobachtungen, deuten diese und erkennen die Bedeutung der Protokollführung für den Erkenntnisprozess
• benutzen Nachweisreaktionen zur Überprüfung
• deuten ihre Beobachtungen mit Hilfe von Energiediagrammen

K: Schülerinnen und Schüler

• unterscheiden Fach- und Alltagssprache beim Beschreiben chemischer Reaktionen
• präsentieren ihre Arbeit als Team
• argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig über ihre Arbeit
• gehen sachlich und selbstkritisch mit Einwänden um

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen, dass chemische Reaktionen in der Alltagswelt stattfinden
• erkennen die Bedeutung chemischer Reaktionen für Mensch und Technik
• stellen Bezüge zu anderen Naturwissenschaften (Physik, Mathematik und Biologie) her

Chemische Reaktion

Energie

• Hinführung zur chemischen Formel
• chemische Grundgesetze: Gesetz von der Erhaltung der Masse, Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen
• Atomsymbole
• Stoff- oder Teilchenportion
• Berechnungen mit Hilfe massenbezogener Teilchenzahlen
• mögliche Reaktionen: Kohlenstoff mit Sauerstoff (Boyle-Versuch), Kupfer-I- und -II-oxid oder Kupfer mit Schwefel quantitativ
• Wasser und Wasserstoff
  • Eigenschaften und Reaktionen von Wasserstoff
  • Knallgasreaktion
  • Wasser als Oxid, Wassernachweis
  • Einordnung von Wasserstoff in die Reaktivitätsreihe (mögliche Versuche Wunderkerzen / Unterwasserfackel Magnesium und Bezüge zum Enschede-Unglück)

FW: Schülerinnen und Schüler

• erarbeiten das Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen
• erarbeiten das Gesetz von der Erhaltung der Masse

E: Schülerinnen und Schüler

• planen und führen selbstständig Experimente durch
• benutzen Nachweisreaktionen zur Überprüfung
• deuten ihre Beobachtungen und führen eine Verallgemeinerung durch

K: Schülerinnen und Schüler

• protokollieren sorgfältig und erläutern ihre Überlegungen fachsprachlich korrekt

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen, dass sie mit ihren Fachkenntnissen neue Sachverhalte erschließen können

Stoff – Teilchen

• (eventuell Wiederholung der chemischen Grundgesetze nötig)
• Interpretation der chemischen Grundgesetze auf Basis des Atommodells
• Atombegriff nach Dalton, dabei zuerst relative Atommassen-
  verhältnisse
• Vorgabe H = 1u möglich, weitere Beziehung zwischen Wasserstoff- und Sauerstoff-Atom o. Ä.
• Einführung der Einheit u

FW: Schülerinnen und Schüler

• wiederholen die chemischen Grundgesetze und deuten sie auf Teilchenebene
• unterscheiden bei ihren Überlegungen Stoff- und Teilchenebene
• erarbeiten die Aussagen des Daltonschen Atommodells und wenden sie an
• kennen Symbole für wichtige Elemente und verwenden sie bei Reaktionsgleichungen
• unterscheiden auf der Basis des Atommodells Elemente und Verbindungen und veranschaulichen das z. B. für Stoffkreisläufe in der Natur oder andere Beispiele
• errechnen ausgehend von der Teilchenmasse in unit
• Massen von Stoffportionen und errechnen für einige Beispiele notwendige Massenverhältnisse für vollständigen Umsatz

E: Schülerinnen und Schüler

• planen und führen selbstständig Experimente durch
• benutzen Nachweisreaktionen zur Überprüfung
• deuten ihre Beobachtungen und formulieren verallgemeinerte Aussagen zu den chemischen Grundgesetzen
• deuten die Vorgänge bei Reaktionen und die chemischen Grundgesetze mit Hilfe von Modellen

K: Schülerinnen und Schüler

• protokollieren sorgfältig und erläutern ihre Überlegungen fachsprachlich korrekt
• beachten bei ihren Aussagenden den Unterschied zwischen Stoff- und Teilchenebene
• benutzen Modelle

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen, dass sie mit ihren Fachkenntnissen neue Sachverhalte erschließen können
• sind sich bewusst, dass aus Einzelergebnissen abgeleitete Verallgemeinerungen oder auch Modelle von vorläufiger Gültigkeit sind
• erkennen die Bedeutung von chemischen Reaktionen und Vorgängen in ihrer Umwelt
• stellen Bezüge zu anderen Naturwissenschaften (Physik, Mathematik und Biologie) her

Chemische Reaktion

Stoff – Teilchen

Energie

• Elementfamilien
  • mit Zuordnung und Vergleichen von Elementen
  • Flammenfärbung als Nachweisreaktion
  • Nachweis von Halogeniden durch Silbernitrat
• Gruppenpuzzle mit Modellversuchen: elektrostatische Phänomene, Rutherford’scher Streuversuch und anderes
• Isotope
• PSE (innerer Aufbau der Atomhülle durch Betrachtung der Ionisierungsenergie, verknüpfen von Stoff- und Teilchenebene, Prognosefähigkeit des Wissens über das PSE)

E: Schülerinnen und Schüler

• führen qualitative Nachweisreaktionen zu Alkalimetallen / Alkalimetallverbindungen und Halogeniden durch.
• prüfen Angaben über Inhaltsstoffe hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
• planen geeignete Untersuchungen (in Bezug auf Nachweisreaktionen) und werten die Ergebnisse aus.
• schlussfolgern aus Experimenten, dass geladene und ungeladene Teilchen existieren.
• schließen aus elektrischen Leitfähigkeitsexperimenten auf die Beweglichkeit von Ionen.
• finden in Daten zu den Ionisierungsenergien Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen Schlussfolgerungen.
• nutzen diese Befunde zur Veränderung ihrer bisherigen Atomvorstellung.
• entwickeln die Grundstruktur des PSE anhand eines differenzierten Atommodells.
• beschreiben Gemeinsamkeiten innerhalb von Hauptgruppen und Perioden.
• finden in Daten und Experimenten zu Elementen Trends, erklären diese und ziehen Schlussfolgerungen.
• wenden Sicherheitsaspekte beim Experimentieren an.
• nutzen das PSE zur Ordnung und Klassifizierung der ihnen bekannten Elemente.
• führen ihre Kenntnisse aus dem bisherigen Unterricht zusammen, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• erkennen die Prognosefähigkeit ihres Wissens über den Aufbau des PSE.
• wenden das Energiestufenmodell des Atoms auf das Periodensystem der Elemente an.
• finden in Daten zu den Ionisierungsenergien Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen Schlussfolgerungen.
• beschreiben die Edelgaskonfiguration als energetisch günstigen Zustand.

K: Schülerinnen und Schüler

• prüfen Angaben über Inhaltsstoffe hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
• beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte mit den passenden Modellen unter Verwendung von Fachbegriffen
• recherchieren Daten zu Elementen.
• beschreiben, veranschaulichen und erklären das PSE.
• argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.
• planen, strukturieren und präsentieren ggf. ihre Arbeit als Team.

B: Schülerinnen und Schüler

• bewerten Angaben zu den Inhaltsstoffen.
• stellen Bezüge zur Physik (Kernbau, elektrostatische Anziehung) her.
• zeigen die Bedeutung der differenzierten Atomvorstellung für die Entwicklung der Naturwissenschaften auf.

Stoff – Teilchen

Struktur – Eigenschaft

• Ionenverbindungen
  • Deutung der Reaktionen durch Veränderungen der Außen­elektronen­bilanz (Reaktionen und Beispiele verschiedener Halogenide, Zink-Iod und anderes)
  • Untersuchung von Salzlösungen (Elektrolyse möglich)
  • Edelgasregel / Oktettregel
  • Erweiterungen zur Ionen­verbindung: Nutzung der Elektronen­übertragung (galvanische Elemente, z. B. Zink-Iod)
  • elektronen­theoretischer Redoxbegriff
  • Teilgleichungen
  • Optional: Redoxreihe der Metalle
  • Optional: Deutung der hohen Schmelz­temperaturen von Ionen­verbindungen
  • Anordnung der Ionen im „Gitter“ (Kristallzucht möglich)

E: Schülerinnen und Schüler

• wenden Bindungsmodelle an, um chemische Fragestellungen zu bearbeiten.
• deuten Reaktionen durch die Anwendung von Modellen.

K: Schülerinnen und Schüler

• wählen geeignete Formen der Modelldarstellung aus und fertigen Anschauungsmodelle an.
• präsentieren ihre Anschauungsmodelle.
• wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus.
• beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte mit den passenden Modellen unter Anwendung der Fachsprache.
• wenden die Fachsprache systematisch auf chemische Reaktionen an.
• beschreiben, veranschaulichen und erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mithilfe von Modellen und Darstellungen.
• gehen sicher mit der chemischen Symbolik und mit Größengleichungen um.
• planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren ihre Arbeit zu ausgewählten chemischen Reaktionen.

B: Schülerinnen und Schüler

• prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
• erkennen die Bedeutung von Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen in Alltag und Technik.

Stoff – Teilchen

Chemische Reaktion

Energie

• Molekülverbindungen
  • H₂-Molekül, Gemeinsames Elektronenpaar, Valenz­elektron
  • Einführung des Tetraeder­modells für die Elektronen­wolken (EPA-Modell)
  • Oktettregel
  • Anwendung auf z. B. Cl₂, H₂O, CH₄
  • Valenzstrichformel Anwendungen der Edelgasregel auf Reaktionen von Molekül­verbindungen
  • Stoffportion vs. Stoffmenge, molare Masse
  • Gesetz von Avogadro inkl. Molvolumen

E: Schülerinnen und Schüler

• erkennen das Gesetz von Avogadro anhand von Daten.
• wenden in den Berechnungen Größengleichungen an.
• stellen Atombindungen/ Elektronen­paar­bindungen unter Anwendung der Edelgas­konfiguration in der Lewis-Schreibweise dar.
• gehen kritisch mit Modellen um.
• erkennen die Funktionalität unterschiedlicher Anschauungsmodelle.
• deuten Reaktionen durch die Anwendung von Modellen.
• vernetzen die vier Basiskonzepte zur Deutung chemischer Reaktionen.
• diskutieren und bewerten gesellschafts­relevante chemische Reaktionen (z. B. großtechnische Prozesse) aus unterschiedlichen Perspektiven.
• erkennen Berufsfelder.

K: Schülerinnen und Schüler

• benutzen die chemische Symbolsprache.
• setzen chemische Sachverhalte in Größengleichungen um und umgekehrt.
• diskutieren kritisch die Aussagekraft von Modellen.
• wenden sicher die Begriffe Atom, Ion, Molekül, Ionenbindung, Atombindung / Elektronen­paar­bindung an.

B: Schülerinnen und Schüler

• wenden Kenntnisse aus der Mathematik (grafikfähiger Taschenrechner) an.

Stoff – Teilchen

Struktur – Eigenschaft

Chemische Reaktion

• Dipolmoleküle und Dipolkräfte, Elektro­negativität, Wasserstoff­brücken (Versuche, Modelle; Tabellen)
• Lösen von Salzen (Hydrathülle mit Energie­bilanz mithilfe der Gitter­energie und der Hydratations­energie)
• Abgrenzung: polar – unpolar

E: Schülerinnen und Schüler

• stellen Wasserstoff­brücken­bindungen modellhaft dar.
• führen Experimente zu Lösungsvorgängen durch.

K: Schülerinnen und Schüler

• wenden die Fachsprache zur Beschreibung von Lösungsvorgängen an.

B: Schülerinnen und Schüler

• erkennen Lösungsvorgänge von Salzen in ihrem Alltag.
• stellen Bezüge zur Physik (Leitfähigkeit) her.

Struktur – Eigenschaft

Energie

• Lösungen
• Säure-Base-Reaktionen als Protonen­übertragungs­reaktion (H₃O⁺, OH^--Ionen)
• Neutralisation, Titrationen
• Mol II
• Konzentrationen
• Donator-Akzeptor-Prinzip (auch im Vergleich mit Redoxreaktionen)

E: Schülerinnen und Schüler

• erkennen anhand der pH-Skala, ob eine Lösung sauer, neutral oder alkalisch ist und können dieses auf die Anwesenheit von H⁺ / H₃O⁺- bzw. OH^--Ionen zurückführen.
• planen geeignete Untersuchungen (in Bezug auf Nachweisreaktionen) und werten die Ergebnisse aus.
• führen einfache Experimente zu Redox- und Säure-Base-Reaktionen durch.
• nutzen Säure-Base-Indikatoren.
• teilen chemische Reaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip ein.
• wenden den Begriff Stoffmengen­konzentration an.
• diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante chemische Reaktionen (z. B. großtechnische Prozesse) aus unterschiedlichen Perspektiven.
• erkennen Berufsfelder.

K: Schülerinnen und Schüler

• prüfen Angaben über Inhaltsstoffe hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
• wenden die Fachsprache systematisch auf chemische Reaktionen an.
• gehen sicher mit der chemischen Symbolik und mit Größengleichungen um.
• planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren ihre Arbeit zu ausgewählten chemischen Reaktionen.

B: Schülerinnen und Schüler

• bewerten Angaben zu den Inhaltsstoffen.
• prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
• erkennen die Bedeutung von Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen in Alltag und Technik.

Stoff – Teilchen

Chemische Reaktion