Inhaltsfeld:

Luft und Wasser

Inhaltlicher Schwerpunkt:

• Luft und ihre Bestandteile
• Treibhauseffekt
• Wasser als Oxid

Die Schülerinnen und Schüler können …

… vorgegebene Versuche begründen und einfache Versuche selbst entwickeln. (E4)

… relevante Inhalte fachtypischer bildlicher Darstellungen wiedergeben sowie Werte aus Tabellen und einfachen Diagrammen ablesen. (K2)

.… Beobachtungs- und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen. (K4)

… Wertvorstellungen, Regeln und Vorschriften in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen hinterfragen und begründen. (B3)

Basiskonzept Chemische Reaktion

Nachweis von Wasser, Sauerstoff und Wasserstoff, Analyse und Synthese von Wasser

Basiskonzept Struktur der Materie

Luftzusammensetzung, Anomalie des Wassers

Basiskonzept Energie

Wärme, Wasserkreislauf

Biologie: Atmung, Ökosysteme und ihre Veränderungen, Leben im Wasser, Klimawandel und Veränderung der Biosphäre

Physik: Sonnenenergie und Wärme, Anomalie des Wassers, Wasserkreislauf, Aggregatzustände
Erdkunde: Wasser, Ressourcen, Lebensräume, Industrie, Globalisierung

Geschichte: erste industrielle Revolution

neben kleinen Tests sollte auch in die Bewertung einfließen:

• Diskussionsregeln einhalten (Absprache mit der Deutschfachkonferenz)
• Zielgerichtete Recherche in Büchern und im Internet, Informationsentnahme und Darstellung in Diagrammen und mit Bildern
• Zunehmende Sicherheit im Planen und Durchführen von Experimentieren unter Einhaltung der Regeln
• Kooperation mit Mitschülern
• Tabellen und Diagramme mündlich deuten und selber Zahlen und Daten in Tabellenform oder als Diagramm visualisieren

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Verbindliche Absprachen zu Inhalten

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

die wichtigsten Bestandteile und die prozentuale Zusammensetzung des Gasgemisches Luft benennen. (UF1)

Sauerstoff, Stickstoff, die Edelgase, Kohlenstoffdioxid und Luftschadstoffe

Auswertung von Tabellen und Diagrammen zur Zusammensetzung der Luft,

Prozentzahlen nach dem Komma besprechen

Ursachen und Vorgänge der Entstehung von Luftschadstoffen und deren Wirkungen erläutern. (UF1)

Industrie, Verkehr, Haushalte, Kraftwerke als Verursacher, Verbrennung von Nichtmetallen, fossile Brennstoffe, Nachweis von Kohlenstoffdioxid, Smogbildung, Saurer Regen, Treibhauseffekt

Gefahren und Umweltprobleme durch gasförmige Oxide

Treibhausgase benennen und den Treibhauseffekt mit der Zusammensetzung und dem Reflexionsverhalten der Atmosphäre erklären. (UF1)

Kohlenstoffdioxid, Methan, Stickstoffoxide, FCKW, Schwefelverbindungen, Ozon, Treibhausgase absorbieren Infrarotstrahlung, Erdoberfläche erwärmt sich

Recherchen in Büchern und Internet

Wasser als Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff beschreiben. (UF2)

Molekülstrukturen, Wasser als Dipol, Modellvorstellungen, Wortgleichung

Synthese und Nachweis von Wasser, Wasserzersetzung

die besondere Bedeutung von Wasser mit dessen Eigenschaften (Anomalie des Wassers, Lösungsverhalten) erklären. (UF3)

Wasser als Lösungsmittel, Aggregatzustände, Schmelzpunkt, Dichte

Auswirkungen auf den Wasserkreislauf, Löslichkeit von Gasen im Wasser (Ozeane)

Messreihen zu Temperaturänderungen durchführen und zur Aufzeichnung der Messdaten einen angemessenen Temperaturbereich und sinnvolle Zeitintervalle wählen. (E5, E6)

Beziehung Sauerstoff und Wassertemperatur

Arbeit am Schulteich, tägliche Datenerfassung

Wasser und die bei der Zersetzung von Wasser entstehenden Gase experimentell nachweisen. (E4, E5)

Experimenteller Nachweis, Knallgasreaktion, Glimmspanprobe

Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat

ein Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Luft erläutern. (E4, E5)

Experimente planen und durchführen

Mögliche Experimente: schwimmende Kerze oder Rostbildung im Reagenzglas oder Verbrennung glühender Eisenwolle mit Luft im Kolbenprober

Kriterien zur Bestimmung der Wasser- und Gewässergüte angeben. (E4)

Gewässergüteklasse, Sauerstoffgehalt, Temperatur, Schadstoffe, Härte

Unterschiede zwischen Brauch- und Trinkwasser, Mineralwasser, Quellwasser,

Oberflächenwasser, Meerwasser

Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser in Grundzügen erläutern. (E1, UF4)

Mechanische und biologische Reinigung von Abwässern, Herstellung von Trinkwasser, Klärschlamm

Besuch einer Kläranlage

Messpunkte in ein vorgegebenes Diagramm eintragen und gegebenenfalls durch eine Messkurve verbinden sowie aus Diagrammen Messwerte ablesen. (K4, K2)

Diagramme Kohlenstoffdioxid- oder Schwefeldioxidbelastungen oder – Produktionen deuten und darstellen

Tabellen und Diagramme aus Büchern und Internet,

Gewässerproben aus Schulteich und Schulaquarium, untersuchen und Ergebnisse

in Diagrammen darstellen

aus Tabellen oder Diagrammen Gehaltsangaben (in g/l oder g/cm³ bzw. in Prozent) entnehmen und interpretieren. (K2)

Gewässergüte im Aquarium oder Schulteich bestimmen

Projekt „Flussnetzwerk“, Analysenkoffer zur Gewässeruntersuchung

Werte zu Belastungen der Luft und des Wassers mit Schadstoffen aus Tabellen herauslesen und in Diagrammen darstellen. (K2, K4)

Werte aus relevanten Tabellen entnehmen und in Diagrammen darstellen

Vergleich unterschiedlicher Werte (u.a. historische Rückblicke und aktuelle Entwicklungen in anderen Ländern, auch mit Fotos dokumentieren)

zuverlässigen Quellen im Internet aktuelle Messungen zu Umweltdaten entnehmen. (K2, K5)

Gewässergütevergleich z.B. an Badeseen in Deutschland oder den Mittelmeerstränden in Europa

Internet: NRW Umweltdaten vor Ort

in einfachen Zusammenhängen Gefährdungen von Luft und Wasser durch Schadstoffe beurteilen und daraus begründet Handlungsbedarf ableiten. (B2, B3)

Ermittlung von Grenzwerten, aktuelle Werte zur Verschmutzung von Seen, Flüssen und Meeren

Diskussionsrunde: Düngung und Trinkwasserbelastung

die gesellschaftliche Bedeutung des Umgangs mit Trinkwasser vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit bewerten. (B3)

regionale und globale Entwicklungen, Auswertung von Zahlen, Daten und Fakten (u.a. WHO)

Ursachenermittlung für die Verunreinigung

Auswirkungen eigenen Handelns auf Luft und Wasserbelastungen reflektieren. (B3)

Trinkwassereinsparung im Haushalt, Wasserverbrauch zur Herstellung von unterschiedlichen Produkten in Landwirtschaft und Technik

Projektwoche Wasser, Regeln für eigenes Verhalten entwickeln