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Orientierungsbereich (Sprungmarken)

Chemie Klasse 8, 1. Halbjahr: Von der Steinzeit bis zum High-Tech-Metall: ca. 22 Unterichtsstunden

Im Folgenden werden die Unterrichtsvorhaben konkretisiert und die erforderlichen Absprachen der Fachkonferenz festgehalten.

Folgende Elemente finden sich in den Konkretisierungen: Eine erste tabellarische Übersicht beschreibt den Rahmen des entsprechenden Unterrichtsvorhabens. Es finden sich Bezüge zum Lehrplan wie die ausführlicheren Formulierungen der Kompetenzschwerpunkte sowie Angaben zu zentralen Konzepten bzw. Basiskonzepten. Außerdem werden Vereinbarungen zur Leistungsbewertung genannt, und es wird auf Vernetzungen innerhalb des Fachs und zwischen Fächern hingewiesen.

In einer zweiten Tabelle werden die für die Abstimmung der Fachgruppe notwendigen und damit verbindlichen Absprachen festgehalten. Dieses betrifft Absprachen zu konkreten Inhalten und zum Unterricht mit Bezug auf die im Lehrplan beschriebenen konkretisierten Kompetenzen des jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkts.

Am Schluss jedes konkretisierten Unterrichtsvorhabens finden sich Hinweise, Tipps usw. zum Unterricht, die zwar nicht verbindlich, aber zur Gestaltung des Unterrichts hilfreich sind.

Bezug zum Lehrplan

Inhaltsfeld:

Metalle und Metallgewinnung

Inhaltlicher Schwerpunkt:

  • Metallgewinnung und Recycling
  • Gebrauchsmetalle
  • Korrosion und Korrosionsschutz

Schwerpunkte der Kompetenzerwartungen

Schülerinnen und Schüler können …

…Phänomene und Vorgänge mit einfachen chemischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1)

…altersgemäße Texte mit chemischen Inhalten Sinn entnehmend lesen und sinnvoll zusammenfas­sen. (K1)

…Informationen zu vorgegebenen chemischen Begriffen in ausgewählten Quellen finden und zusammenfassen. (K5)

…chemische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar be­schreiben und begründen. (K7)

Verbindung zu den Basiskonzepten

Basiskonzept Chemische Reaktion

Oxidation, Reduktion, Redoxreaktion

Basiskonzept Struktur der Materie

Edle und unedle Metalle, Legierungen

Basiskonzept Energie

Energiebilanzen, endotherme und exotherme Redoxreaktionen

Vernetzung im Fach und zu anderen Fächern

Geschichte: frühe Kulturen, antike Lebenswelten, Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit

Chemie: Stoffumwandlungen als chemische Reaktionen, Oxidation

Erdkunde: Ruhrgebiet als Wirtschaftsraum

Technik: Ressourcen, Energieversorgung

Leistungsbewertung

neben kleinen Tests sollte auch in die Bewertung einfließen:

  • Strukturierung eines Stoffgebietes mit Hilfe von Mindmaps
  • Aktives Einbringen in Schulprojekte wie das Sammeln von Alufolie usw.
  • Erstellung von Referaten nach vorgegebenen Kriterien wie Übersichtlichkeit, Inhaltsverzeichnis, geeignete Bilder, für Schüler verständliche Sprache, eigene Formulierungen, Angabe der Quellen usw.
  • Handouts für Mitschüler entwickeln, in denen die wichtigsten Aussagen zum ausgearbeiteten Thema zusammengefasst sind
  • Weiterentwicklung des freien Vortragens von Kurzreferaten (evtl. als Kartenreferat), möglichst ohne Ablesen vom Blatt, Blickkontakt mit Schülern, auf Nachfragen antworten können, Hilfekarten erstellen
  • Eigene Ergebnisse oder besondere Leistungen in einem Portfolio darstellen.

Schulbezogene Konkretisierung der Kompetenzen

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Verbindliche Absprachen zu Inhalten

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

Umgang mit Fachwissen

wichtige Gebrauchsmetalle und Legierungen benennen, deren typische Eigenschaften beschreiben und Metalle von Nichtmetallen unterscheiden. (UF1)

Eisen, Kupfer, Bronze, Messing, Aluminium, Silber, Gold, Edelstahl, Spezialstahl usw., Kupferlegierungen (z.B. Rotguss), Eigenschaften wie Glanz, Festigkeit, Verformbarkeit, Korrosionsverhalten

Internetrecherche oder Recherche bei heimischer Industrie (Kooperationspartner), Gruppenpuzzle: „Steckbriefe“ zu Metallen und ihren Legierungen

den Weg der Metallgewinnung vom Erz zum Roheisen und Stahl beschreiben. (UF1)

Vom Erz zum Eisen – Hochofenprozess, Stahlherstellung

Besuch der Wendener Hütte (historischer Hochofen und Museum), Sicilia-Schacht in Meggen

chemische Reaktionen, bei denen es zu einer Übertragung von Sauerstoff kommt, als Reduktion einordnen. (UF3)

Redoxreaktion – chemische Vorgänge im Hochofen in Teilprozessen

Einsatz der Unterrichtsmaterialen, Ordner: Vom Erz zum Auto

Korrosion als Oxidation von Metallen erklären und einfache Maßnahmen zum Korrosionsschutz erläutern. (UF4)

Korrosionserscheinungen und Schutzmaßnahmen wie Ölen, Lackieren, mit Kunststoffen beschichten

Beobachtungen in der Umgebung, mehrtägige Reagenzglasversuche mit unterschiedlichen Metallen in Flüssigkeiten wie Wasser, Salzwasser, Essig

Erkenntnisgewinnung

auf der Basis von Versuchen zur Reduktion unedle und edle Metalle anordnen und damit Ergebnisse von Redoxreaktionen vorhersagen. (E6, E3)

Redoxreihe der Metalle

Experimente, Reihenfolge der Metalle festlegen

einfache Oxidations- und Reduktionsvorgänge in Wortgleichungen sowie in Reaktionsgleichungen mit Symbolen darstellen. (E8)

Redoxreaktionen in Teilschritte zerlegen und ein Schema für den Reaktionsablauf entwickeln, Wortgleichungen

Thermit-Verfahren, Röst-Reduktionsverfahren bei sulfidischen Erzen

unterschiedliche Versuchsbedingungen schaffen, um die Ursachen des Rostens zu ermitteln.(E4, E5)

Luft, Feuchtigkeit, Wärme und Salz als Ursache

Planung unterschiedlicher Versuchsbedingungen, Reagenzglasversuche

an einfachen Beispielen die Gesetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlverhältnisse erläutern. (E8)

Gesetz der konstanten Atomzahlverhältnisse mit Kugeln darstellen, Umverteilung der Kugeln

Aus Styropor oder Zellstoff Kugeln farbig anmalen, mit Symbolen versehen und zur Veranschaulichung verwenden

Kommunikation

einen kurzen Sachtext über die Gewinnung eines Metalls aus seinen Erzen unter Verwendung der relevanten Fachbegriffe erstellen. (K1)

Informationen zur Erzgewinnung, Transportwege, Beschriftungen der Hochofengrafik in einen Text wandeln

wichtige Alltagsmetalle, Gruppenarbeit, Kopiervorlage, Hochofengrafik mit Beschriftun­gen versehen

Experimente in einer Weise protokollieren, die eine nachträgliche Reproduktion der Ergebnisse ermöglicht. (K3)

Regeln zur Dokumentierung von Versuchsdurchführungen, Beobachtungen und Erklärungen

Dokumentation im Portfolio

anschaulich darstellen, warum Metalle Zeitaltern ihren Namen gegeben, den technischen Fortschritt beeinflusst sowie neue Berufe geschaffen haben. (K7, E9)

historische Gewinnung von Kupfer von der Steinzeit bis zum Mittelalter aus sulfidischen Erzen für Schmuck, Gebrauchsgegenstände usw., Bronzezeit: Kupfer-Zinn-Legierung zur Herstellung von Waffen, Eisenzeit: Eisenverhüttung mit Holzkohle in Rennöfen, Umstieg auf Koks-Hochöfen zur Steigerung der Effizienz

Materialien aus dem Museum „Wendener Hütte“, Rennöfen im Sieger- und Sauerland, typische Berufe im Sieger- und Sauerland,

Referate erstellen und vortragen, dazu Handouts für Schüler erstellen

Möglichkeiten der Nutzung und Gewinnung von Metallen und ihren Legierungen recherchieren sowie Abläufe bei der Metallgewinnung in der richtigen Reihenfolge darstellen und dabei auch Fachbegriffe verwenden. (K5, K7)

Verfahren zur Stahlgewinnung, Stahlverwendung in der Autoindustrie, Rotguss als Armaturenwerkstoff

Kooperationspartner Betriebsbesichtigungen, Informationen der Metallindustrie

Bewertung

die Bedeutung des Metallrecyclings im Zusammenhang mit Ressourcenschonung und Energieeinsparung darstellen und auf dieser Basis das eigene Konsum- und Entsorgungsverhalten beurteilen. (B3)

Schrottverwertung, Aluminiumrecycling, Rückgewinnung von Metallen aus Handys, Computern usw.

Schulprojekte: Handysammlung, Aluminiumsammlung, Schulküche, Recherche: Wertstoffrecycling in heimischer Umgebung

Bemerkungen/ Tipps/ Hinweise:

Metalle

http://de.wikipedia.org/wiki/Metalle

Metallurgie

http://de.wikipedia.org/wiki/Metallurgie

Oxidation

http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidation

Redoxreaktion

http://de.wikipedia.org/wiki/Redoxreaktion

Rost

http://de.wikipedia.org/wiki/Rost

Bronzezeit

http://de.wikipedia.org/wiki/Bronzezeit

Eisenzeit

http://de.wikipedia.org/wiki/Eisenzeit

Menschheitsgeschichte

http://de.wikipedia.org/wiki/Menschheitsgeschichte

Der Werkstoff Kupfer und seine Legierungen

www.kupferinstitut.de

Gesamtverband der Aluminiumindustrie

www.aluinfo.de

Recycling

http://de.wikipedia.org/wiki/Recycling

Eisenerz
www.wikipedia.de/Eisenerz

Allgemeine Informationen zum Thema Stahl, Zahlen und Fakten
www.stahl-online.de

Steinzeitkoffer
www.steinzeiterlebnis.de/programme/Schulen/Steinzeitkoffer.html

Museum Wendener Hütte

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