Chemie Klasse 10, 2. Halbjahr Anwendungen der Chemie in Medizin, Natur und Technik ca. 18 Unterrichtsstunden
Im Folgenden werden die Unterrichtsvorhaben konkretisiert und die erforderlichen Absprachen der Fachkonferenz festgehalten. Die Konkretisierung ist nur für eine Auswahl von Vorhaben vollständig ausgeführt. Für andere Vorhaben finden sich in der Download-Fassung Vorlagen, die noch um verbindliche Absprachen zu Inhalten und zur Unterrichtsgestaltung ergänzt werden müssen.
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 können unterhalb der Tabellen Hinweise, Tipps usw. zum Unterricht festgehalten werden, die zwar nicht verbindlich, aber zur Gestaltung des Unterrichts hilfreich sind.
Inhaltsfelder
- Produkte der Chemie
Inhaltliche Schwerpunkte
- Makromoleküle in Natur und Technik
- Struktur und Eigenschaften ausgesuchter Verbindungen
- Nanoteilchen und neue Werkstoffe
Schwerpunkte der Kompetenzerwartungen
Schülerinnen und Schüler können
- Prinzipien zur Strukturierung und zur Verallgemeinerung chemischer Sachverhalte entwickeln und anwenden. (UF3)
- Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8)
- Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mit angemessenen Medien und Präsentationsformen fachlich korrekt und überzeugend präsentieren. (K7)
- in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2)
Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung
neben schriftlichen Überprüfungen sollen auch in die Bewertung einfließen:
- Qualität selbst angefertigter Arbeitsblätter zu eigenen Versuchsreihen ( Kopf- und Fußzeile, Quellenangaben bei Bildern, übersichtlichem Aufbau und Berücksichtigung der Sicherheitsanforderungen usw.)
- Entwicklung eigener Modelle
Verbindung zu den Basiskonzepten
Basiskonzept Chemische Reaktion
- Synthese von Makromolekülen aus Monomeren, Esterbildung
Basiskonzept Struktur der Materie
Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern
- Chemie: Wirkung von Giften, Toxikologie, Arzneimittel, Farbstoffe, Pflanzenschutzmittel
- Biologie: Biologische Forschung und Medizin, Veränderungen des Erbgutes, Infektionen und Allergien, Nanotechnologie in Alltagsprodukten
- Physik: Nanotechnologie
- Technik: Technische Innovationen, neue Werkstoffe mit neuen Materialeigenschaften
- Hauswirtschaft: Ernährung, Hygiene- und Pflegeartikel, Mikrofasern im Haushalt
Umgang mit Fachwissen
Kompetenzerwartungen des Lehrplans
Die Schülerinnen und Schüler können …
- ausgewählte Aroma- und Duftstoffe als Ester einordnen. (UF1)
- Zusatzstoffe in Lebensmitteln klassifizieren und ihre Funktion und Bedeutung erklären. (UF1, UF3)
- die Verknüpfung zweier Moleküle unter Wasserabspaltung als Kondensationsreaktion und den umgekehrten Vorgang der Esterspaltung als Hydrolyse einordnen. (UF3)
- an Beispielen der Esterbildung die Bedeutung von Katalysatoren für chemische Reaktionen beschreiben. (UF2)
- Beispiele für Nanoteilchen und ihre Anwendung angeben und ihre Größe zu Gegenständen aus dem alltäglichen Erfahrungsbereich in Beziehung setzen. (UF4)
Verbindliche Absprachen zu Inhalten
- Veresterung, Esterbindung
- Farbstoffe, Aromastoffe, Konservierungsstoffe, Stabilisatoren, Antioxidantien usw. und ihre Wirkungen
- Estersynthese, Verseifung
- Rolle der Schwefelsäure bei der Estersynthese
- Lotuseffekt, Selbstreinigende Oberflächen, aktuelle Forschungsergebnisse
Verbindliche Absprachen zum Unterricht
- Darstellung exemplarisch ausgewählter aromatischer Ester, Beispiele von Estern in Nahrungsmitteln, Kosmetika usw.
- Aufschriften auf Lebensmittelverpackungen sammeln, identifizieren und Ausstellung durchführen
- Seife herstellen
- Darstellung exemplarisch ausgewählter aromatischer Ester
- Internetrecherche nach Anwendungsmöglichkeiten von Nanoteilchen
Erkenntnisgewinnung
Kompetenzerwartungen des Lehrplans
Die Schülerinnen und Schüler können …
- die Waschwirkung von Tensiden und ihre hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften mit Hilfe eines Kugelstabmodells erklären. (E8, E3)
- für die Darstellung unterschiedlicher Aromen systematische Versuche zur Estersynthese planen. (E4)
- Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere aufgrund ihres Temperaturverhaltens klassifizieren und dieses mit einer stark vereinfachten Darstellung ihres Aufbaus erklären. (E4, E5, E6, E8)
- an Modellen und mithilfe von Strukturformeln die Bildung von Makromolekülen aus Monomeren erklären. (E7, E8)
Verbindliche Absprachen zu Inhalten
- Herabsetzung der Oberflächenspannung, polar, unpolar, Mizellenbildung
- Reihenversuche zur Estersynthese
- Strukturen von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren und ihr unterschiedlicher Vernetzungsgrad und die Auswirkungen auf die Stoffeigenschaften
- Einfache Beispiele
Verbindliche Absprachen zum Unterricht
- präparierte Stoffreste und Testreinigungslösungen, Modell Knetgummi und Streichhölzer
- Ethanol mit verschiedenen Säuren
- Vergleich des Aufbaues und der Eigenschaften mit einfachen Modellvorstellungen, Schülergruppenvorträge: „Vielfalt der Kunststoffe - Material nach Maß“, „Spaghettimodell“
- Modellbaukästen, evtl. eigene Modelle, Podcasts erstellen
Kommunikation
Kompetenzerwartungen des Lehrplans
Die Schülerinnen und Schüler können …
- Wege und Quellen beschreiben, um sich differenzierte Informationen zur Herstellung und Anwendung von chemischen Produkten (u.a. Kunststoffe oder Naturstoffe) zu beschaffen. (K5)
- eine arbeitsteilige Gruppenarbeit organisieren, durchführen, dokumentieren und reflektieren. (K9)
- Summen- oder Strukturformeln als Darstellungsform zur Kommunikation angemessen auswählen und einsetzen. (K7)
Verbindliche Absprachen zu Inhalten
- Unterschiedliche Kunststoffe und Naturstoffe (z.B. Kautschuk)
- Versuche zu Eigenschaften der Kunststoffe planen und durchführen
- Einfaches Modell zur Polymerisation
Verbindliche Absprachen zum Unterricht
- Herstellung, Eigenschaften und Umweltverträglichkeit von Glas- und Kunststoffflaschen im Ein- und Mehrwegsystem recherchieren, darstellen und bewerten
- Eigene Arbeitsblätter entwickeln, selbstständig geplante Schülergruppen-Versuche demonstrieren und Ergebnisse präsentieren
- Schülergruppenvorträge: „Vielfalt der Kunststoffe - Material nach Maß“
Bewertung
Kompetenzerwartungen des Lehrplans
Die Schülerinnen und Schüler können …
- am Beispiel einzelner chemischer Produkte oder einer Produktgruppe kriteriengeleitet Chancen und Risiken einer Nutzung abwägen, einen Standpunkt dazu beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2, K8)
Verbindliche Absprachen zu Inhalten
- Entsorgung von Kunststoffen, Dioxinbildung, Gold-, Uran-, Metallgewinnung, Medikamente im Trinkwasser, Farbstoffe, Pflanzenschutzmittel, Wirkung von Giften
Verbindliche Absprachen zum Unterricht
- Toxische Wirkung von Stoffen, Giftdosis, Arzneimittel, Belastungen durch Schadstoffe, Weichmacher, Kunststoffmüll, Abfälle und Schwermetalle im Meer usw., Film: „Plastik über alles - eine Welt aus Plastik“, Museumsgang bei der Präsentation oder Rollenspiele von Diskussionsrunden oder Fachgesprächen als podcast
Bemerkungen/ Tipps/ Hinweise:
Lebensmittelzusatzstoff
http://de.wikipedia.org/wiki/Lebensmittelzusatzstoff
Datenbank – alle Zusatzstoffe – alle E-Nummern
http://www.zusatzstoffe-online.de/home
Aroma
http://de.wikipedia.org/wiki/Aroma
Duftstoff
http://de.wikipedia.org/wiki/Duftstoff
Ester
http://de.wikipedia.org/wiki/Ester
Nanotechnologie
http://de.wikipedia.org/wiki/Nanotechnologie
Nanoreisen – Abenteuer hinterm Komma
Eine virtuelle Ausstellung zur Mikro- und Nanotechnologie
Kunststoffe – Werkstoffe unserer Zeit
http://www.plasticseurope.de/informationszentrum/schule-jugend/fur-lehrer-unterrichtsmaterial.aspx
http://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Klebstoff
http://de.wikipedia.org/wiki/Klebstoff
Gift
http://de.wikipedia.org/wiki/Gift
H.-J. Quadbeck-Seeger u.a., Chemie rund um die Uhr, ISBN 978-3-527-30970-2, Wiley-VCH, Weinheim 2004