Stoffe und ihre Eigenschaften

Stoffe aus dem Alltag und aus der Chemiesammlung untersuchen, charakterisieren und unterscheiden Arbeitsweisen der Naturwissenschaften Chemie und Physik gegenüberstellen

Gefahren beim Umgang mit Chemikalien

Sicherheitsregeln für die Ausführung von Experimenten kennen lernen und beim Experimentieren anwenden (Gefahrensymbole, R/S-Sätze, Entsorgung, Schutzmaßnahmen)

Stoffbegriff

Unterscheiden: Körper und Stoff Mit den Sinnen wahrnehmbare Stoffeigenschaften kennzeichnen Messbare Stoffeigenschaften (Dichte, Schmelz- und Siedetemperatur) im Experiment überprüfen Ordnungsprinzipien für Stoffe: Zuordnen von Kombinationen mehrerer Eigenschaften von Reinstoffen zu Stoffgruppen (z.B. Einteilung nach: metallisch, salzartig, flüchtig etc.).

Naturwissenschaftliches Arbeiten

Aufstellen und Begründen von Hypothesen Gezielte Beobachtungen von Experimenten formulieren und ihre Deutung ableiten Protokolle erstellen

Aggregatzustände und ihre Übergänge

Begriffe zuordnen: Schmelzen, Sieden, Erstarren, Kondensieren, Sublimieren, Resublimieren; Verdunsten, ev. in Verbindung mit dem Teilchenmodell (vgl. 1.3) Unterschiedliche Aggregatzustände eines Stoffes in Abhängigkeit von der Temperatur deuten (Beispiele Wasser, Wachs)

Teilchenmodell der Materie

„Bausteine“ als kleinste Einheiten eines (Rein-)Stoffes zur Erklärung der Aggregatzustände heranziehen Beschreiben der Diffusion im Teilchenmodell

Trennverfahren für Stoffgemische; Lösemittel, Löslichkeit

Lösen fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe in verschiedenen Lösemitteln (Wasser, Alkohol, Benzin) Verschiedene Arten von Stoffgemischen kennen lernen und im Modell visualisieren

Homogene und heterogene Stoffsysteme

Trennverfahren für Stoffgemische an Beispielen aus Alltag, Industrie und Umwelt kennen lernen und erörtern. Labortechniken anwenden: Destillation, Filtration Weitere Beispiele zur Auswahl: Abdampfen, Abscheiden, Extraktion, Chromatographie

Stoffumwandlungen

Experimentieren: Stoffumwandlungen an charakteristischen Beispielen; chemische Reaktionen aus dem Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler durchführen (Zersetzen beim Erhitzen, Neutralisieren, etc.) Beispiele für Stoffumwandlungen aus der Natur, Produkte der Chemischen Industrie vorstellen

Chemische Reaktionen und Energieumsatz

Merkmale chemischer Reaktionen kennzeichnen Erstellen von Reaktionsschemata (Wortgleichungen) Energiediagramme zu exothermen und endothermen Reaktionen aufstellen, Aktivierungsenergie erläutern

Verbrennungsvorgänge in Alltag und Umwelt

Bedingungen für Verbrennungen / Brände / Explosionen kennen Informieren, referieren über technische Vorkehrungen zum Feuerlöschen und Brandschutz Beurteilen geeigneter Löschmaßnahmen (siehe auch Kapitel 2.2)

Reaktionen von Metallen und Nichtmetallen mit Luft (Sauerstoff)

Verbrennen, rosten, etc. als Stoffumwandlung deuten Reaktion mit Sauerstoff – Bildung von Oxiden

Gesetz von der Erhaltung der Masse

Anhand quantitativer Versuche in geschlossenen Systemen das Gesetz ableiten und mit Hilfe des Teilchenmodells begründen

Quantitative Zusammensetzung der Luft

natürliche Luftbestandteile kennen lernen Sauerstoffanteil der Luft ermitteln Experimentieren und informieren: Eigenschaften von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid Gefährdung der Atmosphäre durch Spurengase thematisieren

Wasserstoff

Wasserstoff mit seinen Eigenschaften, auch als Energieträger, kennen lernen

Umkehrung der Oxidbildung; Metallgewinnung aus Erzen

Herstellung von Gebrauchsmetallen aus Oxiden als Sauerstoffabgabe deuten Geeignete Reaktionspartner ermitteln (unedlere Metalle, Kohlenstoff, Wasserstoff) und Reaktionsprodukte vergleichen Unterscheiden zwischen Elementen und Verbindungen Unterscheiden zwischen Zerlegung von Verbindungen und Trennung von Gemischen

Chemische Symbole und ihre Bedeutung

Atome als Bausteine von Verbindungen Elementsymbole definieren und zuordnen Das Periodensystem als Schema kennen lernen und Informationen bezüglich Größe und Masse von Atomen ablesen können

Atome, Moleküle, Atomverbände

Einsatz von Kugel- und Kalottenmodellen und bildlicher Darstellungen von Atomen, Atomverbänden, Molekülen, etc. zum Charakterisieren von Elementen und Verbindungen.

Reaktionsgleichungen

Einfache Reaktionsgleichungen in der Symbolsprache aufstellen und interpretieren

Kern-Hülle-Modell

Modelle von Atomen mit Atomkern und Atomhülle anhand der Ergebnisse des Rutherford´schen Streuversuchs darstellen Grenzen des Kern-Hülle-Modells beschreiben Begriffe Atommasse; Isotope anwenden

Schalenmodell

Kennen lernen der Gesetzmäßigkeiten der Elektronenverteilung Schalenmodelle ausgewählter Atome (Hauptgruppen) interpretieren Anwenden der Regeln zur Vorhersage des Aufbaus von Atomen (Edelgaskonfiguration, Oktettregel) Grenzen der Modellvorstellungen aufzeigen

Periodensystem der Elemente

Aus dem Schalenmodell auf das Aufbauprinzip des Periodensystems schließen Historische Aspekte referieren Begriffe: Ordnungszahl, Hauptgruppen, Perioden auf Beispiele anwenden

Alkalimetalle

Kennen lernen der Eigenschaften und Verwendung der Metalle der Elementfamilie Sicherheitsaspekte begründen und beachten Chemische Reaktionen (z.B. Lithium und Natrium mit Wasser) durchführen, vergleichen und deuten

Halogene

Informationen über Eigenschaften und Verwendung verschiedener Halogene - auch in Alltag und Technik - gegenüberstellen und vergleichen

Salze

Die chemischen Eigenschaften von Salzen, beispielsweise Natriumchlorid, Calciumsalze, etc. untersuchen Bedeutung im Alltag recherchieren Experimentieren und informieren: Gewinnung von Salzen aus Lagerstätten, Entstehung / Herstellung von Salzen (aus den Elementen siehe auch 3.4)

Ionen als Ladungsträger

Versuche zur Leitfähigkeit von festen Salzen und wässrigen Lösungen durchführen Ionen als Ladungsträger kennzeichnen

Elektrolyse einer wässrigen Metallhalogenid-Lösung

Elektrolyse durchführen, Begriffe definieren: Kathode / Kation, Anode / Anion, Elektrolyt / Elektrode etc.

Ionenbindung

Eigenschaften von Ionenverbindungen kennzeichnen Ionengitter als Strukturmodell zur Deutung einsetzen

Wasser

Wasser als Lösemittel: Vergleichen mit den Eigenschaften anderer Lösemittel

Wassermolekül als Dipol

Begründen des Verhaltens im elektrischen Feld Erkennen des Zusammenhangs zwischen Löslichkeit und der Struktur des Wassermoleküls Erklären der Hydration auch auf der Modellebene

Elektronenpaarbindung, Lewisformel

Einführung der Lewis-Schreibweise Entwickeln der Formeln für Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff Weitere Beispiele von Molekülverbindungen: Chlorwasserstoff, Kohlenstoffmonooxid, Kohlenstoffdioxid, Ammoniak Begriffe in Zusammenhängen erläutern können: Ladungsschwerpunkte; Elektronegativität; polare Elektronenpaarbindung; permanente Dipole Vergleichen des Tetraedermodells bzw. Elektronenpaar-Abstoßungsmodells mit bisherigen Molekülmodellen

Besondere Eigenschaften des Wassers

Deuten des Phänomens: Anomalie des Wassers Definieren der Begriffe: Wasserstoffbrückenbindungen, induzierte Dipole, van-der-Waals-Kräfte

Herstellung und Eigenschaften von Laugen und / oder Säuren

Untersuchen und informieren: Laugen in Haushalt und Industrie (vgl. Jahrgangsstufe 8G.2, Kap. 2.4) Beispiele: Natronlauge, Kalkwasser, Ammoniakwasser Anwenden der Ionentheorie; Ionengleichungen Saure Lösungen (verdünnte Säuren) in Haushalt und Industrie vergleichen Gefahren im Umgang mit Säuren darstellen Beispiele: Salzsäure (Schweflige Säure; Schwefelsäure, Kohlensäure)

Reaktion der Säure und/oder Base mit Wasser: Säure-Base-Theorie nach Brönsted

Formeln gängiger Säuren und Laugen kennen Emissionen von Stickstoff- und / oder Schwefeloxiden (saure Niederschläge) darstellen: Gase reagieren mit Wasser zu sauren Lösungen Begriffe auf der Modellebene definieren: Protonendonor / -akzeptor Ionengleichungen für Protolysereaktionen mit H3O+ und OH- Ionen formulieren

Anwendungen der Säure-Base-Theorie nach Brönsted

Wassermolekül als amphoteres Teilchen (Ampholyt) kennzeichnen

Stoffmengenbegriff

Gegenüberstellen von Masse und Teilchenanzahl Das Mol als Mengenangabe für die Anzahl von „Bausteinen“ einer Verbindung anwenden Die Molare Masse von Verbindungen definieren und berechnen pH-Wert als Konzentrationsangabe für Hydronium-Ionen interpretieren können

Neutralisation, Salzbildungen

Neutralisation als chemische Reaktion definieren Anwenden der Neutralisationsreaktion für Konzentrationsbestimmungen (Titration) Beispiele zur Auswahl: Kalklöser, Cola-Getränk, Wein, Kalkgehalt von Böden Formeln von Säuren und Säurerest-Ionen einüben (Sulfate, Nitrate, Carbonate; Phosphate, etc.) Reaktionsgleichungen aufstellen Stöchiometrie an einfachen Beispielen üben

Erdöl und Erdgas als Energieträger und Rohstoffe

Bildung, Verarbeitung und Verwendung von Erdöl und Erdgas erläutern und beurteilen Beispiele: fraktionierte Destillation von Rohöl, Vergleich Heizöl / Erdgas / Kraftstoffe als Energieträger; wirtschaftliche Aspekte; Umweltschutz

Gesättigte Kohlenwasserstoffe

Am Beispiel Benzin die Eigenschaften und Reaktionen gasförmiger und flüssiger Alkane kennen lernen, vergleichen und interpretieren qualitative Elementaranalyse im Experiment durchführen Bindungsverhältnisse angeben und Strukturformeln ableiten können (Tetraedermodell) Nomenklaturregeln anwenden Üben von Formeln isomerer Alkane