MINT-EC Chemie

Jahrgangsstufe 7

Speisen und Getränke – Stoffe und Stoffveränderungen:

Von der Küche ins Labor! Untersuchung von Lebensmittel und anderen Stoffen sowie deren Eigenschaften. Wenn es friert und brodelt, untersuchen wir die Aggregatzustände und nehmen hierbei die Teilchenebene unter die Lupe. Mit Cola und Cola light – mal schwerer, mal leichter…. messen, bestimmen und berechnen die Dichte von Stoffen.

Brände und Brandbekämpfung – Stoff und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen:

Natürlich machen wir zuerst den Gasbrenner-Führerschein. Wie echte Wissenschaftler lernen wir auch, ein Versuchsprotokoll anzulegen und kommen der chemischen Reaktion auf die Spur, wenn es heißt: Neue Stoffe – sonst nichts? Hierbei betrachten wir: Energieverläufe bei chemischen Reaktionen. Im historischen Kontext beschäftigen uns mit Lovoisiers zündender Idee, wie auch mit Daltons Idee zu Atomen und Atommassen. Aus unserer Lebenswelt gegriffen lernen wir das ABC des Feuerlöschers kennen und nehmen Brände und Brandbekämpfung unter die Lupe.

Nachhaltiger Umgang mit Ressourcen – Luft und Wasser:

Wenn die Luft zum Schneiden ist, wird es Zeit, sich mit den Schadstoffen in der Luft auseinanderzusetzen. Am Beispiel ausgewählter Städte, wie Peking, erarbeiten und sortieren wir mit einer Mindmap Phänomene wie Winter- und Sommersmog. Bei der Vielfältigkeit von Wasser betrachten wir z.B. dessen Eigenschaft als Lösemittel und beschäftigen und sowohl mit der Trinkwasseraufbereitung als auch mit der Abwasserbeseitigung.

Aus Rohstoffen werden Gebrauchsgegenstände – Metalle und Metallgewinnung:

Kupferherstellung durch Reduktion sowie scharfe Messer, starke Träger durch Eisen und Stahl werden hier beleuchtet. Im Kontext von Abfall und Recycling von Metallen gehen wir der Frage nach, ob Schrott als Abfall oder Rohstoff betrachtet werden kann.

Jahrgangsstufe 8

Böden und Gesteine – Vielfalt und Ordnung – Elementfamilien, Atombau und Periodensystem:

Hier wird den Elementfamilien der Alkali- und Erdalkalimetalle sowie den Halogenen nachgegangen, indem z.B. Calcium in Marmor, Stein und Knochen als auch in Experimenten für Zuhause untersucht wird. Bei den Chlorverbindungen werden Streusalz, Kochsalz und Badewasser unter die Lupe genommen. Ein Stationenlernen zu den Halogenen ermöglicht hierbei eine eigenständige Erarbeitung der Fachinhalte. Die Edelgase werden im Kontext von Avogadro betrachtet, um dann zur genialen Ordnung des Periodensystems der Elemente als Hauptwerkzeug eines Chemikers überzugehen. Darauf folgen Ladungsträger mit „einem Schuss ins Nichts“ anhand des Rutherford´schen Atommodells. Im Sinne des wissenschaftlichen Erkenntnisweges wird dann weiter über das Kern-Hülle-Modell- und schließlich zum Bohr´schen Atommodell übergeleitet. Das Ausnutzen typischer Eigenschaften von Isotopen lernen wir hier als Methode zur Altersbestimmung beispielsweise von Fossilien kennen.

Die Welt der Mineralien und Metalle – Ionenverbindungen und Elektronenübertragungen:

Salzlösungen unter Strom führen uns zu den Ionen und zur Elektrolyse. Hierbei beleuchten wir, wie aus Atomen Ionen werden und Ionenkristalle entstehen. Nun geht es zunächst weiter mit Reaktionsschemata, um dann mit Hilfe von Formeln zu den Reaktionsgleichungen zu kommen. Hierbei sollen Animationen das Verständnis vertiefen. Im Kontext erzwungener Metallabscheidungen und den Inhalten: Metallüberzüge – nützlich und schön sowie mit „dem Rost auf der Spur“ beginnen wir, Redoxreaktionsgleichungen aufzustellen.

Jahrgangsstufe 9

Wasser – mehr als ein einfaches Lösemittel – unpolare und polare Elektronenpaarbindung:

Im Kontext des Wassermoleküls werden die sonderbaren Eigenschaften des Wassers, wie die Löslichkeit von Salzen in Wasser und „Wasser macht einen Bogen“ in Experimenten untersucht. Hierbei untersuchen wir bei den Elektronenpaarbindungen, was Atome miteinander verbindet und beleuchten bei den polaren Elektronenpaarbindungen das Kräftemessen zwischen den Atomen. Molekülbaukästen machen in diesem Zusammenhang den räumlichen Bau von Molekülen anschaulich und das Elektronenpaar-Abstoßungsmodell verständlich. Auch die Wasserstoffbrückenbindung und Wasser als Reaktionspartner vertiefen das Verständnis um die gewinkelte Struktur des Wassermoleküls.

Reinigungsmittel, Säuren und Laugen im Alltag – Saure und alkalische Lösungen:

Der Bezug zu Säuren und Laugen im Alltag und Beruf bilden den Einstieg in dieses Thema. Hierbei werden typische Säureeigenschaften und die Eigenschaften alkalischer Lösungen betrachtet und als Reaktionsgleichungen geübt. Die Neutralisationsreaktion und der auch in der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler immer wieder auftauchende Begriff des pH-Wertes werden unter die Lupe genommen. Die Titration als Methode zur Ermittlung des Säuregehaltes werden durchgeführt und in diesem Kontext stöchiometrisches Rechnen angewendet.

Zukunftssichere Energieversorgung – Energie aus chemischen Reaktionen:

Von der einfachen Batterie bis zur Brennstoffzelle betrachten wir die chemischen Funktionsprozesse verschiedener Energiequellen und ordnen die Energie bei diesen Vorgängen quantitativ ein. Auch Benzin und Diesel für werden kritisch mit Biodiesel als ein Lösungsansatz zur Energieversorgung verglichen.

Der Natur abgeschaut – Organische Chemie:

Schon sind wir mitten in der Organischen Chemie. Hierbei untersuchen wir typische Eigenschaften organischer Verbindungen, Molekülgerüste und funktionelle Gruppen. In diesem Kontext betrachten wir verschiedene organische Stoffklassen, wie Alkohole, Fette und Öle, Ester aus der Natur aber auch Essig, Citronensäure & Co. Vom Fett zur Seife, wie auch die Synthese von Makromolekülen (z.B. Kunstoffe) aus nachwachsenden Rohstoffen sind ebenso Gegenstand unserer Betrachtungen.