Kernlehrplan Chemie für die Sekundarstufe I (NRW)

Auszüge aus der Entwurfsfassung (Stand 11/2007), die inhaltlich mit dem 2008 rechtsgültigen Kernlehrplan übereinstimmt.

• formulieren erwartete Lernergebnisse als verbindliche Standards,

• beschreiben fachbezogene Kompetenzen, die fachdidaktisch begründeten Kompetenzbereichen zugeordnet sind,

• bezeichnen die erwarteten Kompetenzen am Ende eines bestimmten Abschnittes und beschreiben so auch deren Progression,

• beschränken sich dabei auf wesentliche Inhalte und Themen und darauf bezogene Kenntnisse und Fähigkeiten, die für den weiteren Bildungsweg unverzichtbar sind,

• geben verbindliche Bezugspunkte für die Überprüfung der Lernergebnisse und der erreichten Leistungsstände in der schulischen Leistungsbewertung.

Die Chemie untersucht und beschreibt die stoffliche Welt unter besonderer Berücksichtigung der chemischen Reaktion als Einheit aus Stoff- und Energieumwandlung durch Teilchen- und Strukturveränderungen und Umbau chemischer Bindungen. Damit lieferte die Chemie im Laufe ihrer historischen Entwicklung Erkenntnisse über den Aufbau und die Herstellung von Stoffen sowie für den sachgerechten Umgang mit ihnen. Der Chemieunterricht in der Sekundarstufe I versetzt Schülerinnen und Schüler in die Lage, Phänomene der Lebenswelt auf der Grundlage ihrer Kenntnisse über Stoffe und chemische Reaktionen zu erklären, zu bewerten, Entscheidungen zu treffen, Urteile zu fällen und dabei adressatengerecht zu kommunizieren.
Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Bedeutung der Wissenschaft Chemie, der chemischen Industrie und der chemierelevanten Berufe für Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt. Gleichzeitig werden sie für eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen sensibilisiert. Das schließt den verantwortungsbewussten Umgang mit Chemikalien und Gerätschaften aus Haushalt, Labor und Umwelt sowie das sicherheitsbewusste Experimentieren ein. Auf Grundlage der erworbenen chemiespezifischen Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten nutzen die Schülerinnen und Schüler insbesondere die experimentelle Methode als Mittel zum Erkenntnisgewinn über chemische Erscheinungen. Im Hinblick auf die anzustrebenden prozessbezogenen Kompetenzen kommt dabei den Schülerexperimenten besondere Bedeutung zu. Die Schülerinnen und Schüler verknüpfen experimentelle Ergebnisse mit Modellvorstellungen und erlangen im Teilchenbereich ein tieferes Verständnis der chemischen Reaktionen und der Stoffeigenschaften. Für das Verständnis chemischer Zusammenhänge ziehen Schülerinnen und Schüler Kompetenzen und Erkenntnisse aus dem Biologie- und Physikunterricht und anderen Fächern heran. Auf diese Weise werden eigene Sichtweisen, Bezüge der Fächer aufeinander, aber auch deren Abgrenzungen erfahrbar.

Inhaltsfelder:

Verbindliche Inhaltsfelder:

• Gemische und Reinstoffe

• Stoffeigenschaften

• Stofftrennverfahren

• Einfache Teilchenvorstellung

• Kennzeichen chemischer Reaktionen

• Oxidationen

• Elemente und Verbindungen

• Analyse und Synthese

• Exotherme und endotherme Reaktionen,

• Aktivierungsenergie

• Gesetz von der Erhaltung der Masse

• Reaktionsschemata (in Worten)

• Luftzusammensetzung

• Luftverschmutzung, saurer Regen

• Wasser als Oxid

• Nachweisreaktionen

• Lösungen und Gehaltsangaben

• Abwasser und Wiederaufbereitung

• Gebrauchsmetalle

• Reduktionen/ Redoxreaktion

• Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen

• Recycling

• Alkali- oder Erdalkalimetalle

• Halogene

• Nachweisreaktionen

• Kern-Hülle-Modell

• Elementarteilchen

• Atomsymbole

• Schalenmodell und Besetzungsschema

• Periodensystem

• Atomare Masse, Isotope

• Leitfähigkeit von Salzlösungen

• Ionenbildung und Bindung

• Salzkristalle

• Chemische Formelschreibweise und Reaktionsgleichungen

• Oxidationen als Elektronenübertragungsreaktionen

• Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen

• Einfache Elektrolysen und Galvanisieren

• Die Atombindung/unpolare Elektronenpaarbindung

• Wasser-, Ammoniak- und Chlorwasserstoffmoleküle als Dipole

• Wasserstoffbrückenbindung

• Hydratisierung

• Ionen in sauren und alkalischen Lösungen

• Neutralisation

• Protonenaufnahme und Abgabe an einfachen Beispielen

• stöchiometrische Berechnungen

• Einfache Batterien

• Brennstoffzelle

• Alkane als Erdölprodukte

• Biodiesel

• Energiebilanzen

• Typ. Eigenschaften org. Verbindungen

• Van-der-Waals-Kräfte

• Funktionelle Gruppen

• Struktur- Eigenschaftsbeziehungen

• Veresterung und Hydrolyse

• Makromoleküle

• Katalysatoren

Beispiel zu einem fachlichen Kontext (Organische Chemie):

• Vom Traubenzucker zum Alkohol

• Vom Fett zur Seife

• Moderne Kunststoffe – nicht nur aus Erdöl

• Helfer zum Steuern chemischer Reaktionen

• Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben.

• chemische Reaktionen an der Bildung von neuen Stoffen mit neuen Eigenschaften erkennen, und diese von der Herstellung bzw. Trennung von Gemischen unterscheiden.

• chemische Reaktionen von Aggregatzustandsänderungen abgrenzen.

• Stoff- und Energieumwandlungen als Veränderung in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen erklären.

• Stoffumwandlungen herbeiführen.

• Stoffumwandlungen in Verbindung mit Energieumsätzen als chemische Reaktion deuten.

• mithilfe eines angemessenen Atommodells und Kenntnissen des Periodensystems erklären, welche Bindungsarten bei chemischen Reaktionen gelöst werden und welche entstehen.

• den Erhalt der Masse bei chemischen Reaktionen durch die konstante Atomanzahl erklären.

• chemische Reaktionen als Umgruppierung von Atomen beschreiben.

• Möglichkeiten der Steuerung chemischer Reaktionen durch Variation von Reaktionsbedingungen beschreiben und ggf. experimentell umsetzen. chemische Reaktionen durch Reaktionsschemata in Wort- und evtl. in Symbolformulierungen unter Angabe des Atomanzahlenverhältnisses beschreiben und die Gesetzmäßigkeit der konstanten Atomanzahlverhältnisse erläutern.

• Stoffe durch Formeln und Reaktionen durch Reaktionsgleichungen beschreiben und dabei in quantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen und einfache stöchiometrische Berechnungen durchführen.

• chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Kalkwasserprobe, Wassernachweis).

• Verbrennungen als Reaktionen mit Sauerstoff (Oxidation) deuten, bei denen Energie freigesetzt wird.

• Redoxreaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Reaktionen deuten, bei denen Sauerstoff abgegeben und vom Reaktionspartner aufgenommen wird.

• elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquellen) nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird.

• die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben.

• saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatoren nachweisen.

• Säuren als Stoffe einordnen, deren wässrige Lösungen Wasserstoffionen enthalten.

• die alkalische Reaktion von Lösungen auf das Vorhandensein von Hydroxidionen zurückführen.

• den Austausch von Wasserstoffionen als Donator-Akzeptor-Prinzip einordnen.

• das Verbrennungsprodukt Kohlenstoffdioxid identifizieren und dessen Verbleib in der Natur diskutieren.

• einen Stoffkreislauf als eine Abfolge verschiedener Reaktionen deuten.

• Kenntnisse über Reaktionsabläufe nutzen, um die Gewinnung von Stoffen zu erklären (z. B. Verhüttungsprozesse).

• wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung, Säureherstellung, Kunststoffpolymerisation).

• Prozesse zur Bereitstellung von Energie erläutern.

• typische Reaktionen organischer Verbindungen aufgrund ihrer funktionellen Gruppen erläutern, u.a. Veresterung und Hydrolyse.

• zwischen Gegenstand und Stoff unterscheiden.

• Ordnungsprinzipien für Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften und Zusammensetzung nennen, beschreiben und begründen: Reinstoffe, Gemische; Elemente (z. B. Metalle, Nichtmetalle), Verbindungen (z. B. Oxide, Salze, organische Stoffe).

• Aufbauprinzipien des Periodensystems der Elemente beschreiben und als Ordnungs- und Klassifikationsschema nutzen, Haupt- und Nebengruppen unterscheiden.

• Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften identifizieren (z.B. Farbe, Geruch, Löslichkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedetemperatur, Aggregatzustände, Brennbarkeit).

• Stoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung und Teilchenstruktur ordnen.

• Atome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen.

• die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Atomen mit Hilfe von Bindungsmodellen erklären (z. B. funktionelle Gruppen in organischen Verbindungen, Ionenverbindungen, anorganische Molekülverbindungen, polare – unpolare Stoffe).

• Stoffe aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Löslichkeit, Dichte, Verhalten als Säure bzw. Lauge) bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten bewerten.

• Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Stoffgemische nutzen.

• Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen.

• die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfe einfacher Modelle beschreiben (Wasser, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Metalle, Oxide).

• Zusammensetzung und Strukturen verschiedener Stoffe mit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen –/Strukturformeln, Isomere).

• die Aggregatzustandsänderungen unter Hinzuziehung der Anziehung von Teilchen deuten.

• Kräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben und erklären.

• Kräfte zwischen Molekülen als Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen.

• einfache Atommodelle zur Beschreibung chemischer Reaktionen nutzen.

• Einfache Modelle zur Beschreibung von Stoffeigenschaften nutzen.

• den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung und Metallbindung) erklären.

• Atome mithilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells darstellen und Protonen, Neutronen als Kernbausteine benennen sowie die Unterschiede zwischen Isotopen erklären.

• Lösevorgänge und Stoffgemische auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben.

• chemische Bindungen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindung) mithilfe geeigneter Modelle erklären und Atome mithilfe eines differenzierteren Kern-Hülle-Modells beschreiben.

• mithilfe eines Elektronenpaarabstoßungsmodells die räumliche Struktur von Molekülen erklären.

• chemischen Reaktionen energetisch differenziert beschreiben.

• die bei chemischen Reaktionen umgesetzte Energie quantitativ erfassen.

• Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen herbeizuführen (z. B. im Zusammenhang mit der Trennung von Stoffgemischen).

• Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben.

• erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immer Energie aufgenommen oder abgegeben wird.

• erläutern, dass Veränderungen von Elektronenzuständen mit Energieumsätzen verbunden sind und angeben, dass das Erreichen energiearmer Zustände die Triebkraft chemischer Reaktionen darstellt.

• energetische Erscheinungen bei exothermen chemischen Reaktionen auf die Umwandlung eines Teils der in Stoffen gespeicherten Energie in Wärmeenergie zurückführen, bei endothermen Reaktionen den umgekehrten Vorgang erkennen.

• konkrete Beispiele von Oxidationen (Reaktionen mit Sauerstoff) und Reduktionen als wichtige chemische Reaktionen benennen sowie deren Energiebilanz darstellen.

• die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt von elektrischer in chemische Energie bei elektrochemischen Phänomenen beschreiben und erklären.

• erläutern, dass zur Auslösung einiger chemischer Reaktionen Aktivierungsenergie nötig ist, und die Funktion eines Katalysators deuten.

• den Einsatz von Katalysatoren in technischen oder biochemischen Prozessen beschreiben und begründen.

• das Prinzip der Gewinnung nutzbarer Energie durch Verbrennung erläutern.

• vergleichende Betrachtungen zum Energieumsatz durchführen.

• das Funktionsprinzip verschiedener chemischer Energiequellen mit angemessenen Modellen beschreiben und erklären (z. B. Batterie, Brennstoffzelle).

• beschreiben, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung einhergeht mit der Entstehung von Luftschadstoffen und damit verbundenen negativen Umwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, Wintersmog).

• die Nutzung verschiedener Energieträger (Atomenergie, Oxidation fossiler Brennstoffe, elektrochemische Vorgänge, erneuerbare Energien) aufgrund ihrer jeweiligen Vor- und Nachteile kritisch beurteilen.

• beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung.

• erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.

• analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen.

• führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese.

• dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt.

• recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Printmedien und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus.

• wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht.

• stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus.

• interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.

• stellen Zusammenhänge zwischen chemischen bzw. naturwissenschaftlichen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab.

• beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische und naturwissenschaftliche Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen.

• argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig.

• vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten und reflektieren Einwände selbstkritisch.

• planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team.

• beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen.

• dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien.

• veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln.

• beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien.

• prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.

• protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form.

Richtlinie:
Kernlehrplan für das Gymnasium - Chemie (NRW)
Heft 3415  Ritterbach Verlag 2008

(zurück)