Lehrplan Chemie

 
Vorwort

 
Der Lehrplan soll die Schüler auf die Anforderungen der Oberstufe/ Grundkurs Chemie vorbereiten.

Bis Klasse 10 sollen die nach den KMK Beschlüssen erforderlichen Kenntnisse im Fach Chemie für die Sekundarstufe I vermittelt werden. Um diese beiden Forderungen zu erfüllen, muß eine Anlehnung an entsprechende deutsche Lehrpläne für Gymnasien erfolgen.

Da die brasilianischen Lehrpläne anderen Anforderungen gerecht werden müssen - insbesondere dem Vestibular - unterscheiden sich die Lehrpläne grundlegend in ihrer Systematik. Eine Abstimmung ist daher nur bedingt möglich und muß sich darauf beschränken, daß die jeweiligen Fachlehrer auf die Vorkenntnisse, die die Schüler bereits erworben haben, zurückgreifen, im Unterrricht ansprechen und vertiefen.

Im vorliegenden Lehrplanentwurf wird daher nur in Kursivschrift unter der Spalte Unterrichtshinweise auf die entsprechenden Lehrplaneinheiten im brasilianischen Lehrplan hingewiesen.

Die Stundenansätze sind als Richtlinien anzusehen, die auch in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit und dem Interesse der Schüler flexibel zu handhaben sind.

Dem Umweltschutz muß im Chemieunterricht ganz besonders Rechnung getragen werden. In einer Stadt wie São Paulo werden die Schüler mit den negativen Seiten der Zivilisation besonders hart konfrontiert. Die Möglichkeiten des Umweltschutzes durch die chemische Technologie, aber auch Gefahren durch Chemikalien, die z. B. unseren Alltag teilweise erleichtern und unsere Ernährung sichern , müssen in allen Klassenstufen aufgezeigt und bewußt gemacht werden.

Entsprechend den in Deutschland - insbesondere Baden Würtemberg - an Gymnasien eingeführten Lehrwerken wird für die Mittelstufe das Chemiebuch "Elemente Chemie 1" , für die Oberstufe "Elemente Chemie 2" ( Klett Verlag, Stuttgart) vorgeschlagen.

Lehrplaneinheit 1: Stoffe und Reaktionen Stunden: 16

Bei der Untersuchung von Stoffen erkennen die Schülerinnen und Schüler, daß zur Identifizierung mehrere Eigenschaften herangezogen werden müssen. Sie erfahren erstmals Grundbegriffe und Arbeitsweisen der Chemie. Bei der Durchführung einfacher chemischer Reaktionen werden als deren Merkmale die Entstehung anderer Stoffe und Energieumsätze erkannt. Dabei wird Neugierde geweckt, Aufmerksamkeit und sorgfältiges Beobachten von Phänomenen werden geschult, Teamarbeit wird gefördert. Die Zusammenarbeit mit dem Fach Physik zeigt den Schülerinnen und Schülern den ganzheitlichen Charakter naturwissenschaftlicher Betrachtungsweise.

Lerninhalte Anmerkungen/Bezug bras. Lehrplan

 

 

 

 

 

 

 

 

Untersuchung von Reinstoffen 

 

    Eigenschaftskombinationen zur Kennzeichnung von Stoffen 

Schülerübungen

       
Gemische 
  • homogen, heterogen
  • Lösungen
        Kenntnis der Anwendung der Trennungsmethoden technologisch, z.B. Müllsortierung
           
    Einfache Trennmethoden zur Gewinnung von Reinstoffen 

     

    Anwendung des Teilchenmodells 

  • Aggregatzustände und Diffusion
  •     Schülerübungen 

     

    Absprache und Zusammenarbeit mit Physik

           
    Chemische Reaktionen      
  • Aufbau und Zerlegung von Stoffen, 

    Synthese und Analyse

  •     Anwendung der Begriffe 

     

    Element und Verbindung     
  • Metall und Nichtmetall
  •     Schülerübungen
           
    Exotherme und endotherme Reaktionen 

    Aktivierungsenergie

        9 / Kapitel 1 und 2 außer 2 c und d,  

     

     

    Lehrplaneinheit 2: Luft, Sauerstoff, Oxide Stunden 8

    Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Sauerstoff als Bestandteil der Luft und als wichtigen Reaktionspartner. Die Vielfalt der Erscheinungen und Vorgänge, an denen Sauerstoff beteiligt ist, überrascht und regt zum Staunen an. Durch die Behandlung von Verbrennungsvorgängen lernen die Schülerinnen und Schüler, Gefahrenmomente zu erkennen und verschiedene Arten der Brandbekämpfung zu verstehen. Zusammenhänge werden systematisch im Lehrplan, Kapitel 1 und 3 der Klasse 10 dargestellt.

    Lerninhalt Anmerkungen/brasiliansicher Lehrplan
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Die Luft als Gasgemisch und ihre Zusammen- 

    setzung

         
           
    Eigenschaften von Sauerstoff     Lavoisier (1743 - 1794)
           
    Oxidation als Reaktion mit Sauerstoff 
  • Verbrennung
  •     Scheele (1742 - 1786) 

    Die Begriffe werden in 9/ 5f im Zusammenhang mit den chem. Bindungsarten erläutert

           
    Reduktion als Umkehrung der Oxidation     Reduktion eines Metalloxids
           
    Redoxreaktion      Schülerübungen
           
    Brandverhütung, Brandbekämpfung     Handhabung eines Feuerlöschers, 

    Erste Hilfe --> Biologie 

    Besuch bei der Feuerwehr

     
    Lehrplaneinheit 3: Wasser, Wasserstoff Stunden: 6

    Die Schülerinnen und Schüler begreifen, welche überragende Bedeutung dem Wasser in der Natur zukommt. Sie lernen saure und alkalische Lösungen als Reaktionsprodukte von Oxiden mit Wasser kennen. Die Entdeckung, daß sich die Flüssigkeit Wasser in die Gase Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen läßt, erweitert ihre durch den Alltag geprägten Vorstellungen. Es werden teilweise Inhalte aus 10/1 und 3 angesprochen. Es werden zur Thematik hauptsächlich Berechnungen durchgeführt, die in dt. Lehrplänen lediglich exemplarisch behandelt werden.

    Lerninhalte Anmerkungen/ Bezug brasilianischer Lehrplan
     

    Eigenschaften und Bedeutung des Wassers     Löslichkeit von Sauerstoff im Hinblick auf das Leben im Wasser
           
    Saure, neutrale und alkalische Lösungen      Möglichkeiten der Behandlung saurer und alkalischer 

    Abwässer 

  • Indikatoren, pH-Skala
  •     Schülerübungen 

    in Kap. 10/7 werden hauptsächlich Berechnungen durchgeführt

     

     

    Zerlegung und Synthese von Wasser 
  • Katalysator
  •      
           
    Eigenschaften und Bedeutung von Wasserstoff     Gefahren im Umgang mit Wasserstoff und anderen 

    brennbaren Gasen

           
           

    Lehrplaneinheit 4: Quantitative Beziehungen Stunden: 6

    Anhand quantitativer Untersuchungen chemischer Reaktionen werden Gesetzmäßigkeiten hergeleitet bzw. bestätigt. Die Daltonsche Atomvorstellung und die Formelsprache fördern das modellmäßige Betrachten. So wird die theoretische Durchdringung der Chemie möglich. Das quantitative Arbeiten stärkt die Ausdauer, fördert die Selbständigkeit und erzieht zur Exaktheit. Die Schülerinnen und Schüler lernen, Experimente objektiv zu bewerten.

    Den Schülern sind einige Begriffe aus dem bras. Unterricht bekannt: 9/2c und d, in 10/ 1 bis 3 werden noch einmal die Begriffe eingeführt und umfangreiche Beispielaufgaben berechnet.

    Unterrichtsinhalt Anmerkungen/Bezug brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Gesetz von der Erhaltung der Masse und 

    Gesetz der konstanten Massenverhältnisse

        Größengleichungen 10/1-3 

    Lomonossow (1711 - 1765) 

    Schülerübungen

           
    Atomhypothese von Dalton     Dalton (1766 - 1844) 9/2c,d
           
    Chemische Formel     Berzelius (1779 - 1848) 
           
    Atom und Molekül, atomare Masseneinheit, 

    Atom- und Molekülmasse, Avogadro-Konstante

        Avogadro (1776 - 1856) 10/4 

    Loschmidt (1821 - 1895)

           
    Stoffmenge und ihre Einheit Mol, molare Masse, molares Volumen 

     

    Satz von Avogadro

        Loschmidtsche Zahl 

    Die Fachbegriffe werden in 10/ 2 und 10/4 

    eingeführt und zahlreiche Rechenbeispiele 

    durchgeführt (Schwerpunkt!)

           
    Reaktionsgleichung als quantitative Beschreibung einer Reaktion     Quantitative Beziehungen können an geeigneten Beispielen der folgenden Lehrplaneinheiten angewandt werden.

    Lehrplaneinheit 5: Alkalimetalle und Calcium Stunden: 8

    Die wichtigen Alkalimetalle Lithium, Natrium und Kalium und das Erdalkalimetall Calcium mit ihren für Metalle zum Teil ungewöhnlichen Eigenschaften werden vorgestellt. An der Reihe der Alkalimetalle wird das Ordnungsprinzip der Elementgruppe entwickelt. Mit ihm lernen die Schülerinnen und Schüler, vielschichtige Zusammenhänge zu durchschauen, zu ordnen und darzustellen. Mit den Hydroxiden dieser Metalle lernen sie wichtige Grundprodukte der chemischen Industrie kennen.

    Lerninhalte Anmerkungen/Bezug brasilianischer Lehrplan

     

     

     

     

    Eigenschaften von Lithium, Natrium, Kalium  
       
    Alkalimetalle, Elementgruppe  
       
  • Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid und ihre wäßrigen Lösungen 
  • Schönbein (1799 - 1868) 

    9/6 b

    Calcium, Calciumhydroxid und seine wäßrige 

    Lösung

     
       
    Flammenfärbung mit Alkalimetall- und 

    Erdalkalimetallverbindungen 

    Bunsen (1811 - 1899) 

    Schülerübungen 

    Lehrplaneinheit 6: Halogene Stunden: 6

    Bei der Beschäftigung mit Elementen aus der Gruppe der Halogene und mit wichtigen Halogenverbindungen wiederholen die Schülerinnen und Schüler das Ordnungsprinzip der Elementgruppe und erkennen die Bedeutung dieser Stoffe für den Menschen. Zugleich werden auch Einsichten in Umwelt- und Sicherheitsprobleme sowie sachgerechtes Verhalten im Umgang mit Gefahrstoffen vermittelt.
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Halogene als Elementgruppe 

     

        Bei der Behandlung der Halogene kann auf die gesundheitlichen Aspekte von Halogeniden eingegangen werden: 

     

     

    Reaktionen mit Metallen und Wasserstoff     iodiertes Kochsalz, Fluoride.
           
          Salzlagerstätten, Salzgewinnung durch 

    Meerwasser 

    Exkursion

    Eigenschaften von Chlorwasserstoff 

    Bildung von Salzsäure

        9/ 6a und c

     

    Klasse 10

    Lehrplaneinheit 1: Periodensystem und Atombau 8 Stunden

    Bei der Behandlung von Atombau und Periodensystem der Elemente sollen die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung von Modellvorstellungen für das Verständnis komplexer Zusammenhänge kennenlernen. Auf die Kenntnisse aus Klasse 9 des brasiliansichen Lehrplanes sollte zurückgegriffen werden.

    Lerninhalt Anmerkung/brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Periodensystem als Ordnungsprinzip und 

    Informationsschema

        Es genügt die Behandlung der Hauptgruppen. 

    Meyer (1830 - 1895), 

    Mendelejew (1834 - 1907)

           
    Kern - Hülle - Modell 

    Schalenmodell

        Das eingeführte Atommodell soll Grundlage für die 

    Bindungslehre sein. 

  • _ Ph, LPE 2: Struktur der Materie
  • Nach Absprache mit dem Fach Physik soll in beiden 

    Fächern ein geeignetes Atommodell verwendet werden.

    Zusammenhang zwischen Atombau und Stellung im Periodensystem     Klasse 9, Lehrplaneinheit 3 

     
    Lehrplaneinheit 2: Salze und Ionenbindung, molekulare Stoffe und Atombindung Stunden: 30

    Auf der Grundlage des eingeführten Atommodells wird die Ionenbindung erklärt. Beim Erschließen der Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften von Ionenverbindungen lernen die Schülerinnen und Schüler eine spezifisch chemische Denkweise kennen. Sie schulen dabei ihr räumliches Vorstellungsvermögen und üben, Erkenntnisse nachzuvollziehen. Als weitere Bindungen werden die unpolare und die polare Atombindung vorgestellt. Dadurch verstehen sie den dipolaren Bau des Wassermoleküls als Ursache für die erstaunlichen Eigenschaften des Wassers. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich auf das Ammoniakmolekül und dessen Verhalten bei Protonenübergangsreaktionen übertragen. Die chemischen Bindungen wurden bereits systematisch in Klasse 9, Lehrplaneinheit 5 besprochen.

    Lerninhalte Anmerkungen/ brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Salzbildung durch Reaktion von Metall mit 

    Nichtmetall 

     

    Elektronenübergangsreaktion 

     

     

        Schülerübungen 

     

     

    Der Ionenbegriff kann auf experimenteller Grundlage auch im Anschluß an die Behandlung der Halogene eingeführt werden.

    Eigenschaften und Bau von Ionenverbindungen      
           
    Verhältnisformel      
           
    Elektrolyse     Absprache mit Physik 

    Klasse 9 Unterrichtseinheit 5 a bis g

          und 6 d
    Typische Eigenschaften molekularer Stoffe, 

     

    Moleküle

         
           
  • Zusammenhalt im Molekül durch Atombindung
  •     Pauling (geb. 1901)
           
  • Bau von Molekülen, Molekülformel mit 

    Elektronenpaaren (Lewis-Schreibweise) 

     

  •     Schülerübungen
    Polare Atombindung      
           
  • Elektronegativität 

    Wassermolekül als Dipol, Wasserstoffbrücken

  •      
  • Wasser als Lösungsmittel
  •   Schülerübungen
           
    Ammoniak und Ammoniumsalze     Klasse 9 Lehrplaneinheiten 3 , 4 und 7 

     

           
    Protonenübergangsreaktionen 

     

  • Neutralisation 

    Stoffmengenkonzentration

  •      

    Lehrplaneinheit 3: Einfache organische Verbindungen Stunden: 22

    Die Behandlung des Erdöls zeigt die große Bedeutung dieses Rohstoffs für die Energieversorgung und die chemische und pharmazeutische Industrie. Aus der Erkenntnis, daß dieser Rohstoff nur in begrenztem Umfang zur Verfügung steht, sollen die Schülerinnen und Schüler die Verpflichtung zum sorgfältigen und sinnvollen Umgang mit den Schätzen der Natur ableiten. Auf die Bedeutung der brasilianischen Ölvorkommen ist hinzuweisen, ebenso auf die Bedeutung von Methanol als Kraftstoff in nationalen Autos.

    Bei der Behandlung organischer Stoffe erfahren sie die erstaunliche Tatsache, daß mit wenigen Atomsorten und Verknüpfungsarten eine Vielzahl von Molekülen hervorgebracht wird. Die sich daraus ergebende Vielzahl von Stoffen läßt sich aufgrund funktioneller Gruppen in Stoffklassen mit typischen Eigenschaften einteilen. Gesundheitliche Belange sollen bei der Behandlung ausgewählter Stoffe zur Sprache gebracht werden.

    Die Grundlagen der organischen Chemie werden in 11/7. 1-4 gelegt, die funktionellen Gruppen der Kohlenwasserstoffe bis Ketone werden in 11/8.1 bis 8.7 besprochen.

    Lerninhalt Anmerkungen/ brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Erdöl 
  • Destillation 

    Bedeutung

  •     Ölschiefer, Schülerübungen 

    Der Zusammenhang zwischen Ökologie und Ökonomie kann hier aufgezeigt werden.

           
    Alkane     Sicherheitserziehung: 

    11/8.1 

    Umgang mit leicht entflammbaren Stoffen

  • Struktur und Eigenschaften 

    van-der-Waals-Kräfte 

    Strukturisomerie und Nomenklatur

  •      

    11/6.4 

    Einfache Beispiele

           
    Alkene      
           
    Halogenierung von Alkanen als Substitution und von Alkenen als Addition (ohne Mechanismus)     Je ein Beispiel 

    Ökologische Bedeutung von halogenierten 

    Kohlenwasserstoffen

           
    Alkohole     Gärung: Bedeutung als lebensmittelchemi- 

    scher Prozeß

  • Vorkommen, Eigenschaften und Struktur, 

    Wasserstoffbrücken

  •     Alkohole als Treibstoff 

    Gefahren des Alkoholmißbrauchs 

    Verkehrserziehung

          11/8.3
    Oxidationsprodukte von Alkoholen 
  • Aldehyde, Ketone 

     

    Eigenschaften und Struktur an je einem Beispiel

  •     Biologie---> Stoffe der Atmungskette 

    11/8.6 und 8.7 

     

    Gesundheitliche Aspekte 

    Wöhler (1800 - 1882

           
           
     

     

     

    Klasse 11
    Lehrplaneinheit 1: Carbonsäuren, Ester, Fette Stunden: 22

    Mit den Carbonsäuren lernen die Schülerinnen und Schüler eine weitere Stoffklasse der organischen Chemie kennen. Sie finden einige Vertreter als natürliche Bestandteile in Lebensmitteln und erfahren auch ihre Verwendung als Konservierungsstoffe. Am Beispiel der Essigsäure kann die heutige und kulturhistorische Bedeutung eines alltäglichen Stoffes aufgezeigt werden. Im Zusammenhang mit dem Syntheseprinzip der Veresterung lernen sie ausgewählte Ester und Fette kennen. Praktisches Arbeiten bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, Experimente allein oder in der Gruppe zu planen, durchzuführen und auszuwerten. Einfache chemische Untersuchungsmethoden motivieren auch zu experimentellen Hausaufgaben.

    Lerninhalte Anmerkungen/brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

    Alkansäuren als weitere Oxidationsprodukte von Alkoholen 
  • Eigenschaften und Struktur am Beispiel der Essigsäure 

    Essig

  •  

     

     

     

    Herstellung eines Obst- oder Weinessigs

       
    Organische Säuren als natürliche Bestandteile von Lebensmitteln 
  • Einfache Untersuchungsmethoden 

    Schülerübungen

  • Milchsäure, Weinsäure, Oxalsäure, Zitronensäure 

    Fällungen, pH-Messungen, Bestimmung des Gesamtsäuregehalts in Milchprodukten und Säften durch Titration

       
    Organische Säuren als Lebensmittelzusatzstoffe und Medikamente 
  • Kennzeichnung
  •  

    E-Nummern, Besuch einer Chemie-Fabrik z.B.Bayer do Brasil, Henkel, Höchst

       
    [ Sorbinsäure, Benzoesäure, Ascorbinsäure , Salycilsäure] Bedeutung als Medikament
       
    Ester, Veresterung 
  • Eigenschaften und Verwendung von Estern
  •  

    Aromastoffe, Parfümstoffe

      Herstellung einer Creme aus Grundstoffen, 

    Besuch einer Kosmetikfabik z.B. Avon 

     

    Fette 
  • Zusammensetzung und Eigenschaften 

    pflanzlicher und tierischer Fette 

     

  • Physiologische Bedeutung 

     

     

    Überblick: nachwachsende organische Rohstoffe Zuckerrohr als Energielieferant, Kautschuk, Fasern

     
    Lehrplaneinheit 2: Anorganische Kohlenstoffverbindungen und Kohlenstoffkreislauf Stunden:10

    Die Behandlung der Oxide des Kohlenstoffs, der Kohlensäure und ihrer Salze schafft die Grundlage für das Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs. Anhand dieses globalen Kreislaufs gewinnen die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die vielfältig miteinander verzahnten Vorgänge unter stofflichen und energetischen Gesichtspunkten. Durch die experimentellen Arbeiten an einem Fluß und dem Trinkwasserreservoir von SÃO PAULO

    verstehen die Schüler die Zusammenhänge von organischen Stoffeinträgen und Umweltbelastungen. Eine Zusammenarbeit im Fach Biologie ist eine wichtige Ergänzung.

    Lerninhalte Anmerkungen/brasilianischer Lehrplan
     

     

     

     

     

    Oxide des Kohlenstoffs 
  • Vorkommen, Entstehung und Eigenschaften
  •  

    Vulkanismus 

    9/6 d

       
    Kohlensäure und ihre Salze 
  • Kalk, Wasserhärte
  • Schülerübungen 

    technische Bedeutung 

    Backtreibmittel

       
    Geochemischer Kohlenstoffkreislauf  exemplarisch: Kohlenstoffkreislauf in einem Ge-wässer: Bestimmung der Sauerstoffzehrung oder des BSB im Rio Tiete (Fließgewässer) und der Represa (Stausee) 

    Biologie---> biologische Gewässergütebestimmung

     


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    Letzte Änderung: 22/9/97
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