WIKU 3. und 4.Klasse mit je 2 Wochenstunden 1. Chemie, die Welt der Stoffe - Erfahrungen mit Stoffeigenschaften Lernziele: Erkennen der Existenz meßbarer Stoffeigenschaften Einsicht gewinnen in die Abhängigkeit von Stoffeigenschaften von Gemengen und Reinstoffen Erkennen des Vorkommens von gemengen in der Natur als häufigste Stofform Erkennen der Möglichkeit, durch physikalische Verfahren Reinstoffe aus Gemengen zu gewinnen. Lerninhalte: Experimentelle Bestimmung typischer Eigenschaften von Stoffen aus dem Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler Durchführung einiger Trennverfahren, Hinweise auf technische Bedeutung. 2. Die Bausteine der Materie - Erklärung von Stoffeigenschaften Lernziele: Einsicht gewinnen in die chemische Natur der Reinstoffe als Verbindungen oder Elemente Erkennen der Notwendigkeit von Energieumsetzungen für chemische Reaktionen. Kennenlernen der Symbolschreibweise für Elemente bzw. Atome. Verstehen des Ordnungsprinzipes der Elemente Erkennen des unterschiedlichen Verhaltens von Metallen und Nichtmetallen bei Reaktionen und der Bedeutung des Energieumsatzes. Erkennen der Grundprinzipien chemischer Bindungsarten Einsicht gewinnen in die Zusammensetzung von Verbindungen Kennenlernen der Symbolschreibweise für Verbindungen, Moleküle und für chemische Reaktionen. Lerninhalte: Wasserelektrolyse. Nachweisreaktionen für Wasserstoff und Sauerstoff. Sicherheitsaspekte beim Umgang mit brennbaren Gasen. Atomaufbau aus Kern und Hülle. Periodensystem der Elemente. Arten der chemischen Bindung; Bedeutung der Valenzelektronen. Untersuchung des Reaktionsverhaltens von Metallen mit Nichtmetallen bzw. von Nichtmetallen mit Nichtmetallen. Gegenüberstellung der Eigenschaften der gebildeten Endstoffe. 3. Die Lebensräume Luft und Wasser - wie rein sollen sie sein ? Lernziele: Erkennen der Dosis als Kriterium für die Schädlichkeit von Stoffen. Verstehen der Notwendigkeit eines verantwortlichen Umgangs mit Chemikalien. Erkennen der Luft als Gemenge. Erkennen des unterschiedlichen Reaktionsverhaltens von Sauerstoff mit verschiedenen Reaktionspartnern. Verstehen der Bedeutung des Sauerstoffs für Lebensvorgänge und in der Industrie. Verstehen der Bedeutung des Wassers für Lebensvorgänge. Einsicht gewinnen in die Entstehung, Ausbreitung und Wirkungsweise von Schadstoffen sowie in Möglichkeiten zu deren Verminderung. Lerninhalte: Dosis, MAK, MIK, ppm, ppb Gefahrensymbole und Aufbewahrungsrichtlinien für Chemikalien in Labor und Haushalt. Entsorgungsmöglichkeiten. Experimentelle Bestimmung der Hauptbestandteile der Luft Oxidation als Aufnahme und Reduktion als Abgabe von Sauerstoff. Rasch und langsam ablaufende Oxidationen. Flammpunkt. Reaktionen von Oxiden mit Wasser. Wasserstoff als Reduktionsmittel. Schadstoffe der Luft durch Verbrennungsvorgänge und aus natürlichen Quellen. Ozon, Smog. Katalysatorwirkung. Wasser als Lösungsmittel. Beispiele für Schadstoffe im Wasser. 4. Säuren und Basen im Alltag - Eigenschaften und Nachweis Lernziele: Erkennen der Bedeutung saurer und basischer Lösungen im Alltag. Einsicht gwinnen in wichtige Eigenschaften von Säuren und Basen und in deren wirtschaftliche Bedeutung. Sicherheitsbewußtes Umgehen mit Haushaltschemikalien Erkennen der Eigenschaften von Salzen wichtiger Salzgruppen. Lerninhalte: Experimenteller Nachweis von sauren und basischen Stoffen in wäßrigen Lösungen mittels Indikatoren unter Bedachtnahme des Erfahrungsbereiches von Schülerinnen und Schüler. Merkmale saurer, basischer und neutraler Lösungen; pH-Wert als Meßgröße. Typische Eigenschaften von Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Essigsäure. Typische Eigenschaften von Natronlauge, gelöschtem Kalk, Ammoniak Neutralisation. Beispiele wichtiger Salzgruppen 5. Die Natur als Rohstoffquelle - Erfahrungen zum Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie Lernziele: Verstehen der Elektrolyse als Umkehr der Ionenbildung. Erkennen der Bedeutung von Reduktionsverfahren in der chemischen Industrie. Wissen um die Bedeutung von Salzen als Rohstoffe zur Herstellung von großtechnisch wichtigen Zwischen- und Endprodukten sowie von Materialen des Alltags. Erkennen der umweltrelevanten Aspekte bei Erzeugung, Verwendung und Wiederverwertung von industriellen Produkten Lerninhalte: Experimentelle Durchführung einer Elektrolyse Elektrolyse als Elektronenreaktion an den Elektroden Kochsalz als zentraler Rohstoff der chemischen Industrie. Aufarbeitung von Kochsalz durch Elektrolyseverfahren. Bedeutung der technischen Zwischen- und Endprodukte. Gewinnung, Eigenschaften und technische Bedeutung von Aluminium. Kohlenstoff als Reduktionsmittel. Gewinnung, Eigenschaften und technische Bedeutung von Eisen und Stahl. Salze als Rohstoffe für Düngemittel, Baustoffe, Glas und Porzellan. Umweltrelevante Aspekte und Möglichkeiten der Wiederverwertung. 4. K l a s s e 1. Chemie, die Vielfalt der Stoffe - Bedeutung des Kohlenstoffs. Lernziele: Einsicht gewinnen in das Wesen organischer Stoffe Verstehen des Aufbaus von Kohlenwasserstoffen Qualitatives Verstehen der Bedeutung von Kohlenwasserstoffen als Rohstoffe Einsicht gewinnen in die Bedeutung von Kreislaufsystem in der Natur Lerninhalte: Untersuchung von Stoffen aus dem Erfahrungsbereich der Schüler zur Unterscheidung von anorganischen und organischen Verbindungen. Experimenteller Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff in organischen Verbindungen. Einfach- und Mehrfachbindungen in ketten- und ringförmigen Verbindungen. Verwendung von Molekülbaukästen. Entstehung, Förderung und Verarbeitung von Erdöl, Erdgas und Kohle. 2. Bausteine organischer Verbindungen - Erklärung von Stoffeigenschaften Lernziele: Erkennen des Einflusses von Molekülgröße und zusätzlichen Atomen bzw. Atomgruppen für die Eigenschaften organsicher Stoffe. Verstehen der unterschiedlichen Eigenschaften von Alkoholen und Carbonsäuren aufgrund ihres unterschiedlichen Aufbaus. Lerninhalte: Strukturmerkmale von Alkoholen. Methanol, Ethanol, alkoholische Gärung, Glycerin Technische Bedeutung, Gesundheitsgefährdung. Strukturmerkmale von Carbonsären Essigsäure, Essiggärung, Höhere Fettsäuren, Milchsäure, Zitronensäure. Bedeutung dieser Säuren in der Technik und für Lebensvorgänge. 3. Fette, Kohlenhydrate und Eiweißstoffe - Erfahrungsbereich Ernährung Lernziele: Einsicht gewinnen in den Aufbau der Fette, Kohlenhydrate und Eiweißstoffe. Erkennen der Bedeutung von Fetten, Kohlenhydraten und Eiweißstoffen für die Ernährung. Einsicht gewinnen in die Bedeutung der Fotosynthese als Bestandteil eines Kreislaufsystems. Verstehen von Umweltproblemen als Störungen in Kreislaufsystemen Gewinnen einer gesundheitsbewußten Einstellung zur Ernährung. Lerninhalte: Esterbildung: Prinzip einer Kondensationsreaktion. Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Tierische und pflanzliche Fette: Vergleich der Eigenschaften. Butter, Margarine. Kohlenhydrate. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker,Stärke: Vergleich des Aufbaus und der Eigenschaften. Nachweisreaktionen Prinzip der Fotosynthese. Prinzip der Bildung von Polysacchariden aus Monosacchariden. Kohlenstoffkreislauf, Kohlendioxidproblem Proteine: Aufbau aus Aminosäuren. Nachweisreaktionen. Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten beim Proteinaufbau. Information über das Lebensmittelgesetz Konservierungsmöglichkeiten von Nahrungsmitteln. 4. Stoffe zur Reinigung und Hygiene Lernziele: Verstehen von Aufbau und Wirkungsweise von Seifen und Waschmitteln. Verstehen des Einflusses der Wasserhärte auf die Waschwirkung. Einsicht gewinnen in die prinzipielle Wirkungsweise von Fleckputzmitteln. Erkennen der prinzipiellen Möglichkeiten zur Abwasserreinigung. Erreichen einerbökologisch sinnvollen, sicherheitsbewußten Verhaltensweise als Konsument. Lerninhalte: Verseifung. Seifen als Salze höherer Fettsäuren. Toilette-, Kern- und Schmierseifen. Medizinische Seifen. Hartes und weiches Wasser. Prinzipielle Zusammensetzung von Waschmitteln. Gruppen von Fleckputzmitteln. Belastung der Gewässer durch Wasch- und Reinigungsmittel. Wirkungsweise von Kläranlagen Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Wasch- und Reinigungsmitteln 5. Synthesen in Natur und Industrie - Riesenmoleküle Lernziele: Einblicke gewinnen in die Vielfalt von Textilfasern und Kunststoffen aufgrund einfacher Experimente. Erkennen der Bedeutung von Textilfasern und Kunststoffen in verschiedenen Lebensbereichen. Einsicht gewinnen in die geringe Anzahl von Reaktionsmöglichkeiten und Strukturunterschieden, die in Natur und Technik zur Bildung von Riesenmolekülen führt. Unterscheiden können zwischen natürlichen, halbsysnthetischen und synthetischen Produkten. Einsicht gewinnen in die Möglichkeiten der Entsorgung und der Recyklierung von Textilfasern und Kunststoffen. Lerninhalte: Durchführung einfacher Experimente zur Unterscheidung von Textilfasern und Kunststoffen Polymerisation von Alkenen Bildung unterschiedlicher Produkte aufgrund verschiedener Atome oder Atomgruppen im Molekül. Pflanzliche und tierische Naturprodukte als Rohstoffe der chemischen Industrie; Zellulose. Zellstoff als Zwischenprodukt für die Herstellung von Papier und Textilfasern Möglichkeiten der Müllvermeidung; Mülltrennung. 6. Chemie im täglichen Leben - weitere Einblicke Lernziele: Gewinnen von Einblicken und grundsätzlichem Verständnis für verschiedene Bereiche der Chemie im täglichen Leben unter Berücksichtigung von Schülerinteressen bzw. aktuellen Anlässen. Lerninhalte: Ausgewählte Kapitel (z.B. Kosmetik, Gesundheit, Ernährung, Umwelt).