4.Klasse RG und Gymnasium mit 2 Wochenstunden (gültig ab 1.Sept.1997) 1. Die Natur als Rohstoffquelle Lernziele: Verstehen des Unterschieds zwischen anorgansichen und organischen Stoffen Einsicht gewinnen in die unterschiedlichen Eigenschaften von Gemengen und Reinstoffen. Einsicht gewinnen in Eigenschaften der Reinstoffe als Verbindungen oder Elemente. Erkennen der Bedeutung von Trennverfahren für die Aufarbeitung von Naturstoffen. Verstehen der ökonomischen Grenzen bei der Aufarbeitung von Rohstoffen und bei Recyclingverfahren. Lerninhalte: Experimenteller Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff in organischen Verbindungen. Experimentelle Untersuchung des Verhaltens von Stoffen als Reinstoff oder in Form eines Gemenges. Wasserelektrolyse als Beispiel für die Gewinnung von Elementen aus Verbindungen. Nachweisreaktionen für Wasserstoff und Sauerstoff. Sicherheitsaspekte beim Umgang mit brennbaren Gasen. Experimentelle Durchführung einiger Trennverfahren. Hinweise auf deren technische Bedeutung. 2. Die Vielfalt von Stoffen als Folge von wenigen Reaktionsprinzipien Lernziele: Verstehend des Prinzips chemsicher Reaktionen als Öffnen und Schließen von Bindungen. Erkennen der Notwendigkeit von Energieumsetzungen für chemische Reaktionen. Verstehen der Bedeutung des Sauerstoffs für Lebensvorgänge und in der Industrie. Verstehen der Bedeutung des Wassers für Lebensvorgänge und in der Industrie. Einsicht gewinnen in wichtige Eigenschaften und in die Bedeutung von Säuren und Basen. Erkennen der Eigenschaften von Salzen wichtiger Salzgruppen. Lerninhalte: Energieumsetzungen bei chemischen Reaktionen. Katalysatorwirkung Oxidation als Aufnahme und Reduktion als Abgabe von Sauerstoff Rasch und langsam ablaufende Oxidationen. Flammpunkt. Reaktionen von Oxiden mit Wasser. Wasserstoff als reduktionsmittel. H+ und OH- -Ionen als merkmale sauerer und basischer Lösungen; Nachweis durch Indikatoren, pH-Wert als Meßgröße. Typische Eigenschaften von Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Essigsäure. Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Haushaltschemikalien. Gefahrensymbole und Aufbewahrungsrichtlinien für Chemikalien in Labor und Haushalt. Entsorgungsmöglichkeiten. Typische Eigenschaften von Natronlauge, gelöschtem Kalk, Ammoniak. Neutralisation. Beispiele für wichtige Salzgruppen. 3. Anorganische Rohstoffquellen und ihre Nutzung Lernziele: Wissen um die Bedeutung von Salzen als Rohstoffquelle zur Herstellung von großtechnisch wichtigen Zwischen- und Endprodukten sowie von Materialien des Alltags. Erkennen der umweltrelevanten Aspekte bei der Erzeugung, Verwendung und Wiederverwertung von industriellen Produkten. Lerninhalte: Reduktionsverfahren in der chemischen Industrie: Kochsalzelektrolyse, Gewinnung von Aluminium, Eisen und Stahl. Eigenschaften und Bedeutung von technischen Zwischen- und Endprodukten. Beispiele für Salze als Rohstoffe (Düngemittel, Baustoffe, Glas und Porzellan). Umweltrelevante Aspekte und Möglichkeiten der Wiederverwertung. 4. Wenige Aufbauprinzipien bedingen die Vielfalt organischer Verbindungen Lernziele: Verstehen von ketten und Ringen der Kohlenwasserstoffe als Grundstrukturen organischer Verbindungen Erkennen des Einflusses von Molekülgröße und zusätzlichen Atomen bzw. Atomgruppen für die Eigenschaften organischer Stoffe. Verstehen der unterschiedlichen Eigenschaften von Alkoholen und Carbonsäuren aufgrund ihres unterschiedlichen Aufbaus. Lerninhalte: Einfach- und Mehrfachbindungen in ketten- und ringförmigen Verbindungen Verwendung von Molekülbaukästen. Strukturmerkmale von Alkoholen und Carbonsäuren. Experimenteller Nachweis. Methanol, Ethanol, alkoholische Gärung, Glycerin, Essigsäure, Essiggärung, Höhere Fettsäuren. Bedeutung von Alkoholen und Carbonsäuren in der Technik und für Lebensvorgänge. Gesundheitsgefährdung. 5. Organische Rohstoffquellen und ihre Nutzung Lernziele: Wissen um fossile und nichtfossile Rohstoffquellen Einsicht gewinnen in den Aufbau der Fette, Kohlenhydrate und Eiweißstoffe sowie in deren Bedeutung für die Ernährung. Gewinnen einer gesundheitsbewußten Einstellung zur Ernährung. Verstehen von Aufbau und Wirkungsweise von Seifen und Waschmitteln. Verstehen des Einflusses der Wasserhärte auf die Waschwirkung . Erreichen einer ökologisch sinnvollen, sicherheitsbewußten Verhaltensweise als Konsument buw. Konsumentin. Einblicke gewinnen in die Vielfalt und 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 sysnthetischen Produkten. Lerninhalte: Entstehung, Förderung und Verarbeitung von Erdöl, Erdgas und Kohle. Pflanzliche und tierische Rohstoffquellen. Fette als Produkte der Veresterung. Vergleich des Aufbaus und der Eigenschaften von tierischen und pflanzlichen Fetten. Kohlenhydrate. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke: Vergleich des Aufbaus und der Eigenschaften. Nachweisreaktionen. Fotosynthese. Proteine; Aufbau aus Aminosäuren. Nachweisreaktionen. Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten beim Proteinaufbau. Konservierungsmöglichkeiten von Nahrungsmitteln. Information über das Lebensmittelgesetz. Verseifung. Beispiele für Arten der Seifen. Hartes und weiches Wasser. Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Wasch- und Reinigungsmitteln. Durchführung einfacher Experimente zur Unterscheidung von Textilfasern bzw. Kunststoffen. Polymerisation von Alkenen. Bildung unterscheidlicher Produkte aufgrund verschiedener Atome oder Atomgruppen im Molekül. Zellulose. Zellulose als Zwischenprodukt für die Herstellung von Papier und Textilfasrern. 6. Umweltprobleme als Folge der Störung natürlicher Kreislaufsysteme Lernziele: Verstehen von Kreislaufsystemen in der Natur am Beispiel des KohlEnstoffkreislaufs. Erkennen der Dosis als Kriterium für die Schädlichkeit von Stoffen und der Notwendigkeit eines verantwortlichen Umgangs mit Chemikalien. Einsicht gewinnen in die Entstehung, Ausbreitung und Wirkungsweise von Schadstoffen sowie in die Möglichkeiten zu deren Verminderung. Lerninhalte: Fotosynthese als Teil des Kohlenstoffkreislaufs. Kohlendioxidproblem. Dosis, MAK, MIK, ppm, ppb. Qualitatitive experimentelle Bestimmung der Hauptbestandteile der Luft und eventuell einiger Spurenbestandteile. Luftschadstoffe durch Verbrennungsvorgänge und aus natürlichen Quellen. Ozon. Smog. Möglichkeiten der Verminderung von Luftschadstoffen. Beispiele für Schadstoffe im Wasser. Belastung der Gewässer durch Wasch- und Reinigungsmittel. Wirkungsweise von Kläranlagen. Möglichkeiten der Entsorgung und der Recyclierung von Textilfasern und Kunststoffen. Möglichkeiten der Müllvermeidung und Mülltrennung.