• Laborführerschein

Die Schüler machen zur Einführung in die experimentelle Arbeit einen Laborführerschein. Hierzu führen sie unter weitgehender Anleitung, später zunehmend selbstständig, einfache Experimente durch. Denn Experimentieren ist nicht nur unterhaltsam und informativ, sondern unter Umständen auch mit Risiken behaftet. Daher werden zu Beginn grundlegende Fertigkeiten gelernt und eingeübt.

 

• Stoffe und Stoffveränderungen

Wesentliches Element der Chemie ist die Beschreibung und Einordnung von Stoffen. Die Schüler untersuchen die Stoffeigenschaften unter anderem anhand verschiedener Trennverfahren. Dabei werden erste wichtige Begriffe (Gemisch und Reinstoff), aber auch eine erste Teilchenvorstellung behandelt. An dieser Stelle erfolgt auch erstmals eine Betrachtung chemischer Reaktionen. Zentraler Bestandteil des Unterrichts ist auch hier das Experiment, so dass die Schüler ihre Fertigkeiten anwenden und ausbauen können. Dazu gehört neben der experimentellen Arbeit auch im Anfangsunterricht schon das Erstellen von Versuchsprotokollen.

• Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen

Gerüstet mit ersten Fähigkeiten und Kenntnissen -gepaart mit altersgemäßer Neugier- wird hier endlich das betrieben, was Schüler unter "richtiger Chemie" verstehen: Die Verbrennung (Oxidation) von Stoffen ermöglicht die Bildung neuer Stoffe im Reagenzglas und neuer Begriffe in den Köpfen der Lernenden. In diesem Zusammenhang werden nicht nur die fachsystematischen Kenntnisse (Element/Verbindungen, Analyse/Synthese, energetische Betrachtungen, Massenerhaltung) erweitert, sondern auch die Nutzung der Fachsprache (u.a. Reaktionsschemata) geübt, was insbesondere durch kooperative Lernformen erreicht wird.

• Luft und Wasser

Luft und Wasser sind zentrale Grundstoffe unseres Lebens. Schon aus diesem Grunde ist es sinnvoll, sich mit Luftzusammensetzung und Luftverschmutzung zu befassen. Auch unser Trinkwasser bleibt dabei nicht außer Acht: Wie wird es gewonnen? Wie wird es aufbereitet? Was ist darin enthalten – und wie viel davon? Auch in diesem Inhaltsfeld bleibt die Fachsystematik nicht außen vor. Die Schüler lernen Nachweisreaktionen ebenso kennen, wie die Betrachtung von Wasser als chemische Substanz (Wasser ist ein Oxid!). Über das Experiment hinaus ist hier die Gewinnung von Erkenntnissen aus anderen Quellen (Literatur, Internet) von Bedeutung.

• Metalle und Metallgewinnung

Der Gebrauch von Metallen ist alltäglich, woraus sich die Frage ergibt, wie unsere Gebrauchsmetalle aus natürlichen Rohstoffen gewonnen werden können. Haben die Schüler in vorangegangenen Stunden die Oxidation von Metallen kennengelernt, wird nun der umgekehrte Weg beschritten: Mit dem Entzug von Sauerstoff aus Erzen (Reduktion) ist der Redoxprozess komplett und ein wesentliches Konzept der Chemie damit eingeführt und die Schüler lernen, dass Stoffe nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten aufgebaut sind.

Die Wiederaufbereitung von Metallen (Recycling), ein wichtiges Thema unserer Tage, wird dabei nicht vergessen.

• Elementfamilien, Atombau und Periodensystem

Hier wird es wirklich systematisch. Aber keine Sorge, auch diese Inhalte werden in angemessener Geschwindigkeit und natürlich anhand möglichst vieler Experimente behandelt. Elementfamilien wie die (Erd-)Alkalimetalle und die Halogene werden nach Möglichkeit im Schülerversuch untersucht, wobei auch Nachweisreaktionen eine wichtige Rolle spielen. Spätestens beim Einstieg in den Atombau (Elementarteilchen) müssen aber auch andere Wege der Wissensvermittlung und Erkenntnisgewinnung beschritten werden. Ausgehend vom Modellexperiment geht es hierbei nicht ohne Hilfen, wie zum Beispiel Atommodelle oder das Periodensystem, beziehungsweise den Einsatz anderer Informationsquellen.

• Ionenbindung und Ionenkristalle

Jeder kennt Ionenverbindungen, ohne es zu wissen – Kochsalz ist das beste Beispiel. Die Behandlung dieser Verbindungen lässt eine Fülle experimenteller Untersuchungen zu. Von der Auflösung salzartiger Verbindungen über die Eigenschaften der Lösungen bis hin zur Rückgewinnung der kristallinen Substanz geht es weiter zur Einführung und Vertiefung der chemischen Formelschreibweise und zu Reaktionsgleichungen. Woher unser Kochsalz kommt und wie es gewonnen wird, wird dabei aber auch nicht vergessen.

• Elektronenübertragungen

Warum rostet Eisen und wie kann ich das verhindern? Die Begriffe Oxidation und Reduktion, die die Schüler aus der 7. Klasse bereits kennen, werden hier auf eine höhere Ebene gehoben. Sie werden nicht mehr nur als Sauerstoffaufnahme oder -abgabe behandelt, sondern als Übertragung von Elektronen zwischen verschiedenen Elementen. Fachwissenschaftliche Methoden, wie die Elektrolyse, runden dieses Inhaltsfeld ab.

• Die Elektronenpaarbindung

Nicht alle Stoffe sind Ionenverbindungen – Wasser erst recht nicht! Einmal mehr wird Wasser auf seine besonderen Eigenschaften hin untersucht. Was diesen wichtigen Stoff im Innersten zusammenhält (Elektronenpaarbindung, Wasserstoffbrückenbindung, Hydratisierung) und welche allgemeinen wissenschaftlichen Erkenntnisse daraus gezogen werden können, ist Gegenstand dieses Inhaltsfelds. Denn viele Stoffe in Alltag und Chemie sind nach gleichen oder ähnlichen Gesetzmäßigkeiten aufgebaut.

• Säuren und Laugen

Chemie wie man sie sich vorstellt: Schüler gehen mit sauren und laugenhaften Lösungen um, untersuchen deren Eigenschaften und Reaktionen bis hin zur Neutralisation. Dabei steht neben der experimentellen Arbeit auch die Betrachtung der inneren stofflichen Vorgänge auf der Tagesordnung. Mit der Säure-Base-Chemie (Protonentransferprozess) lernen die Schüler ein weiteres grundlegendes Konzept der Chemie kennen. Einmal mehr werden die Erkenntnisse durch die Auswertung von Experimenten auf der immer breiter werdenden fachwissenschaftlichen Basis der Schüler gewonnen und bis hin zu ersten Anwendungen und Berechnungen  (Stöchiometrie, Titration als Analyseverfahren) vertieft.

• Energie aus chemischen Reaktionen

Auch dieses Inhaltsfeld spielt im Alltag eine immer wichtiger werdende Rolle. Man könnte es auch mit dem Titel "Energie für unterwegs" bezeichnen. Die Schüler lernen Aufbau und Funktion von Batterien ebenso kennen, wie die moderne Technologie der Brennstoffzelle. Aber auch Gewinnung, Aufbau und Verwendung sogenannter fossiler Brennstoffe werden ebenso behandelt wie die an Bedeutung gewinnenden nachwachsenden Rohstoffe.

• Die Organische Chemie

Viele in der Natur vorkommende Stoffe und Stoffgemische, wie zum Beispiel das Erdöl, werden der sogenannten Kohlenstoffchemie -der Organischen Chemie- zugeschrieben. In diesem Zusammenhang werden nicht nur die Eigenschaften und die Reaktionen dieser Inhaltsstoffe, in diesem Falle der Alkane, untersucht. In Vorbereitung auf die Arbeitsformen der Oberstufe werden darüber hinaus die Beziehungen zwischen den Eigenschaften der Stoffe und ihren Strukturen betrachtet.