Neue Konzepte – alte Hüte? Das Energie- und Teilchenkonzept im NuT-Unterricht im neuen G8 Helmut Schauer, MPG München http://www.mpg-muenchen.de

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„Vorwissen“ zu folgenden Themen sollte am Beginn der 8 „Vorwissen“ zu folgenden Themen sollte am Beginn der 8. Klasse Chemie vorhanden sein: Materieeigenschaften Stoffeigenschaften Atome, Moleküle, Ionen Stoffgemische und ihre Trennung Stoffumwandlungen als Umgruppierung von Teilchen Teilchenmodell der Materie Energieumwandlungen

Überblick propädeutische Chemie

Konzepte statt Detailwissen 12 Phänomene Konzepte 5

Verwendete Energiearten

Umwandlung in Tieren

Umwandlung in Pflanzen

Umwandlung bei Zustandsänderungen

Umwandlung bei chemischen Reaktionen

Umwandlung bei mechanischen Vorgängen

Energieverbrauch Energiegewinn

„Energie“ im Lehrplan Natur und Technik Beispiel Lehrplanbezug Bemerkung Lichtwirkung, Sonnenkollektor, Solarzelle, Sonnenbrand, Bleichen NT 5.1.2 Licht Der Begriff „Lichtenergie“ ist akzeptabel, statt „Wärmeenergie“ soll von „thermischer Energie“ gesprochen werden. Wasserkraftwerk NT 5.1.2 Wasser Lageenergie, Bewegungsenergie, elektrische Energie Stoffumwandlung, Verbrennung NT 5.1.2 Stoffe und Materialien Energie wird zugeführt oder frei. Atmung, Nährstoffe NT 5.1.2 Umwelt und Leben Die Nährstoffe enthalten chemische Energie. Stoffaufnahme für Wachstum und Energieversorgung des Körpers NT 5.2.2 Der Körper des Menschen ... Wachstum und Energiebindung NT 6.1.2 Bau und Lebenserscheinungen der Blütenpflanzen Bei der Photosynthese wird Sonnenenergie in chemische Energie umgewandelt und somit gebunden.

E=mc2 Masse = Teilchen Teilchen..??!!

Das Teilchenkonzept Modellvorstellung (möglicher) Inhalt im Unterricht Lehrplanbezug allgemeines Teilchenmodell Aggregatzustände, Zustandsänderungen, Diffusion, Lösungsvorgänge (damit auch Chromatographie) innere Energie, Zusammenhang mit Temperatur NT 5.1.2, Ph 8.2   Ph 8.2 Atom und Molekül chemische, biochemische Reaktionen als Teilchenumgruppierung, Lebensmittel, Verdauung, Zellatmung Photosysnthese NT 5.1.2 NT 5.2.2 NT 6.1.2 Kern-Hülle-Modell Atomkern, Atomhülle mit Elektronen, Ion, elektrische Leitfähigkeit, Modell von Leitungsvorgängen, Elektrolyse, Atommasse, Atomgröße, Proton, Neutron, Hinweis auf Quarks, Auf- und Abgabe diskreter Energiemengen und Zusammenhang mit entsprechender Strahlung, Kernumwandlungen, Radioaktivität NT 7.1.2 CNTG 8.2, 8.3; Ph 9.2 Ph 9.2 Schalenmodell der Energiestufen (valence shell) grundlegende Bindungsmöglichkeiten (ionisch, metallisch, kovalent) CNTG 8.2, 8.3 Elektronenpaarabstoßungsmodell Molekülbau C 9.2 Quantenphysikalisches Modell Teilchencharakter und Wellencharakter des Lichts, Photonen und Masseteilchen als Quantenobjekte, statistische Deutung, Orbitalmodell, σ- und π-Bindungen, Stereoisomerie Ph 10-12 voraussichtlich C 11

Enzyme als „Teilchenmacher“  

Kannst Du Garfield helfen…? Katzenmilch Garfield wachte eines Morgens auf und hatte furchtbare Bauchschmerzen. Er beschloss eine große Schüssel warme Milch mit Honig zu trinken. Daraufhin wurden die Schmerzen so schlimm, dass er zum Arzt gehen musste.Garfield: „Herr Doktor, Herr Docktor! Ich habe solche Bachschmerzen, dass mir nicht einmal meine Milch heute Morgen geschmeckt hat!Der Docktor tastete kurz seinen Bauch ab und erwiderte dann: „Lieber Garfield, Deine Bauchschmerzen kommen gerade von Deiner Milch. Du hast höchstwahrscheinlich eine Lactose-Unverträglichkeit. Diese Krankheit haben sehr viele Katzen!“ Garfield sah ihn ungläubig an und wiederholte langsam: „Lactose-Unverträglichkeit“? Der Doktor erklärte ihm: “Lactose ist der Zucker, der in Milch enthalten ist. Viele Tiere und Menschen vertragen ihn nicht und bekommen Durchfall und Bauchschmerzen. Man bräuchte eine Milch mit wenig Milchzucker, damit Du Deine Milch wieder trinken kannst!“Garfield trottet gesenkten Kopfes nachhause. Plötzlich kam ihm eine Idee: Man müsste einen Lactose-Zerstörer-Automaten bauen!  Kannst Du Garfield helfen…?

Formeln oder nicht, das ist die Frage!                       

Modelle der Materie

Beispiele aus Ikarus

„Mit Hand und Verstand“ !!Merk-kästen!! „Mit Hand und Verstand“

WiederHolen – Üben und Vertiefen

Ausflug in Nachbarreviere

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