Fachbereich Chemie

Wieviel Chemie steckt in meinem Turnschuh?

Warum ist das Verständnis chemischer Reaktionen so wichtig für die Medizin und unsere Gesundheit?

Wie werden Lebensmittel durch gezielte chemische Reaktionen hergestellt?

Warum verfärbt sich Rotkohlwasser, wenn der Topf abgewaschen wird?

Wie gefährlich ist Schwefelsäure und warum badet man Brezeln in Natronlauge?

Das Kopernikus-Gymnasium ist eine in den Naturwissenschaften hervorragend ausgestattete Schule. Die Chemie-Unterrichtsräume im Haus A sind technisch beispielhaft ausgestattet. Der Experimentalunterricht ist an den Möglichkeiten aber auch an der ökologischen Sinnhaftigkeit ausgerichtet. Der Schutz von Lernenden und Umwelt steht im Vordergrund. 

 

Jahrgangsstufen 5 und 6:

 Die beiden Grundschuljahrgänge werden im Fach „Naturwissenschaften“ von Fachlehrer*innen der Fächern Biologie, Chemie und Physik unterrichtet. Die fachlichen Grundlagen der Chemie, die Handhabung des Bunsenbrenners, der fachgerechte Umgang mit Laborgeräten und die fachspezifischen Inhalte, wie Stoffeigenschaften und Trennverfahren werden auf hohem Niveau altersgerecht vermittelt.

 

Jahrgangsstufe 7:

 Feuer – Schall und Rauch!

So beginnen wir den Chemieunterricht in der 7. Klasse an unserer Schule. Auch in den 6. Klassen lernen die Schüler*innen schon wichtige Trennverfahren, Stoffeigenschaften und natürlich den Umgang mit dem Bunsenbrenner, einem unserer wichtigsten Arbeitsmittel.

Die Themen sind aus dem Leben gegriffen, spannend und voller Geheimnisse, die wir Stück für Stück gemeinsam lüften werden.

Die Verbindung zwischen der phänomenologischen Ebene und der Teilchenebene bis hin zur Verwendung von Symbolen, der chemischen Zeichensprache, ist uns von Anfang an sehr wichtig. Wichtige chemische Grundgesetze, wie das Gesetz von der Erhaltung der Masse schulen die naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise. Ebenso die Überprüfung von Hypothesen mittels Planung, Durchführung und Dokumentation von Experimenten.

Bezüge zu den anderen Natur- und Geisteswissenschaften werden z.B. in Projekten hergestellt. Dabei geht es besonders um den sinnvollen und ökologisch vertretbaren Einsatz von Rohstoffen und Energie und biologische Prozesse im menschlichen Körper und in der Natur, wie Atmung, Luftbestandteile, Pflanzenwachstum u.v.m.

Jahrgangsstufe 8:

 Wasser – kein Element sondern eine Verbindung!

Wie sind Teilchen miteinander verbunden und warum eigentlich? Am Beispiel der Elektronenpaarbindung des Wassers beschäftigen wir uns mit Synthese und Analyse chemischer Verbindungen. Die Kräfte zwischen den Teilchen und deren Verhalten werden anhand gültiger Modelle, wie dem Atommodell von Nils Bohr erklärt. Dabei zeigt sich, dass Wasser ganz überraschende Eigenschaften hat, zum Glück, denn so ermöglicht es uns das Leben auf der Erde. Wasser ist ein Dipol, hat eine Haut, Eisberge und Schiffe schwimmen im Meer. Wasser ist ein super Lösungsmittel und Fische können in einem gefrorenen Teich überwintern.

Auf die Elektronenpaarbindung folgen besondere Teilchen, die Ionen.  Salze sind aus Ionen aufgebaut und bilden die vielfältigsten spannenden Strukturen. Salz kennen wir aber auch aus dem Haushalt, Gebirge sind aus Salzen aufgebaut und Salz befindet sich in allen Lebewesen. Hier werden die Kenntnisse zum Atombau vertieft und mit den erlernten Symbolen der chemischen Zeichensprache können komplizierte Reaktionen übersichtlich dargestellt werden.

Metalle – Schätze der Erde

Das letzte Thema in Klasse 8 sind die Metalle. Die wunderbare Vielfalt der Metalle, die den weit überwiegenden Teil der Elemente ausmachen, ist spannend und deren Verwendung vielfältig. Wir beginnen mit den ersten historisch verwendeten Metallen, den Edelmetallen Gold, Silber und Kupfer. Die Gewinnung von Kupfer wird an historischen Dokumenten erforscht und experimentell nachgestellt. Die Affinität zu Sauerstoff wird anhand der Redox-Reihe verdeutlicht. Wir spannen den Bogen zu modernen technologischen Verfahren der Erzgewinnung und Stahlverarbeitung. Auch hier spielen geographische und wirtschaftliche Aspekte eine große Rolle. Die Begriffe Molare Masse, Stoffmenge, Verhältnisformel und das Gesetz von den konstanten Proportionen sind für die Berechnung der bei chemischen Prozessen eingesetzten Stoffe notwendig. Die besonderen Eigenschaften von Metallen werden anhand des Elektronengas-Modelles erklärt.

Jahrgangsstufe 9:

 Gegensätze ziehen sich an – Salze, Säuren und Laugen

 Das Thema der Salze wird in der 9. Klasse noch einmal aufgegriffen und in den erweiterten Zusammenhang der Beziehung zwischen makroskopischer und mikroskopischer Ebene gestellt. Um die Struktur von Salzkristallen zu verdeutlichen, züchten wir Kristalle. Einzelne Ionen werden experimentell mit Hilfe der Flammenprobe und ausgewählter Fällungseaktionen nachgewiesen. Die elektrische Leitfähigkeit und die Elektrolyse, eine chemische Reaktion mit großer technischer Bedeutung, werden hier noch einmal im Detail erforscht. Welche Batterie, welcher Akku ist am leistungsstärksten, wie und wann lade ich mein Handy auf? Kann ich mit einer Zitrone Strom erzeugen? Diesen Fragen werden wir nachgehen.

Sauer, alkalisch, Indikator, pH-Wert, diese bekannten Begriffe werden auf submikroskopischer Ebene mit geeigneten Modellen betrachtet und experimentell erforscht. Das Konzept von Brönsted mit dem Akzeptor-Donator-Prinzip bildet einen wichtigen Schwerpunkt.

Jahrgangsstufe 10:

Organische Stoffe – Holzgeist, Superbenzin, Alkohole und Entkalker

Die Welt der Organik ist vielfältig und komplex. Die Lernenden werden in die Systematik eingeführt. Der besondere Lebensbezug wird hier außerdem gut sichtbar. Wichtige chemische Verfahren, wie  Destillation, Gärung, Veresterung werden experimentell erfahrbar. An den homologen Reihen diverser Stoffkassen, mit deren charakteristischen funktionellen Gruppen, werden Struktur- und Eigenschaftszusammenhänge eindrucksvoll und lebensnah gelernt. Der Übergang zur Oberstufe erfolgt nahtlos im zweiten Halbjahr der 10. Klasse. Die Lernenden wählen unter den drei Naturwissenschaften eine aus, in der sie eine 90-minütige Klausur schreiben. So lernen sie die Bedingungen der 11. und 12. Klasse kennen und werden gut auf diese vorbereitet.

Oberstufe

 Das Fach Chemie wird in der Oberstufe, je nach Schülerwahl,  in Grund- und Leistungskursen unterrichtet. Den vier Kurshalbjahren sind folgende Themen zugeordnet:

  1. Energetik und Gleichgewichtsreaktionen in Natur und Technik
  2. Elektrochemie in Alltag und Technik
  3. Natürliche makromolekulare Stoffe
  4. Indikatorfarbstoffe

In den Grund- und Leistungskursen legen wir großen Wert auf exaktes wissenschaftliches Arbeiten. Die Inhalte werden mit der an der Schule vorhandenen modernen Technik auf hohem fachlichen Niveau vermittelt. Die Freude am naturwissenschaftlichen Arbeiten und am daraus folgendem Erkenntnisgewinn hat hohe Priorität. Der sichere und souveräne Umgang mit Geräten und Chemikalien wird weiter trainiert. Schüler*innen, die später ein naturwissenschaftliches Studium aufnehmen wollen, empfehlen wir die Teilnahme am Leistungskurs, der die oben genannten Themen vertiefend behandelt und noch mehr Raum für freies, experimentelles Arbeiten bietet.

Die für die Oberstufe vorgesehene „besondere Lernleistung“ kann im Fach Chemie erbracht werden.

Eine Besonderheit ist der an unserer Schule durchgeführte Seminarkurs „Biologie und Chemie“. Der Schwerpunkt liegt auf Themen aus Gesundheit, Medizin, Umwelt und Forschung. Hier wird das naturwissenschaftliche Arbeiten vertieft. Mit dem Anfertigen einer wissenschaftspropädeutischen Seminararbeit werden zudem wichtigen Techniken des wissenschaftlichen Schreibens erlernt. Dieser Kurs dient als Studienvorbereitung, nicht nur für naturwissenschaftliche Fächer.

Wettbewerbe und Praktika:

 Schüler*innen aller Klassenstufen nehmen regelmäßig und mit z. T. großem Erfolg an verschiedenen Wettbewerben teil:

Chemkids

ISJO

Chemieolympiade

In Vorbereitung ist die Beteiligungen am Wettbewerb „Jugend forscht“.

Praktika im Rahmen des Seminarkurses sowie des 4. Semesters zum Thema „Coffein“ und Farbstoffe“ werden in Kooperation mit dem „Gläsernen Labor“ in Berlin Buch durchgeführt. Eine Kursfahrt mit chemischem Schwerpunkt wird geplant.

Beiträge aus der Chronik