Schulentwicklung NRW - Lehrplannavigator S I - Realschule - Chemie - Hinweise und Beispiele - Chemie Klasse 10, 1. Halbjahr Mobile Energiespeicher ca. 10 Unterrichtsstunden

Chemie Klasse 10, 1. Halbjahr Mobile Energiespeicher ca. 10 Unterrichtsstunden

Im Folgenden werden die Unterrichtsvorhaben konkretisiert und die erforderlichen Absprachen der Fachkonferenz festgehalten. Die Konkretisierung ist nur für eine Auswahl von Vorhaben vollständig ausgeführt. Für andere Vorhaben finden sich in der Download-Fassung Vorlagen, die noch um verbindliche Absprachen zu Inhalten und zur Unterrichtsgestaltung ergänzt werden müssen.

Folgende Elemente finden sich in den Konkretisierungen: Eine erste tabellarische Übersicht beschreibt den Rahmen des entsprechenden Unterrichtsvorhabens. Es finden sich Bezüge zum Lehrplan wie die ausführlicheren Formulierungen der Kompetenzschwerpunkte sowie Angaben zu zentralen Konzepten bzw. Basiskonzepten. Außerdem werden Vereinbarungen zur Leistungsbewertung genannt, und es wird auf Vernetzungen innerhalb des Fachs und zwischen Fächern hingewiesen.

In einer zweiten Tabelle werden die für die Abstimmung der Fachgruppe notwendigen und damit verbindlichen Absprachen festgehalten. Dieses betrifft Absprachen zu konkreten Inhalten und zum Unterricht mit Bezug auf die im Lehrplan beschriebenen konkretisierten Kompetenzen des jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkts.

Am Schluss jedes konkretisierten Unterrichtsvorhabens können unterhalb der Tabellen Hinweise, Tipps usw. zum Unterricht festgehalten werden, die zwar nicht verbindlich, aber zur Gestaltung des Unterrichts hilfreich sind.

Inhaltsfelder

Elektrische Energie aus chemischen Reaktionen

Inhaltliche Schwerpunkte

Batterie und Akkumulator
Brennstoffzelle
Elektrolyse

Schwerpunkte der Kompetenzerwartungen

Schülerinnen und Schüler können

Prinzipien zur Strukturierung und zur Verallgemeinerung chemischer Sachverhalte entwickeln und anwenden. (UF3)
chemische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren. (E1)
selbstständig chemische und technische Informationen aus verschiedenen Quellen beschaffen, einschätzen, zusammenfassen und auswerten. (K5)

Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung

neben schriftlichen Überprüfungen sollen auch in die Bewertung einfließen:

Qualität von Referaten nach umfassenden Recherchen zu unterschiedlichen Energiespeichern
Präsentation von Modellen der Wirkungsweise mobiler Energiespeicher
Qualität von Lernplakaten

Verbindung zu den Basiskonzepten

Basiskonzept Chemische Reaktion

Umkehrbare und nicht umkehrbare Redoxreaktionen

Basiskonzept Struktur der Materie

Elektronenübertragung, Donator-Akzeptor-Prinzip

Basiskonzept Energie

Elektrische Energie, Energieumwandlung, Energiespeicherung

Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern

Chemie: Säuren und Laugen
Biologie: Gesundheitsbewusstes Leben, Ernährung und Verdauung, Lebensmittel, Nährstoffe, Mineralstoffe, Tiere und Pflanzen in ihren Lebensräumen, Keimung, Wachstum
Hauswirtschaft: Gesunde Ernährung, Lebensmittel

Umgang mit Fachwissen

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen als Redoxreaktionen deuten, bei denen Elektronen übergehen. (UF1)
den grundlegenden Aufbau und die Funktionsweise von Batterien, Akkumulatoren und Brennstoffzellen beschreiben. (UF1, UF2, UF3)
elektrochemische Reaktionen, bei denen Energie umgesetzt wird, mit der Aufnahme und Abgabe von Elektronen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip deuten. (UF3)
die Elektrolyse und die Synthese von Wasser durch Reaktionsgleichungen unter Berücksichtigung energetischer Aspekte darstellen. (UF3)

Verbindliche Absprachen zu Inhalten

z. B. Verkupfern, Verzinken, Ionenbildung, Metallabscheidung
Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie, Umkehrung des Entladungsvorgangs, Brennstoffzelle: Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff
Anoden- und Kathodenvorgänge bei der Zink-Kohle-Batterie
Anoden- und Kathodenvorgänge als reversible Darstellung für Ionen, Energieaufwand und –ertrag aus Tabellen

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

Veredlung von unedlen Metallen
Zitronenbatterie, verschiedene Typen von Batterien und Akkumulatoren, galvanische Zelle, Bleiakkumulator
Folienvorlagen
Knallgaseudiometer, Hoffmann’scher Wasserzersetzer

Erkenntnisgewinnung

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

einen in Form einer einfachen Reaktionsgleichung dargestellten Redoxprozess in die Teilprozesse Oxidation und Reduktion zerlegen. (E1)

Verbindliche Absprachen zu Inhalten

Veredlung von unedlen Metallen, Ionenbildung, Metallabscheidung

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

z. B. Verkupfern, Verzinken

Kommunikation

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

schematische Darstellungen zum Aufbau und zur Funktion elektrochemischer Energiespeicher adressatengerecht erläutern. (K7)
aus verschiedenen Quellen Informationen zur sachgerechten Verwendung von Batterien und Akkumulatoren beschaffen, ordnen, zusammenfassen und auswerten. (K5)
Informationen zur umweltgerechten Entsorgung von Batterien und Akkumulatoren umsetzen. (K6)

Verbindliche Absprachen zu Inhalten

Schemazeichnung selber erstellen
Energieeffizienz, Einsatzbereiche
Schadstoffe in Batterien: Blei, Nickel, Cadmium, Quecksilber usw.

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

Gruppenpuzzle zu unterschiedlichen Batterie- und Akkutypen sowie zur Brennstoffzelle
Recherche über handelsübliche Batterien, deren Einsatzmöglichkeiten und möglichen Gefahren in übersichtlichen Tabellen zusammenfassen, Testergebnisse
Sammelbehälter für gebrauchte Batterien und Akkus in Schule, Plakate zur Aufklärung über Schadstoffe und möglichem Recycling entwickeln, Kontakt zum Entsorgungsunternehmen

Bewertung

Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Kriterien für die Auswahl unterschiedlicher elektrochemischer Energiewandler und Energiespeicher benennen und deren Vorteile und Nachteile gegeneinander abwägen. (B1, B2)

Verbindliche Absprachen zu Inhalten