Chemie
Was ist Chemie?
Chemie ist eine Naturwissenschaft, die sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen beschäftigt. Und was haben wir damit zu tun? Wir nutzen diese Erkenntnisse unbewusst jeden Tag. Dank der Wissenschaft können Stoffe hergestellt werden, die uns den Alltag vereinfachen oder verschönern wie zum Beispiel Kunststoffe, Lacke, moderne Duschgel, die unsere Haut nicht mehr angreifen, Arzneimittel, usw. Und auch im Haushalt nutzen wir chemische Prozesse wie beim Kuchen backen, putzen oder waschen.
Den Schülern soll im Chemieunterricht ein Grundwissen vermittelt werden, um Alltagsvorgänge und technische Prozesse der Industriegesellschaft besser verstehen und bewerten zu können. Dazu wird am Gymnasium Mering Chemie zweistündig ab der 9. Jahrgangsstufe unterrichtet, damit die Schüler einen Überblick über die Gesetzmäßigkeiten chemischer Prozesse sowie ausgewählter Stoffe und Stoffgruppen erhalten.
Praxis ohne Theorie ist blind, Theorie ohne Praxis unfruchtbar.
Zitat: John Desmond Bernal, englischer Physiker
Dies gilt natürlich nicht nur für die Physik sondern auch für die Chemie.
Die Fachschaft versucht, wo es sinnvoll und zeitlich möglich ist, die Schüler eigentätig werden zu lassen und mithilfe von Schülerexperimenten die Inhalte des Lehrplans anschaulich zu gestalten.
Im Unterricht steht weitaus häufiger das Demonstrationsexperiment im Vordergrund, das genaues Beobachten, eindeutige Beschreibung und Analysieren sowie kritisches Bewerten fördert. Außerdem wird das Abstraktionsvermögen geschult, da chemische Prozesse im Mikro- bzw. Nanokosmos ablaufen und Gedankenexperimente unabdingbar sind, um chemische Reaktionen auf Teilchenebene beschreiben zu können.
In den Jahrgangsstufen 9 und 10 des Sprachlichen und Wirtschaftlichen Zweiges erwerben die Schüler im Fach Chemie ein fundiertes Wissen über Stoffe und deren chemische Eigenschaften sowie die Fähigkeit, diese Eigenschaften auf der submikroskopischen Ebene zu deuten.
Allen Schülern steht die Wahl des Faches Chemie in den Jahrgangsstufen 11 und 12 offen. Dort wird ein Überblick über Themen der physikalischen Chemie, der Biochemie und der angewandten Chemie vermittelt.
In der Qualifikationsphase der Oberstufe haben die Schüler die Möglichkeit im Fach Chemie ein W- oder P-Seminar zu belegen- sofern beide Seminararten angeboten werden.
Themenbereiche in den Jahrgangsstufen 9 bis 12:
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Jgst. (Wochenstd.) |
Themenbereiche |
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9 (2) |
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10 (2) |
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11 (3) |
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12 (3) |
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Basiskonzepte
Um die Fachinhalte zu strukturieren orientiert sich der Chemieunterricht an Basiskonzepten, d. h. bestimmte Betrachtungs- und Deutungsweisen finden bei verschiedenen Inhalten immer wieder Anwendung. Dadurch werden kumulative Lernprozesse in Gang gesetzt, die es den Schülern schließlich ermöglichen, verschiedene Phänomene selbst einzuordnen und zu erklären. Dieser Prozess gewinnt zunehmend an Tiefe und Komplexität.
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Exkursion zum Langwied-Hof
Habt ihr euch schon einmal gefragt, woher die Wärme kommt, die unsere Schule beheizt? Genau dieser Frage gingen die beiden Chemie-Kurse von Frau Magnussen und Frau Wittmann nach. Zum Thema „Nachhaltige Ressourcen“ durften wir die Biogasanlage des Langwiedhofs in Mering besichtigen. Der Langwiedhof versorgt nicht nur unser Gymnasium, sondern weitaus mehr! Auch die Nachbarschulen sowie die Ambérieu-Turnhalle und weitere öffentliche Einrichtungen (Schul-Sport-Zentrum) in der Nähe werden rund um die Uhr mit Wärme(-energie) versorgt. Der Besitzer des Hofs, Martin Scherer, hat uns kurz, aber informativ durch die Anlage geführt und uns die essenziellen Mechanismen und Vorgänge der Biosgasanlage gezeigt.
Anfangs wurde uns auf dem Hof erklärt, wie die Biogasanlage grob aufgebaut ist.
Der wichtigste Bestandteil der Energiegewinnung ist das Substrat, das ist die Biomasse (z.B. Mais, Zuckerrübe, Silphie), welche erst angebaut werden muss. Überrascht wurden wir dabei von der beeindruckenden benötigten Anbaufläche von 200 Hektar, wovon die Hälfte aus der Selbstbewirtschaftung und die restlichen 100 Hektar zugekauft werden. Als Teil der nachhaltigen Energieerzeugung steht die Biogasanlage in Konkurrenz zu anderen Arten der Energiegewinnung, insbesondere zu Photovoltaik- und Windkraftanlagen, da sie einen hohen Inputbedarf (Ressourcen) hat. Auf der anderen Seite kann sie rund um die Uhr arbeiten, ist regulierbar und damit an den momentanen Verbrauch anpassbar und ist zudem noch CO₂-neutral. Zur Herstellung von Biogas durchläuft das Substrat mehrere Stationen: Von der Vorgrube über den Fermenter, wobei unter anaeroben (= ohne Sauerstoff) Bedingungen die Biomasse vergoren wird und sich zu Methan und CO₂ zersetzt, bis hin zum Blockheizkraftwerk. Besonders anschaulich wurde es für uns, als wir die einzelnen Räume betreten durften. Ausgestattet mit Kopfhörern durften wir als erstes einzeln den Motorraum betreten, der das erzeugte Biogas verbrennt und an Generatoren angeschlossen ist, welche letzten Endes den Strom und einen großen Teil der Wärme erzeugen. Alle Prozesse werden von der Steuerzentrale überwacht, die wir als Nächstes besucht haben. Um uns den Wärmekreislauf, welcher bis zu unserer Schule reicht, vorstellen zu können, zeigte uns Herr Scherer ein Simulationsprogramm. Durch einen Gang mit Versorgungsrohren wurden wir schließlich wieder zurück auf den Hof geführt.
Am Ende unserer Exkursion hatten wir nochmal die Möglichkeit, Fragen zu stellen, wobei sowohl Schüler als auch Lehrer großes Interesse zeigten. Als Abschluss dieser lehrreichen Stunde, in der wir Chemie hautnah erleben konnten, durften wir noch die Tiere auf dem Bauernhof besuchen. Als wir wieder in der Schule ankamen, freuten wir uns über die gut geheizte Aula und unsere Frage, woher die Wärme für unsere Schule kommt, war beantwortet.
Chemie Exkursion am 13.11.2023 - Kurs 2c1
Unser Ziel: Chemie außerhalb vom Klassenzimmer erleben. Früh am Montagmorgen ging es für uns, den Chemiekurs der Q12 mit dem Bus zum Industriepark nach Gersthofen. Nachdem wir mit Helm und Schutzbrillen ausgestattet wurden sind wir ins Ausbildungszentrum gegangen für eine kleine Einführung. Neben geschichtlichen Input gab es auch Informationen zu den Betrieben, die sich dort über die Zeit angesiedelt haben, und deren Produkte. Dabei haben wir einen tiefen Einblick in die Herstellung von Wachsen, Kunststoffen und diversen Chlorprodukten erhalten, sowie deren Weiterverarbeitung und Verwendung. Besonders anschaulich wurde es dadurch, dass wir die Rohstoffe, sowie die Zwischen- und Endprodukte in den Händen halten durften. Nach dem theoretischen Teil über die Betriebe und die Ausbildung vor Ort ging es los mit der Führung, angefangen bei den Auszubildenden. Dabei haben wir nach einem kurzen Besuch bei den Mechanikern bei den Chemielaborantinnen und den Chemikanten einen tieferen Einblick in die Verfahren und Vorrichtungen erhalten, wobei wir mit eigenen Augen Nachweisverfahren betrachten durften. Daraufhin konnten wir die gelernten Prozesse im Großformat betrachten, als wir uns auf den Weg in die Betriebe machten. Zuerst haben wir die Montanwachsproduktion gesehen, mit den großen Veresterungskesseln, den Wachswalzen und den fertigen Wachsschuppen. Auch die Überwachung der Prozesse wurde uns nähergebracht. Bevor wir die Chlorgasproduktion sahen, begaben wir uns erstmal zu dem Rohstoff dafür, dem frisch abgebauten Salz. Als nächstes betraten wir die Produktionshalle und lernten über die Verfahrenstechnik, ihren Aufbau und die fertigen Produkte, wobei auch eine kleine Farblehre zu den Leitungen nicht fehlen durfte. Mit allen Sinnen durften wir erfahren, wie ein Arbeitsalltag in der Chemieindustrie aussehen kann, inklusive dem anschließenden Mittagessen im Betriebsrestaurant. Durch die Exkursion könnten wir Chemie hautnah erleben, unser Wissen auf die Probe stellen und die industriellen Ausmaße haben unsere Erwartungen übertroffen.
Von Annemarie Hochenadl und Feliza Heinrich (Q12)
Das rätselhafte Verschwinden des Salzes
Projekt einer 10. Klasse:
Die Klasse 10b hat sich die Frage gestellt, warum sich Salz in Wasser löst und wie dieser Vorgang abläuft. Durch das Mikroskop kann man sehen, dass Salzkristalle in Wasser von außen her immer kleiner werden. Aber was passiert auf Teilchenebene? Die Schülerinnen und Schüler haben dazu Stop-Motion-Filme gedreht. Hier war Kreativität gefragt. Einige Beispiele seht ihr hier: