Elemente und Verbindungen können in mehreren Modifikationen auftreten. Mithilfe sprachsensibel gestalteter Materialien werden die Strukturen der verschiedenen Kohlenstoffmodifikationen beschrieben und verglichen sowie deren Struktur-Eigenschafts-Beziehungen daraus abgeleitet. Ein Blick auf die “neuen Materialien” aus Kohlenstoff soll Ihren Schülern als Beispiel dienen, um die Chancen und Risiken der Nanotechnologie abzuwägen.

Im Kernlehrplan für die Sekundarstufe II des Landes Nordrhein-Westfalen für das Fach Chemie ist die Behandlung anorganischer Kohlenstoffverbindungen in der Einführungsphase obligatorisch. Explizit wird die Nanochemie des Kohlenstoffs in die Betrachtung mit einbezogen. Hierdurch soll die Vielfalt der Kohlenstoffverbindungen auf eine breitere Basis gestellt werden und ein vielfältigerer Zugang zum Verständnis (Struktur-Eigenschafts-Konzept) und zur Einschätzung von Stoffen des Alltags (Scientific Literacy) geschaffen werden.

Dauer: 6–8 Unterrichtsstunden

Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und Verwendung der Stoffe erkennen.
• Möglichkeiten der vertikalen Vernetzung innerhalb der Chemie sowie der horizontalen Vernetzung mit anderen Unterrichtsfächern erkennen und nutzen.
• erworbenes Wissen über Stoffe und chemische Reaktionen auf der Grundlage der facheigenen Basiskonzepte strukturieren.
• selbstständig chemische Experimente durchführen, beobachten und auswerten.
• geeignete Modelle zur Beschreibung und Erklärung chemischer Sachverhalte anwenden.
• mathematische Verfahren und Hilfsmittel zur Lösung exemplarischer chemischer Aufgaben anwenden.
• konkrete chemische Sachverhalte unter angemessener Nutzung der Fachsprache beschreiben und veranschaulichen.
• Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten und diese sachgerecht auf der Grundlage chemischer Kenntnisse bewerten.
• Technikfolgen, wirtschaftliche Aspekte und Stoffkreisläufe im Sinne der Nachhaltigkeit beurteilen.

Der Beitrag enthält Materialien für:

• Offene Unterrichtsformen
• Selbstständiges Lernen
• Sprachsensiblen Unterricht