Chemie
Chemie ist die Naturwissenschaft der Stoffe, ihrer Eigenschaften und ihrer Umwandlungen.
Chemie begegnet uns überall: Alle Zellstrukturen und Stoffwechselvorgänge der Lebewesen sind auf molekularer Ebene betrachtet chemische Substanzen und chemische Reaktionen. Auch ist unser Leben in der heutigen Form ohne die Errungenschaften der Chemie undenkbar. Beginnend mit fluoridhaltiger Zahnpasta, pH-neutraler Waschemulsion, Aromastoffen, Konservierungsmitteln und Geschmacksverstärkern in Lebensmitteln, schmerzlindernden Tabletten usw. bis hin zu Mineral- und Energydrinks in PET-Kunststoffbehältern – alles Chemie!
Deshalb ist chemische Bildung ein wesentlicher Teil der Allgemeinbildung, welche uns viele Zusammenhänge im Körper der Organismen und im Alltag erklärt und uns ermöglicht gesellschaftsrelevante Entscheidungen über nachhaltige Energieversorgung, Ernährungssicherung, Entwicklung neuer Medikamente und Kunststoffe etc. mitzutragen und kritisch dazu Stellung zu beziehen.
Das Schulfach Chemie liefert dafür eine solide Basis, liegt der Schwerpunkt doch darauf, dem Schüler wichtige Gesetzmäßigkeiten und Kenntnisse über ausgewählte Stoffe und Stoffgruppen zu vermitteln. Ein besonderes Augenmerk legen wir dabei auf einen Bezug zur Erfahrungswelt der Schüler, seien es chemische Vorgänge im Alltag, der richtige Umgang mit Haushaltschemikalien oder Informationen zur Vorbeugung und Bekämpfung von Bränden.
Das Experiment als Methode des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns spielt dabei eine zentrale Rolle: Einerseits als Lehrerdemonstrationsversuch um ein exaktes Beobachten, sorgfältiges Analysieren und kritisches Auswerten zu fördern und dadurch komplexe Lerninhalte anschaulich und verständlich zu vermitteln. Andererseits als selbstständiges Schülerexperiment, wo im NTG-Zweig (Naturwissenschaftlich-technologisches Gymnasium) in Kleingruppen in den Profilstunden sicheres Arbeiten im Labor, sorgfältiger und verantwortungsbewusster Umgang mit unseren Ressourcen sowie Teamgeist und Rücksichtnahme als wichtige Sozialkompetenzen trainiert werden.
Wettbewerbe
Wahlunterricht Schüler Experimentieren (SchüEx)
Wer?
Gerade in der Unterstufe, wo das Fach Chemie noch in weiter Ferne zu sein scheint, wollen viele Schülerinnen und Schüler, denen das bloße „Hineinschnuppern” in chemische Sachverhalte im naturwissenschaftlichen Arbeiten der 5. Jahrgangsstufe zu wenig ist, selbst chemisch experimentieren. Diese Möglichkeit haben sie im Wahlunterricht SchüEx.
Was?
Im Vordergrund steht hier zunächst das Einüben der praktischen Arbeitstechniken, der sichere und vertraute Umgang mit Chemikalien und das Verhalten in einem Labor. Dieser Teil ist noch recht stark vom Lehrer dominiert. Sobald die Schülerinnen und Schüler sicher arbeiten können, dürfen sie auch schon – allein, in der Zweier- oder Dreiergruppe – ihr „eigenes, persönliches” Projekt erarbeiten. Das Wichtigste hierbei ist die zündende Idee, was denn überhaupt erforscht werden soll. Uninteressant ist dabei das bloße Nachkochen von bereits Bekanntem; der Schwerpunkt liegt vielmehr darauf, sich wirklich etwas Neues einfallen zu lassen.
Warum?
Die Recherchen und Experimente werden stets professionell vom Lehrer betreut, denn das Ziel ist der Regionalwettbewerb. Am Wettbewerbstag stellen Schülerinnen und Schüler aus der gesamten Region ihre Arbeiten einer Jury vor, die dann auch in einem Festakt die Preisträger kürt.
Jugend forscht Chemie
Ab der 8. Jahrgangsstufe bieten wir weiterführend einen Wahlkurs Jugend forscht an. Dieser Kurs bietet Schülerinnen und Schülern den organisatorischen und logistischen Rahmen, um eigene Fragestellungen, Ideen oder Projekte forschend zu entwickeln. Zu diesem Zweck steht den Teilnehmern ein außerordentlich gut ausgestattetes Labor mit z. B. vielfältigen Glasapparaturen, Rotationsverdampfer, Kältethermostat, Gaschromatograph, Refraktometer, Polarimeter u. v. m. zur Verfügung.
Der Erfolg spricht für sich: Schüler/innen des Katharinen-Gymnasiums erzielen immer wieder Siege und Sonderpreise beim Regionalwettbewerb. Für alle anderen Arbeiten verweisen wir Sie auf die Jugend forscht Seite auf unserer Homepage.
Der Erfolg spricht für sich: Schüler/innen des Katharinen-Gymnasiums erzielen immer wieder Siege und Sonderpreise bei den Regional- oder Landeswettbewerben:
2012 Landessieger
Stefan Froschmeir, Thomas Herrmann, Daniel Keller
Thema: Aufbereitung von Gärresten aus der Erzeugung von Biogas
2014 Sonderpreis Nachhaltigkeit im Landeswettbewerb
Jonas Höcht, Sebastian Weise
Thema: Recycling von Polystyrol
Links
Chemie-Schule
Eine Seite von Hans-Peter Willig mit Erklärungen und Übungen rund um die Chemie.
Chemie in der Schule
Die Seiten des Lehramts am Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg bieten eine Datenbank chemischer Schulversuche, sowie Handreichungen zu Unterrichtsthemen und vieles mehr.
Seilnacht
Ein chemisches Sammelsurium.
Prof. Blume
Eine Sammlung von für die Schule geeigneten Experimenten und Hintergrundtexten zur Chemie.
Portal für Organische Chemie
Das Portal für Organische Chemie offeriert Ihnen einen Überblick über aktuelle Themen der Chemie, organische Reaktionen und die wichtigsten Chemikalien.
Chemische Microscale-Elemente: Fahrt des P-Seminars nach Regensburg im Dezember 2023
Am Donnerstag vor den Weihnachtsferien (21. Dezember 2023) starteten wir vom P-Seminar „Erstellung von Microscale-Experimentierkästen“ (Q11) zu einem Schülertag an der Universität Regensburg, wo wir in der Chemie-Didaktik eine Einführung in das Thema „Microscale“ erhielten. Bei Microscale-Versuchen werden naturwissenschaftliche Experimente „im kleinen Maßstab“ durchgeführt, wodurch sie oftmals leichter handhabbar werden und der Verbrauch von Chemikalien deutlich reduziert wird. Dabei werden häufig „Low-Cost-Artikel“ aus dem Medizin- und Haushaltsbereich eingesetzt. An der Fachdidaktik Chemie der Uni Regensburg lernten wir einige solcher Versuche kennen und durften diese selbst durchführen. Dazu gehörten:
1. Verflüssigung von Feuerzeuggas
2. Säure-Base-Titration (Macroscale- und Microscale-Variante im Vergleich)
3. Bau von Gastransportbehältern
3. Magnesium-Kohlendioxid-Reaktion
4. Herstellung von Knallschaum
5. Bau einer Microscale-Destillationsapparatur
Der zweite Versuch wird im Folgenden noch etwas genauer beschrieben. In zwei Gruppen titrierten wir einmal normalen Apfelsaft und einmal, laut Hersteller, milden Apfelsaft, und zwar in der Microscale- und in der Macroscale-Variante. Diese beiden Säfte sollten damit auf ihren Säuregehalt untersucht werden. Statt wie herkömmlich mit einer Bürette zu titrieren, wird bei der Microscale-Titration eine Spritze für die Zugabe der Lauge verwendet. Diese wird solange zugetropft, bis der beigefügte Indikator seine Farbe ändert. Mithilfe der bis zu diesem Punkt verbrauchten Lauge kann dann der Säuregehalt in normalem und mildem Apfelsaft ermittelt werden. Daraus konnten wir zwei Schlussfolgerungen ziehen: Die Ergebnisse bei der Microscale- und Macroscale-Variante waren sehr gut vergleichbar, sodass die herkömmliche Titration durchaus durch die Alternative mit Spritze ersetzt werden kann. Diese hat hier vor allem den Vorteil, dass man keinen großen Versuchsaufbau benötigt und die Materialien deutlich günstiger in der Anschaffung sind. Die zweite Erkenntnis lieferte das Ergebnis der Titration: Im Säuregehalt der von uns getesteten Apfelsäfte (normal und mild) konnte kein wesentlicher Unterschied festgestellt werden!
Zuletzt bot uns Frau Dr. Telser von der Didaktik der Chemie noch die Gelegenheit, einige Experimente mit flüssigem Stickstoff zu beobachten.
Wir möchten uns ganz herzlich bei der Chemiedidaktik der Uni Regensburg für diese Möglichkeit des Besuchs bedanken, vor allem bei Frau Dr. Telser für die Organisation und bei Herrn Dr. Ehlert (Lehrkraft am Katherl und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Uni Regensburg) für die Durchführung der Veranstaltung. Wir haben viele interessante Einblicke und wertvolle Tipps für unsere eigene Arbeit im P-Seminar erhalten!
Aktivitäten
Wir waren auf der IdeenExpo MINT-Master, oder können uns im BIO-Technikum - das jedes Jahr bei uns Station macht - ein modernes Labor von erfahrenen Wissenschaftlern zeigen lassen.
Im Zuge des Talente-Ateliers Chemie (TA-C) lernen die jungen Forscher in insgesamt sechs Doppelstunden die Grundlagen des Experimentierens. Genaueres gibt's direkt beim Talenteatelier.
Grundwissen
Hier findet ihr einige Informationen als pdf-Download zum chemischen Grundwissen.
