9.1 Metalle und ihre Bedeutung (Std.: 8)

Begründung

Metalle und ihre Legierungen sind fast so alt wie die Menschheitsgeschichte. Beide haben unsere Kultur nachhaltig geprägt. Schülerinnen und Schüler müssen daher grundlegende Kenntnisse über Erze, Gewinnung und Eigenschaften von Metallen gewinnen. Die Gewinnung von Metallen aus oxidischen Erzen führt zum Redox-Begriff. Oxidation und Reduktion werden im engeren Sinn als Sauerstoffaufnahme und -abgabe verstanden. Als Beispiele für großtechnische chemische Prozesse lernen die Schülerinnen und Schüler die Eisen und Stahlgewinnung kennen.

Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben
  • Erze
    • Aussehen, Vorkommen, Zusammensetzung
  • Redox-Vorgänge bei der Gewinnung von Metallen
    • Reduktion von CuO und PbO mit Kohlenstoff
    • Reduktion von Eisenoxid mit Aluminium (Thermitverfahren)
    • Aufstellen von Reaktionsgleichungen
    • Hochofenprozess
  • Metalle als Werkstoffe
    • Edle und unedle Metalle
    • Stahl: Gewinnung und Eigenschaften

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Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
  • Legierungen
  • Rosten und Rostschutz
  • Recycling von Metallen
  • Reduktion mit Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid
Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen
  • Einsatz technischer Medien
  • Exkursionen
  • Projektorientiertes Arbeiten:
  • Untersuchung von Getränkedosen
  • Eisenerzeugung im Brennofen
  • Bau eines Hochofen

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