Chemie

Ein Fachbereich stellt sich vor

 1. Chemie – ein kurzer Einblick

Chemie als Naturwissenschaft befasst sich mit den Stoffen, ihren Eigenschaften und ihren Reaktionen. Sie bedient sich dabei zahlreicher Methoden und Ergebnisse der Mathematik und Physik. Sie ist zugleich wichtiger Bestandteil der Erkenntnisgewinnung in der Biologie.

Eine der wichtigsten Methoden der Chemie ist das Experiment. Obgleich viele Sachverhalte theoretisch unterlegt sind, bedarf es weiterhin des empirischen Vorgehens:

Was passiert z. B. wenn Stoff A mit Stoff B reagiert. Eine theoretische Vorhersage ist nicht immer möglich. Also muss es „ausprobiert“ werden. Erst nach Vorliegen der Daten wird nun der Sachverhalt auf chemietheoretischer Basis weiter untersucht. Begnadete Experimentatoren sind daher in den Labors stark gefragt. Chemie bietet die außerordentlich faszinierende Möglichkeit, als erster Mensch einen völlig neuen Stoff herzustellen und zu untersuchen. Vielleicht hat man ja gerade mit diesem neuen Stoff einen fantastischen Werkstoff oder das lange gesuchte Arzneimittel gegen eine tödliche Krankheit in der Hand. Erkenntnisse der Chemie prägen unseren Alltag wesentlich stärker als uns das bewusst ist: Man versuche einmal, nur mit den in der Natur vorhandenen Stoffen, also ohne Kunststoffe, Farbstoffe, Universalklebstoffe, Metalle wie Stahl oder Aluminium, Benzin, Glas, Keramik, Beton und synthetische Arzneimittel (z. B. Aspirin und Paracetamol auszukommen). Die Liste dieser wichtigen Stoffe ist riesig.

Chemie leistet auch außerhalb der Arzneimittelforschung Gewaltiges für die Medizin, in dem sie chemische Abläufe im menschlichen Körper analysiert und so zum Verständnis des „Wunders des Lebens“ beiträgt. Erst wenn man weiß, welche Prozesse wie ablaufen, kann man Störungen erkennen und beginnen, sie zu beheben. Wir wissen heute, dass ein Mensch theoretisch etwa 130 (!) Jahre alt werden könnte, wenn es gelänge, alle Krankheiten zu heilen. In dieser Lebensspanne wäre man dann auch noch voll leistungsfähig, wie ein etwa Dreißigjähriger. Es gibt für die Chemie also noch viel zu tun.

In der Wahrnehmung des Faches Chemie durch Nichtchemiker dominiert oft der Gedanke an Umweltzerstörung und Unglücksfälle. Dieser Zusammenhang ist aber nicht zwingend. Mit der weiteren Zunahme des Wissen und der Verbesserung der Methoden und Verfahren, wird Chemie immer sicherer und umweltverträglicher. Sie leistet schon heute im Bereich der Umweltanalytik unverzichtbare Beiträge zur Sicherung einer intakten, lebenswerten Umwelt. Sie sorgt auch dafür, dass heute noch erforderliche gefährliche oder giftige Stoff durch ungefährlichere ersetzt werden.

2. Chemie in der Schule

Im Lise-Meiner-Gymnasium stehen zwei gut ausgestattete Chemiefachräume bereit. Chemie wird ausschließlich in diesen beiden Räumen unterrichtet. Geräte und Chemikalien stehen für zahlreiche Schülerexperimente zur Verfügung. Die Schüler beginnen in der 8. Jahrgangsstufe mit dem Fach Chemie. Bis zur 10. Jahrgangsstufe erwerben sie dabei elementaren Kenntnisse und Fertigkeiten. Ziel ist es, dass die Schüler mit diesem Wissen Alltagsphänomene mit chemischem Hintergrund verstehen und in ihrer Bedeutung einordnen können. Dies betrifft Kenntnisse über Säuren, Salze, Metalle, einfache organische Stoff, Alkohole und von Alkoholen abgeleiteten Stoffe. Zugleich erlernen sie das Handwerkszeug des Chemikers – Formeln und Reaktionsgleichungen – sowie Experimentiertechniken. Sie lernen auch, Zusammenhänge zwischen Aufbau , Eigenschaften und Verwendung zu erkennen. Es soll an dieser Stelle nicht verschwiegen werden, dass das Erlernen dieser Dinge bisweilen schwierig ist: In nahezu jeder Unterrichtsstunde wird ein nicht gerade kleiner Wissensfundus für das Verständnis des behandelten Sachverhalts benötigt. Die Fachlehrer legen daher besonderen Wert darauf, dass vor allem in Klasse 8 und 9 dieser Grundstein gelegt wird. Schüler die hierbei erfolgreich sind, haben dann in den Klassen 10 bis 12 kaum noch Verständnisprobleme.

In der GOST werden dann in Grundkursen (zwei Wochenstunden) bzw. Leistungskursen (vier Wochenstunden) die chemischen Kenntnisse vertieft. Die beteiligten Schüler haben diese Kurse nach Wahl – freiwillig – belegt. Beide Kurse streben ein studierfähiges Niveau an. Leistungskurs und Grundkurs unterscheiden sich dabei kaum in den Inhalten sondern im Grad der theoretischen Vertiefung und in der Art der experimentellen Umsetzung. Hilfreich – aber nicht Bedingung – für den Erfolg sind zumindest noch gute Kenntnisse in Mathematik wie auch Physik. Gegenstand des Unterrichts sind Themen wie

  • Energetik, Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsverlauf,
  • Säure-Base-Reaktionen, Redoxreaktionen, Metalle und elektrochemische  Reaktionen,
  • Kohlenhydrate und Proteine
  • und Farbstoffe.

Zur Ausbildung im E-Kurs gehört in aller Regel auch eine einwöchige Kursfahrt mit breiter chemischer Ausrichtung. Selbständiges Experimentieren im Universitätslabor, Besuch von Chemievorlesungen und Besichtigung von Chemiebetrieben sind Bestandteil dieser Kursfahrten.

Ein Höhepunkt in jedem Schuljahr ist die Organisation einer großen Experimentalshow, jeweils am Tag der offenen Tür. Eine ausgewählte Schülergruppe – meist Schüler der Sekundarstufe II oder des Wahlpflichtunterrichts – zeigen in sehr eindrucksvollen Versuchen die faszinierenden Seiten der Chemie. Es knallt, raucht, stinkt und leuchtet, was das Zeug hält. Der Besucheransturm bei dieser Show gibt uns Recht – Chemie kann auch sehr viel Spaß machen. So ganz nebenbei zeigen wir damit, wie elementare Sicherheitsbestimmungen eingehalten werden und dass solche Experimente nur der zeigen kann, der weiß was er da tut – also zumindest sehr gute Kenntnisse und Fähigkeiten chemischer Art besitzt. Vielleicht für manchen Schüler ein Anreiz, sich stark zu bemühen, um eines Tages auch vor Publikum zu stehen.

Mit Beginn des Wahlpflichtunterrichts ab Klasse 9, bietet der Fachbereich auch einen chemisch orientierten Kurs „Naturwissenschaften“ für ca. 15 bis 20 Schüler an. In diesem werden Alltagsphänomene fächerübergreifend in besonderer Weise untersucht. Die Themen werden mit den Schülern gemeinsam ausgewählt – besondere Wünsche und Interessen werden so gut eingebunden. Eine kleine Themenauswahl der letzten Jahre soll zeigen, was Gegenstand des Kurses sein kann und welche Fragen Schüler so bewegen:

  • Woraus besteht Schneckenschleim?
  • Wie funktioniert der Cola-Menthos-Versuch?
  • Gibt es eine Formel für das ideal gekochte Frühstücksei?
  • Was ist das Grüne im Blatt?
  • Kann man aus einer Kartoffel Zucker gewinnen?
  • Wie stellt man professionell Hautcreme, Lippenstift, Shampoo und Deodorant her?
  • Was sind Gifte, Sprengstoffe(?)
  • und sehr viele weitere Themen.

Es werden also Themen bearbeitet, die zwar hochinteressant sind, für die der normale Rahmenplan aber keine Zeit vorsieht. Die erworbenen experimentellen Fähigkeiten kommen den Beteiligten im regulären Chemieunterricht in aller Regel zu gute, sie haben ihre experimentellen Fähigkeiten weitertwickelt. Auffällig viele Wahlpflichtschüler belegen später die Chemie-Leistungskurse. Offenbar also eine gute Vorbereitung.

J. Gransitzki

Zu unserem Fachbereich gehören:

Herr Gransitzki, Herr Hansen, Herr Dr. Löwe, Herr Michel, Frau Y. Reichelt, Frau Schulz