Chemie ist überall 9
Chemie - eine wichtige Naturwissenschaft 10
Arbeitsweisen in der Chemie 12
Die Brennerflamme im Experiment 14


1 Stoffe und ihre Eigenschaften 15

1.1 Von den Eigenschaften zu Steckbriefen für Stoffe 16
Stoffe im Alltag und im Chemieunterricht 17
Besondere Kennzeichen gesucht 18
Chemie in Natur und Technik 24
gewusst? - gekonnt? 25
schuelerlexikon.de: Steckbriefe für Stoffe 23
Praktikum: Ein Steckbrief für Kerzenwachs 22

1.2 Stoffgemische und reine Stoffe 27
Bausteine der Stoffe - Das Teilchenmodell 28
Die brownsche Bewegung 28
Teilchenmodell und Aggregatzustand 29
Stoffe vermischt oder rein 30
Arten von Stoffgemischen 31
Stoffgemische kann man trennen 32
Trennen von Stoffgemischen 33
Chemie in Natur und Technik 36
gewusst? - gekonnt? 38
schuelerlexikon.de: Stoffgemische und ihre Trennung im Alltag und in der Technik 35
Mosaik: Vorsicht Prozente 32
Praktikum: Trennen von Stoffgemischen 34

Das Wichtigste im Überblick 40


2 Metalle und ihre Legierungen 42

Metalle und ihre Legierungen 42
Bedeutung und Eigenschaften der Metalle 43
Steckbriefe für ausgewählte Metalle 44
Der Bau der Metalle - Ursache für Eigenschaften 45
Die Teilchen der Metalle - Atome 45
Atom - Element - Symbol 46
Die Metallbindung 46
Legierungen der Metalle 48
Chemie in Natur und Technik 50
gewusst? - gekonnt? 52
schuelerlexikon.de: Metalle und Metalllegierungen 49
Mosaik: In das Kristallgitter geschaut 47

Das Wichtigste im Überblick 54


3 Luft und Sauerstoff 55

3.1 Luft - ein lebensnotwendiges Stoffgemisch
Luft als Stoffgemisch 57
Saubere Luft - keine Selbstverständlichkeit 58
Stickstoff und Sauerstoff - Bestandteile der Luft 60
Vom Molekül zur Formel 62
Chemie in Natur und Technik 63
gewusst? - gekonnt? 65
schuelerlexikon.de: Smog 60
Projekt: Luft 70
Chemie-Klick: Computereinsatz bei Projekten 68

3.2 Brände und Brandbekämpfung 74
Die Entstehung von Bränden 75
Die Bekämpfung von Bränden 78
Chemie in Natur und Technik 79
gewusst? - gekonnt? 80
Praktikum: Experimente mit Kerzen und Flammen 76

3.3 Chemische Reaktion 81
Physikalischer Vorgang oder chemische Reaktion 82
Chemische Reaktionen von Metallen 84
Chemische Reaktionen mit Sauerstoff 84
Chemische Reaktionen mit Schwefel 85
Wichtige Oxidationen in Natur und Technik 86
Korrosion und Korrosionsschutz 86
Die Atmung - eine biologische Oxidation 86
Das Gesetz von der Erhaltung der Masse 87
Chemie in Natur und Technik 88
gewusst? - gekonnt? 89
schuelerlexikon.de: Voraussetzungen und Bedingungen chemischer Reaktionen 83
Mosaik: Die Entdeckung des Gesetzes von der Erhaltung der Masse 87

Das Wichtigste im Überblick 90


4 Wasser und Wasserstoff 91

4.1 Wasser - Quelle des Lebens
Der Kreislauf des Wassers 93
Trinkwassergewinnung 94
Abwasseraufbereitung 95
Wasser - ein ungewöhnlicher Reinstoff 97
Lösungsmittel Wasser 97
Chemie in Natur und Technik 99
gewusst? - gekonnt? 100
schuelerlexikon.de: Wasser - ein ganz besonderer Stoff 96

4.2 Die Chemie des Wassers 101
Zerlegung und Bildung von Wasser 102
Wasserstoff - ein Stoff mit Zukunft 104
Chemie in Natur und Technik 106
gewusst? - gekonnt? 107
Mosaik: Transport mithilfe von Wasserstoff 105

Das Wichtigste im Überblick 108
Projekt: Ohne Wasser kein Leben 109


5 Atombau und Periodensystem 113

5.1 Der Bau der Atome 114
Was die Welt im Innersten zusammenhält 115
Das Atom eine Kugel? 115
Eine Goldfolie gibt Auskunft 116
Auch in der Atomhülle herrscht Ordnung 116
Chemie in Natur und Technik 119
gewusst? - gekonnt? 120
Mosaik:
Atomkern - meist interessant für Physiker 117
Von Atomen zum Molekül bzw. Ion 118

5.2 Das Periodensystem der Elemente 121
Das Periodensystem der Elemente schafft Ordnung 123
Das Gesetz von der Periodizität 724
I. Hauptgruppe: Alkalimetalle 126
VII. Hauptgruppe: Halogene 128
Chemie in Natur und Technik 130
gewusst? - gekonnt? 132
schuelerlexikon.de: Periodensystem der Elemente 122

Das Wichtigste im Überblick 135


6 Redoxreaktionen 135

Redoxreaktionen
Oxidation - Reduktion - Redoxreaktion 137
Metalloxide - wichtige Rohstoffe 137
Vom Oxid zum Metall 138
Technische Gewinnung von Roheisen im Hochofen 140
Vom Roheisen zum Stahl 142
Chemie in Natur und Technik 144
gewusst? - gekonnt? 146
schuelerlexikon.de: Entstehung von Hochofenschlacke und deren Verwendung 145
Mosaik:
Wertigkeit und Formeln 137
Redoxreaktionen im Chemielabor 139
Eisen- und Stahlgewinnung in der Geschichte 142

Das Wichtigste im Überblick 148


7 Quantitative Betrachtungen 149

Quantitative Betrachtungen 150
Wie groß ist eine Stoffportion? 151
Die Stoffmenge 152
Molare Größen von Stoffportionen 153
Massenberechnung und Volumenberechnung bei chemischen Reaktionen 154
Chemie in Natur und Technik 156
gewusst? - gekonnt? 158
Mosaik: Wie viel wiegt ein Atom oder ein Molekül 152

Das Wichtigste im Überblick 160


8 Säuren und Basen 161

8.1 Säuren und saure Lösungen 162
Vorsicht Säure?! 163
Säuren als Stoffklasse 165
Nachweis von sauren Lösungen 165
Von der Säure zur sauren Lösung 765
Sauer = Säure ? 166
Nachweis einiger Säurerest-Ionen 168
Bildung von sauerstoffhaltigen Säuren 169
Chemie in Natur und Technik 171
gewusst? - gekonnt? 172
schuelerlexikon.de: Saurer Regen 170
Mosaik:
Ansetzen und Mischen von Lösungen 164
Freie Wasserstoff-Ionen? 167

8.2 Basen und basische Lösungen , 175
Vom Natriumhydroxid und anderen Basen 176
Bildung basischer Lösungen 179
Chemie in Natur und Technik 180
gewusst? - gekonnt? 181
Mosaik: Reaktion von Ammoniak und Wasser 178

8.3 Säure-Base-Reaktion 183
Der pH-Wert - ein wichtiger Messwert 184
Aus Rot und Blau wird Grün?! 185
Die Neutralisation als Salzbildungsreaktion 187
Bedeutung der Neutralisationsreaktion in der Natur und in der Technik 187
Chemie in Natur und Technik 188
gewusst? - gekonnt? 189
Mosaik: Die Neutralisationsanalyse (Titration) - ein Verfahren zur quantitativen Analyse 186
Praktikum: Von sauren und basischen Lösungen 190

Das Wichtigste im Überblick 209


9 Salze 193

Salze 194
Salze - mehr als Kochsalz 195
Vom Nutzen der Salze 195
Eigenschaften der Salze 797
Bau der Salze 198
Salzbildungsreaktionen 200
lonenbildung bei der Reaktion der Elementsubstanzen 207
Reaktion mit Elektronenübergang - eine neue Reaktionsart? 202
Chemie in Natur und Technik 204
gewusst? - gekonnt? 206
schuelerlexikon.de: Enstehung und Vorkommen von Salzlagerstätten 196
Mosaik: Lösen und Kristalisieren als umkehrbare Prozesse 199

Das Wichtigste im Überblick 209
Projekt: Auch Pflanzen haben Hunger - vom Boden und von Nährsalzen 210


10 Kohlenstoff und anorganische Kohlenstoffverbindungen 215

10.1 Kohlenstoff und seine Modifikationen 216
Kohlenstoff ist nicht gleich Kohle 217
Das besondere Element Kohlenstoff 217
Zusammenhalt zwischen Atomen: Atombindung 277
Diamant oder Grafit - auf die Anordnung der Atome kommt es an! 27S
Verwandtschaft des Kohlenstoffs - Silicium 221
Chemie in Natur und Technik 222
gewusst? - gekonnt? 221
schuelerlexikon.de: Steinkohle oder Braunkohle 220
Mosaik: Nicht ganz so bekannt, doch auch Modifikationen des Kohlenstoffs 219

10.2 Anorganische Kohlenstoffverbindungen 224
Oxide des Kohlenstoffs 225
Kohlenstoffmonooxid 225
Kohlenstoffdioxid 226
Die Kohlensäure 228
Salze der Kohlensäure 229
Von Tropfsteinen und hartem Wasser 229
Carbonate 229
Der Kohlenstoffkreislauf auf der Erde 234
Chemie in Natur und Technik 235
gewusst? - gekonnt? 237
Mosaik:
Treibhausgas Kohlenstoffdioxid 227
Calciumcarbonat als Baustoff
Praktikum: Kalk in Natur und Technik 232

Das Wichtigste im Überblick 240
Projekt: Kohlenstoffdioxid und Treibhauseffekt 241


11 Stickstoff und Stickstoffverbindungen 245

Stickstoff und Stickstoffverbindungen 246
Vom Stickstoff zur Ammoniumverbindung 247
Stickstoff- ein Element der V. Hauptgruppe 247
Ammoniak - eine wichtige anorganische Stickstoffverbindung 249
Die technische Ammoniaksynthese 250
Ammoniumsalze 253
Vom Stickstoff zu Nitraten 254
Oxide des Stickstoffs 254
Salpetersäure 256
Nitrate 258
Chemie in Natur und Technik 259
gewusst? - gekonnt? 262
schuelerlexikon.de: Kreislauf des Stickstoffs 248
Mosaik:
Die "Väter" der technischen Ammoniaksynthese 250
Eine Reaktion im Gleichgewicht 252
Problemfall Stickstoffoxide 255

Das Wichtigste im Überblick 266


12 Schwefel und Schwefelverbindungen 267

Schwefel und Schwefelverbindungen 268
Vom Schwefel zu Schwefelsäure 269
Schwefel 269
Schwefeldioxid - eine wichtige Schwefelverbindung 277
Vom Schwefeloxid zur Schwefelsäure 272
Schwefelsäure - das "Blut" der Chemie 274
Sulfate 275
Chemie in Natur und Technik 277
gewusst? - gekonnt? 279
schuelerlexikon.de: Sulfide 276

Das Wichtigste im Überblick 282


13 Organische Kohlenstoffverbindungen - Kohlenwasserstoffe 283

13.1 Gesättigte Kohlenwasserstoffe und Halogenalkane 284
Organische Stoffe 285
Alkane 286
Methan 286
Die homologe Reihe der Alkane 287
Substitution - eine typische Reaktion der Alkane 292
Halogenalkane und ihre Verwendung 293
Chemie in Natur und Technik 294
gewusst? - gekonnt? 296
schuelerlexikon.de: Isomerie 290
Mosaik:
Wöhlers Harnstoffsynthese 285
Ringförmige gesättigte Kohlenwasserstoffe 288
Was hat der Bau der Alkane mit ihrer Löslichkeit in Wasser zu tun? 289
Praktikum: Alkane 291

13.2 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe 298
Ethen - ein wichtiges Alken 299
Ethin - ein bekanntes Alkin 300
Addition und Eliminierung 301
Durch Polymerisation zum Kunststoff 302
Benzen - eine aromatische Verbindung 303
Chemie in Natur und Technik 305
gewusst? - gekonnt? 306

13.3 Kohle, Erdöl und Erdgas 308
Erdöl, Erdgas, Kohle 309
Entstehung fossiler Energieträger 309
Vorkommen und Förderung von Erdgas, Erdöl und Kohle 310
Aufbereitung des Erdöls 311
Erdöl - der raffinierte Bodenschatz 311
Von der Erdölfraktion zum Kraftstoff 312
Chemie in Natur und Technik 314
gewusst? - gekonnt? 315
Praktikum: Vom Erdöl zum Kunststoff 314

Das Wichtigste im Überblick 316


14 Sauerstoffhaltige Derivate der Kohlenwasserstoffe 317

14.1 Ethanol und Verwandte 318
Ethanol - ein Alkohol 319
Ethanol als chemische Verbindung 319
Ethanol - eine gehaltvolle Chemikalie 320
Methanol und andere Alkanole 322
Was Frostschutz und Süße mit Alkohol zu tun haben 324
Ether- eine interessante Stoffgruppe 327
Chemie in Natur und Technik 328gewusst? - gekonnt? 330
schuelerlexikon.de: Eigenschaften und Verwendung von Phenol und seinen Derivaten 326
schuelerlexikon.de: Ether und Verwendung 327
Mosaik:
Die Bierherstellung 320
Isomere Alkohole 323
Praktikum: Alkohole im Experiment 325

14.2Aldehyde und Ketone 332
Alkanale und andere Aldehyde 333
Die homologe Reihe der Alkane 334
Ketone 336
Chemie in Natur und Technik 337
gewusst? - gekonnt? 338

14.3 Ethansäure und andere organische Säuren 339
Ethansäure - eine Alkansäure 340
Ethansäure als chemische Verbindung 340
Homologe der Ethansäure 342
Organische Säuren mit mehreren funktionellen Gruppen 344
Chemie in Natur und Technik 348
gewusst? - gekonnt? 349
schuelerlexikon.de: Carbonsäuren 343
Mosaik:
Vom Wein zum Essig 341
Sauer, doch keine Carbonsäure 344
Säuren als Lebensmittelzusatzstoffe 345
Praktikum: Lebensmittel im Test 336

14.4 Ester 351
Bildung und Zerfall von Estern 351
Chemie in Natur und Technik 356
gewusst? - gekonnt? 356
Mosaik: Düfte und Aromen -ein sinnliches Erlebnis 354
Praktikum: Das Chemielabor als "Gerücheküche" 355

Das Wichtigste im Überblick 358


15 Naturstoffe 359

15.1 Fette 360
Fette - wichtige Bestandteile der Nahrung 361
Bedeutung und Zusammensetzung der Fette 361
Eigenschaften von Fetten 362
Fettalterung 363
Fettspaltung in der Technik 363
Chemie in Natur und Technik 364
gewusst? - gekonnt? 365
Mosaik: Vom Öl zum streichfähigen Fett 362
Projekt: Seifen und Waschmittel 366

15.2 Kohlenhydrate 374
Monosaccharide 376
Bildung und Bedeutung von Glucose 376
Saccharose - eine Disaccharid 378
Polysaccharide 379
Stärke 379
Cellulose 380
Chemie in Natur und Technik 381
gewusst? - gekonnt? 382
schuelerlexikon.de: Kohlenhydrate 375
Mosaik: Wichtige Monosaccharide 377

15.3 Eiweiße 383
Eiweiße - wichtige Bausteine des Lebens 384
Aminosäuren 384
Peptide 385
Von Polypeptiden zum Eiweiß 386
Chemie in Natur und Technik 390
gewusst? - gekonnt? 391
Mosaik: Peptide - hilfreich oder tödlich giftig 387
Praktikum: Nahrung und Ernährung 388

Das Wichtigste im Überblick 392


16 Kunststoffe 393

Kunststoffe 394
Kunststoffe - mehr als nur Ersatz 395
Plaste - eine wichtige Gruppe der Kunststoffe 396
Elastomere 399
Chemiefasern 400
Kunststoffe -Werkstoffe ohne Nachteile? 404
Chemie in Natur und Technik 405
gewusst? - gekonnt? 406
schuelerlexikon.de: Silicone 401
Praktikum: Kunststoff ist nicht gleich Kunststoff 402

Das Wichtigste im Überblick 408


17 Elektrochemische Reaktionen 409

Elektrochemische Reaktionen 410
Die Redoxreihe der Metalle 411
Strom durch elektrochemische Reaktionen 413
Galvanische Elemente 413
Vom galvanischen Element zur Batterie 414
Elektrochemische Korrosion 416
Ohne Strom läuft nichts - erzwungene elektrochemische Reaktionen 418
Die Elektrolyse 418
Das Galvanisieren 420
Chemie in Natur und Technik 423
gewusst? - gekonnt? 425
schuelerlexikon.de: Alessandro Volta 412
Mosaik: Metalle werden "geopfert" 417
Praktikum: Chemische Prozesse und elektrochemische Reaktionen 421

Das Wichtigste im Überblick 428


18 Wiederholung und Systematisierung 429

Wiederholung und Systematisierung 430
Fakten kann man ordnen 431
Überblick über Stoffe 432
Anorganische Verbindungen 433
Ausgewählte organische Verbindungen 434
Vom Stoff zur Reaktion 435
Bau der Elemente 437
Periodensystem der Elemente 437
Teilchen und Bindungsarten 438
Bindungsart gesucht 439
Auf der "Schiene" der chemischen Reaktionen 440
Von den Ausgangsstoffen zu den Reaktionsprodukten 440
Merkmale chemischer Reaktionen 447
Reaktionsarten 447
Beeinflussung chemischer Reaktionen 442
Untersuchen und Identifizieren von Stoffen 444
Darstellung und Nachweis einiger Gase 445
Nachweis einiger Ionen durch Fällungsreaktion 446
Ausgewählte organische Nachweise 447
Lernen, aber wie? 448
Lange Texte - wo ist der Sinn? 448
Das Glossar - ein wichtiges Hilfsmittel 449
Mind map - ein roter Faden? 450
gewusst? - gekonnt?


Anhang 457
Register 465