Stoff/Stoffgemisch Chemische Reaktion 1 Luft/Brand Chem. Reaktion 2-Redox Wasser Alltag-Säure-Lauge Lauge-PSE-Säure-Neutral. Elektroche. Atombau PSE-Bindung Organik Erläuterung externe Links Materialbedarf/Organisation Gefährdungsbeurteilung

Chemie-ein kompletter Unterrichtsablauf für die Sek.1

Wo finde ich was? Wie navigiere ich durch diese Webseite?

Es befindet sich alles in einem Dokument. Man startet mit der Beschreibung zu den Unterrichtsstunden (Ablauf). Dort findet man rechts (Spalte: Arbeitshilfen) Tafelbilder (TB), Arbeitsblätter (AB), Infos usw. zu den Stunden. Die Unterrichtseinheiten enden jeweils mit einem Link zum Dokument "Testfragen". Checklisten (Schülerarbeitspläne) zu allen UE's gibt es auch, oben rechts, am Tabellenanfang. Ebendort auch die Hinweise zur Mappenführung. Zu den meisten Stunden gibt es externe Links, diese verweisen oft auf Videos, ABs oder andere stundenrelevanten Inhalte. Der didaktische Standpunkt des Verfassers kann unter dem Abschnitt Erläuterung nachgelesen werden. Die gesamte inhaltliche Einordnung dieses Vorschlages eines Unterrichtsablaufes gelingt mit dem Dokument zum mittleren Bildungsstandard, abgeglichen mit dem KC IGS für Niedersachsen. Nach diesem Abschnitt beginnt eine Tabelle mit dem Materialbedarf für jede UE (bezieht sich auf den Ablauf) und dem Fachbereich Chemie als Ganzem. Es folgt die Verlinkung auf die gesetzlich geforderten Gefährdungsbeurteilungen für alle Experimente und die Sicherheitsdatenblätter.

Ablauf

Info Chrom.

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Bunsenbrenner

 Die Arbeitsblätter (AB) und Tafelbilder (TB) jeder Stunde sind u.a. mit diesem Tool erstellt worden. Checklisten
alle UE
Mappenführung

Der Bunsenbrenner

Bunsenbrenner, Magnesiastäbchen

Folie: Bunsenbrenner

In der ersten Stunde sollen die SuS. spielerisch den Umgang mit dem Bunsenbrenner erlernen. Dazu wird der Bunsenbrenner auf den Tisch gestellt und ein SuS. entzündet die Flamme. Es erfolgt die Aufgabe mit Hilfe des Magnesiastäbchens (wahlweise eines Holzstäbchens) die heißeste Zone in der Flamme auszumachen. Bei der Besprechung mit Hilfe der Folie „Bunsenbrenner“ sollte man den richtigen Umgang mit dem Bunsenbrenner erarbeiten.

 TB
link

Stoffeigenschaften

Drei weiße Pulver werden untersucht

Drei weiße Pulver (Vit. C., Zucker, Salz)

Kleine Probenbehälter, Karton für zwei unbekannte Stoffe

Den Einstieg bildet ein kleines Ratespiel, wobei die SuS (Schülerinnen und Schüler) nur durch Fragen einen vom L versteckten Stoff erraten müssen. Der L darf nur mit ja oder nein antworten. Einige der Fragen werden besonders geeignet sein. Diese werden notiert, um daran ein Stoffuntersuchungsplan für die drei unbekannten Pulver zu erarbeiten. In dieser oder der nächsten Stunde werden einige der Stoffuntersuchungen von SuS im SDV (Schülerdemonstrationsexperiment) vorgeführt.

 TB
TB
TB
TB, Symb.
TB

Pulver werden erwärmt, Mischbarkeit mit Wasser wird getestet, Kristalle werden vorbereitet

Rg-versuche,

Am Anfang wird kurz rekapituliert. Der Untersuchungsplan wird in Form einer Tabelle an der Tafel notiert. Die SuS werden die Proben erwärmen und die erstaunliche Entdeckung machen, daß zwei Pulver schwarz werden und anfangen zu stinken (auf gute Durchlüftung achten). Da der schwarze Stoff schon aussieht wie Kohle, liegt es nahe das er Kohlenstoff heißt. Sehr interessant sind die Schülervorstellungen, zu der Herkunft dieses Stoffes. Die Vermutungen gehen meist weit auseinander, so das die Schüler ihre Vorstellungen kontrovers diskutieren können. Die Mischbarkeit mit Wasser wird noch untersucht, aber beide Untersuchungen lassen nur Vermutungen, nicht aber eine klare Aussage zu, um welche Stoffe es sich handelt. Man wird beobachten, das einige SuS die Stoffe heimlich probieren. Bei der Auflösung kann man dies für einen kurzen Schreckmoment nutzen.

 TB
link
TB

Kristallformen werden verglichen, allg. werden Kristalle gezeigt

Kupfersulfat-Kristalle werden gezeigt, Magnesiumsulfatkristallbildung am OHP

OHP

Zu Beginn werden Kupfersulfat -Kristalle in Petrischalen zur Besichtigung ausgelegt. I. A. zeigen die SuS ein großes Interesse. Im Schnellverfahren werden Kristalle hergestellt (Magnesiumsulfat kristallisiert aus einer übersättigten warmen Lösung auf dem OHP aus). In der letzten Stunde hat man schon Lösungen vorbereitet, die untersucht werden können. Mit Lupen betrachten die SuS. die Kristalle und zeichnen diese ab. Abschließend wird mit den SuS die Lösung erarbeitet, in dem bekannte Eigenschaften von Stoffen mit denen der Untersuchung verglichen werden. Statt Vitamin C kann man ein giftiges weißes Pulver als Lösung präsentieren, um die SuS vor weiteren Kostproben abzuhalten. Besonders wertvolle Untersuchungsmerkmale werden notiert.

 TB
TB

Drei unbekannte Flüssigkeiten werden untersucht,

Brennbarkeit, Mischbarkeit mit Wasser

Drei Flüssigkeiten aus dem Haushalt (Öl, Essig, Wein), Oktan, Wasser, Salzwasser in Probenflaschen

Die drei bekannten Flüssigkeiten Öl, Essig und Wein werden in neutralen Behältnissen eingeführt. Auch wenn ein Probieren diese Stoffe leicht identifizierbar macht, sammelt man Eigenschaften, die man gut untersuchen kann. Die Untersuchung wird praktisch durchgeführt und auch bei den farblosen drei unbekannte Flüssigkeiten werden angewendet. Die SuS. können nun relativ selbständig weitere Merkmale zur Untersuchung angeben. Siedetemperatur, Schmelztemperatur und Dichte werden eher nicht genannt. Im SDV können Brennbarkeit, Mischbarkeit mit Wasser etc untersucht werden.

 link

Zwei der drei Flüssigkeiten werden erwärmt,

Erwärmen von Wasser und Salzwasser

In dieser Stunde wird man die Flüssigkeiten eindampfen. Der Umgang mit den RG wird geübt. Mit Erstaunen beobachten die SuS einen weißen Rückstand. Mit ihrer Kenntnis könne sie schon ausschließen, daß es Zucker oder Vitamin C ist. Die Siedepunktsbestimmung wird besprochen.

Siedepunktsbestimmung der zwei Flüssigkeiten

Siedepunktsbestimmung

AB Siedepunktsbestimmung, Koordinatensystem

Die Siedepunktsbestimmung wird entsprechend dem AB durchgeführt.

 TB
link

Vergleich der Grafen, Vergleich mit der Stofftabelle, Begriffe sammeln

Folie Siedepunktsgrafen

Auf einem vorbereiteten AB werden die Daten als Punkte eingetragen. Je nach Klassenstufe tun sich einige SuS schwer mit dem Auffinden der richtigen Punkte. Der Verlauf des Grafen wird besprochen und verglichen. Der Siedepunkt wird abgelesen. Die Schmelzpunktbestimmung kann mit einem Eis-Wasser-Gemisch exemplarisch demonstriert werden. Mit einer Tabelle vergleichen die SuS die Schmelz- und Siedepunkte der drei Stoffe. Es werden die hilfreichen Stoffeigenschaften notiert.

 TB Stoffeigsch.
TB.Exp. TB TabelleAB Aggregatzu.
TB

Stoffgemische

Destillation von Cola Einstieg: Restcola in der Flasche

SDV: großes Uhrenglas über kochendem Colagefäß, um dieses Gemisch zu trennen

Cola, fast leere Colaflasche

Zu Beginn steht eine Colaflasche auf dem Tisch. Neben stets präsenten Durstgefühlen, wird nach Hinweis vom L den SuS auffallen, daß sich oben an der Flasche Wassertropfen gebildet haben, während am Boden nur Cola zu sehen ist. Das soll der Anlaß sein, über eine Trennung von Restcola (Koffein, Zucker, Kohlensäure, Zitronensäure , Phosphorsäure etc.) nachzudenken. Je nach Kenntnisstand soll erst an der Tafel, dann in der Praxis erprobt werden, welche Methode effektiv ist, das Gemisch zu trennen. Sollten von den SuS keine geeigneten Vorschläge kommen, kann man auf die unterschiedlichen Stoffeigenschaften verweisen, welche natürlich auch die unterschiedlichen Siedepunkte einschließt. Meist beginnen die SuS mit dem Versuch, bei dem ein Uhrglas schräg über einem Becherglas mit Cola gehalten wird.Die Cola wird dabei erwärmt, mit einem Heißluftfön. Dieser bietet den Vorteil die Temperatur gut einstellen zu können (150 °C).

 link

Destillation von Cola mit Verbesserung im Vaufbau

SDV: Uhrenglas auf Becherglas und Ableitungsrohr aus dem Rg ohne Kühlung

In dieser Stunde haben die SuS schon konkrete Ideen wie man das Colagemisch trennen kann. Im SDV werden die Versuche vorgeführt. Während des Vaufbaus übernehmen die SuS die Skizzen von der Tafel. Je nach Versuch kann man die Versuche mit modernen oder alten Destillierkolben vergleichen und deren Wirkungsweise erörtern.

Destillation von Cola mit Verbesserung im Vaufbau

Destillation mit verschiedenen Aufbauten

Die Vorschläge zur Destillation von Cola werden von den SuS. sukzessiv verbessert. Den Abschluß bildet eine Versuchsanordnung, bei dem ein langes Glasrohr durch feuchte Tücher gekühlt wird. Während die SuS den Versuch aufbauen, übernimmt der Rest die Skizze von der Tafel. Der Versuch gelingt mit geringem Zeitaufwand gut. Die Restcola bleibt als brauner Sirup im Kolben zurück. An dieser Stelle kann man Anmerkungen zur Produktion von Cola anbringen. ( Cola wird zentral produziert, in den Abfüllfabriken mit Wasser versetzt, ebenso funktionieren die Automaten für Cola und ähnliche Erfrischungsgetränke). Die SuS haben den Siedepunkt von Flüssigkeiten kennen gelernt und können die Trennung des Gemisches selbständig auf die unterschiedlichen Siedepunkte zurückführen. Wenn noch Zeit verbleibt, sollte man die Chance nutzen, alle Kühler der Chemiesammlung zu zeigen.

Wieviel Zucker/Salz löst sich in 50 ml Wasser?

Würfelzucker, Kochsalz, Waage, AB Zucker in Lebensmitteln

Die Anknüpfung zur vorherigen Stunde findet man ehesten noch über den Zuckergehalt von Cola. Man wirft die Frage auf, wie viel Zucker sich maximal im Wasser löst. Die Frage an sich, ist nicht sehr spannend, doch das praktische Tun, läßt dies schnell vergessen. Für die SuS anfänglich unverständlich, gibt der L den Auftrag an die SuS auch die maximale Löslichkeit von Salz bei verschiedenen Temperaturen zu untersuchen. Es bietet sich an, die sechs Arbeitsaufträge auf sechs Gruppen zu verteilen. Für Zucker und Salz werden die Löslichkeiten bei Raumtemperatur, 50 °C und 95 °C untersucht. Salz und Zucker löst sich bei RT nicht so schnell. Diese Gruppen werden also lange Zeit kräftig rühren müssen, um ein stimmiges Ergebnis zu erhalten. Als L sollte man die Werte ungefähr im Kopf haben, um den SuS eine Orientierung geben zu können. Am einfachsten ist eine Differenzmessung. Die SuS wiegen das gefüllte Becherglas am Anfang und am Ende des Versuches. Da das Erwärmen und das Rühren sehr zeitintensiv ist, braucht man schon eine ganze Schulstunde. Am Ende sollten noch die Ergebnisse notiert werden.

Die Ergebnisse der letzten Stunde werden notiert und mit den theoretischen Werten verglichen. Es löst sich ungefähr 36-37 g Kochsalz und bei 20 °C 15 Zuckerwürfel, bei 50 °C ungefähr 35 Zuckerwürfel und bei 95 °C bis zu 70- 80 Zuckerwürfel. Fazit der Untersuchung: Es gibt Stoffe wie Kochsalz, die sich unabhängig von der Temperatur in Wasser lösen. Bei höheren Temperaturen löst sich mehr Zucker. Die Abweichung zwischen den theoretischen und praktisch gewonnen Werten kann mit den SuS diskutiert werden. Die SuS sind teilweise sehr selbstkritisch. Fehlende Zeit, mangelnde Geduld, zuviel Bodensatz sind ganz typische Erklärungen für die Abweichung.

Von Mandeln zum Mandelöl

Mandeln werden gemörsert, mit Benzin gewaschen

Mandeln, Benzin

Von der Mandel zum Mandelöl lautet die Überschrift des neuen Themas. Eine Skizze von einer Mandel und einer Flasche Bodylotion unterstützt die Überschrift. Bodylotion ist bei den SuS meist bekannt. Sehr gute und damit auch teure Bodylotion enthalten Mandelöl. Es schließt sich logisch die Frage an, wie man aus Mandeln Öl gewinnen kann. Selbstverständlich wird der Vorschlag gemacht, die Mandeln zu zerstoßen und/oder zu zerdrücken. Der Mörser mit Pistill als ein typisches Laborgerät wird auf diesem Wege eingeführt. Jede Gruppe bekommt ein paar Mandeln. Das Bemühen den Mandeln ein paar Tropfen Öl abzupressen, wird bis zu 10 Minuten durchgehalten. Enttäuscht stellen die SuS fest, das es so nicht geht. Hin und wieder zeigen sich schon ölige Flecken auf dem Mandelmus, die die Gewissheit bringen, auf dem richtigen Pfad zu sein. Nicht ergebnislos, aber erfolglos, entlässt man die SuS mit der Aussicht, in der nächsten Stunde das Ziel zu erreichen.

Mandel-Mandelöl

Der Lehrer hat Iod, Benzin, Speiseöl, RG, Trichter, Filter und Becherglas auf dem Pult stehen. Benzin und Speiseöl sollten die SuS nicht erkennen können. Erwärmen stellt eine Universalmethode da, die immer wieder genannt wird. Ein SuS wird ein wenig Mandelmus erwärmen. Der Erfolg stellt sich aber immer noch nicht ein. Es werden weitere mechanische Verfahren genannt. All die Verfahren könnten natürlich eingesetzt werden, aber es stehen keine technischen Möglichkeiten zur Verfügung. Da die meisten Verfahren doch wieder auf das Pressen zurückgeführt werden können, kann man den Vorschlägen argumentativ begegnen.

Um die Diskussion neu zu beleben, gibt man etwas Öl in ein Rg. Ein kleiner Schuß Wasser dazu und das Öl schwimmt obenauf. Die SuS erkennen, das Wasser und ÖL nicht mischbar sind und Öl die geringere Dichte besitzt. Man gibt noch ein wenig Benzin dazu. Benzin löst sich in dem Öl. Öl und Benzin sind mischbar. Nun kann man die Siedepunkte von Öl und Benzin nennen oder diese aus einer Tabelle suchen lassen. Spätestens jetzt kommt der ein oder andere auf den Gedanken, das Mandelöl aus den Mandeln herauszulösen. Während ein SuS dieses als SDV tut, wird der L den Versuch an die Tafel skizzieren. Das Becherglas der Benzin-Mandelöl-Mischung bleibt bis zur nächsten Stunde im Abzug stehen. Die verbleibende Zeit kann man nutzen, ein paar Beispiele des Extrahierens zu demonstrieren. Gibt man ein paar Iodkristalle in Wasser, so lösen sich diese nur schwach. Gibt man nun etwas Benzin dazu und schüttelt, so löst das Iod mit violetter Farbe im Benzin. Es fällt den SuS nicht leicht, dieses Phänomen zu deuten. Der Zusammenhang zum vorherigen Versuch wird nicht von jedem sofort gesehen. Das Beispiel Teekochen leuchtet den SuS ein. Farb- und Geschmacksstoffe werden vom Wasser gelöst.

In der nächsten Stunde präsentiert man Mandelöl im Becherglas. Die Reaktion der SuS ist meist zurückhaltend, kann aber durch mutiges Eincremen der eigenen Hände etwas gelockert werden.

Chromatografie: Wer war der Schmierfink?

Chromatografieren

Zwei schwarze Filzschreiber, Filter, Pipetten

Chromatografie I: Zwei schwarze Stifte werden chromatografiert. Zum Anlaß kann ein Verbot von Eddingstiften sein oder/und Schmierereien von SuS. Besonders motivierend hat sich die Aufnahme eines kleinen Hörspiels bewährt. Die Fragestellung, daß Stifte mit den gefundenen verglichen werden müssen, können die SuS selbst erarbeiten. Die Arbeitsmethode der Chromatografie muss dann vom L kurz erläutert werden. Die SuS sollen dann die Untersuchung selbst durchführen und geleitet durch ein AB oder durch grobe Zielfragen, den Ursachen der Untersuchungsmethode auf die Schliche zu kommen. Die Löslichkeit der Stoffe bildet den Rahmen der Einheit und soll von den SuS auch wieder als Konstrukt angewendet werden. Insgesamt eine motivierende Stunde, den der Kunstlehrer fortführen kann.

 AB U.verlauf

Zusammenfassung Thema Löslichkeit,

Magnesiumsulfat (Kristallbildung, Wdhlg.)

AB Löslichkeit

Chromatografie II: Wasser löst nicht alle Stifte. Ein Edding oder OHP-Stift permanent soll von den SuS im SDV mit verschiedenen Lösungsmitteln chromatografiert werden. Damit wird gezeigt, daß die Methode universal einsetzbar ist und bei unterschiedlichen Lösungsmitteln verschiedene Ergebnisse liefert. Die UE wird mit einem AB zusammengefaßt. Ein Netzdiagramm hält übersichtlich die vereinzelten Informationen zusammen.

 TB

Zusammenfassung Thema Stoffe, Stoffgemische

Teilchenmodelle

Abfolge: die Auftrennung nach Farben legt nahe, dass die Farbteilchen unterschiedlich sind. Wären die Teilchen alle gleich groß, hätten die gleiche Oberfläche, so ließen sich die Farben (bestehend aus den Farbteilchen) nicht trennen. Wie viele verschiedene Teilchenarten in einem Stoff(-gemisch) enthalten sind, ist in jedem Einzelfall zu prüfen (und die Chromatografie ist dafür ein geeignetes Instrument). Nach diesem gedanklichen Schritt, fügt man die experimentellen Beobachtungen aus dem Versuch der Löslichkeit in das Modellkonzept ein. Alle Stoffe, die in einer Flüssigkeit gelöst werden, können anschließend auch wieder aus der Flüssigkeit gewonnen werden. Ferner ist die Lösung um den Betrag des gelösten Stoffes schwerer. Hat man diesen beiden Lernschritte (es gibt Teilchen, diese sind voneinander verschieden) bewältigt, dann überträgt man dies auf einen Stoff im Wechsel der Aggregatzustände. Die Dynamik der Teilchen ist nun noch zu ergänzen. Zur Vorbereitung auf die Übertragung der experimentellen Befunde auf die Modellebene, sind die bedeutsamen Versuchsergebnisse zu protokollieren. Der Vorteil dieser Stundenabfolge liegt in einer breiteren Erfahrung im Umgang mit Stoffen, zu dem jetzt eine Erklärungsstufe kommt, die verschiedene, erstmal voneinander unabhängige Phänomenen, mit einander verbindet. Der Nachteil ist die Bündelung des "theoretischen" Teils der Experminente. Deshalb sind hier, in der Erarbeitung des Teilchenmodells, weitere kleine Handexperimente (Diffusion (Parfüm), Teilchensieben) zu integrieren, die die Motivation für das Fach hochhalten. Experiment 1: Zerreibe ein Stück Kohle. Puste den Kohlenstaub in die Luft. Auswertung: die kleinen Kohlestückchen bleiben sehr lange in der Luft. Diese Teilchen sind fast so leicht wie Luft und gut sichtbar. Staub ist nicht sichtbar, besteht aus Feststoffen. Staub kann durch Licht sichtbar gemacht werden. Fein verteilte feste Materie kann in Luft schweben. In der Luft schweben auch flüssige Teilchen, Wassertröpfchen. Nimmt man eine klare Glasscheibe aus dem Tiefkühlfach eines Kühlschranks, beschlägt diese. Das Wasser ist in der Luft und wird durch das Gefrieren an der Scheibe sichtbar. Skript zur Vorlesung: Aufbau der Materie, umfassend, stichwortartig https://www.ku.de/fileadmin/150109/Hilger/AKE_SS2014-1.pdf Experiment 2: Quellung Experiment 2: Lege ein Gummibärchen in Wasser und Öl. Beides sind Flüssigkeiten. Beobachtung/Auswertung: Nach 12 Stunden sind die Gummibärchen unterschiedlich groß. Das „Wasser-Gummibärchen“ ist doppelt so groß wie vorher. Das „Öl-Gummibärchen“ ist genauso groß wie vorher. Wasser kann in das Gummibärchen eindringen. Deshalb wird das Gummibärchen doppelt so groß. Öl dringt nicht ein. Die Wasserteilchen sind wohl kleiner als Ölteilchen (man könnte auch andere Argumentationen anstreben: die mechanische Vorstellung einer Teilchengröße ist am populärsten). Wenn Teilchen unterschiedlich groß sind, dann haben diese demnach eine Größe. Also gibt es kleinste Teilchen, die unendliche weitere Teilung von kleinsten Teilchen (Diskontinuumsvorstellung) damit widerlegt. (Eine andere Überlegung führt auf die Kräfte zwischen den Teilchen. Sind diese dafür verantwortlich, dass Stoffe in die Gummibärchen eindringen können oder nicht?) Molekulares Sieben Experiment 3: Farbige Stoffe werden in einen Behälter gegeben. Dieser wird mit einer semipermeablen Membran überzogen. Beobachtung: einige farbige Stoffe wandern durch die Membran, andere nicht. Auswertung: Wenn die kleinsten farbigen Teilchen durch die Membran wandern, dann sind diese klein genug (oder es existieren Kräfte, die dies ermöglichen, eine Argumentationslinie, die sehr selten von SuS genannt wird).

An dieser Stelle sei daran erinnert, die Teilchen nicht als Kugeln darzustellen, da eine Interferenz mit dem Atommodell nach Dalton erfolgen kann. Besser ist es, sich in der Fachschaft auf originelle, einfache Darstellungen zu einigen. Diese kann man dieser

Dissertation, Diskontinuumsvorstellung (u.a. molekulares Sieben, Bilder, Exper.) http://oops.uni-oldenburg.de/183/1/johsta04.pdf

S.61 und 68 entnehmen:

TB

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt:Stoff, Stoffumsatz, Energie, Kristalle, Teilchen, Teilcheneigenschaften, Chromatografie, Siedepunkt, Schmelzpunkt, Destillation, Lösen (Lösung), Gasbrenner

 TB
Testfragen

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Chemische Reaktionen

Diverse, alltäglich und überraschende Reaktionen, z.B. konz. Schwefelsäure auf Zucker, Kerze, Natriumcarbonat auf Essigsäure, Indikatorumschlag

Kennzeichen chem. Reaktionen. Man zündet ein kleines Feuerwerk von einfachen, aber bedeutsamen Reaktionen (Phenolphtalein in Lauge, Mg-Band zünden, Kerze anzünden, Carbonat in Säure, Glycerin auf Kaliumpermanganat.) Die SuS nennen typische Kennzeichen chem. Reaktionen. Man entwirft ein Raster aller möglichen Kennzeichen von chemischen Reaktionen.

 TB
link

Reversible Reaktionen

Kupfersulfat und Wasser

Vom Blaustein zum Weißstein. Die SuS erhalten den AA Blaustein über der Bunsenbrennerflamme zu erwärmen bis er weiß wird. Nach dem Abkühlen soll wieder Wasser hinzubegeben werden. Nach ungefähr 20 min haben die SuS das Experimentieren beendet. Die Beobachtung und die Durchführung soll von den SuS selbständig notiert werden.. Unterschiede werden besprochen. Das Ergebnis wird an der Tafel gemeinsam erarbeitet. Man kann notieren: Blaustein reagiert zu Weißstein und Wasser und vice versa. Dazu führt man die Reaktionssymbolik ein (Reaktionspfeil, Wärme wird frei oder wird aufgenommen). Auf eine korrekte Bezeichnung im Sinne der chemischen Fachsprache wird hier noch verzichtet, da kein echter Gewinn zu erwarten ist. Insgesamt, so mein Vorschlag, sollte immer versucht werden die Sprechweise der SuS zu verwenden, so lange sie das Erlebte inhaltlich korrekt wieder gibt. Die Verwendung der chemischen Fachsprache ist für viele SuS ungeeignet Vertrauen in die eigene sprachliche Leistungsfähigkeit zu entwickeln. Fachsprache sollte nur behutsam verwendet werden, da sonst die essentiell notwendigen kognitiven Prozesse behindert werden könnten. Meine Vermutung geht dahin, das nur auf verständlicher Sprachebene die für die Chemie so wichtigen kognitiven Entwicklungen (Teilchenmodell, Verstehen auf submikroskopischer Ebene) angestoßen werden können. Ist das Teilchenmodell eingeführt, so sollte dies hier in der Beschreibung des Versuches (Teilchenebene) eingesetzt werden.

TB

Produkt-Edukt

Eisen-Schwefel-Versuch

Alternative: Zink-Iod-Versuch

AB Reaktion Eisen mit Schwefel

Gemeinsame Besprechung des AB Reaktion von Eisen mit Schwefel. Fragen zum AB: Was wird vss. in Versuch 1 passieren? Wenn man mit den SuS besprochen hat, wie vermutlich die Reaktion verlaufen wird, führt man den Versuch auch durch. Den Aspekt des Massenerhaltes darf man durch Wiegen der Stoffe bestätigen. Die Beobachtung wird noch gemeinsam geklärt, so dass die SuS selbsttätig diese ins Heft übernehmen kann.

 TB AB

Produkt-Edukt

Eisen-Schwefel

Nach einer kurzen Wiederholung der Inhalte der letzten Stunde, bespricht man im Plenum die Punkte 2, 3 und 4 auf dem Arbeitsblatt. Es ist ganz interessant zu erfahren, welche Vorstellung sich die SuS bzgl. der Ergebnisse machen. Mit den unterschiedlichen Vorstellungen, läßt man die Versuche von einem SuS durchführen. Die SuS notieren die Beobachtung parallel zur Versuchsdurchführung. Die Auswertung nimmt den Rest der Stunde ein. Als Ergebnis wird festgehalten, dass das Produkt anders reagiert als die Edukte. Somit müssen sich die Stoffe umgewandelt haben.

Produkt-Edukt

Auswertung des V.: Kennzeichen von chem. Reaktionen wiederholen. Welche Aussage kann man machen, zu den Vers. Salzsäure plus Schwefel, Eisen und Eisensulfid, Nachweis für ein Reaktionsprodukt, daß andere Eigenschaften hat, als die Ausgangsstoffe.

Liegt die Auswertung zeitlich weit von der vorherigen Stunde entfernt, so sollte man noch einmal den Versuch wiederholen (mindestens als Video). Von den Eigenschaften der Edukte und der Produkte auf die grundsätzlich neuen Stoff zu schließen, ist nicht für jeden nachvollziehbar. Hier hilft zukünftig nur wiederholen, wiederholen. Der Wechsel der Betrachtungsebene auf Teilchenebene wird vollzogen.

TB AB

Aktivierungsenergie

Aktivierungsenergie: Brennt eine Kerze spontan? Reagiert Eisen mit Schwefel spontan? Ähnliche Fragen zu den bekannten Reaktionen: Manche Reaktionen brauchen Aktivierungsenergie. Manche mehr andere weniger.

Stundenverlauf: Einstieg: ein chemisch oder manuell zu aktivierendes Wärmekissen wird von einem SoS aktiviert. Dieses ist oft bekannt, aber selten hat man als Anwender die Aktivierung dieser chemischen Reaktion Beachtung geschenkt. In dem Wohnort der SuS werden auch über 70 Jahre nach dem Weltkrieg Bomben entschärft. Mittels geeigneter Bilder betrachtet man den Aufbau einer Bombe, insbesondere der Zünder. Diese sind leider immer noch aktiv und können auch nach Jahrzehnten eine Bombe zum detonieren bringen. Auch die Zünder sind eine Spielart von Aktivierung, hier durch eine chemische Reaktion. Das Tafelbild ist mit Auswertung zum Eisen-Schwefel-Versuch überschrieben. Darunter zeichnet man ein Koordinatensystem mit der y-Achse Energie der Stoffe und x-Achse Reaktionsverlauf. Nach Wiederholung des Versuches (Nachbesprechung) wirft man eiskalt die Frage in den Raum, wieviel Energie den Edukten Eisen und Schwefel zugeordnet werden kann. Natürlich kann man die Frage so nicht beantworten, weshalb man willkürlich eine Linie für die Energie der Edukte zieht.

Im Stehhalbkreis werden nun bekannte Reaktionen gezeigt, die hinsichtlich der Energie vor und nach der Reaktion besprochen werden. Es eignet sich: Kerze, Aktivkohle auf Natriumnitrat, Magnesiumband, Knallerbse, Wunderkerze. Qualitativ kann man die zugesetzte Energie abschätzen und je nach Verlauf der Reaktion entscheiden. Vielleicht sollte man noch einen endothermen Versuch dabei haben (z.B.: erwärmen von Kupfersulfat-Hydrat). Beim Eisen-Schwefel-Versuch sollte man großzügig dimensioniern, um den Zusammenhang Aktivierungsenergie und exotherme Reaktion deutlich herauszuarbeiten.

Diese didaktisch/methodische Spielart, die Einführung von Begriffen oder neuen Konzepten, anhand von vielen, verschiedenen Phänomenen darzustellen, lehnt sich am Allgemeinen Erwerb einer Sprache an. Beim Erlernen der Muttersprache als auch einer Zweitsprache, zeigt es sich begünstigend im Lernprozess, neu zu erlernende Sprachpartikel, in verschiedenen Kontexten anzubieten.

Schüler unterscheiden zwischen den Energieformen. Die grundsätzliche Möglichkeit der Überführung einer Energieform in eine andere gehört auch bei aller Schwierigkeit hierher.(Beispiele: Nahrungsenergie (chemische Energie) wird durch den Körper zu Bewegungsenergie (kinetische Energie) oder Wärmeenergie (thermische Energie), Verbrennungsenergie wird zu Bewegungsenergie, usw.(siehe Linkliste)

 TB

Energieumsatz

Überführung einer Energieform in eine andere sowie die Auswertung mit Energiediagrammen.

TB

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt: chemische Reaktion, Produkt, Edukt, reversible chemische Reaktion, Aktivierungsenergie, Energieumwandlung, Metalle,

TB
Testfragen

Ablauf

Luft/Brand

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Sauerstoff, Luftzusammensetzung

Kerze in drei Glasgefäßen unterschiedlicher Gasmischung

Mit drei gasgefüllten Standzylindern erwartet man die SuS . In einem ist Luft, in dem anderen Kohlenstoffdioxid und in dem letzten Sauerstoff. Eine Kerze wird entzündet und zwischen die Behälter gestellt. Eine zweite Kerze in einem Brennlöffel entzündet und nach einander in die Behälter gestellt. Vorweg gibt man die Information, das in keinem der Behälter Luft enthalten ist. Vollkommen richtig mutmaßen die SuS das in einem der Behälter Sauerstoff ist und in dem anderen Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid. Bei dem anderen Behälter wird die Argumentation schwierig, da auch nicht ersichtlich ist, das Sauerstoff der einzige Reaktionspartner der Kerze ist. Folglich muß man die Information geben, daß in der Luft nur Sauerstoff und Stickstoff enthalten sind. Jetzt können die SuS mutmaßen , daß in diesem Behälter auch genau soviel Sauerstoff ist, wie in Luft.

 TB

Zusammensetzung der Luft

Roter Phosphor, Glasschale

Untersuchen des Anteils von Sauerstoff in der Luft.

Man wiederholt kurz den Versuch der letzten Stunde. Ergebnissatz. Sauerstoff ist das Gas in der Luft, welches die Kerze zum Brennen braucht. In den Gasen Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid geht die Kerze aus. Bei den SuS herrschen ganz verschiedene Vorstellungen über den Sauerstoffgehalt in der Luft. Dies kann schon Interesse genug wecken, den tatsächlichen Sauerstoffgehalt zu bestimmen. Den Versuchsaufbau können die SuS mit Hilfe der gegebenen Geräte selbst finden. Wie üblich ein paar mehr Geräte auslegen. Eine gute Spatelspitze roten Phosphor in die kleine Porzellanschüssel geben und mit einem Holzspan entzünden. Die Schale vorher knapp mit Wasser füllen, so dass das übergestülpte Glasgefäß nicht soviel Wasser verdrängt. Innerhalb einer halben Minute ist die Reaktion beendet und meist mehr als 20 % des Gesamtvolumens des Glasgefäßes ist mit Wasser gefüllt. Man sollte vermeiden die weißen Rauchgase in den Raum zu entlassen. Warten bis sich diese im Wasser gelöst haben (nach 30 min).

Die SuS zeichnen den Versuchsaufbau vorher und nachher. Ergebnis: Die Luft enthält 20 % Sauerstoff, welches die Verbrennung unterhält. Der Rest ist Stickstoff. Eine erweiterte Auswertung betrachtet die chemische Reaktion von Phosphor mit Sauerstoff, auch auf der Teilchenebene.

TB

Sauerstoff

Nachweis

Eigenschaften

Unterschied zum Stickstoff

Gasflasche

In dieser Stunde wird das Gas Sauerstoff behandelt. Nach kurzer Wiederholung des Versuches der letzten Stunde, entlockt man den SuS ihre Vorstellung, warum der Phosphor erloschen ist. Die Schülervorstellungen weichen oftmals von der chemischen Begründung ab. Fazit der Diskussion ist dann die Einsicht, dass Sauerstoff für die Verbrennung notwendig ist. Die SuS sollen weitere Eigenschaften des Sauerstoffs mündlich nennen (lebensnotwendig für Pflanzen und Tiere, geruchlos, unsichtbar, unterhält die Verbrennung, brennt selbst nicht). Nachdem die Aspekte genannt worden, gibt man die Überschrift vor und läßt die SuS aus dem Gedächtnis die fünf Spiegelstriche unter dem Punkt Eigenschaften des Sauerstoffs notieren. In der Zwischenzeit rollt man die Sauerstoffflasche herein. Man kann kurz auf die Farbe der Flasche zu sprechen kommen. Die Vermutung, Sauerstoff brennt, soll untersucht werden. Dazu versucht ein SuS den Sauerstoffstrom zu entzünden. Fazit: Sauerstoff läßt sich nicht entzünden. Der Geruch sollte noch getestet werden. Die Glimmspanprobe bildet den experimentellen Abschluss. In einen Standzylinder füllt man Sauerstoff und in den anderen Luft. Ein SuS führt die Glimmspanprobe durch. Ergebnis: ein glimmender Holzspan entzündet sich, wenn der Sauerstoffgehalt wesentlich höher als 20 % ist. Eine Zeichnung hierzu rundet das Tafelbild ab. Ganz spannend finden die SuS eine Waspassiertwenn-Frage: Welche Wirkung hat ein erhöhter Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre?

 link

Kohlenstoffdioxid

Gasflasche

In der letzten Stunde haben sich die SuS schelmisch gefreut, dass die Lehrkraft den Inhalt des verbrannten Spans (CO2) aus dem Fenster gekippt hat.

Zu Beginn kann man eine Kerze oder einen Glimmspan in einem Becherglas verbrennen lassen bis dieser ausgeht. Offensichtlich hat sich ein Gas gebildet, das die Verbrennung unterbindet (nicht unterhält). SuS tippen als erstes auf Stickstoff. Der Name legt es ja nahe. Mit dem Hinweis, es könnte sich ja ein anderes Gas gebildet haben, ein verbranntes Gas, ein Gas das Sauerstoff (verbrannt) enthält, bringt man die SuS auf das Kohlenstoffdioxid. Meistens wird es aber auch schon vorher genannt, da es vom Biologieunterricht bekannt ist. Nun soll entschieden werden, welches Gas sich tatsächlich gebildet hat. Dazu legt man eine Tabelle an, in der man die bekannten Eigenschaften gegenüberstellt. Eine praktische Entscheidung ist aber kaum möglich. Erst die physikalischen Daten (Schmelzpunkt, Siedepunkt, Dichte) läßt eine Unterscheidung zu. Insbesondere die Dichte läßt sich mit dem Versuch „Auskippen von Kohlenstoffdioxid auf treppenförmig angeordneten Kerzen“ demonstrieren (als SDV). Zum Vergleich kann man nun den Inhalt des ersten Becherglases nehmen, vss. man hat in reinem Sauerstoff verbrannt. Zum Abschluss wird der Nachweis mit Kalkwasser gezeigt. An geeigneter Stelle sollte man den Hinweis auf die Hundsgrotte nicht auslassen, da er bei SuS immer für Heiterkeit sorgt. Die bekannte Nebelmaschine Trockeneis in Wasser kann man bei den Daten Siedepunkt anbringen. Siehe Linkliste.

TB

Destillation von Luft

Gasflaschen

Folie: Destillation von Luft

Man präsentiert die vorhandenen Gasflaschen aus der Sammlung. Die Eigenschaften der Gase wird wiederholt und nötigenfalls korrigiert/demonstriert. Mit der Überschrift „wie kann man die Gase der Luft voneinander trennen“, so daß man sie in Flaschen füllen kann. Zur Stofftrennung haben die SuS kennengelernt, daß einige Stoffeigenschaften ausgenutzt werden können, um die Stoffe zu trennen. Da die besonders nützlichen Stoffeigenschaften schon mal notiert worden sind, können sich meist einige daran erinnern. Für Gase kommen offensichtlich nur die unterschiedlichen Schmelz- und Siedetemperaturen in Frage. Mit Hilfe der Stofftabelle aus dem Chemiebuch suchen sie die Temperaturen heraus. Meist sind die SuS verdutzt, daß die Siedetemperaturen weit unter dem Nullpunkt der Celsiusskala liegen. Ein echtes Verständnis für diese Temperaturbereiche zu entwickeln gelingt wohl am besten mit Experimenten mit flüssigen Stickstoff. Als Alternative bietet sich an, die Diskussion von der tiefsten Temperatur im Universum aus zu starten. An diesem Punkt sind alle Stoffe fest und beim Erwärmen werden sie flüssig und dann gasförmig. Gase unterscheiden sich also nur durch sehr niedrige Fixpunkte von den anderen Stoffen.

Mit Hilfe der Folie von Messer-Griesheim/Visualisierung Video wird die Destillation von Luft von einem SuS beschrieben. Die einzelnen Stationen müssen für die SuS verständlich gemacht werden. Das Waschen der Luft kann mit dem Zeigen der Staubteilchen in der Luft veranschaulicht werden. Das entspannte Luft kühler ist, kann nicht direkt gezeigt werden. Aber den entgegengesetzten Effekt, das sich Luft beim zusammenpressen erwärmt, kann sehr schnell mit einer Luftpumpe gezeigt werden. Das die Flüssigkeit Luft beim Erwärmen nacheinander die entsprechenden Gase entläßt, ist in umgekehrter Analogie zur Cola einsichtig. Mit den Merksätzen (Luft kann soweit abgekühlt werden, bis sie flüssig (und sogar fest) wird. Durch Destillation der Luft kann diese in ihre Bestandteile (Sauerstoff, Stickstoff, etc.) getrennt werden, endet die Stunde.

Brand

Kerze- ein Beispiel für eine ungewöhnliche Reaktion

Kerze, Wachs in RG

Wenn man die Möglichkeit hat kann man zu Beginn der Stunde den Raum verdunkeln. Ganz spontane Empfindungen äußern sich in Richtung „wer erzählt eine Geschichte, hat jemand Plätzchen dabei etc“. Kerze impliziert viele positive Erinnerungen. Nach dem Entzünden der Kerze spiele ich ein Tonband ab, da eine kurze Sequenz von der Bedeutung des Feuers für die Menschheit und für unser Wohlbefinden hat.

An der Tafel werden die Vermutungen gesammelt, die die Frage beantworten, was denn nun in der Kerze brennt. Die Vermutungen werden nacheinander von den SuS im SDV beantwortet. Zum Schluß bleibt die letzte Vermutung zu beantworten, daß gasförmiger Wachs brennt. Hierzu planen die SuS einen Versuch mit den ausgelegten Geräten (wobei wieder ein paar mehr ausliegen, als gebraucht werden). Bei diesem Versuch muß darauf geachtet werden, daß die Sicherheitsvorschriften eingehalten werden (Sicherheitsbrille, Öffnung des RG nicht auf Menschen Halten, im Stehen experimentieren). Heißes Wachs neigt zu Siedeverzug und spritzt durchaus schon mal 1-2 m weit . Das Experiment bildet den Abschluss der ersten Stunde.

Nach Abschluß der Experimente notiert man die Beobachtung läßt das Tafelbild „große brennende Kerze“ bzgl. der drei Aggregatzustände des Waches beschriften. Hierzu soll jeder SuS den Weg des festen Wachses bis zum brennenden Wachsdampf in eigenen Worten beschreiben. (Beim Entzünden wird der Wachs am Docht erhitzt bis sich Wachsdampf bildet, der Wachsdampf verbrennt, erwärmt den Wachs am Docht bis dieser flüssig wird, der flüssige Wachs steigt im Docht auf bis er gasförmig wird und verbrennt dort.) Die Reaktionsgleichung wird an der Tafel notiert. Die Edukte sind auch für die SuS offensichtlich, doch bereiten die Produkte Kopfzerbrechen. Der Ausgangspunkt ist die Frage nach dem Aggregatzustand der Produkte. Da nicht so viele Gase bekannt sind, errät man die Produkte. Der Nachweis auf Wasserdampf läßt sich leicht mit einem kalten Glas, das über die Flamme gehalten wird, führen. Der Nachweis von Kohlenstoffdioxid gelingt ganz einfach. Man stellt eine Kerze in ein großes Becherglas und gibt etwas Kalkwasser dazu, so daß die Kerze im Kalkwasser steht. Man deckt die Kerze ab bis diese erlöscht. Nach einem halbminütigen Schwenken des Kalkwassers trübt sich selbiges.

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Wachsdämpfe brennen

Kerze, Glasrohr,

Hüpfende Flamme, Glasrohr an die Flamme halten.

Allgemein: Gase brennen. Ein Stoff kann nur brennen, wenn dieser gasförmig ist. Weiteres Beispiel: Holzdestillation.

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Kohlendioxid- Eigenschaften und Reaktion mit Mg

Glasgefäß , Kohlenstoffdioxid, Mg

Am Beispiel der Kerze werden die drei Möglichkeiten erarbeitet einen Brand zu löschen.

Da doch einige Schüler schon Löscherfahrungen bei der Feuerwehr gesammelt haben, kann man ganz allgemein die verschiedenen bekannten Löschmethoden zusammenfassen. Man kann diese dann direkt den drei Löschmethoden (Entzug von Sauerstoff, Abkühlen unter die Entzündungstemperatur, Entfernen von brennbaren Stoffen) zuordnen lassen.

Konkret kann man nun den Vorschlag machen, einen Mg- Brand zu löschen. Eine kurze Einführung über das Metall kann dabei das Interesse an diesem Metall verstärken. (Infos zu Magnesium: erstmals entdeckt, Preis, Anwendung als Legierungsmetall für besonders leichte Legierungen (z.B. Motorblöcke). Bleistiftanspitzer sind meist auch aus Magnesium gefertigt.

Die Schüler nennen meist eine ganze Reihe von Möglichkeiten einen Magnesiumbrand zu löschen.

Die abwegigen Vorschläge werden gleich aussortiert. Mg zu ersticken wird gleich ausprobiert und protokolliert. Dazu wird eine kleine Menge Mg-band entzündet und mit einem großen Becherglas (mind. ein Liter) überstülpt. Damit ist die Stunde meist auch beendet.

Brände mit CO2 zu löschen, ist den Schülern schon aus den vorherigen Stunden bekannt. Hierzu füllt man einen Standzylinder mit CO2, in den man dann einen brennenden Streifen Mg-band hält. An der Innenseite des Standzylinders kann man schwarze Punkte beobachten. Bei der Reaktion knackt und knallt es, das Mg erlöscht nicht sondern brennt eher heller weiter. Die Schüler sollten mit eigenen Augen die schwarzen Punkte erkennen. Als Gegensatz dazu kann man ja noch einmal Mgband in einem luftgefüllten Standzylinder verbrennen. An der Tafel notiert man die wichtigsten Beobachtungen und deutet diese. Fazit: weder mit mit CO2 noch durch Ersticken (mit übergestülptem Becherglas) lässt sich ein Metallbrand erfolgreich löschen. Die erweiterte Auswertung ist insbesondere mit Blick auf das Element Kohlenstoff interessant. Spielt doch das Gas Kohlendioxid im Stoffaustausch zwischen Pflanzen und Tieren eine wesentliche Rolle.

Mg-Brände löschen

Sand, Salz, Wasser, Mg Späne

Wasser auf Mg mit Dreimeterhalter

Das Mgbrände nicht so einfach wie ein Holzfeuer zu löschen sind, haben die meisten Schüler erkannt. Da selbst die Feuerwehr mit Wasser löscht, nehmen die meisten an, auch dieser Brand kann entsprechend gelöscht werden. Die Reaktion von Wasser mit Mg ist sehr heftig und sollte auf keinem Fall im Klassenraum durchgeführt werden (nicht einmal unter dem Abzug). Am besten man befestigt eine Rgklammer an einem langen Stock (3m), klemmt dort eine gefülltes Rg ein und schüttet den Inhalt aus sicherer Entfernung (5m) auf den brennenden Haufen Mg. Der Haufen Mg (Mgband und Mgspäne) kann man mit dem Zeitzünder Glycerin auf KMnO4 zünden. Erst wenn die Reaktion gut im Gange ist, sollte man mit Wasser versuchen zu löschen, da man sonst unerwünschterweise erfolgreich ist. Wieder im Klassenraum, notiert man das Gesehene und ergänzt, das Mgbrände nur mit Sand oder Salz zu löschen sind.

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Bedingungen für einen Brand

Mehlstaubexplosion, Streichholz in Erlenmeyerkolben

Eisenplatte, Holz, Streichholz

Entzündungstemperatur:

Einstieg: Vier geeignete Gegenstände (Papier, Holzstück, Holzspäne, Streichholz (kein Sicherheitsstreichholz)) werden auf eine Eisenplatte gelegt, die zentral von unten beheizt wird. Nach und nach werden sich die Gegenstände entzünden. Für die Schüler ist es wichtig, dass die Gegenstände nicht mit der Flamme in Berührung kommen. Sie vermuten sonst die Weitergabe der Flamme sei Ursache des Entzündens. Nach einer üblichen Protokollierung, legt man zur Ansicht die Geräte für die Bestimmung der Entzündungstemperatur eines Streichholzkopfes (Thermometer ( bis 200 °C), Rundkolben, durchbohrter Stopfen, Stativ, Bunsenbrenner) aus. Ein paar mehr Geräte sollten immer angeboten werden, so dass die Fantasie der SuS nicht verkümmert. Bei 100 °C entzündet sich der Streichholzkopf (kein Sicherheitsstreichholz). Während des Versuches sollten ein SuS die Temperatur kontrollieren.

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Zerteilungsgrad

Zerteilungsgrad

Fein zerteilte Stoffe wie Holz oder Papier brennen offensichtlich schneller als ein kompakter Holzscheit oder ein Telefonbuch. Diese Phänomen ist auch den Schülern bekannt und doch ist die Ursache für sie nicht so einfach in Worte zu fassen. Zur Anschauung kann man mehrere Klötze als Modell eines Stockes zusammenschieben. Wie kann man sich jetzt den zustand nach dem zerteilen vorstellen? Hierzu werden die Klötze von den Schülern wieder voneinander getrennt. Die Oberfläche nimmt bei jedem „Schnitt“ genau um zwei Schnittflächen zu. Mit der vergrößerten Oberfläche nimmt natürlich auch die Kontaktfläche für den Sauerstoff zu. Die Argumentation sauber zu führen und die sich bedingenden gründe klar voneinander zu trennen ist nicht so einfach aber reizvoll. Als Einsteig eignet sich ein Schulbuchtext (S.55 Chemie in der Realschule, Cornelsen) ebenso wie der Versuch, bei dem auf einer Eisenplatte, die von unten zentral geheizt wird, verschieden zerteilte Stoffproben liegen (z.B. Holzpulver, Späne, Zahnstocher, Holzklotz). Zum krönenden Abschluss führt man den „Mehlstaubversuch“ durch, wobei man für Mehl besser, Lykopodium nimmt. Erstens klappt der Versuch besser und er erfordert keine Vorbereitung. Mehl sollte immer gut getrocknet verwendet werden, da sonst die Nichterfolgsquote sehr hoch ist. Als Versuchsbehälter verwende ich alte Seifenbehälter aus Kunststoff (5-10 l). Statt einem Handgebläse lasse ich einen Schüler kräftig mit Hilfe eines langen Schlauches hinein pusten. Einen diesbezüglichen Text ( Explosion in der Mühle )durchzulesen und in wenigen Stichworten zusammenfassen ist Hausaufgabe. Das Kapitel Brände – Brandverhütung ist beendet, so dass man einen Test schreiben lassen kann

Mögliche Fragen:

Wie kann man einen Mgbrand löschen? Antwort: Sand, Salz

Zeichne das Schema einer Kerze: Kennzeichne die Zonen mit festem, flüssigem und gasförmigem Wachs

Zusammensetzung der Luft: 1/5 Sauerstoff, 4/5 Stickstoff

Wie kann es zu Mehlstaubexplosionen kommen? Wenn Mehl mit Luft verwirbelt wird, ist die Reaktionsfläche des Mehls sehr groß (Zerteilungsgrad des Mehls ist hoch).

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erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt: Luft, Gase, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Phosphor, tiefe Schmelz- und Siedepunkte, Brand, Brandentstehung, Brandbekämpfung, Metallbrand, Fettbrand, Wachsdampf, Zerteilungsgrad.

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Testfragen

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Oxidation-Reduktion

Schnelle Oxidation Einführung des Teilchenbegriffs

Kohle, Blasebalg

Folie Teilchen

Ziel der heutigen Stunde ist die genaue Beobachtung eines bekannten Phänomens. Beim Grillen bleibt weiße Asche zurück. Da die Kohle aber selten vollständig verbrennt, entgeht einem der Massenverlust der Grillkohle. Durch kontrollierte Versuchsbedingungen kann man sehr gut beobachten, dass die Kohle scheinbar vollständig verbrennt. Die Diskussion um die Erklärung zieht sich meist noch bis in die nächste Stunde hinein.

Zum Einstieg bespricht man die Grillgewohnheiten der Kinder. Problematisieren kann man die gewiefte Technik der Väter, nachträglich Spiritus auf die Flamme zu schütten. Ebenso diskussionswürdig ist die schwarze Schicht auf dem Grillgut und die resultierenden Spätschäden (Erzeugung von krebserregenden Stoffen).

Mit dem Arbeitsauftrag ein kleines Stück Kohle ( Aktivkohle geht auch) in einem Porzellanschälchen zu bepusten (Luftpumpe, Handgebläse). Nach 5-10 min ist die Kohle verschwunden. Die Aufnahme der Beobachtung und Beginn der Diskussion um die verschwundene Kohle beendet die Stunde.

Teilchenvorstellung

Es wird versucht einen genetischen Weg vom Makroskopischen zum Submikroskopischen zu finden.

Rasterkrafttunnelmikroskope erlauben uns heute mit Unterstützung der Datenverarbeitung die Oberfläche von festen Körpern zu betrachten. Solch ein Bild lässt erahnen, dass sich zumindest feste Stoffe aus kleinsten Kügelchen aufbauen. Von dort kann man die SuS spekulieren lassen, wie man sich die Reaktion von Kohlenstoffdioxid und Kalkwasser vorzustellen hat.

Der Ablauf der Stunde beginnt mit einem sukzessivem Aufbau: zuerst wird die Wasserstrahlpumpe gezeigt und die Wirkung erklärt. Es folgt der Luftstrom durch die Waschflasche, und dann durch die mit Wasser gefüllte Waschflasche. Die Verbrennungsgase einer Kerze werden durch die mit Wasser gefüllte Waschflasche gezogen. Zum Schluss wird Wasser und Kalkwasser getauscht. Beschreibung des Versuches, Beobachtung und mögliche Reaktionsgleichung. Die Reaktionsgleichung ist schnell erstellt und jetzt lenkt ein kurzer Lehrervortrag die Aufmerksamkeit auf die submikroskopische Ebene. Hierbei kann man Bilder von Elektronenmikroskopen einsetzen.

In Gruppen sollen die SuS sich bildliche Vorstellungen von der Reaktion machen. Die Teilchen werden in Farbe und Form vorgegeben. Der Autor orientiert sich an den Vorschlägen einer Dissertation (siehe auch externe Links, zu erreichen über das Head-Menü: oben) Die Ergebnisse sind ganz erstaunlich. Die Bandbreite der Vorstellungen wird hier deutlich. Verschmelzung von Kugeln, Aneinanderheften von Kugeln, Karrikaturen mit menschenähnlichen Charakter usw. werden die SuS vorstellen. Die Arbeitsergebnisse werden von den Gruppen auf Folie erstellt, so daß man sie den anderen Gruppen vorzeigen kann. Die Diskussion um die ersten Ergebnisse beendet die Stunde.

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Smog- Luftverschmutzung am Beispiel des Schwefeldioxids

Das Verbrennen im Glaszylinder von Schwefel als eine weitere Reaktion eines Feststoffes mit Sauerstoff wird fakultativ eingesetzt. Es können in Anlehnung an die Reaktion vom Kohlenstoff mit Sauerstoff alle wesentlichen Prozessschritte nochmals gegangen werden. Beispiel: Peking, Luftqualität (externer Link)

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Langsame Oxidation

Eisennagel rostet unterschiedlich schnell in einem Wasserglas (abgekocht und frisch), Eisennagel geschmirgelt, oder eingefettet

 Mit etwas Glück, findet man ein geeignetes Stück Eisen, dass an mehreren Stellen vom Rost zerfressen ist. Den SuS verrostete Gegenstände in die Hand zu geben, hat sich bewährt (Anmerkung: war vor dem Jahr 2000 nicht erforderlich). Unter welchen Bedingungen sich Rost bildet, soll experimentell nachgegangen werden. Der erprobte forschend-entwickelnde Unterrichtsgang wird hier wieder entfaltet.

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Massenerhalt? Eisenwolle reagiert

Eisenwolle am Metalldraht entzünden mit einer 9V-Batterie

 Vielleicht möchte man den Einstieg in diese Stunde mit verbrannter Eisenwolle beginnen. Denkbare Geschichte als Einstieg:Aus der Werkstatt wollte man die Eisenwolle zum Putzen der Töpfe holen, doch fühlte sich die Eisenwolle anders an. In der Schublade befand sich nur die Eisenwolle und eine alte Batterie, die man eigentlich noch entsorgen wollte. Den Unterschied zwischen der oxidierten und nichtoxidierten Eisenwolle zu ertasten, ist für den weiteren Verlauf ein Gewinn. Alleine augenscheinlich betrachtet, sehen die beiden Formen der Eisenwolle recht ähnlich aus, vor allem aus der Schülerperspektive. Das Anfassen ermöglicht den Zugang zu ertasten, dass die verbrannte Eisenwolle andere Eigenschaften aufweist. Den Nachweis zu erbringen, dass sich mit einer 9V Batterie Eisenwolle entzünden lässt, zeigt man gerne. Die Massenzunahme zu zeigen, gelingt über das Einhängen in einen elastischen Stahldraht (Bezug des Drahtes: Modellbaufachhandel). Entzündet wird die Eisenwolle schwerer, wenn er beim Durchglühen nicht zu viel Masse verliert. Entweder man hält den Zustand vor dem Versuch durch eine Messung genau fest, oder man beleuchtet die Eisenwolle so, dass diese einen Schatten auf die Tafel wirft (Taschenlampe/OHP). Nach Versuchsende kann man die beiden Abbilder wunderbar einfach vergleichen, ohne dass man vergleichsweise aufwendige Messungen durchführen muss. Auswertung auch auf Teilchenebene erweitern.

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Feuerwerk

diverse Metallpulver reagieren farbig

 Nach Lust und Laune kann man ein kleines Tischfeuerwerk zünden oder Bilder eines Feuerwerks zeigen. Auffällig sollten die verschiedenen Farben sein. Eine kurze Recherche im Internet zeigt, dass diverse Metalle und Metallverbindungen ursächlich für die Farben sind. Ein einfacher Versuchsaufbau erlaubt die Durchführung als Schülerversuch. Auch hier kann man die eigenständige Auswertung üben. Als Vorgabe könnte die Reaktion von Eisen mit Sauerstoff dienen, alle anderen Versuche verlaufen ja sehr ähnlich. Merksatz: alle Metalle reagieren mit Sauerstoff zu Metalloxid. Auf Teilchenebene kann man diese Reaktionen wieder mit Modellen legen lassen. TB
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Reduktion- Zerlegung von AgO

 Den Einstieg findet man über die Reinigung von Silberbesteck. Das angelaufene Besteck mit Alufolie und Wasser in einem Gefäss zu erwärmen zeigt sichtbare Wirkung. In Anlehnung an das Rosten wird vermutet, dass auch hier Sauerstoff der Reaktionspartner ist. Tatsächlich ist es Silbersulfid, dass hier chemisch getrennt wird. Aber auch die Reaktion von Silberoxid zu Sauerstoff und Silber kann mindestens per Video gezeigt werden. Nicht nur aus Kostengründen greife ich gerne auf das Medium Video zurück. Es ermöglicht die Zeitlupe und das mehrmalige Wiederholen (denn das elementare Silber ist selten gut zu erkennen).

Massenerhalt in einem abgeschlossenem System

 Luftballonversuch. In einem RG werden die Köpfe (oder etwas vergleichbar brennbares) von Streichhölzern verbrannt, das RG ist dabei mit einem Luftballon verschlossen. Es wird vor und nach dem Versuch gewogen. Es können weitere Reaktionen in einem abgeschlossenem System gezeigt werden. Es kann sich über den Massenerhalt der Stoffe altersangemessen das Rechnen in der Chemie anschließen. Siehe Vorlage zum chemischen Rechnen.

AB

Redoxreaktion- am Beispiel Thermitverfahren

Ein kurzer Einstieg zum Verschweißen von Bahnschienen ist geeignet auf den späteren Versuch zum Thermitverfahren hinzuarbeiten (Hinweis: Video). Das Zusammenfügen von Eisenteilen mittels dieser Methode oder des Schweißens sind die bekanntesten Verfahren. Schweißen kann für dünnere Objekte sinnvoll sein, Bahnschwellen hingegen sind so massig, daß man über das Schweißen keine Verschmelzung erreicht. Bevor man den Versuch durchführt sollte man den Aufbau besprechen und die Zusammensetzung der Thermitmischung (Aluminium und Eisenoxid). Der Versuch muß im Freien durchgeführt werden und der Abstand von 3 m eingehalten werden. Zum Abkühlen der Schlacke sollte man 10-20 min einplanen. Da die entstehenden Temperatur sehr hoch ist, sollten keine Kunststoffteile am Stativ in der Nähe des Ausgusses sein (Brandgefahr). Beeindruckend ist der Versuch ohnehin, so dass man sich der Kommentierung enthalten kann. Nach dem Abkühlen der Schlacke, sollte man mit einem Dauermagneten auf Eisen testen, ebenso natürlich das Thermitgemisch. In der Auswertung bietet sich an, die Reaktion wieder modellhaft nachbilden zu lassen.

Auswertung Thermit

Thermitgemisch

Anhand der Thermitreaktion wird man die Redoxreaktion besprechen. Mit einem starkem Dauermagneten testet man die Schlacke auf Magnetismus. Der Eisenkern versteckt sich meist, so dass die überraschung um so größer ist, wenn man den Kern mit dem Hammer freilegt. Die Gleichung zu der Reaktion lässt sich nun aufstellen und in die Teilchenebene übersetzen. Die naive Vorstellung von den Teilchen ist schon vorhanden. Mit Bildern von den Oberflächen einiger Metalle und ihrer Oxiden kann man nun die SuS die Reaktion von Metallen mit Sauerstoff mit Modellen legen lassen. Als Modelle bieten sich alle runden oder verformbaren Materialien an. Knete ist recht günstig und hat sich im Unterricht bewährt. Als einfaches zweidimensionales Modell kann man sich kleine Pappscheiben/Pappformen ausschneiden.

An drei Stationen sollen die SuS nun ihre Vorstellungen der Reaktion umsetzen. An der ersten Station soll die Reaktion mit Knete gelegt werden. An der zweiten mit Pappscheiben.. Die dritte Station soll nun so organisiert werden, dass auch die schwächeren SuS die Chance des Nachvollziehens bekommen. Anhand von Texten und Bildern zu denen Aufgaben gestellt sind, werden fast vollständge Lösungen angeboten.
Modellebene-Teilchen

Die Lösungen werden verglichen und nun soll die Thermitreaktion wie auch die Reaktion von Mg mit CO2 gelegt werden. Wenn möglich kann man dies in Gruppenarbeit leisten und die Lösung zur Selbstüberprüfung auslegen. Ein wenig chemisches Rechnen kann sich anschließen. Auf unterschiedlichem Anforderungsniveau kann man Reaktionsgleichungen bezgl. des Massenerhalts lösen oder die Anzahl der Reaktanden berechnen. Mit Hilfe der Vorlage zum chemischen Rechnen sollte eine anforderungsgerechte Auswahl gelingen.

Eisengewinnung und Verarbeitung

Die Eisengewinnung kann als ein großtechnisches Verfahren behandelt werden. Es bieten sich Film oder Bilderserien an. Diese findet man üblicherweise in den Medienanstalten. Auch die eisenzeitliche Gewinnung von Eisen kann hier gut behandelt werden. Die Verfahren sind für SuS komplex, zu lange sollte man sich nicht damit beschäftigen, die Motivation sinkt rapide.

Wunderkerzen- pyrotechnische Artikel

SV: Bau einer Wunderkerze

Rezept:

Siehe Versuchsanleitung, unten, Abschnitt Gefährdungsbeurteilung.
Die UE Bodenschätze als Ablauf für LuL aber auch als Selbstlernprogramm für SuS, mit Differenzierung

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt: Kohle, Kohlenstoff, Teilchen, Reaktion von Teilchen miteinander, Massenerhalt, Reduktion, Metalle, Metalloxide, Oxidation, Thermit, Redoxreaktion.

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Testfragen

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Wasser/Wasserstoff

Nachweis von Hydrogenium, Eigenschaften Verbrennen von H

H-Schaum, Ballon, Knallgas

Zu Beginn wird ein Ballon mit H gefüllt und an der Decke gezündet. Der Überraschungseffekt ist meist sehr groß und sollte gleich genutzt werden eine unvollständige Reaktionsgleichung an die Tafel zu bringen. Die Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff ist meist einigen Schülern bekannt. Verwirrung stiftet nur die Aussage, daß bei der Reaktion Wasser entstanden ist. Das Legen mit Modellen, um die Reaktionsgleichung auch auf dieser Ebene zu begreifen, hat sich bewährt. Erst die stetige Wiederholung der Teilchenebene schafft einen Zugang zu der submikroskopischen Ebene. Dann wird mit den SuS eine Versuchsanordnung erarbeitet, mit der Wasser als Reaktionsprodukt nachgewiesen werden kann. Hierzu kann man Wasserstoff in einem Rundkolben verbrennen, der durch Eis oder Wasser gekühlt wird. Wichtig ist die Demonstration der Kühlung vor dem Versuch. Einige SuS könnten sonst annehmen, das Kühlwasser sei über Umwege in den Rundkolben gelangt. Einige Minuten sollte die Wasserstoffflamme brennen. Die erzeugte Menge Wasser reicht nicht mal ein Schnapsglas zu füllen. Selbst der Versuch überzeugt noch nicht alle SuS.

 link

Übersetzen auf die Teilchenebene, Gesetz der konstanten Proportionen

Überprüfen mit Eudiometerrohr (wahlweise Hoffmannschen Zersetzungsapparat)

Auf Teilchenebene soll nun die Reaktionsgleichung stöchiometrisch übersetzt werden. Das Gesetz von Avogadro kann nicht als bekannt vorausgesetzt werden. " Gleiche Raumteile von Gasen enthalten die gleiche Anzahl von Teilchen (Druck und Temperatur bleiben gleich)). In 2 Raumteilen (RT) gasförmigem Wasser, also Wasserdampf, befinden sich je 10 Teilchen. Aus 2 RT Wasserstoff und 1 RT Sauerstoff werden diese 2 RT Wasserdampf gebildet. Nimmt man Einzelteilchen an, dann geht diese Rechnung nicht auf. Die Lösung bahnt sich über Vorwissen (Wasser ist H2O) oder durch einen Geistesblitz an. Diese Hilfe, nicht nur Einzelteilchen anzunehmen, kann die Bearbeitung begünstigen. Das dauert meist eine Viertelstunde bis sich die Gruppen auf eine Reaktion geeinigt haben. Die Reaktion wird ins Heft übernommen. Die wesentlichen Kennzeichen einer Reaktion können daran wiederholt werden. Es schließt sich ein Vergleich von Wasserstoff und Wasser an.

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Wasserstoff in umgedrehten Standzylinder entzünden

Anwendungsgebiete von H-Schülerreferrate

Der Versuch zeigt in einfacher Weise, dass Wasserstoff die Reaktion nicht unterhält. Eine Kerze erlöscht in Wasserstoff, kann durch langsames Absenken aber wieder an der Reaktionsfläche entzündet werden. Eigene Recherche: Die Bedeutung des Elementes H soll von den SuS zu unterschiedlichen Anwendungsgebieten des H erarbeitet werden. Zeitdauer 2 Stunden.
Analyse und Synthese

Wasser soll analysiert werden. Über den Sauerstoffdieb Mg (nicht aber der Sauerstoffdieb Kohlenstoff im Holzstäbchen) schafft man mit der Reaktion "Wasserdampf reagiert mit Mg" die Trennung in H und O. Einführung der Begriffe Analyse und Synthese. Anmerkung: Coladose mit Wasser ( 1 cm) füllen, zum Kochen bringen und Abschrecken um begreiflich zu machen, daß über kochendem Wasser nur Wasserdampf und keine Luft ist.

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Wasser kochen

Zusatzexperiment: gelöstes Gas (CO2) durch Erwärmen aus dem Wasser verdrängen.

Als triviales überflüssiges Experiment wird man das banale Wasserkochen abtun wollen. Leider ist es nicht ganz so banal wie es erscheint. SuS haben teilweise große Schwierigkeiten chemisches Wissen an die Realität anzupassen. Mit kleinen Krücken (AB mit Infos zu der Löslichkeit von Gasen etc.) kann man die Auswertung etwas vereinfachen. Vor allem das genaue Beobachten und das Anwenden der erworbenen Kenntnisse sollen hier trainiert werden.

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erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt: Wasser, Wasserstoff, Sauerstoff, Analyse, Synthese, Indizes, Avogadro

 TB

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Säuren und Laugen im Alltag

Säuren in Lebensmitteln

Anhand der Folie „Inhaltsstoffe in Lebensmitteln“ wird die Bedeutung der Säuren in Lebensmitteln diskutiert. I. A. werden Geschmacksveränderungen, Farbe, Konservierung genannt. Letzteres kann experimentell überprüft werden. Dazu müssen die SuS den Versuch selbst planen und durchführen. Die Planung fällt den SuS keineswegs so einfach wie es scheint. Um einen Vergleich anstellen zu können, muß man die Lebensmittel sowohl in Wasser als auch in Säure legen. Für manche SuS nicht sofort einsichtig, aber mit dem Hinweis das auch Säure mit Wasser verdünnt wird, kann erfolgreich für diesen Blindversuch geworben werden. Die Auswertung erfolgt einige Tage später: Säure verhindert das Schimmeln.

TB

Lauge- Anwendung im Rohrreiniger

Die Folie Rohrreiniger/Pömpel bietet genug Anlaß über den Einsatz von Chemikalien im Speziellen und Allgemeinen zu diskutieren. Der Lehrer lenkt nach einer offenen U-phase das Augenmerk auf den Dreck, den der Rohrreiniger beseitigen soll. Haare sind Hauptbestandteil der Verstopfung. Die Schüler planen nun ein Handexperiment, indem die Wirkung von Rohrreiniger auf Haare getestet wird. An dieser Stelle muß man den SuS verständlich machen, warum auch ein Blindexperiment von Wasser mit Haaren stattfinden soll. In der Auswertung werden Kennzeichen einer Lauge festgehalten. (z.B.: Laugen lösen organische Stoffe (Haare, Fingernägel, Wolle etc.) auf.

 link
TB

WC-Reiniger

Ähnlich wie beim Rohrreiniger wird über eine Folie (TB) ein Gesprächsanlaß provoziert. Die Wirkung des WC-Reinigers wird diskutiert. Verständlicherweise vermuten die SuS eine antibakterielle Wirkung. Diese ist durchaus kurzfristig gegeben, doch regeneriert der natürliche Bakterienfilm sehr schnell. In Krankenhäusern wuchsen nach der Desinfizierung vor allem die gefährlichen Bakterienstämme dominierend. Das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Bakterienkulturen wurde hinsichtlich der unerwünschten verschoben. Die Hauptaufgabe, nämlich das Lösen von Kalk, wird experimentell mit dem WC-Reiniger und Essig überprüft. Manch ein WC-Reiniger reagiert dabei langsamer als Essig. Die hohe Viskosität des WC-Reinigers kann Gesprächsanlass sein.

Ökoputzschrank

Zu Beginn werden die im Chemieraum vorrätigen Putzmittel vorgestellt. Es sollten mindestens 7 Mittel angeboten werden, damit die spätere Gruppenarbeit auch ausreichend anregend ist. Beispielhaft wird nun an dem Putzmittel WC-Reiniger folgende Tabelle angelegt.(s.u.).

Die SuS ergänzen nun die Tabelle, in dem sie die Inhaltsstoffe der Putzmittel auflisten und ihren Zweck, den Angaben des Flaschenaufdrucks entnehmen und mit Hilfe des Schulbuches nach Alternativen suchen. Wesentlich ist ein Nachschlagewerk, denen die SuS wesentliche Infos entnehmen können. Die Gruppenarbeitsphase wird in Abhängigkeit von der Anzahl der Putzmittel nach 30 bis 50 Minuten beendet. Eine kritische Diskussion im Umgang mit Putzmitteln speziell in deutschen Haushalten schließt sich an. Diesbezüglich findet man hin und wieder Beiträge in den Heften der Stiftung Warentest oder in einschlägiger Literatur. Zeitbedarf für den gesamten Komplex beträgt 2 Schulstunden.

Putzmittel / Zweck / enthaltene Stoffe / Alternative

TB
Indikator-Anzeiger für Säuren und Laugen

Rotkohlsaft, Phenolphtaleinlsg., Tee, Universalindikator

Indikatoren: Zu Beginn wird eine Lauge in Wasser gelöst. Dieses Becherglas wird nun umgeschüttet in ein leeres, das zuvor kaum sichtbar für SuS ein, zwei Tropfen Phenolphtalein enthält und ein weiteres tatsächlich leeres Becherglas. Die Vermutung der SuS, daß das erste Becherglas präpariert war, wird bestätigt. Die Vorstellung der SuS zeigt meist ein breites Spektrum an Vorstellungen. Das Schütteln der Lauge sei der Grund der Farbveränderung, die Lauge sei durch den unbekannten Stoff verändert worden und ähnliches wird geäußert. Die letzte Frage kann ruhig unbeantwortet bleiben, da die SuS weitere Indikatoren untersuchen sollen und dabei feststellen, daß sich die Indikatoren farblich ändern, nicht aber die Säuren und Laugen.. Die SuS überprüfen mit einigen Indikatoren, Säuren und Laugen die Farbumschläge von Indikatoren und halten das Ergebnis in einer Tabelle fest. Geeignete Indikatoren sind Phenolphtalein (für die SuS abgekürzt Indikator Pp), Universalindikator, Rotkohlsaft, Lackmus, Universalindikatorpapier. In der Diskussion um Stoffe, die sich farblich verändern können, wird die Begriffsdefinition von Indikatoren erarbeitet Zum Abschluß der Stunde wird in frisch zubereiteten schwarzen Tee etwas Lauge gegeben. Der Umschlag ist deutlich zu sehen und kann natürlich durch Zugabe von Säure wieder umgekehrt werden. Zur Ergänzung kann notiert werden: Viele Indikatoren sind pflanzlichen Ursprungs. Sie werden oder wurden aus Pflanzen gewonnen. Heute werden Indikatoren auch künstlich synthetisiert (produziert).

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt:

TB

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Alkalimetalle

Lithium

Li

Neues Thema: ______ wird an der Tafel notiert. Man läßt die SuS Lithium in der Flasche genau beschreiben. Die Vermutung, daß Li an der Luft reagiert wird überprüft. Die Schnittstelle läuft schnell an. Der metallische Glanz führt auf den Gedanken, daß es sich um ein Metall handelt. Die elektrische Leitfähigkeit wird überprüft.

Nach der Reaktion von Li mit Wasser, wird geeigneter Indikator zum Wasser gegeben. Das Produkt ist eine Lauge. Die Bestätigung, daß das Gas Wasserstoff ist, wird mit der Knallgasprobe erbracht.

Natrium/ Kalium: Vergleich zu Li und Zusammenfassung

Na, K in einer wassergefüllten Wanne auflösen.

Die Stunde lehnt sich stark an der vorangegangenen an. Die Elemente Na und K werden in ähnlicher Weise untersucht wie Li. Den Abschluß bildet eine Übersicht der Eigenschaften der drei Elemente in einer Tabelle. HA: "ähnlich und doch verschieden" herausarbeiten (Härte, Anlaufgeschwindigkeit, Reaktion mit Wasser, etc.)

Mit einem Film kann die Gruppe Alkalimetalle zusammengefaßt werden. Die bekannten Pappscheiben-oder anderen Modellen (oder auch mit farbigen Kreisen ) sollen die SuS die Reaktion Wasser und Alkalimetall legen. Merksatz: Alle Laugen enthalten die Hydroxidgruppe (OH-Gruppe). HA: Kalium und Wasser als Reaktionsgleichung.

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Elementfamilien

Vorschlag: zwei Kurzfilme über Halogene und Edelgase bekräftigen noch einmal die These, daß Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in einer Gruppe stehen. Alternativ Kopien zu den drei Elementfamilien als Gruppenarbeit mit Vortrag.

Die Alternative ist durchaus gangbar. Mit Hilfe des PSE kann man die bekannten und dann die unbekannten Gruppen vorstellen. Es bieten sich Alltagsbezüge an. Halogene und Edelgase. Dann auch auf die Reaktion von Natrium und Chlor hinweisen. Die Gruppen bekommen 10 min Zeit drei bis vier Sätze aus den Texten zu extrahieren, die sie der Restklasse vorstellen. Die anderen SuS übernehmen die Sätze von der Folie. Tafelanschriebe dauern zu lange. Jeder Vortrag ungefähr 5 min.Ggf. bietet es sich an, hier die Flammenfärbung der Alkalimetallfamilie zu zeigen.

Alternative: Wiederholung eines SuS zu den drei vorangegangenen Stunden, dann Lehrervortrag zum PSE mit dem Schwerpunkt auf den Gruppen Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Edelmetalle, Halogene, Edelgase. Kurze Erläuterung zu den Elementen (Grundstoffe).

Tafelanschrieb:

Gruppen im PSE

Im PSE stehen ähnliche Elemente untereinander.

Tabelle: Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Alkalimetallen, Edelmetallen, Edelgasen.

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TB

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Säuren/Laugen

Säuren und Wasserstoff- Ballonfahrt von Montgolfier

Versch. Säuren und Zinkpulver

Lied: Flieger grüß mir die Sonne die Sterne den Mond...;Eine kurze Einstimmung über das Fliegen wird fortgesetzt mit der Abbildung des Ballon von den Gebrüdern Montgolfiere (Linkliste). Nach einer Beschreibung des Bildes, gibt es erste Vermutungen über den Zweck des Rohrsystems. Die Vermutung, das der Ballon mit Wasserstoff gefüllt wird, ist richtig. In den Fässern wird Eisen mit konzentrierter Schwefelsäure zur Reaktion gebracht. Die Lehrkraft wirft die Frage auf, ob auch anderer Säuren oder Metalle ähnlich miteinander reagieren. Es wird eine Versuchsreihe entworfen und von den SuS werden zwei, drei versch. Säuren mit zwei, drei versch. Metallen zur Reaktion gebracht.

Sollte in der letzten Stunde die Zeit nicht gereicht haben verschiedene Säuren und Metalle miteinander zur Reaktion gebracht zu haben, beginnt man mit einem SDV, in dem zwei Metalle (Eisen und Magnesium) und zwei Säuren (Salz und Schwefelsäure) zur Reaktion gebracht werden. Es lohnt sich an dieser Stelle ein Informationen zum Metall Magnesium einzustreuen (wird im Flugzeugbau und in Autos eingesetzt (Leichtbauweise, Gewicht sparen, 3 Liter Auto), wird aus Salz gewonnen u.a. am Toten Meer, relativ spät entdeckt ). Unschwer läßt sich von den SuS erkennen, daß Mg reaktiver ist und zur Produktion von Wasserstoff besser geeignet ist. Der Knallgasprobe gelingt mit Mg einfacher.

Die Beobachtungen sollen richtig gedeutet werden. Jede einzelne Beobachtung soll genau beschrieben und in einem übergroßen Rg visuell beschrieben werden. Man kann physikalische Erscheinungen von chemischen scharf trennen.

Punkte, die unter Beobachtung genannt werden: Blasen bilden sich über dem Eisen, Blasen steigen auf, Blasen tragen Eisenteilchen mit nach oben, Blasen zerplatzen an der Oberfläche, Eisenteilchen fallen wieder runter, Metall löst sich auf, es schäumt, es bildet sich Dampf. In einer Gegenüberstellung kann man die Auswertung vornehmen. Die allgemeine Reaktionsgleichung lautet: Säure plus Metall reagiert zu Säurerest plus Metall (aufgelöst) plus Wasserstoff.

Saurer Regen- Nichtmetalloxid und Wasser reagiert zu Säure

Saurer Regen: Die Abb. Angeln zwecklos führt die SuS auf die Überlegung, warum es keine Fische in dem See gibt. Die Information, daß es ein See in Schweden, weit weg von jeglicher Ansiedlung, läßt die SuS stutzen. Saurer Regen wird als Ursache heute kaum noch angenommen. Hier empfiehlt es sich, einen Artikel aus den 80ern/90ern vorzeigen zu können. Es schließt sich eine Diskussion mit Tafelbild über die Bildung von Saurem Regen an. Die Reaktion kann dann simuliert werden. Schwefel wird mit einem Verbrennungslöffel in einem Standzylinder verbrannt. Mit ein wenig Wasser wird der Zylinder gespült. Der PH-Wert kann mit einem Streifen Universalpapier getestet werden. Die Besprechung der Ergebnisse wird in die nächste Stunde fallen.

Alternative: nach dem Gespräch über die Folie als Anlass formulieren die SuS Fragen zu dem Thema Sauren Regen und suchen sich ihre Antworten aus geeigneten Texten/Internet/etc. Die Sachzusammenhänge werden veranschaulicht und zusammengefasst. Zur Überprüfung vollzieht man das obengenannte Experiment nach.

Dritte Alternative. Der Zusammenhang der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wird auf der Landkarte Europas erläutert und von den SuS in Stichworten beschrieben.

Auswertung der Ergebnisse. Informationen zum Thema werden nachgereicht. Verallgemeinerung: Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff zu Nichtmetalloxiden. Verbinden sich diese mit Wasser, so entsteht eine Säure. Bekannte Säuren, ihre Anwendung, in Symbolschreibweise, den Namen des Säurerestes notieren.

pH-Wert- Verdünnungsreihe

pH-Wert Angaben findet man auf vielen Shampoos- und Seifen. Dies kann man zum Anlaß, sich über den pH-Wert zu informieren. Aus diesen oder anderen Zusammenhängen werden die SuS den pH-Wert als Kennzahl für die Stärke von Säuren oder Laugen kennen. So kann man Anfang die Informationen festhalten und den PH-Wert von einigen bekannten Substanzen untersuchen.

In der Vorstellung der SuS verändert sich der pH-Wert um 1 in Richtung 7, wenn man die Lösung mit der doppelten Menge Wasser vermischt. Man kann hier nur schwerlich ein kognitiven Konflikt provozieren, so daß man die Frage selbst in die Klasse geben muß. Wieviel Wasser braucht man, um den pH-Wert von 2 (Säure) auf 7 (neutral) zu bringen? Hierfür planen die SuS eine Verdünnungsreihe. Vorgabe: ein Meßzylinder und 5 Bechergläser, Universalindikatorpapier, Glasstab, Pinzette, Säure, Spritzflasche und 2-3 weitere Geräte, die nicht gebraucht werden. Arbeitsteilig werden verschiedene Verdünnungen ausprobiert. Als Indikator hat sich Universalindikatorpapier bewährt. Flüssiger Universalindikator zeigt die Farben nicht so kräftig an. In einer Tabelle stellt man die Ergebnisse vor. Die Verdünnung 1:10 zeigt die gewünschten Abstufungen. Als HA soll die Wassermenge berechnet werden, die man zum Neutralisieren von 10 ml verd. Salzsäure (pH-Wert 2) braucht.

fehlt:AB

Neutralisation

Kochsalz-das Produkt aus Salzsäure und Natronlauge

Neutralisation am Beispiel des Sodbrennens. Hinführung zum Thema über einen Werbespot. Verlinkt in der Linkliste. Welche Stoffe treffen in dieser Reaktion aufeinander? Man lässt dieses Experiment wieder von den SuS planen und durchführen. Auswertung erst individuell und dann als Zusammenfassung an der Tafel. Als humoristische Einlage kann man Natronlauge und Salzsäure (mit bekannten Konzentrationen) mischen und dann trinken. Vorsicht: nicht zu hoch dosieren, Verbrühungsgefahr. Sorgt für einen lebendigen Unterrichtsstart, unbedingt vorher üben und auf Hygiene achten.

AB
TB

Rauchgasentschwefelung-Neutralisation

Mit der Rauchgasentschwefelung wird ein technisches Verfahren besprochen. Zum Auffrischen sollte man die Verbrennung von fossilen Energieträgern als Hauptquelle unserer Energieproduktion wiederholen. Die Begriffe fossile Energieträger, deren Entstehung und die gebildeten Produkte bei der Verbrennung bilden den Ausgangspunkt für die Diskussion der Rauchgasentschwefelung. Die SuS kennen Kohlenstoffdioxid als Ursache des Treibhauseffektes und Schwefeldioxid als Ursache des Sauren Regens. Mit diesem Vorwissen können die SuS die Wege des Rauchgases relativ eigenständig beschreiben und interpretieren. Als Hilfestellung sollte man mindestens die Formel für Gips nennen, damit schon bei der ersten Beschreibung klar wird, daß die Kalksuspension chemisch reagiert. Im folgenden sollte man auf die technischen Finessen eingehen (Anordnung der Düsen, Wärmeaustauscher, Wasserrückgewinnung etc.). Damit ist eine Stunde gut gefüllt. Skizzenhaft sollten die SuS die Anlage ins Heft übernehmen, besser noch als Flußdiagramm.

Rauchgasentschwefelung

Experimenteller Aufbau

Nach kurzer Wiederholung gibt man das Problem an die SuS ähnlich der Anlage einen Versuchsaufbau zu entwerfen, der die Anlage unter chemischen Gesichtspunkten simuliert. Entsprechend der Leistungsstärke kann man mit Applikationen oder Versuchsgeräten die Phantasie der SuS beflügeln. Nach der Besprechung der Vorschläge wird dieser als SDV vorgeführt und entsprechend ins Heft übertragen.

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt:

TB
Testfragen

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Salze-Ionen

Eigenschaften von Salzlösungen

Wasser und Kochsalz und Zucker-Lösung werden auf elektr. Leitfähigkeit überprüft

Die Überleitung zum Aufbau der kleinsten Teilchen ist mit einem Bruch verbunden. Das neue Thema wird noch nicht bekannt gegeben. Am Anfang steht wieder ein Experiment. Die Flüssigkeiten Salzwasser, Zuckerwasser und Wasser werden auf elektrische Leitfähigkeit getestet. Die SuS sollen erst einen Stromkreis aus Amperemeter, Trafo, Kabel und Becherglas sowie 2 Elektroden selbständig zeichnen. Die Zielsetzung wird angeschrieben, so daß sich die SuS orientieren können. Ein SuS baut mit den ausliegenden Gerätschaften (es können ruhig ein paar mehr ausliegen) den Stromkreis auf. Der L demonstriert nun die Leitfähigkeit der Flüssigkeiten. Manche SuS sind durch das Ergebnis überrascht, andere erinnern sich an den Physikunterricht und tippen zumindest beim Salzwasser richtig. Je nach Stundenverlauf bleibt noch Zeit das beobachtete zu deuten. Die eigentliche Diskussion wird jedoch erst in der folgenden Stunde stattfinden.

 link

Geladene Teilchen- Transport von elektrischer Ladung

Die SuS bringen aus dem Physikunterricht eine Vorstellung vom elektrischen Strom mit. Am Anfang der Stunde wird das Wissen kurz reaktiviert. Die Lehrkraft bereitet ein Tafelbild vor. Zu sehen ist ein Stromkreis bestehend aus Trafo, Lampe und Kabel. Ein Ausschnitt des Kabels wird stark vergrößert. Man fordert die SuS auf, ihre Vorstellung vom Stromfluß einzuzeichnen. I.A. werden kleine Kügelchen, genannt: Elektronen, in das Kabel gezeichnet und mit einem Richtungspfeil versehen. Das zweite Tafelbild zeigt einen unterbrochenen Stromkreis. Die Stelle der Unterbrechung wird wieder stark vergrößert herausgestellt. Die Vorstellung von dieser Stelle kann sehr verschieden sein. Gibt man der Stromquelle die Bezeichnung Strompumpe so wird die Diskussion neu entfacht und die SuS finden selbsttätig, daß das eine Ende ein Elektronenmangel enthält und das anderer Ende ein Elektronenüberschuß. Aus der letzten Stunde bleibt noch die Deutung des Stromkreises zu klären. Die SuS können meist problemlos eine Theorie entwickeln, wie der Stromfluß in der Salzlösung zu Stande kommt. Die Theorie ist meist sehr anregend, da manch eine Deutung geäußert wird, die von den Mitschülern argumentativ verworfen wird. Fazit bleibt, das die Salzteilchen den Strom leiten müssen. Da ja noch keine weiteren Informationen bekannt sind, muß man die argumentativ ausgefochtene Theorie so stehen lassen. Mögliche Vorstellungen sind: die Salzteilchen bilden eine Art Brücke zwischen den Elektronen, sie bewegen sich ganz schnell zwischen den Elektroden hin und her. An diesem Prozeß kann man sehr schön verdeutlichen, wie wissenschaftliche Theorien entstehen. In der nächsten Stunde erfahren die SuS nun die Erweiterung ihrer Theorie.

farbige Ladungsträger

Kupferchlorid-Elektrolyse

Die Kupferchlorid-Elektrolyse wird durchgeführt. Die Beobachtungen können gut gemacht werden. An einer Elektrode scheidet sich Kupfer ab, an der anderen perlt ein Gas. Bei Verwendung von Graphitelektroden beträgt die Spannung ungefähr 9 V. Sehr viel höher sollte sie nicht liegen, da sonst Wasserstoffbildung zu beobachten wären. Das Ergebnis wird als übergroße Skizze notiert. Es schließt sich eine Diskussion an. Es werden unterschiedliche Teilchen postuliert, solche die negativ und solche die positiv geladen sind. Die Neutralität der Salzlösung und des Salzes ruft Irritationen hervor. Der Stromtransport ist noch nicht geklärt. Mit Blick auf die Gefährdungsbeurteilung des Versuches, sind auch einige andere Schulversuche denkbar: Kuperiodid, Zinkiodid, usw. .

Ionenwanderung in der Salzschmelze

In der dieser Stunde wird problemorientiert die Lösung erarbeitet. Die alte Theorie der Brückenbildung von Salzteilchen wird verworfen. Geladene Teilchen werden postuliert. Die Frage, ob diese schon im festen Salz vorhanden sind, bleibt unbeantwortet, bildet aber den Übergang zur nächsten Stunde, in der Salzschmelzen untersucht werden. Der Stromtransport wird nicht problematisiert. SuS. finden zwar Erklärungen, müssen doch häufig umständliche und nicht einsichtige Wege bestreiten. Das Stromfluß durch die Entladung der Kationen und Anionen erfolgt, ist nicht sofort einsichtig. Erst die wiederholte schematische Erklärung kann die meisten überzeugen. Die SuS erhalten die Aufgabe, die Elektrolyse mit eigenen Worten zu beschreiben.

Elektrolyse einer Salzschmelze

Bleichlorid mit 20% Kaliumchlorid Stichwort: Eutektikum oder Natriumchlorid-Schmelze

Die Frage aus der letzten Stunde wird wieder aufgegriffen. SuS baut als SDV den Stromkreis zur Überprüfung der Leitfähigkeit auf. Bleichlorid wird im festen und im geschmolzenen Zustand auf Leitfähigkeit geprüft. Bleichlorid schmilzt sehr schnell (Natriumchlorid braucht etwas länger). Der ganze Versuch dauert nur 7-8 min. Die SuS erstellen nach dem Versuch ein Protokoll. Auswertung: Auch in einer Salzschmelze befinden sich bewegliche, geladene Teilchen.

Es wird eine Zusammenfassung der Ergebnisse in einer Strukturierungshilfe nach Sumfleth gegeben.

 TB

Ionenwanderung-Stromfluss

Redoxreaktionen

In diesem Abschnitt ist für die SuS die Idee von den wandernden Teilchen entstanden und hat sich hoffentlich auch gefestigt. Die Beschreibungsebene ist nicht weiter differnziert worden. Hat man allerdings, wie es im KC der IGS in Nds. angedacht ist, den Atomaufbau bereits behandelt, so kann man, die Auswertung mit den bekannten Symbolen und Schreibweisen vertiefen.

TB

Elektrolytischer Überzug von Metallen

Magnet- neues und altes Zweipfennigstück oder äußerlich ähnliche Münzen mit unterschiedlichem Kern

Zweipfennigstücke sind je nach Herstellungsjahr unterschiedlich gefertigt (trifft auch für andere verkupferte Geldstücke zu). Ältere Pfennigstücke sind magnetisch. Auf dem OHP kann man zeigten wie sich ein Stück anziehen läßt während das andere Stück nicht magnetisch ist. Die Vermutungen der SuS zielen auf eine unterschiedliche Bauweise der Geldstücke ab. Man hält Metallstreifen von Münzmetallen bereit, um praktisch die magnetischen Eigenschaften zu testen. Über kurz oder lang kommt man auf die Frage, wie der Kupferüberzug auf den Eisen-Nickel-Kern aufgetragen wurde. Über die verschiedenen Ideen der SuS nähert man sich der Problemlösung. Mit ausliegenden Geräten (es dürfen immer ein paar mehr als die zwingend gebrauchten ausliegen) sollen die SuS einen Versuch zusammenstellen, der die Kupferlösung und das zu verkupfernde Stück Metall sinnvoll zusammenbringt. Als Hilfen bietet es sich an, die Ladungsgesetze in Erinnerung zu rufen. Weitere Hilfsangebote können sein: halbfertiger Stromkreis bestehend aus Stromerzeuger, Anode.

Verkupfern, versilbern, vereisen?

Die SuS planen Versuche, andere Metalle (Zinn, Zink, Kupfer, Silber, Stahl) zu verkupfern. Auswertung: nicht alle Metalle lassen sich ähnlich gut verkupfern wie Eisen.

Strom rein und raus

der Akku

Die Elektrolyse, sprich die Aufladung von elektrolytischen Zellen, hat zu einem Stoff- und Ladungstransport geführt. Dieser Vorgang wird umgekehrt, am Beispiel einer verdünnten Natriumchloridlösung, die erst elektrolytisch und dann galvanische Zelle betrieben wird. Mit einem Modell sollen die SuS zeigen, wie es zu einem Rückfluss des Stromes kommen kann.

Aufbau einer Batterie

Eine Batterie zu untersuchen ist handwerklich schwierig. Dies darf man gut vorbereiten, wichtig sind Sicherheitsbrille und einfache Schutzhandschuhe. Mit Hilfe von frei verfügbaren Infos dürfen die SuS den Aufbau skizzieren und die untersuchten Teile beschriften. Ggf. kann man die Teile chemisch bestimmen.

Batterien im Vergleich

Sammlung von Batterien

Welche Stoffe kommen in Batterien zum Einsatz? Entweder die SuS haben Batterien handwerklich untersucht und erste Vermutungen/Erkenntnisse über die eingesetzten Stoffe oder man bereitet einen Gang durch die klassische Untersuchungspraxis von Stoffen vor. Beide Themenblöcke (Untersuchung von Batterien/Batterien im Vergleich) sind optional, bieten aber verschiedene starke motivationale Aspekte.

Die Spannungsfrucht

Metallstreifen, Früchte

Die Klasse sucht die Superbatterie. Gemäß der Idee von EggRaces lässt man mit den ausliegenden Materialien die Superbatterie bauen. Der Sieger erhält die silberne Zitrone.

Die Spannungsreihe

Theorie: Tabelle der möglichen Spannungsdifferenzen und die tatsächlich zu messenden Werte. Stichwort Überspannung. Mit verschiedenen Halbzellen untersucht man die Spannungsdifferenz. Für das Verständnis nicht zwingend erforderlich, erhöht es das Verständnis von den praktischen Bezügen der Chemie.

Technische Anlagen

Großtechnische Anlagen können die SuS über Medien kennnenlernen. Referate/Facharbeiten können gut zum Einsatz kommen. Mit etwas Glück hat man produzierendes Gewerbe in Schulnähe und kann sich ein Verfahren in Betrieb ansehen.

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt:

TB

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Kern-Hülle-Model

Leukipp, Demokrit

Chemiegeschichte: Indien, Griechenland, Mittelalter, Korpuskeln, Dalton, usw.

TB

Thomson

Kathodenstrahlen, Ergebnisse seiner Versuche, Auswertung: Rosinenkuchenmodell

TB

Rutherford

Kern-Hülle-Modell

Alphastrahlen, Goldfolie, 1 Jahr Auswertung: Atomkern und Atomhülle, Kugelwolkenmodell

AB/TB
link

Exkurs Wilson

Wilson, Nebelkammer, sichtbar machen von Strahlen

TB

Aufbau der Atomhülle

Ionisierungsenergien

Die Periodizität der Elemente im PSE ist phänomenologisch bereits bekannt. Elemente einer Gruppe zeigen sehr ähnliche Eigenschaften. Dies wird auch an den Energien sichtbar, die man zum Ablösen der äußeren negativen Teilchen (Elektronen) braucht.

AB/TB
AB

Spektrallinien

AB Glossar, concept map

Bohr stellt ein erweitertes Atommodell vor. Es kann die Spektrallinien erklären, die bereits wohl bekannt sind, aber für die es noch keine umfassende Erklärung gibt. Leider kann Bohr nur die Spektrallinien vom Wasserstoff tatsächlich berechnen. Sein Modell versagt bei anderen Elementen. Schade. Schrödinger hat einen Geistesblitz und kann mit seiner "Schrödinger Gleichung" nun auch die Spektrallinien der anderen Elemente voraussagen/berechnen.

TB

Erweiterung des Kugelwolkenmodell

Die räumliche Anordnung von Atomen zueinander, z.B. im Wassermolekül kann das einfache Kugelmodell nicht erklären. Stellt man sich aber die 8 äußeren Elektronen verteilt auf 4 Kugelwolken vor, dann kann dieses Tetraeder auch die räumliche Anordnung gut wiedergeben. In der Sek.1 bleibt es bei diesem Modell, die Verfeinerung in Anlehnung an komplexere mathematische Beschreibungen der Aufenthaltswahrscheinlichkeit von Elektronen kann in der Sek.2 oder im Studium vollzogen werden.

TB

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt: PSE, Atomkern, Atomhülle, Elektronen, Protonen, Neutronen, Ionisierung, Kugelwolkenmodell, Rutherford, Thomson, Bohr

 TB

Ablauf

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Periodensystem

Film: Periodensystem

AB: Vervollständigen des PSE

Nach einer Idee einer Kollegin werden von den SuS Kärtchen gelegt, auf denen der Steckbrief einiger Elemente zu finden sind. Das PSE sollte verdeckt werden (meist gibt es ein Großformatiges PSE), da sonst die SuS auf die Idee kommen, ihre Ergebnisse mit dem PSE zu vergleichen. Die SuS sollen angeben, nach welchen Kriterien sie ihr PSE gelegt haben. Anschließend wird der historische Bezug von einem Film dargestellt. Als HA erhalten die SuS ein AB auf dem sie die Elemente eintragen.Dies entspricht dem historischen Ablauf. Ohne den Aufbau der Atome zu kennen, wurden die Elemente vermessen und nach ihren Eigenschaften sortiert. Eine periodische Wiederholung bestimmter Eigenschaften war schon früh augenfällig.

AB

Aufbau der Atome, KurzPSE mit Elektronen auf den Schalen

Eine Auswahl der Kärtchen aus der letzten Stunde wird auf Folie gezogen. Frage: Welche Eigenschaften unterscheidet die Edelgase von den anderen Elementen? Die Reaktionsträgheit soll auf den Aufbau der Elektronenhülle zurückgeführt werden. In dieser Stunde soll die Ionenbindung mit der vollbesetzte Elektronenhülle begründet werden. Zur Wiederholung und Vertiefung zeichnen die SuS in das KurzPSE die Elemente mit der Elektronenhülle ein. Erst wird die Bildung von geladenen Teilchen auf die Abgabe oder Aufnahme von Elektronen zurückgeführt. Im Unterrichtsgang sind bereits viele Beispiele aufgetaucht, die ein Element in 2 Daseinsformen gezeigt hat. Diese gezeigten und bekannten Beispiele zu reaktivieren und die Übersetzung auf die Teilchenebene vorzunehmen, ist das Ziel der Stunde. Einfache Beispiele werden von den SuS selbst fortgesetzt. Es kristallisiert sich heraus, daß die vollständige Achterschale angestrebt wird. Man kann argumentativ von den geladenen Teilchen auf den Aufbau der Salzkristalle schließen. Modelle bauen lassen. Hierzu liegen unterschiedlich gefärbte Kugeln aus. Die SuS sollen nun den Aufbau eines Salzkristalls nachbauen. Diese scheinbar so einfache Aufgabe, ist kniffelig, da sich die Ladungen entweder abstoßen oder anziehen und die Verteilung keineswegs sofort einsichtig ist. Fängt man mit einem Ionentyp an, dann erhält man einen Grundriss des Gitters. Den anderen Ionentyp dann dort einzubauen, gelingt vielen SuS. Vielfältige Übungen unterstützen das Erlernen.


AB/AtomeSchale

Anordnung der Ionen in einem Salzkristall

Modell

Übungstext wird von den SuS ausgefüllt. Kristallbildung. Man legt gemeinsam mit den SuS am Lehrertisch aus Kugeln ein Ionengitter. Entweder jetzt oder schon vorher hat man schöne ansprechende Kristalle präsentiert. Der Zusammenhang zwischen der Teilchenebene und Kristalle wird hergestellt. Entscheidend ist hier die kugelförmige und damit in alle Richtungen wirkende elektrostatische Kraft. Deshalb ist der Einsatz von 3D-Modellen zwingend erforderlich. Das Legen von Plättchen verbietet sich. Auch die Zeichnung muss die dritte Dimension andeuten.

Vergleich KurzPSE, Ionenbindung in Überleitung zur Oktettregel

Bei der Verbindung Li/O stellt man nun fest, daß sich die Teilchenanzahl 2:1 verhält. Man schließt daraus, daß die geladenen Teilchen auch mehrfach geladen sein müssen. SuS erstellen, nach der Information daß die Teilchen alle gerne äußerlich wie Edelgase wären, eine Tabelle mit den Elementen der ersten und zweiten Periode bzgl. Abgabe und Aufnahme von Elektronen. Valenzelektronen, Valenzstrich-Schreibweise

Die SuS sollen nach der Merkregel (Metalle und Nichtmetalle reagieren zu Salzen) entsprechende Reaktionen mit Elektronenübergängen formulieren.

Oktettregel- alle wollen 8: Ionen- und Atombindung

Stunde der Oktettregel: Übungsbeispiele

SuS füllen selbsttätig das Kurzperiodensystem aus. Sie zeichnen sowohl die Protonen, Neutronen als auch die Elektronen in die Felder. Da man Atome nicht direkt beobachten kann, sind die Chemiker auf die Idee gekommen, die chemischen Verbindungen mit den Elementen der 2. Periode zu vergleichen. Die Verbindungen von Methan, Ammoniak, Wasser und Flußsäure werden vom Lehrer angezeichnet. Trägt man nun in das KurzPSE die Wertigkeiten dieser Elemente ein und addiert sie mit der Anzahl der Außenelektronen der Elemente so ergibt sich zur Überraschung der SuS immer die Summe 8. Einige erahnen schon, oder könne bereits argumentieren, das es ein Bestreben gibt, immer 8 Elektronen auf der Außenschale zu haben. Tatsächlich kann man jetzt mit Hilfe der Lewis-Schreibweise und entsprechenden Kreisen um die Gesamtzahl der Elektronen, die ein Element nutzt, klar verdeutlichen, daß Elektronen gemeinsam genutzt werden. Die SuS sollen zwei der oben genannten Verbindungen selbst darstellen.


TB

Atombindung

geteilte Elektronenpaarwolken

TB

Elektronegativität

Die Atomzentren binden mittels elektrostatischer Kräfte die Bindungselektronen unterschiedlich stark

TB

EPA (Elektronenpaarabstoßungsmodell)

4 Kugelwolken bilden teraedisch die Bereiche für den Aufenthalt der Elektronen

TB
Atom- oder Ionenbindung?Welche Bindungsart tatsächlich gebildet wird, ist nicht einsichtig. Die grobe Kategorisierung mag hilfreich sein, die tatsächlichen Zustände weniger durch scharfe Grenzen als durch weiche Übergänge gekennzeichnet. Verwirrt man an dieser Stelle oder kann man durch die Einbeziehung der Elektronegativität an Klarheit gewinnen? Es bleibt ein schwieriges Unterfangen. Der Vergleich von Leitfähigkeiten mag einen Denkanstoß geben, dass es nicht nur reine Ionenbindung und Atombindungen gibt. AB

Metallbindung

Elektronengasmodell

TB
TB

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

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TB
Testfragen

Ablauf Organik

Thema der Stunde

Experimente

Medien/ Tafel

Beschreibung

Arbeitshilfen

Organik/ Alkane

Freiarbeit- AB

Das AB "Carbo" bietet sich zum Einstieg in das Thema Organische Chemie an. Die SuS können über zwei Stunden in Freiarbeit experimentieren, Modelle bauen und die wesentlichen Aspekte der Organischen Chemie kennenlernen. In der 3. Stunde werden die Ergebnisse zusammengefaßt und erläutert.
link

Vom Rohöl zum Benzin

Fraktionierte Erdöldestillation

Auf dem Lehrerpult steht eine Flasche Erdöl und die Abbildung eines Autos. Dieser stumme Impuls ist einigen SuS Anlaß sich zu der Sache zu äußern. Der Zusammenhang wird meist erkannt, doch ist vielen SuS nicht bekannt, wie man aus Erdöl Benzin gewonnen wird. Mit Unterstützung nennen die SuS die Destillation als mögliche Darstellungsmöglichkeit. Da die Apparatur mit Kühler und Rundkolben schon recht komplex ist, sollte man mit Hilfe der SuS sukzessive die Teile zusammensetzen. Die Funktion kann an entsprechender Stelle jeweils erklärt werden. Während die SuS die Apparatur ins Heft übertragen, heizt man die Anlage hoch. Mit Beginn des Siedens sollen die SuS zum Lehrerpult kommen, um zu attestieren. Die Fraktionen werden je nach Zusammensetzung des Erdöls jede 50 °C gewechselt. Anschließend kann man die unterschiedliche Entzündlichkeit und Farbe demonstrieren. Man gibt ein paar Tropfen der Fraktionen auf Uhrgläser und versucht sie mit einem Holzspan zu entzünden. Ergebnis.: Erdöl ist ein Stoffgemisch. Durch Destillation lassen sich die unterschiedlichen Stoffe des Erdöls voneinander trennen. Wichtig ist hierbei der Hinweis, daß die Destillation keine chemische Reaktion bewirkt!!! Die tatsächliche Durchführung ist unter dem Gesichtspunkt der Gefährdung durch Inhalation der Stoffe nicht wirklich empfehlenswert. Ausreichend scheint auch der Aufbau und die Untersuchung der Stoffe. Bei geschickter Auswahl der Stoffe kann man die Gefährdung minimieren.

Aus welchen Elementen setzten sich die Stoffe im Erdöl zusammen?

Elementaranalyse

Beschreibung: Die Auswertung der Destillation erfolgt in der Stunde nach der Destillation. Die Fraktionen werden auf Uhrengläschen entzündet. Die Brennbarkeit ist in Abhängigkeit von den Siedebereichen unterschiedlich. Je nach verwendeter Herkunft des Erdöls kann an der Rußbildung schon direkt der Kohlenstoffnachweis erbracht werden. Der Wassernachweis erfolgt wieder mit beschlagenem Becherglas. Nach der Elementaranalyse kann man die Elemente entsprechend ihrer Elektronenkonfiguration zusammenfügen. Methan ist dann aus chemischer Sicht schon aufgebaut.

Die nächste Stunde beginnt mit einer kurzen Wiederholung. –Die Oktettregel und die Schreibweise für Methan wird aktiviert um dann auf die Zusammensetzung des Erdöls aus längerkettigen Molekülen zu sprechen zu kommen. Mit der Vorgabe das jeweils die Anzahl der C bzw. der H Atome erhöht wird, sollen die SuS selbständig eine Lösung anstreben. I,A. produzieren sie mehrere Methanmoleküle. Mit dem Hinweis, daß sich neue Stoffe bilden, bringt einige auf den Gedanken, die C-Atome miteinander zu verknüpfen. Die Besprechung des Anfangs der homologen Reihe der Alkane beendet die Stunde. HA ist die Fortführung der Reihe mit einer Recherche für die Verwendungen/Anwendung der Stoffe.

TB
TB

Woher kennt man den Aufbau der Stoffe im Erdöl?

Der kalte Viktor-Meyer Atomgewichte

Hier kann man den kalten Viktor-Meyer einsetzen um die Molekülmasse der Alkane zu bestimmen. Es bietet sich hier einer der wenigen Stunden, in denen das chemische Rechnen geübt werden kann. Das phänomenale Gesetz von Avogadro kann durch einen geeigneten Karton von der Größe 24 l illustriert werden. Die unfaßbare Größe von einem Mol Teilchen kann durch Beispiele greifbar werden. Beispielhaft kann ein Stoff verdampft werden. Die Werte können auch vorgeben werden, um den Übergang zu den Butan-Isomeren zu vereinfachen. Ansonsten müßte man auf Heptan oder Octan zurückgreifen und entsprechende Meßreihen aufnehmen. Stellt man die Rechnung exemplarisch mit Erbsen in einer Flasche vor, könne die SuS dieses auf die konkrete Aufgabe übertragen.Wahlweise kann man auch die Anzahl von Zuckerwürfel in einer Schachtel für Zuckerwürfel bestimmen lassen.

TB-Mol

Gedankenspiele- Konstitution der Alkane

Wiederholung der homologen Reihe. Problemstellung: Zwei Stoffe mit der Summenformel C4 H10 haben unterschiedliche Eigenschaften. Mit Hilfe von Zeichnungen und Modellen sollen die SuS den Sachverhalt klären. Die Bindungskräfte zwischen den Molekülen kann man mit dem unterschiedlichen Oberflächeninhalt begründen. ( n-Butan Schmelztemperatur: –138 °C, und Siedetemp. –0,5 °C) und (iso-Butan –160 °C und –11,7 °C)

Gedankenspiele- Konstitution der Alkane

Es hat sich leider gezeigt, daß das Verständnis von Isomerie, als unterschiedliche Anordnung von C-Atomen Schwierigkeiten bereitet, wenn der Einsatz von Modellen vernachlässigt wird. Geeignet ist der Einsatz von Modellen, die nur die Kohlenstoffkette abbilden. Das praktische Umgang mit den Modellen erleichtert das Verstehen, doch die Übersetzung in die zweidimensionale Abbildung muß geübt werden. Die Abbildung eines Methanmodells am OHP kann erläutern, wie man von der einen zur anderen Darstellung gelangt. Offensichtlich zeigt sich ein Unterschied zwischen der Darstellung des n-Butan und seines Modells. Das Prinzip des größtmöglichen Abstands der Atome voneinander kann hieran erklärt werden. Der AA für Hexan, sollte in Verbindung von Modell und Abbildung frisch Erworbenes vertiefen.

Nomenklatur der Alkane und Wiederholung der Oktettregel

Nomenklatur: Man führt diese an geeigneten Beispielen ein. Die Abfolge Methyl-Propan, Methyl-Ethyl-Pentan, Dimethylbutan, mit anschließender Einführung der Zahlen für die Abzweigung hat sich bewährt. Die Sprechweise für die Hauptkette ist Nachname und für die Seitenketten Vorname. Ein AB zur Festigung wird von den SuS bearbeitet. Am Ende der Stunde steht eine kleine LZK, bei der die SuS zwei Stoffe mit Hilfe des AB benennen sollen bzw. zeichnen sollen.

Van der Waals Kräfte- Vergleich der Sdpkte von Alkanen

die van der Waals- Bindung behandelt werden. Der Problemgrund ist die grafische Darstellung der Siedepunkte der homologen Reihe der Alkane. Ausgehend vom absoluten Nullpunkt kann man argumentieren, dass Kräfte zwischen den Teilchen herrschen müssen um diese zusammenzuhalten. Die Diskussion um die van der Waals Kräfte hat sich als sehr schwierig erwiesen, da die SuS mit sehr unterschiedlichen Vorstellungen die Erklärungen des Lehrers bzw. der Lehrbücher interpretieren. Deshalb sollen sie selbst recherchieren, damit sie in eigenen Worten, eine für sie und ihre Mitschüler verständliche Formulierung finden.

Die Zusammensetzung des Erdöls und wie man diese verändern kann

Cracken von Paraffin

Folie: Bedarf und Zusammensetzung von Erdöl

Die Darstellung von der Zusammensetzung des Erdöls und des tatsächlichen Bedarfs führt zu der Frage, wie man Erdöl verändern kann. Man notiert die Stoffe, die zuviel vorhanden sind und stellt Ihnen die Stoffe gegenüber, die gebraucht werden. Das Cracken von Paraffinöl wird nach einer Vorlage aus dem Lehrbuch von den SuS auf dem Lehrerpult aufgebaut, wobei auch hier wieder mehr Geräte ausgestellt werden, als benötigt sind. Der Versuch wird durchgeführt, die SuS schreiben das V-protokoll zu Hause.

Alkene

Das Cracken führt zwangsläufig auf die Frage nach der Konstitution der Produkte. Nachdem das V-protokoll verglichen wurde, zeichnet man ein entsprechendes Paraffinmolekül an und stellt ebenso ein Modell vor. Die Reaktionsprodukte sind nicht vom Aufbau, so doch von der Kettenlänge einschätzbar. Gase 2-5 C-Atome Benzine 7-10 C-Atome. Da die passende Konstitution von der Kettenlänge des ersten frei wählbaren Molekül abhängt, kommen die Schüler zu unterschiedlichen Ergebnissen. Mit Hilfe der Modelle bzw. Zeichnungen werden diese verglichen, erläutert und die Variationen ins Heft übernommen. Die Benennung der Alkene wird eingeführt.

Organik/ Alkene

Alkene: reaktionsfreudige Gesellen-Additionsreaktion

Hexen und Brom auf OHP

Die Reaktion von Brom und Ethen wird mit zwei Standzylindern nachgespielt. Da die Reaktion wegen der kanzerogenen Wirkung von Brom nicht tatsächlich durchgeführt wird, kann man sich entweder auf ein selbstproduziertes Dia/Bild (Grothe, S.122) oder auf die Phantasie der SuS setzen. Schritt für Schritt wird die Reaktion in Gedanken nachgespielt: Brom (braune Dämpfe) sind in dem oberen Standzylinder zu sehen. Durch eine Glasplatte getrennt vom unteren Standzylinder, in dem sich Ethen befindet. Nach dem Entfernen der Glasplatte vermischen sich die Gase, die Gasmischung ist hellbraun. Dies entspricht auch der Vorstellung der SuS. Irritiert werden sie nun von der Information, daß die Gasmischung sehr bald wieder farblos wird. An den Glaswänden kann man kleine Tropfen beobachten. Bevor nun die Reaktionsgleichung von den SuS vervollständigt werden soll, wiederholt man die wesentlichen Kennzeichen einer chem. Reaktion (Umordnen von Atomen, Massenerhalt, vollständige Vernichtung der Edukte, etc.). Ethen und Brom schreibt man als Wortgleichung und Symbolgleichung an die Tafel. Eine kleine suggestive Hilfe kann man geben in dem man die Doppelbindung des Ethen auch durch einzelne Punkte beschreibt. Für manche SuS ist dies der Hinweis, daß an dieser Stelle die Reaktionspartner miteinander neu verknüpft werden. Die Lösung wird von einigen SuS selbständig gefunden. Schwächeren SuS sollte man etwas mehr Zeit geben, da auch diese Gleichung lösen können.

fehlt:AB

Ozonloch und Halogenalkane

Film ? und AB

Zur Übung werden vier bis fünf Reaktionen als Aufgabe gestellt. Ethen und Propen und Buten-2- sind geeignete Reaktionspartner.

Geeignete Informationsquellen stimmen auf das Ozonloch ein. Tafelskizze und Informationsblatt verschaffen mit Unterstützung der SuS einen Überblick. Es ist unbedingt dieser Sachverhalt klar vom Sommersmog zu trennen. Beides kann sehr leicht durcheinander geraten. Die Chemie der Smogbildung und des Abbaus des Ozons in der Stratosphäre ist für SuS sehr kompliziert. Eine Informationssendung gibt einen sehr gelungenen Überblick über das Ozonloch.

. Wenn die Sachverhalte weitgehend geklärt sind, kann sich eine Einzelstunde Internetrecherche zu diesem Thema anschließen. Es gibt durchaus interessante Bilder und Filme, die das Problem sehr schön darstellen. Man kann aktuelle und ältere Aufnahmen auf Foto oder Film zu diesem Thema finden. Geeignete Adressen: unten/externe Links.

Ethanol

Überschrift: Geist des Wein - Weingeist.

Man sammelt zu Beginn Informationen zum Thema Alkohol. Wesentliche Aspekte wie Abhängigkeit, Schädigung des eigenen Körpers und der sozialen Kontaktgruppe etc., Schädigung von Alkohol auf ungeborenes Leben sollte problematisiert werden und mit ansprechenden Daten und Bildern unterlegt werden. Es eignen sich Abb. zum Alkoholabbau im Körper und Texte zur Wirkung und Schädigung von Alkohol auf den menschlichen Körper. Nützliche Lehrerinformationen: siehe unten

Weinherstellung

Wie lange werden alkoholische Getränke hergestellt?

Welche Mengen an Alkohol wird konsumiert?

Auswirkung auf das Gesundheitssystem

In Anlehnung an die Konstitutionsaufklärung von Alkanen, weist man Kohlenstoff und Wasserstoff experimentell im SDV nach.

Ethanol ist brennbar und verbrennt zu Wasser und Kohlenstoffdioxid: im Verbrennungslöffel Ethanol in einen Standzylinder geben. Ethanol entzünden, Wassertropfen sind sichtbar, Kalkwasser dazugeben, um Kohlenstoffdioxid nachzuweisen.

Informieren über die stöchiometrische Zusammensetzung von Ethanol:
C: H : O wie 2 : 6: 1

Konstitution finden lassen. Es gibt zwei Möglichkeiten. Hier endet die erste Stunde zu Alkoholen.

Ethanol

Überprüfen, welche der beiden Möglichkeiten sinnvoll ist: dazu wird Na mit Wasser, Ethanol und Diethylether zur Reaktion gebracht. An der Tafel sind die drei Konstitutionen der Moleküle (Wasser, Ethanol, Ether) nebeneinander zu sehen. Aufgrund der Ähnlichkeit zwischen Ethanol und Wasser sollte die begründete Entscheidung gelingen. Man kennzeichnet farbig die Gemeinsamkeiten zwischen dem Wasser und Ethanol-Molekül. Na kann das gebundene Wasserstoff-Atom der polaren Bindung O-H abtrennen. In Analogie soll auch dies auch mit der Hydroxylgruppe möglich sein. Hinweis für die SuS. Die Schutzflüssigkeit der Alkalimetalle ist ein Alkan. Man läßt Ethanol und Diethylether mit Natrium reagieren. Jetzt löst sich das Rätsel.

fehlt: AB

Methanol, Propanol,

mehrwertige Alkohole

Einstiegsidee:

In Analogie zum Ethanol-Molekül behauptet man, dass das Glycerin-Molekül eine sehr viel stärkere alkoholische (narkotisierende) Wirkung hat. Dazu zeigt man die beiden Konstitutionsformeln. Die möglichen Spekulationen bringen gleich zu Beginn pepp in die verschlafene Klasse. Nach dem belebenden Beginn, kann man wie folgt fortfahren.

Weitere Alkohole werden vorgestellt: Propanol, Glycerin: Man kann zeigen, dass sie brennen. Glycerin und Kaliumpermanganat reagieren als Zeitzünder miteinander. Vergleich der Alkohole bzgl. ihrer Eigenschaft wasserlöslich und fettlöslich Grothe: S.127

Die Löslichkeit in Experimenten vorstellen. Benzin bzw. Wasser als Vergleichslösung für drei kurz bzw. langkettige Alkohole.

Aus dem Experiment die Löslichkeit ableiten bzgl. Von polaren und unpolaren Verbindungen herausarbeiten.

Lesetext vorbereiten. Zu Methanol/Propanol Cornelsen S.

Merksatz: Kurzkettige Alkohole lösen sich in polaren Flüssigkeiten wie Wasser. Langkettige lösen sich besser in unpolaren Flüssigkeiten wie Fett oder Benzin.

Die Konstitutionsformeln der Alkohole werden nebeneinander angezeichnet und die funktionelle Gruppe kenntlich gemacht.

fehlt: AB

Organische Säuren

Essigsäure

Ethanollösung (Wein) wird regelmäßig seit der Untersuchung von Ethanol auf den pH-Wert überprüft. Fazit : es hat sich eine Säure gebildet. Bekannte Eigenschaften der Säuren werden wiederholt und an Essigsäure bestätigt. Die Konstitution von Ethansäure wird vorgegeben. Begriff "Funktionelle Gruppe" soll hier eingeführt werden. Vergleich zu Alkohol. Die Homologe Reihe der Säuren und Alkohole wird von den SuS vervollständigt. Experimentell wird die Löslichkeit von kurzkettigen und langkettigen Säuren und Alkoholen untersucht. Fazit: langkettige sind fettlöslich. Der Hintergrund wird erarbeitet.

Zum Einstieg können auch 4 Flaschen mit Wein, Essig, Ethanol und Weinsäure präsentiert werden. Die SuS sollen den Zusammenhang zwischen den Flaschen herausarbeiten. Mit Hilfe der Flaschenetiketten gelingt das ganz gut. Ein Strukturdiagramm an der Tafel mit den vier Begriffen, vereinfacht die Diskussion und schafft mehr Transparenz. Essigsäureproduktion kann angesprochen werden.

Organische Säuren

Essigsäure

Buttersäure

Buttersäure wird offen stehen gelassen. Kurz kann man hieran den Aufbau der Stoffe wiederholen (homologe Reihe). Riechen ist ein molekularer Vorgang. Diese These kann an der sukzessiven Ausbreitung des Geruches gut erläutert werden. Vorkommen und Verwendung von Säuren werden von den SuS aus verschieden Informationsquellen herausgearbeitet. Kann auch mündlich geschehen. Die Eigenschaft Carbonsäuren reagieren mit Metallen wird praktisch untersucht. Tafelessig und Magnesiumpulver reagieren wohlwollend genug. Knallgasprobe gelingt auch den SuS. Reaktionsgleichung aufstellen, selbstredend wieder mit Wortgleichung, Symbolschreibweise und auf Teilchenebene.

Ester-Herstellung

Einstiegsexperiment: Ein Ester wird hergestellt. Ein einfacher Versuch: 2 ml Buttersäure und 2ml Ethanol werden mit dem Katalysator konz. Schwefelsäure in einem warmen Wasserbad zur Reaktion gebracht. SuS werten den Versuch aus. Gruppenarbeit. Vorgabe: Wasser entsteht, funktionelle Gruppen reagieren miteinander. Dies darf gerne durch strukturierte Hilfen unterstützt werden.

AB

Ester- Spaltung

Man wiederholt kurz die Bildung von Estern mit verschiedenen Säuren und Alkoholen, warum nicht auch mit mehrwertigen Alkoholen?

Esterspaltung: zu 5 ml Ethansäureethanolester gibt man Phenolphtlalein und verdünnte Natronlauge bis die Flüssigkeit rosa wird. Dann wird im Wasserbad erwärmt. SuS formulieren die Reaktionsgleichung.

Zucker, Kohlenhydrate, Fette

Gruppenarbeit zu den Themen: Zucker, Kohlenhydrate, Fette nach Arbeitsblatt.

Zum Einstieg gibt man angefeuchteten Zucker in ein RG und gibt etwas konz. Schwefelsäure dazu. Während man über die kommende Gruppenarbeit zum Thema Zucker etc. einleitet, wächst eine schwarze Säule aus dem RG. Hieran kann man den Nachweis auf Kohlenstoff diskutieren und die Wirkung von konz. Schwefelsäure zeigen. Nach dieser kleinen Motivation vergibt man die Themen. Es hat sich bewährt, ein Themenblatt zu erstellen, der alle geforderten Inhalte auflistet. Für den Vortrag bekommen die SuS einen Anforderungskatalog, anhand der die Leistung des Referates diskutiert wird.

fehlt:AB

Eiweiße am Beispiel der Milch

Unterstützt durch den Foliensatz der Milchwirtschaftlichen Vereinigung führt man in die Welt der Proteine ein. Die Folien bieten eine sehr gelungene Abfolge, so daß die Rolle des Lehrers sich auf wenige erläuternde Worte beschränkt.

Mit Hilfe des Buches stellen die SuS die Basisinformationen zu diesem Thema zusammen (HA).

Man stellt eine geeignete Nachweismethode auf Proteine vor.

Biuret-Reaktion. Xanthoproteinreaktion.

Milch-weißes Wasser? Untersuchung von Milch mit den bekannten Nachweisverfahren für Zucker, Fett und Proteine.

Die SuS suchen sich aus Quellen Experimente heraus, mit denen man die bekannten Stoffe nachweisen kann. Folgende Experimente gehören zu den häufig durchgeführten:

Zucker: Teststäbchen, Fehlingsche Lösung, Nachweis mit Resorcin

Kohlenhydrate: Iodlösung,

Fett: Fettfleckprobe

Proteine: Gerinnen mit Säure, Xanthoproteinreaktion, Biuretreaktion, denaturiern durch Erwärmen.

Als Partnerübung eignet sich die Untersuchung als experimentelle Lernzielkontrolle. Man hält die wesentlichen Chemikalien bereit. Einzig das Erwärmen von Fehlingsche Lösung mit Milch ist im RG kritisch. Hier verwendet man besser kleine Erlenmeyerkolben.

Waschmittel und Seifen

Seife kochen, in der bekannten Weise auswerten.

Kunststoffe

Kunststoffe:

Film

Anwendung von Kunststoffen

Herstellung

Experimente zu Kunststoffen.

Simulation der Bindungen mit Menschen, die durch zwei Stäbe miteinander verbunden sind. Ist die Klassifizierung von Kunststoffen bekannt, soll auch die Bindung simuliert werden (Pausenhof)

Für die Bearbeitung dieses Themas eignet sich besonders die Projektmethode. Nach einem geeignetem Film werden die Fragen der SuS gesammelt. Nach dem Strukturieren und Vorstellung der Materialien (siehe Adressenliste) arbeiten die SuS in Gruppen selbständig zu dem Thema. Da alle Gruppen die gleichen Themen bearbeiten, kann man Schwerpunkte für jede Gruppe setzen.

Meine Empfehlung für die experimentelle Seite: man beschränke sich auf die Analyse, da die Experimente zur Herstellung von Kunststoffen meist mit giftigen Chemikalien durchgeführt werden müssen. Geeignete Filme mögen da vielleicht mehr zeigen.

Drogen

Ecstasy,

Vorschlag für einen WPK Kurs: Kosmetika, Duftstoffe, Aromen.

Architektur: Geschichte der Monumente in Abhängigkeit der Materialien

Chemie der Küche

Chemie des Haushaltes

erworbenes Wissen in dieser UE

AB Glossar, concept map

In dieser UE werden diese Inhalte zueinander eingeführt und miteinander in Beziehung gesetzt:

TB
Testfragen

Unterrichtsverlaufsplan für Chemie, Sekundarstufe 1

Umfassender, mit Bezügen zum aktuellen Forschungssstand in der Chemiedidaktik, werden die Schwierigkeiten der SuS in der Aneignung der Fachwissenschaft hier entfaltet (Uni Rostok). Alle daraus abzuleitenden Forderungen bemüht sich dieser Unterrichtsablauf aufzugreifen und umzusetzen.


Experimente:
Der vorgestellte Verlaufsplan basiert auf Experimenten. Es gibt viele gute Gründe den experimentellen Anteil hoch zu halten. Der wesentliche Nachteil hierbei ist die hohe Arbeitsbelastung für die Lehrkraft. Dem steht gegenüber, das eine geschickte Organisation, den Mehraufwand zu einem nicht-experimentellen Unterricht gering hält. Der Verlaufsplan bemüht sich schnell vorzubereitende und leicht durchzuführende Experimente einzubinden. Es sind nur wenige Lehrerexperimente vorgesehen. Ein Großteil der Experimente kann als Schülerdemonstrationsexperiment durchgeführt werden. Diese selten favorisierte Methode bietet viele Vorteile: Die Belastung für die Lehrkraft während des Unterrichts ist sehr viel geringer als beim Lehrerdemonstrationsversuch, es wird schonend mit Material und Chemikalien umgegangen, SuS sind besser motiviert (warum?), der Lehrer sieht aus der Sicht der SuS den Versuch und kann so die Wirkung für die SuS besser einschätzen. Aus der Perspektive der SuS ist das Experiment objektiv, da die magischen Hände des Lehrers weit entfernt sind. Der Einsatz des SDV (Schülerdemonstrationsversuches) erfordert ein Umdenken, wahrscheinlich ausgelöst durch einen Verlust der Kontrolle über den experimentellen Ablauf, doch nach Anlaufschwierigkeiten bin ich von der positiven Wirkung überzeugt.
Standardexperimente kann man in Kunststoffbehältern lagern. Die wenigen für Schülerexperimente notwendigen Geräte sollte man im Chemieunterrichtsraum aufbewahren. Chemikalien werden sachgemmäß gelagert (nach Gefahrstoffverordnung). Nach der Vorbesprechung des Versuches kann man ein/zwei SuS mit der Ausgabe der Geräte beauftragen. Die drei wesentlichen Experimentierregeln:

Modelle vom Aufbau der Stoffe:
Alle Stoffe sind aus kleinsten Teilchen aufgebaut. Eine Studie aus 2005 (Uni München) zeigt auf, das Kinder (Jahrgang 5) bereits mit Modellen die submikroskopische Wirklichkeit beschreiben können. Die Kinder unterscheiden zwischen verschiedenen angebotenen Modellen und können geeignete Modelle auswählen. Eine Humanisierung der Teilchen schadet demnach wohl eher dem kongruenten Aufbau der Teilchenvorstellung. Die Form der Teilchen soll nicht kugelig sein, da die spätere Differenzierung in Atome (Dalton) dann nicht mehr überlappungsfrei gestaltet werden kann. Zeichnet man das Wasserteilchen als eine Art Bummerang, dann kann dieser überführt werden in 3 Atome eines winkligen Molekül. Dieser schrittweise Aufbau ist lernpsychologisch bedeutend einfacher als ein Umlernen der Bedeutung "kugeliges Teilchen". Die Beschreibung der Vorgänge auf submikroskopischer Ebene wird von der Lehrkraft nicht im herkömmlichen Sinne bewertet. Es gibt nur ein „stimmig mit den Beobachtungen“ und eine zweite Kategorie „nicht-stimmig mit den Beobachtungen“, in den Ansichten der SuS bzgl. der Modellebene. [Exkurs des Autors: Oft geäußert, wohl aber möglicherweise falsch: Das Beharren auf einer Diskuntinuumsvorstellung soll an der Leere zwischen den Teilchen und der Übertragung von Eigenschaften auf die Einzelteilchen sichtbar werden. Könnte dies nicht eben so gut auf die schwer vorstellbaren Dinge (wie Leere) und den Kontexten der subatomaren Ebene zurückzuführen sein? Ab welcher Anzahl von Teilchen zeigt der Teilchenverband denn übergeordnete, kollektive Eigenschaften? Ab wie vielen Teilchen kann man von Siedetemperatur sprechen?] Die Massenzunahme bei der Verbrennung von Eisenwolle wird wieder, wie oben, von den SuS gedeutet. Die SuS sehen durch eine Lupe und/oder einem entsprechendem Bild die homogene Verteilung des Eisenoxids. Demnach können die Sauerstoffteilchen nicht nur auf der Oberfläche sitzen. Die Vorstellung einer chemischen Bindung (gedeutet als kraftvolle Verbindung/magnetgleich) kann spätestens ab hier mit der Vorstellung einer gleichmäßigen Verteilung der Reaktanden verbunden. Die Reaktion soll mit Styroporbällen (Knete oder Watte ist auch geeignet) nachgestellt werden. Die Symbole können bei der Reaktion von Eisen mit Schwefel eingeführt werden. 10 –15 Symbole sollten die SuS bis zum Abschluss Sek.1 sicher beherrschen (Ag, Au, Cu, Fe, Al, Mg, Na, S, O, N, C, H, P, Cl).
Die Reaktionen werden fortan stets auf drei Ebenen beschrieben: Wortgleichung, Symbolschreibweise, Teilchenebene. Die Aggregatzustände werden von Anfang an mit angegeben. Die Indizes werden weggelassen. Stattdessen werden Verbindungen mit "/" notiert ( z.B. "Fe/S" ) . Erst ab der UE Wasser und Wasserstoff werden Indizes eingeführt (Analyse von Wasser) und dann konsequent angewendet. Legosteine sind für die Modellebene gut geeignet. Dass sich Metalle und Salze in Wasser lösen bzw. durch Säuren aufgelöst werden, ist den SuS schon bekannt oder es wird spätestens in dem Themenbereich Oxidation und Reduktion erarbeitet. Jedes feste Element und jede feste Verbindung hat 2 Zustandsformen (s und aq.) (und weiterhin 3 Aggregatzustände), mit dieser Beschreibungsform erfasst man hinreichend die Geschehnisse. Diese Beschreibung trägt auch dann durchs Leben, wenn man die spätere Betrachtung der geladenen Teilchen nicht mehr ausreichend kognitiv verarbeitet.
Ebenso wird die Ionenschreibweise erst eingeführt wenn die Vorstellungen dazu entwickelt worden sind. Aufgrund der hierzu hohen kognitiven Anforderung geschieht dies erst in dem Themenkreis Ionen-Salze. Anschließend wird die Schreibweise stringent eingesetzt. Eine Erweiterung erfährt die Modellbildung im Themenkreis PSE-Atombau. Elektronen auf Bahnen, in verschiedenen Energiestufen, ist die Grundlage für die Atombindung. Die Bindungen selbst sind besser mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell zu erklären. Die verschieden stark geladenen Atomkerne üben unterschiedlich starke Kräfte auf die dynamischen Elektronen aus, ein Dipol kann soweit erklärt werden.

Die erlernte Begriffe sinnvoll zu einander in den Bezug zu setzen, konnte ich durch concept-maps hier und da gut unterstützen.

Als Hintergrund für den Stundenablauf Chemie, die Koppelung der Bildungsstandards Chemie mit dem KC IGS Naturwissenschaften in NDS. Hinweis: Vorschlag der MNU für naturwissenschaftliche Kompetenzen.

Stundeninhalt - externe Links

Thema der Stunde

 passende Links

Auf https://www.chemiestun.de/index.php findet man nahezu alle Experimente mit Gefährdungsbeurteilung, Bildern, Anleitung, Video. Zugang als Gast (Gastzugang, gastgast) oder mit eigenem Login. Besten Dank an Stefan Klocke.

 

Auch informativ, vor allem die neueren Videos (ab 1MB) sind sehenswert.

http://www.experimentalchemie.de/01-a.htm

  

Der Bunsenbrenner

Video:Prinzip des Brenners

https://www.mathiaspieper.de/chemie/6-1-1,


Innerer Aufbau eines Teclubbrenners, Quizz

 Videos zur Sicherheit

https://www.mathiaspieper.de/chemie/sicherheit/

Anleitung zum sicheren Experimentieren

https://www.keinsteins-kiste.ch/wie-ihr-zu-hause-sicher-experimentieren-koennt-mit-checkliste-zum-download/

Heizen allgemein:

https://www.seilnacht.com/versuche/heizen.html

Gasanalgen in Deutschland, Funktion, Aufbau
Laborgeräte Domino
diverse Experimentiergeräte

Drei weiße Pulver werden untersucht

Pulver werden erwärmt, Mischbarkeit mit Wasser wird getestet, Kristalle werden vorbereitet

Video: Stoffeigenschaften/Sinne

 https://www.mathiaspieper.de/chemie/6-1-1

Kristallformen werden verglichen, allg. werden Kristalle gezeigt

Video

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

Drei unbekannte Flüssigkeiten werden untersucht,

Zwei der drei Flüssigkeiten werden erwärmt,

Siedepunktsbestimmung der zwei Flüssigkeiten

Vergleich der Grafen, Vergleich mit der Stofftabelle, Begriffe sammeln

 interaktives Video: Stoffeigenschaften (mit TB, AB)

Destillation von Cola Einstieg: Restcola in der Flasche

Destillation von Cola mit Verbesserung im Vaufbau

Glasbearbeitung

https://www.seilnacht.com/versuche/glasbear.html

Destillation

https://www.seilnacht.com/versuche/destill.html

Wieviel Zucker/Salz löst sich in 50 ml Wasser?

Video: Löslichkeit

https://www.mathiaspieper.de/chemie/6-1-1

Arbeitsauftraag mit gestuften Hilfen

http://www.kmk-format.de/material/Nawi/Aufgaben/A4_Hoehe/A4-3_Welche_Anregungen_geben_die_Anforderungsbereiche_fuer_die_Binnendifferenzierung/A4-3-3_Aufgaben_mit_gestuften_Lernhilfen-Anlage_1b.pdf

Salz/Zucker in Wasser: wo bleiben die Stoffe, wenn wir diese nicht mehr sehen? Diverse Experimente mit Auswertung https://li.hamburg.de/contentblob/3845310/c17fa6ca39450663db953bf143581dda/data/download-natex.pdf;jsessionid=D8386C08C8CBDFB4E87E639E7A8188C9.liveWorker2

Diss. Organische Chemie, sehr gute Dokumentation: Exp: Gefrierpunkterniedrigung S.168, Molmassenbestimmung S.48, Löslichkeit S. 94, Chromatografie S.98: http://rosdok.uni-rostock.de/file/rosdok_disshab_0000001371/rosdok_derivate_0000027866/Dissertation_Anscheit_2015.pdf

Von Mandeln zum Mandelöl

Chromatografie: Wer war der Schmierfink?

Infografiken

https://www.seilnacht.com/versuche/chromat.html

https://www.chemie-rp.de/nc/bildung-foerderung/experimente-fuer-den-unterricht.html

Diss. Organische Chemie, sehr gute Dokumentation: Exp: Gefrierpunkterniedrigung S.168, Molmassenbestimmung S.48, Löslichkeit S. 94, Chromatografie S.98: http://rosdok.uni-rostock.de/file/rosdok_disshab_0000001371/rosdok_derivate_0000027866/Dissertation_Anscheit_2015.pdf

Zusammenfassung Thema Löslichkeit

Exkurs: Gefrierpunktserniedrigung Streusalz

https://www.keinsteins-kiste.ch/wie-wirkt-streusalz-zum-winterdienst-mit-nutzen-und-gefahren/

Trennverfahren:

https://www.youtube.com/watch?v=9CNGhIBZjzM

 Simulation Konzentration

https://phet.colorado.edu/en/simulation/concentration


Materialien zum sprachsensiblen Unterricht Chemie, entwickelt in NRW, Ganztagsgymnasium, Sumfleth ab S. 85 bis 115, Stoffgemische/Stofftrennung

Versuchsbeschreibung: Molekulares Sieben https://www.chemie.com/fileadmin/user_upload/content/2424chemie/Versuchsbeschreibung_-_Molekulares_Sieben.pdf

auch: Dissertation, Diskontinuumsvorstellung (u.a. molekulares Sieben, Bilder, Exper.) http://oops.uni-oldenburg.de/183/1/johsta04.pdf

Versuchsbeschreibung: Teilchensieben https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matnatech/chemie/gym/bp2004/fb2/modul2/t7/61_daltons_atommodell_li06_teilchensieben.pdf
Modelle in der Chemie Beschreibung der Wirklichkeit mit Hilfe von Teilchenmodelle

Erkenntnisgewinn durch Modellexperimente im Chemieunterricht https://static.uni-graz.at/fileadmin/nawi-zentren/rfdz-chemie/Texte/Tipps__Downloads/Diplomarbeiten/Diplomarbeit_Adam_N.pdf

Dissertation, Diskontinuumsvorstellung (u.a. molekulares Sieben) http://oops.uni-oldenburg.de/183/1/johsta04.pdf

Lehrerhandreichung, Teilchenmodelle https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matnatech/chemie/gym/bp2004/fb2/modul2/das_teilchenmodell_in_klasse_8_zpg.pdf

Info Cellophan: https://materialarchiv.ch/en/ma:material_38/

Exkurs: Wasser als Modell für die Teilchenvorstellung

Richtungsstreit in der Chemiedidaktik, Teilchenmodell, 1995, Seilnacht gegen Buck http://www.brgkepler.at/~rath/pl_an/teilchenmodell07/Positionenstreit%20um%20Atombegriff.pdf

Untersuchung in Jg. 5 zum Teilchenmodell, alles geht! https://www.bio-nickl.de/wordpress/wp-content/uploads/2018/05/DM_NA5_Teilchenmodell-N1.pdf

Filme zum Teilchenmodelle http://www.denken-in-modellen.de/index.php?Seite=843&

Unterrichtsgang durch die Teilchenchemie (Modelle, Rechnungen) https://www.isb.bayern.de/download/13752/skript_chemie_9sg.pdf

Modelle und ihre Grenzen: Glossar: https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matnatech/chemie/gym/bp2016/fb5/7_werkzeug/1glossar_modellvorstellungen_im_chemieunterricht.pdf

Was ist ein Modell, schülergerechte Beschreibung: https://www.chemie-schule.de/Anorganische_Chemie/Modelle_in_der_Chemie.php

Modelle-Teilchen, animierte Darstellung der Teilchen: https://unterrichten.zum.de/wiki/Chemie-Lexikon/Das_Teilchenmodell_und_die_Schmelz-_und_Siedetemperatur

Wasserdampf, nur Wasserdampf, zerknüllte Dose, Video: https://www.chemieunterricht.de/dc2/grundsch/versuche/gs-v-009.htm

Schülervorstellungen und Fehlvorstellungen im Unterricht diagnostizieren: https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Chemieunterricht/diag.pdf

Lehrkraft, didaktik,Modelle unterrichten, Mehrebenenrepräsentation: ftp://ftp.rz.uni-kiel.de/pub/ipn/zfdn/2003/5.Seifert_Fischler_75-88.pdf

Kennzeichen chem. Reaktionen

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

langsame Farbreaktion, Grafik

https://www.seilnacht.com/versuche/stoffab.html#pbi

Lumineszenz

http://www.unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/material/7-8/V7-314.pdf

 in der Kategorisierung etwas zu detailliert, etwas zu schwer für den Anfangsunterricht, trotzdem gut

https://www.keinsteins-kiste.ch/1-grill-und-8-typen-der-chemischen-reaktion-teil-1-funf-wichtigste-reaktionen/

Klassifizieren von chemischen Reaktionen Dissertation, Diskontinuumsvorstellung (u.a. Kohlenstoffkreislauf) http://oops.uni-oldenburg.de/183/1/johsta04.pdf

Reversible Reaktionen

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Aktivierungsenergie

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/


Skript, Versuche zur Aktivierungsenergie (Knallerbse, Wunderkerze, Alu/S, Uni Göttingen


Lesetext


eine Vertiefung (aus Wikibooks)

Text der Khan-Akademie:

Verbrennung

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Sauerstoff, Luftzusammensetzung

(Video: Luftzusammensetzung)https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Nachweis

Video: Nachweis von Sauerstoff, Glimmspanprobehttps://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Eigenschaften

Erklärung, Foto, Videohttps://www.seilnacht.com/Lexikon/PS2.htm

Unterschied zum Stickstoff

Erklärung, Foto, Videohttps://www.seilnacht.com/Lexikon/PS2.htm

Infos zu N, auch verlinkt

https://www.seilnacht.com/versuche/experin2.html

Zusammensetzung der Luft

Sauerstoff

Kohlenstoffdioxid

Video: Nachweis, Kalkwasser

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

http://www.nebelmaschine-ratgeber.de/kleine-geschichte-der-nebelmaschine/

https://www.simplyscience.ch/teens-liesnach-archiv/articles/trockeneis-was-ist-das-und-wozu-braucht-man-es.html

Video: Grotte Bad Pyrmont

https://www.youtube.com/watch?v=uVxN3TL0W-Y

Destillation von Luft

Video

https://www.youtube.com/watch?v=E97VLAh0Lb4

Kerze- ein Beispiel für eine ungewöhnliche Reaktion

 Unterrichtsfolge, Kerze nach Faraday
https://www.schulentwicklung.nrw.de/materialdatenbank/material/view/3486

Kohlendioxid- Eigenschaften und Reaktion mit Mg

Mg-Brände löschen

Versuch Mg Brand löschen

Mg Brand mit Kohlendioxid löschen

Mg Brand mit Wasser löschen, Pieper

Forschungsarbeit zum Löschen von Leichtmetallbränden


Löschen eines Metallbrandes aus Sicht eines Sicherheitsingeneurs

Bedingungen für einen Brand

Themenseite zu Brand, Feuer, Löschen, mit Links

Schnelle Oxidation Einführung des Teilchenbegriffs

Teilchen unter dem STM, Jülich

https://www.fz-juelich.de/pgi/pgi-3/EN/UeberUns/Organisation/Gruppe2/Bildergallerie/_node.html

Video: Oxidation mit Cu, Mg und Fe

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Smog- Luftverschmutzung am Beispiel des Schwefeldioxids

Daten zur Luftreinheit

http://aqicn.org/here/de/

Langsame Oxidation

 Erklärungen

https://www.mein-lernen.at/chemie/chem-reaktionen/oxidationsarten/843-langsame-und-rasche-oxidation

Massenerhalt? Eisenwolle reagiert

Video

http://www.unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/video.php?id=8.flv


Materialien zum sprachsensiblen Unterricht Chemie, entwickelt in NRW, Ganztagsgymnasium, Sumfleth ab S.116 bis 123

Massenerhalt bei Kohle und Streichholzköpfen: http://www.unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/material/7-8/V7-445.pdf

Massenerhalt, Skizze und Video: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/mat-seki/quanti-ch-reaktion/massengesetze/massenerhaltung/index.html

Kreislauf und Wiederkehr der Elemente, Bestätigung des Massenerhalts Dissertation, Diskontinuumsvorstellung (u.a. Kohlenstoffkreislauf) http://oops.uni-oldenburg.de/183/1/johsta04.pdf

Reduktion- Zerlegung von AgO

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Massenerhalt in einem abgeschlossenem System

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

PDF, Anleitung

https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/experimente/filme-zur-wiederholung-von-demonstrationsversuchen/massenerhaltung_versuche

Redoxreaktion- am Beispiel Thermitverfahren

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Animation zum Schweißen von Schienen: Realaufnahme zum Schweißen von Schienen: Versuch auf einem Schulhof:

intensive Auseinandersetzung mit dem Thermit-Versuch, Abhandlung/Didaktik

Wunderkerzen- pyrotechnische Artikel

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/8/

gut erklärt, diverse alltägliche Redoxrkt.

https://www.keinsteins-kiste.ch/tag/redox-reaktionen/

Eisengewinnung und Verarbeitung

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/8/

Hochofenprozess

Video Planet Schule
Video: Modell eines Hochofens:
Aufbau eines Hochofens

Nachweis von H, Eigenschaften Verbrennen von H

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

Infografiken, Experiment

https://www.seilnacht.com/versuche/experih2.html#7

Übersetzen auf die Teilchenebene, Gesetz der konstanten Proportionen

Infografiken,

https://www.seilnacht.com/versuche/massenv.html


Wie kann man Reaktionen mit Symbolen beschreiben?

Video, Hoffmannscher Zersetzungsapparat

https://www.chemie-rp.de/nc/schule/experimente-fuer-den-unterricht.html

Einüben von Symbolschreibweisen, mit Erklärungen

Rechnen mit Mol, in einfach , vorgeschaltet: Anzahl Zuckerstückchen in Box bestimmen: https://www.didaktik.chemie.uni-rostock.de/forschung/weitere-forschungsgebiete/teilchenzahlen/

Vergleich Magnetkies und Eisenkies, in Anzahl, Masse und Verhältnis: https://de.wikibooks.org/wiki/Anorganische_Chemie_f%C3%BCr_Sch%C3%BCler/_Gesetzm%C3%A4%C3%9Figkeiten_chemischer_Reaktionen

Vergleich Magnetkies und Eisenkies, in Anzahl, Masse und Verhältnis: https://hoffmeister.it/chemie/07-gesetzmaessigkeiten_chemischer_reaktionen.pdf

Analyse von Kupferoxid und Synthese von Kupfersulfid mit AB: http://www.unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/material/7-8/V7-401.pdf

Analyse von Silberoxid und Synthese von Kupfersulfid https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/mat-seki/quanti-ch-reaktion/massengesetze/konstantmass

Ganzzahlige Verhältnisse Avogadro/Dalton

Dalton, Einordnung in die Chemiegeschichte, Originalzitat: https://www.seilnacht.com/chemiker/chedal.html https://www.uni-flensburg.de/fileadmin/content/projekte/storytelling/biografien/biografien-deu/dalton-biografie-de.pdf

Chemisches Rechnen, mit Beispielrechnungen, Grafiken, umfangreich. http://chemie-digital.zum.de/wiki/Frau_Lachner/Dalton_und_das_erste_Atommodell https://docplayer.org/19218055-Nach-dem-gesetz-der-konstanten-proportionen-proust-1799-kommen-die-gleichen-elemente-in-einer-verbindung-stets-im-gleichen-massenverhaeltnis.html

neuere Geschichte der Teilchenchemie, mit Rechenbeispielen: http://www.rainer-weiher.de/chemie/mengengesetze.htm

Analyse von Wasser, Hoffmann:

Rechnen mit Teilchen Diss. Organische Chemie, sehr gute Dokumentation: Exp: Gefrierpunkterniedrigung S.168, Molmassenbestimmung S.48, Löslichkeit S. 94, Chromatografie S.98: Die Molmassenbestimmung erfolgt über die Verdampfung von Methanol und Ethanol in einer Spritze. http://rosdok.uni-rostock.de/file/rosdok_disshab_0000001371/rosdok_derivate_0000027866/Dissertation_Anscheit_2015.pdf

Welche Teilchensorten gibt es? Gibt es Grundbausteine, aus denen die Stoffe aufgebaut sind? Wie viele Bausteine gibt es? Wie stellt man Formeln auf? Wie rechnet man?

Ein Skript. Übersicht:https://gymnasium-scheinfeld.de/CMS/faecher/chemie-grundwissen/gw09sg.pdf
Osmose

Skript zur Osmose, Uni BS, geeignete Abbildungen

Versuche zur Osmose und semipermeablen Membran, Bildungsserver BW

Osmose am Beispiel EI, gute Erklärung, Bilder, Fr. Keinstein

Experimente zum Teilchensieben, Anleitung, Bilder

Anwendungsgebiete von H-Schülerreferrate

Wasser kochen

zusammengedrückte Dose (Wasserdampf kondensiert)

http://www.chemieunterricht.de/dc2/medangebot/

Versuchsbeschreibung/Auswertung von 1909

http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/experimente/gs-hs/GSW_sieden2_hist.htm

 Thema Wasser, Infografiken, Stationenlernen

https://www.uni-due.de/chemiedidaktik/09_forschung_agsumfleth_wassermaterial.shtml


Themenseite Wasser/Wasserstoff

Säuren in Lebensmitteln

Lauge- Anwendung im Rohrreiniger

Infos zu Haushaltschemikalien

http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie.htm

WC-Reiniger

Wortreich und klug erklärthttps://www.keinsteins-kiste.ch/wc-reiniger-mit-saeure-gegen-kalk-und-urinstein/

Ökoputzschrank

 http://de.cleanright.eu/?country=DE

Indikatoren-Anzeiger für Säuren und Laugen

Lithium

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/8/

Erklärung, Foto, Video

https://www.seilnacht.com/Lexikon/PS2.htm

Natrium. Kalium: Vergleich zu Li und Zusammenfassung

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/8/

Video:

https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/experimente/filme-zur-wiederholung-von-demonstrationsversuchen/natrium_auf_wasser

Webquest zu den Alkalimetallen und Links zu den Videos Alkalimetalle

http://unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/wip/alkalimetalle/quellen.php

Alkalimetalle in Steckbriefen
PSE (ohne Atombau)

Sehr umfangreiche Darstellung aller Elemente, mit Grafik, Film, Exper., usw. https://www.seilnacht.com/Lexikon/psframe.htm

über Mendelejew, eine Zusammenstellung (Biografie) http://www.chem.msu.su/eng/misc/mendeleev/welcome.html

Gesammeltes über A. Einstein: https://westegg.com/einstein/

Madame Curie: https://history.aip.org/history/exhibits/curie/contents.htm Unterrichtsvorschlag: Periodensystem-Puzzle

PSE vor der Besprechung des Atombaus. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln das Periodensystem der Elemente mit Hilfe ausgewählter Elementkarten selbst. https://www.lncu.de/index.php?cmd=courseManager&mod=contentText&action=attempt&courseId=5&unitId=127&contentId=549

Weiterreichende Informationen zum PSE, links: https://www.gdch.de/service-information/jahr-des-pse/periodensystem-im-ueberblick/allgemeine-informationen-zum-periodensystem.html

Audio, Würdigung von Lothar Meyer: https://www.deutschlandfunk.de/im-schatten-der-konkurrenz-der-periodensystem-pionier.740.de.html?dram:article_id=442437

Säuren und Wasserstoff- Ballonfahrt von Montgolfier

Historisches Bild:

https://browse.startpage.com/do/show_picture.pl?l=english&rais=1&oiu=https%3A%2F%2Fc8.alamy.com%2Fcompde%2Fmr4th6%2Fgravur-mit-zwei-arten-von-heissluftballons-links-wasserstoff-ballon-das-untere-viertel-des-bildes-zeigt-die-art-der-fullung-der-ballon-mit-wasserstoff-durch-befullen-fasser-mit-eisenspanen-und-schwefelsaure-hergestellt-rechts-ein-montgolfier-heissluft-ballon-vom-19-jahrhundert-mr4th6.jpg&sp=16eb13fa0948f0451d053f7b60a5c215&t=default

brennende Hindenburg (Zeppelin)

https://browse.startpage.com/do/show_picture.pl?l=english&rais=1&oiu=http%3A%2F%2Fbuchrain.educanet2.ch%2Fmove1%2Fmo%2Fd%2Ffotos%2Fhindenburg-1937.jpg&sp=cab6c5d1fa49be389aca378fb79378f5&t=default

alte Fluggeräte

https://www.mosafilm.de/CF/heftbesprechung/www/035/menschenflug/flugtag.jpg

Exkurs: Herstellung von Salzsäure

Video:

https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/experimente/filme-zur-wiederholung-von-demonstrationsversuchen/herstellung_salzsaure

Kochsalz-das Produkt aus Salzsäure und Natronlauge

 Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/acid-base-solutions

Vertiefung, UE, Uni Leipzig

https://research.uni-leipzig.de/~pinkon/data/Salze_Verlauf.pdf

Saurer Regen- Nichtmetalloxid und Wasser reagiert zu Säure

pH-Wert- Verdünnungsreihe

Video: dort PH-Wert

https://www.123chemie.de/demo/

Neutralisation

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/ph-scale

Rauchgasentschwefelung-Neutralisation

Rauchgasentschwefelung
Materialien zum sprachsensiblen Unterricht Chemie, entwickelt in NRW, Ganztagsgymnasium, Sumfleth

Eigenschaften von Salzlösungen

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

Konzentration, Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/molarity

Zinkiodid, Schülererklärvideo

Unterrichtsabfolge von elektr. Strom, über Kern-Hülle-Modell zu Salzen (Ionen) https://unterrichten.zum.de/wiki/Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch_I_zum_Lehrplan_in_Rheinland-Pfalz/Ein_erster_Blick_in_die_Atome_-_Eigenschaften_der_Salzartigen_Verbindungen_erkl%C3%A4ren#Strom_wird_geleitet_oder_eben_nicht

Schülervorstellungen zur Elektrolyse, Diss., Elektrochemie: https://eldorado.tu-dortmund.de/bitstream/2003/2464/2/Marohnunt.pdf

und https://core.ac.uk/download/pdf/46901675.pdf

Geladene Teilchen- Transport von elektrischer Ladung

 Unterrichtsskript aus Rostock, Flint, mit vielen hier gezeigten Versuchen, auch mit Fotos;

Animation einer Elektrolyse, Planet Schule

Kochsalz, UE, vom Stoff zum Kugelwolkenmodell (mit Links) https://static.bildung-rp.de/pl-materialien/HR_TF2_Chemie.pdf

http://rosdok.uni-rostock.de/file/rosdok_disshab_0000001021/rosdok_derivate_0000005142/Dissertation_Witt_2013.pdf

https://uol.de/f/5/inst/physik/ag/physikpraktika/download/GPR/pdf/Elektrolyse.pdf

https://www.chemie-schule.de/Anorganische_Chemie/Die_Elektrolyse.php

https://studyflix.de/chemie/elektrolyse-1717

http://www.unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/material/9-10/V9-520.pdf

Animation: https://www.planet-schule.de/frage-trifft-antwort/spieldetails/wie-funktioniert-die-elektrolyse.html

Exkurs, technische Wasserstoffherstellung: https://www.energiedienst.de/produktion/wasserstoff/power-to-gas/

farbige Ladungsträger

Diss., Variationen von diversen Elektrolysen, Exper. http://rosdok.uni-rostock.de/file/rosdok_disshab_0000001021/rosdok_derivate_0000005142/Dissertation_Witt_2013.pdf

Elektrolyse einer Salzschmelze

Video: dort Elektrolyse von Kupfer

https://www.123chemie.de/demo/

Infografiken

https://www.seilnacht.com/Lexikon/technik.html

Versuchsskript, Uni Göttingen, Lithiumchlorid als Salzschmelze

Ergänzung zu Kochsalz, Texte, AB

Elektrolytischer Überzug von Metallen

Verkupfern, versilbern, vereisen?

Strom rein und raus/Akku

Aufbau einer Batterie

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

Batterien im Vergleich

Die Spannungsfrucht

Die Spannungsreihe

Technische Anlagen

Batterien im Vergleich

Exkurs: Phasendiagramm

Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/states-of-matter

Leukipp, Demokrit
Wilson

Sichtbar machen von Teilchenstrahlen Historie, die Nebelkammer von Wilson https://www.pro-physik.de/nachrichten/teilchen-im-nebel

Thomson

 Aufbau der Atome und Atomkerne, eine historische Darstellung, mit Fragen, Abbild.: https://c.wgr.de/d/d72f9341efede114d84d5bee85a1179bc3bad5076d8b0044305be47306135fc2.pdf/86987_StrukturMaterie_126-147_20180921.pdf

Das Rosinenkuchenmodell: http://www.u-helmich.de/che/0809/03-atombau/atombau02.html

Information zu Thomson: https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson

UE zur Chemiegeschichte, PSE, Atomaufbau, mit AB, Spielen, https://www.mint-ec.de/fileadmin/content/schriftenreihe_pdfs/neu_Chemie_A_22_ONLINE_c.pdf

Rutherford- Aufbau der Atome

 Leitprogramm für SuS

https://educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/chemie.html

Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/rutherford-scattering

interaktiver Streuversuch nach Rutherford

Schülerarbeit zum Aufbau der Materie

Kurzer historischer Abriss der Atomtheorie
Script Atomphysik mit Bildern, Grafiken, Animationen
MINT-EC, Skript Atommodelle, historisch-genetisch, viele AB
Atomismus, historischer Abriss

Rutherford, das Experiment, Grafik http://www.u-helmich.de/che/0809/03-atombau/atombau03.html

Atommodelle, eigene Versuche, Rutherford, Geschichte: https://www.edu.tum.de/fileadmin/tuedz01/www/Sch%C3%BClerkonferenz/Seminararbeiten_2015/hoecht_atommodelle.pdf

Leifi, Animation und vertiefte Erklärung: https://www.leifiphysik.de/atomphysik/atomaufbau/versuche/rutherford-experiment

Vorlesungsskript, für Lehrkräfte, Physik: https://www.wmi.badw.de/teaching/Lecturenotes/Physik4/Physik4_Kapitel2.pdf

Vergleichende Darstellung der Atom-Modelle, Diss.: https://kups.ub.uni-koeln.de/1270/1/Dissertation_Koenig.pdf

Aufbau der Atomhülle/Ionisierungs

Die Ionisierungsenergien der Elemente erweitern das Atommodell: http://www.rainer-weiher.de/chemie/atommodelle.htm

Spektrallinien

Kugelwolkenmodell

Periodensystem

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

website: Erklärungen/Grafik

https://theodoregray.com/PeriodicTable/index.html

website: Erklärung, Foto, Video

interaktives PSE, viele Möglichkeiten der Visualisierung der Parameter

https://www.seilnacht.com/Lexikon/PS2.htm

Methodik, PSE

http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umethoden/methodenbausteine/0_einf.htm

PSE Karten zum Ausdrucken

Aufgaben und Lösungen zum PSE (Niveau: Anforderung III)

abgestufte Lernhilfe , PSE


Gruppenrallye zum PSE,
mit Lsg. und Test, sowie Webseite mit zugehörigen Infos.

Aufbau der Atome, KurzPSE mit Elektronen auf den Schalen

 Vom Atom, über PSE, alle Bindungen bis zu zwischenmolekularen Kräften, UE für SuS, interaktiv

Atombau nach Dalton, Thomson, Bohr im Vergleich

http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umethoden/erfahrungskisten/0_verzeichnis.htm

 Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/build-an-atom

Aussagen den Atommodellen (Demokrit, Bohr, Rutherford, usw.) zuordnen

simpleclub, video, Atommodelle

Seilnacht, Schalenmodell, AB, orientiert am Wohnhaus

Quizz, Atommodell

Atombau und PSE, Quizz, Learningapp


Was ist ein Photon, Video
Dalton, Rutherford, Bohr: mathematisch/auch chem. Bindung
Videos zu Atommodellen
ScienceHistory, englisch, Biografien
Dissertation, Historie Atommodelle/Lernzirkel C
Biografie, Berzelsius Lehrbuch der Chemie, 1825, Berzelsius
Thomson, Orginal, Aufbau eines Atoms
Linkliste, Geschichte der Chemie

Vergleich KurzPSE, über Verbindungen zur Oktettregel

Anordnung der Ionen in einem Salzkristall

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

Kristallformenhttps://www.seilnacht.com/Minerale/Krisform.htm

 Summenformel, Video, SimpleClub,

Fehlvorstellungen, Diss., Chemie im Übergang zwischen Schule und Hochschule Entwicklung und Evaluation eines Chemiepropädeutikums : https://ediss.uni-goettingen.de/bitstream/handle/11858/00-1735-0000-002E-E442-F/Kai%20Wolf%20-%20Chemie%20im%20%C3%9Cbergang%20zwischen%20Schule%20und%20Hochschule.pdf?sequence=3

Kochsalz, Versuch einer inklusiven UE, rudimentäres Material, gutes Planungsraster: https://www.schulentwicklung.nrw.de/cms/inklusiver-fachunterricht/zu-den-naturwissenschaftlichen-faechern/zum-fach-chemie/klasse-9-kochsalz-ionenbildung-und-bindung/index.html

Oktettregel- alle wollen 8: Ionen- und Atombindung

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/9/

schrift. Übung zur Ionenbildung

https://www.chemie.schule/k10/k10ab/87.pdf

 Video, Nebengruppen, noch Bohrsches Atommodell

interaktiver Bau von Verbindungen, mit guter Visualisierung der Teilchen, Kappenberg

Vom Atom, über PSE, alle Bindungen bis zu zwischenmolekularen Kräften, UE für SuS, interaktiv

Atombindung

Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/atomic-interactions

auch Ionenbindung, Wasserstoffbrücken, usw. , Kappenberg, Animationen

Vom Atom, über PSE, alle Bindungen bis zu zwischenmolekularen Kräften, UE für SuS, interaktiv

Elektronegativität

Simulation

https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-polarity/latest/molecule-polarity_en.html


Leitprogramm Dipol-vanderWaals-Wasserstoffbrückenbindung
Vom Atom, über PSE, alle Bindungen bis zu zwischenmolekularen Kräften, UE für SuS, interaktiv

EPA (Elektronenpaarabstoßungsmodell)

Video (Modell mit Dauermagneten)

https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/experimente/filme-zur-wiederholung-von-demonstrationsversuchen/modellversuch_anziehen_abstossen

Unterrichtsgang durch die Teilchenchemie (Modelle, Rechnungen) https://www.isb.bayern.de/download/13752/skript_chemie_9sg.pdf

die räumliche Anordnung in Molekülen:

Didakt. Diskussion, Wortbedeutung, MNU, 2016: https://www.mnu.de/fachbereiche/didaktischer-pruefstand/454-die-chemische-bindung-in-molekuelen

Dipole-Lösungseigenschaften, Erklärung auf Teilchenebene: https://www.edoweb-rlp.de/resource/edoweb:7004679/data

Metallbindung

Vortrag

https://educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/chemie/metallbindung.html

Info, Historie, umfassund, Links, Abb.: https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Metallurgie

Alchemie/Röstprodukte, These: Metalllegierungen als Ausgangspunkt für beliebige Produkte: https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Geschichte_der_Chemie/Mitteilungen_Band_09/1993-09-02.pdf

Seltene Erden, Einsatz in der Hochtechnologie, 2014: https://www.db-thueringen.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dbt_derivate_00029682/ilm1-2014100070.pdf

Geschichte der Metallurgie in sehr lesenswerten Anekdoten: http://www.dierk-raabe.com/app/download/5784890659/Geschichte+der+Werkstoffe.pdf

Wikibook, Metallurgie: https://de.wikibooks.org/wiki/Werkstoffkunde_Metall/_Eisen_und_Stahl/_Metallurgie
ZMK- Zwischenmolekulare Kräfte

Gruppenpuzzle , ZMK, UE: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-bildung/ernaehrungslehre/unterrichtsmaterialien/handreichungen/handreichung_ernaehrung_und_chemie/eingangsklasse/lpe4/lpe0404

UE, Schweiz, Niveau: Gymnasium:https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/dual/educeth-dam/documents/Unterrichtsmaterialien/chemie/Zwischenmolekulare%20Kraefte/frey_zmk_lp.pdf

Information und graf. Darstellung: https://www.gfs-ebs.de/pages/unterricht/faecher/chemie/kraefte-zw.-molekuelen.php

Zusammenfassung chemische Gesetzmäßigkeiten, auch Teilchenmodell (in der Schule im Chemieunterricht erworbenen Kenntnisse zusammenfassen um Studienanfänger den Einstieg in das Studium zu erleichtern. ): https://www.uni-due.de/imperia/md/content/mint/mint-skript_chemie_sommer_2015.pdf

Physikalische Grundlagen des Orbitalmodells, Einführung in die Quantenmechanik: https://qudev.phys.ethz.ch/static/content/courses/phys4/phys4_fs11/PhysikIV.pdf http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/15/thc/bindung/tc022_h2plus.vlu.html>

Molbegriff

Erfahrungskiste Mol (Selbstlernkisten nach Montessori)

http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umethoden/erfahrungskisten/0_verzeichnis.htm

 schülernahe Erklärung des Mols, mit Grafiken und Beispielrechnungen


Kritische Würdigung des Molbegriffs

Freiarbeit- AB „Carbo“

Video,Kohlenstoff

eine komplette UE, mit gezippten Gefährdungsbeurteilungen, alltagsnah, in Modulen, Ausgangsstoff "Ethanol", Uni Rostock

schülergerechte Infoseiten, mit Grafiken, eingebetteten Videos, Chemie-schule

Liste mit diversen Videos zur Organik, SimpleClub

Vom Rohöl zum Benzin

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/10-1/


Infografiken

https://www.seilnacht.com/Lexikon/technik.html


Lernprogramm

https://educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/chemie.html

Aus welchen Elementen setzten sich die Stoffe im Erdöl zusammen?

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/10-1/

Woher kennt man den Aufbau der Stoffe im Erdöl?

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/10-1/

Gedankenspiele- Konstitution der Alkane

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/10-1/

 3 D Molekülviewer, Kappenberg

Gedankenspiele- Konstitution der Alkane

Nomenklatur der Alkane und Wiederholung der Oktettregel

 Nomenklatur, Leitprogramm

https://educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/chemie.html

Nomenklatur der Organik

Nomenklatur, Alkane, usw., Sek.1

Van der Waals Kräfte- Vergleich der Sdpkte von Alkanen

Die Zusammensetzung des Erdöls und wie man diese verändern kann

Video:

https://www.mathiaspieper.de/chemie/10-1/

Alkene

Alkene: reaktionsfreudige Gesellen-Additionsreaktion

 Beschreibung Unterrichtsverlauf, Grafiken, AB zu Ethen

Ozonloch und Halogenalkane

 www.dkrz.de . umweltbundesamt.de, hagen.de, jwocky.gsfc.nasa.gov oder antwerp.gsfc.nasa.gov

Ethanol

Der Alkohol im Körper

https://www.keinsteins-kiste.ch/biochemischer-katzenjammer-alkohol-im-stoffwechsel-und-wie-man-ihn-wieder-los-wird/

 Löchlichkeit von Alkoholen gegenüber Wasser und Benzin, AB, Versuchsanleitung, Seilnacht

Methanol, Propanol,

 kurzkettige Alkohle im Vergleich (Brennbarkeit, Löslichkeit, Wirkung), Versuchsanleitung , AB

mehrwertige Alkohole

Organische Säuren

Essigsäure

Ester-Herstellung

Ester- Spaltung

Zucker, Kohlenhydrate, Fette

Eiweiße am Beispiel der Milch

Waschmittel und Seifen

Infografiken

https://www.seilnacht.com/Lexikon/technik.html

Kunststoffe

Infografiken

https://www.seilnacht.com/Lexikon/technik.html

Drogen

 http://www.emcdda.europa.eu/system/files/publications/11364/20191724_TDAT19001DEN_PDF.pdf

und der deutsche Drogenbericht

https://www.drogenbeauftragte.de/presse/pressekontakt-und-mitteilungen/2019/iv-quartal/drogen-und-suchtbericht-2019-erschienen.html?L=0
Geschichte der Chemie Geschichte der Chemie

Geschichte der Chemie: https://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_Chemie#Von_Glauber_bis_Lavoisier

Geschichte der chem. Formeln: https://www.stäudel.de/schriften_LS/028%20Vom%20alchemistischen%20Symbol%20zum%20Element.pdf

vor Dalton, Chemiegeschichte um 1700-1800, Korpuskel, Affinitäten: https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Geschichte_der_Chemie/Mitteilungen_Band_14/1998-14-04.pdf

Phlogiston Theorie: https://www.isoliert.de/phlogistontheorie.php

Linkliste, nur erstklassiges

https://www.chemiestun.de/index.php Vom Sek 1 Lehrer für Sek 1 Lehrer
https://www.mathiaspieper.de/ Videos, gut sortiert, sehr brauchbar, Sek 1
https://hoffmeister.it/index.php/chemiebuch-anorganik
So gut, dass auch SuS damit gut klarkommen, informativ/umfangreich, auch BIO
Experimentalchemie.de
Auf der Website "Experimentalchemie.de" findet man Videosequenzen zahlreicher Chemieversuche.
Alltagschemie, oder auch Chemie-fuers-leben.de, Universität Rostock, A. Flint, viele dieser Ideen sind hier auf dieser Seite verarbeitet, bitte mehr davon.
Diagnostizieren und Fördern im CheUnt
 www.chemie.schule
Gute ABs, Übungen, orientiert am Gymnasium
 www.seilnacht.com
Auf dieser Seite findet man ein reichhaltiges Angebot, teils kostenpflichtig, Schweiz
https://www.tu-braunschweig.de/agnes-pockels-labor/themen-experimente/naturwissenschaften-mit-kindern
Für alle Altersligen, mit Handlungsanleitungen, vielfältige chemische Experimente, thematisch sortiert,
(Naturwissenschaften mit Kindern
Wer gerne mit Kindern experimentiert, sollte dies auch mal in der Küche als Lernort versuchen.
Experim. für den Sachunterricht, BW
https://www.experimentas.de/
Gefährdungsbeurteilungen (teils mit Vorsicht zu verwenden, Hinweis: Freisetzungsverhalten gerne zweifelhaft)
https://m.unfallkasse-nrw.de/fileadmin/server/download/praevention_in_nrw/praevention_nrw_75.pdf
Hilfestellungen zum sicheren Experimentieren in der Inklusion
https://www.msa-berlin.de/chemie/
Externer Bildungsabschluss nach Jg. 10, Berlin, Teilthemen werden in Text und Bild erklärt
https://www.keinsteins-kiste.ch/willkommen-auf-keinsteins-kiste/
ausgewählte Seiten zur Chemie, mit schülergerechten Erklärungen, Schweiz
Materialien zum sprachsensiblen Unterricht Chemie, entwickelt in NRW, Ganztagsgymnasium, Sumfleth
https://www.cumschmidt.de/index.html
Gute, umfangreiche Linkliste
Lebensnaher Chemieunterricht, die Jungs machen Spaß und bieten gelungene Materialien an
Experimente von Jg 5-10, praxisnah, aus RLP (Gymn. + VCI)
Skript für die Chemielehrerinnenausbildung, 2019, Uni Gießen
Skript, Uni, Chemie, TU BS, 2017
Didaktische Hinweise zum Unterricht, z.B. Modelle, Bayern ISB
Liste, digitale Angebote für den CheUnt, VCI, 2020
Apps für den CheUnt, VCI, Liste mit Beschreibung der Apps, 2020
Physik
Das Physikbuch, verstehen auch junge ChemikerInnen.
Gefährdungsbeurteilungen im Physikunterricht Anleitungen diverser Experimente, zu suchen mit: Arbeitsgemeinschaften Naturwissenschaften und Technik Rheinland-Pfalz Neckar-Dreieck



Material-Reagenzien-Modelle

Grundausstattung in der Chemiesammlung einer Schule

1.Hilfe Kasten, Notaus-Schalter, Feuerlöscher im Chemieraum und Notrufmöglichkeit

es sind bekannt:
Fluchtwege (beide, der 1. und der 2.), Einsatz des Feuerlöschers, Absetzen eines Notrufs, Verwendung der Augendusche

Alle Gefahrstoffe sind nach GHS etikettiert, richtig gelagert, gelistet, die Sicherheitsdatenblätter liegen vor und die Entsorgung ist gut organisiert. Die Bedienungsanleitung der Gasanlage ist gelesen und verstanden, die jährliche Unterweisung für alle sicherheitsrelevante Aspekte hat stattgefunden. By the way, eine Betriebssanweisung für Gasanlagen findet man hier, viele andere BA's unter: http://www.aug-nds.de/?id=21

Ist das nicht etwas zu kleinlich? Die Eltern vertrauen uns ihre Kinder an und würden diese gerne unbeschadet am Nachmittag wieder in den Arm nehmen. In den letzen Jahren ist der GUV nach einem Unfall (gerade in der Chemie, Standort Hannover) beim Verursacher vorbeigekommen, mit dem Ziel, diesen an den entstandenen Kosten zu beteiligen. Unbedarfte und damit auch gefährliche KollegInnen hat wahrscheinlich auch nicht jeder gerne um sich. Mit dem Chemikaliengesetz haben wir ein griffiges Instrumentarium in der Schule. Bei Interesse am Arbeitsschutz stöbert man auf der Seite GUV und/oder Arbeitsschutz in NDS.

Eine Unterweisung ist eine mündliche, gesetzliche vorgeschriebene, Information über die Arbeitssituation, jährlich zu wiederholen (oder anlassbezogen). und erst dann beginnt man den Unterricht:

Lockern Sie die nächste Fachkonferenz mit ein paar Fragen rund um die Sicherheit auf.
Die Einweisung am Arbeitsplatz kommt oft zu kurz. Eine Auflistung denkbarer Punkte bei der Einführung einer neuen KollegIn kann da helfen. Eine konkrete Checkliste, überschrieben mit "Gefährdungsbeurteilung", personenbezogen, ist kein umfangreiches Dokument, das die wesentlichen Aspekte, auch des Chemieunterrichts, abdeckt. Fühlt man sich für den Chemiebereich zuständig oder ist dies des Amtes wegen, wird man sich um eine gute Organisation der Gefahrstoffe bemühen. Die Aufgaben sind bunt und vielzählig, bei Interesse schaut man in diese Tabelle.

Wie haben Sie ihre Mängel organisiert? In meiner Schule verwenden wir diesen Vordruck, mit dem Ziel, die erkannten Mängel schnellstmöglichst abzustellen.

Grundchemikalien vorbereiten:

Herstellung von Säuren/Basen und Indikatoren
 Die Menge der angegebenen Ausgangssubstanz wird mit Wasser auf 1 Liter aufgefüllt. Konzentrierte Säuren giesst man langsam unter stetigem Rühren in das Wasser. Alkalische Lösungen werden am besten in Polyethylen-Flaschen aufbewahrt.
verdünnte Salzsäure: 165 ml konzentrierte Salzsäure als Ausgangssubstanz wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Schwefelsäure: 57 ml konzentrierte Schwefelsäure wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Salpetersäure: 140 ml konzentrierete Salpetersäure wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Essigsäure: 115 ml Eisessig wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Ammoniaklösung: 115 ml konzentrierte Ammoniaklösung wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Natronlauge: 80 g festes NaOH wird auf 1 l aufgefüllt.
verdünnte Kalilauge: 135 g festes KOH wird auf 1 l aufgefüllt.

konzentrierte Natronlauge: 445 g festes NaOH werden auf 1 l aufgefüllt.
Kalkwasser: 2 g Calciumoxid in 1 l destilliertem Wasser, schütteln, filtrieren. Oder über Calciumoxid stehen lassen und klare kleinere Mengen abgießen.
Iod-Kaliumiodid: 2 g Kaliumiodid in wenig Wasser vollständig lösen und 1 g Iod zugeben. Nach dem Lösen auf 300 ml auffüllen und in brauner Flasche aufbewahren.
Indikatorlösung:
Phenolphthalein: 0,1 g in 100 ml 70 % Ethanol
Bromthylmolblau: 0,1 g in 100 ml 20 % Ethanol
Dimethylgelb: 0,1 g in 100 ml 90 % Ethanol
Methylrot: 0,1 g in 100 ml 90 % Ethanol.
Für die Chemiesammlung hat sich bewährt einige Grundstoffe in angemessener Menge bereitzuhalten, dies sind dann Litergefäße oder Mengen um die 500g, vielleicht auch mehr, in einigen Ausnahmen.
Säuren, konz.: Salzs., Schwefels., Salpeters., Eisessig,
Laugen: Natronlauge (1 kg), Kaliumhydroxid, Ammoniak
Gase: Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid
Metalle: Lithium, Natrium, Kalium, Kupferblech, Magnesiumband, Iod; Pulver: Calcium, Magnesium, Aluminium, Eisen, Kupfer, Zink, Thermitgemisch
Nichtmetalle: Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor (rot)
Salze: Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumchlorid, Magnesiumsulfat, Kupfersulfat, Bariumnitrat, Natriumsulfit (für die Entsorgung); geringere Menge: an Lithiumchlorid, Strontiumchlorid, Kaliumchlorid, Bleichlorid, Kaliumpermanganat, Kaliumiodid, Lithiumoxid
Organik: Ethanol (2l), Spiritus, Parafinöl, Oktan, Stearin, Buttersäure, Glycerin, Ameisensäure
Indikatoren: siehe oben und Paprikapulver
Die haushaltsüblichen Grundstoffe besorgt man sich kostengünstig in den Geschäften:
Organik: Zucker, Traubenzucker, Zitronensäure, Essig, Mehl, Vitamin C, Trockenhefe, Rotkohl, Cola,
Anorganik: Putz- und Reinigungsmittel, Stahlwolle, Schmirgelpapier, Luftballons, Haargummis, Holzstäbchen, Stearinkerze, Wunderkerze, Knallerbse, Knicklicht, Weichholz, Filterpapier, Streichhölzer (keine Sicherheitsstreichhölzer)
Das ISB (Bayern) hat zusammengestellt, was man für einen zeitgemäßen Chemieunterricht braucht, u.a. enthält diese Broschüre Angaben zu Unterrichtschemikalien. Die angepasste Liste für diesen Unterrichtsablauf findet man in dieser excel-Tabelle, ergänzt um eine Materialliste (als Grundlage diente auch hier die ISB-Broschüre).

UE

Material

Gefahrstoffe/Stoffe

Modellebene Reaktionsgleichung

Stoffe

Bunsenbrenner

Magnesiastäbchen

Holzstäbchen

Destillation (verschiedene Gerätschaften)

Waage

Filterpapier

Pipetten/Glasrohre

SV:

Brenner

RG

RG-Halter

Petrischalen

Spatel

Mörser und Schalen

Zucker/Salz/VitaminC

Wasser/Salzwasser/Octan

Gase: Sauerstoff/Kohlendioxid

Blaustein (Kupfersulfat)

Magnesiumsulfat

Cola

Mandeln

Mandelöl

Salatöl

Lösungsmittel: Benzin/Ethanol

schwarze Farbstifte

Wortgleichung

Reaktionspfeil

Die Teilchenebene wird eingeführt, die Teilchen haben spezifische Formen (und Farben)

Chemische Reaktionen

Als Standardbedarf für den Schülerversuch hat sich bewährt:

Sicherheitsbrillen

Haargummis

Reagenzgläser

Rg-halter

Spatel

Rg-klammern

Brenner

Vollglasstäbchen

Hohlglasstäbchen

Holzstäbchen

Bechergläser, klein

Bechergläser, groß

mittlere Erlenmeyerkolben

Für die Lehrertischversuche sollte man immer dabei haben:

das kleine Set aus der Schülerversuchsstandardausstattung plus:

Kittel

kleines Entsorgungsset

Standzylinder, Uhrenglas, Glaswanne,

Set: Indikatoren

Spritzflasche

Rundkolben

Stativmaterial

Demo-Rg

Demo-Rghalter

Sicherheitsglasscheibe

Rückwand (in blassgrau)

Heissluftpistole

Gummischläuche

Glycerin

Werkzeug (Hammer, Zange, Schraubenzieher, Zollstock)

Glasschneider

Stoppuhr

Baumwoll- und Kunststoffbänder

Drahtnetz

Mörser/Pistill

Reinigungsset: Lappen, Schwamm, Reiniger, Eimer

Entsorgungsset

Weichholz, Kantholz 2 mal 2 cm

Streichhölzer (keine Sicherheitsstreichhölzer)

Luftballons

Natriumcarbonat

Essigsäure

Kerze

Kupfersulfat

Eisenpulver

Kupferpulver

Zinkpulver

Magnesiumpulver

roter Phosphor

Schwefel

Salzsäure, verd.

Magnesiumband

Knallerbse

Knicklicht

Wunderkerzen

Wortgleichung

ab Eisen/Schwefel-Versuch:Symbolschreibweise und Teilchenebene

ggf. Aggregatzustände

Luft/Brand

Glaszylinder, 3 mal

Uhrengläser

Säge

Eisenplatte

Drahtnetz, Kupfer

Sauerstoff

Kohlendioxid

roter Phosphor

Stearinkerze

Stearin

Magnesiumband

Magnesiumpulver, grob

Kaliumpermanganat

Mehlstaub

Weichholz

Wortgleichung

Wachs wird zu C/H , sobald durch die Versuche geklärt ist, dass sich Wasser und Kohlendioxid bei der Verbrennung bilden oder Eisenoxid wird als Fe/O beschrieben. Dies ist der Übergang zur Indexschreibweise.

Redoxreaktionen

Tigelzangen

Schmirgelpapier

9V Batterie

Stahldraht, dünn, 1m lang

Kohlestückchen

Asche (aus dem Grill)

Schwefel

Eisennägel

Eisenwolle

Silberbesteck

Alufolie

Streichhölzer

Luftballons

Thermitgemisch

Wunderkerze (siehe Rezept)

Wasser-Säure/Lauge

Eudiometerrohr

Standzylindern

Glaswanne, groß

Hoffmanscher Zersetzungsapparat

Gas: Wasserstoff/Sauerstoff

Indikatoren: Universalindikator, Phenolphtalein, schwarzer Tee,Rotkohlsaft

Zitronensäure,

Essigsäure

verschiedene Putzmittel, 6/7 verschiedene

Magnesium (gekörnt)

Natriumkarbonat (Kaiser Natron)

Pömpel

Natrium/Lithium/Kalium

Der 2. Zustand eines Stoffes wird eingeführt: gelöst in Wasser (aq)

H/O wird zu H2O, wenn man Wasser quantitativ zerlegt hat.

Chemische Bindungen

U-Rohr

Graphitelektroden

Generator

Kabel

Messgeräte

Magnet

Kochsalz

Zucker

Kupferchlorid

Bleichlorid

Kaliumchlorid

Münzen mit/ohne Eisenkern

Lithiumoxid

Wenn Teilchen sich erkennbar geladen verhalten, dann wird die Ladung mit angegeben: + oder -

Die einzelnen Teilchen werden genauer betrachtet: es sind Energieunterschiede zwischen den Elektronen wahrnehmbar (Ionisierungsenergie). Dieses wird anschaulich durch den unterschiedlichen Kern-Bahn-Abstand beschrieben.

Das Elektronenpaarabstoßungsmodell erklärt die räumliche Anordnung im Molekül

Organik

Destillationsapparatur

Molekülmodelle

Marmor

Kalkwasser

Zucker

Erdöl

3 Alkane (Oktan,

Ethanol

Glycerin

Paraffin

Essigsäure

Buttersäure

Indikator: Phenolphtalein

Schwefelsäure, konz.

Mehl

Eiweiß-Nachweisreagenzien

Fettnachweis: Sudanrot

Zuckernachweis: Fehling-Lsg.

Set Kunststoffproben

Luftballons

Über die unterschiedlichen Winkel zwischen den gebundenen und freien Elektronenpaaren, werden unterschiedliche Anordnungen der Elektronenpaare postuliert (Elektronenpaarabstoßungsmodell, EPA).





Gefährdungsbeurteilungen

Sicherheitsdatenblätter - SDB

Die BAuA (Bundesanstalt Arbeitsschutz/Arbeitssicherheit) verlinkt zu wesentlichen Seiten rund um Sicherheitsdatenblätter. Diese SDB sind die stoffliche Grundlage für die Gefährdungsbeurteilung. Bei Bedarf kann mach sich in einer Fachdatenbank (ISi) informieren über geeignete Schutzhandschuhe, 1. Hilfe Maßnahmen, Entsorgung, usw. bzgl. eines Stoffes.

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Experimente

Gefährdungsbeurteilungen

UE: Stoffe

Bunsenbrenner

https://www.experimentas.de/experiments/view/13
Experiment: Siedetemperaturbestimmung bei Wasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/671
Experiment: Wassererhitzung

https://www.experimentas.de/experiments/view/14

Erhitzen Zucker

https://www.experimentas.de/experiments/view/792

Erhitzen Salzwasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/1306

Verbrennen von Oktan

https://www.experimentas.de/experiments/view/1524

Destillation Cola

https://www.experimentas.de/experiments/view/188

Lösen von Salz/Zucker in Wasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/1600

Extrahieren von Mandelöl mit Benzin:Experiment: Fettgewinnung

https://www.experimentas.de/experiments/view/724

Chromatografie von Farbstiften

https://www.experimentas.de/experiments/view/811

Molekulares Sieben

https://www.experimentas.de/experiments/view/

UE: Chemische Reaktionen
Experiment: Wassernachweismittel/Kupfersulfat

https://www.experimentas.de/experiments/view/1619
Experiment: Verhalten und Reaktion von Eisen und Schwefel

https://www.experimentas.de/experiments/view/75
Experiment: Der Höllensteineffekt

https://www.experimentas.de/experiments/view/387
Experiment: Geheimtine mit Kaisernatron

https://www.experimentas.de/experiments/view/960
Experiment: Pharaoschlange (Ethanol, kein Aceton verwenden)

https://www.experimentas.de/experiments/view/6
Experiment: Sieben Becher

https://www.experimentas.de/experiments/view/2384
Experiment: Verhalten von Säuren gegenüber Metallen (Reihenversuch)

https://www.experimentas.de/experiments/view/597
Experiment: Verkupfern von Eisen

https://www.experimentas.de/experiments/view/148

UE:Luft/Brand
Roter Phosphor /Bestimmung Sauerstoffanteil Luft

Brand
Experiment: CfL: Modell eines Kohlendioxid-Feuerlöschers

https://www.experimentas.de/experiments/view/2485
Experiment: Versuche mit Kaisernatron (I)

https://www.experimentas.de/experiments/view/957
Kohlendioxid untersuchen

https://www.experimentas.de/experiments/view/488
Experiment: Untersuchung der Kerzenflamme

https://www.experimentas.de/experiments/view/485
Magnesiumbrand löschen

https://www.experimentas.de/experiments/view/2434
Mehlstaubexplosion

https://www.experimentas.de/experiments/view/1269
UE:Chemische Reaktionen/Redox
Kohle verbrennen

https://www.experimentas.de/experiments/view/2399
Schwefel verbrennen

https://www.experimentas.de/experiments/view/345
Experiment: Rost - Bedingungen

https://www.experimentas.de/experiments/view/2343
Eisenwolle

https://www.experimentas.de/experiments/view/159

Metallpulver reagieren farbig

https://www.experimentas.de/experiments/view/1663

Analyse von AgO

https://www.experimentas.de/experiments/view/2441
Experiment: CfL: Das Thermitverfahren (Outdoor-Variante)

https://www.experimentas.de/experiments/view/2446

Wunderkerzen selbst bauen

https://www.experimentas.de/experiments/view/282
Experiment: Wunderkerzen unter Wasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/2040
Experiment: Reaktion von unedlen Metallen mit verdünnten Säuren

https://www.experimentas.de/experiments/view/1646
Experiment: CfL: Reaktion von Kupferoxid mit Zink

https://www.experimentas.de/experiments/view/2443
UE:Wasser-Säure/Lauge
Experiment: Böllerbüchse ("RedBull verleiht Flügel")

https://www.experimentas.de/experiments/view/1367
Experiment: CfL: Verbrennen von Wasserstoff

https://www.experimentas.de/experiments/view/2436
Experiment: Kerzenflamme in reinem Wasserstoff

https://www.experimentas.de/experiments/view/233
Experiment: Schnelle Wassersynthese

https://www.experimentas.de/experiments/view/651
Experiment: Wasserstoffballons

https://www.experimentas.de/experiments/view/2386
Experiment: CfL: Zerlegen von Wasser mit Hilfe des elektrischen Stroms

https://www.experimentas.de/experiments/view/2440
Experiment: Knallgasreaktion in Seifenschaum

https://www.experimentas.de/experiments/view/231
Experiment: Nachweis von Wasserstoff

https://www.experimentas.de/experiments/view/1297
Experiment: Magnesiumbrand in Wasserdampf und in Wasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/854

Säuren und Laugen im Alltag
Experiment: CfL: Beseitigung einer Rohrverstopfung aus Butter mit Rohrfrei

https://www.experimentas.de/experiments/view/2541
WC Reiniger
Indikatoren

Alkalimetalle
Experiment: Alkalimetalle reagieren mit Wasser.

https://www.experimentas.de/experiments/view/865
Experiment: Reaktion von Kalium mit Wasser

https://www.experimentas.de/experiments/view/559
Experiment: Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser.

https://www.experimentas.de/experiments/view/924
Experiment: Die farbige Flamme

https://www.experimentas.de/experiments/view/769

Säuren/Laugen
Experiment: Reaktion von unedlen Metallen mit verdünnten Säuren

https://www.experimentas.de/experiments/view/1646
Nichtmetalle und Sauerstoff (Schwefel in Luft)

https://www.experimentas.de/experiments/view/345
PH Wert Verdünnungsreihe

Neutralisieren: Salzsäure und Natronlauge

https://www.experimentas.de/experiments/view/30
Neutralisieren (Schwefeloxid wird neutralisiert)

https://www.experimentas.de/experiments/view/1013

Salze-Ionen
Leitfähigkeit von reinem Wasser und Wasser mit Zusätzen

https://www.experimentas.de/experiments/view/2621
Experiment: CfL: Untersuchen der elektrischen Leitfähigkeit von Kochsalz

https://www.experimentas.de/experiments/view/2505
Experiment: Leitfähigkeit im Vergleich

https://www.experimentas.de/experiments/view/635
Experiment: Kupfer(II)-chlorid-Elektrolyse mit Kohleelektroden

https://www.experimentas.de/experiments/view/1053

Ionenwanderung der Salzschmelze

https://www.experimentas.de/experiments/view/
Ionenwanderung, farbig

https://www.experimentas.de/experiments/view/2622

Experiment: Verkupfern von Eisen

https://www.experimentas.de/experiments/view/148
Galvanisieren

https://www.experimentas.de/experiments/view/1651
Spannungsreihe

https://www.experimentas.de/experiments/view/1669
Alltagsmetalle untersuchen

https://www.experimentas.de/experiments/view/2705
Zerlegen von Wasser durch elektrischen Strom

https://www.experimentas.de/experiments/view/2440
Elektrolyse von verdünnter Salzsäure unter Zusatz von Universalindikator

https://www.experimentas.de/experiments/view/2495

Galvanische Zelle

https://www.experimentas.de/experiments/view/1283

Die Spannungsfrucht

https://www.experimentas.de/experiments/view/1291
Der Akkumulator

https://www.experimentas.de/experiments/view/1678
Experiment: Lösungsenthalpien bei verschiedenen Salzen

https://www.experimentas.de/experiments/view/126
Experiment: Fraktale Silber-Strukturen

https://www.experimentas.de/experiments/view/821

PSE

UE: Organik
Experiment: Brennbarkeit von Erdölfraktionen

https://www.experimentas.de/experiments/view/242
Experiment: Cracken von Paraffinöl

https://www.experimentas.de/experiments/view/139
Experiment: Eigenschaften einzelner Erdölfraktionen

https://www.experimentas.de/experiments/view/1700
Experiment: Alkoholische Gärung

https://www.experimentas.de/experiments/view/1531
Experiment: Eigenschaften der homologen Reihe - Alkanole

https://www.experimentas.de/experiments/view/1536
Experiment: Ethanol - ein Lösemittel

https://www.experimentas.de/experiments/view/1757
Experiment: Magnesium reagiert mit Ameisensäure, Essigsäure u.a.

https://www.experimentas.de/experiments/view/204
Experiment: Unterscheidung einwertiger und mehrwertiger Alkohole

https://www.experimentas.de/experiments/view/545
Experiment: Aromastoffe II (Isobutylacetat und Ethylbutyrat)

https://www.experimentas.de/experiments/view/1454
Experiment: Birnenaroma: Pentylacetat

https://www.experimentas.de/experiments/view/589
Experiment: Esterspaltung

https://www.experimentas.de/experiments/view/1545
Experiment: Seifenherstellung

https://www.experimentas.de/experiments/view/1546
Experiment: Bestimmung der Schmelztemperatur von Thermoplasten

https://www.experimentas.de/experiments/view/1227
Experiment: Brennprobe bei Kunststoffen

https://www.experimentas.de/experiments/view/591
Experiment: Ein bärenstarker Klebstoff

https://www.experimentas.de/experiments/view/744
Experiment: Ein Kunststoff aus Naturstoffen

https://www.experimentas.de/experiments/view/616
Experiment: Ein wasserlöslicher Polyesterklebstoff

https://www.experimentas.de/experiments/view/1087
Experiment: Folie aus Chitosan

https://www.experimentas.de/experiments/view/1213
Experiment: Identifizierung von Kunststoffen (2)

https://www.experimentas.de/experiments/view/1769
Experiment: Leim aus Casein

https://www.experimentas.de/experiments/view/1211
Experiment: Polymilchsäure - ein biologisch abbaubares Polymer

https://www.experimentas.de/experiments/view/1079
Experiment: Schwimm-Sink-Trennung bei Kunststoffen

https://www.experimentas.de/experiments/view/1218
Experiment: Verbrennung von Silicon

https://www.experimentas.de/experiments/view/2309
Experiment: Windeln als High-Tech-Produkt

https://www.experimentas.de/experiments/view/1105

Extra:

Experimente im Kindergarten/Hort und als editierbare Dokumente im ZIP.

Wo finde ich was? Wie navigiere ich durch das Dokument?

Es befindet sich alles in einem Dokument. Oben startet man mit der Beschreibung zu den Unterrichtsstunden. Dort findet man rechts (Spalte: Arbeitshilfen) Tafelbilder (TB), Arbeitsblätter (AB), Infos usw. zu den Stunden. Die Unterrichtseinheiten schließen jeweils mit einem Link zum Dokument "Testfragen". Bestenfalls sind diese sortiert nach Anforderung I, II und III. Checklisten (Schülerarbeitspläne) zu allen UE's gibt es auch, oben rechts, am Tabellenanfang. Ebendort sind auch die Hinweise zur Mappenführung hinterlegt. Ferner gibt es zu den Stunden noch externe Links, diese verweisen oft auf Videos, ABs oder andere stundenrelevanten Inhalte. Eine Erklärung gibt den didaktischen Standpunkt des Verfassers bekannt. Die gesamte inhaltliche Einordnung dieses Vorschlages eines Unterrichtsablaufes gelingt mit dem Dokument zum mittleren Bildungsstandard, abgeglichen mit dem KC IGS für Niedersachsen. Unter diesem beginnt eine Tabelle mit dem Materialbedarf für jede UE und den Fachbereich. Es folgt die Verlinkung auf die gesetzlich geforderten Gefährdungsbeurteilungen für alle Experimente und die Sicherheitsdatenblätter.
todo: Arbeitshilfen ergänzen , Stoffliste den Experimenten aus der Rubrik Gefährdungsbeurteilungen anpassen (diese Experimentierliste ist umfangreicher als die aktuelle Stofffliste), links ergänzen

Für alle Angaben kann keine Gewähr gegeben werden. Auch in diesem Dokument werden sich Fehler eingeschlischen haben. Vers.: 16.Febr. 2021
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