Unterrichtsmaterialien Chemische Reaktion: Ganze Werke Seite 2/17
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Chemie
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Gesamtwerk
Escape-Room zu Säuren und Laugen im Alltag
Beim Zubereiten eines Zaubertranks ist Harry ein großer Fehler passiert. Professor Snape ist sauer und sperrt ihn mit Magie im Labor ein. Alles, was ihm für seinen rettenden Ausweg bleibt, sind die verzauberten Rätselumschläge seiner Freunde. Die Lernenden setzen sich in diesem Escape-Room mit den Eigenschaften, Verwendung und Formeln der Säuren und Basen sowie der Neutralisation auseinander. In Kleingruppen geht es in Teamarbeit die Rätsel rund um die Säure-Base-Theorie nach Arrhenius zu entzaubern und die rettenden Lösungswörter zu bilden.
Gesamtwerk
Oxidationszahlen einmal anders
Oxidationszahlen mit ihren Regeln sind eigentlich ein trockenes Thema. Aber verpackt in ein Spiel, sind die Bestimmungen der Oxidationszahlen organischer Moleküle schnell erlernt. Vor allem, wenn es für das schnelle Erfassen und Anwenden eine kleine Belohnung gibt, nachdem das Schloss geknackt wurde.
Gesamtwerk
Mündliche Abiturprüfung
Quantitative Analyseverfahren vorrangig in Form einer Titration sind fester Bestandteil in den Abiturprüfungen auf Grund- und Leistungskursniveau im Fach Chemie. Basierend auf den chemisch-physikalischen Größen Stoffmenge, Masse, molare Masse und Dichte können Konzentrationen in Form der Stoffmenge aber auch der Masse abgeleitet und berechnet werden. Die Notwendigkeit dieser Messmethode im alltäglichen Kontext ist dabei besonders darzustellen. In der Pharmazie, Lebensmittelindustrie, aber auch Wasseranalytik spielt dieses Messverfahren eine entscheidende Rolle. In diesem Kontext sollen auch die nachfolgenden Aufgaben unter Verwendung der gängigen Operatoren bearbeitet werden und von den Lernenden eine entsprechende Übertragung auf reale Probleme fordern.
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Gesamtwerk
Konkrete Fachdidaktik Chemie
Das Standardwerk „Konkrete Fachdidaktik Chemie“ liegt in einer grundlegend neu bearbeiteten Fassung vor, die den Anforderungen eines erfolgreichen, kompetenzorientierten und modernen Chemieunterrichts gerecht wird. Zum ersten Mal erarbeiten renommierte Autorinnen und Autoren der ersten und zweiten Phase der Lehrerbildung gemeinsam ein chemiedidaktisches Lehrwerk. Damit liegt ein universelles Lehrbuch für alle Phasen der Lehrerbildung vor, das den spezifischen Bedürfnissen und Sichtweisen des Chemieunterrichts Rechnung trägt.
Gesamtwerk
Pharmazeutische Wirkstoffe
Medikamente und ihre Wirkstoffe sind ein zentrales Thema in der Gesellschaft. Durch die Beschäftigung mit den pharmazeutischen Wirkstoffen können Schüler:innen nicht nur chemische Reaktionen und Syntheseprozesse nachvollziehen oder die Eigenschaften und Wirkungen dieser Stoffe anhand molekularer Strukturen analysieren. Sie haben auch die Möglichkeit, die weitreichende Bedeutung der Chemie für die moderne Pharmazie und ihre eigene Gesundheit zu verstehen. Besonders der experimentelle Zugang fördert naturwissenschaftliches Denken und Arbeiten und eröffnet spannende Einblicke in die Anwendung der Chemie in der Forschung.
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Gesamtwerk
Rund um den Kalk
In diesen Materialien werden grundlegende Unterrichtsthemen wie qualitative und quantitative Analyse, Kinetik, Energetik, chemisches Gleichgewicht und angewandte Chemie unter dem übergeordneten Thema Kalk behandelt. Die Schülerinnen und Schüler werden hier mit der Komplexität chemischer Vorgänge konfrontiert. Sie sollen dabei auch lernen, alltägliche Vorgänge und Produkte aus chemischer Sicht zu beurteilen und zu bewerten.
Gesamtwerk
Salznamen spielerisch ermitteln
Die Lernenden haben mit dieser Unterrichtseinheit die Möglichkeit spielerisch die Bildung von Salzen (Ionenverbindungen aus Metall- und Nichtmetall-Atomen) einzuüben. Durch würfeln kombinieren die Lernenden zwei mögliche Kombinationen von Metall- und Nichtmetall-Atomen, bilden daraus zwei korrekte mögliche Verhältnisformel und dürfen dann entsprechend der Gesamtanzahl enthaltener Atome auf dem Spielbrett vorangehen.
Gesamtwerk
Interaktionsbox zum Thema Stöchiometrie
Der Umgang mit stöchiometrischen Aufgaben stellt Lernende vor große Herausforderungen. Dieses Unterrichtsmaterial beinhaltet binnendifferenzierte Arbeitsmaterialien zu den einzelnen Themen der quantitativen Betrachtungen. Das Format der Interaktionsbox fördert ein selbst gesteuertes Lernen, welches durch digitale Hilfekarten gestützt wird.
Gesamtwerk
Alkane, Atombau, Stoffeigenschaften und Säure-Base-Chemie
Diese Unterrichtseinheit bietet einfach umsetzbare Minuten Escapes. Anhand von vier konkreten Praxisbeispielen für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I lernen Sie das Konzept der Minuten Escapes kennen. Außerdem erhalten Sie Starthilfe für das Erstellen eigener Minuten Escapes für Ihren Unterricht.
Gesamtwerk
Katalyse
Katalysatoren spielen eine zentrale Rolle in der Industrie und in unserem Alltag. Sie ermöglichen alternative Reaktionswege mit einer niedrigeren Aktivierungsenergie und beschleunigen so chemische Reaktionen ohne dabei verbraucht zu werden. Dadurch eröffnen sie eine Vielzahl von Anwendungen, von der Herstellung essenzieller Chemikalien bis hin zur Umwelttechnologie. Die Entwicklung neuer und effizienterer Katalysatoren trägt auch zur Lösung globaler Herausforderungen bei, wie der Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen und der Bekämpfung von Klimawandel und Umweltverschmutzung. Als Unterrichtsthema ist die Katalyse sowohl in den Lehrplänen der Sek. I als auch der Sek. II verankert. Die Beschäftigung mit dem Thema ermöglicht den Lernenden authentische Einblicke in Forschungsprozesse, fördert das Verständnis für die Bedeutung von Innovationen in der chemischen Industrie auch mit Blick auf die Nachhaltigkeit und zeigt, mit welch spannenden Herausforderungen sich Chemikerinnen und Chemiker beschäftigen. Aus dem Inhalt: Katalyse in Forschung und Unterricht; Unterrichtspotenziale einer Schlüsseltechnik der Chemie Schlüsselexperimente zur Katalyse; Wie geeignet sind klassische Experimente zur Vermittlung der Prinzipien der Katalyse Power to Gas; Speicherung von regenerativen Energien in Gasen mithilfe geeigneter Katalysatoren; Wie Enzyme wirken; Prozedurale Kompetenzen fördern. Extra: Erklärung von Summenformeln und Einführung; Lewis-Strichformeln mithilfe eines Molekülmodells aus Klemmbausteinen. Versuchskartei: Katalysierte Knallgasreaktion im Plastikbecher; Erstarrungstemperatur von Stearinsäure 2.0
Gesamtwerk
Die Redoxchemie der Dauerwelle
Redoxgleichungen und die dahinterstehende Theorie sind ein wichtiges, aber nicht immer beliebtes Unterrichtsthema. Oftmals wird das Thema zu Abstrakt und theoretisch behandelt und geht nicht auf die Lebenswelt der Lernenden ein. Gewellte Haare, Locken oder auch Dauerwellen erfreuen sich durch die Zeit hinweg bei Frauen und auch Männern immer großer Beliebtheit. Sie sind daher ein guter Anknüpfungspunkt um diesen Themenbereich motivierend und alltagsnah den Lernenden zu vermitteln und so ihr Interesse an diesem als uninteressant eingestuften Themenbereich zu wecken. Zusätzlich dazu ist das Material so gestaltet, dass durch ein methodisch abwechslungsreiches Arbeiten (Lernzirkel, Schülerversuche, Gruppenpuzzle) sowohl starke als auch schwächere Schülerinnen und Schüler angeregt werden, in ihrem eigenen Tempo zu lernen.
Gesamtwerk
Stereochemie von Naturstoffen
Wurde Baron von Pilz vorsätzlich mit synthetisch hergestelltem Fliegenpilzgift (Muscarin), einem optisch inaktiven Racemat, vergiftet? Oder hat er sich doch unabsichtlich mit Fliegenpilzen, die optisch aktives L-Muscarin enthalten, vergiftet? Diesen Fragen gehen Ihre Schülerinnen und Schüler mit dieser Unterrichtseinheit zur Stereochemie auf den Grund. Als Rahmenhandlung dient ein Kriminalfall, bei dem die Lehrkraft den Ausgang frei bestimmen kann. Die Lernenden erwerben unter anderem neue Kenntnisse über die D-/L-Nomenklatur, Enantiomere in der Natur und über Polarimetrie, die sie dann dann in den noch folgenden Unterrichtsreihen über Kohlenhydrate oder Proteine anwenden können.
Gesamtwerk
Säuren, Basen und die Umwelt
Entdecken Sie die Geheimnisse des Neuhausener Sees und die Wirkung von Säuren sowie Basen auf unsere Umwelt. In der Unterrichtsreihe sind Ihre Schülerinnen und Schüler Teil eines Teams junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, das mit einer wichtigen Mission betraut wurde: den mysteriösen Fall des Neuhausener Sees zu lösen. Der einst klare See voller Lebewesen und Pflanzen hat sich in ein trübes Gewässer verwandelt, in dem Fische sterben und Pflanzen verkümmern. Was ist passiert und wie kann der See gerettet werden? Durch praktische Experimente, interessante Fallstudien und interaktive Gruppenarbeiten erlangen die Schülerinnen und Schüler das nötige Wissen über Säuren und Basen und erfahren, wie diese unsere Gewässer und Böden beeinflussen.
Gesamtwerk
Die Säure-Base-Titration
Das Themenfeld Säuren, Basen und analytische Verfahren ist fest in den Lehrplänen der Sekundarstufe II verankert. Mithilfe dieser Materialien werden Ihre Schülerinnen und Schüler mit dem bekanntesten Verfahren zur Bestimmung der Säurekonzentration, der Säure-Base-Titration, bekannt gemacht. Sie führen selbstständig Titrationen zur Bestimmung des Säuregehalts in den Alltagsprodukten, Essig und Orangensaft durch. In einer passenden Klausuraufgabe beschäftigen sie sich abschließend mit der Frage "Greift Orangensaft den Zahnschmelz an?"
Gesamtwerk
Gesundheitsgefahr durch Nikotinbeutel?
Im Laufe der Schullaufbahn führen Lernende im Chemieunterricht Nachweisreaktionen durch. Ausgehend von dem sehr aktuellen und schülernahen Kontext von "Nikotinbeuteln", die im alltäglichen Sprachgebrauch fälschlicherweise hierzulande auch als "Snus" bezeichnet werden, soll diese Unterrichtseinheit Nachweisreaktionen wiederholen. Alternativ kann man die Einheit zur Einführung in ein neues Thema (z. B. Aldehyde, Säuren und Laugen o. ä.) nutzen. Wichtig ist, dass die Lernenden sich vertiefend mit den nachgewiesenen Stoffgruppen auseinandersetzen und gesundheitliche Auswirkungen durch die Nikotinbeuteleinnahme erkennen.
Gesamtwerk
Chemie für alle
„Chemie für alle“ – wie kann dieses Ziel im Chemieunterricht in einer heterogenen Lerngruppe gelingen? Kontexte, Inhalte und Methoden müssen von Ihnen so ausgewählt und gestaltet werden, dass sie die vielfältigen Interessen und Fähigkeiten Ihrer Schüler:innen berücksichtigen. Die Beiträge in diesem Heft orientieren sich dazu an einem Planungsinstrument, das im Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht entwickelt wurde. Spezifische Barrieren für die Interessenentwicklung und für das Verständnis werden vor allem in den Lerngegenständen – nicht allein in den Lernenden – und den angebotenen Erschließungsmethoden gesucht. Geeignete Lernangebote und methodische Variationen sollen Sie dabei unterstützen, diese Barrieren zu überwinden. Teilhabe am Chemieunterricht soll so für alle ermöglicht werden. Aus dem Inhalt: Chemie für alle – Diversität anerkennen – Barrieren erkennen – Partizipation ermöglichen; Wie brennt eine Taucherfackel unter Wasser? – Ansatzpunkte für mehr Inklusivität; Eiszeit durch Klimawandel – Meeresströmungen multimedial erschließen; Ionenbildung, Ionenbindung und Verhältnisformeln – Individualisiertes Lernen in einer webbasierten Lernplattform. Versuchskartei: Wachstum von Kristallbäumen; Modellversuch zur Herstellung von Ammoniak.
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Kohlenstoffdioxid und der Klimawandel
Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist ein bekanntes Gas, das aktuell eine zentrale Rolle im Kontext des Klimawandels spielt. Die CO₂-Problematik ist eng mit der Erderwärmung verbunden, da der Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre wesentlich zur globalen Temperaturerhöhung beiträgt. Diese Problematik hat in den letzten Jahren verstärkt Aufmerksamkeit erregt, da die negativen Auswirkungen des Klimawandels immer deutlicher werden. In dieser Einheit werden verschiedene Übungen im Bezug zu dieser Problematik vorgestellt. Diese beinhalten stöchiometrische Rechnungen, Aufgaben zur chemischen Energetik sowie zur Kinetik.
Gesamtwerk
Egg-Races
Egg-Races sind eine experimentelle Möglichkeit des selbstständigen Erkenntnisgewinns. Sie sind seit den 2000er-Jahren im deutschen Chemieunterricht angekommen. Aufgrund von Zeitmangel wird die motivierende Methode mit Wettbewerbscharakter allerdings nur selten angewendet. Im Folgenden werden einige zum Lehrplan passende Egg-Races vorgestellt, die in den normalen Unterrichtsalltag eingebracht werden können.
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Kunststoffe im Laufschuh
Die vorliegende Klausuraufgabe wurde konzipiert für das Leistungsfach Chemie und ist für 90 Minuten ausgelegt. Am Thema Aufbau eines Laufschuhs werden verschiedene Kunststoffe, ihre Herstellung, ihre Eigenschaften und die Möglichkeiten zum Recycling thematisiert. Es ist möglich, die Aufgabe als Ganzes einzusetzen oder es können einzelne Teilaufgaben daraus verwendet werden. Zudem kann sie auch als Grundlage für einen Einsatz im mündlichen Abitur des Basisfachs Chemie oder für die mündliche Zusatzprüfung im Leistungsfach Chemie dienen. Einzelne Teilaufgaben können übernommen oder abgewandelt werden.
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Selbstaufblasende Luftballons
Wie von Zauberhand blasen sich sogenannte ""Zauberballons"" durch einen einfachen Schlag auf die Ballonhülle von selbst auf. Diese Unterrichtseinheit untersucht die selbstaufblasenden Luftballons. Ihre Klasse kann durch einfache Nachweismethoden selbstständig die Chemie dieser ""Zauberballons"" erforschen. Die Lernenden wenden ihr Fachwissen zur Identifizierung der Inhaltsstoffe an.
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Escape-Room zu chemischen Reaktionen
Escape-Rooms sind eine gute Möglichkeit, um Kinder und Jugendliche zu motivieren. Durch das spielerische Element des Gewinnens und das Szenario, das ihnen aus Computerspielen oft schon bekannt ist, haben sie nicht das Gefühl, etwas lernen zu müssen. Da Lernen an sich in den höheren Klassen oft mit negativen Gefühlen belegt ist, kann das Arbeiten und Lernen in einem neuen Kontext eine hohe Motivation initiieren und so auch im ""normalen"" Unterricht zu neuem Schwung führen.
Gesamtwerk
Digitale Lernumgebungen
Die Digitalisierung hat in den letzten Jahren nahezu alle Lebensbereiche durchdrungen. Mittlerweile sind die meisten Schulen technisch gut aufgestellt, verfügen über WLAN-Zugänge und ausreichend digitale Endgeräte. Klassische Lehrmethoden werden durch digitale Werkzeuge ergänzt und digitale Lernumgebungen entwickelt, die den Lernprozess interaktiver und individueller gestalten. Digitale Lernumgebungen ermöglichen die Einbindung von multimedialen Elementen, unterschiedlichen Repräsentationsformen. Sie erweiterten Kommunikations- und Kollaborationsmöglichkeiten. Sie fördern das selbstständige, eigenverantwortliche Lernen und ermöglichen ein individuelles Feed-Back. Trotz vieler Vorteile stellen digitale Lernumgebungen Lehrer:innen wie Schüler:innen vor enorme Herausforderungen. Dazu gehören technische Probleme, Datenschutzfragen und die Notwendigkeit, den Umgang mit digitalen Medien zu erlernen. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie zeigen die Potenziale, aber auch die Herausforderungen digitaler Lernumgebungen. Sie stellen erprobte Unterrichtsbeispiele vor, aber auch Apps und Programme, mit denen Sie relativ einfach eigene Lernumgebungen erstellen können. Probieren Sie es aus! Aus dem Inhalt: Digitale Lernumgebungen für den Chemieunterricht gestalten und einsetzen; Eigene interaktive Selbstlernbücher gestalten; Ein mysteriöser Partyunfall - Eine binnendifferenzierte Lernumgebung mit Keynote erstellen; Rätselhafter Gasbrenner - Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erstellung von digitalen Escape Rooms; Eis, das nicht schmilzt - „Abenteurliche Spurensuche“ mittels Webquest; Galvanische Zellen erkunden - Eine Lernumgebung zur Einführung in die elektrochemische Spannungsreihe; Die Modifikationen des Kohlenstoffs - Erstellen einer digitalen Lernumgebung nach dem Vorbild von Instagram; Die Teilchenebene in 3D erkunden - Potenziale von Virtual Reality im Unterricht. Extra: Aufgabe: Welche Schutzhandschuhe für welchen Zweck? - Struktur-Eigenschafts-Beziehungen bei Kunststoffen.
Gesamtwerk
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die CO2-Senke Ozean chemisch betrachtet
Ozeane bedecken circa 71 % unserer Erde und haben im globalen Kohlenstoffkreislauf die Funktion einer CO2-Senke. Der menschengemachte Klimawandel nimmt direkten Einfluss auf die Umweltbedingungen der Ozeane und damit auch direkt auf ihre Funktion als CO2-Senke. Zu den Auswirkungen zählen vor allem die Ozeanversauerung, die Sauerstoffverarmung, die steigenden Wassertemperaturen und Ozean-CO2-Rückkopplung. In ausgewählten Schülerversuchen können die Lernende anhand der ablaufenden Gleichgewichtsreaktionen bspw. mithilfe des Prinzips von Le Chatelier und mittels Think-Pair-Share die Folgen des Klimawandels wissenschaftlich erarbeiten und beurteilen.
Gesamtwerk
Ein Übungszirkel zu Säuren und Basen im Alltag
In diesem Übungszirkel zu Säuren und Basen im Alltag können Ihre Schülerinnen und Schüler ihr Wissen rund um das Thema Säuren und Basen vertiefen. Dabei trainieren sie an fünf Beispiele aus dem Alltag ihre experimentellen Fähigkeiten. Sie können die Stationen in beliebiger Reihenfolge und mit einer abgestimmten Menge an Hilfen bearbeiten und so weitestgehend selbstständig arbeiten. Die Säure-Base-Theorie nach Arrhenius und vor allem Brønsted liefern dazu die Grundlagen zur Beschreibung von Phänomenen aus dem Alltag und der Wissenschaft.
Gesamtwerk
Stationenlernen Chemie 5.-8. Klasse
Differenziert unterrichten und eigenverantwortlich lernen im Chemieunterricht der 5. bis 8. Klasse! Wie können Sie Ihre Lernenden für das Fach Chemie begeistern und Inhalte des Unterrichts nicht nur rein kognitiv vermitteln? Wie gehen Sie zudem mit einer sehr leistungsheterogenen Lerngruppe um? Mit dem Stationenlernen gelingt moderner Chemieunterricht, denn es ermöglicht eigenverantwortliches, selbstgestaltetes und kooperatives Lernen. Zur Einführung werden die Methode des Stationenlernens und die praktische Umsetzung im Unterricht kurz erläutert. Im Praxisteil des E-Books sind die vier Themen „Sicherheit im Chemieunterricht: Experimentieren, Laborgeräte, Gefahrstoffe“, „Die Welt der Stoffe: Stoffe im Alltag, Stoffe trennen, Stoff- und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen“, „Schätze der Erde: Luft, Wasser, Metalle“ sowie „Klare Verhältnisse: Periodensystem, quantitative Betrachtungen, Salze“ für Ihre Lernenden motivierend aufbereitet. Im digitalen Zusatzmaterial erhalten Sie die Lösungen zu den Stationen.
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