Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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RAABE
Gesamtwerk
Säure oder doch Base?
In dieser Unterrichtseinheit wiederholen Ihre Lernenden die Säure-Base-Theorie nach Brønsted. Sie vertiefen ihre Vorkenntnisse und wenden ihr Wissen über die Rolle der Polarität in chemischen Bindungen sowie über ein- und mehrprotonige Säuren und Ammoniak an. Dabei schlüpfen die Lernenden in die Rolle von Ferienjobbern, die die nicht beschrifteten Chemikalien im Labor verschiedenen Säuren und Basen zuordnen sollen.Die Aufgabenstellungen wurden mit dem Ziel erstellt die Eigenständigkeit der Lernenden zu fördern und Lernanlässe zu schaffen.
Gesamtwerk
Schülerexperimente zum chemischen Gleichgewicht
In dieser Unterrichtseinheit erfahren Ihre Lernenden mehr die Möglichkeit, chemische Reaktionen durch Variation der Reaktionsbedingungen zu steuern. Ziel dieser Einheit ist es, das theoretische Thema „chemisches Gleichgewicht“ experimentell zu veranschaulichen. Die Lernenden erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mithilfe chemischer Kenntnisse und Untersuchungen, insbesondere durch chemische Experimente, beantwortet werden. Sie planen selbstständig geeignete Experimente zur Überprüfung ihrer Vermutungen und Hypothesen und beobachten, beschreiben, protokollieren und werten diese Experimente aus.
Gesamtwerk
Farbstoffe in der chemischen Analytik
Diese Unterrichtseinheit behandelt den Zusammenhang zwischen Molekülstruktur und Farbigkeit. Die Schülerinnen und Schüler lernen, warum bestimmte Stoffe farbig sind und wie sich die Farben auf molekularer Ebene gezielt verändern lassen. Dabei stehen konkrete Anwendungen von Farbstoffen in der chemischen Analytik im Fokus. Sie lernen wichtige Indikatorsysteme kennen, werten eine Trinkwasseranalyse aus und erkennen die Relevanz chemischer Analytik in Alltag, Gesundheit und Umwelt.
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Gesamtwerk
Chemische Bindungen
Stoffe bestehen aus Atomen. Die Bindungen zwischen diesen Atomen unterscheiden sich abhängig von der Stoffart. So bestehen flüchtige Stoffe beispielsweise aus Molekülen, die durch die Ausbildung von Elektronenpaarbindungen zwischen Atomen entstehen. Die Lernenden beschäftigen sich in dieser Unterrichtseinheit damit, wie verschiedene Bindungen zustande kommen und wie diese sich unter anderem über die Elektronegativitätswerte bestimmen lassen. Über verschiedene Aufgabentypen und einen Schülerversuch festigen die Schülerinnen und Schüler das Gelernte.
Gesamtwerk
Ethanol im menschlichen Körper
Im Bereich der ambulanten Suchtbehandlung ist der Missbrauch von Alkohol im Jahre 2021 die häufigste Ursache für eine Aufnahme gewesen. Da der Zugang zu diesem Suchtmittel zum Teil bereits für Jugendliche recht einfach ist, sollten ein verantwortungsbewusster Umgang thematisiert und die Schülerinnen und Schüler für mögliche Folgen von Alkoholkonsum sensibilisiert werden. Mit diesem Material erhält Ihre Klasse einen Einblick in die Stoffgruppe der Alkanole. Dabei wird zunächst auf die strukturellen und chemischen Eigenschaften eingegangen. Der Fokus liegt dann auf der Herstellung sowie Wirkung von Ethanol auf den menschlichen Körper. Hierfür werden der Weg des Alkohols und der oxidative Abbau detailliert besprochen.
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Gesamtwerk
Vom Redoxpaar zum Korrosionsschutz
Diese Unterrichtseinheit führt systematisch in Redoxgleichgewichte der Oberstufe ein und verbindet Grundlagen mit praxistauglichen Experimenten. Nach einer kompakten Wiederholung zu Oxidation/Reduktion, Oxidationszahlen und Spannungsreihe werden Redoxpaare, Halbzellen und das Daniell-Element genutzt, um den Begriff des Redoxgleichgewichts sowie Gleichgewichtsverschiebungen anschaulich zu entwickeln. Darauf aufbauend wird die Nernst-Gleichung plausibel hergeleitet und in Konzentrationsketten angewendet. Die Versuche sind bewusst mit einfachsten Mitteln realisierbar und werden durch klare Arbeitsaufträge, Übungsaufgaben und ausführliche Lösungen zur Selbstkontrolle ergänzt. So bereitet das Material zielgerichtet auf Kursklausuren und das Abitur vor.
Gesamtwerk
Vom Erz zum Metall
Bringen Sie Ihren Lernenden mit dieser Einheit die Grundlagen von Redoxreaktionen näher und stärken Sie gleichzeitig ihre Fähigkeit zur Selbstorganisation und Reflexion mithilfe eines E-Portfolios. Ihre Klasse erstellt dabei eigenständig ein digitales Lerntagebuch rund um das Thema "Kupfergewinnung aus Malachit". Die Lernenden planen selbstgewählte Experimente und führen sie durch, um die Bestandteile des Kupfererzes zu analysieren und daraus elementares Kupfer zu gewinnen.
Gesamtwerk
Aktivierungsenergie und Katalysatoren
Die Aktivierungsenergie ist ein wichtiger Begriff in der Chemie. Dieser soll hier mit Leben gefüllt werden, indem über einfache, aber eindrucksvolle Schülerversuche die verschiedenen Formen und die für bestimmte Reaktionen nötige Menge der Aktivierungsenergien miteinander verglichen werden. Auch die Veränderbarkeit der Höhe der nötigen Aktivierungsenergie über Katalysatoren ist ein Thema, das per Schülerversuch ermittelt wird.
Gesamtwerk
Wirkungsweise und Bedeutung von Puffersystemen
Schon kleine Schwankungen im pH-Wert des Bluts können schwerwiegende Folgen haben. Verantwortlich für die Stabilität dieses empfindlichen Systems sind verschiedene Puffersysteme, die den physiologischen pH-Bereich zuverlässig sichern. In dieser Unterrichtseinheit steht die Säure-Base-Chemie im Zentrum: Die chemischen Grundlagen der Pufferwirkung werden erläutert und mit Beispielen aus dem menschlichen Organismus verknüpft. Dabei rücken auch Krankheitsbilder wie Azidose und Alkalose in den Blick, die zeigen, welche dramatischen Konsequenzen eine Störung des Gleichgewichts haben kann. Blut erfüllt lebenswichtige Aufgaben – es versorgt den Körper mit Sauerstoff und Nährstoffen und transportiert Abfallstoffe wie Kohlendioxid ab. Seine Bedeutung tritt jedoch oft erst dann ins Bewusstsein, wenn gesundheitliche Probleme oder Verletzungen auftreten.
Gesamtwerk
Atommodelle von der Antike bis zur Quantenmechanik
Die Unterrichtseinheit ist speziell für den Chemieunterricht der Oberstufe konzipiert und bietet einen fundierten Zugang zur Entwicklung moderner Atommodelle. Ihre Schülerinnen und Schüler vertiefen das Verständnis der Elektronenverteilung in der Atomhülle und bearbeiten damit ein zentrales Thema für das Verständnis von Periodensystem, Bindungsverhalten und Molekülstruktur. Die Einheit folgt dem historischen Erkenntnisweg von der klassischen Teilchenvorstellung bis zur quantenmechanischen Beschreibung der Atomhülle. Im Fokus steht das Wasserstoffatom als einfachstes, aber besonders gut geeignetes Beispiel zur Veranschaulichung zentraler Konzepte wie Energieniveaus, Elektronenwellen, Orbitale und Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
Gesamtwerk
Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoffdioxid
Die Verringerung der Treibhausgasemissionen ist eine zentrale Aufgabe des 21. Jahrhunderts. Die Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoffdioxid können hierbei einen wichtigen Beitrag leisten und gewinnen auch in Deutschland immer mehr an Bedeutung. Mit diesem Material erhält Ihre Klasse einen Einblick in die Welt der Funktionsmaterialien. Hierfür wird zunächst auf die Modifikationen des Kohlenstoffs eingegangen und später werden verschiedene Nanomaterialien beleuchtet, die für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden können. Dabei wird im Detail auf die neuartigen kovalenten organischen Netzwerke eingegangen, die sich für die Speicherung von Kohlenstoffdioxid eignen. Zur Recherche und Bearbeitung der Aufgaben wird das Internet genutzt und dadurch die Medienkompetenz geschult.
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
Kooperative Erarbeitung chemischer Hintergründe von Feuer
Die Lernenden entdecken kooperativ und spielerisch, aber sicher den Umgang mit Feuer. Anhand von motivierenden Themen aus der Lebenswelt der Lernenden, wie zum Beispiel ein Lagerfeuer am Strand oder ein Grillfest in der Schule, finden die Lernenden einen niedrigschwelligen Zugang zu den chemischen Hintergründen von Feuer. Schüleraktivierende Methoden, wie die szenische Darstellung, ein Egg Race und ein Mystery, sorgen für eine hohe Lernerautonomie und nachhaltiges Lernen.
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
Oxalsäure
In dieser Unterrichtseinheit für den chemischen Oberstufenunterricht beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der Chemie der Oxalsäure. Die Oxalsäure ist ein Inhaltsstoff vieler Pflanzen, auch solcher, die als Gemüse Verwendung finden. Die Redoxreaktion mit Kaliumpermanganat wird für die Bestimmung der Oxalsäure auch in Pflanzenmaterialien genutzt. In einem Gemisch aus Oxalsäure und Ethanol entsteht ohne weiteren Zusatz eines Katalysators der Oxalsäurediethylester. Oxalat-Anionen treten als Liganden in komplexen Verbindungen auf. Ein bestimmter Eisen-Oxalat-Komplex zerfällt bei Einwirkung von Licht. Diese photochemische Reaktion ist die Basis zur Erstellung von Blaupausen. Wegen der Vielfalt der Reaktionen ist Oxalsäure in besonderem Maße für den projektorientierten Unterricht geeignet.
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