Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 6/24
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Stoffgemische erkennen
Das vorliegende Material ist eine einfache Einführung in das Thema „Stoffgemische“ durch LearningApps. Via App erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler grundlegende Kenntnisse zur Einteilung von Stoffgemischen. Sie verfestigen und vertiefen ihr erworbenes Wissen durch weitere online-Übungen. Eine offline-Version mit Infotext und Schülerversuch ist im Material ebenfalls enthalten.
Gesamtwerk
Atombindungen besser verstehen
Modelle sind Hilfsmittel zum Verständnis naturwissenschaftlicher Phänomene, also um Beobachtungen mit Vorgängen auf der Teilchenebene zu verknüpfen. In dieser Unterrrichtseinheit beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit verschiedenen Atommodellen, um die chemischen Atombindungen besser zu verstehen. Atommodelle versuchen möglichst genau, das Verhalten und die Eigenschaften von Elektronen zu beschreiben. Zunächst wird die Brauchbarkeit und die Grenzen des Schalenmodells, welches die Lernenden noch aus der Sekundarstufe I kennen sollten, betrachtet, um anschließend zum Orbitalmodell überzuleiten. Dazu werden die Leitgedanken des Orbitalmodells, das Kästchenschema und Visualisierung von Orbitalformen, die „In-Phase-Überlappung“ von Orbitalen zur Ausbildung verschiedener chemischer Atombindungen und die Anwendung des Orbitalmodells auf die Konstruktion von Atombindungen in verschiedenen Molekülen besprochen.
Gesamtwerk
Verhältnisformel von Salzen
Mit diesem Brettspiel soll den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit gegeben werden, die Bildung von Salzen (Ionenverbindungen aus Metall- und Nichtmetall-Atomen) spielerisch einzuüben. Die Schülerinnen und Schüler würfeln dabei zwei mögliche Kombinationen von Metall- und Nichtmetall-Atomen, bilden daraus zwei korrekte mögliche Verhältnisformel und dürfen dann entsprechen der Gesamtanzahl enthaltener Atome auf dem Spielbrett vorangehen.
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Gesamtwerk
Zuckerersatzstoffe
Immer deutlicher werden uns die gesundheitlichen Folgen von beständig zu hohem Zuckerkonsum bewusst. Viele Menschen versuchen der kalorienreichen süßen Verführung durch Zuckeraustauschstoffe und Süßstoffe, die ursprünglich als preisgünstige Alternative zu Zucker entwickelt wurden, zu entkommen. Doch ist das wirklich gesünder? In diesem Beitrag sollen der chemische Aufbau experimentell in Schülerversuchen und die gesundheitlichen Aspekte von Süßstoffen und Zuckeraustauschstoffen im Überblick über Infotexte erkundet werden.
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Chemische Begriffe im Kartenspiel wiederholen
Spiele erleichtern das Lernen. Beim Wiederholen chemischer Begriffe durch ein Kartenspiel wird die Aufnahmebereitschaft erhöht und man lernt sozusagen nebenbei, denn die eigentliche Konzentration gehört dem Spiel. Das in dieser Unterrichtseinheit vorgestellte Spiel „Der verrückte Professor“ ist eine chemische Variante des Kartenspiel-Klassikers „Schwarzer Peter“. Verschiedene Themenbereiche der Chemie, wie Laborgeräte und Sicherheit, chemische Reaktion oder Atombau, können mit den vorgegebenen Karten besprochen werden. Dabei können auch mehrere Themen kombiniert werden.
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Ein Internetforum zu Vitaminen und deren Präparate
Sind Nahrungsmittel, die Vitamine enthalten, auch automatisch gesund für den menschlichen Körper? Benötigen wir noch zusätzliche Vitamine durch Tabletten? Mit diesen Fragestellungen beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit. Dafür beschäftigen sie sich gemeinsam mit einem Internetforum, in welchen solche Fragestellung meist breit diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen die verschiedenen Meinungen im Forum kritisch hinterfragen, denn nicht jede Meinung muss zwangsläufig auf wissenschaftlich richtigen Fakten basieren.
Gesamtwerk
Funktionelle Gruppen
In dieser Unterrichtseinheit geht es darum eine Übersicht der organischen sauerstoffhaltigen Stoffklassen mit ihren funktionellen Gruppen sowie deren Nachweisen und Eigenschaften zu erstellen. Die Schülerinnen und Schüler sollen dies möglichst eigenständig tun und arbeiten daher bei den Schülerversuchen in Gruppen bzw. bei Aufgaben mit dem Molekülbaukasten in Zweierteams zusammen. Mit Hilfe von Videos, einem digitalen Molekülbauprogramm und mehrerer LearningApps, können sie zudem ihre Ergebnisse und eigenen Lernfortschritte eigenständig überprüfen.
Gesamtwerk
Das Tripeptid Glutathion
In dieser Unterrichtseinheit betrachten die Schülerinnen und Schüler das Tripeptid Glutathion und seine wichtigen Funktionen im menschlichen Organismus. Es ist aus den Aminosäuren L Glutaminsäure, L-Cystein und Glycin aufgebaut und besitzt damit die Hydrogensufidgruppe, die auch den Namen Thiolgruppe trägt. Das Glutathion kann mit der Bildung seines Dimeren Disulfidbrücken ausbilden und Disulfidbrücken z. B. in größeren Proteinen spalten. Dabei ist das Glutathion das Reduktionsmittel, also das Antioxidants. Nachweisreaktionen zu Glutathion und zu Cystein erfolgen mit verschiedenen Redoxreaktionen, Bestimmungen mit Redoxtitrationen. Die genannten Aminosäuren haben auch in anderen Peptiden eine große Relevanz.
Gesamtwerk
Klausuren zum Inhaltsfeld Elektrochemie
Das Inhaltsfeld der Elektrochemie ist ein zentraler und wichtiger Bestandteil der Chemie in der Sekundarstufe II und wird häufig in Abiturprüfungen abgefragt. Zur Vorbereitung für Ihre Schülerinnen und Schüler haben wir Ihnen 7 verschiedene Klausuren zu unterschiedlichen Themengebieten der Elektrochemie zusammengestellt. Die Klausuren sind für eine Bearbeitungszeit von 90 Minuten vorgesehen. Die verschiedenen Aufgaben der Klausuren können auch untereinander kombiniert werden, um möglichst verschiedene Basiskonzepte abzufragen.
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Kunstwerke aus dem Werkstoff Glas
In dieser Unterrichtseinheit zum Werkstoff Glas, lernen Ihre Schülerinnen und Schüler, wie sie aus dem aus dem Alltag gut bekannten Material, ihre eigenen kleinen Kunstwerke im Versuch herzustellen. Die Versuche motivieren Ihre Schülerinnen und Schüler konzentriert etwas Eigenes anzufertigen. Sie trainieren dabei das Arbeiten mit dem Gasbrenner und fördern sowohl die Kreativität als auch die Feinmotorik. Zusätzlich lernen Ihre Schülerinnen und Schüler den Werkstoff Glas und seine Entsorgung genauer kennen.
Gesamtwerk
Leitfaden zu Redoxreaktionen Teil II
Im zweiten Leitfaden zu den Redoxreaktionen beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler neben dem Elektronenausgleich auch mit dem Ladungs- und Stoffausgleich. Da die Grundlagen im ersten Teil bereits ausführlich durchgearbeitet worden sind, sollen die Schülerinnen und Schüler in diesem Beitrag ihr (neu) angeeignetes Wissen erweitern und direkt anwenden. Dazu werden verschiedene digitale Elemente, wie ein Kahoot!-Quiz zur Lernerfolgskontrolle sowie verschiedene Lernvideos, eingesetzt.
Gesamtwerk
Die Dichte als Stoffeigenschaft
Berlin, Dresden, Manching – Einbruch ins Museum. Doch was ist, wenn augenscheinlich gar nichts gestohlen wurde, aber ein Austausch der Ausstellungsstücke naheliegt? Wie lässt sich beispielsweise die Fälschung eines Diadems aus reinem Gold beweisen? Lassen Sie die Lernenden motiviert durch die Rahmung einer Detektivgeschichte die Dichte als neue Stoffeigenschaft kennenlernen. Versuche, ein Selbst-Test und eine Tandem-Übung bieten methodische Abwechslung und festigen das Erlernte.
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CO2 speichern und so das Klima schützen?
In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit dem CCS, dem Carbon Capture and Storage. Auf anspruchsvollem Niveau sollen sie wissenschaftlich über die verschiedenen Möglichkeiten zur Speicherung von Kohlenstoffdioxid diskutieren und diese im Anschluss bewerten. Es werden die Thematiken rund um Makromoleküle und Kohlenstoffdioxid angewendet, indem die Herstellung von Weichmachern und recycelbaren Kunststoffen näher betrachtet wird. Ebenso werden die Stoffklassen Ester und Polymere mit der Thematik verknüpft und so ebenfalls wiederholt. In einem Schülerversuch stellen Ihre Schülerinnen und Schüler Biodiesel durch eine Umesterung von Fetten und Ölen selbstständig her.
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Aufbau und Funktion der Brennstoffzelle
Die meisten Autos auf unseren Straßen nutzen einen sogenannten Verbrennungsmotor, welcher Abgas erzeugt. Jeder weiß, dass die Energiewende schnellstens vollzogen werden müsste, würden wir den Klimawandel noch aufhalten wollen. Dennoch ist wenig über echte Alternativen zur Nutzung des Verbrennungsmotors im Alltag bekannt. In diesen Materialien werden auf anschauliche, moderne und kompetenzorientierte Art und Weise der Aufbau und die Funktion der Brennstoffzelle verdeutlicht. Zudem wird eine fundierte Diskussion über Nachhaltigkeit sowie Vor- und Nachteile der Brennstoffzelle angestoßen.
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Stöchiometrie wiederholen
Bei diesem Spiel wird nach Art der bekannten TV-Quizshow „Wer wird Millionär?“ das Fachwissen rund um die Einheit „Stöchiometrie“ abgerundet und verfestigt. Dabei wird die Seite Learningapps.org und das dort vorzufindende Format „Millionenspiel“ verwendet. Zusätzlich werden den Schülerinnen und Schülern verschiedene Hilfekarten und Joker zur Verfügung gestellt. Mit einer zweiten LearningApp können sich Ihre Lernenden vor dem eigentlichen „Wer wird Molionär?“ auf die Fragen vorbereiten.
Gesamtwerk
Zeichnen organischer Moleküle
Dieses Unterrichtsmaterial ermöglicht gezielt die individuelle Verbesserung der Kompetenz zum Zeichnen organischer Moleküle. Berücksichtigt werden dabei die Stoffklassen der Alkane, Halogenalkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester. Es werden sowohl Halbstrukturformeln als auch Skelettformeln verwendet. Über eine Eingangsdiagnose ermitteln Ihre Schülerinnen und Schüler, welche Teilkompetenzen ihnen beim Zeichnen organischer Moleküle Schwierigkeiten bereiten, und wählen dann Übungen aus, die diese Teilkompetenzen gezielt stärken.
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Trinkwassergewinnung in Mumbai betrachten
In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Trennverfahren beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der Trinkwassergewinnung. Dazu wird die Problematik des Trinkwassermangels der Stadt Mumbai in Indien mithilfe einer Portfolioarbeit genauer betrachtet und die Lage in den Slums der Stadt analysiert. Die Schülerinnen und Schüler erhalten zu Beginn der Einheit eine verschmutzte Wasserprobe, die mit den nacheinander erarbeiteten Trennverfahren gereinigt werden soll. Dies geschieht anhand selbst gesteuerter und kooperativer Lernformen.
Gesamtwerk
Escape Game zu Alkoholen und Carbonsäuren
In der Unterrichtseinheit werden Themeninhalte zu Alkoholen und Eigenschaften von organischen Säuren spielerisch mithilfe eines Escape Games auf einem Piratenschiff wiederholt und gefestigt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen die Rollen unterschiedlicher Charaktere ein, die auf dem Piratenschiff zu finden sind. Dabei muss die Crew verschiedene Aufgaben lösen, um letztendlich das Rätsel lösen zu können, warum fast alle Crewmitglieder Krankheitssymptome haben. Auf dem Weg zur Lösung nutzen die Schülerinnen und Schüler verschiedene digitale Medien, wie LearningApps und Kahoot!, und notieren ihre Ergebnisse in einem digitalen Logbuch.
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Destillation im Rollenspiel kennenlernen
Das Kreuzfahrtschiff „Proud oft he Sea“ ist auf ihrem Weg von Hamburg nach New York als Kapitän James auffällt, dass nicht genügend Trinkwasser an Bord ist. Oh Schreck und jetzt?! Ihre Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Chemikern an Bord des Kreuzfahrtschiffs und sollen dem Kapitän helfen durch einen selbstentwickelten Versuch aus Salzwasser Trinkwasser zu gewinnen. Sie lernen dabei den Vorgang der Destillation kennen und fassen Ihre Ergebnisse in einem selbstgeschriebenen Zeitungsartikel zusammen.
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Leitfaden zu Redoxreaktionen Teil I
Redoxreaktionen sind für viele Schülerinnen und Schüler eine Herausforderung. Dieser Leitfaden beginnt mit den einfachsten Oxidations- und Reduktionsreaktionen, ohne dabei auf die richtige fachliche Terminologie zu verzichten. Dadurch sollen die Lernenden schrittweise mit der Thematik vertraut gemacht werden und einen sicheren Umgang mit den Fachbegriffen erlernen. Dazu werden verschiedene digitale Möglichkeiten, wie Lernvideos oder Kahoot, als Alternativen vorgeschlagen. Nach Abschluss des Leitfadens liegt eine solide Basis für den Übergang zu anspruchsvolleren Aufgaben vor.
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Molekülstruktur organischer Verbindungen
Wieso sind einige organische Moleküle eigentlich farbig andere aber nicht? Mit dieser Frage befassen sich Ihre Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit zur Farbigkeit organischer Moleküle. Dabei sollen sie sich den Zusammenhang zwischen der Farbe und der Molekülstruktur mithilfe der 2-4-Alle-Methode in verschiedenen Gruppengrößen selbstständig erschließen. Als Lernerfolgskontrolle sollen die Lernenden im Anschluss an die Unterrichtseinheit verschiedenen Molekülen ihre Farbe zuordnen.
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Stationenlernen zu Säuren und Basen
Aufgrund der starken Präsenz im Alltag, ist es von Wichtigkeit, die Thematik „Säuren und Basen“ im Chemieunterricht theoretisch sowie praktisch zu erarbeiten. Schülerinnen und Schüler sollen hierbei nicht nur mit der fachlichen Theorie des Säure-Basen-Reaktionsprinzips vertraut gemacht werden, sondern aktiv mit chemischen Substanzen arbeiten und einen bewussten Umgang mit sauren und basischen Lösungen erlernen. Eine überwiegende selbst- und eigenständige Erarbeitung des Unterrichtsthemas „Säuren und Basen“ im Zuge eines offenen Stationenlernens wird im folgenden Beitrag dargelegt.
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Die Radioaktivität mit Lernbausteinen grundlegend entdecken
Radioaktivität ist die Eigenschaft eines Stoffes, ionisierende Strahlung abzugeben. Doch neben dieser wissenschaftlichen Definition verbinden viele mit Radioaktivität oft etwas Unheimliches und Bedrohendes. Aber ohne Radioaktivität gäbe es heute zum Beispiel keine Röntgenstrahlung zur Diagnose oder Strahlentherapie zur Heilung von Krebs. Gehen Sie mit Ihrer Klasse auf eine spannende Entdeckungsreise der Radioaktivität. Lassen Sie die Lernenden in einem Gruppenpuzzle die Entdeckung der Radioaktivität erarbeiten. Die Ergebnisse des Rutherford’schen Streuversuchs in einem Placemat entschlüsseln. Ihr Wissen in einer Stationenarbeit zum Atombau, zu den Strahlungsarten und zum Einsatz von Radioaktivität vertiefen. Nutzen Sie hierbei auch eine Auswahl an interaktiven Lernbausteinen, um Ihrer Klasse einen Einstieg in dieses bedeutsame Thema zu geben.
Gesamtwerk
Eine Frage des Gleichgewichts: Löslichkeitsprodukt und Fällungstitration
Das Löslichkeitsprodukt eines Stoffes ist nur in einem bestimmten Lösungsmittel und bei einer bestimmten Temperatur ein konstanter Wert. Es gibt demnach verschiedene Möglichkeiten, um die Löslichkeit eines Salzes zu beeinflussen. Solche herbeigeführten Veränderungen der Löslichkeit ionischer Verbindungen kommen beispielsweise in der analogen Fotografie, bei Putzmitteln oder beim Fällen von Schwermetallen bei der Abwasserreinigung zur Anwendung. Erarbeiten Sie mit Ihrer Klasse diese Einflussfaktoren sowie die fraktionierte Fällung und die theoretischen Grundlagen von Fällungstitrationen. Im Fokus stehen hierbei die Grundlagen für die experimentellen Anwendungen und das Anwenden mathematischer Verfahren auf chemische Sachverhalte.
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Benennung organischer Moleküle
Dieses Unterrichtsmaterial ermöglicht gezielt die individuelle Verbesserung der Kompetenzen zum Benennen organischer Moleküle. Berücksichtigt werden dabei die Stoffklassen der Alkane, Halogenalkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester. Es werden Halbstrukturformeln und Skelettformeln verwendet. Über eine Eingangsdiagnose ermitteln die Schülerinnen und Schüler, welche Teilkompetenzen ihnen beim Benennen organischer Moleküle Schwierigkeiten bereiten und wählen dann Übungen aus, die diese Teilkompetenzen gezielt stärken.
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