Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Die Zitronenbatterie
Kann man auch mit einer Zitrone oder anderen Obstsorten elektrischen Strom erzeugen? Bereits der italienische Physiker Alessandro Volta hat 1880 festgestellt, dass unterschiedliche Metalle in Verbindung mit Säurelösungen einen schwachen Strom erzeugen können. Aber wie funktioniert eine Zitronenbatterie? In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler anhand von eigenen Versuchen den Aufbau einer Zitronenbatterie kennen. Schaffen sie es, eine Leuchtdiode oder sogar ein kleines Glühlämpchen zum Leuchten zu bringen?
Gesamtwerk
Versuche zur Erzeugung von Ölen und Fetten im Unterricht
Öle und Fette, auch Lipide genannt, sind recht komplex aufgebaute organische Stoffe. Fette sind feste bzw. halbfeste Stoffe oder flüssige Stoffe, die als fette Öle bezeichnet werden. Sie dienen der Ernährung, werden aber auch in der Industrie z. B. zur Herstellung von Seifen und Waschmitteln eingesetzt. Öle und Fette werden aus Pflanzen oder tierischen Produkten gewonnen oder durch lebensmitteltechnische Verfahren hergestellt. In dieser schülerzentrierten Einheit stellen die Lernenden selbst Öle und Fette her. Beim selbstständigen Recherchieren erkunden sie außerdem die Bedeutung von Ölen und Fetten in der Ernährung.
Gesamtwerk
Polykondensate und Polyaddukte mit ihren Eigenschaften und Synthesen
Der Themenschwerpunkt „Kunststoffe“ ist bundesweit Bestandteil aller Lehrpläne für das Abitur. Der Schwerpunkt des Materials liegt auf der Erarbeitung der Polykondensation und Polyaddition als typische Herstellungsverfahren sowie Polyester, Polyamide und Polyurethane als typische Kunststoffklassen. Als Einstieg in die Thematik dient ein aktueller Zeitungsartikel zu den sogenannten „Plastikfressern“, die in den Küstensalzwiesen von Dafeng gefunden und beschrieben wurden. Ausgehend von verschiedenen Materialien bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, die Inhalte dieses Themenblocks neu zu erarbeiten oder vor der abschließenden Prüfung eigenständig zu wiederholen.
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Gesamtwerk
Aggregatzustände selbstständig mit dem Teilchenmodell erarbeiten
Eis, Wasserdampf, Wasser. Das ist Wasser in 3 verschiedenen Aggregatzuständen. Doch wie heißen die Aggregatzustände und was hat das Teilchenmodell damit zu tun? In dieser Unterrichtseinheit wird das Thema Teilchenmodell von Ihren Schülerinnen und Schülern mithilfe von Schülerversuchen hauptsächlich selbstständig erarbeitet. Durch verschiedene Beispiele aus dem Alltag sowie vielen digitalen Übungen wird das neue Wissen gefestigt und auf das Thema Aggregatzustand angewendet. Beide Themen werden schlüssig eingeführt, sodass es zu keinen Fehlvorstellungen seitens der Lernenden kommen kann.
Gesamtwerk
Chemie für mehr Nachhaltigkeit
Das Thema Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) ist seit einigen Jahren ein fester Bestandteil des Schulunterrichts. Auch im Fach Chemie können verschiedene UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung besprochen werden. In dieser Unterrichtseinheit soll der Fokus auf das 12. Ziel der Vereinten Nationen, nachhaltige/r Konsum und Produktion, gesetzt werden. Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sollen dabei beispielsweise durch eine Kreislaufwirtschaft sichergestellt werden. Inwiefern es möglich ist eine echte Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe bzw. Plastik in Gang zu bringen, soll diese Einheit mit Informationstexten und Schülerversuchen zur verschiedenen Recyclingverfahren, wie Umschmelzen oder Pyrolyse, zeigen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Das Element Zinn im Kontext Elektrochemie und chemische Energetik
In dieser Einheit werden verschiedene Aufgaben, die sich mit dem Element Zinn beschäftigen, vorgestellt. Die Aufgaben wurden dabei zu abiturrelevanten Themen, wie Elektrochemie, chemischer Energetik sowie zu Atombau und Arbeitssicherheit, konzipiert. In den Aufgaben beschäftigen sich die Lernenden u. a. mit dem Gefahrenpotenzial von Blei/Zinn-Legierungen, berechnen Standardreaktionsenthalpien bzw. Standardreaktionsentropien sowie die Zellspannung eines galvanischen Elements. Die Einheit kann als Übung im Unterricht, als schülerzentrierte, eigenständige Übungseinheit oder als Klausurvorbereitung eingesetzt werden.
Gesamtwerk
Schmelztemperaturen wässriger Lösungen
Das Gefrieren des Wassers bei frostigen Temperaturen führt in vielen Bereichen des Alltags zu großen Problemen. Dem Wasser zugesetzte Frostschutzmittel verhindern die Eisbildung auf Straßen und Gehwegen und schützen geschlossene Rohrleitungssysteme. Die zugrunde liegende Gesetzmäßigkeit ist die im Vergleich zum reinen Lösungsmittel niedrigere Schmelztemperatur der Lösung. Da diese Gefrierpunktserniedrigung von der Menge, aber nicht von der Art des gelösten Stoffes abhängig ist, lassen sich mit einfachen Versuchen molare Massen, Osmolaritäten und Schmelzenthalpien bestimmen.
Gesamtwerk
Eine Lerntheke zu Bodenuntersuchungen
In dieser Unterrichtseinheit bestimmen ihre Schülerinnen und Schüler bei einer selbstentnommenen Bodenprobe beispielsweise die Nitrat-, Phosphat- und Eisen-Konzentration und den pH-Wert. Dazu sollen sie Experimente zur Bodenuntersuchung selbstständig durchführen und lernen die fachlichen Hintergründe dazu kennen. Außerdem beschäftigen sie sich mit den Auswirkungen von Über- und Unterdüngung auf das Ökosystem Boden.
Gesamtwerk
Die Dichte als physikalische Stoffeigenschaft
Das Edelmetall Gold ist ein gefragter Rohstoff. Gold ist vor allem wegen der Verwendung als Münz- und Schmuckmetall bekannt. Es gilt als Statussymbol und Wertanlage. Auch Diebe haben es daher nicht selten auf Gold abgesehen. So steht Detektiv Gray vor einem Rätsel: Waren die Einbrecher im Museum echte Profis oder eher Amateure? Haben Sie die Ausstellungsstücke gestohlen und tatsächlich durch Fälschungen ausgetauscht? Im Rahmen einer motivierenden Detektivgeschichte lernen die Schülerinnen und Schüler die Dichte als Stoffeigenschaft kennen.
Gesamtwerk
Kontextorientierte Abituraufgaben
Diese Materialien enthalten zwei Klausuraufgaben mit dem Fokus auf der Aminosäure L Cystein. Beide Aufgaben orientieren sich an den Vorgaben für den Grundkurs zum Zentralabitur in NRW und wurde nach den einheitlichen Prüfungsanforderungen für das Fach Chemie erstellt. Während sich die erste kontextorientierte Klausuraufgaben mit der Verwendung von L-Cystein als Backhilfsmittel beschäftigt, geht es in der zweiten Aufgabe um die Verwendung der Aminosäure als Batterie. Im Zusammenhang mit Säure-Base-Titrationen werden Aufnahme, Darstellung und Interpretation von Messkurven erwartet. Die Vorgänge an den Elektroden galvanischer Zellen und Potentialdifferenzen unter Standard- und anderen Bedingungen sind ebenfalls zu erwarten.
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 Schülerinnen und Schülern zu fördern und Lernanlässe zu schaffen.
Gesamtwerk
Grundlagen der organischen Chemie: Übungsaufgabensammlung
Diese Einheit stellt eine umfassende Aufgabensammlung zum Thema „Grundlagen der organischen Chemie“ für die Sekundarstufe II dar. Die Übungsaufgaben zielen darauf ab, das Basiswissen organischer Verbindungen auszubauen sowie zu festigen. Der inhaltliche Fokus der Aufgaben liegt bei den Themen „Alkane, Alkene und Alkine“. Es werden Aufgaben auf drei Komplexitätsniveaus angeboten, welche mittels drei Differenzierungssymbolen gekennzeichnet sind. So ist eine gezielte und einfache Einsatzweise der Aufgaben möglich. Der Einsatz der Aufgaben dient zu Zwecken der Lernstoffüberprüfung, der Übung oder als Zusatzmaterial zum Selbststudium.
Gesamtwerk
Die Chemie des Lachgases
In den letzten Jahren gewinnt Lachgas als Freizeitdroge auch in Deutschland zunehmend an Bedeutung (Berliner Morgenpost, 18.08.23). Musste Lachgas bis vor Kurzem noch aufwendig aus Sahnekapseln konsumiert werden, sind Lachgaskartuschen mittlerweile beispielsweise in den Berliner Spätis angekommen. In dieser Unterrichtseinheit werden die chemischen Eigenschaften, Anwendungsgebiete und Gewinnungsverfahren von Lachgas chemisch beleuchtet. Zusätzlich wird der Kontext zum Anlass genommen, die Gefahren des Lachgaskonsums zu reflektieren. Damit können zentrale Kompetenzen aus dem Kompetenzbereich „Bewerten“ im Chemieunterricht gefördert werden.
Gesamtwerk
Polystyrol
Das Kapitel „Kunststoffe“ ist eines der großen Themen im Abitur aller Bundesländer. Die vorliegenden Materialien wurden mit dem Ziel erstellt, den Schülerinnen und Schülern eine Möglichkeit zu geben, die Inhalte dieses Themenblocks selbstständig neu zu erarbeiten oder vor der abschließenden Prüfung eigenständig zu wiederholen. Ausgehend von einem wissenschaftlichen Artikel ermöglichen die hier zusammengestellten Aufgaben, am Beispiel von Polystyrol, die meisten Inhalte des Bildungsplans für das Leistungsfach zu behandeln, die sich auf Kunststoffe beziehen, die durch radikalische Polymerisation hergestellt werden können. Ein Einsatz der Materialien im Basisfach ist ebenso möglich und wurde bereits erprobt. Eine Fortsetzung des Beitrags zur Erarbeitung der weiteren Bildungsplaninhalte (Polykondensation, Polyaddition, Duromere, Elastomere) ist ebenso in Planung wie eine passende Klausuraufgabe zur Thematik.
Gesamtwerk
Welches Element ist gesucht?
Mit diesem Material sollen Ihre Schülerinnen und Schüler ihr Fachwissen rund um das Thema „Periodensystem der Elemente“ vertiefen, wiederholen oder üben. Dazu werden Ihnen 24 Rätselfragen zum Periodensystem zur Verfügung gestellt. Dadurch, dass die Einheit aus 24 Rätselfragen besteht, bietet sich der Einsatz als Adventskalender als tägliche Übungen an. Um das richtige Element zu finden, müssen die Lernenden beispielsweise Steckbriefe interpretieren oder sich mithilfe einer Wegbeschreibung auf den Weg über das Periodensystem machen
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