Unterrichtsmaterialien Teilgebiete der Chemie: Ganze Werke Seite 5/11
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Chemie
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Einstieg in die Elektrochemie
Auch vor der Sekundarstufe II macht die aktuelle Situation nicht halt, Lernen auf Distanz und der damit verbundene verstärkte Einsatz moderner Medien und Methoden erfordert neue didaktische Ideen, bietet aber auch die Gelegenheit, Altbewährtes neu zu sehen. Dieser Beitrag bietet daher neue Ideen für Einstiege in die bekannte Obligatorik unter Nutzung von zum Beispiel Internetrecherchen und Versuchen, die sowohl in Präsenz- als auch Distanzlernen funktionieren. Das Besondere daran ist, dass anhand eines Kontextes in mehrere Themenfelder eingestiegen werden kann und gerade für die S II Struktur liefert und Zusammenhänge zwischen Themen der Chemie und Umwelt aufzeigt.
Gesamtwerk
Mit Boden experimentieren
Der Boden stellt ein einzigartiges Ökosystem für zahlreiche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten dar. Feldfrüchte sind eine wichtige Ernährungsgrundlage des Menschen. Aufgrund der global steigenden Bevölkerungszahlen werden immer mehr Lebensmittel benötigt. Da die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen begrenzt sind, wird versucht, höhere Erträge durch Düngung zu erreichen. Sie sollte aber gezielt erfolgen, weil es leicht zur Überdüngung und so zur Schädigung des Ökosystems kommen kann. Eine Unterdüngung führt zum Rückgang der Bodenfruchtbarkeit. Um zu ermitteln, welche Nährstoffe in welchem Umfang zugeführt werden müssen, ist eine Bodenuntersuchung notwendig.
Gesamtwerk
Schülerprojekte
Schülerprojekte Mit Blick auf die großen gesellschaftsrelevanten Fragestellungen Klima, Recycling, Energie und Biokunststoffen ist es für Schülerinnen und Schüler aktuell wichtiger denn je, Einblicke in naturwissenschaftliche Forschungsprozesse zu gewinnen, um diese letztlich verstehen und hinterfragen zu können. Dieses Themenheft widmet sich Schülerforschungsprojekten, die überwiegend in direkter Zusammenarbeit zwischen Schule und Universität entstanden sind. Die Arbeiten wurden dabei in unterschiedlichen Kooperationsrahmen durchgeführt: Vom klassischen Jugend forscht Projekt, über Citizen Science Ansätze bis hin zu mehreren Projekten aus der Förderlinie „Our Common Future“. Schülerinnen und Schüler haben in fast allen Beiträgen zum Thema Nachhaltigkeit geforscht. Aus dem Inhalt: Naturwissenschaftliche Forschungsprojekte in der Schule: Beispiele und Unterstützungsangebote; Schülerinnen und Schüler betreuen Citizen Science Projekte; nachhaltige Recycling-Methoden für Seltenerdelemente aus Alltagsgegenständen; Schülerforschungsprojekte im Kontext Jugend forscht; Science Outreach auf drei Kontinenten – Wissenschaft in der Öffentlichkeit bewusst machen. Extra: Versuchskartei: LED-Leuchtstoff YAG:Ce aus der Mikrowelle.
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Gesamtwerk
Elektrochemie
Dieser zweite Beitrag der Reihe „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Elektrochemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören das Aufstellen von Oxidationszahlen, das Formulieren von Redoxreaktionsgleichungen, die sowohl qualitative als auch quantitative Betrachtung von Redoxprozessen bei galvanischen Zellen und Elektrolysen sowie das wirtschaftlich bedeutsame Thema der Korrosion und entsprechender Schutzmaßnahmen. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.
Gesamtwerk
Escape Rooms
Escape Rooms sind nicht nur ein spannendes Freizeitvergnügen, sondern sie bieten auch ein hohes Potenzial für die Initiierung von fachspezifischem Lernen. Sie lassen sich zu jedem Thema und für alle Altersgruppen entwickeln. Sie sind dazu geeignet, neues Wissen spannend und anschaulich zu vermitteln, aber auch bereits vorhandenes Wissen in neuen Kontexten anzuwenden und zu vertiefen. Die Beiträge in diesem Heft sollen Sie dazu anregen, die Methode in Ihrem Chemieunterricht auszuprobieren. Neben fertigen Unterrichtsbeispielen für verschiedene Jahrgangsstufen finden Sie dazu auch Tipps zur eigenen Konzeption von Escape Games. Aus dem Inhalt: Professor X und die vergessenen Aufzeichnungen – ein Escape Game zum Atombau; Auf Schatzsuche in der verschütteten Mine – ein Escape Buch zu Sauerstoffübertragungsreaktionen; Dystopia – Ein digitales Escape Game zum Lösen von Salzen in Wasser; Acid Base Global – ein experimenteller Escape Room zur Säure-Base-Chemie; Escape Rooms gemeinsam mit Lernenden gestalten. Extra: Aufgabe: Die Aluminium-Luft-Batterie als Alternative in Elektroautos?; Methodenkartei: Bau eines Modells zur Elektronenpaarbindung.
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Lebensmitteltechnologie
Vom Acker bis zur Ladentheke - das kompakte Lehrbuch und Nachschlagewerk zu den Grundprinzipien der Lebensmittelherstellung! Dieses Buch beschreibt die Lebensmitteltechnologie als Bindeglied zwischen der agrarischen Erzeugung der Biomasse und dem Verzehr eines zubereiteten Lebensmittels durch den Menschen. Hier finden Sie ingenieur- und naturwissenschaftliche Grundlagen dieses interdisziplinären Fachgebiets, nicht zuletzt aber spannende Informationen zu den Strukturen der Rohstoffe sowie deren natürliche oder technisch induzierte biologische und chemische Reaktionen, die zu einer Veredlung führen sollen. Zwei umfangreiche Kapitel behandeln die Verfahrenstechnik der Gewinnung und Herstellung der wichtigsten Lebensmittel und ihre spezifischen Geräte und Anlagen. Die „Lebensmitteltechnologie“ wendet sich an alle Studierende des weiten Bereichs der Lebensmittelwissenschaften, aber auch an aktive Technologen oder Manager, die sich Zusammenhänge erarbeiten wollen.
Gesamtwerk
Chemistry Classroom Escape
Bei dem Classroom Escape handelt es sich um ein Konzept, welches Fachinhalte mit intelligentem Üben sowie spielerischem und kooperativem Lernen verbindet. Das Konzept greift den aktuellen Trend der Live Escape Games auf und bringt diese Begeisterung in den Klassenraum. Der Beitrag liefert ein erprobtes Praxisbeispiel. Der vorgestellte Classroom Escape kann im Ganzen oder in Teilen in den eigenen Unterricht übernommen werden. Das Beispiel ermutigt interessierte Kolleginnen und Kollegen, selbst Rätsel zu kreieren und im eigenen Unterricht einzubringen.
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Chemie handlungsorientiert: Reaktionen und Elemente
Nehmen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler mit auf eine Reise durch die Welt der Chemie - von der Entstehung der Elemente und den ersten chemischen Reaktionen bis zu alltagsnahen Experimenten zu Wunderkerzen oder den Brennstoffen im Gartengrill. So wird Chemie lebendig! Mithilfe der vielfältigen handlungsorientierten Aufgaben und Experimente aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler begreifen und verstehen sie Atombau, Energie in Stoffen und Reaktionsgleichungen. Storys und Rätsel sorgen für zusätzliche Motivation. Die Materialien sind im Unterricht sofort einsetzbar und befähigen Ihre Schülerinnen und Schüler zu einer selbstständigen Auseinandersetzung mit den geforderten Inhalten in Einzel-, Partner- oder Gruppenarbeit. Neben den Kopiervorlagen werden ein Abschlusstest im veränderbaren Word-Format sowie die Lösungen als kostenloses digitales Zusatzmaterial angeboten. Das digitale Zusatzmaterial wird Ihnen direkt nach der Bestellung in Ihrem Kundenkonto zur Verfügung gestellt.
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Chemie im Haushalt
Backen, Abwaschen, reinigen, - ganz normale Tätigkeiten im Haushalt. Dazu werden meist vielfältige Helfer wie Back- und Reinigungsmittel genutzt. Die damit verbundenen chemischen Reaktionen macht man sich nicht immer bewusst. Ab und an fehlt es an der gebotenen Aufmerksamkeit und Vorsicht mit chemischen Produkten. Es kommt hinzu, dass manche Produkte versteckte chemische Substanzen enthalten, die für den Menschen gefährlich sein können.Zusatzmaterial: 10 Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung [PDF]; Glossar [PDF]; 20 Testaufgaben Multiple-Choice in Schüler- und Lehrerfassung [PDF]; Sprechertexte [de, en] [PDF]; Begleitheft (47 S.) [PDF]; Interaktives Arbeitsheft [H5P]; Bilder.
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Formeln und Symbole
Chemische Formeln, Reaktionsgleichungen und andere Symboliken sind zentrale Werkzeuge der Kommunikation in der Chemie und ein Unterricht ohne diese Darstellungsweisen ist nur schwer vorstellbar. Nur wer gelernt hat, wofür die Buchstaben, Ziffern und Striche einer chemischen Formel stehen, kann die reine Zeichenfolge entschlüsseln und mit einer Bedeutung versehen. Die Beiträge in diesem Heft reichen von einer Bestandsaufnahme über die Herausforderungen beim Erlernen und Anwenden der chemischen Symbolsprache über die Diskussion verschiedener Einführungswege hin zu zahlreichen methodischen Hilfen, die den Zugang zu den verschiedenen Formel- und Symbolschreibweisen für Schülerinnen und Schüler erleichtern sollen. Aus dem Inhalt: Symbol – Modell – Kontext: Anforderungen und Schwierigkeiten beim Erlernen der chemischen Formelsprache; Wer blickt denn da noch durch? – Darstellungsformen für Kohlenwasserstoffe; Methodische Hilfen für stöchiometrische Berechnungen; Salzformeln digital ermitteln – Übungen zur Ermittlung von Verhältnisformeln; Klein, aber oho – ein vertiefender Blick auf „HzweiO“. Extra: Tod eines Wasserläufers – Mystery zur Oberflächenspannung von Wasser; Modellversuch zur Verätzung des Auges durch saure und alkalische Lösungen;
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Stoffeigenschaften der Cola
Cola. Ein Produkt, um das sich viele Geschichten und Mythen ranken. In praktischen und theoretischen Settings versucht dieses Stationenlernen, mit Blick auf die braune Zuckerbrause, neben chemischen u .a. auch firmenpolitische und gesellschaftliche Aspekte zu thematisieren, mit dem Ziel, den Lernenden eine übergeordnete Betrachtungsweise zu verschaffen. Kompetenzen: Die Stoffeigenschaft Dichte kennen und berechnen; Inhaltsstoffe der Cola durch Experimente identifizieren und bewerten; Fachliches und überfachliches Wissen vernetzen
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Das Einstellen und Beeinflussen von Gleichgewichtsreaktionen nach Le Chatelier
Chemische Reaktionen laufen meistens unvollständig ab, da sich ein Gleichgewicht zwischen Edukten und Produkten einstellt. Durch die Änderung von Reaktionsbedingungen können sie verschoben werden, was in großtechnischen Synthesen wie dem Deacon-Verfahren (Herstellung von Chlor) oder dem Kontaktverfahren (Herstellung von Schwefelsäure) ausgenutzt wird. Chemische Gleichgewichte sind auch in der Natur allgegenwärtig. Beispielsweise kann die Verwitterung und Bildung von Kalkstein beobachtet werden.
Gesamtwerk
Interdisziplinärer Chemieunterricht
Tauchen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern ein in die spannende Welt der Moleküle. Wer verbindet sich mit wem und warum geht es bei so mancher Trennung „heiß her”? Zeigen Sie, warum Wasser in den meisten Fällen „die Lösung” der Wahl ist. Trainieren Sie die Kompetenzen Ihrer Schülerinnen und Schüler mittels binnendifferenzierter Methoden gleich in zwei Fächern: Chemie und Deutsch. Drei unabhängig voneinander durchzuführende Unterrichtseinheiten sind enthalten.
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Klausuraufgaben organische Chemie
Die Nomenklatur, Stoff-Eigenschafts-Beziehungen und Reaktionen der Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren und Ester sind wichtige Themen des Chemieunterrichts der Sekundarstufe II. Hier erhalten Sie sechs kontextbezogene Klausuraufgaben mit Lösungen, die jeweils eine Bearbeitungszeit von 45 bis 60 Minuten haben. Alternativ können die Aufgaben auch als Lernaufgaben eingesetzt werden, um neue Inhalte kontextbasiert zu erarbeiten.
Gesamtwerk
Reaktionsschemata und Reaktionsgleichungen aufstellen
„Stelle die Reaktionsgleichung für die Reaktion auf, die im Experiment stattgefunden hat.“ Zu einer solchen Aufgabe melden sich manche Schülerinnen und Schüler sofort mit einem Lösungsvorschlag, während bei anderen die blanke Verzweiflung im Gesicht zu erkennen ist. Der Zugang zum Verständnis für Reaktionsgleichungen ist so heterogen wie bei kaum einem anderen Thema. Es ist jedoch eine zentrale Fähigkeit für die erfolgreiche Teilnahme am Chemieunterricht in allen Klassenstufen. Diese Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass sich die Schülerinnen und Schüler schrittweise die Voraussetzungen für das Verstehen von Reaktionsgleichungen erarbeiten. Dabei stehen die Anschauung und das eigene Handeln im Vordergrund. Hierbei kann ein Modell eine wichtige Hilfe sein.
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Grundlagenwiederholung VI
Dieser sechste Beitrag der Serie Grundlagenwiederholungen nimmt die für die Sekundarstufe II wichtigen Inhalte der organischen Chemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Grundlagen wie das Erkennen und Beschreiben von organischen Stoffklassen mit den entsprechenden Fachtermini, das Beschreiben der Konsequenzen von intermolekularen Wechselwirkungen sowie das Formulieren von Reaktionsgleichungen zu den für die Stoffklassen relevanten Reaktionen wiederholen und vertiefen. Dabei werden in den Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt.
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Mikroplastik
Die Thematiken Plastikmüll und Mikroplastik haben eine hohe gesellschaftliche Relevanz, insbesondere für jüngere Generationen. Mikroplastik-Partikel lassen sich heutzutage auch an den entlegensten Orten unserer Erde nachweisen. Einmal in die Umwelt freigesetzt, können diese kleinen Partikel über große Distanzen transportiert werden. Mit der Freisetzung von Mikroplastik gehen weitreichende Risiken für Menschen und Tiere einher, bei deren Erforschung die Wissenschaft im Moment noch weit am Anfang steht. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie geben Ihnen Ideen und Anregungen, wie die Mikroplastik-Thematik im Chemieunterricht behandelt werden kann. Aus dem Inhalt: Mikroplastik als Thema im naturwissenschaftlichen Unterricht; Wie gelangt das Mikroplastik auf unseren Teller?; Experimente zum Thema Mikroplastik; Die Plastikpiraten – ein Citizen-Science-Projekt. Extra: Chemieunterricht im Flipped Classroom; Aktuelles zur Sicherheit im Chemieunterricht
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Ester
Die Schülerinnen und Schüler lernen die duftende Welt der Ester kennen. Dabei werden die Gleichgewichtsreaktion, Eigenschaften von Ester und Polyester behandelt. Der Beitrag lädt die Schülerinnen und Schüler ein, sich die Inhalte in einem kooperativen und digitalen Lernsetting zu erarbeiten. Diverse Differenzierungsmöglichkeiten helfen Ihnen als Lehrkraft die Inhalte individuell und schülernah zu präsentieren, um einen möglichst hohen Lernerfolg zu gewährleisten
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Grundlagenwiederholung V
Dieser fünfte Beitrag der Serie „Grundlagenwiederholungen“ nimmt das für die Sekundarstufe II wichtige Thema der Redoxreaktionen in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Grundlagen, wie das Erkennen und Beschreiben von Redoxprozessen mit den entsprechenden Fachtermini, das Aufstellen von Oxidationszahlen sowie das selbständige Formulieren von Redoxreaktionsgleichungen an alltagsnahen Kontexten wiederholen und vertiefen. Dabei werden in den Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt.
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Ein Mystery zur Cola
Die Unterrichtseinheit dient der Übung jahrgangsübergreifender Kompetenzen und der Wiederholung von Themenbereichen für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Mit einem Mystery werden Ihre Schüler motiviert, die Stationen rund um das Kultgetränk Cola zu bearbeiten. Dabei stehen die Bereiche „Säuren und Basen“, „Redoxreaktionen“ sowie „Stoffe und ihre Eigenschaften“ im Fokus. Mit vielen einfachen Schülerversuchen gehen die Lernenden der Rätselfrage nach.
Gesamtwerk
Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen
Die Organische Chemie, das chemische Gleichgewicht und das Massenwirkungsgesetz (MWG) sind zentrale Bestandteile der Sekundarstufe II. Dabei spielen viele verschiedene Aspekte, wie die Eigenschaften organischer Verbindungen, die Anwendung der Katalyse und das Massenwirkungsgesetz sowie das Beschreiben des chemischen Gleichgewichts mit Bezug auf die chemische Industrie eine wichtige Rolle. In diesem Beitrag erhalten Sie zwei komplett ausgearbeitete Klausuren für den schnellen und komfortablen Einsatz zur Hand.
Gesamtwerk
Zinn – Aufgaben zur Abiturvorbereitung
Unser Beitrag verknüpft verschiedene abiturrelevante Themen im Kontext des Metalls Zinn mit einer Schwerpunktsetzung in den Bereichen chemische Energetik und Elektrochemie. Der Beitrag kann dabei als begleitende Übung im Unterricht, als schülerzentrierte und eigenständige Übungseinheit oder als Klausurvorbereitung eingesetzt werden. Ihre Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich u. a. mit dem Gefahrenpotenzial von Blei und entwickeln geeignete Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit dem Stoff, berechnen Standardreaktionsenthalpien bzw. -entropien sowie die Zellspannung eines galvanischen Elements und analysieren einen chemischen Versuchsaufbau.
Gesamtwerk
Das Fahrrad – Im Notfall hilft Chemie
Fahrräder sind ein wichtiges Fortbewegungsmittel für die Schülerinnen und Schüler. Viele fahren mit dem Fahrrad zur Schule. Gerade in Großstädten sind sie dabei aktive Verkehrsteilnehmer, sodass die Unfallvermeidung und Schutzmaßnahmen im Straßenverkehr eine wichtige Rolle spielen. Erarbeiten Sie mit Ihrer Klasse interessante Aspekte, in denen die Chemie dazu dient, um Fahrradfahrerinnen und Fahrradfahrer zu schützen, vor unangenehmen Situation zu bewahren und sogar das Radfahren zu erleichtern. Hierfür steht Ihnen eine Vielzahl von Aufgaben zur Verfügung, die Themenbereiche wie die chemische Reaktion, die Kunststoffe oder die Elektrochemie abdecken.
Gesamtwerk
Ein Mystery zu Metallen – Unfall im Freizeitpark
Im Chemieunterricht tauchen oft Probleme bei den Schülern mit den Reaktionen Reduktion und Oxidation und deren Zusammenhang auf. In dieser Unterrichtseinheit erarbeitet sich die Klasse das Thema mit einer schülermotivierenden Methode – dem Mystery. Ziel ist es, das Rätsel mithilfe von Hinweiskarten zu lösen. Um an die Hinweiskarten zu gelangen, müssen Ihre Schüler nicht nur Aufgaben zum Thema lösen, sondern auch Versuche selbstständig durchführen.
Gesamtwerk
Unterricht digital unterstützen
Wie sieht aktuell Ihr Unterricht mit digitalen Medien aus? Vielleicht unterrichten Sie Chemie in einem Fachraum, der durch die Ausstattungsoffensive des Digitalpakts mit digital arbeitenden Präsentations- und Arbeitsgeräten ausgestattet wurde. Vielleicht haben Sie sich bisher aber auch vergleichsweise wenig Gedanken um das Arbeiten mit digitalen Medien und Geräten gemacht? Die aktuelle Situation rund um das Distanzlernen, auch Homeschooling oder Lernen zu Hause genannt, hat alle Lehrkräfte jedoch quasi über Nacht gezwungen, bestimmte digitale Medien verstärkt in den Blick zu nehmen und den Unterricht gänzlich neu zu organisieren – vom Präsenzunterricht hin zum Fernunterricht und wieder langsam zurück. Wie sich die schulische Situation auch entwickeln mag. Eines steht fest: Die Schulschließungen haben auch dazu geführt, Fragen rund um die lernförderliche Nutzung digitaler Medien und Geräte deutlich stärker in den Blick zu nehmen als jemals zuvor.
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