Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Juni 2022
Wie vielseitig grüner Wasserstoff ist, welchen Beitrag Hecken leisten, wie sich Schülerinnen und Schüler mit den Phänomenen der Quantenphysik vertraut mach können und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder einige Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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Biokatalysatoren oder Enzyme
Biokatalysatoren gibt es nicht nur in der Kartoffel oder als Pulver in der Chemievorbereitung. In diesem Beitrag kommen allt├ñgliche Stoffe mit Enzymen zum Einsatz, wodurch die weite Verbreitung und Verwendung von Enzymen in der Lebenswirklichkeit der Menschen deutlich wird. Anhand von Schülerversuchen, die teils auch als Hausaufgabe durchgeführt werden können, werden die Temperatur- und pH-Wert-Abhängigkeit der Enzyme ebenso erarbeitet wie die typischen Eigenschaften der Enzyme, also Wirk- und Stoffspezifität.
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Abgasreinigung bei Verbrennungsmotoren: Aufgaben zu Redoxgleichungen
Dieser Beitrag ist für Übungsstunden nach bereits erfolgter Einführung von Redoxreaktionen und Oxidationszahlen gedacht. Die Schülerinnen und Schüler sollen motiviert werden, ihr bereits erworbenes Wissen an einem aktuellen Umweltthema zu festigen.
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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.
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Die Welt der Carbonsäuren
In unserem Alltag kommen wir ständig mit den verschiedenen Carbonsäuren in Kontakt: Sei es beispielsweise als Vitamin C (der Ascorbinsäure) oder in Form von Essig. Bei Letzterem handelt es sich um verdünnte Ethansäure, deren Trivialname Essigsäure lautet. Sie dürfte die vermutlich älteste vom Menschen hergestellte Carbonsäure sein. Bereits 6.000 v. Chr. war die Essigsäureherstellung aus Wein und ihre konservierende Wirkung bekannt. In diesem Beitrag werden die grundlegenden Eigenschaften der Monocarbonsäuren und der Hydroxycarbonsäuren vermittelt und auf ihre Verwendungszwecke eingegangen.
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Die Cleverness der Bienen – Wie Bienen lernen
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die Themen der Lernleistungen und Lernprozesse von Bienen sowie die Strukturen und Verhaltensweisen von Pflanzen. Besonders die Experimente bieten viele Möglichkeiten für den Biologie- und Chemieunterricht. Außerdem können für den praktischen und interaktiven Part des Unterrichts eine Blumenwiese im Freien besucht und dazugehörende Beobachtungsaufträge und Bestimmungsbücher geboten werden.
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Puffersysteme im Blut
Das Blut ist unser „Lebenssaft“. Es versorgt die Zellen des Körpers u. a. mit Nährstoffen und Sauerstoff. Auch die Entsorgung von Stoffwechselprodukten, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid, geschieht über das Blut. Unser Beitrag Puffersysteme im Blut besitzt als fachsystematischen Schwerpunkt die Säure-Base-Chemie. Die verschiedenen Puffersysteme des Bluts werden dargestellt und Krankheitsbilder, die mit der Übersäuerung (Azidose) oder einem Basenüberschuss (Alkalose) zusammenhängen, werden chemisch detailliert thematisiert.
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Grundlagenwiederholung I
Die differenzierte Aufgabensammlung Grundlagenwiederholung I – Aufgaben zu Wechselwirkungen ist der erste Teil einer Reihe von Wiederholungseinheiten. Sie bietet Ihren Schülerinnen und Schülern eine hervorragende Gelegenheit, um am Ende der Sekundarstufe I oder am Anfang der Sekundarstufe II das Wissen im Themenbereich der Wechselwirkungen aufzufrischen. Die Aufgaben sind dabei in drei Anforderungsniveaus unterteilt, sind vielfältig bezüglich der Aufgabentypen und decken unterschiedliche Kompetenzbereiche ab.
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Kaffee
Kaffee ist weltweit ein beliebtes Heißgetränk und doch schmeckt er überall anders. Wenn die Schülerinnen und Schüler nicht bereits selbst Kaffee in der Sekundarstufe II konsumieren, dann kennen sie in der Regel zumindest Mitschüler oder Mitschülerinnen, die Kaffee trinken, denn Kaffee ist bei Jugendlichen wieder voll im Trend. Entsprechend dieser Bedeutung und Vielfalt ist eine chemische Betrachtung des Kaffees lohnend. Unsere Unterrichtseinheit Kaffee – Säuren beeinflussen den Geschmack setzt sich mit dem Kaffee unter dem Blickwinkel der Säure-Base-Chemie auseinander, da Säuren wesentlich für den Geschmack verantwortlich sind. Weitere thematische Schwerpunkte bilden Sodbrennen aufgrund von Kaffeegenuss, Maßnahmen gegen einen zu sauren Geschmack des Kaffees sowie die korrekte Reinigung von Kaffeemaschinen mit Säuren, um die Kalkablagerungen möglichst schonend zu entfernen.
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Redoxgleichgewichte Teil I
Unser Beitrag Redoxgleichgewichte Teil I – vom Redoxpaar zum Korrosionsschutz führt Ihre Klasse zunächst in das Themengebiet der Redoxchemie ein. Im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit werden ausgehend von Halbzellen unterschiedliche Aspekte der Elektrochemie erarbeitet. Versuche zur Gleichgewichtsverschiebung im Galvanischen Element dienen hierbei als Vertiefung und regen zu weiteren Fragestellungen an. Ein entscheidender Kernpunkt der Unterrichtsreihe sind schließlich die ausführlichen mathematischen Herleitungen, wie beispielsweise die der Nernst’schen Gleichung, welche den Lernenden dabei helfen, die Redoxgleichgewichte besser nachzuvollziehen und somit für das Verständnis unerlässlich sind.
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Rosten
Unsere Unterrichtseinheit Rosten – kein altes Eisen bietet den Lernenden die Möglichkeit, ihr Wissen im Bereich der Redoxchemie sowie der Thermodynamik zu erweitern und anhand von diversen Aufgaben aus verschiedenen Kompetenzbereichen zu vertiefen. Dabei wird nicht nur die Korrosion betrachtet und besprochen, was man gegen Rost unternehmen kann, sondern auch innovative Anwendungen des Rosts, wie beispielsweise bei der Trinkwassergewinnung, im Bereich der Katalyse oder bei der Wasserstoffgewinnung, behandelt. Gestalten Sie Ihren Unterricht durch den hohen Alltagsbezug anschaulich und interessant.
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Luftverbrennung
Im Beitrag Luftverbrennung – Modellversuch zum Birkeland-Eyde-Verfahren geht es historisch zur Sache. Mithilfe eines Demonstrationsversuches erschließen sich die Lernenden die während des Versuches ablaufenden Reaktionen. Im Anschluss recherchieren die Schülerinnen und Schüler die vergangene Bedeutung dieses Prozesses bei der Herstellung von Düngemitteln und können Vergleiche zum Ostwald-Verfahren ziehen.
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Korallen aus dem Gleichgewicht
Der Klimawandel beschäftigt die Menschen so sehr wie noch nie zuvor. Fast durchgehend wird im Radio, im Fernsehen oder in der Politik über das Klima und die Rolle des Menschen bei dessen Entwicklung diskutiert. Anhand der Einheit Korallen aus dem Gleichgewicht können Sie zusammen mit Ihren Schülerinnen und Schüler beispielhaft die Ursachen und die Folgen des Klimawandels erarbeiten und dabei nicht nur das Umweltbewusstsein Ihres Kurses schulen, sondern wichtige chemische Grundlagen in den Bereichen der Säure-Base-Chemie und des chemischen Gleichgewichts einüben.
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Konduktometrie
In der Unterrichtsstunde Konduktometrie - Leitfähigkeitsmessung von Salzsäure führen die Schülerinnen und Schüler eine Titration von Salzsäure mit Natronlauge durch, um die Leitfähigkeitsänderung zu messen und daraus die Konzentration der vorliegenden Salzsäure zu berechnen. Durch das einfache Verfahren und die exakten Messungen eignet sich dieses Schülerexperiment besonders gut dafür, die prozessbezogenen Kompetenzen der Lernenden im Bereich der Ekenntnisgewinnung durch das durchführen und auswerten von Experimenten zu schulen.
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Seife
Schon vor der Entdeckung von Seife benutzte man vermutlich einfache Holzasche, die man auf seine angefeuchteten Hände streute und verrieb, um mit dem fettigen Schmutz der Hände eine einfache „Seife“ zu bilden. So verwundert es nicht, dass die älteste chemische Rezeptur ein 4000 Jahre altes Seifenrezept ist und beschreibt, wie man aus tierischem Fett und Pflanzenasche eine Seife gewinnt. In der Unterrichtseinheit Seife – die wahrscheinlich älteste Chemikalie der Welt wird die Chemie hinter der Seifenherstellung sowie die chemisch-physikalischen Vorgänge der Reinigung vermittelt. Darüber hinaus wird die Kernseife auf ihre Nachteile hin untersucht.
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