Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 11/39
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Periodensystem und Atommodelle
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Kunststoffe
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Erfindung des Periodensystems
Mitte des 19. Jahrhunderts ist die Natur der Elemente eine noch weitgehend unbekannte Welt. 1869 entwickelt der russische Chemiker Dimitri Mendelejew das Periodensystem, das mit leichten Anpassungen bis heute gültig ist.
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Mauvein: Die Erfindung des ersten synthetischen Farbstoffs
Mitte des 19. Jahrhunderts sucht der Chemieassistent Henry Perkin nach einem künstlichen Ersatz für ein Malaria-Mittel. Doch statt Chinin stellt er den ersten synthetischen Farbstoff her: Mauvein. Ein Zufallsprodukt!
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Grüne kosmetische Chemie
Die Grüne Chemie (engl.: Green Chemistry) ist ein vergleichsweise neues Teilgebiet der Chemie. Sie widmet sich der Erschließung umweltverträglicher, Abfall vermeidender, Material und Energie sparender sowie sicherer industrieller Prozesse und Produkte. Da die Grüne Chemie erst in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, existieren bisher erst wenig konkrete Vorschläge zu diesem Thema für den Chemieunterricht an Schulen. In dieser Unterrichtseinheit werden Arbeitsmaterialien und Experimente zur Grünen Chemie für die Sekundarstufe I vorgestellt, die einen ersten Einblick in das Denken der Grünen Chemie geben können.
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Adventskalender zur Säure-Base-Chemie
Mithilfe dieses Adventskalenders überprüfen Ihre Schülerinnen und Schüler auf spielerische Weise ihr Fachwissen zur Säure-Base-Chemie. In 24 Rätselfragen rund um Brønsted-Säuren und -Basen, Ampholyte und pH-Werte wiederholen die Lernenden Türchen für Türchen die wichtigsten Begriffe und Formeln zur Vorbereitung auf ihr Abitur. Alternativ können die Rätsel von Ihren Schülerinnen und Schüler auch innerhalb einer Doppelstunde selbstständig in einem Quiz bearbeitet werden.
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Komplexometrische Bestimmungen von Magnesiumionen in Bittersalzlösungen
Magnesiumsulfat ist das gängige Beispiel für ein in Wasser leicht lösliches Sulfat eines Erdalkalimetalls und daher im Chemieunterricht nahezu aller Jahrgangsstufen präsent. Mit der Bindung von Kristallwasser wird aus Magnesiumsulfat das Bittersalz Epsomit. Magnesiumsulfat hat als Düngemittel, Nahrungsergänzungsmittel und pharmazeutischer Wirkstoff einen breiten Anwendungsbereich. Die Neigung der Magnesiumionen zur Bildung von Ionenaggregaten zeigt sich schon mit der Ausbildung der Hydrathüllen der Ionen. Sie ist die Grundlage für die Bildung stabiler Chelatkomplexe und einer komplexometrischen Bestimmung.
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Nature of Science
Männer in weißen Kitteln, Frauen mit Brille und strenger Frisur, die alle Fragen beantworten können. Naturwissenschaftliche Experimente liefern eindeutige Ergebnisse und die Naturwissenschaften gelten noch immer als über alle Zweifel erhabene Fächer - wichtig, aber auch unverständlich. Dieses Bild entspricht jedoch nicht dem Wesen der Naturwissenschaften. Der Weg zu neuem Wissen ist oft schwierig und mit vielen Unsicherheiten und Konflikten verknüpft. Und mehr Wissen bedeutet nicht zwangsläufig auch mehr Sicherheit. Was also motiviert Wissenschaftler:innen zu forschen? Zu welchen Zwecken forschen sie? Wie gelangen sie von Beobachtungen zu Erklärungen? Welche Fragen stehen hinter berühmt gewordenen Experimenten, wie zum Beispiel dem Rutherford'schen Streuversuch? Was kennzeichnet eine Theorie? Und wo liegen die Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung? Chemieunterricht wird für Schüler:innen interessant, wenn sie nicht nur chemisches Fachwissen erwerben, sondern auch etwas darüber erfahren, wie es zu diesem Wissen gekommen ist. Denn das ist es, was das Wesen der Chemie ausmacht.
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Chemiedidaktik in Übersichten
Kompaktes Basiswissen für den Chemieunterricht: Fachdidaktisches Grundlagenwissen ist essentiell – für die Vorbereitung, Durchführung und Reflexion eines lernwirksamen Chemieunterrichts. In kompakter Form stellt Chemiedidaktik in Übersichten grundlegende Begriffe und Konzepte der Chemiedidaktik vor und verzahnt dabei Theorie und Praxis. Anhand von unterrichtspraktischen Beispielen können Sie sich schnell und gezielt über den aktuellen Stand informieren. Das „Lehren und Lernen von Chemie“ greift fünf zentrale Fragestellungen auf: Welche Ziele werden gewählt? (Bildungsziele, Kompetenzen, Lehrziele); Welcher Inhalt, welches Thema soll bearbeitet werden? (Basiskonzepte, Erkenntnisgewinnung, Didaktische Reduktion, Leitlinien, Didaktische Prinzipien); Was ist bei Schülerinnen und Schülern zu beachten? (Lernpsychologische Grundlagen, Fachsprache, Schülervorstellungen); Wie soll Chemieunterricht gestaltet werden? (Unterrichtskonzeptionen, Artikulation von Unterricht); Womit können Inhalte im Unterricht transformiert werden? (Experimente, Modelle, Medien); Aufgebaut ist der Band nach einem klar strukturierten Doppelseiten-Prinzip. Auf der linken Seite wird der Sachverhalt kurz und verständlich beschrieben. Auf der rechten Seite wird der Sachverhalt an einem Beispiel aus dem Chemieunterricht veranschaulicht bzw. vertieft. Die graphische Darstellung erlaubt einen schnelleren Zugang und verspricht Lebendigkeit. Die Beispiele greifen typische Herausforderungen und Stolpersteine des Chemieunterrichts auf, um sie sichtbar zu machen und zu „entschärfen“. Der Band richtet sich primär an Studierende, Referendare und Quereinsteiger, die sich entweder einen ersten Überblick über die Fachdisziplin und die Grundlagen für die Gestaltung eines qualifizierten Chemieunterrichts verschaffen möchten oder sich auf eine Prüfung in Chemiedidaktik vorbereiten wollen. Aber auch für fachfremd Unterrichtende ist er äußerst hilfreich.
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MINT Zirkel – Ausgabe 4, November 2022
Ob die Erde im Visier außerirdischer Zivilisationen ist, wie ih mit Wärmebildkameras Lebensvorgängen auf den Grund gehen könnt, warum Sex mehr als nur der Ablauf chemischer Reaktionen ist und vieles mehr erwarten euch in der Novemberausgabe von MINT Zirkel. Auch ein paar Zusatzmaterialien für den Unterricht sind wieder dabei. Jetzt reinschauen!
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Redoxreaktionen: Übungsaufgabensammlung
Diese Unterrichtsmaterialien bieten eine umfassende Aufgabensammlung mit Basisaufgaben und komplexen Anwendungsbeispielen zum Thema „Redoxreaktionen“ für die Sekundarstufe II. Die Aufgaben liegen auf drei verschiedenen Schwierigkeitsniveaus vor. Der Einsatz der Aufgaben kann sowohl zu Zwecken der Lernstoffüberprüfung, der Übung im Unterricht sowie der Vorbereitung auf Klausuren und das Abitur eingesetzt werden.
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Chemische Analytik: qualitative und quantitative Nachweismethoden
Die Analytische Chemie ist ein wichtiges Teilgebiet der Chemie, welche sich mit der qualitativen und quantitativen Analyse von verschiedenen chemischen Substanzen beschäftigt. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler verschiedene solcher Nachweismethoden kennen und führen diese in Schülerversuchen selbstständig durch. Neben dem Nachweis verschiedener Ionen, wie Halogenid- oder Ammonium-Ionen, wird auch der Nachweis von Wasserstoff anhand verschiedener Aufgaben zum Schülerversuch erarbeitet. Als eine Möglichkeit zur quantitativen Analyse wird die Analysemethode der Gravimetrie näher besprochen.
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Carbonsäuren im Alltag mit Schülerexperimenten und Infotexten begreifen
Carbonsäuren begleiten uns durch unseren Alltag. Sie werden in der Küche als Säuerungsmittel und zum Konservieren genauso genutzt wie beim Reinigen. Auch in der Industrie gibt es die verschiedensten Anwendungen. In dieser Unterrichtseinheit werden einige der bekanntesten Carbonsäuren des Alltags durch Informationstexte und Schülerversuche, auch für zu Hause, näher betrachtet.
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Lernstrategien und Arbeitstechniken für MINT-Studiengänge
Sie sind neu im MINT-Studium und haben das Gefühl, von den vielfältigen Anforderungen überrannt zu werden? Sie studieren schon eine Weile, die Zeit rennt Ihnen aber immer noch davon? Sie wissen einfach nicht, wie Sie Ihr Studium effizienter organisieren können? Wenn Sie mindestens eine der Fragen mit „ Ja“ beantwortet haben, bearbeiten Sie die einzelnen Themen in diesem Buch, und Sie werden erfolgreich Schwierigkeiten lösen. Sie erfahren, wie Lernen allgemein funktioniert und wie Sie sich auch in schwierigen Phasen individuell positiv darauf einstimmen können. Sie erproben effektive, vielfach bewährte Lernstrategien und Arbeitstechniken speziell für die MINT-Fächer – für Ihre Vorlesungen, Tutorien oder Praktika, für das Erschließen von Fachliteratur, für die Prüfungsvorbereitung oder Ihr Zeitmanagement. Über viele Jahre von Studierenden erprobte Strategien und Techniken, Erfahrungen, Tipps, Tricks und authentische Praxisbeispiele unterstützen Sie dabei, Ihren eigenen Weg und Ihre persönliches Best of-Repertoire zu finden.
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Über das Schalenmodell zum räumlichen Bau
In dieser Unterrichtseinheit üben und wiederholen Ihre Schülerinnen und Schüler den Aufbau von Atomen und Molekülen. Dabei arbeiten sie sich selbstständig vom Schalenmodell verschiedener Moleküle über die Lewis-Formel zum räumlichen Bau der Moleküle vor. Da die Thematik „Atombindung und Moleküle“ meist durch viel Theorie langweilig und trocken auf die Lernenden wirkt, sollen diese Materialien diesen Eindruck aufbrechen und die Lernenden zum aktiven Arbeiten anregen. Dazu werden eigene Modelle von Molekülen aus Knetgummi und Streichhölzern gebaut.
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Harry Potter geht die Luft aus
Harry Potter ist gefangen in der Kammer des Schreckens. Langsam geht ihm die Luft aus. Alles, was ihm bleibt, sind die Rätselumschläge seiner Freunde. Gelingt es den Schülerinnen und Schülern die Rätsel rund um die „Zusammensetzung der Luft“ zu lösen und den rettenden Spruch zu sprechen? Die Lernenden setzen sich in diesem Escape-Room mit den Themen Luft, ihren Bestandteilen, Gaseigenschaften und der Luftqualität auseinander. In Kleingruppen geht es um Teamarbeit, denn es gilt, die eigene, kleine „Luftkrise“ zu lösen und das rettende Lösungswort zu bilden!
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Wer gewinnt das Fußballspiel?
Seit Jahren handelt es sich bei Fußball um die beliebteste Sportart in Deutschland. Entweder zu Hause vor dem Fernseher oder selbst auf dem Fußballplatz, der Fußball fesselt beinahe täglich Tausende Menschen in Deutschland. Mithilfe dieser Unterrichtseinheit wiederholen Ihre Schülerinnen und Schüler wichtige Inhalte des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I durch ein Spiel im „Fußballstyle“. Neben dem Periodensystem werden Themen wie Säuren und Basen sowie Grundbegriffe der organischen Chemie abgefragt.
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Klimabildung
Vertrocknete Äcker, brennende Wälder und großflächige Überschwemmungen – der Klimawandel ist längst in unserem Alltag angekommen. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung sind unübersehbar und schüren bei vielen Jugendlichen Ängste vor einer bedrohlichen Zukunft. Fridays-for-Future-Demonstrationen zeigen, wie wichtig die Eindämmung des Klimawandels für junge Menschen ist. Sie wollen konkrete Forderungen für den Klimaschutz stellen und wünschen sich ein tieferes Verständnis der Ursachen- und Wirkungszusammenhänge des Klimawandels. Eine so genannte „Klimabildung“ soll nicht nur Fachwissen vermitteln, sondern Schüler:innen auch befähigen, eine verantwortliche Haltung einzunehmen, und aktives Handeln motivieren. Wie kann dies in der Schule gelingen und welchen Beitrag können Sie im Chemieunterricht dazu leisten? Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie stellen dazu experimentelle, theoretische, fächerverbindende und projektartige Zugänge vor. Aus dem Inhalt: Wirksame Klimabildung auch im Chemieunterricht; Haltungen von Jugendlichen zum Klimaschutz; Informationen zum Klimawandel in sozialen Medien bewerten; Leben im Treibhaus: Eine ungewisse Zukunft? Wege zu einer Klimaneutralität – Ansätze zum Bewerten und Handeln. Extra: Aufgabe: Redoxreaktionen in der geöffneten Konservendose.
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