Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 11/20
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Chemie
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Kleine Änderung, große Wirkung
In diesem Beitrag werden der Aufbau der Aminosäuren und der Proteine wiederholt sowie die strukturellen Besonderheiten der Peptidantibiotika erlernt. Darüber hinaus bietet sich die Gelegenheit, eine kritische Auseinandersetzung mit dem massiven Einsatz von Antibiotika und der daraus entstehenden Resistenz der Bakterien zu führen. Die methodisch-didaktischen Hinweise und die Lösungsvorschläge unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Starke Stärke
In diesem Beitrag erlernen die SuS zunächst die grundlegende Struktur der Stärke. Im Anschluss finden sich u. a. Aufgaben zum Brennwert, zur Löslichkeit, zur Nachweisreaktion und zum chemischen Gleichgewicht. Das Kompetenzprofil und die Lösungsvorschläge zu den Aufgaben unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Erweiterung der Spannungsreihe auf Halogene
In diesem Beitrag werden viele spannende Experimente durchgeführt und ausgewertet. Dabei wird das Redoxpotenzial der Redoxpaare Halogenmolekül/Halogenion bestimmt sowie die Standardpotenziale der entsprechenden Halbzellen. Als Alltagsbezug dient ein Verweis auf Haushaltsreiniger mit Ausschnitten aus Online-Zeitungsartikeln und dazugehörigen Aufgaben. Neben den Aufgaben und Lösungen sind tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilungen enthalten.
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Verschiedene Chelate (Word, PDF)
In diesem Beitrag werden einige gängige Chelate vorgestellt und selbst hergestellt. Der Fokus liegt hierbei auf den Experimenten und den Strukturen der entstehenden Chelate. Um die eigenen Ergebnisse im Unterricht vergleichen zu können, befinden sich zwei Farbfolien mit allen Komplexen im Material. Neben den Aufgaben und Lösungsvorschlägen ist eine tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung zur Unterstützung der Lehrkraft enthalten.
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Sphärifikation - Bläschenexplosion in der Molekularküche inkl. Farbfolie (Sek.II) Stand: 08/2018
Der Unterschied zwischen der modernen Molekularküche und der traditionalen Küche ist dadurch gekennzeichnet, dass die Molekularküche mithilfe von naturwissenschaftlichen Überlegungen und zugrunde liegenden chemischen, physikalischen und biologischen Kenntnissen spektakuläre und ungewöhnliche Geschmackserlebnisse zu erzeugen versucht. Das Ziel der modernen Molekularköche in der Arbeit mit den Texturgebern besteht darin, die Textur einer Speise zu verändern und den Speisen ein eher ungewöhnliches, aus dem Alltag unbekanntes Aussehen zu geben. Die SuS führen selbstständig Versuche durch. Didaktische Erläuterungen und Lösungen unterstützen die Lehrkraft.
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Elektromobilität und die Suche nach Lithium (Sek. II) Stand: 08/2018
Es wird mit Superlativen gehandelt, wenn es um Elektroautos geht. Es war die Firma Tesla Inc., die 2008 mit ihrem Tesla Roadster das erste Elektroauto mit einem Lithium-Ionen-Akku auf den Markt brachte und das Zeitalter der Elektromobilität einleitete. Mittlerweile haben alle großen Autofirmen zumindest ein Elektroauto im Angebot und die Forschung auf dem Gebiet boomt. Die zusätzliche Verwendung der Akkus für Elektroautos hat die Nachfrage nach den Rohstoffen, die für ihre Fertigung notwendig sind, allen voran Lithium, enorm gesteigert. Was ist das Besondere an dem Lithium-Ionen-Akku? Wie ist er aufgebaut und wie unterscheidet er sich von anderen Batterien und Akkumulatoren? Woher stammt das Lithium und welche Chancen und Risiken sind mit seiner Förderung verbunden?
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Chemisches Gleichgewicht
Sie öffnen eine Mineralwasserflasche und sofort steigen Gasblasen auf. Sie verschließen die Flasche wieder, das Sprudeln hört auf und nach kurzer Zeit fühlt sich die PET-Flasche, die sich eben noch zusammendrücken ließ, fest und prall an. Chemische Gleichgewichtsprozesse spielen nicht nur in der Industrie, sondern auch in unserem Alltag eine wichtige Rolle. Sie zu verstehen und zu erklären, stellt für viele Schülerinnen und Schüler eine Herausforderung dar. In dieser Ausgabe von Unterricht Chemie bieten wir Ihnen Anregungen und zahlreiche Materialien, um verschiedene Aspekte des chemischen Gleichgewichts im Unterricht zu erarbeiten. Aus dem Inhalt: Bausteine zum Chemischen Gleichgewicht; Ammoniak und Landwirtschaft – ein Mystery zum Haber-Bosch-Verfahren; Urinsteinlöser oder Essigreiniger – eine Hinführung zum chemischen Gleichgewicht; Die Einstellung des chemischen Gleichgewichts modellieren – Mit StopMotion-Videos von der Beobachtungs- zur Teilchenebene; Extra: Digitaler Unterricht: Fachwissen strukturieren mit Wikis; Aufgabe: Kariesrisiko und Speicheldiagnostik
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Sprache im naturwissenschaftlichen Unterricht
Dieses Buch sensibilisiert für die Relevanz von Sprache in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern. Es zeigt Verfahren der Unterrichtsgestaltung auf, die helfen, sprachliche Probleme bei der Aneignung von Fachinhalten zu meistern. Studierende sollen dabei in die Lage versetzt werden, den Schwierigkeitsgrad z.B. von Lehrbuchtexten einzuschätzen sowie die sprachlichen Anforderungen von fachlichen Lernzielen und Unterrichtsverfahren zu benennen. Die Einführung wendet sich an Lehrende und Studierende der naturwissenschaftlichen Fächer. Durch authentische Beispiele werden die Inhalte des Handbuchs illustriert. Mit Hilfe von Reflexions- und Anwendungsaufgaben werden die Studierenden zu einer aktiven Auseinandersetzung mit den Inhalten angeregt und dazu befähigt, ihr theoretisches Wissen in der Praxis anzuwenden.
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Farbige Vielfalt
Die Farbstoffchemie ist tief in den Oberstufenlehrplänen verankert und ein spannendes und alltagsnahes Thema. Aus den Beobachtungen einer Exkursion in den Alpen entwickelte sich eine Unterrichtsreihe, die als Abiturvorbereitung dient und Abwechslung und Spannung in den Unterricht bringt. Die Unterrichtsmaterialien zeichnen sich durch gefahrstoffarme und sehr schülernahe Experimente aus.
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Strukturen nach Maß
Mit einer gewissen Selbstverständlichkeit nutzen nicht nur Schülerinnen und Schüler Hightechprodukte des täglichen Bedarfs, wie Kunststoffe, Smartphones oder antibakterielle Sportbekleidung. Die ganz speziellen Einsatzgebiete dieser Alltagsprodukte erfordern maßgeschneiderte Eigenschaften, z. B. eine besonders hohe Kratzfestigkeit der Kunststoffe, reflexionsarme Displays bei Smartphones bis hin zu geruchshemmender Sportbekleidung, die diese Eigenschaft nach einem Waschvorgang nicht einbüßt. Wie die Funktionalisierung zum Thema im Chemieunterricht gemacht werden kann, zeigen die Beispiele in diesem Themenheft. Aus dem Inhalt: Strukturen nach Maß – Von der chemischen Forschungsidee zu Erkenntnissen und Produkten; Vom Spinnennetz zum modernen Laufschuh; Kunststoffe und 3D-Druck; Silber einmal anders; Wertstoffe aus Müll
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MINT Zirkel - Ausgabe 1, März 2018
Spazieren gehen für die Wissenschaft; Das Simpson-Paradox - einfach irritierend; Das Weltall in Bildern; Ein Platz für junge Forscherinnen und Forscher; Was kann Forschung zu gutem MINT-Unterricht beitragen?; Mathematik(er) auf Banknoten - Blaise Pascal; Fernerkundung in Schulen - Lernen mit digitalen Satellitenbildern; Wie wurde aus dem Aralsee die "Aralkum"; Digitale Ausbildungsvorbereitung für Geflüchtete; Erklär's mir einfach!; Meinem Kind erzählen Sie das nicht!; helING! Zukunfts-Orientierungs-Akademie für Schülerinnen in Heidelberg; MINT-Botschafter 2017/2018 ausgezeichnet; Wilde Vorfahren unserer Haustiere - seltene Haustierrassen; Viel Wind aus dem Weltall
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Spiele
Spielen Sie gerne? Was bewegt Sie dazu? Sind es das Miteinander, das Sich-messen-wollen mit anderen oder ist es die motivierende und spannende Spielsituation? Spiele, gleich ob analog oder digital, können auch im Chemieunterricht ein didaktisches und methodisches Werkzeug sein, um chemische Inhalte und Fertigkeiten zu üben, aber auch um Chemie zu erlernen. Mit den Lern- und Übungsspielen in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie, möchten wir Sie ermuntern, die lernförderlichen und vor allem motivierenden Potenziale dieses Mediums für Ihren Unterricht zu nutzen. Aus dem Inhalt: Spielend lernen – lernend Spielen – Warum Spielen im Chemieunterricht Sinn macht; Die digitale Fragewand – Digitale Lernspiele mit Powerpoint erstellen; Das Elixier der Weisheit – Das Adventure-Spiel für den Anfangsunterricht; Mit Smartphone-Rallys Sicherungsphasen neu gestalten; Azofarbstoffe in Lebensmitteln – Eine rollengebundene Podiumsdiskussion zur Förderung der Bewertungskompetenz
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Methanolvergiftung
Methanolvergiftung
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Gelifikation
Gelifikation ist ein texturgebendes Verfahren in der Molekularküche, wobei Gelatine und Agar-Agar die bekanntesten gelierenden Texturgeber darstellen. Ihre Schüler untersuchen den Gelierungs- sowie den Verdickungsvorgang anhand von Molekülstrukturen. Der Fokus liegt hierbei auf den "Struktur-Eigenschafts-Geschmacks-Beziehungen". Das Material zielt auf das Löslichkeitsverhalten ab und stellt durch die genauere Klärung des Gelierungsprozesses der Gelatine eine Verknüpfung zum Thema der Proteine her. Es werden die vier Proteinstrukturen sowie der Prozess der Denaturierung behandelt.
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Acetate
Diese Unterrichtseinheit zeichnet sich besonders durch Ihren großen Alltagsbezug und einfache Experimente (fast) ohne Gefahrenstoffe aus. Die Acetate, die Salze der Essigsäure, sind im Alltag kaum weniger präsent als die Essigsäure selbst. Natriumacetat und Calciumacetat werden auch für einfach handhabbare mobile Energieträger wie Taschenwärmer und Brennpaste, die Sie mit Ihren Schülern in einem Versuch selbst herstellen, eingesetzt.
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Magisch bunte Klebestifte
Klebe- und Lippenstifte mit einer überraschenden Farbwechselfunktion werden von Heranwachsenden gern genutzt. "Streicht blau - Trocknet klar" schreibt UHU® auf seinen Stick. Ein Hersteller hat die Farbe Lila im Programm. Ein grüner Lippenstift färbt Lippen verführerisch rot. Wie funktioniert das? Diese Frage können Sie mit Ihren Schülern wahlweise in Versuchen oder materialgebunden klären. Das Material ist so aufgebaut, dass jeweils ein Beispiel zur Erarbeitung, zur Anwendung und zur Lernzielkontrolle verfügbar ist.
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Lachgas
Lachgas ist eine Stickstoff-Sauerstoffverbindung, die im Gegensatz zu den Stickstoffoxiden aus den Autoabgasen nicht als giftiger Gefahrstoff eingestuft ist. Vielmehr findet Lachgas Verwendung in der Medizin und als Lebensmittelzusatzstoff. Chemisch betrachtet ist diese Stickstoff-Sauerstoffverbindung dem Kohlenstoffdioxid sehr ähnlich, wirkt ebenfalls als Treibhausgas und ist damit klimarelevant. In immer größerem Umfang entsteht es als Folge der Massentierhaltung auf überdüngten Ackerflächen. Diese Stickstoffoxidproduktion aus der Landwirtschaft hat in Deutschland inzwischen einen Anteil von 15 % an den gesamten Stickstoffoxidemissionen.
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Harnstoffsynthese
Lange galt als sicher, dass man keine organischen Stoffe aus anorganischen herstellen kann. Die Mischung aus Kaliumcyanat und Ammoniumsulfat, die den organischen Harnstoff ergibt, widerlegte die These. Der Film zeigt den Versuch samt Nachweis und erklärt die vielen Verwendungsmöglichkeiten von Harnstoff.
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Titration
Die Titration ist ein Verfahren, mit der kleinste Mengen genau abgemessen werden können. Der Film zeigt, wie dies mittels Bürette, einer Probelösung, einer Maßlösung und eines Säure-Base-Indikators gelingen kann. Die Rechnung vom Äquivalenzpunkt aus unter Einbeziehung der Avogadrokonstante wird erläutert.
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Exotherme chemische Reaktionen
Exotherme chemische Reaktionen geben mehr Energie ab, als sie selbst für ihren Ablauf benötigen. Der Film erklärt die wichtigste exotherme Reaktion, die Verbrennung, und zeigt auf, dass dies nicht nur die älteste dem Menschen bekannte, sondern auch immer noch die am häufigsten genutzte chemische Reaktion ist.
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Oxidation
Oxidation, also die Reaktion eines Stoffs mit Sauerstoff, ist die häufigste chemische Verbindung. Der Film zeigt, welche Formen von Oxidation es gibt, und gibt Beispiele für schnelle, exotherme Reaktionen mit Sauerstoff wie Verbrennungen und langsame wie das Rosten oder die Oxidation im menschlichen Körper.
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Der technische Kalkkreislauf
Kalkstein wird unter Tage abgebaut. Im Film wird gezeigt, wie er für die Weiterverarbeitung auf 1000 °C erhitzt wird und zu ätzendem Kalziumoxid reagiert. Mit Wasser wird er zu Löschkalk, mit Sand zu Mörtel. Nach der Verwendung verdunstet das Wasser, und aus dem Löschkalk wird wieder harter Kalkstein.
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Erdalkalimetalle
Erdalkalimetalle sind nach Alkalimetallen die reaktionsfreudigsten Elemente und kommen in der Natur nur gebunden vor. Zu ihnen zählen Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Der Film zeigt ihre Eigenschaften und Verwendbarkeit ebenso wie ihre Wichtigkeit für die menschliche Gesundheit.
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Alkalimetalle
Zur ersten Hauptgruppe des Periodensystems gehören außer dem Wasserstoff auch die sechs Alkalimetalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium. Der Film erklärt ihre Eigenschaften und ihr natürliches Vorkommen und zeigt auf, welche von ihnen in Wissenschaft und Medizin Einsatz finden.
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MINT Zirkel - Ausgabe 4, Dezember 2017
Neophyten: Gäste oder Invasoren?; Die Entdeckung der Gravitationswellen; Räumliche Analyse von Daten - ein anderer Blick auf Epidemien; Blue Crude - Kraftstoff der Zukunft?;50 Jahre Taschenrechner - die Erfindung, die beinahe unterging; Mehr Durchblick - ein Plädoyer für das Mikroskopiferen; Little Big Data - Visualisierung und Analyse von Zusammenhängen mit Smartphone und Browser; Physik im Netz: neues von LEIFIphysik & Co; Das ganze Leben ist ein Quiz ...; Genderkompetenz ist zentral für MINT-Lehrkräfte; Die Aldebaran sucht junge Meeresforscher: Meereswettbewerb "Forschen auf See" 2018
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