Unterrichtsmaterialien Chemie Ganze Werke · Seite 12/39
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Chemie
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BNE in Schule und Lehrkräftefortbildung
In Zeiten wachsenden Problembewusstseins für globale ökologische Herausforderungen, das sich etwa in der Fridays-for-Future-Bewegung dokumentiert, müssen Chancen wie Gefahren innovativer Technologien und Verfahren auch im Bildungskontext stärker thematisiert werden: Wie können Jugendliche darauf vorbereitet werden, umweltpolitische Diskussionen zu bewerten und – wenn nötig – selbst mündige Entscheidungen zu treffen? In diesem Band werden fachdidaktische Konzepte vorgestellt, wie ökologisch bedeutsame Themen inhaltlich aufbereitet werden können. Zugleich wird mit der Technikfolgenabschätzung ein Vorgehen vorgeschlagen, durch das ein rationales Abwägen möglicher Chancen und Risiken im Unterricht und der außerschulischen Bildungsarbeit gelingen kann. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Nanotechnologie, anhand derer exemplarisch Schnittmengen zwischen Bildung für nachhaltige Entwicklung, Technikfolgenabschätzung und (außer-)schulischer Bildung aufgezeigt werden.
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33 Ideen Digitale Medien Chemie
Digitale Medien im Chemieunterricht: Als Lehrkraft für Chemie wissen Sie natürlich, dass der Einsatz digitaler Medien zunehmend zu einem Qualitätsmerkmal für einen modernen und handlungsorientierten Unterricht wird. Doch wie lassen sich digitale Medien am besten in Ihren Chemieunterricht einbinden? Dieser Band liefert Ihnen 33 tolle Ideen, wie dies selbst bei geringen Vorkenntnisse gelingen kann! Praxisbewährt und leicht umsetzbar: Jede der 33 Ideen für digitale Medien im Chemieunterricht wird Schritt für Schritt erklärt und jeweils an einem konkreten Beispiel verdeutlicht. Weiterhin erhalten Sie hilfreiche Tipps für die Durchführung und Hinweise zu möglichen Stolperfallen. Auf diese Weise können Sie auch als Einsteiger*in souverän vor Ihrer Klasse auftreten. Schneller Einsatz im Chemieunterricht: Dank einer übersichtlichen Gliederung mit Angaben zu benötigten Materialien, technischen Voraussetzungen, Unterrichtsphase, Dauer, Ziel und Klassenstufe finden Sie schnell die richtige Idee für Ihren Unterricht. Die Medienkompetenz Ihrer Schüler*innen wird gestärkt, während Sie gleichzeitig wichtige Inhalte des Chemieunterrichts vermitteln. Der Band enthält: 33 praxiserprobte Ideen zum Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht. Inhaltliche Schwerpunkte: Medienkompetenz; Kompetenzorientierung; Schülerorientierung; Methoden; Unterrichtsverlauf; Erarbeitung.
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Carbonsäuren
Essig ist schon seit über 8000 Jahren bekannt und hat in der menschlichen Geschichte eine bedeutende Rolle gespielt. Der Beitrag bietet viele fächerübergreifende Aspekte, die als Motivation und zur Gestaltung einer lehrerzentrierten Einstiegsstunde in das Thema Carbonsäuren genutzt werden können. Es werden Querverweise zu den Fächern Geschichte, Musik, Latein, Religion und Biologie aufgezeigt. Alternativ können die Materialien auch im schülerzentrierten Unterricht eingesetzt werden: Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit Carbonsäuren wird die Essigsäure mit der Carboxylgruppe als funktioneller Gruppe und die Entstehung durch Oxidation einer primären Hydroxylgruppe erarbeitet. In den weiteren Materialien werden an Alltagsbeispielen (Essig und Mineralwasser) verschiedene Themen der vorigen Klassen vertieft. So werden die beiden zentralen Reaktionstypen (Redox- und Säure-Base-Reaktion) wiederholt und vergleichend gegenübergestellt und das stöchiometrische Rechnen im Sachzusammenhang geübt
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Das Konzept des Latentwärmespeichers
Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Funktionsweise eines Taschenwärmers, der vielen Schülerinnen und Schülern aus ihrem Alltag bekannt ist. Nach einer ersten Hypothesenbildung werden mithilfe eines Schülerversuchs die tatsächlichen Abläufe erarbeitet und auf Teilchenebene gedeutet. Die Begriffe Schmelz- und Erstarrungsenthalpie werden zugeordnet. Zur Vertiefung werden weitere PCM (Phase-Change-Material) anhand von Beispielen aus dem Bereich Funktionskleidung sowie Gebäudetechnik vorgestellt und ihre Einsatzmöglichkeiten abgewogen.
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Das chemische Gleichgewicht
Das Thema Chemisches Gleichgewicht setzt Kenntnisse in einigen Themenbereichen des Chemieunterrichts voraus. Grundlagen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit werden zu Beginn der Einheit nur knapp reaktiviert. Das Verständnis von chemischen Gleichgewichten findet Anwendung bei den Themen pH-Wert und Säure-Base-Reaktionen ebenso wie für das Verstehen von Fließgleichgewichten als chemi-sche Grundlage von Leben. Auch bei diesen beiden Themengebieten sollten zumindest elementare Grundkenntnisse vorhanden sein. Das Thema Chemisches Gleichgewicht enthält ein paar Stolperfallen für die Entwicklung eines fachlich angemessenen Verständnisses bei Lernenden. In den Materialien dieses Beitrags werden mögliche Missverständnisse bewusst thematisiert, sodass sich die Schülerinnen und Schüler damit aktiv auseinandersetzen können.
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Lösung und Lösungsvorgang
Schülerinnen und Schülern fällt es oftmals sehr schwer zu glauben, dass auch unsichtbare Teilchen vorhanden sind, denn alles, was man nicht sieht, ist auch nicht existent. Gerade beim Lösen von Stoffen tritt dieses Problem auf. Mit diesem Beitrag sollen die Jugendlichen erkennen, dass die Teilchen nur im Lösungsmittel verteilt sind. Dazu werden einfache Schülerversuche, die zum Großteil auch zu Hause durchführbar sind, angeboten, die mit den Sinnen oder einfachen Messungen zeigen, dass die Teilchen noch vorhanden sind. Zudem geht es um den Vorgang des Lösens.
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Gefahr durch Schwefelsäure?
In dieser Unterrichtseinheit vertiefen und überprüfen die Lernenden ihr Fachwissen zu Säuren anhand eines Schiffsunglücks, bei dem 2011 der mit Schwefelsäure beladene Tanker "Waldhof" im Rhein kenterte. In den Rollen von Chemieexperten, Schiffsbauer/-innen und Umweltanalytiker/-innen erarbeiten sie Vor- und Nachteile möglicher Rettungsmaßnahmen theoretisch und experimentell. Ihr Ergebnis wird in Form eines Briefes an den Bürgermeister festgehalten.
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Die IUPAC-Nomenklatur
Viele Moleküle in der organischen Chemie sind sehr komplex und unübersichtlich. Aufgrund der Anzahl an immer mehr neuen Verbindungen und auch Verbindungsklassen ist eine systematische Benennung nicht mehr ausreichend, sodass die IUPAC-Regeln eingeführt wurden. Mithilfe der IUPAC-Regeln wird eine international gültige und verständliche chemische Nomenklatur aufgestellt. In dieser Unterrichtseinheit werden Ihren Schülerinnen und Schülern die Grundlagen zum Erfassen von Nomenklaturen nähergebracht.
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Zukunft Elektromobilität
Um die Verkehrswende in Richtung CO2-neutrale Mobilität zu bewerkstelligen, sind viele Themen rund um die Elektromobilität von Bedeutung. Die vorliegenden Unterrichtsmaterialien sollen dazu beitragen, die vor unserer Gesellschaft liegenden Aufgaben durch frühe Technische Bildung bei Schülerinnen und Schülern zu bewältigen.
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66 Spielideen Chemie
Spielend Chemie lernen und anwenden Möchten Sie das Interesse Ihrer Schüler für das Fach Chemie wecken und die Motivation für den Lernstoff steigern? Dann ist der Ideenfundus dieses Bandes bestimmt genau das Richtige für Sie! Die Spiele fesseln Ihre Schülern, regen sie zum Kommunizieren an und machen einfach Spaß. Praxiserprobte Spiele für den Chemieunterricht Die 66 Spielideen weisen jeweils nicht nur eine ausführliche Spielbeschreibung, sondern auch eine Klassenstufenzuordnung, eine Angabe zum benötigten Material, Hinweise zur Vorbereitung, Angaben zu Einsatzmöglichkeiten und Zielsetzung sowie zu Zeitbedarf und Sozialform auf. So gelingt die Umsetzung in der Praxis besonders schnell. Begeistert im Chemieunterricht Durch den spielerischen Ansatz dieses Ideenfundus für den Chemieunterricht wird eine Steigerung von Leistungsbereitschaft und Motivation erreicht. Gleichzeitig gelingt es durch Handlungsorientierung und Schülerorientierung, das Gelernte stärker im Gedächtnis zu verankern. Die Themen: - Spielerische Einstiege - Spielerische Arbeitsmethoden - Spiele mit einem hohen Grad an Handlungsorientierung -Spielerisches Sichern, Wiederholen und Üben - Spielerischer Meinungsaustausch - Kartenspiele - Bewegungsspiele
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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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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2022
Was es mit Tiefseeastronomie auf sich hat, wie uns der Klimawandel in Bewegung setzt, wie man die Wolfspopulation in Deutschland mathematisch untersuchen kann und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder tolle Zusatzmaterialien für den Unterricht dabei. Jetzt reinschauen!
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Berechnung von pH-Werten saurer und basischer Lösungen des Alltags II
In unserem Alltag begegnen wir nicht nur Säuren und Basen, sondern auch Ampholyten. Wasser ist wohl das bekannteste Beispiel. Puffer können den pH-Wert eines wässrigen Systems in gewissen Grenzen konstant halten. Vor zu starker Demineralisation durch Säuren werden unsere Zähne von Hydrogencarbonat-Ionen im Speichel geschützt. Titrationen sind wichtige analytische Verfahren in chemischen Laboren, im Bereich der Umweltüberwachung sowie in der chemischen Industrie. Mit Säure-Base-Titrationen kann die Konzentration einer sauren oder basischen Lösung ermittelt werden.
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Die Entwicklung der sauerstoffhaltigen Erdatmosphäre
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler die Entstehung unserer sauerstoffhaltigen Atmosphäre weitgehend eigenständig. Sie nutzen hierbei digitale Werkzeuge zur Präsentation sowie Gestaltung von Fotostorys. Im Vordergrund steht die Erkenntnis, dass die Entstehung des Lebens die Evolution der Atmosphäre maßgeblich prägte. Lebewesen und Atmosphäre beeinflussten sich immerfort wechselseitig. In einem Additum beurteilen die Lernenden Folgen und Risiken des aktuellen Wandels der Atmosphäre für das Klima und die Ökosysteme.
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Chemische Versuche mit einer Wärmebildkamera
Durch die KMK wurden die Lehrpläne hinsichtlich des Einsatzes von digitalen Elementen im Unterricht angepasst. Ein Beispiel dafür ist Augmented Reality: Unsichtbares sichtbar machen. Wärme ist für das menschliche Auge unsichtbar. Die Wärmebildkamera macht die temperaturabhängige Wärmeabstrahlung eines Versuches eindrucksvoll sichtbar, und zwar in der Fläche und im zeitlichen Verlauf. In dieser Unterrichtseinheit werden verschiedene Versuche vorgestellt, in denen das Wärmebild exotherme und endotherme Vorgänge räumlich und zeitlich sichtbar machen kann.
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Der Rutherford'sche Streuversuch
Mit dieser Unterrichtseinheit zum Rutherford'schen Streuversuch wird ein klassischer Unterrichtsinhalt des Chemie- und Physikunterrichts der Sekundarstufe I praktisch durchgeführt. Während es bereits einige gute Animationen und auch Filme zu diesem Versuch gibt, fehlte bisher eine Möglichkeit, Schülerinnen und Schüler das Experiment selbstständig erfahrbar zu machen und ihnen so im Rahmen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisweges ein Werkzeug an die Hand zu geben, eigene Überlegungen zur Erweiterung ihrer Atomvorstellung anzustellen.
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Nanochemie
Sonnencreme, leistungsstarke Akkus und Antigenschnelltests sind nur drei Produkte, die „Nano-Materialien enthalten. Die Eigenschaften der Nanodimension sind genauso faszinierend wie alltagsrelevant und erweitern schultypische Struktur-Eigenschafts-Betrachtungen. In den neuen Bildungsstandards für die Sekundarstufe II sind die Themenfelder „Nanostrukturen“ und „Nanomaterialien“ explizit aufgeführt. Die Artikel in diesem Heft geben Tipps und Anregungen für die Umsetzung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I und II. Aus dem Inhalt: Nanotechnologie in der Schule – Wie aus einer wissenschaftlichen Entwicklung ein Unterrichtsthema wird; Nanosprays, Nanosilber und Nanofiltration – Nanochemie als Thema eines Projektkurses; Wie funktioniert der Antigen-Schnelltest auf SARS-CoV-2? – Ein Modellexperiment zum Aufbau und zur Funktion von Lateral-Flow-Tests; Leistungsstarke Akkus durch Nanoeffekte – Struktur und Eigenschaften nanostrukturierter Materialien. Extra: Warum gibt es unterschiedliche Atommodelle? – Förderung eines vertiefenden Modellverständnisses mit Low-Cost-Blackboxen.
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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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Ein Differenzierungskonzept
In der Thermodynamik hat die Volumenarbeit einen festen Platz und wird oftmals im Zusammenhang mit der inneren Energie und der Reaktionsenthalpie behandelt. In diesem Beitrag wird die Volumenarbeit am Beispiel der Reaktion von Zink mit Salzsäure experimentell ermittelt. Das Material ist unterrichtserprobt und die Aufgabenstellungen bieten neben der üblichen Differenzierung nach Komplexität auch eine Anregung zur Differenzierung im Bereich der Erkenntnisgewinnung.
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Abiturtraining 8: Farbstoffe
Dieser achte Beitrag der Reihe“Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Farbstoffe in den Blick. Die hier enthaltenen Übungsaufgaben bieten eine gezielte Vorbereitung auf das Abitur. Ziel des Materials ist es, den Schülerinnen und Schülern Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade und Kompetenzbereiche im Sinne eines Aufgabenpools anzubieten. Diese Aufgabensammlung kann sowohl von der Lehrperson als diagnostisches Instrument eingesetzt werden, um Informationen über den Wissensstand einer Lerngruppe zu erheben, als auch den Schülerinnen und Schülern als bewertungsfreien Lernraum zum selbstständigen Auffrischen, Anwenden und Vertiefen von Unterrichtsinhalten zur Verfügung gestellt werden.
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Experimente zur Fotosynthese
Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Vorgänge der Fotosynthese mithilfe spannender Experimente. Neben der Bestimmung von Fotosyntheseraten unter verschiedenen Gegebenheiten chromatografieren sie Blattfarbstoffe aus Laubblättern. Weiterhin wiederholen Ihre Lernenden die Grundlagen des Mikroskopierens und prüfen ihr Wissen am Ende der Einheit selbstständig mithilfe interaktiver LearningApps-Übungen.
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Die Katastrophe von Fukushima
Am 11. März 2011 erschüttert ein Seebeben den Meeresboden im Pazifik. Die folgenden Wellen fluten das Gelände des Kernkraftwerks. Die Stromversorgung bricht zusammen. Es kommt zur Kernschmelze und zum GAU.
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Elektronegativität
Die Elektronegativität ist ein wichtiges Denkmodell für das Verständnis der Unterscheidung von polaren und unpolaren Elektronenpaarbindungen. Besonders für die Erklärung von Phänomenen in der Organischen Chemie ist das Verständnis der Elektronegativität unabdingbar. Begleiten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler beim Entdecken der Elektronegativität und deren Einfluss auf die Bindungsart sowie die Eigenschaften von Stoffen. Der Beitrag lädt die Schülerinnen und Schüler ein, sich die Inhalte in einem kooperativen und digitalen Lernsetting zu erarbeiten. Ein individueller Lernerfolg wird durch diverse Differenzierungsmöglichkeiten angestrebt.
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Das chemische Gleichgewicht
In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit kennen, chemische Reaktionen durch Variation der Reaktionsbedingungen zu steuern. Ziel dieser Einheit ist es, das theoretische Thema „chemisches Gleichgewicht“ experimentell zu veranschaulichen. Die Schülerinnen und Schüler erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mithilfe chemischer Kenntnisse und Untersuchungen, insbesondere durch chemische Experimente, beantwortet werden. Sie planen selbstständig geeignete Experimente zur Überprüfung ihrer Vermutungen und Hypothesen und beobachten, beschreiben, protokollieren und werten diese Experimente aus.
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Halogenalkane
Halogenalkane sind leider immer noch im Einsatz, obwohl die meisten von ihnen krebserregend und sehr umweltschädlich sind. Trotzdem wird die Verwendung in der Gesellschaft kaum thematisiert. Mit dieser Einheit sollen Ihre Schülerinnen und Schüler zum einen auf das Problem auf-merksam gemacht werden und zum anderen chemisches Fachwissen über einen typischen chemischen Herstellungsprozess erwerben. Durch den Einsatz von Filmmaterial, einfach gehaltenen Texten und der Substitutionsreaktion mit viel Hilfestellung kann die Einheit auch komplett als Aufgabe im Distanzunterricht eingesetzt werden.
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