Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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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.
Gesamtwerk
Der Säuregehalt von Weinen unterschiedlicher Anbaugebiete
In der Oberstufe sind Säure-Base-Reaktionen fest in den Kerncurricula verankert. Dabei wird auch die Neutralisationsreaktion in den Unterricht eingebettet. Experimentell werden dabei Titrationen eingeführt – zumeist werden dabei Salzsäure und Natronlauge eingesetzt. Warum nicht mal als Vertiefung eine zweiprotonige Säure, wie die Weinsäure, in den Unterricht miteinbeziehen? Am Kontext „Wein“ kann mithilfe der Titration auf den Säuregehalt geschlossen werden. Für Schülerinnen und Schüler oftmals unattraktive Berechnungen können so nachvollziehbarer aufgezeigt und thematisiert werden.
Gesamtwerk
Reaktionswege in der organischen Chemie
Organische Verbindungen begegnen uns jeden Tag. Sie sind z. B. in Lebensmitteln, Kunststoffen, Kunstfasern und Medikamenten enthalten. Viele dieser Verbindungen werden synthetisch hergestellt. Die Chemiker benötigen daher ein fundiertes Wissen über die ablaufenden Reaktionen, das bei der Planung neuer Synthesen unabdingbar ist. Ein wichtiges Instrument zur Planung ist das Aufstellen von Reaktionsmechanismen. Um Reaktionsmechanismen erfolgreich aufzustellen, benötigt man Wissen über funktionelle Gruppen und deren Polarität, Stabilität von Verbindungen sowie die Wirkungsweise von Katalysatoren. Grundlegende Konzepte und Reaktionsarten wie Elektrophilie, Nukleophilie, Redoxreaktionen oder Säure-Base-Reaktionen bieten die Grundlage für den Aufbau dieses Wissens.
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Die Chemie der selbstaufblasenden Luftballons
Für Kindergeburtstage findet man in den Geschenkeabteilungen der Kaufhäuser häufig sogenannte „Zauberballons“. Wie von Zauberhand blasen sich diese durch einen einfachen Schlag auf die Ballonhülle von selbst auf. In dieser Unterrichtseinheit werden diese selbstaufblasenden Luftballons genauer untersucht. Die Lernenden können durch einfache Nachweismethoden selbstständig die Chemie dieser „Zauberballons“ erforschen. Die Unterrichtseinheit spiegelt auch die in den Lehrplänen für Chemie genannten naturwissenschaftlichen Kompetenzen wider. Die Lernenden wenden ihr Fachwissen zur Identifizierung der Inhaltsstoffe an. Sie gewinnen Erkenntnisse durch das Aufstellen von Hypothesen und deren Überprüfung durch Experimente.
Gesamtwerk
Stoffeigenschaften ausnutzen
Stofftrennverfahren begegnen uns jeden Tag in einer Vielzahl von Situationen: ob beim Filtrieren von Kaffee, dem Trocknen von Wäsche an der Wäscheleine oder dem Extrahieren beim Teekochen – Trennverfahren sind überall zu beobachten. In unserer Unterrichtseinheit lernen Ihre Schüler verschiedene Trennverfahren kennen. In zahlreichen Schülerexperimenten setzen sie sich mit den fachlichen Inhalten auseinander und vertiefen ihre experimentellen Fähigkeiten.
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Periodensystem der Elemente
Methodisch abwechslungsreich erarbeiten Ihre Schüler in dieser Einheit die historische Entwicklung von den Symbolen der Alchemisten zu den heutigen Elementsymbolen und deren Anordnung im Periodensystem der Elemente. So wird das sonst lehrerzentriert unterrichtete Grundlagenthema spielerisch und mit viel Eigenaktivität der Schüler abwechslungsreich erarbeitet.
Gesamtwerk
Papier – Untersuchen, bewerten und recyclen
Auch in Zeiten von papierlosen Büros und E-Books ist Papier in unserem Alltag unentbehrlich. An den aktuellen Hamsterkäufen haben wir gesehen, welchen Stellenwert Papier – zumindest als Hygienepapier – für uns hat. Neben der Einführung in das Thema „Papier – unterschätzter Werkstoff“ und einem Überblick zu den Facetten dieses spannenden und abwechslungsreichen Themas im Nawi-Unterricht finden sich in dieser Ausgabe Praxisimpulse: zu den Verwendungsmöglichkeiten von Papier im täglichen Leben, zur Untersuchung der Papiereigenschaften, zur Geschichte des Papiers als Kulturträger, zur Haltbarkeit von Papier und möglichen Schäden, zu Papier als Baustoff, zum Recycling von Papier, zum Vergleich von Papier und Kunststoff. Alle Praxisimpulse stellen das Lernen und Handeln der Schülerinnen und Schüler ins Zentrum und schlagen Differenzierungsmöglichkeiten vor. Darüber hinaus beinhaltet das Heft Ideen zur Unterstützung von DaZ-Schülern und zur Arbeit mit einem Forscherheft.
Gesamtwerk
Naturphilosophie
Naturphilosophie - von der Antike bis in die Gegenwart. Was ist Natur oder was könnte sie sein? Diese und weitere Fragen sind grundlegend für Naturdenken und -handeln. Das Lehr- und Studienbuch bietet eine historisch-systematische und zugleich praxisbezogene Einführung in die Naturphilosophie mit ihren wichtigsten Begriffen, Strömungen und Diskursen. Es nimmt den pluralen Charakter der Wahrnehmung von Natur in den philosophischen Blick und ist auch zum Selbststudium bestens geeignet.
Gesamtwerk
Grundlagenwiederholung III
Oft wird der Einstieg in den Chemieunterricht der Oberstufe dadurch erschwert, dass von manchen Schülerinnen und Schülern zentrale fachliche Grundlagen nicht sicher beherrscht werden oder diese zumindest eine gründliche Auffrischung benötigen. Unser dritter Wiederholungsbeitrag dreht sich um das Bestimmen von Summen- und Verhältnisformeln, den Unterschied zwischen Summen- und Verhältnisformeln, grafische Modelldarstellungen von molekular sowie von gitterartig aufgebauten Stoffen sowie um das Aufstellen und Ausgleichen von Reaktionsgleichungen. Die Aufgaben sind nach drei Anforderungsniveaus differenziert, vielfältig bezüglich der Aufgabenformate und decken unterschiedliche Kompetenzbereiche ab.
Gesamtwerk
Mikroplastik
Mikroplastik ist in zahlreichen Produkten wie Shampoos, Peelings, Sonnencremes und Medikamenten enthalten. Gleichzeitig wird in den Medien vermehrt auf die Gefahr von Mikroplastik hingewiesen. Mittlerweile werden Produkte sogar mit der Kennzeichnung beworben, dass sie kein Mikroplastik enthalten. In unserer schülerzentrierten Unterrichtseinheit werden die Definition und die Entstehung von Mikroplastik behandelt, das Recycling von Kunststoffen und die ausgehende Gefahr von Mikroplastik in den Blick genommen und der Nachweis von Kunststoffen thematisiert. Dazu wird die Infrarot-Spektroskopie eingeführt und mit der Atomabsorptions-Spektroskopie verglichen. Der fachsystematische Schwerpunkt liegt somit im Bereich der Kunststoffe sowie der analytischen Chemie.
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Kalorimetrie
Gerade im Umgang mit dem Begriff der Energie manifestieren sich bei Schülerinnen und Schülern (SuS) leicht Fehlvorstellungen, obwohl die Begrifflichkeit mittlerweile omnipräsent im Alltag zu sein scheint (Stichwort: Energiewende). Vertiefende thermodynamische Betrachtungen von chemischen Prozessen stellen aufgrund der erhöhten Abstraktion oft große Herausforderungen dar. Ein Zugang über einen alltagsrelevanten Sachverhalt kann hier die Zugangsschwelle senken und die Motivation der SuS deutlich erhöhen. In dieser Einheit führen die SuS dabei erst die kalorimetrische Untersuchung der Nudelverbrennung durch (hohe Handlungsorientierung) und werten diese nach einer Vorgabe aus. Die theoretischen Hintergründe werden anschließend erarbeitet und können immer wieder auf den eigens durchgeführten Versuch übertragen werden.
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Wunderbare Experimente für den Chemieunterricht
Es gehört zu Ihrem Lehreralltag, Schüler für den Chemieunterricht zu begeistern und ihnen naturwissenschaftliche Methoden beizubringen. Doch wie die Schüler immer wieder aufs Neue motivieren? Mit diesen verblüffenden Versuchen wecken Sie die Neugier und leiten Ihre Schüler zum selbstständigen Experimentieren an. Hierbei werden Grundbegriffe der Chemie gelernt und chemische Experimentierverfahren erprobt. Die schülergerechten Erklärungen verdeutlichen die Wirkungsweisen der wichtigsten chemischen Substanzen. Auf diese Weise kommen Ihre Schüler naturwissenschaftlichen Phänomenen selbstständig auf die Spur und trainieren fachspezifische Arbeitsweisen. Hiermit experimentieren Ihre Schüler mit vielen Überraschungseffekten und Aha-Erlebnissen. Und wenn die Neugier geweckt ist, lernt es sich am besten! Alle wunderbaren Experimente sind in diesem Buch gleich aufgebaut: Kurze Benennung von Thema und Lernziel | Aufstellung der verwendeten Geräte und Chemikalien | Angaben zu Klassenstufe, Schwierigkeitsgrad und Zeitdauer | Durchführung des Experiments Schritt für Schritt | Abschließende Erklärungen. Der Band enthält: Über 40 Experimente mit Erläuterungen | Zahlreiche Arbeitsblätter | Lösungen. Das digitale Zusatzmaterial enthält: Alle nötigen Gefährdungsbeurteilungen (editierbar).
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Gamification
Das Magazin berichtet über Lern- und Motivationseffekte bei Videospielen, praxiserprobte Vorschläge für den Fremdsprachenunterricht, ein Einsatzszenario für MINT-Lehrkräfte rund um das Thema Tablet-Wärmebildkameras sowie Tipps zu Apps für den Unterricht. Es wird diskutiert, welches Betriebssystem für den Schuleinsatz am sinnvollsten ist und ob SuS programmieren lernen sollten. Zusätzlich präsentieren Medienpädagogen Beispiele, wie Podcasts und YouTube im Unterricht eingesetzt werden können.
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Fachinhalte visualisieren
In diesem Themenheft stellen wir Ihnen unterschiedliche Formate und Einsatzmöglichkeiten von Visualisierungen vor. Sie geben z.B. Anregungen zur Strukturierung von Lernmaterialien, zur Interpretation von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen oder eignen sich als Strategien zur Erarbeitung von komplexen Fachinhalten. Aus dem Inhalt: Bilder, Grafiken & Co. – Lernwirksame Visualisierungen im Chemieunterricht Conceptmaps – Wissensstrukturen sichtbar machen Trau keinem Diagramm ... – Erstellung und Interpretation von Diagrammen Eine Versuchsanleitung visualisieren – Das Flussdiagramm als Veranschaulichungs- und Entscheidungshilfe Extra: Sketchnotes im Chemieunterricht Versuchsaufbauten am interaktiven Whiteboard konstruieren
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Die Kohlensäure
Jeder trinkt vor allem bei heißen Temperaturen gerne mal eine Limonade mit Kohlensäure oder kühles Mineralwasser, umgangssprachlich auch „saurer“ Sprudel genannt. Diese Einheit beschäftigt sich daher mit dieser aus dem Alltag sehr geläufigen Säure, der Kohlensäure sowie mit ihren Salzen und dem Kohlenstoffkreislauf. Hierbei wird auch auf die Veränderungen des Kreislaufs durch den Eingriff des Menschen eingegangen.
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Salze und Salznamen
Schon kleine Kinder kennen die Bezeichnung „Salz“ aus dem Alltagsgebrauch, welche in der Allgemeinheit für Speise- oder Kochsalz steht. Im chemischen Sinne werden Stoffe als Salze bezeichnet, die sich aus Anionen und Kationen zusammensetzen. Diese Einheit dient dem spielerischen Wiederholen und Festigen der Thematik und kann auch gut in Vertretungsstunden eingesetzt werden. Quiz, Dominospiel, Lückentext und Wortsuchrätsel sorgen für Abwechslung beim Stationenlernen.
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Forscherwerkstatt
In der Forscherwerkstatt werden Ideen für neue Produkte entwickelt, Materialien mit ihren Stoffeigenschaften ausgewählt, gemessen, verglichen und schließlich eingebaut – oder verworfen. Das Wissen um Stoffeigenschaften spielt dabei eine zentrale Rolle, aber auch, wie man chemisch und wissenschaftlich arbeitet. Lassen Sie Ihre Schüler einmal selbst Ideen entwickeln. Vielleicht werden Sie überrascht sein!
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Transport & Verkehr – Verkehrssysteme, ihre Leistungen und Auswirkungen verstehen und beurteilen
Die Themen reichen vom Transport von Tieren über Aspekte der Sicherheit beim Radfahren bis zur Struktur und den Auswirkungen von Transport- und Verkehrssystemen wie Straßen, Wasserstraßen und Containern. Darüber hinaus werden historische, ökologisch, ökonomische und soziale Aspekte von Transport und Verkehr betrachtet. Daneben bietet das Heft Anregungen für die Differenzierung im Unterricht sowie zur Unterstützung von DaZ-Lernenden.
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Emulsionen hautnah
Fett und Öl sind nicht mischbar. Doch wie können dann aus einer Fett- und einer Wasserphase homogene Kosmetikprodukte entstehen. In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich Ihre Schüler mit Emulgatoren und verschiedenen Emulsionstypen. Dabei erproben sie ihre neuen Erkenntnisse in der praktischen Herstellung von Hautcremes passend zu ihrem Hauttyp. Für schnelle Schüler stehen weitere Informationsmaterialien zu Fakten rund um Kosmetikprodukte zur Verfügung.
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Reaktionswege in der organischen Chemie
Jedes Jahr werden weltweit schätzungsweise 100.000 neue organische Verbindungen synthetisiert. Gerade im Bereich der Wirkstoffe sind organische Verbindungen unverzichtbar. Informationen über die ablaufenden Reaktionen sind für die Planung neuer Synthesen dabei von besonderer Bedeutung. Es stellt sich in der organischen Chemie daher die Frage, warum Stoffe in genau dieser Art und Weise miteinander reagieren. Reaktionsmechanismen können hierzu die benötigten Hinweise geben. Sie bieten sich sowohl zur Erklärung von abgelaufenen Reaktionen als auch zur Vorhersage wahrscheinlicher Reaktionswege und Produkte an. Das Aufstellen von Reaktionsmechanismen setzt Wissen über funktionelle Gruppen und deren Polarität, Stabilität von Verbindungen sowie die Wirkungsweise von Katalysatoren voraus.
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Komplexchemie
Komplexchemieverbindungen besitzen eine große Bedeutung für die Biologie (Chelatkomplexe), Technik (Komplexkatalysatoren) und Forschung. Trotzdem sind sie in vielen Lehrplänen nicht obligatorisch verankert, was nicht zuletzt auf die häufig giftigen Komplexe, wie die von Nickel oder Chrom, zurückzuführen ist. Doch eigentlich ist diese Entscheidung als sehr bedauerlich zu bewerten, denn es gibt viele im Unterricht verwendbare und durchaus schülergeeignete Komplexe wie Kupferkomplexe und Chlorophylle. Dieser Beitrag berücksichtigt verschiedene Komplexverbindungen des Kupfers, da dieses Nebengruppenmetall den Schülerinnen und Schülern bereits aus dem vorhergehenden Chemieunterricht bekannt ist (bspw.: Nachweisreaktion von Wasser). Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Ligandenaustausch, der durch eine vielzahl von Experimenten erarbeitet wird.
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Auf der Suche nach dem tödlichen Salz
Im Rahmen einer komplexen Aufgabe zum Forschenden Lernen lösen die Schüler ein gemeinsames Mystery. Ein Mordfall mit mehreren Verdächtigen sowie ein am Tatort gefundener unbekannter, kristalliner Feststoff stellen die örtlichen Ermittler vor ein Rätsel. Die Mitglieder der Lerngruppe werden zu forensischen Forschern ausgebildet und begeben sich mithilfe diverser Nachweisreaktionen auf die Suche nach dem unbekannten Salz und finden schließlich den Täter.
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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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Ausgezeichnete Chemiestunden Kohlenwasserstoffe
Chemieunterricht leicht gemacht! Jede Lehrkraft für Chemie wünscht sich, einen möglichst abwechslungsreichen Unterricht anbieten zu können. Aber das ist oft leichter gesagt als getan. Dieser Band unterstützt Sie in Ihrem Vorhaben und liefert Ihnen ausgezeichnete Materialien für einen tollen Chemieunterricht. Schnelle Vorbereitung: Die 18 Chemiestunden dieses Bandes sind fertig ausgearbeitet. Sie lesen sich zuerst in die übersichtlichen Stundenverläufe ein, erledigen anschließend die vorgefertigte Checkliste zur Unterrichtsstunde und kommen mithilfe der veränderbaren Gefährdungsbeurteilungen Ihrer Dokumentationspflicht nach. Reibungsloser Chemieunterricht: Im Unterricht selbst veranschaulichen Sie Ihr Anliegen für die Schülerinnen und Schüler mithilfe von editierbaren PowerPoint-Präsentationen. Dies ermöglicht es den Schüler*innen, den Arbeitsauftrag während der Gruppenarbeitsphase jederzeit einzusehen. So gelingt Ihnen im Handumdrehen ein anwendungsorientierter Chemieunterricht mit gelungenen Experimenten. Die Themen: Einführung in die Organische Chemie; Alkane; Alkene; Alkanole; Carbonsäuren; Esterdarstellung und Verwendung: Der Band enthält: 18 fertig ausgearbeitete Chemiestunden; Kompletter Stundenverlauf und Lehrerinformationen; Tafelbild; Alle Arbeitsmaterialien; Lösungen.
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Reaktionsgeschwindigkeit
Diese Unterrichtseinheit ist fachsystematisch in der Reaktionskinetik und im Basiskonzept „Stoffe und Teilchen“ verankert. Mit der vorgestellten Apparatur lässt sich in einem Schülerversuch auf einfache Weise die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Bedingungen Temperatur und Konzentration bestimmen. Diverse Aufgaben runden das Experiment ab und dienen der Vertiefung.
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