Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 3/23
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Chemie & Energie
Welche energetischen Zusammenhänge verbergen sich hinter dem Klimawandel? Wie lassen sich alternative Treibstoffe anhand energetischer Kennwerte beurteilen? Wie lässt sich ein steigender Energieverbrauch mit grundlegenden Einsichten zur Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen erklären? Energetische Betrachtungen sind für die Teilhabe an gesellschaftlichen Entscheidungsprozessen von großer Bedeutung. Sie sind das Fundament, auf dem nahezu alle naturwissenschaftlichen Erklärungen aufbauen. Im Chemieunterricht spielen sie eine Schlüsselrolle für ein Verständnis darüber, warum Teilchen bestimmte Strukturen aufweisen oder chemische Reaktionen in bestimmter Weise verlaufen – also für das, was „die Welt im Innersten zusammenhält“. Zwei grundlegende Triebkräfte sind für Strukturbildungen und chemische Reaktionen leitend: die Tendenz zur Energieminimierung und zur Entropiemaximierung eines Systems. Doch so einfach wie dies scheint, ist es nicht: Der Begriff Energie ist kaum fassbar, Energie zeigt sich nur anhand ihrer Auswirkungen! Kein Wunder also, dass das Lernen über Energie für Schüler:innen häufig mit großen Problemen verbunden ist. Genau an dieser Stelle setzt diese Ausgabe von Unterricht Chemie an: Der Basisartikel rollt das Problemfeld des Energiebegriffs auf. Die Praxisbeiträge geben Anregungen, wie der Chemieunterricht in der Sekundarstufe I gestaltet werden kann, damit Lernende ein tragfähiges Energiekonzept mit Blick auf die Sekundarstufe II entwickeln. Aus dem Inhalt: Energie – kaum fassbarer Begriff oder zentraler Erklärungsansatz für die Chemie?; Was treibt chemische Reaktionen an?; Ein Funktionsmodell zur Veranschaulichung der Startenergie einer chemischen Reaktion; Standardreaktionsenthalpien anschaulich machen; Wärme für Grönland – ein kontext- und problemorientierter Zugang zur Kalorimetrie; Was ist Entropie?
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2024
Diese Ausgabe widmet sich spannenden Fragen rund um Energie, Bildung, Technologie und Gesellschaft. Sie zeigt, wie energieintensiv das Internet ist, welche Chancen Elektrolyseure für die Energiegewinnung bieten und wie E-Mobilität im Unterricht erlebbar wird. Außerdem geht es um nachhaltige Materialien, die beschleunigte Ausdehnung des Weltraums und neue Perspektiven auf Schule, Wertevermittlung und Wandel. Beiträge zu ChatGPT greifen sowohl seine Rolle in der Mathematik als auch in der Wissenschafts- und Unterrichtskommunikation auf.
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Versuche zur Erzeugung von Ölen und Fetten im Unterricht
Öle und Fette, auch Lipide genannt, sind recht komplex aufgebaute organische Stoffe. Fette sind feste bzw. halbfeste Stoffe oder flüssige Stoffe, die als fette Öle bezeichnet werden. Sie dienen der Ernährung, werden aber auch in der Industrie z. B. zur Herstellung von Seifen und Waschmitteln eingesetzt. Öle und Fette werden aus Pflanzen oder tierischen Produkten gewonnen oder durch lebensmitteltechnische Verfahren hergestellt. In dieser schülerzentrierten Einheit stellen die Lernenden selbst Öle und Fette her. Beim selbstständigen Recherchieren erkunden sie außerdem die Bedeutung von Ölen und Fetten in der Ernährung.
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Chemie für mehr Nachhaltigkeit
Das Thema Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) ist seit einigen Jahren ein fester Bestandteil des Schulunterrichts. Auch im Fach Chemie können verschiedene UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung besprochen werden. In dieser Unterrichtseinheit soll der Fokus auf das 12. Ziel der Vereinten Nationen, nachhaltige/r Konsum und Produktion, gesetzt werden. Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sollen dabei beispielsweise durch eine Kreislaufwirtschaft sichergestellt werden. Inwiefern es möglich ist eine echte Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe bzw. Plastik in Gang zu bringen, soll diese Einheit mit Informationstexten und Schülerversuchen zur verschiedenen Recyclingverfahren, wie Umschmelzen oder Pyrolyse, zeigen.
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Ein Gruppenpuzzle zu chemischen Bindungen
Die chemischen Bindungen sind zentraler Bestandteil des Chemieunterrichts in der Sekundarstufe I und bilden die Grundlage für das Verständnis der makroskopisch beobachtbaren Stoffeigenschaften. In dieser Unterrichtseinheit werden die verschiedenen Bindungstypen Metallbindungen, Ionenbindungen und Elektronenpaarbindungen in verschiedenen Expertengruppen näher betrachtet und anschließend den Mitschülerinnen und Mitschülern erläutert. Gemeinsam werden Versuche zur Erkennung der verschiedenen Bindungsarten geplant und besprochen.
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Escape Rooms für den Chemieunterricht 5- 10
Trend Escape Rooms für den Unterricht: mehr Abwechslung, Motivation und Lernerfolg bei der Vermittlung der Lehrplanthemen Chemie. Live Escape Rooms, Exit Games oder Escape Storys in Buchform - gerade Jugendliche lieben es, die kniffligen Rätsel zu knacken und so die gestellten Herausforderungen zu meistern. Warum also nicht den Trend in die Schule holen, um so Lehrplanthemen des Faches Chemie der Klassen 5 bis 10 spannend aufzubereiten? Doch wie lässt sich das Prinzip möglichst einfach im Unterricht umsetzen? Und was muss bei der Übertragung auf die Schule beachtet werden? Mit diesen sieben komplett ausgearbeiteten Breakouts verwandeln auch Sie Ihr Klassenzimmer ohne großen Aufwand in einen Escape Room. Mithilfe verschiedener spannender Rätsel und Hinweise ermitteln die Schüler*innen einen Zahlencode, mit dem sie sich aus einer spannenden, fiktiven Situation befreien können. Wie bei Escape Rooms üblich, gibt es auch hier eine Einstiegsgeschichte: Sie weckt die Neugierde der Schüler*innen für das Thema und versetzt sie zusätzlich fiktiv in einen abgeschlossenen Raum, aus dem sie sich befreien müssen. Die Befreiungssituation sowie der Wettbewerbscharakter führen dazu, dass die Klasse motiviert und mit viel Freude die lehrplanrelevanten Themen des Chemieunterrichts verinnerlicht. Um die Rätsel zu knacken, sind Fachwissen, problemlösendes Denken und Teamwork notwendig. Die Themen: Arbeit im Labor, Chemische Reaktionen, Periodensystem der Elemente und Atombau, Formeln und Reaktionsgleichungen, Säure-Base-Neutralisation, Kohlenwasserstoffe, Alkohole. Der Band enthält: Eine allgemeine Einführung, 7 Breakouts mit didaktisch-methodischen Hinweisen und einer Übersicht über die Rätsel inklusive Angabe der benötigten Materialien und Lösungshinweisen für die Lehrkraft sowie einer Einstiegsgeschichte und Rätselblätter für die Schüler*innen, In jedem Breakout zusätzlich eine digitale Alternative für die Einstiegsgeschichte sowie digitale Rätsel, die über QR-Codes abgerufen werden können. Inhaltliche Schwerpunkte: Escape Rooms Chemieunterricht, Breakouts im Chemieunterricht, Spiele und Rätsel für den Chemieunterricht, Gruppenarbeit im Chemieunterricht.
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Fette, Proteine, Kohlenhydrate
Welche Nährstoffe und wie viele Kalorien sind z.B. in Nudeln, Yoghurt oder Brot enthalten? Dies können Sie mittels App ermitteln, indem Sie den Barcode der Lebensmittelverpackung scannen und die Masse des gewählten Lebensmittels eingeben. Die App berechnet dann, wie viel Gramm Fett, Kohlenhydrate und Eiweiß eine bestimmte Lebensmittelportion beinhaltet. Diese drei Hauptnährstoffe stecken in nahezu allen Nahrungsmitteln. Sie versorgen uns mit der lebensnotwendigen Energie und ermöglichen den Aufbau körpereigener Strukturen. Kenntnisse über Struktur und Eigenschaften der drei Hauptnährstoffe gehören zum organisch-chemischen Grundwissen. Von Nachweisreaktionen über die Untersuchung von Stoffeigenschaften und die experimentelle Ermittlung des Energiegehalts von Lebensmittelproben bis hin zur Diskussion über eine nachhaltige Ernährung, bieten die Beitrage in der aktuellen Ausgabe von Unterricht Chemie viele neue Ideen für die Behandlung des Themas "Nährstoffe" im Chemieunterricht.
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Eine Lerntheke zu Bodenuntersuchungen
In dieser Unterrichtseinheit bestimmen ihre Schülerinnen und Schüler bei einer selbstentnommenen Bodenprobe beispielsweise die Nitrat-, Phosphat- und Eisen-Konzentration und den pH-Wert. Dazu sollen sie Experimente zur Bodenuntersuchung selbstständig durchführen und lernen die fachlichen Hintergründe dazu kennen. Außerdem beschäftigen sie sich mit den Auswirkungen von Über- und Unterdüngung auf das Ökosystem Boden.
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Säure oder doch Base?
In dieser Unterrichtseinheit wiederholen Ihre Lernenden die Säure-Base-Theorie nach Brønsted. Sie vertiefen ihre Vorkenntnisse und wenden ihr Wissen über die Rolle der Polarität in chemischen Bindungen sowie über ein- und mehrprotonige Säuren und Ammoniak an. Dabei schlüpfen die Lernenden in die Rolle von Ferienjobbern, die die nicht beschrifteten Chemikalien im Labor verschiedenen Säuren und Basen zuordnen sollen. Die Aufgabenstellungen wurden mit dem Ziel erstellt die Eigenständigkeit der Schülerinnen und Schülern zu fördern und Lernanlässe zu schaffen.
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Chemie III - kompetenzorientierte Aufgaben
Ob chemische Bindungen, Säuren und Basen, Alkohole oder Kunststoffe – mit diesen Unterrichtsmaterialien erforschen und entdecken Ihre Lernenden die spannende Welt der Chemie. Das Buch bietet Unterrichtsmaterialien für den weiterführenden Chemieunterricht auf unterschiedlichen Niveaustufen. Dabei werden alle geforderten Kompetenzbereiche abgedeckt: chemische Phänomene, Begriffe, Gesetzmäßigkeiten kennen und Basiskonzepten zuordnen, experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen, Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen sowie chemische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten.Die Lösungen zu allen Arbeitsblättern erhalten Sie als kostenlosen Download, der Ihnen sofort nach dem Kauf in Ihrem Kundenkonto zur Verfügung steht.
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Welche Farbe hatte die New Yorker Freiheitsstatue ursprünglich?
Seit ungefähr 100 Jahren ist Lady Liberty blau-grün. Doch Frankreich schenkte sie den USA 1885 in glänzendem Kupfer. Wie konnte sich die Farbe so stark verändern?
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MINT Zirkel – Ausgabe 1, März 2024
Zum Anfang des Jahres beschäftigt sich die erste Ausgabe des MINT Zirkel 2023 mit einer Vielzahl an Themen. Es geht um das den Testflug der Mission Artemis 2, Flugverkehr von Wasserstoffdrohnen,Kraftstoffe der Zukunft,Schattenskulpturen und Molekülaufbau, Eugenik, modulare Systeme, Nachhaltigkeit und noch einiges mehr. Zu den Themen findet ihr auch Zusatzmaterialien für euren Unterricht. Schaut jetzt rein!
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Bewertungskompetenz
Täglich treffen Sie eine Vielzahl an Entscheidungen: Aus welchen Quellen beziehen Sie Ihre Informationen? Lesen Sie die Tageszeitung oder eine Wochenzeitung wie den Spiegel oder die Zeit? Oder beziehen Sie Ihre Informationen lieber aus dem Fernsehen oder den sozialen Medien? Welche Produkte des täglichen Bedarfs kaufen Sie? Greifen Sie bei Textilien eher zu Kleidungsstücken aus Baumwolle oder aus Polyester? Kaufen Sie lieber Butter oder doch besser Margarine? Welche Technologien nutzen Sie im Alltag? Fahren Sie ein E-Auto oder ein Auto mit Verbrennungsmotor? Oder nutzen Sie zur Fortbewegung vor allem den ÖPNV oder das Fahrrad? Viele dieser Entscheidungen treffen wir nicht auf Basis von Fakten, sondern intuitiv. Für wichtige Entscheidungen sollten Bewertungs- und Entscheidungsstrategien bekannt sein. Anhand solcher Strategien können Handlungsoptionen entwickelt, die finanziellen und ökologischen Auswirkungen des Handelns erkannt und auch verantwortliche Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung getroffen werden. Vermitteln Sie Ihren Schüler:innen deshalb Fähigkeiten, mit denen sie anhand von (Wert-)Urteilen begründet Entscheidungen treffen, Entscheidungsprozesse reflektieren und den Gehalt und die Glaubwürdigkeit von Informationen beurteilen und bewerten können. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie geben Ihnen Impulse und bieten Hilfen für die Umsetzung im Unterricht.
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Korrespondierende Säure-Base-Paare
Korrespondierende Säure-Base-Paare - Säure-Base-Reaktionen
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So funktioniert ein Handwärmer
In einem Handwärmer sorgen ein Metallplättchen und eine Flüssigkeit mit speziellem Salz für Wärme. Dieses Salz kann fest und flüssig sein. Durch Drücken des Metallplättchens kristallisiert die Flüssigkeit und gibt dabei Wärme ab.
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Zwitterion
Zwitterion - Funktionelle Gruppen
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Warum knirscht Schnee?
Eine Schneeflocke ist eine Ansammlung von kleinen Eiskristallen mit Hohlräumen. Die Kristalle bilden Miniatur-Eisästchen. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige davon. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten.
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Valenzstrichformel und Molekülgeometrie
Mit der Valenzstrichformel werden chemische Bindungen zweidimensional veranschaulicht. Sie ist ein Konzept der Chemie und dient dem grundlegenden Verständnis der Struktur einfacher Moleküle. In dieser Einheit wird die Valenzstrichformel gemeinsam mit der Molekülgeometrie und der Erkennung von einem Dipol durch ein einfaches Kartenspiel wiederholt und gefestigt.
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Experimente digital erleben
Mit diesen Materialien begleiten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler beim Entdecken von chemischen Phänomenen mithilfe von PhET-Simulationen und erleichtern ihnen damit den Zugang zu den abstrakten Modellen der Naturwissenschaften. Sie können diese Simulationen ganz einfach in Ihren Unterricht integrieren. Sei es in Verbindung mit Experimenten, zur Vertiefung oder zur Wiederholung von Inhalten, wie Säuren und Basen, Teilchenmodell oder Reaktionsgeschwindigkeiten einfacher chemischer Reaktionen.
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24 Übungen zu Atombau und Atommodellen
Üben und Wiederholen Sie mit Ihrer Klasse den Atombau und die Geschichte der Atommodelle mit 24 spannenden und abwechslungsreichen Übungen. Ihre Lernenden können am Ende der Einheit den Aufbau von Atomen und Ionen erläutern, den Rutherford‘schen Streuversuch beschreiben und die Versuchsergebnisse im Hinblick auf die Entwicklung des Kern-Hülle-Modells erläutern.
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Quantitative Betrachtungen in der Chemie
Der Umgang mit quantitativen Betrachtungen stellt viele Schülerinnen und Schüler vor große Herausforderungen. Diese Unterrichtseinheit stellt schülerfreundliche und binnendifferenzierte Arbeitsmaterialien zu den einzelnen Themen der quantitativen Betrachtungen bereit. Das Format der Interaktionsbox fördert ein selbst gesteuertes Lernen, welches durch digitale Hilfekarten gestützt wird.
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Disulfidbrücken
Disulfidbrücken - Proteine
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Zucker
Im 13. Jh. war Zucker noch ein teures Luxusgut, das in Apotheken in kleinen Mengen verkauft wurde. Seit dem Bau der ersten Zuckerfabriken 1802 und der Züchtung von ertragreichen Zuckerrüben in Deutschland, die das teurere Zuckerrohr aus Lateinamerika ersetzen konnten, wurde Zucker jedoch immer billiger. Dementsprechend wurde der Honig als traditionelles Süßungsmittel verdrängt und der Zuckerkonsum stieg immer mehr an. Nun, nach gut 200 Jahren, erkennt man die gesundheitlichen Folgen des hohen Zuckerkonsums immer deutlicher. In diesem Beitrag soll zum einen der chemische Aufbau verschiedener Zucker experimentell in Schülerversuchen erkundet werden und zum anderen über die gesundheitlichen Risiken hohen Zuckerkonsums informiert werden.
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Chemische Evolution
Chemische Evolution
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Differenzieren
Tom ist beim Schreiben der Versuchsauswertung schneller als Lisa, obwohl sie eigentlich klüger ist. So wirklich fesselt sie das Experiment aber nicht, im Gegensatz zu Anna. Doch Anna ist schnell abgelenkt, gerade wenn sie mit Tarek in einer Gruppe arbeitet und er ständig Späße macht, weil ihm eigentlich alles zu langsam geht. Sie kennen solche Situationen sicherlich aus Ihrem eigenen Chemieunterricht. Die Schüler:innen einer Klasse unterscheiden sich hinsichtlich Vorwissen, Motivation, Leistungsbereitschaft, Lerntempo, Alter, Geschlecht, Interesse, ethnischer, kultureller und sozialer Herkunft, Verhalten, Sozialkompetenz und/oder Entwicklungsstand. Einigkeit besteht hingegen darin, dass alle Schüler:innen, egal welche Voraussetzungen sie mitbringen, das gleiche Anrecht auf eine optimale Unterstützung im Lernprozess haben. Die praktische Umsetzung jedoch ist anspruchsvoll. Die Vielfalt, die Schüler:innen in den Unterricht mitbringen, ist eine Bereicherung. Diese Erkenntnis ist grundlegend für einen differenzierenden Unterricht. Indem Sie Ihre Unterrichtsplanung anpassen und unterschiedliche Lernvoraussetzungen durch differenzierende Methoden berücksichtigen, können Sie individuelle Bedürfnisse und Stärken einzelner Schüler:innen besser beachten. Dies fördert nicht nur das Verständnis und die Lernmotivation, sondern trägt auch zur Entwicklung von sozialen Kompetenzen bei. Es ist eine Herausforderung, die sich lohnt!
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