Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 32/39
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Chemie
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Von Schneckenkönigen und Schneckennudeln: Der Chiralität auf der Spur
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Cola – einfache Experimente rund um ein Kultgetränk
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Chemische Experimente zu Alltagsphänomenen
Was hat ein Wasserwerk mit Chemie zu tun? Ist die Küche womöglich ein Labor? Wie funktioniert ein Wärmekissen? So überraschend es für Ihre Schüler auch sein mag: Chemie ist aus unserem Leben nicht wegzudenken. Mit den vorliegenden 20 Experimenten rund um bekannte Alltagsphänomene können Sie Ihren Schülern der Klassen 7-10 am Gymnasium diese Erkenntnis eindrucksvoll vor Augen führen. Anhand ganz konkreter Beispiele "vor Ort" lernen die Schüler, welche chemischen Reaktionen beispielweise in einem Klärwerk ablaufen, vollziehen diese experimentell nach, bewerten sie und erlangen schließlich fundiertes Fachwissen. Das Vorgehen hat Methode: Gerade Experimente spielen in einem kompetenzorientierten Chemieunterricht als Weg der Erkenntnisgewinnung eine zentrale Rolle und können das Interesse der Schüler für diese Naturwissenschaft nachhaltig wecken. Hinweise zum Unterricht und Lösungen vervollständigen den Band.
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Wettbewerbe
Wir möchten Sie mit diesem Heft davon überzeugen, dass sich eine Investition in ein schulisches Wettbewerbskonzept lohnt. In den Beiträgen werden zum einen die Potenziale von Wettbewerben als „didaktische Nischen“ deutlich, in denen sich Schülerinnen und Schülern abseits der manchmal etwas alltagsfernen Schulchemie konkrete und vertiefte Einblicke in alltägliche Phänomene bieten und sich so Möglichkeiten der spezifischen Interessen- und Talentförderung sowie der Studien- und Berufsorientierung öffnen. Zum anderen sollen die zahlreichen Beispiele guter Praxis in diesem Heft einen Überblick über bundesweite und landesweite Wettbewerbe in den Bereichen Chemie und NaWi liefern, wodurch Ihnen eine Orientierungs- und Entscheidungshilfe für die Auswahl eines Wettbewerbs an die Hand gegeben wird. Dabei werden auch Möglichkeiten der Verankerung von Wettbewerben im System Schule im Sinne der Einrichtung einer Wettbewerbskultur aufgezeigt.
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Im Brennpunkt
Warum und was brennt in einer Kerze? Welche Gase entstehen dabei? Und welche Temperaturbereiche weist eine Kerzenflamme auf? Diesen Fragen gehen Ihre Schüler in vielen einfachen und spannenden Kerzenexperimenten auf den Grund und lernen dabei die chemischen Vorgänge beim Brennen einer Kerze kennen. Mit interaktiven Tafelbildern und vielen Versuchen!
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MINT Zirkel - Ausgabe 03, Mai/Juni 2013
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Gesamtwerk
Diversität und Heterogenität
In den meisten Ländern der Welt ist die Forderung nach einem Schulsystem, an dem alle Schüler trotz unterschiedlicher individueller Lernvoraussetzungen und daraus resultierenden unterschiedlichen Leistungsniveaus partizipieren können, auf der Tagesordnung. Auch im deutschsprachigen Raum sind Maßnahmen angedacht worden, um dieser Forderung gerecht zu werden. Eine Umstrukturierung des Schulsystems hat auch Konsequenzen für den Chemieunterricht. Die praktische Umsetzung der Maßnahmen bereitet jedoch oft Probleme. Nicht nur, dass viele von uns nicht ausgebildet sind, in diesem veränderten Schulsystem zu unterrichten, auch die materiellen und personellen Ressourcen für Schulklassen sind ein Mangel. Oft sind uns aber auch die Dimensionen der Diversität der Klasse (Sprache, Kultur, besonderer Förderungsbedarf, Hochbegabung, Religion, …) nicht bewusst und damit nicht handlungsleitend. Die Herausforderung ist der konstruktive und wertschätzende Umgang mit der Heterogenität und Diversität im Chemieunterricht. Um einen guten Chemieunterricht durchzuführen, müssen wir die Lernvoraussetzungen unserer Schüler erkennen und wissen, wie wir damit umgehen. Wir hoffen, dass unser Heft und die Beiträge eine Hilfe für Ihren Unterricht sein können. Wir möchten Ihnen gute Ideen und Beispiele präsentieren und Ihre Kreativität anregen, um weitere Materialien für den guten Umgang mit der Diversität Ihrer Klassen zu entwickeln.
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
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Gesamtwerk
Mathematisieren
In diesem Themenheft wollen wir auf der Basis einer Zusammenschau bereits bekannter und neuerer Untersuchungen neue Konzepte vorstellen, wie Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Bedeutung der Mathematik für das tiefgreifende Verständnis von Chemie näher bringen können. Dabei werden auch Unterrichtsvorschläge vorgestellt, die die neuen Möglichkeiten digitaler Technologien nutzen.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2013
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Gesamtwerk
Der Louche-Effekt – zum „Struktur-Eigenschafts- Konzept“ mit der 2-4-Alle-Methode
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Nomenklatur Anorganik
Chemische Verbindungen müssen eindeutige Namen tragen - nur einen pro Substanz. Der Film erklärt, wie diese Namen mithilfe des Periodensystems ermittelt werden können: Die Buchstaben der Verbindungen, Zahlwörter und Nachsilben werden nach bestimmten Regeln zu einzigartigen Kombinationen zusammengesetzt.
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Der natürliche Kalkkreislauf
In der Luft sind kleine Mengen Kohlenstoffdioxid. Der Film erklärt, wie dieser Stoff durch Regen in Flüsse gelangt und sich dann zu Kohlensäure verbindet. Fließt dieses Wasser über Kalkstein, verbindet sich der Kalk damit und sorgt für hartes Wasser. Er bildet Ablagerungen oder erreicht das Meer.
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Kohlenstoffkreislauf
Der globale Kohlenstoffkreislauf gliedert sich in den geologischen und den biologischen Kohlenstoffkreislauf. Der Film erklärt beide Abläufe, zeigt die Unterschiede und Verbindungen auf und weist auf die Risiken der Verbrennung fossiler Brennstoffe hin, die empfindliche Gleichgewichte stört.
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Kunststoffe aus Erdöl und Erdgas
Synthetische Fasern werden aus Erdöl und Erdgas gewonnen. Der Film zeigt den Unterschied der organischen und künstlichen Molekülketten, den Polymeren aus Monomeren. Es wird erklärt, was Thermoplaste und Duroplaste sind, und die Geschichte der synthetischen Fasern wie Nylon wird kurz angerissen.
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Kalk und Wasserhärte
Es gibt unterschiedlich hartes Wasser in Deutschland. Der Film erklärt, woran dies liegt: Das Wasser, das Kohlenstoffdioxid gebunden hat, nimmt auf dem Weg durch den Boden Kalk auf. Dieser wird beim Erhitzen wieder frei und setzt sich ab oder reagiert mit Seife. Wasserenthärter binden die Kalziumionen.
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Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt macht die Erde erst für höhere Lebensformen bewohnbar. Der Film erklärt, wie er zustande kommt, und stellt ihn dem anthropogenen Treibhauseffekt gegenüber. Die Gründe für die Verstärkung werden ebenso genannt wie die Auswirkungen einer Fortsetzung des industriellen Verhaltens.
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Kristalle
Kristalle kommen überall vor. Der Film erklärt, wie sie in der Natur durch geologische Prozesse über Jahrmillionen natürlich wachsen und im Labor schneller hergestellt werden können: Nicht mehr lösbares Salz aus übersättigten Lösungen kristallisiert aus. Auch das Gesetz der Winkelkonstanz wird erklärt.
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Brandbekämpfung
Verbrennungsvorgänge benötigen immer einen Brennstoff, Sauerstoff und eine genügend große Aktivierungsenergie. Der Film zeigt, wie bei der Brandbekämpfung eine dieser drei Voraussetzungen ausgeschaltet werden kann. Auch die besten Löschvorgänge bei unterschiedlichen Brennstoffen werden erklärt.
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Teilchenmodell
Damit die Anordnung der Teilchen leichter vorstellbar ist, wurde das Teilchenmodell entwickelt. Der Film zeigt, wie sich laut dieses Modells die Teilchen je nach Aggregatzustand ihres Stoffes anders verhalten. Dabei werden die Brownsche Bewegung, also die Eigenbewegung der Teilchen, und die Diffusion erklärt.
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Chemisches Gleichgewicht
Umkehrbare chemische Reaktionen können in geschlossenen Systemen gleichzeitig ablaufen. Der Film zeigt dies anhand von erhitztem Ammoniumchlorid bzw. Ammoniak und Chlorwasserstoff. Es wird erläutert, wie ein chemisches Gleichgewicht dabei zustande kommt und dass es sich nicht um ein statisches handelt.
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Chemischer Katalysator
Katalysatoren lösen chemische Reaktionen aus, die ohne sie nicht oder nur sehr langsam ablaufen würden. Dabei reagieren sie selbst nicht mit, sondern setzen nur die benötigte Aktivierungsenergie herunter. Der Film veranschaulicht diesen Ablauf an einem Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch, dem Platin hinzugefügt wird.
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Stoffgruppen
Es gibt verschiedene Stoffgruppen, denen Stoffe nach ihren charakteristischen Eigenarten zugeordnet werden. Der Film zeigt, welches diese Eigenschaften sind, nämlich der Aggregatzustand, die Schmelz- bzw. Siedetemperatur, metallischer Glanz, die Härte, die Dichte, die Löslichkeit und die Leitfähigkeit.
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Stickstoffkreislauf
Stickstoff gelangt aus der Atmosphäre in den Boden. Bakterien reduzieren ihn durch Nitrifikation. Pflanzen nehmen die Stoffe auf. Durch verrottende Pflanzen und Exkremente gelangen sie wieder in den Boden, wo eine Denitrifikation stattfindet. Der frei werdende Stickstoff entweicht wieder in die Atmosphäre.
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Polyreaktionen - Herstellung von Kunststoffen
Die Polyreaktion ist die Grundlage für die Herstellung von Kunststoffen. Im Film wird gezeigt, wie sich aus einzelnen instabilen Monomeren durch Verknüpfung lange Polymere bilden. Dies ist die Polymerisation. Zu den vielseitig einsetzbaren wichtigen Kunststoffen gehören Polysterol, Nylon und Polyurethan.
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