Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Egg-Races
Egg-Races sind eine experimentelle Möglichkeit des selbstständigen Erkenntnisgewinns. Sie sind seit den 2000er-Jahren im deutschen Chemieunterricht angekommen. Aufgrund von Zeitmangel wird die motivierende Methode mit Wettbewerbscharakter allerdings nur selten angewendet. Im Folgenden werden einige zum Lehrplan passende Egg-Races vorgestellt, die in den normalen Unterrichtsalltag eingebracht werden können.
Gesamtwerk
Kohlenstoffdioxid und der Klimawandel
Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist ein bekanntes Gas, das aktuell eine zentrale Rolle im Kontext des Klimawandels spielt. Die CO₂-Problematik ist eng mit der Erderwärmung verbunden, da der Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre wesentlich zur globalen Temperaturerhöhung beiträgt. Diese Problematik hat in den letzten Jahren verstärkt Aufmerksamkeit erregt, da die negativen Auswirkungen des Klimawandels immer deutlicher werden. In dieser Einheit werden verschiedene Übungen im Bezug zu dieser Problematik vorgestellt. Diese beinhalten stöchiometrische Rechnungen, Aufgaben zur chemischen Energetik sowie zur Kinetik.
Gesamtwerk
Chemische Analytik am Beispiel "Doping"
Doping im Sport ist heute weit verbreitet und betrifft sowohl den Leistungs- als auch den Breitensport. Der zunehmende Leistungsdruck führt dazu, dass immer mehr Sportler zu Dopingmitteln greifen, was eine große Herausforderung für die chemische Analytik darstellt. In diesem Beitrag werden verschiedene analytische Methoden der Chemie aufgezeigt, die in der Dopinganalytik genutzt werden. Dabei werden insbesondere verschiedene chromatografische und spektroskopische Analysemethoden behandelt.
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Gesamtwerk
Das Teilchenmodell mit Schülerexperimenten anwenden und verstehen
Mit dem Teilchenmodell werden abstrakte Phänomene wie Aggregatzustandsänderungen oder Diffusion anschaulich und erklärbar. Mit diesem Material können sich Ihre Lernenden schrittweise, durch ausgewählte Schülerexperimente und einen Demonstrationsversuch, ein Verständnis zu diesem Modell ausgehend von Beobachtungen und Schlussfolgerungen erschließen. Außerdem werden sie aufgrund von experimentellen Beobachtungen erkennen, dass mit bestimmten Modellen nicht alles erklärt werden kann und diese modifiziert werden müssen.
Gesamtwerk
Medienkompetenzen im Umgang mit Desinformationen fördern (2) –
Das Internet stellt die bedeutsamste Informationsquelle für Jugendliche dar. Dennoch trauen sich Jugendliche kaum zu, Desinformationen im Internet zu erkennen. Die Förderung von Kompetenzen zur Recherche und Identifikation von glaubwürdigen Informationen stellt eine zentrale Aufgabe der Schule dar – sowohl als Querschnittsthema aller Unterrichtsfächer mit den Stichworten ""Medienbildung"" und ""Demokratiebildung"" als auch als spezielles Thema des Chemieunterrichts. In der vorgestellten Unterrichtseinheit werden Strategien professioneller Faktenchecker zur Recherche glaubwürdiger Informationen im Internet anhand des Kontextes ""Kunststoffrecycling"" vermittelt.
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Gesamtwerk
Organische Säuren in Natur und Alltag
""Organische Säuren nehmen eine zentrale Rolle in unserer Lebenswelt ein und sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Bei der Betrachtung verschiedener organischer Säuren wird das Augenmerk auf ihren chemischen Aufbau, ihre Eigenschaften sowie ihr Vorkommen und ihre Verwendung gelegt. Es wird die Kompetenz der Kommunikation gefördert, indem die Lernenden Wissen bezüglich einer Carbonsäure aus dem Alltag zunächst selbst erarbeiten und dann in Form einer Gruppenarbeit weitergeben.""
Gesamtwerk
Kunststoffe im Laufschuh
Die vorliegende Klausuraufgabe wurde konzipiert für das Leistungsfach Chemie und ist für 90 Minuten ausgelegt. Am Thema Aufbau eines Laufschuhs werden verschiedene Kunststoffe, ihre Herstellung, ihre Eigenschaften und die Möglichkeiten zum Recycling thematisiert. Es ist möglich, die Aufgabe als Ganzes einzusetzen oder es können einzelne Teilaufgaben daraus verwendet werden. Zudem kann sie auch als Grundlage für einen Einsatz im mündlichen Abitur des Basisfachs Chemie oder für die mündliche Zusatzprüfung im Leistungsfach Chemie dienen. Einzelne Teilaufgaben können übernommen oder abgewandelt werden.
Gesamtwerk
Escape-Room zu chemischen Reaktionen
Escape-Rooms sind eine gute Möglichkeit, um Kinder und Jugendliche zu motivieren. Durch das spielerische Element des Gewinnens und das Szenario, das ihnen aus Computerspielen oft schon bekannt ist, haben sie nicht das Gefühl, etwas lernen zu müssen. Da Lernen an sich in den höheren Klassen oft mit negativen Gefühlen belegt ist, kann das Arbeiten und Lernen in einem neuen Kontext eine hohe Motivation initiieren und so auch im ""normalen"" Unterricht zu neuem Schwung führen.
Gesamtwerk
Selbstaufblasende Luftballons
Wie von Zauberhand blasen sich sogenannte ""Zauberballons"" durch einen einfachen Schlag auf die Ballonhülle von selbst auf. Diese Unterrichtseinheit untersucht die selbstaufblasenden Luftballons. Ihre Klasse kann durch einfache Nachweismethoden selbstständig die Chemie dieser ""Zauberballons"" erforschen. Die Lernenden wenden ihr Fachwissen zur Identifizierung der Inhaltsstoffe an.
Gesamtwerk
Was sind eigentlich Modelle?
In unserem gesamten Leben werden wir von Stoffen begleitet. Die unglaubliche Vorstellung, dass Stoffe, wie z. B. Holz, aus vielen kleinen Teilchen aufgebaut sind, erfordert von Schülerinnen und Schülern eine neue, veränderte Denkweise. In dieser Unterrichtseinheit wird die Heranführung mit einem ""Black-Box-Experiment"" unterstützt. Es ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, eine eigene Modellvorstellung zu entwickeln. Dieser Erkenntnisgewinn kann dann auf bekannte Phänomene aus dem Alltag, wie z. B. Parfümverteilung, Zuckerauflösung im Wasser oder Wechsel der Zustandsformen von Wasser, übertragen werden.
Gesamtwerk
Analyse von Mikroplastik
In dieser Unterrichtseinheit werden Boden- und Wasserproben, die in der Umwelt von den Schülerinnen und Schülern gesammelt werden, experimentell auf Mikroplastik untersucht. Dabei ist das Ziel, dass die Schülerinnen und Schüler die Mikroplastikbelastung ihrer Umwelt experimentell nachweisen und im Sinne der Bildung zur nachhaltigen Entwicklung den Einfluss ihres eigenen Handelns und Konsumverhaltens auf die Natur bewerten können.
Gesamtwerk
Ein Gruppenpuzzle mit KI am Beispiel der Gemische im Chemieanfangsunterricht
Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Gruppenpuzzle mithilfe des KI-Tools ChatGPT Informationen zu Gemischen, genauer deren Zusammensetzung und Einteilungsmöglichkeiten. Zudem versuchen sie Bilder mit Dall-E und Neuroflash zu den Gemischen auf Stoff- und Teilchenebene zu erstellen. Zum Schluss tauschen Sie sich nicht nur zu den fachlichen Ergebnissen aus, sondern beurteilen auch die Vor- und Nachteile der KI als Recherchetool.
Gesamtwerk
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die CO2-Senke Ozean chemisch betrachtet
Ozeane bedecken circa 71 % unserer Erde und haben im globalen Kohlenstoffkreislauf die Funktion einer CO2-Senke. Der menschengemachte Klimawandel nimmt direkten Einfluss auf die Umweltbedingungen der Ozeane und damit auch direkt auf ihre Funktion als CO2-Senke. Zu den Auswirkungen zählen vor allem die Ozeanversauerung, die Sauerstoffverarmung, die steigenden Wassertemperaturen und Ozean-CO2-Rückkopplung. In ausgewählten Schülerversuchen können die Lernende anhand der ablaufenden Gleichgewichtsreaktionen bspw. mithilfe des Prinzips von Le Chatelier und mittels Think-Pair-Share die Folgen des Klimawandels wissenschaftlich erarbeiten und beurteilen.
Gesamtwerk
Medienkompetenzen im Umgang mit Desinformationen fördern (1)
Das Internet stellt die zentrale Informationsquelle für Jugendliche dar. Dennoch trauen sich Jugendliche kaum zu, Desinformationen im Internet zu erkennen. Die Förderung von Kompetenzen zur Recherche und Identifikation von glaubwürdigen Informationen stellt eine zentrale Aufgabe der Schule dar – sowohl als Querschnittsthema aller Unterrichtsfächer unter den Stichworten "Demokratiebildung" und "Medienbildung" als auch als spezielles Thema des Chemieunterrichts. In der vorgestellten Unterrichtseinheit werden Strategien zur Forschungsleugnung vermittelt. Auf diese Weise sollen Schülerinnen und Schüler befähigt werden, unglaubwürdige Informationen im Internet leichter zu erkennen.
Gesamtwerk
Stoffgemische oder Reinstoffe?
Stoffe umgeben uns im Alltag. Ob das Müsli beim Frühstück oder Suppe beim Mittagessen. Stoffe können im chemischen Sinne hierbei in zwei Klassen unterteilt werden. Dabei handelt es sich um Reinstoffe und homogene oder heterogene Stoffgemische. Abhängig vom Aggregatzustand ihrer Bestandteile kann man die Stoffgemische weiter einteilen. Anhand dieses Stationenlernens kann Ihre Klasse auf verschiedenen Niveaustufen die Einteilung von Stoffen mittels vieler Beispiele aus dem Alltag erarbeiten und festigen.
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