Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Mit Boden experimentieren
Der Boden stellt ein einzigartiges Ökosystem für zahlreiche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten dar. Feldfrüchte sind eine wichtige Ernährungsgrundlage des Menschen. Aufgrund der global steigenden Bevölkerungszahlen werden immer mehr Lebensmittel benötigt. Da die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen begrenzt sind, wird versucht, höhere Erträge durch Düngung zu erreichen. Sie sollte aber gezielt erfolgen, weil es leicht zur Überdüngung und so zur Schädigung des Ökosystems kommen kann. Eine Unterdüngung führt zum Rückgang der Bodenfruchtbarkeit. Um zu ermitteln, welche Nährstoffe in welchem Umfang zugeführt werden müssen, ist eine Bodenuntersuchung notwendig.
Gesamtwerk
Katalysatoren im Alltag
Katalysatoren gibt es nicht nur im Labor oder im Auto, sondern auch in Küche, Arzneischränkchen, ja sogar in Lebewesen. Mit einfachen Versuchen können die Schüler und Schülerinnen sowohl in der Schule als auch zuhause im Distanzunterricht die Eigenschaften von Katalysatoren anhand einiger Beispiele erarbeiten. Falls das Experimentieren zu Hause nicht möglich sein sollte, sind fast alle Ergebnisse auch per Film einzusehen.
Gesamtwerk
Aminosäuren und Proteine
Aminosäuren und Proteine gehören zu den wichtigsten Bestandteilen, mit denen wir Menschen zu tun haben. Wissenschaftler raten dazu, immer mehr Proteine zu sich zu nehmen. Was sind Proteine überhaupt? Und warum hängen Proteine und Aminosäuren miteinander zusammen? Diese Fragen werden innerhalb dieser Un-terrichtseinheit erklärt und praxisorientiert beschrieben.
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Gesamtwerk
Elektrochemie
Dieser zweite Beitrag der Reihe „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Elektrochemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören das Aufstellen von Oxidationszahlen, das Formulieren von Redoxreaktionsgleichungen, die sowohl qualitative als auch quantitative Betrachtung von Redoxprozessen bei galvanischen Zellen und Elektrolysen sowie das wirtschaftlich bedeutsame Thema der Korrosion und entsprechender Schutzmaßnahmen. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.
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Einführung in die Destillation
In immer mehr Ländern führt u. a. die globale Erwärmung zu einer besorgniserregenden Trinkwasserknappheit. Dieser aktuelle Aufhänger dient dazu, Ihre Schüler für das Thema Destillation zu begeistern. Die Lernenden schlüpfen in die Rolle von Naturwissenschaftlern, die auf einer Konferenz eine Methode entwickeln sollen, um aus Meerwasser sauberes Trinkwasser zu machen. Mithilfe von Interaktionsboxen forschen die Schüler selbstständig an dieser Fragestellung. Informationen zur Branntweinherstellung, eine Versuchsanleitung für ein Hausaufgabenexperiment sowie eine Lernerfolgskontrolle auf zwei Niveaus runden die Einheit ab.
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Chemistry Classroom Escape
Bei dem Classroom Escape handelt es sich um ein Konzept, welches Fachinhalte mit intelligentem Üben sowie spielerischem und kooperativem Lernen verbindet. Das Konzept greift den aktuellen Trend der Live Escape Games auf und bringt diese Begeisterung in den Klassenraum. Der Beitrag liefert ein erprobtes Praxisbeispiel. Der vorgestellte Classroom Escape kann im Ganzen oder in Teilen in den eigenen Unterricht übernommen werden. Das Beispiel ermutigt interessierte Kolleginnen und Kollegen, selbst Rätsel zu kreieren und im eigenen Unterricht einzubringen.
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Einführung in die Grüne Chemie
Für die Umsetzung von Nachhaltigkeit in der Chemie gibt es verschiedene Ansätze. Einer davon ist die Grüne Chemie (engl. Green Chemistry). Grüne Chemie widmet sich der Erschließung umweltverträglicher, Abfall vermeidender, Material und Energie sparender und sicherer industrieller Prozesse und Produkte. Bisher existieren allerdings erst wenig konkrete Vorschläge zum Thema Grüne Chemie für den Chemieunterricht an Schulen. In dieser Einheit werden Arbeitsmaterialien und Experimente zur Grünen Chemie vorgestellt, die einen ersten Einblick in das Denken der Grünen Chemie geben können.
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Abiturtraining 1
Dieser erste Beitrag der Reihe „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Thermodynamik in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören der Systembegriff, die Volumenarbeit, thermodynamische Größen wie die innere Energie, die Enthalpie, die Entropie und die freie Reaktionsenthalpie, der erste und zweite Hauptsatz der Thermodynamik, das experimentelle und theoretische Ermitteln von Reaktionsenthalpien sowie die Beurteilung der Freiwilligkeit einer chemischen Reaktion aus energetischer Perspektive. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.
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Abluft- und Abgasreinigung
Das Thema Umweltschutz beschäftigt aktuell die Schülerinnen und Schüler. Im Rahmen der Fridays-for-Future-Demonstrationen treten sie für den Schutz der Umwelt ein. Dabei thematisieren sie den Klimawandel, der durch Treibhausgase verursacht wird. Doch welche Schadstoffe sind außer den klimaschädlichen Gasen Methan und Kohlenstoffdioxid noch in der Luft? Was hat es mit dem Dieselskandal auf sich und wie sauber sind eigentlich Kreuzfahrtschiffe? Welche Möglichkeiten gibt es, Schadstoffe aus der Luft zu entfernen? Antworten auf diese Fragen erhalten Sie und Ihre Klasse im vorliegenden Beitrag.
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Die Stickoxide
Bei Stickoxiden oder auch Stickstoffoxiden denken die meisten an Autoabgase, sauren Regen und Gift. Dabei haben diese Gase durchaus auch positive Bedeutung für jeden Einzelnen. Man denke an Sprühsahne (E 942) und Narkosegas. Auch heute noch spielt Lachgas eine wichtige Rolle in Anästhesie und Schmerzbekämpfung. Sogar bekannte Potenzmittel beruhen in ihrer Wirkung auf Stickstoffoxiden. Des Weiteren wird Lachgas als Raketentreibstoff und zum Tunen von Ottomotoren verwendet, leider aber auch als Rauschmittel. Der folgende Artikel beinhaltet alle für den Chemieunterricht relevanten Stickstoffoxide und deren Herstellung im Schullabor.
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Reaktionsschemata und Reaktionsgleichungen aufstellen
„Stelle die Reaktionsgleichung für die Reaktion auf, die im Experiment stattgefunden hat.“ Zu einer solchen Aufgabe melden sich manche Schülerinnen und Schüler sofort mit einem Lösungsvorschlag, während bei anderen die blanke Verzweiflung im Gesicht zu erkennen ist. Der Zugang zum Verständnis für Reaktionsgleichungen ist so heterogen wie bei kaum einem anderen Thema. Es ist jedoch eine zentrale Fähigkeit für die erfolgreiche Teilnahme am Chemieunterricht in allen Klassenstufen. Diese Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass sich die Schülerinnen und Schüler schrittweise die Voraussetzungen für das Verstehen von Reaktionsgleichungen erarbeiten. Dabei stehen die Anschauung und das eigene Handeln im Vordergrund. Hierbei kann ein Modell eine wichtige Hilfe sein.
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Klausuraufgaben organische Chemie
Die Nomenklatur, Stoff-Eigenschafts-Beziehungen und Reaktionen der Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren und Ester sind wichtige Themen des Chemieunterrichts der Sekundarstufe II. Hier erhalten Sie sechs kontextbezogene Klausuraufgaben mit Lösungen, die jeweils eine Bearbeitungszeit von 45 bis 60 Minuten haben. Alternativ können die Aufgaben auch als Lernaufgaben eingesetzt werden, um neue Inhalte kontextbasiert zu erarbeiten.
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Das Einstellen und Beeinflussen von Gleichgewichtsreaktionen nach Le Chatelier
Chemische Reaktionen laufen meistens unvollständig ab, da sich ein Gleichgewicht zwischen Edukten und Produkten einstellt. Durch die Änderung von Reaktionsbedingungen können sie verschoben werden, was in großtechnischen Synthesen wie dem Deacon-Verfahren (Herstellung von Chlor) oder dem Kontaktverfahren (Herstellung von Schwefelsäure) ausgenutzt wird. Chemische Gleichgewichte sind auch in der Natur allgegenwärtig. Beispielsweise kann die Verwitterung und Bildung von Kalkstein beobachtet werden.
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Interdisziplinärer Chemieunterricht
Tauchen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern ein in die spannende Welt der Moleküle. Wer verbindet sich mit wem und warum geht es bei so mancher Trennung „heiß her”? Zeigen Sie, warum Wasser in den meisten Fällen „die Lösung” der Wahl ist. Trainieren Sie die Kompetenzen Ihrer Schülerinnen und Schüler mittels binnendifferenzierter Methoden gleich in zwei Fächern: Chemie und Deutsch. Drei unabhängig voneinander durchzuführende Unterrichtseinheiten sind enthalten.
Gesamtwerk
Lebensspender Wasser
Für uns Menschen in der industrialisierten westlichen Welt ist es selbstverständlich, dass wir jederzeit sauberes Trinkwasser zur Verfügung haben. Demgegenüber haben weltweit rund 884 Millionen Menschen keinen ausreichenden Zugang zu sauberem Wasser. Doch wo genau befindet sich Wasser auf unsere Erde? Wie funktioniert eigentlich der Wasserkreislauf auf unserem Globus? Der nachfolgende Beitrag gibt den Schülern Antworten. Dabei testen sie anhand von verschiedenen Stationen ihr Wissen. Sie lernen, dass es neben dem tatsächlichen Wasserverbrauch noch einen virtuellen Wasserverbrauch gibt. Zum Schluss dient eine Lernerfolgskontrolle mit LearningApps der Wissensüberprüfung. Kompetenzen: Inhaltsstoffe des Trinkwassers angeben, Wasserkreislauf beschreiben, virtuellen Wasserverbrauch kennen
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