Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Gesamtwerk
Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoffdioxid
Die Verringerung der Treibhausgasemissionen ist eine zentrale Aufgabe des 21. Jahrhunderts. Die Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoffdioxid können hierbei einen wichtigen Beitrag leisten und gewinnen auch in Deutschland immer mehr an Bedeutung. Mit diesem Material erhält Ihre Klasse einen Einblick in die Welt der Funktionsmaterialien. Hierfür wird zunächst auf die Modifikationen des Kohlenstoffs eingegangen und später werden verschiedene Nanomaterialien beleuchtet, die für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden können. Dabei wird im Detail auf die neuartigen kovalenten organischen Netzwerke eingegangen, die sich für die Speicherung von Kohlenstoffdioxid eignen. Zur Recherche und Bearbeitung der Aufgaben wird das Internet genutzt und dadurch die Medienkompetenz geschult.
Gesamtwerk
Kooperative Erarbeitung chemischer Hintergründe von Feuer
Die Lernenden entdecken kooperativ und spielerisch, aber sicher den Umgang mit Feuer. Anhand von motivierenden Themen aus der Lebenswelt der Lernenden, wie zum Beispiel ein Lagerfeuer am Strand oder ein Grillfest in der Schule, finden die Lernenden einen niedrigschwelligen Zugang zu den chemischen Hintergründen von Feuer. Schüleraktivierende Methoden, wie die szenische Darstellung, ein Egg Race und ein Mystery, sorgen für eine hohe Lernerautonomie und nachhaltiges Lernen.
Gesamtwerk
Oxalsäure
In dieser Unterrichtseinheit für den chemischen Oberstufenunterricht beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der Chemie der Oxalsäure. Die Oxalsäure ist ein Inhaltsstoff vieler Pflanzen, auch solcher, die als Gemüse Verwendung finden. Die Redoxreaktion mit Kaliumpermanganat wird für die Bestimmung der Oxalsäure auch in Pflanzenmaterialien genutzt. In einem Gemisch aus Oxalsäure und Ethanol entsteht ohne weiteren Zusatz eines Katalysators der Oxalsäurediethylester. Oxalat-Anionen treten als Liganden in komplexen Verbindungen auf. Ein bestimmter Eisen-Oxalat-Komplex zerfällt bei Einwirkung von Licht. Diese photochemische Reaktion ist die Basis zur Erstellung von Blaupausen. Wegen der Vielfalt der Reaktionen ist Oxalsäure in besonderem Maße für den projektorientierten Unterricht geeignet.
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Gesamtwerk
Naturstoffe
Naturstoffe sind in der Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler in den verschiedensten Lebensbereichen allgegenwärtig. Sie sind wesentliche Bestandteile des eigenen Körpers und der täglichen Nahrung und können Treibstoff im Verkehrsmittel mit Verbrennungsmotor sein oder den Körper in Form eines Baumwollpullovers wärmen. Mithilfe dieser Unterrichtseinheit erschließen sich die Schülerinnen und Schüler weitgehend selbstständig die Grundlagen für eine vergleichende Betrachtung der Stoffgruppen Fette, Kohlenhydrate, Proteine und Nukleinsäuren. Sie blicken auf die Struktur, die chemischen Eigenschaften und die Bedeutung dieser Naturstoffe in der Ernährung und als Rohstoffquelle.
Gesamtwerk
Eine Einführung in die Nanochemie
In dieser Unterrichtseinheit wird gezeigt, wie groß die Wirkung im Nanobereich ist. Ob durch Lotos-Effekt, als Nanopartikel in Sonnencreme oder in antibakteriellen Textilien, Nanochemie ist auch in unserem Alltag stark vertreten. Anhand verschiedener Methoden, wie beispielsweise Rollenspiele oder forschungsnahen Arbeitsaufträgen, setzen sich die Lernenden mit den Eigenschaften nanostrukturierter Materialien, dem Tyndall-Effekt, superhydrophoben Oberflächen, sowie den Chancen und Risiken der Nanotechnologie auseinander.
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Gesamtwerk
Übungsaufgaben rund ums Aluminium
Die vorliegenden Aufgaben sind als umfangreiche Übungs-, Vertiefungs- oder Wiederholungsaufgaben zum Abschluss des Themas Elektrochemie in der Sekundarstufe II gedacht. Redoxreaktionen, Elektrolyse oder auch Recycling des Metalls Aluminium werden genauer beleuchtet und anhand von aktuellen Anwendungen beleuchtet. Alternativ können die Übungsaufgaben als materialgebundene Klausuraufgaben eingesetzt werden, um den Lernenden in Vorbereitung auf das Abitur die Möglichkeit zu bieten, Texte und andere Vorgaben auszuwerten und fragenbezogen aufzubereiten.
Gesamtwerk
Strukturermittlung am Medikament Aspirin
Aspirin gilt als das erste gezielt hergestellte Medikament. Bereits die Vorstufe, Salicylsäure, war das erste gezielt extrahierte, industriell hergestellte und abgepackte Heilmittel. Aufgrund der relativ einfachen Struktur eignet sich Acetylsalicylsäure besonders gut, um daran die Methoden der instrumentellen Analytik, die über die klassischen Nachweisreaktionen hinausgehen, zu erarbeiten. Die Methoden Infrarot-Spektroskopie, Massenspektroskopie und 1H-NMR-Spektroskopie werden in dieser Einheit eingeführt und zur Identifizierung der Stoffe in der Aspirinsynthese angewendet.
Gesamtwerk
Die Grundpfeiler unserer Ernährung
Jugendliche werden heutzutage in ihrer Lebens- und Erfahrungswelt verstärkt mit dem Thema Ernährung konfrontiert – durch einschlägige Magazine beziehungsweise Berichterstattungen, verbunden mit der Vielzahl an Ernährungstipps, die immer wieder medial proklamiert werden. Doch was steckt überhaupt in unserer Nahrung? Was bedeutet „gesunde Ernährung“? Diese und viele weitere Aspekte werden in dieser Unterrichtseinheit behandelt und Nährstoffe von Ihren Schülerinnen und Schülern in theoretischen und experimentellen Phasen unter die chemische Lupe genommen.
Gesamtwerk
Mündliche Abiturprüfung
Quantitative Analyseverfahren vorrangig in Form einer Titration sind fester Bestandteil in den Abiturprüfungen auf Grund- und Leistungskursniveau im Fach Chemie. Basierend auf den chemisch-physikalischen Größen Stoffmenge, Masse, molare Masse und Dichte können Konzentrationen in Form der Stoffmenge aber auch der Masse abgeleitet und berechnet werden. Die Notwendigkeit dieser Messmethode im alltäglichen Kontext ist dabei besonders darzustellen. In der Pharmazie, Lebensmittelindustrie, aber auch Wasseranalytik spielt dieses Messverfahren eine entscheidende Rolle. In diesem Kontext sollen auch die nachfolgenden Aufgaben unter Verwendung der gängigen Operatoren bearbeitet werden und von den Lernenden eine entsprechende Übertragung auf reale Probleme fordern.
Gesamtwerk
Kohlenstoffdioxid und Kohlensäure
Sprudelwasserbereiter werden in vielen Haushalten genutzt, um sich aus Leitungswasser jederzeit prickelnd-frisches Sprudelwasser zuzubereiten und sich dadurch das lästige Schleppen von Mineralwasserflaschen zu ersparen. „Sprudel“ ist mittels Sprudelbereiter recht einfach, schnell und kostengünstig auf Knopfdruck herzustellen. Doch was befindet sich in der Kartusche eines Sprudelbereiters? Und was läuft im Sprudelbereiter ab? Was entsteht, wenn der Stoff aus der Gaspatrone in Wasser geleitet wird? Diese und weitere spannende alltagsnahe Fragen werden im hier vorgestellten handlungs-, problem- und schülerorientierten Chemieunterricht experimentell angegangen und lern- und bildungswirksam thematisiert. Ein zentrales Ziel der Lehr-Lern-Einheit ist es, dass die Schülerinnen und Schüler ausgewählte Alltagsphänomene zunehmend besser mit chemischen Augen sehen und verstehen.
Gesamtwerk
Medienkompetenz fördern – Desinformation: Chemtrails
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
Elektroautos
Die Elektromobilität ist weltweit auf dem Vormarsch und gewinnt auch in Deutschland immer mehr an Bedeutung. Sie sind aus dem Straßenverkehr nicht mehr wegzudenken und spielen eine zentrale Rolle in unserer Lebenswelt: Elektroautos, Elektrofahrräder oder auch Elektroscooter. Mit diesem Material erhält Ihre Klasse einen Einblick in die verschiedenen Energiespeichersysteme sowie die verschiedenen Antriebs- und Ladetechnologien von Elektroautos. Dabei wird im Detail auf den Aufbau sowie die Funktionsweise des Lithium-Ionen-Akkumulators eingegangen. Zur Recherche und Lösung der Aufgabenstellungen wird das Internet genutzt und dadurch die Medienkompetenz geschult. Außerdem wird die Kompetenz der Kommunikation gefördert, indem die Lernenden ihr zuvor erarbeitetes Wissen in Form einer Gruppenarbeit weitergeben.
Gesamtwerk
Atommodelle und Atombau
Was sind α-Teilchen? Welche Elementarteilchen befinden sich im Atomkern? Für viele Schülerinnen und Schüler stellt der Atombau ein schwer verständliches Thema dar. Um das vorhanden Wissen aufzufrischen und zu festigen, bietet dieses Stationenlernen verschiedenste Aufgaben rund um Atommodelle und den Atombau.
Gesamtwerk
Rund um den Kalk
In diesen Materialien werden grundlegende Unterrichtsthemen wie qualitative und quantitative Analyse, Kinetik, Energetik, chemisches Gleichgewicht und angewandte Chemie unter dem übergeordneten Thema Kalk behandelt. Die Schülerinnen und Schüler werden hier mit der Komplexität chemischer Vorgänge konfrontiert. Sie sollen dabei auch lernen, alltägliche Vorgänge und Produkte aus chemischer Sicht zu beurteilen und zu bewerten.
Gesamtwerk
Säuren, Basen und die Umwelt
Entdecken Sie die Geheimnisse des Neuhausener Sees und die Wirkung von Säuren sowie Basen auf unsere Umwelt. In der Unterrichtsreihe sind Ihre Schülerinnen und Schüler Teil eines Teams junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, das mit einer wichtigen Mission betraut wurde: den mysteriösen Fall des Neuhausener Sees zu lösen. Der einst klare See voller Lebewesen und Pflanzen hat sich in ein trübes Gewässer verwandelt, in dem Fische sterben und Pflanzen verkümmern. Was ist passiert und wie kann der See gerettet werden? Durch praktische Experimente, interessante Fallstudien und interaktive Gruppenarbeiten erlangen die Schülerinnen und Schüler das nötige Wissen über Säuren und Basen und erfahren, wie diese unsere Gewässer und Böden beeinflussen.
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