Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Enzyme Spezifität
Mithilfe von Enzymen können bestimmte Substrate in Produkte umgewandelt werden. Aber wie können Enzyme ihre Substrate erkennen und wo kommen Enzyme im Alltag vor? Falls du das Thema noch schneller verstehen willst, haben wir ein Video für dich vorbereitet!
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Lebensmitteltechnologie
Vom Acker bis zur Ladentheke - das kompakte Lehrbuch und Nachschlagewerk zu den Grundprinzipien der Lebensmittelherstellung! Dieses Buch beschreibt die Lebensmitteltechnologie als Bindeglied zwischen der agrarischen Erzeugung der Biomasse und dem Verzehr eines zubereiteten Lebensmittels durch den Menschen. Hier finden Sie ingenieur- und naturwissenschaftliche Grundlagen dieses interdisziplinären Fachgebiets, nicht zuletzt aber spannende Informationen zu den Strukturen der Rohstoffe sowie deren natürliche oder technisch induzierte biologische und chemische Reaktionen, die zu einer Veredlung führen sollen. Zwei umfangreiche Kapitel behandeln die Verfahrenstechnik der Gewinnung und Herstellung der wichtigsten Lebensmittel und ihre spezifischen Geräte und Anlagen. Die „Lebensmitteltechnologie“ wendet sich an alle Studierende des weiten Bereichs der Lebensmittelwissenschaften, aber auch an aktive Technologen oder Manager, die sich Zusammenhänge erarbeiten wollen.
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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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Formeln und Symbole
Chemische Formeln, Reaktionsgleichungen und andere Symboliken sind zentrale Werkzeuge der Kommunikation in der Chemie und ein Unterricht ohne diese Darstellungsweisen ist nur schwer vorstellbar. Nur wer gelernt hat, wofür die Buchstaben, Ziffern und Striche einer chemischen Formel stehen, kann die reine Zeichenfolge entschlüsseln und mit einer Bedeutung versehen. Die Beiträge in diesem Heft reichen von einer Bestandsaufnahme über die Herausforderungen beim Erlernen und Anwenden der chemischen Symbolsprache über die Diskussion verschiedener Einführungswege hin zu zahlreichen methodischen Hilfen, die den Zugang zu den verschiedenen Formel- und Symbolschreibweisen für Schülerinnen und Schüler erleichtern sollen. Aus dem Inhalt: Symbol – Modell – Kontext: Anforderungen und Schwierigkeiten beim Erlernen der chemischen Formelsprache; Wer blickt denn da noch durch? – Darstellungsformen für Kohlenwasserstoffe; Methodische Hilfen für stöchiometrische Berechnungen; Salzformeln digital ermitteln – Übungen zur Ermittlung von Verhältnisformeln; Klein, aber oho – ein vertiefender Blick auf „HzweiO“. Extra: Tod eines Wasserläufers – Mystery zur Oberflächenspannung von Wasser; Modellversuch zur Verätzung des Auges durch saure und alkalische Lösungen;
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Wasserstoff
Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum. Auf der Erde ist der Wasserstoff größtenteils in Verbindung mit Sauerstoff im Wasser gebunden. Die Gewinnung von reinem Wasserstoff ist bereits seit über 200 Jahren bekannt, auch die Freisetzung von Energie konnte früh beobachtet werden. Gezielt als Treibstoff wird Wasserstoff seit etwa 70 Jahren zunächst vor allem in der Raketentechnologie eingesetzt. Wasserstoff, der bei Verbrennung zu Wasserdampf wird, ein wichtiger Baustein im klimagerechten Umbau der Mobilität. Der Film zeigt Möglichkeiten der Gewinnung und Nutzung von Wasserstoff und geht hierbei auch auf klimafreundliche Methoden zu seiner Gewinnung ein.
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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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Die Chemie des Backens
Egal ob Brot oder Kuchen aller Art – die Wunder der Küche beruhen auf dem gezielten Anwenden chemischer Reaktionen. Man kann also zu Recht sagen, dass in jedem Bäcker auch ein guter experimenteller Chemiker steckt. Doch nur selten ist diesem die zugrunde liegende Chemie bewusst. Der folgende Beitrag fokussiert auf die chemischen Prozesse beim Backen. Beim Bearbeiten der Materialien können sich die Schülerinnen und Schüler schwerpunktmäßig mit der Proteinchemie in zahlreichen alltagsrelevanten und „köstlichen“ Kontexten auseinandersetzen
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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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Protokollieren & Dokumentieren
Das Schreiben eines Versuchsprotokolls ist im Chemieunterricht nicht beliebt. Es wird vielmehr als lästige Pflicht empfunden, nachdem der spannende Teil – nämlich das Experiment – vorbei ist. Wie also können Schülerinnen und Schüler zum Anfertigen von Protokollen motiviert werden? Die Beiträge in diesem Themenheft von Unterricht Chemie zeigen, dass das Protokoll mehr als nur eine Dokumentationsfunktion übernehmen und nicht nur in klassischer schriftlicher Form erstellt werden kann. Innovative, teils digitale Wege sollen Sie anregen, über den Einsatz des Versuchsprotokolls in Ihrem Chemieunterricht neu nachzudenken. Aus dem Inhalt: Protokolle – Vielfalt statt Einfalt | Ein Kristalltagebuch erstellen – Vergleich von analogen und digitalen Dokumentationsformen | Wie wird das Kunstblut doch noch rot? – Hinführung zum Prinzip von Le Chatelier mithilfe eines Leitfragenprotokolls | Digitale Kommunikation – Anwendung der Apps Book Creator und Explain Everything. Extra: „Schutzatmosphäre“ von Lebensmitteln entschlüsseln – Gasnachweisreaktionen neu verpackt | Extraktion von Coffein aus Gaming Boostern
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Die Eisenanalytik
Hämoglobin, enthalten in den roten Blutkörperchen, ist für die meisten Lebewesen essenziell. Das komplex aufgebaute Molekül enthält Eisen-Ionen als zentralen Bestandteil. Aber nicht nur als lebenswichtiges Element, sondern auch als wichtigster Baustoff ist Eisen unverzichtbar. Demzufolge kommt dem qualitativen und quantitativen Nachweis von Eisen eine besondere Bedeutung zu. Der folgende Beitrag beinhaltet alle für den Chemieunterricht relevanten Methoden der Eisenanalytik.
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Grundlagenwiederholung VI
Dieser sechste Beitrag der Serie Grundlagenwiederholungen nimmt die für die Sekundarstufe II wichtigen Inhalte der organischen Chemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Grundlagen wie das Erkennen und Beschreiben von organischen Stoffklassen mit den entsprechenden Fachtermini, das Beschreiben der Konsequenzen von intermolekularen Wechselwirkungen sowie das Formulieren von Reaktionsgleichungen zu den für die Stoffklassen relevanten Reaktionen wiederholen und vertiefen. Dabei werden in den Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt.
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Polysaccharide
Die Aufgaben aus diesem Beitrag sollen den Schülerinnen und Schülern den Zusammenhang zwischen Struktur und Eigenschaften von Stoffen am Beispiel der Cellulose veranschaulichen. An Hand des Cellulosemoleküls lassen sich grundlegende Begriffe der Struktur erarbeiten und überprüfen. Gleichzeitig ermöglichen die Aufgaben den Schülerinnen und Schülern das Vergleichen von Nachweismethoden von Stoffen und Führen einer Pro- und Contra-Diskussion zu üben.
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MINT Zirkel - Ausgabe 3, Oktober 2020
Escape-Games im Chemieunterricht? Nachhaltige Ernährung durch digtales Spielen? Und wie man den Schulalltag entschleunigt? In dieser Ausgabe haben wir wieder spannende Artikel zu diesen Themen und noch vielen weiteren zusammengetragen. Zusätzlich dürft ihr euch auch auf tolle Arbeitsblätter zur Ergänzung der Artikel „Fleischkonsum und Nachhaltigkeit“ und "Des Menschen Bild vom Tier" freuen.
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Mikroplastik
Die Thematiken Plastikmüll und Mikroplastik haben eine hohe gesellschaftliche Relevanz, insbesondere für jüngere Generationen. Mikroplastik-Partikel lassen sich heutzutage auch an den entlegensten Orten unserer Erde nachweisen. Einmal in die Umwelt freigesetzt, können diese kleinen Partikel über große Distanzen transportiert werden. Mit der Freisetzung von Mikroplastik gehen weitreichende Risiken für Menschen und Tiere einher, bei deren Erforschung die Wissenschaft im Moment noch weit am Anfang steht. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie geben Ihnen Ideen und Anregungen, wie die Mikroplastik-Thematik im Chemieunterricht behandelt werden kann. Aus dem Inhalt: Mikroplastik als Thema im naturwissenschaftlichen Unterricht; Wie gelangt das Mikroplastik auf unseren Teller?; Experimente zum Thema Mikroplastik; Die Plastikpiraten – ein Citizen-Science-Projekt. Extra: Chemieunterricht im Flipped Classroom; Aktuelles zur Sicherheit im Chemieunterricht
Gesamtwerk
Farbigkeit beeinflussen
In diesem Beitrag können die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen in Bezug auf die molekularen Voraussetzungen für die Entstehung von Farbigkeit anwenden und sich mit der gezielten Beeinflussung von Farbigkeit auseinandersetzen. Mit Hilfe von vielfältigen und alltagsnahen Kontexten wird die Beeinflussung von Farbigkeit durch chemische Reaktionen, den pH-Wert, die Temperatur sowie die Anwesenheit von Wasser thematisiert.
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