Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Merkmale chemischer Reaktionen
Bei chemischen Reaktionen werden aus Edukten neue Produkte mit anderen Eigenschaften. Der Film erklärt, was Synthese ist, und beschreibt das Gesetz der Erhaltung der Masse. Die energetischen Veränderungen werden betrachtet und es wird herausgearbeitet, was exotherme und endotherme Reaktionen ausmacht.
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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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Alkohole
Alkohole sind natürlich vorkommende Stoffe, die in großen Mengen künstlich hergestellt werden. Der Film zeigt ihre Herstellung und den Aufbau der Moleküle, aber auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Arten. Auch Lösungseigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten der Alkohole werden genauer beleuchtet.
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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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Gemische
Kaum ein chemisches Element kommt in der Natur unvermischt vor. Der Film erklärt den Unterschied zwischen homogenen und heterogenen Gemischen ebenso wie die Unterteilung in Gasgemisch, Legierung und Lösung einerseits und Gemenge, Suspension, Emulsion, Rauch, Nebel, Aerosol und Schaum andererseits.
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Trennverfahren
Mit Trennverfahren kann man Stoffgemische trennen. Diese Verfahren funktionieren, weil Stoffe in Gemischen unterschiedliche chemische oder physikalische Eigenschaften aufweisen. Der Film stellt die verschiedenen Verfahren vor, seien sie physikalisch oder chemisch, und zeigt auch Kombinationen aus beiden.
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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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Herstellung von Eisen
Da Eisen in der Natur nur als mineralisches Eisenerz vorkommt, muss es erst zu Eisen oder Stahl verarbeitet werden. Im Film wird erklärt, wie Hochöfen aufgebaut sind und welche chemischen Prozesse in ihrem Inneren ablaufen, ehe am Ende Stahl oder unter Beimischung anderer Metalle Legierungen entstehen.
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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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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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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.
Gesamtwerk
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.
Gesamtwerk
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.
Gesamtwerk
Comics, Cartoons & Co.
ein ganzes Themenheft über Comics, Cartoons und Co. – so etwas passt doch gar nicht zur „harten“ Naturwissenschaft Chemie, werden Sie nun vielleicht denken. In der Tat führen die mit Geräuschworten wie „Zing“, „Bumm“, „Peng“ und Sprechblasen gespickten Geschichten aus Einzelbildern im Chemieunterricht im Vergleich zu Fächern wie Deutsch, den Fremdsprachen oder Geschichte eher ein Schattendasein. Zu Unrecht, wie nicht nur wir finden. Im Unterricht geht es darum, Fachinhalte und -methoden möglichst lernwirksam und nachhaltig zu vermitteln. Das heißt auch, ihnen eine Dramaturgie zu geben, sie zu inszenieren. Comics und Cartoons können hier ein probates Mittel dafür sein. Sie lassen sich in nahezu jede Phase des Unterrichts integrieren und sinnvoll nutzen, um gezielt Lernanlässe zu schaffen, in denen es insbesondere um die Visualisierung von Abläufen geht. Um einen Comic richtig zu lesen, müssen Schülerinnen und Schüler die Fähigkeit entwickeln, visuelle Botschaften zu interpretieren und bildhafte Sprache in verbale Sprache zu übersetzen et vice versa – eine Fähigkeit, die im Chemieunterricht viel zu wenig gefördert wird. Wenn Schülerinnen und Schüler sich den Gestaltungsprinzipien und Codes von Comics widmen und wenn sie Bildsequenzen selbst gestalten, dann sind sie schon auf dem besten Wege zu Visual Literacy. Wir hoffen, dass Sie durch die in den Basisartikeln beschriebenen Potenziale von Comics, Cartoons und den anderen vergleichbaren Methodenwerkzeugen sowie die zahlreichen Beispiele guter Praxis inspiriert werden, diese Elemente der sequenziellen Kunst, wie Comics auch bezeichnet werden, in Ihren Chemieunterricht zu integrieren.
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