Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Ethan, Ethen und Ethanol
Ethan, Ethanol und Ethen – dreimal der gleiche Wortstamm, dreimal die gleiche Kohlenstoffanzahl. Damit enden aber die Gemeinsamkeiten der Moleküle auch schon fast. In dieser Einheit sollen die Schülerinnen und Schüler den Molekülbau, die Umwandlung der Moleküle ineinander und die Stoffeigenschaften selbstständig mithilfe von Modellen, Infotexten und Schülerversuchen erfassen und mit digitalen Hilfsmitteln überprüfen.
Gesamtwerk
Lebensmittelzusatzstoffe
Viele unserer täglichen Lebensmittel enthalten Zusatzstoffe, die für eine störungsfreie industrielle Verarbeitung, eine längere Haltbarkeit, die Optimierung des Aussehens oder eine gleichbleibende Konsistenz der Produkte sorgen. Diese eingesetzten Lebensmittelzusatzstoffe stehen bei Verbrauchern immer wieder in der Diskussion. Da unter den Lebensmittelzusatzstoffen nahezu alle chemischen Stoffklassen vertreten sind, eignet sich der Kontext auch für den Einsatz im Chemieunterricht. Neben der Förderung der Bewertungs- und Kommunikationskompetenzen der Lernenden, lassen sich neue chemische Fachinhalte und -methoden erarbeiten. Die Ideen und Informationen in diesem Heft geben Ihnen Anregungen, wo und wie Sie das Thema „Lebensmittelzusatzstoffe“ in Ihren Chemieunterricht integrieren können. Aus dem Inhalt: Funktionen von Lebensmittelzusatzstoffen – Schülerexperimente zum Thema Lebensmittelzusatzstoffe; Verderbliche Lebensmittel haltbar machen – Verfahren zur Konservierung experimentell erarbeiten; Gesundheit und Clean Label – Bewertung von Lebensmittelzusatzstoffen aus chemischer Sicht; Die Konzentration von Lebensmittelzusatzstoffen ermitteln – Quantitative Analyse von Lebensmittelzusatzstoffen in Getränken; Extra: Upcycling: Recycling von PET – Eine Lernaufgabe zur Vertiefung des Basiskonzepts Struktur-Eigenschafts-Beziehungen; Genial einfach?! – Digitale Lernumgebungen mit der App Digital.ly gestalten.
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Erlenmeyerkolben, Reagenzglas & Co.
Voller Neugierde erwarten die Schülerinnen und Schüler die ersten Unterrichtsstunden im neuen Unterrichtsfach Chemie. Sie sind neugierig auf all die Utensilien, mögliche unerwartete Showeffekte bei Versuchen und die Atmosphäre des Chemiesaales. All dies kennen sie bisweilen lediglich vom „Tag der offenen Tür“ der weiterführenden Schule oder aus den Medien. Mit dieser Unterrichtssequenz sollen sie nun erstmals selbst mit Laborgeräten in Kontakt kommen und dabei deren Bezeichnung, Verwendung und Gebrauch kennenlernen. Durch diese Unterrichtseinheit soll die Grundlage für den Experimentalunterricht gelegt werden.
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Reaktionsgleichungen
Den Lernfortschritten in der Sekundarstufe I folgend, bietet diese Einheit variantenreiche Aufgaben zum Üben, die nach dem Erreichen bestimmter Milestones eingesetzt werden können. Die erste Stufe ist erreicht, wenn die Lernenden über grundlegende Vorstellungen zu Atomen und Molekülen verfügen. Bindungsmöglichkeiten werden in dieser Stufe postuliert, aber nicht erklärt. Nachdem das Schalenmodell behandelt ist und einige anorganische Stoffgruppen bekannt sind, können komplexere Gleichungen aufgestellt und eingerichtet werden. In der dritten Stufe können unter Berücksichtigung von Elektronegativitätswerten Redoxreaktionen der organischen Chemie adäquat bearbeitet werden.
Gesamtwerk
Stoffeigenschaften in Stationen untersuchen
Stoffe in unserer Umwelt werden in aller erster Linie von unseren Sinnen wahrgenommen. Schaffen Sie einen Einstieg zum Verständnis von Stoffeigenschaften, indem Sie die Lernenden Stoffe fühlen, sehen und riechen lassen. Im Vordergrund hierbei steht die Arbeit in Stationen. Üben Sie spielerisch in Form einer Rallye neben der Teamarbeit das genaue Lesen von Versuchsanleitungen, Hypothesenbildung und Durchführen grundlegender Versuche.
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Industrielle Prozesse
Industrielle Prozesse wie die Ammoniaksynthese, der Hochofenprozess zur Gewinnung von Eisen, das Crackverfahren, die Chloralkali-Elektrolyse u.v.a.m. gelten als Meilensteine der Chemie. Die Beiträge in diesem Heft zeigen auf, welche Bedeutung diese Prozesse heute noch haben, wie sie immer weiter optimiert werden und inwieweit Nachhaltigkeitsaspekte berücksichtigt werden. Neben der Vermittlung von Fachwissen können insbesondere auch Kompetenzen in den Bereichen Kommunikation und Bewertung gefördert werden. Aus dem Inhalt: Industrielle Prozesse im Chemieunterricht; Vom Reagenzglas zum Reaktor; Ammoniaksynthese in Industrie und Schule; Silicone versus Kunststoffe; Klimafreundliche Stahlproduktion im 21. Jahrhundert. Extra: Drachenaugen herstellen – Stöchiometrisches Rechnen mit der Escape Box.
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Experimentieren im inklusiven Chemieunterricht
Mit „Chemie“ assoziieren die meisten Menschen kryptische Formeln und stinkende, gefährliche Stoffe. Tatsächlich aber wirkt Chemie über die Medikamente, die uns heilen, mit ihrer Hilfe werden alternative Energieträger entwickelt und sie steckt letztlich hinter fast allen alltäglichen Prozessen – vom Pfannkuchen, der beim Backen fest wird, bis zur Windel, die das Baby trocken hält. Ein grundlegendes Verständnis von Chemie ist für die Orientierung in der Welt und die gesellschaftliche Teilhabe somit unabdingbar. Das gilt für alle Menschen – unabhängig von ihren individuellen Fähigkeiten und Lernausgangslagen. Mit dem Experiment als einem naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg erschließt sich für alle Lernenden eine ideale Möglichkeit, sich chemischen Inhalten aktiv handelnd zu nähern – auch ohne kryptische Formeln. Dieses E-Book liefert Ihnen 6 strukturierte und vollständig ausgearbeitete Experimente mit verständlichen Hintergrunderklärungen zu chemischen Prozessen in Küche und Badezimmer. Kleinschrittige Experimentier-Anleitungen, zahlreiche Bilder zur Veranschaulichung und übersichtliche Arbeitsblätter finden Sie im digitalen Zusatzmaterial. Das komplette Zusatzmaterial liegt zudem auch als veränderbare Word-Dateien für Sie bereit. Begeben Sie sich gemeinsam mit Ihrer Klasse auf die spannende Entdeckungsreise zur Erkundung der Chemie in unserem Alltag!
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Low Cost Experimente
Die eigenständige Durchführung von Experimenten im Chemieunterricht ist für Schülerinnen und Schüler besonders motivierend. Typische Low-Cost-Experimente werden mit preiswerten, leicht erhältlichen Geräten aus dem Alltag durchgeführt, wie zum Beispiel Teelichthülsen, Blisterpackungen oder Kunststoffspritzen. Durch den Einsatz solcher Materialien schonen Sie nicht nur die Fachetats Ihrer Schule, sondern produzieren weniger Chemikalienabfälle und minimieren auch das Gefährdungspotenzial Ihrer Schülerinnen und Schüler. In diesem Heft werden verschiedene Low-Cost-Experimente zu klassischen Unterrichtsthemen in der Sek. I und II vorgestellt. Sie können Ihre Schülerinnen und Schüler zusätzlich motivieren, indem Sie sie die Low-Cost-Apparaturen selbst bauen oder entwerfen lassen.
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Löslichkeit, Teilchenmodell und Atombau
Ermöglichen Sie Ihren Schülerinnen und Schülern mit diesen Unterrichtsmaterialien für das Selbstlernen einen einfachen Zugang zu den Themenbereichen Löslichkeit von Salzen in Wasser, Teilchenmodell und Atombau. Grundlagen hierfür bilden die PhET-Simulationen. Die Materialien sind besonders zur Wiederholung und Vertiefung von Inhalten geeignet.
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Der Kohlensäure auf der Spur
Das Zischen aus einer Mineralwasserflasche, das Kribbeln im Mund – das ist Kohlensäure. Fakt ist aber: Kohlensäure existiert nur wenige Nanosekunden und ist somit keine Substanz, die man schmecken oder sehen könnte. Das Gas, das beim Öffnen einer Mineralwasserflasche aus dem Getränk entweicht, ist nicht Kohlensäure, sondern Kohlenstoffdioxid. Diese Erkenntnis gewinnen Ihre Schülerinnen und Schüler während dieser Unterrichtseinheit, die das Erfassen von naturwissenschaftlichen Fragestellungen und fachbezogenen Denkweisen und Untersuchungsmethoden fördert.
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Wasser
Wasser ist ein essenzieller Baustein in unserem Leben, denn ohne Wasser gibt es kein Leben auf der Erde. Doch was steckt eigentlich hinter dem Wassermolekül? In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Wasser aus chemischer Perspektive schüler- und alltagsnah. Durch spannende Schülerversuche, unter anderem Low-Cost-Versuche, gewinnen die Lernenden eigenständig neue Erkenntnisse zum Thema Wasser.
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Metalle und Nichtmetalle im Vergleich
Metalle haben typische Eigenschaften, die in diesem Beitrag in einfachen, gefahrstofffreien Schülerexperimenten von der Klasse in 6 bis 8 Gruppen selbstständig erforscht und mit einfachen Modellen auf Teilchenebene erklärt werden können. Einige der Experimente können sogar zu Hause durchgeführt werden.
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Grüne Energie
Unter Grüner Energie versteht man Strom, der zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen werden kann. Die populärsten Beispiele sind dabei sicherlich Wind- und Wasserkraft oder auch Solaranlagen. Aber auch die Zitronenbatterie gehört zu dieser Art von Energie. In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler den Aufbau einer Zitronenbatterie kennen und überlegen, inwiefern diese als alternative Energiequelle eingesetzt werden kann.
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Digitale Nutzung von Simulationen
Begleiten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler beim Entdecken von chemischen Phänomenen und erleichtern Sie ihnen den Zugang zu den abstrakten Modellen der Naturwissenschaften. In diesem Beitrag sind Unterrichtsmaterialien zu PhET-Simulationen enthalten. Diese Simulationen können Sie ganz einfach in Ihren Unterricht integrieren. Sei es in Verbindung mit Experimenten, zur Vertiefung oder zur Wiederholung von Inhalten.
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Simulationen im Chemie Unterricht
In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler durch interaktive naturwissenschaftliche Simulationen die digitale Seite der Chemie kennen. Es werden verschiedene Unterrichtsmaterialien zu PhET-Simulationen für die einfache Integration in Ihren Unterricht der Sekundarstufe I vorgestellt. Diese können sowohl zur Wiederholung oder Vertiefung von Inhalten als auch als Begleitmaterial für Versuche verwendet werden. Sie führen Ihre Schülerinnen und Schüler an die Thematik von abstrakten chemischen Modellen heran und schaffen durch deren Visualisierung mehr Verständnis für diese chemischen Phänomene.
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