Unterrichtsmaterialien Organische Chemie: Ganze Werke Seite 4/5
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Chemie
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Rund um das Hühnerei
Proteine zählen zu den wichtigsten Bausteinen aller Lebewesen mit zahlreichen Schlüsselfunktionen im menschlichen Körper. Nachdem sich Ihre Schüler Grundlegendes zu Proteinen selbstständig erarbeitet haben, vermitteln einfache Versuche den Aufbau von Proteinen. Mit zwei Spielen am Ende der Einheit wird das Wissen gefestigt.
Gesamtwerk
Strukturen nach Maß
Mit einer gewissen Selbstverständlichkeit nutzen nicht nur Schülerinnen und Schüler Hightechprodukte des täglichen Bedarfs, wie Kunststoffe, Smartphones oder antibakterielle Sportbekleidung. Die ganz speziellen Einsatzgebiete dieser Alltagsprodukte erfordern maßgeschneiderte Eigenschaften, z. B. eine besonders hohe Kratzfestigkeit der Kunststoffe, reflexionsarme Displays bei Smartphones bis hin zu geruchshemmender Sportbekleidung, die diese Eigenschaft nach einem Waschvorgang nicht einbüßt. Wie die Funktionalisierung zum Thema im Chemieunterricht gemacht werden kann, zeigen die Beispiele in diesem Themenheft. Aus dem Inhalt: Strukturen nach Maß – Von der chemischen Forschungsidee zu Erkenntnissen und Produkten; Vom Spinnennetz zum modernen Laufschuh; Kunststoffe und 3D-Druck; Silber einmal anders; Wertstoffe aus Müll
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Chemie des Lebens
In einer gesunden Mischung aus Theorie, Übungen und Praxis bestimmen Ihre Schüler in dieser Unterrichtseinheit zunächst die Summenformel von Methan als einfachstes organisches Molekül und erstes Glied der homologen Reihe. Ausgehend von den verschiedenen Siedepunkten der Alkane werden die Van-der-Waals-Kräfte eingeführt. Vertiefend werden Ihren Schülern im Anschluss die verzweigten Alkane und ihre Nomenklatur nähergebracht. Mit der Destillation von Wein lernen Ihre Schüler die Stoffklasse der Alkohole kennen.
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Gesamtwerk
Magisch bunte Klebestifte
Klebe- und Lippenstifte mit einer überraschenden Farbwechselfunktion werden von Heranwachsenden gern genutzt. "Streicht blau - Trocknet klar" schreibt UHU® auf seinen Stick. Ein Hersteller hat die Farbe Lila im Programm. Ein grüner Lippenstift färbt Lippen verführerisch rot. Wie funktioniert das? Diese Frage können Sie mit Ihren Schülern wahlweise in Versuchen oder materialgebunden klären. Das Material ist so aufgebaut, dass jeweils ein Beispiel zur Erarbeitung, zur Anwendung und zur Lernzielkontrolle verfügbar ist.
Gesamtwerk
Reaktionsprozesse
Vorgänge wie chemische Reaktionen, Aggregatzustandsänderungen oder das Lösen von Salzen in Wasser werden im Unterricht in der Regel vom Anfangs- und Endzustand her betrachtet. Schülerinnen und Schülern fällt es deshalb schwer, die Dynamik der Chemie zu erfassen. Um das Prozessdenken bereits im Chemieunterricht der Sek. I zu schulen, müssen die Prozesse klar in den Blick genommen werden. Visualisierungen und Modellierungen können dabei hilfreich sein. Die Beispiele in diesem Heft zeigen, wie Sie die Dynamik von Prozessen hervorheben und anschaulich machen können. Aus dem Inhalt: Chemische Vorgänge als Prozesse erfassen; Modellierungen mit Linsen und Kichererbsen – Diffusionsvorgänge auf der Teilchenebene visualisieren; „Die Flamme geht da runter“ – Prozessbeschreibungen von Lernenden analysieren; Energieänderungen im Blick – Energie chemischer Reaktionen im Anfangsunterricht modellieren; Wahrscheinlichkeit und die radikalische Substitution – Ein Modellexperiment zur Erklärung des Reaktionsmechanismus.
Verwandte Themen
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Saubere Sache! - Ein Gruppenpuzzle zum Thema Seifen
Seife benutzen wir jeden Tag und doch wissen wir nur wenig über sie. Im Stationenlernen führen Ihre Schüler viele spannende Versuche zum Verhalten von Seife im Wasser durch und erarbeiten im Gruppenpuzzle Hintergrundwissen zur Auswertung der Versuche. Dabei erfahren sie viel zum Aufbau und zur Waschwirkung von Seifen.
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Der Estermechanismus - ein individualisierter Einstieg in die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen
Der Estermechanismus - Klassiker der organischen Chemie und für viele Schüler ein nicht sofort verständliches Thema. Der Schlüssel zur Klärung von Reaktionsmechanismen ist die Übertragung des Donor-Akzeptor-Prinzips auf Elektronenpaare in organischen Molekülen. Ihre Schüler werden in dieser Reihe Schritt für Schritt in ihnen angepassten Schwierigkeitsstufen an die erforderten Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und schließlich an den Mechanismus herangeführt.
Gesamtwerk
Reaktionen mit Gasen
Gase bestimmen unser Leben ganz entscheidend, denken Sie an Sauerstoff zum Atmen, an Kohlenstoffdioxid und das Klima oder auch an Gesundheits- und Umweltprobleme durch „Abgase“. Für Schülerinnen und Schüler stellen sie eine Motivation und Hürde zugleich dar: Unsichtbares ist zunächst spannend und herausfordernd. Wie aber kann sichergestellt werden, dass die unsichtbaren Reaktionsprodukte nicht übersehen werden? Wie können Reaktionen mit Gasen – beinhalten sie doch in der Handhabung bestimmte Gefahrenpotentiale – auch in Schülerhände gegeben werden? Diese Ausgabe von Unterricht Chemie bietet Anregungen zur Handhabung, zur Kontextualisierung und zur systematischen Erarbeitung von Themen rund um und mit Gasen. Aus dem Inhalt: Gase – alltäglich, langweilig oder besondere Lerngegenstände? Was macht Gase so besonders? Kann Trockeneis einfach verschwinden? Tankstellen im Weltall – Wasserstoff, ein wichtiger Treibstoff Die unbeliebten Gasgesetze – heute noch ein Muss?!! Abgase sind nicht gleich Abgase! Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis (Größe: 796.3 KB)
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Klett Abi last minute Chemie - Schnell auffrischen, was wichtig ist
Klett Abi last minute Chemie - Schnell auffrischen, was wichtig ist
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Erdbeerjoghurt ohne Erdbeeren? - Elektrophile Erst- und Zweitsubstitution am Aromaten
Ohne die synthetische Chemie wäre nicht nur der Frühstückstisch um einige Produkte ärmer. Lassen Sie Ihre Schüler die vielfältigen Möglichkeiten der Erst- und Zweitsubstitution am Aromaten in einer Lernstraße erkunden! Puzzeln Sie gemeinsam mit ihnen die elektrophile Erstsubstitution am Aromaten. Am Modell lernen die Schüler dann in Gruppen die Elektronendichteverschiebungen spielerisch kennen und leiten daraus den Einfluss von Erstsubstituenten auf die Selektivität der Zweitsubstitution ab. Der Syntheseplan zur Herstellung eines Erdbeeraromas führt das Gelernte zusammen und bereitet auf das Zentralabitur vor.
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Nomenklatur von verzweigten Alkanen individuell trainiert
Fanden Sie die Nomenklatur von Alkanen und deren Einübung schon immer etwas langatmig? Lassen Sie Ihre Schüler doch einfach mal selbstständig und in ihrem eigenen Tempo arbeiten. Diese kurze Einheit führt sie von der homologen Reihe der Alkane über die Isomere und die Nomenklaturregeln hin zu einem individuellen Training. Es werden in steigendem Schwierigkeitsgrad vorgegebene Molekülstrukturen benannt und zu vorgegebenen Namen die entsprechenden Strukturformeln gezeichnet.
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Projektorientiertes Arbeiten - Expertenvorträge zum Thema Duft- und Aromastoffe
Motivieren Sie Ihre Schüler durch diese projektorientierte Arbeit zu einem selbstentdeckenden und selbstorganisierten Lernen. In Gruppen recherchieren und erarbeiten Ihre Schüler das alltagsorientierte Thema "Duft- und Aromastoffe". Die offene Unterrichtsform ermöglicht eine gute Differenzierung.
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Die Welt der Kohlenstoffverbindungen - eine Einführung
Vierzig Millionen verschiedene organische Stoffe sind uns heute bekannt. Ihr gemeinsamer Baustein ist Kohlenstoff. Warum nimmt gerade dieses Atom eine so herausragende Rolle in der Welt der Stoffe ein? Ihre Schüler erkunden spielerisch die faszinierenden Eigenschaften von Kohlenstoffverbindungen und führen einfache Versuche sowie eine Internetrecherche durch. Mit Folienvorlage und Legespiel!
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Plastik aus CO2
Plastik aus CO2
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Nachwachsende Rohstoffe
Nachwachsende Rohstoffe sind im Alltag an vielen Stellen gegenwärtig: von Cremes über Waschmittel bis hin zu Möbeln und Gegenständen aus Holz. Aus chemisch fachlicher Sicht repräsentieren sie wichtige Stoffklassen, an denen die zentralen Basiskonzepte der Chemie verifiziert werden können. Ihr pflanzlicher Ursprung bedeutet aber auch, dass Nutzungskonflikte vorprogrammiert sind. Der Zugang zur Chemie der „Nachwachsenden Rohstoffe“ erfolgt fast immer über lebensweltliche Erfahrungen. Das eingebaute Konfliktpotential macht sie zu einem Feld für den Austausch von Erfahrungen und Auseinandersetzungen übergeordneter Art. Schülerinnen und Schüler können hier ihre Bewertungskompetenz schulen und proben. Aus dem Inhalt: Nachwachsende Rohstoffe – ein vielgestaltiges Thema in Schule und Gesellschaft Bioenergy – Nachwachsende Rohstoffe als bilinguales Unterrichtsmodul Nachwachsende Rohstoffe – immer nachhaltig? – Nutzungskonflikt am Beispiel von Palmöl und Palmkernöl Biokunsstoffe – eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen? Fühlen, sehen, selbermachen – Handlungsorientierte Lernangebote zur Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen
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Proteine im Kontext - biologische Bedeutung und chemische Grundlagen
Was zeichnet Proteine aus? Wie können wir einzelne Bestandteile von Proteinen nachweisen? Und welche Bedeutung haben Proteine für den menschlichen Körper? Diesen und anderen spannenden Fragen gehen Ihre Schüler in dem Beitrag nach. Die Reihe bietet kontextorientierte Schülerversuche an, die die wesentlichen chemischen Grundlagen der Proteine vermitteln. Mit Aminosäuren-Spiel und Memory!
Gesamtwerk
Die Nomenklatur organischer Verbindungen
Was haben Kerzen, Plastiktüten, Benzin und Campinggas gemeinsam? Sie alle bestehen aus Kohlenwasserstoffen! Dieser Übungszirkel sorgt auf spielerische Art und Weise dafür, dass Ihre Schüler bei der Vielzahl möglicher Kohlenwasserstoffverbindungen den Überblick behalten. Mithilfe von Dominospielen, Lückentexten, Lernkarten und den Einsatz des Molekülbaukastens erarbeiten sich die Schüler deren Systematik und Nomenklaturregeln. Mit Würfelspiel!
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Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
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Ein Bummel über den Weihnachtsmarkt – organische Chemie an Stationen
Weihnachten ist neben der Zeit der Besinnung und der Geschenke auch die Zeit der Gerüche, der Lichter und der Leckereien. In diesem Beitrag geht es darum, den Lernenden die chemischen Hintergründe der auf einem Weihnachtsmarkt auftretenden Sinneseindrücke zu vermitteln. Noch viel zu häufig werden chemische Themengebiete im Unterricht losgelöst von alltagsrelevanten Kontexten unterrichtet. Mit diesem Beitrag soll versucht werden, einen Zusammenhang zwischen der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler und der sie ständig umgebenden Chemie auf eine anschauliche Art herzustellen.
Inhaltlich werden die Grundlagenthemen der organischen Chemie behandelt, die am Ende einer 10. Klasse bei den Lernenden vorhanden sein sollten. Der Beitrag Chemie auf dem Weihnachtsmarkt eignet sich daher auch wunderbar zur Wiederholung und Festigung, der im Unterricht bereits erarbeiteten Themen.
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Spannende Einstiege in die Chemie der Sekundarstufe I
Mit jedem Neuanfang bietet sich die Chance, wieder Motivation zu schöpfen, eine verbesserte Lernatmosphäre zu schaffen und sich noch einmal auf das neue Thema einzulassen. Der vorliegende Beitrag soll Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern Einstiege vorstellen, die von verschiedenen Ansätzen her kommend in das Fach Chemie einführen oder dabei helfen, von einer anderen Seite her Motivation für das kommende Thema herzustellen.
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Chemie erleben
Haben Sie Chemie bisher immer als eine Form von (schwarzer) Magie wahrgenommen? Zu unrecht! Jedes Mal, wenn Sie photographieren, wenn Sie etwas waschen, kleben oder streichen, betreiben Sie Chemie - und Kochen ist ohnehin angewandte Biochemie. Das Buch behandelt die spezielle Chemie auf eine neue Art: Im anorganischen Teil werden die Struktur der Orbitale und das Periodensystem erklärt sowie die einzelnen Elemente besprochen, wobei der Schwerpunkt auf Verständnis und Zusammenhänge gelegt wird. Eine Vielzahl an Beispielen und Anwendungen aus dem Alltag sorgen für Anschaulichkeit (Spurenelemente und Ernährung, Ozon, Treibhauseffekt usw.). Der organische Abschnitt behandelt die Theorie der Reaktionsmechanismen, Isomerien, Nomenklatur u.ä. Darauf baut die spezielle organische Chemie auf. Im analytischen Teil werden Methoden vorgestellt, wobei nur die Grundprinzipien erklärt werden.
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Kreuz und quer durch die Chemie – allerlei Rätsel
Wie selbstverständlich benutzen wir im Alltag zahlreiche Produkte aus der Chemie. Ob Acrylglas, CD oder Nylon-Strumpfhosen – all das wird mithilfe der modernen Chemie hergestellt. Bei unserer Rätselreise kreuz und quer durch die Chemie entdecken die Schülerinnen und Schüler viele interessante Phänomene und bekannte Dinge aus dem Alltag. Mithilfe des Alltagsbezuges vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen. Stellenweise kommen sie auch in Kontakt mit den benachbarten naturwissenschaftlichen Fächern Physik und Biologie. Der Beitrag kann gut als Highlight einer Unterrichtsreihe verwendet werden, um erworbenes Wissen zu bündeln und spielerisch abzufragen. Der „sportlich faire“ Wettbewerbsgedanke bietet den Lernenden einen zusätzlichen Motivationsanreiz.
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Nature of Science
Männer in weißen Kitteln, Wissenschaft, die alle Fragen beantworten kann, Chemie als wichtiges aber unverständliches Fach – solche Vorstellungen behindern das Lernen! Welche Möglichkeiten es gibt, ein angemessenes Bild von den Naturwissenschaften und im Besonderen der Chemie zu unterstützen und was überhaupt angemessen im Zusammenhang mit schulischer Bildung bedeutet, dazu sind in diesem Heft 19 Beiträge versammelt, die versuchen, sowohl gesellschaftliche, historische wie auch innerfachliche und das Lernen betreffende Aspekte auszuleuchten. Mit Absicht stehen zwei Beiträge von Experten auf diesem Gebiet am Anfang, gefolgt von Beispielen für und aus der Praxis. Lassen Sie sich ein auf diese Reise, die gewiss auch Ihnen neue Blickwinkel anbieten kann – mit dem Ziel, den heutigen Schülerinnen und Schüler, den künftigen Bürgerinnen und Bürgern eine Sicht zu vermitteln, die Naturwissenschaft als das zwar mächtige, zugleich aber beschränkte Werkzeug erscheinen zu lassen, das es ist.
Gesamtwerk
Struktur und Eigenschaften
Viele Lehrkräfte fragen sich angesichts wachsender beruflicher Belastungen, wie sie den neuen bürokratischen und fachdidaktischen Forderungen gerecht werden können. Bei dem Umgang mit Formularen, Statistiken und Berichten können wir Ihnen natürlich nicht helfen, vielleicht aber bei Ihrem Kerngeschäft, der Gestaltung des Chemieunterrichts. Die Orientierung an Basiskonzepten führt bewährte und neue Themen und Konzepte zusammen. Sie kann Ihren Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Denkweise von Chemikerinnen und Chemikern geben und bietet gleichzeitig eine systematische Strukturierung der vielen Inhalte des Chemieunterrichts. Mit diesem Heft haben wir ein besonders wichtiges Element der Bildungsstandards ins Zentrum gestellt: Den Zusammenhang von beobachtbaren Eigenschaften der Stoffe mit ihren Strukturen auf den verschiedensten (submikroskopischen) Ebenen. So wie dieses Prinzip der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen einer der „roten Fäden“ für Ihren Unterricht sein kann, so kann es für Ihre Schülerinnen und Schüler ein Schlüssel werden zum Verständnis der Vielfalt der Materie und für die Antizipation möglicher Veränderungen. Unser Anliegen ist es, Ihnen mit Themenheften zu den verschiedenen Basiskonzepten einen komprimierten Überblick über didaktische Ansätze und Ergebnisse aus der Forschung zu bieten, die Sie unmittelbar in Ihre Unterrichtsplanungen integrieren können. Wir hoffen, dass diese Struktur und Zusammenstellung, die wir mit zahlreichen Autorinnen und Autoren an unterrichtserprobten Beispielen entwickelt haben, auch für Sie wertvolle Anregungen geben kann!
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Fette, Öle, Derivate
Fette und Öle sind seit jeher ein klassisches Thema im Chemieunterricht. Das betrifft sowohl die Zuordnung der Fette und Öle zur Stoffklasse der Ester als auch ihre stoffliche Zusammensetzung und ihre typischen Eigenschaften. Aus dieser strukturchemischen Blickrichtung ist das Thema bereits vollständig für den Unterricht erschlossen. Welche neuen Anregungen kann ein Heft zu diesem Thema dann liefern? Die Artikel des Heftes sollen deutlich machen, dass ein klassisches Thema für den Unterricht so aufbereitet werden kann, wie es die Kompetenzbereiche der Bildungsstandards verlangen. Palmöl beispielsweise ist eines der am häufigsten in Lebensmitteln eingesetzten Öle. Es wird aus den Früchten der Ölpalme gewonnen. Das Hauptanbaugebiet liegt im Tropengürtel. Der steigende Bedarf geht zu Lasten der Natur. Es lohnt sich also, Palmöl auch von Seiten der Gewinnung und wirtschaftlichen Bedeutung her zu thematisierten. Dafür sind Kommunikations- und Bewertungskompetenz erforderlich. Beide Kompetenzbereiche werden auch beim Thema Cholesterin angesprochen. Aus dem Alltag ist dieser Stoff als Blutfett bekannt. Der Begriff suggeriert bereits, dass es sich um einen Stoff handelt, der – wie andere Fette auch – der Stoffklasse der Ester zuzurechnen ist. Erst durch die inhaltliche Auseinandersetzung wird deutlich, dass zwar jegliche strukturchemische Verbindung fehlt, aber die Zuordnung zu den Lipiden berechtigt ist. Im vorliegenden Heft wird ein jahrgangsübergreifendes Projekt zum Thema vorgestellt. Die experimentellen Zugänge zum Thema „Fette, Öle, Derivate“ liefern darüber hinaus Möglichkeiten für die Umsetzung der Anforderungen im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung.
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