Unterrichtsmaterialien Physikalische Chemie: Ganze Werke Seite 4/5
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Chemie
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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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Geschwindigkeit chemischer Reaktionen - Stationenlernen und Protokollmappen
Das Unterrichtsvorhaben zeigt eine überwiegend experimentelle Herangehensweise an die Thematik. Verschiedene Einflussfaktoren wie Temperatur, Zerteilungsgrad oder Molekülgröße können hier separat behandelt und inhaltlich betrachtet werden. Die Methoden Stationenlernen und Portfolioarbeit schulen darüber hinaus die Eigenverantwortlichkeit des Lernens in der gymnasialen Oberstufe.
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Gesamtwerk
Wie Metalle reagieren - ein Mystery
Unfall auf dem Jahrmarkt in Neustadt: Während eines Probelaufs löste sich ein Fahrgastsitz des Kettenkarussells. Zum Glück kam kein Mensch durch den umherfliegenden Sitz zu Schaden. Doch wie konnte es dazu kommen? Ihre Schüler treten in die Fußstapfen von Sherlock Holmes und lösen ein spannendes Mystery-Rätsel. An verschiedenen Stationen arbeiten sie ihre Detektivbögen durch und sammeln Schritt für Schritt Hinweise, um den Fall zu lösen. Gibt es schon eine heiße Spur? Mit Detektivbögen!
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Vom Atom zur abwiegbaren Masse - eine Einführung in das chemische Rechnen durch einen Lehrervortrag und individuelles Üben
Das "Mol", die "molare Masse" und das "molare Volumen" mit Schülern zu erarbeiten ist gar nicht so einfach. Vermitteln Sie diese wichtigen Fachinhalte doch einmal über einen Lehrervortrag und lassen die Schüler die Inhalte anschließend selbstständig üben. Das Material liefert Ihnen nicht nur den Lehrervortrag in einer PowerPoint-Präsentation, sondern auch zahlreiche Arbeitsblätter inklusive Lösungskarten für die Übungen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Metalle im Anfangsunterricht - von der historische Gewinnung bis zur heutigen Bearbeitung
Für den Anfangsunterricht erwartet Sie ein historisch orientierter Zugang zum Thema Metalle am Beispiel von Ötzis Kupferbeil, und damit verbunden vielen motivierenden Schülerexperimenten. Es geht von der Kupferzeit über die Bronze- und Eisenzeit bis zur Gegenwart. Die jeweiligen Methoden zur Metallbearbeitung werden dabei unter die Lupe genommen. Die chemischen Hintergründe sind altersgerecht aufbereitet und werden anschaulich auf fachlich anspruchsvollem Niveau bearbeitet.
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Führerschein: Chemielabor - Sekundarstufe
Der Chemieunterricht findet hauptsächlich im Fachraum statt. Um dort sicher verschiedene Versuche vorbereiten, durchführen und auswerten zu können, muss bei den Schülern grundlegendes Wissen zur Handhabung und Funktionsweise von Laborgeräten vorhanden sein. Auch der verantwortungsbewusste Umgang mit Chemikalien und das Wissen um den persönlichen Schutz vor giftigen oder ätzenden Stoffen sind elementare Bedingungen für einen funktionierenden Chemieunterricht im Labor. Dieses Unterrichtsmaterial in drei Differenzierungsstufen vermittelt den Schülern umfangreiches Grundwissen zu den wesentlichen Bereichen des Unterrichts im Chemielabor. Die neu erworbenen Kenntnisse können im Anschluss in kleinen Versuchen praktisch angewendet werden. Nach einem kleinen Test erhalten die Schüler am Ende ihren "Führerschein" der Klasse A, B oder C. Alle Arbeitsblätter, Lösungen, Tests und Zertifikate sind zusätzlich im beigefügten Zusatzmaterial enthalten.
Gesamtwerk
Welt der Kristalle
Salz, Eisen, Diamanten und eine Schneeflocke bestehen aus Kristallen. Charakteristisch für Kristalle sind vorwiegend eckige und manchmal auch symmetrische Formen. Die Kristallstruktur wird am Beispiel Kochsalz behandelt und analysiert. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Entstehung von Kristallen gelegt. Kristalle können aus Lösungen, Schmelzen oder Gasen entstehen. Ohne Kristalle hätte es viele technische Errungenschaften nicht gegeben. So übernimmt zum Beispiel in einer Quarzuhr ein Quarzkristall die Aufgabe des Taktgebers für die Uhr. In der Computerindustrie wird hochreines Silicium als Halbleiter benötigt. Im Flugzeugbau werden besonders beanspruchte Bauteile aus monokristallinen Strukturen hergestellt. Zusatzmaterial: Bilder; 17 Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung (PDF); 20 Testaufgaben Multiple Choice (PDF); Vorschläge zur Unterrichtsplanung; 5 Interaktive Arbeitsblätter; 5 MasterTool-Folien; Begleitheft (PDF) (137 S.); Ergänzendes Material in Schüler- und Lehrerfassung (PDF) (5 S.); Lehrtexte (de, en, tr); 2 Folien; Glossar (3 S.).
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Digitale Werkzeuge
Mobile digitale Geräte wie Smartphones und Tablets gehören heute selbstverständlich zum Alltag von Schülerinnen und Schülern. Dass digitale Medien auch für die Gestaltung des Chemieunterrichts genutzt werden und dort eine echte Bereicherung sein können, zeigen die Beispiele in diesem Themenheft. Die Beschreibung der verschiedenen Einsatzszenarien liefert Ihnen konkrete Anregungen und Hilfestellungen, wie Sie die Vielfalt digitaler Werkzeuge mit Mehrwert in Ihrem Chemieunterricht einsetzen können. Inhaltliche Schwerpunkte bilden dabei Visualisierungen auf der Teilchenebene sowie die Unterstützung digitaler Medien bei der Durchführung und Auswertung chemischer Experimente. Methodisch zielt das Heft primär auf die Verwendung von digitalen Medien durch Schülerinnen und Schüler ab. Aus dem Inhalt: Lernen im digital organisierten Chemieraum Tablets für den Unterricht nutzen Smartphones sinnvoll einsetzen Aus 2D mach 3D Das eChemBook
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Chemische Experimente zu Alltagsphänomenen
Was hat ein Wasserwerk mit Chemie zu tun? Ist die Küche womöglich ein Labor? Wie funktioniert ein Wärmekissen? So überraschend es für Ihre Schüler auch sein mag: Chemie ist aus unserem Leben nicht wegzudenken. Mit den vorliegenden 20 Experimenten rund um bekannte Alltagsphänomene können Sie Ihren Schülern der Klassen 7-10 am Gymnasium diese Erkenntnis eindrucksvoll vor Augen führen. Anhand ganz konkreter Beispiele "vor Ort" lernen die Schüler, welche chemischen Reaktionen beispielweise in einem Klärwerk ablaufen, vollziehen diese experimentell nach, bewerten sie und erlangen schließlich fundiertes Fachwissen. Das Vorgehen hat Methode: Gerade Experimente spielen in einem kompetenzorientierten Chemieunterricht als Weg der Erkenntnisgewinnung eine zentrale Rolle und können das Interesse der Schüler für diese Naturwissenschaft nachhaltig wecken. Hinweise zum Unterricht und Lösungen vervollständigen den Band.
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Mathematisieren
In diesem Themenheft wollen wir auf der Basis einer Zusammenschau bereits bekannter und neuerer Untersuchungen neue Konzepte vorstellen, wie Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Bedeutung der Mathematik für das tiefgreifende Verständnis von Chemie näher bringen können. Dabei werden auch Unterrichtsvorschläge vorgestellt, die die neuen Möglichkeiten digitaler Technologien nutzen.
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
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Biophysik
Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten. Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang. Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden. Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere; Eigenschaften biologischer Membranen; Transportprozesse über biologische Membranen; Grundlagen biologischer Energiewandlung; Spektroskopische Messmethoden; Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen; Strahlenbiophysik.
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Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
Gesamtwerk
Mit Tandemkarten in der Oberstufe wiederholen
Tandemübungen können in allen an einer Schule unterrichteten Fächern eingesetzt werden. Weit verbreitet sind solche Übungen bereits im Fremdsprachenunterricht. Hier werden Tandemkarten bzw. Tandembögen regelmäßig zu Vokabel- oder Grammatikübungen oder auch kurzen Übersetzungen eingesetzt. Vorteilhaft ist, dass diese Arbeitsform weder räumlich, noch zeitlich oder vom Material her besondere Voraussetzungen bzw. Vorbereitungen verlangt.
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Chemie berechnen
"Chemie ist schrecklich, Rechnen ist mühsam, aber muss deshalb chemisches Rechnen schrecklich mühsam sein?" Ein Buch für Einsteiger in die Chemie ... ob für das Studium oder die Tätigkeit im chemischen Labor. Vorausgesetzt werden ausschließlich die Grundrechnungsarten. Alles Weitere wird ausführlich erklärt und anhand passender Rechenbeispiele Schritt für Schritt erläutert. Im Anschluss an jedes Kapitel finden sich zusätzliche Aufgaben entweder als Übungsmöglichkeit zur Selbstkontrolle oder als Arbeitsmaterial für die Lehre. Die Lösungen sind ebenfalls angegeben.
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Basiskonzept Energie
Wenn auch im Chemie-Anfangsunterricht bei chemischen Reaktionen der Stoffumsatz an erster Stelle steht, so findet doch bei jeder chemischen Reaktion auch ein Energieumsatz statt. Diese Energie kann in verschiedenen Formen auftreten und sollte im Laufe des Unterrichts immer mehr beachtet werden. Neben mechanischer Energie (Explosionen), elektrischer Energie (Batterien), Lichtenergie (Lumineszenzen) ist es vor allem Wärmeenergie (exotherme Reaktionen), die frei wird. Umgekehrt können chemische Vorgänge auch durch die genannten Energien, z. B. als Aktivierungsenergien, ausgelöst werden. Bei endothermen Reaktionen wird hingegen während des Reaktionsvorgangs Wärme aufgenommen, sodass sich die Umgebung abkühlt. Diesem weiten Feld der energetischen Vorgänge bei chemischen Reaktionen wird in zunehmendem Maße in den Lehrplänen und Schulbüchern Rechnung getragen. Es gibt außerdem zahlreiche didaktische Ansätze, um das Basiskonzept Energie bei chemischen Reaktionen im Sinne der Bildungsstandards zu erschließen. Gedanken und Beispiele dazu finden Sie in einer Reihe von Beiträgen in dieser Ausgabe unserer Zeitschrift. In diesem Heft finden Sie weitere Anregungen, wie Sie in Ihrem Unterricht zum Aufbau eines nachhaltigen und anschlussfähigen Energieverständnisses beitragen können.
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Von der Dichte zum Molvolumen: Reaktionen im Eudiometer
Von der Dichte zum Molvolumen: Reaktionen im Eudiometer
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Wärmespeicher
Im Frauenhofer-Magazin 1/2010 ist ein Beitrag mit dem Titel„ Wärme speichern mit Wachs“ erschienen. Für die marktreife Entwicklung dieses Prinzips wurden drei Wissenschaftler der Frauenhofer Gesellschaft und der BASF für den mit 250.000 Euro dotierten Deutschen Zukunftspreis nominiert. Günther Öttinger, der gerade neu gewählte EU – Kommissar für Energie, betonte in seiner Vorstellung vor dem Europa-Parlament im Januar dieses Jahres, dass er als besondere Aufgabe die Speicherung von Wärme und Energie betreiben werde. Das Thema dieses Heftes ist ausgesprochen zukunftsorientiert, denn eines ist sicher, wenn eines Tages die Vorräte an fossilen Energieträgern wie Erdöl und Erdgas aufgebraucht sind, oder die Energieträger unerschwinglich teuer geworden sind, dann wird nicht nur der Energie„erzeugung“ sondern insbesondere der Speicherung von Energie eine große Bedeutung zukommen. Schon heute ist abzusehen, dass die Speicherung von Wärme dabei eine Hauptrolle spielen wird. In dieser Zeitschriften-Ausgabe werden die einzelnen Systeme der Wärmespeicherung aufgezeigt und auf die Bearbeitung im Unterricht übertragen. Wir stellen Ihnen eine Reihe von neuen Versuchen vor, die sich zum größten Teil als Schülerversuche besonders eignen.
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Einfache Schülerversuche zur Reaktionskinetik mit Bäckerhefe
Die Frage der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen ist eines der zentralen Probleme, wenn es z. B. in der Industrie um die Entwicklung neuer Verfahren geht. Sie ist aber auch im Alltag von Bedeutung, wenn Phänomene um die Verlangsamung der Zersetzung von Werkstoffen oder der Verderbnis von Lebensmitteln auf der einen bzw. der Beschleunigung erwünschter Prozesse etwa beim Kochen, Braten und Backen auf der anderen Seite betrachtet werden. Hier werden einfache Schülerversuche vorgestellt, mit denen anhand enzymkatalytischer Reaktionen von Bäckerhefe erste Grundfragen der Reaktionskinetik im alltagsnahen Kontext qualitativ oder halbquantitativ erfahrbar gemacht werden können. Die Versuche eignen sich als Motivation für eine Heranführung an kinetische Fragen in der Sekundarstufe II. Geeignet sind sie aber auch schon für die Mittelstufe, wo normalerweise kinetische Untersuchungen auf quantitativer Ebene kaum vorgenommen, kinetische Phänomene nicht als solche thematisiert werden.
Gesamtwerk
Chemischer Anfangsunterricht I
Gleiche Gegenstände können aus verschiedenen Materialien bzw. Stoffen aufgebaut sein. Stoffe sind hingegen von der Form unabhängig und besitzen für sie ganz typische Eigenschaften. Chemiker interessieren sich für diejenigen Stoffmerkmale, die sie messen können. Mit diesen messbaren Eigenschaften können sie Stoffe voneinander unterscheiden, einen einzelnen Stoff identifizieren oder für eine bestimmte Verwendung testen. Modelle helfen, Dinge zu verstehen. Sie geben nur bestimmte Elemente der Wirklichkeit wieder und stellen so die Welt vereinfacht dar. So hilft auch das Kugelteilchenmodell zu verstehen, wie sich ein Duft im ganzen Raum verteilt oder sich Stoffe in Wasser lösen. Zusatzmaterial: Sprechertexte; 2 Folien; interaktive Arbeitsblätter; Testaufgaben; Arbeitsmaterialien; Lehrpläne; Rahmenpläne.
Gesamtwerk
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.
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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!
Gesamtwerk
Chemie verstehen
"Sie verabscheuen Chemie? Das liegt nicht an der Chemie! Das liegt auch nicht an Ihnen! Es liegt vielleicht nur daran, dass Ihnen Chemie bisher noch nicht gut genug erklärt wurde - oder daran, dass Sie dieses Buch noch nicht gelesen haben." Das ist kein Buch für Chemiker, sondern eine Einführung in die Chemie für alle, in deren Ausbildung Chemie eine Rolle spielt. Es werden keine Vorkenntnisse erwartet, alles wird möglichst unkonventionell und anschaulich erklärt. Im Zentrum steht das Verständnis chemischer Grundprinzipien, auf Einzelheiten und Ausnahmen, die das Gebiet für den Einsteiger oft so unübersichtlich machen, wird nicht eingegangen.
Gesamtwerk
Jede Menge Teilchen – vom Kristallwachstum zum Potenzrechnen
Fachübergreifender Unterricht ist moderner Unterricht und auch im Chemieunterricht werden mathematische Grundlagen benötigt. In diesem Beitrag können Ihre Schülerinnen und Schüler experimentieren und über das staunen, was in der Natur bei der Bildung von Kristallen möglich ist. Gleichzeitig wird die Darstellung von großen und kleinen Zahlen in wissenschaftlicher Notation geübt und die Anwendung der Potenzgesetze gefestigt.
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