Unterrichtsmaterialien Quantitative Chemie: Ganze Werke Seite 3/6
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Chemie
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Mit Boden experimentieren
Der Boden stellt ein einzigartiges Ökosystem für zahlreiche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten dar. Feldfrüchte sind eine wichtige Ernährungsgrundlage des Menschen. Aufgrund der global steigenden Bevölkerungszahlen werden immer mehr Lebensmittel benötigt. Da die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen begrenzt sind, wird versucht, höhere Erträge durch Düngung zu erreichen. Sie sollte aber gezielt erfolgen, weil es leicht zur Überdüngung und so zur Schädigung des Ökosystems kommen kann. Eine Unterdüngung führt zum Rückgang der Bodenfruchtbarkeit. Um zu ermitteln, welche Nährstoffe in welchem Umfang zugeführt werden müssen, ist eine Bodenuntersuchung notwendig.
Gesamtwerk
Schülerprojekte
Schülerprojekte Mit Blick auf die großen gesellschaftsrelevanten Fragestellungen Klima, Recycling, Energie und Biokunststoffen ist es für Schülerinnen und Schüler aktuell wichtiger denn je, Einblicke in naturwissenschaftliche Forschungsprozesse zu gewinnen, um diese letztlich verstehen und hinterfragen zu können. Dieses Themenheft widmet sich Schülerforschungsprojekten, die überwiegend in direkter Zusammenarbeit zwischen Schule und Universität entstanden sind. Die Arbeiten wurden dabei in unterschiedlichen Kooperationsrahmen durchgeführt: Vom klassischen Jugend forscht Projekt, über Citizen Science Ansätze bis hin zu mehreren Projekten aus der Förderlinie „Our Common Future“. Schülerinnen und Schüler haben in fast allen Beiträgen zum Thema Nachhaltigkeit geforscht. Aus dem Inhalt: Naturwissenschaftliche Forschungsprojekte in der Schule: Beispiele und Unterstützungsangebote; Schülerinnen und Schüler betreuen Citizen Science Projekte; nachhaltige Recycling-Methoden für Seltenerdelemente aus Alltagsgegenständen; Schülerforschungsprojekte im Kontext Jugend forscht; Science Outreach auf drei Kontinenten – Wissenschaft in der Öffentlichkeit bewusst machen. Extra: Versuchskartei: LED-Leuchtstoff YAG:Ce aus der Mikrowelle.
Gesamtwerk
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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Gesamtwerk
Stoffeigenschaften der Cola
Cola. Ein Produkt, um das sich viele Geschichten und Mythen ranken. In praktischen und theoretischen Settings versucht dieses Stationenlernen, mit Blick auf die braune Zuckerbrause, neben chemischen u .a. auch firmenpolitische und gesellschaftliche Aspekte zu thematisieren, mit dem Ziel, den Lernenden eine übergeordnete Betrachtungsweise zu verschaffen. Kompetenzen: Die Stoffeigenschaft Dichte kennen und berechnen; Inhaltsstoffe der Cola durch Experimente identifizieren und bewerten; Fachliches und überfachliches Wissen vernetzen
Gesamtwerk
Reaktionsschemata und Reaktionsgleichungen aufstellen
„Stelle die Reaktionsgleichung für die Reaktion auf, die im Experiment stattgefunden hat.“ Zu einer solchen Aufgabe melden sich manche Schülerinnen und Schüler sofort mit einem Lösungsvorschlag, während bei anderen die blanke Verzweiflung im Gesicht zu erkennen ist. Der Zugang zum Verständnis für Reaktionsgleichungen ist so heterogen wie bei kaum einem anderen Thema. Es ist jedoch eine zentrale Fähigkeit für die erfolgreiche Teilnahme am Chemieunterricht in allen Klassenstufen. Diese Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass sich die Schülerinnen und Schüler schrittweise die Voraussetzungen für das Verstehen von Reaktionsgleichungen erarbeiten. Dabei stehen die Anschauung und das eigene Handeln im Vordergrund. Hierbei kann ein Modell eine wichtige Hilfe sein.
Verwandte Themen
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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
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Reinstoffe, Gemische und Gemischarten
Gemische sind Bestandteil unseres Alltags. Mithilfe eines Lernzirkels erarbeiten sich die Schüler den Themenbereich Gemische und Reinstoffe selbstständig. Dabei wird auch das Teilchenmodell mit einbezogen und zur Erklärung der Stoffeigenschaften und Trennmethoden sowie zur Förderung des Verständnisses physikalischer Prozesse genutzt.
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Ein Mystery zur Cola
Die Unterrichtseinheit dient der Übung jahrgangsübergreifender Kompetenzen und der Wiederholung von Themenbereichen für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Mit einem Mystery werden Ihre Schüler motiviert, die Stationen rund um das Kultgetränk Cola zu bearbeiten. Dabei stehen die Bereiche „Säuren und Basen“, „Redoxreaktionen“ sowie „Stoffe und ihre Eigenschaften“ im Fokus. Mit vielen einfachen Schülerversuchen gehen die Lernenden der Rätselfrage nach.
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Vorkurs Physik für Ingenieure
Der perfekte Einstieg in die Welt der Physik. Kenntnisse der Physik sind eine Grundvoraussetzung für ein erfolgreiches ingenieurwissenschaftliches Studium. In dem Vorkurs wird das nötige Grundwissen der Physik für ein ingenieurwissenschaftliches (oder naturwissenschaftliches) Studium präsentiert. Zu jedem Thema gibt es eine ausführliche Hinführung, viele Abbildungen, durchgerechnete Beispiele und Musteraufgaben. Lösungsschemata werden kompakt aufbereitet und strukturiert dargestellt. Wer dieses Buch durchgearbeitet hat, ist bestens für die Physik-Vorlesung präpariert, auch wenn Schüler:innen das Fach in der Schule abgewählt hatten.
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Salz – Nicht nur zum Kochen
Salz – Nicht nur zum Kochen
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Unterricht digital unterstützen
Wie sieht aktuell Ihr Unterricht mit digitalen Medien aus? Vielleicht unterrichten Sie Chemie in einem Fachraum, der durch die Ausstattungsoffensive des Digitalpakts mit digital arbeitenden Präsentations- und Arbeitsgeräten ausgestattet wurde. Vielleicht haben Sie sich bisher aber auch vergleichsweise wenig Gedanken um das Arbeiten mit digitalen Medien und Geräten gemacht? Die aktuelle Situation rund um das Distanzlernen, auch Homeschooling oder Lernen zu Hause genannt, hat alle Lehrkräfte jedoch quasi über Nacht gezwungen, bestimmte digitale Medien verstärkt in den Blick zu nehmen und den Unterricht gänzlich neu zu organisieren – vom Präsenzunterricht hin zum Fernunterricht und wieder langsam zurück. Wie sich die schulische Situation auch entwickeln mag. Eines steht fest: Die Schulschließungen haben auch dazu geführt, Fragen rund um die lernförderliche Nutzung digitaler Medien und Geräte deutlich stärker in den Blick zu nehmen als jemals zuvor.
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Der Säuregehalt von Weinen unterschiedlicher Anbaugebiete
In der Oberstufe sind Säure-Base-Reaktionen fest in den Kerncurricula verankert. Dabei wird auch die Neutralisationsreaktion in den Unterricht eingebettet. Experimentell werden dabei Titrationen eingeführt – zumeist werden dabei Salzsäure und Natronlauge eingesetzt. Warum nicht mal als Vertiefung eine zweiprotonige Säure, wie die Weinsäure, in den Unterricht miteinbeziehen? Am Kontext „Wein“ kann mithilfe der Titration auf den Säuregehalt geschlossen werden. Für Schülerinnen und Schüler oftmals unattraktive Berechnungen können so nachvollziehbarer aufgezeigt und thematisiert werden.
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Grundlagenwiederholung III
Oft wird der Einstieg in den Chemieunterricht der Oberstufe dadurch erschwert, dass von manchen Schülerinnen und Schülern zentrale fachliche Grundlagen nicht sicher beherrscht werden oder diese zumindest eine gründliche Auffrischung benötigen. Unser dritter Wiederholungsbeitrag dreht sich um das Bestimmen von Summen- und Verhältnisformeln, den Unterschied zwischen Summen- und Verhältnisformeln, grafische Modelldarstellungen von molekular sowie von gitterartig aufgebauten Stoffen sowie um das Aufstellen und Ausgleichen von Reaktionsgleichungen. Die Aufgaben sind nach drei Anforderungsniveaus differenziert, vielfältig bezüglich der Aufgabenformate und decken unterschiedliche Kompetenzbereiche ab.
Gesamtwerk
Transport & Verkehr – Verkehrssysteme, ihre Leistungen und Auswirkungen verstehen und beurteilen
Die Themen reichen vom Transport von Tieren über Aspekte der Sicherheit beim Radfahren bis zur Struktur und den Auswirkungen von Transport- und Verkehrssystemen wie Straßen, Wasserstraßen und Containern. Darüber hinaus werden historische, ökologisch, ökonomische und soziale Aspekte von Transport und Verkehr betrachtet. Daneben bietet das Heft Anregungen für die Differenzierung im Unterricht sowie zur Unterstützung von DaZ-Lernenden.
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Grundlagenwiederholung II
Die differenzierte Aufgabensammlung Grundlagenwiederholung II – Stöchiometrie ist der zweite Teil unserer Wiederholungsreihe. Sie bietet Ihren Schülerinnen und Schülern eine hervorragende Gelegenheit, um am Ende der Sekundarstufe I oder am Anfang der Sekundarstufe II das Wissen im Themenbereich der Stöchiometrie aufzufrischen und durch eine hohe Anzahl an Übungen zu vertiefen. Die Aufgaben sind dabei in drei Anforderungsniveaus unterteilt, sind vielfältig bezüglich der Aufgabentypen und decken unterschiedliche Kompetenzbereiche ab.
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Klett KomplettTrainer Gymnasium Chemie 7. - 10. Klasse
Chemie wissen, üben und testen in einem Buch! Für Schülerinnen und Schüler der Klasse 7 - 10. Passend zu allen Schulbüchern. Wissen zum Nachschlagen: Infos, Regeln und wichtige Formeln mit anschaulichen Beispielen zeigen dir, wie‘s geht. Üben: viele Übungen in unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen mit ausführlichen Lösungen helfen dir, Schritt für Schritt besser zu werden. Extra: Mit Periodensystem!
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Die Titration
Wie kann man die Konzentrationen einer Säure oder Base bestimmen? Ihre Schülerinnen und Schüler planen eigenständig einen Versuch, um diese Frage zu beantworten. Dabei lernen sie die Neutralisationsreaktionen sowie einen Anwendungsbereich von ihnen kennen: das Verfahren der Titration.
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Konduktometrie
In der Unterrichtsstunde Konduktometrie - Leitfähigkeitsmessung von Salzsäure führen die Schülerinnen und Schüler eine Titration von Salzsäure mit Natronlauge durch, um die Leitfähigkeitsänderung zu messen und daraus die Konzentration der vorliegenden Salzsäure zu berechnen. Durch das einfache Verfahren und die exakten Messungen eignet sich dieses Schülerexperiment besonders gut dafür, die prozessbezogenen Kompetenzen der Lernenden im Bereich der Ekenntnisgewinnung durch das durchführen und auswerten von Experimenten zu schulen.
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Refraktometrie
Bei der Durchdringung der Materie mit Strahlung tritt eine Wechselwirkung auf. Die Veränderung der wieder austretenden Strahlung lässt Rückschlüsse auf den Aufbau der Materie zu und ist die Grundlage aller spektroskopischen Methoden. Das Refraktometer misst die Veränderung der Geschwindigkeit der Lichtstrahlen beim Durchdringen transparenter Stoffe. Mit dem Beitrag Refraktometrie – Blick in die Moleküle erhalten Ihre Schülerinnen und Schüler die Gelegenheit, Experimente mit exakten Messungen durchzuführen und dadurch u. a. Strukturmerkmale wie Atomradien oder Bindungsarten der ausgewählten Stoffe zu erarbeiten.
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Die Chemie im Federmäppchen
Anfangsunterricht in Chemie: Hier ist es wichtig, Ihren Schülern einen Bezug zu ihrer Lebenswelt zu vermitteln. Dies kann ganz einfach durch das Betrachten der Gegenstände im Federmäppchen erfolgen: Wie verhält sich die Schere im Wasser? Mit welchem Stoff lässt sich Kugelschreiber radieren? Mit diesem Beitrag können Sie mit Ihren Schülern die Welt der Stoffe und ihre Stoffeigenschaften erkunden. Dabei bilden einfache und ungefährliche Versuche den Kern. Mit den Arbeitsblättern in normaler und leichter Sprache vermitteln Sie das Wissen zudem an alle Ihre Schüler, auch im Inklusionsunterricht.
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Modellieren
Lernen im Chemieunterricht ist ohne die Nutzung von Modellen nicht denkbar. Bereits im Anfangsunterricht werden die Übergänge zwischen den Aggregatzuständen mit einfachen Teilchenmodellen interpretiert. Später werden Modelle genutzt, um die bei einer chemischen Reaktion ablaufenden Prozesse zu erklären oder sogar vorherzusagen. Die Arbeit mit Modellen ist für Schülerinnen und Schüler niemals trivial, sondern muss Schritt für Schritt erlernt und geübt werden. Die Beispiele in der aktuellen Ausgabe von Unterricht Chemie liefern Ihnen dazu vielfältige Ideen und Anregungen.
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Grundpraktikum Mikrobiologie
Dieses Buch ist für den Erwerb praktisch-experimenteller Kompetenz in der Mikrobiologie konzipiert und eignet sich ganz besonders für Bachelorstudierende der Studiengänge Biologie, Lehramt Biologie und Biochemie. Im Mittelpunkt stehen praktisch erprobte Experimente für einen semesterbegleitenden Kurs, der sowohl Bakterien als auch mikroskopische Pilze berücksichtigt. Jeder Kurstag vermittelt zusätzlich zu organismischen Eigenschaften immer experimentelle Fertigkeiten von genereller Bedeutung sowie physiologische oder genetische Charakteristika. Als schwierig geltende Präparate oder Experimente wurden mit Fotografien verdeutlicht. Dazu kommen ebenfalls erprobte Experimente zur besonderen Betonung der bakteriellen Genetik. Alle Kurstage sind gegliedert in Vorbereitungsaufgaben, die Beschreibung der Experimente sowie Angaben zum benötigten Material.
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Periodensystem der Elemente
„Das Periodensystem der Elemente ist ein einzigartiges Werkzeug, mit dem Chemiker das Vorkommen, das Erscheinungsbild und die Eigenschaften der Materie auf der Erde und dem Rest des Universums vorhersagen können“. So lautete die Begründung der UNESCO als sie das Jahr 2019 zum internationalen Jahr des Periodensystems erklärte. Im Chemieunterricht ist das Periodensystem eine wichtige Grundlage für ein fundiertes Verständnis von Strukturen und Eigenschaften chemischer Elemente. Die Artikel in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie liefern Denkanstöße für bewährte und alternative zur Erarbeitung dieses wichtigen Ordnungssystems.
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Bindungen und Wechselwirkungen
Bei chemischen Reaktionen geht es stets um Bindungspartner und damit um die Ausbildung und das Trennen von Bindungen – sei es in einem Molekül, einem Ionen- bzw. Metallkristall oder einem Komplexteilchen. Mit dem Thema eng verknüpft sind auch Fragen nach den Modellen, die für die Entwicklung von tragfähigen Vorstellungen zu Bindungskonzepten geeignet sind. In dieser Ausgabe von Unterricht Chemie geben wir Ihnen Anregungen für eine schülergerechte Modellierung und das Arbeiten mit Modellen rund um das Thema Bindungen und Wechselwirkungen. Aus dem Inhalt: Drum prüfe, wer sich ewig bindet … Das Elektronengas-Modell – Möglichkeiten und Grenzen einer unterschätzten Modellvorstellung; Das weiße Gold – Erarbeitung der Struktur des Ionengitters von Natriumchlorid im Styropormodell; Wechselwirkungen verstehen; Bindungstypen selbstständig erarbeiten. Extra: Aufgabe: Recycling von PET-Getränkeflaschen.
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Potentiometrische Titration von Chlorid und Iodid Stand: Dezember 2018
Die Potentiometrie ist ein elektroanalytisches Verfahren der quantitativen Analyse. In diesem als Vertiefung gedachten Beitrag erlernen die SuS im Rahmen eines Schülerexperiments alles notwendige über die potentiometrische Titration. Neben einer fachlichen Einführung ist ein Formular zur Gefährdungsbeurteilung zur Unterstützung der Lehrkraft bei der Planung und Druchführung des Unterrichts enthalten.
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