Unterrichtsmaterialien Teilgebiete der Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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MINT Zirkel – Ausgabe 1, März 2024
Zum Anfang des Jahres beschäftigt sich die erste Ausgabe des MINT Zirkel 2023 mit einer Vielzahl an Themen. Es geht um das den Testflug der Mission Artemis 2, Flugverkehr von Wasserstoffdrohnen,Kraftstoffe der Zukunft,Schattenskulpturen und Molekülaufbau, Eugenik, modulare Systeme, Nachhaltigkeit und noch einiges mehr. Zu den Themen findet ihr auch Zusatzmaterialien für euren Unterricht. Schaut jetzt rein!
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Bewertungskompetenz
Täglich treffen Sie eine Vielzahl an Entscheidungen: Aus welchen Quellen beziehen Sie Ihre Informationen? Lesen Sie die Tageszeitung oder eine Wochenzeitung wie den Spiegel oder die Zeit? Oder beziehen Sie Ihre Informationen lieber aus dem Fernsehen oder den sozialen Medien? Welche Produkte des täglichen Bedarfs kaufen Sie? Greifen Sie bei Textilien eher zu Kleidungsstücken aus Baumwolle oder aus Polyester? Kaufen Sie lieber Butter oder doch besser Margarine? Welche Technologien nutzen Sie im Alltag? Fahren Sie ein E-Auto oder ein Auto mit Verbrennungsmotor? Oder nutzen Sie zur Fortbewegung vor allem den ÖPNV oder das Fahrrad? Viele dieser Entscheidungen treffen wir nicht auf Basis von Fakten, sondern intuitiv. Für wichtige Entscheidungen sollten Bewertungs- und Entscheidungsstrategien bekannt sein. Anhand solcher Strategien können Handlungsoptionen entwickelt, die finanziellen und ökologischen Auswirkungen des Handelns erkannt und auch verantwortliche Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung getroffen werden. Vermitteln Sie Ihren Schüler:innen deshalb Fähigkeiten, mit denen sie anhand von (Wert-)Urteilen begründet Entscheidungen treffen, Entscheidungsprozesse reflektieren und den Gehalt und die Glaubwürdigkeit von Informationen beurteilen und bewerten können. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie geben Ihnen Impulse und bieten Hilfen für die Umsetzung im Unterricht.
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Warum knirscht Schnee?
Eine Schneeflocke ist eine Ansammlung von kleinen Eiskristallen mit Hohlräumen. Die Kristalle bilden Miniatur-Eisästchen. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige davon. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten.
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Mündliche Abiturvorbereitung
Das Thema Elektrochemie ist fester Bestandteil in Abiturprüfungen auf Grund- und Leistungskursniveau. Basierend auf dem Konzept der Redoxreaktionen können elektrochemische Vorgänge beschrieben werden. Darüber hinaus werden in dieser Einheit verschiedene Übungsaufgaben aus verschiedenen Themen der Elektrochemie als Übungsaufgaben bereit- gestellt und mithilfe einer ausführlichen Lösung zur Selbstkontrolle verknüpft. Somit dient dieses Material der Vorbereitung auf eine Abiturprüfung unter Verwendung der gängigen Operatoren.
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Milchsäure
Die vielen als Inhaltsstoff von Joghurt bekannte Milchsäure entsteht aus dem in der Milch enthaltenen Milchzucker. In dieser Unterrichtseinheit werden am Beispiel der Michsäure die Säure-Base-Titration und die Herstellung der Pufferlösungen zusammen mit deren Auswertungen im Donator-Akzeptor-Konzept und im Gleichgewichtskonzept betrachtet. Die Wirkung der Milchsäure ist ein Anwendungsbeispiel für das Struktur-Eigenschafts-Konzept, die optische Isomerie für das Stoff-Teilchen-Konzept. Bei dem Reaktionsverhalten der funktionellen Gruppen in der Milchsäure mit der Bildung von Estern und Polyestern steht das Struktur-Eigenschafts-Konzept im Vordergrund.
Verwandte Themen
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Quantitative Betrachtungen in der Chemie
Der Umgang mit quantitativen Betrachtungen stellt viele Schülerinnen und Schüler vor große Herausforderungen. Diese Unterrichtseinheit stellt schülerfreundliche und binnendifferenzierte Arbeitsmaterialien zu den einzelnen Themen der quantitativen Betrachtungen bereit. Das Format der Interaktionsbox fördert ein selbst gesteuertes Lernen, welches durch digitale Hilfekarten gestützt wird.
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Kinetik
Diese Unterrichtsmaterialien zeigen eine überwiegend experimentelle Herangehensweise an die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Die verschiedenen Einflussfaktoren Temperatur, Zerteilungsgrad oder Molekülgröße können separat behandelt und inhaltlich betrachtet werden. Die Methoden Stationenlernen und Portfolioarbeit schulen dabei die Eigenverantwortlichkeit des Lernens in der gymnasialen Oberstufe und leisten einen wesentlichen Beitrag zum wissenschaftspropädeutischen Arbeiten.
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Zucker
Im 13. Jh. war Zucker noch ein teures Luxusgut, das in Apotheken in kleinen Mengen verkauft wurde. Seit dem Bau der ersten Zuckerfabriken 1802 und der Züchtung von ertragreichen Zuckerrüben in Deutschland, die das teurere Zuckerrohr aus Lateinamerika ersetzen konnten, wurde Zucker jedoch immer billiger. Dementsprechend wurde der Honig als traditionelles Süßungsmittel verdrängt und der Zuckerkonsum stieg immer mehr an. Nun, nach gut 200 Jahren, erkennt man die gesundheitlichen Folgen des hohen Zuckerkonsums immer deutlicher. In diesem Beitrag soll zum einen der chemische Aufbau verschiedener Zucker experimentell in Schülerversuchen erkundet werden und zum anderen über die gesundheitlichen Risiken hohen Zuckerkonsums informiert werden.
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Aufgaben zu Reaktionsgleichungen
In dieser Unterrichtseinheit lösen Ihre Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben zum Thema Reaktionsgleichungen. Die Aufgaben können dabei zu verschiedenen Zeitpunkten bzw. nach verschiedenen Themen in der Sekundarstufe I eingesetzt werden: Nach der grundlegenden Vorstellung zu Atomen und Molekülen, nach der Einführung des Schalenmodells sowie der Kenntnis von Elektronegativitätswerten zur Lösung von Redoxgleichungen. Neben digitalen Aufgaben als LearningApp werden hier auch Aufgaben in verschiedenen Niveaus vorgeschlagen.
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Wortgleichungen in der organischen Chemie
In dieser Unterrichtseinheit finden Sie ein Kartenspiel zu Wortgleichungen und Reaktionstypen der organischen Chemie als Kopiervorlage zum Nachbau. Spiele erleichtern das Lernen. Da man nicht das Gefühl hat, dass man was lernen muss, geht man mit einer ganz anderen Motivation daran. Dies erhöht die Aufnahmebereitschaft und man lernt sozusagen nebenbei, denn die eigentliche Konzentration gehört dem Spiel.
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Die Struktur von Benzol
Die chemische Bedeutung des Wortes Aromaten hat heute nicht mehr nur mit „Wohlgeruch“ bestimmter Stoffe zu tun. Der Begriff Aromat bezieht sich auf die strukturelle Verwandtschaft von Benzol mit ähnlichen Stoffen. Aromaten unterscheiden sich in ihrem chemischen Verhalten deutlich von aliphatischen Stoffen. In dieser Unterrichtseinheit wird über das Molekül Benzol und seine Struktur in die Welt der Aromaten eingeführt.
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Aromaten und Kunststoffe
Die Aromatische und Kunststoffchemie sind ein zentraler und wichtiger Bestandteil der Chemie in der Sekundarstufe II und werden häufig in den Abiturprüfungen abgefragt. Zur Vorbereitung für Ihre Schülerinnen und Schüler haben wir Ihnen zu beiden Themengebieten vier bzw. drei verschiedene Klausuren zusammengestellt. Die Klausuren sind für eine Bearbeitungszeit von 90 Minuten vorgesehen. Die verschiedenen Aufgaben der Klausuren können auch untereinander kombiniert werden, um möglichst verschiedene Basiskonzepte abzufragen.
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Wissenschaftliches Schreiben in den MINT-Fächern
Dies ist der erste Schreibratgeber für MINT-Fächer, der Wissen von über 40 Expert:innen aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik sowie der Schreibdidaktik vereint. Der erste Teil enthält Informationen zu allen Phasen des Schreibprozesses, von vorbereitenden Maßnahmen über die Literaturarbeit bis zur abschließenden Überarbeitung. Im zweiten Teil gibt es ausführliche und zielgruppengenaue Erklärungen zu fachspezifischen Textsorten. Tipps, Beispiele, Übungen und Checklisten sorgen für eine rasche Orientierung und ermöglichen eine schnelle Umsetzung und eigenständige Überprüfung von Texten.
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Kunststoffe
Seit mehr als 30 Jahren bestimmen Kunststoffe unseren Alltag und sind ein Indikator für den zunehmenden Lebensstandard. Die Struktur der Kunststoffmoleküle bestimmt ihre besonderen Eigenschaften. Dies erkennen Schüler:innen, indem sie eigene Modelle von Thermoplasten und Duroplasten anfertigen. Aufgrund der Langlebigkeit von Kunststoffen sind mit ihrer Verwendung auch zahlreiche ökologische Probleme verbunden. Sogenannte Biokunststoffe gelten als biologisch abbaubar und ersetzen herkömmliche Kunststoffe bereits in vielen Bereichen, wie z.B. als Verpackungsmaterialien, in der Textilherstellung oder in medizinischen Produkten. Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie thematisieren die genannten Aspekte, zeigen am Beispiel von 3D-Druck, Zahn-Compositen und Leiterpolymerisaten aber auch neue Zugänge zum Verständnis von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und dem Mechanismus der Polymerisation auf. In der abschließenden Klausuraufgabe sollen die Schüler:innen ihr Wissen zur Bewertung des Einsatzes von Kunststoffen anwenden. Erforschen Sie gemeinsam mit Ihren Schüler:innen die faszinierende Welt der Kunststoffe und fördern Sie ein Verständnis für Eigenschaften, Nutzung und ökologischen Herausforderungen dieser vielseitigen Materialien.
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Ein Internetforum zu Vitaminen und deren Präparate
Sind Nahrungsmittel, die Vitamine enthalten, auch automatisch gesund für den menschlichen Körper? Benötigen wir noch zusätzliche Vitamine durch Tabletten? Mit diesen Fragestellungen beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit. Dafür beschäftigen sie sich gemeinsam mit einem Internetforum, in welchen solche Fragestellung meist breit diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen die verschiedenen Meinungen im Forum kritisch hinterfragen, denn nicht jede Meinung muss zwangsläufig auf wissenschaftlich richtigen Fakten basieren.
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