Unterrichtsmaterialien Teilgebiete der Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Gesamtwerk
Carbonsäuren im Alltag mit Schülerexperimenten und Infotexten begreifen
Carbonsäuren begleiten uns durch unseren Alltag. Sie werden in der Küche als Säuerungsmittel und zum Konservieren genauso genutzt wie beim Reinigen. Auch in der Industrie gibt es die verschiedensten Anwendungen. In dieser Unterrichtseinheit werden einige der bekanntesten Carbonsäuren des Alltags durch Informationstexte und Schülerversuche, auch für zu Hause, näher betrachtet.
Gesamtwerk
Chemische Analytik: qualitative und quantitative Nachweismethoden
Die Analytische Chemie ist ein wichtiges Teilgebiet der Chemie, welche sich mit der qualitativen und quantitativen Analyse von verschiedenen chemischen Substanzen beschäftigt. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler verschiedene solcher Nachweismethoden kennen und führen diese in Schülerversuchen selbstständig durch. Neben dem Nachweis verschiedener Ionen, wie Halogenid- oder Ammonium-Ionen, wird auch der Nachweis von Wasserstoff anhand verschiedener Aufgaben zum Schülerversuch erarbeitet. Als eine Möglichkeit zur quantitativen Analyse wird die Analysemethode der Gravimetrie näher besprochen.
Gesamtwerk
Lernstrategien und Arbeitstechniken für MINT-Studiengänge
Sie sind neu im MINT-Studium und haben das Gefühl, von den vielfältigen Anforderungen überrannt zu werden? Sie studieren schon eine Weile, die Zeit rennt Ihnen aber immer noch davon? Sie wissen einfach nicht, wie Sie Ihr Studium effizienter organisieren können? Wenn Sie mindestens eine der Fragen mit „ Ja“ beantwortet haben, bearbeiten Sie die einzelnen Themen in diesem Buch, und Sie werden erfolgreich Schwierigkeiten lösen. Sie erfahren, wie Lernen allgemein funktioniert und wie Sie sich auch in schwierigen Phasen individuell positiv darauf einstimmen können. Sie erproben effektive, vielfach bewährte Lernstrategien und Arbeitstechniken speziell für die MINT-Fächer – für Ihre Vorlesungen, Tutorien oder Praktika, für das Erschließen von Fachliteratur, für die Prüfungsvorbereitung oder Ihr Zeitmanagement. Über viele Jahre von Studierenden erprobte Strategien und Techniken, Erfahrungen, Tipps, Tricks und authentische Praxisbeispiele unterstützen Sie dabei, Ihren eigenen Weg und Ihre persönliches Best of-Repertoire zu finden.
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Gesamtwerk
Klimabildung
Vertrocknete Äcker, brennende Wälder und großflächige Überschwemmungen – der Klimawandel ist längst in unserem Alltag angekommen. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung sind unübersehbar und schüren bei vielen Jugendlichen Ängste vor einer bedrohlichen Zukunft. Fridays-for-Future-Demonstrationen zeigen, wie wichtig die Eindämmung des Klimawandels für junge Menschen ist. Sie wollen konkrete Forderungen für den Klimaschutz stellen und wünschen sich ein tieferes Verständnis der Ursachen- und Wirkungszusammenhänge des Klimawandels. Eine so genannte „Klimabildung“ soll nicht nur Fachwissen vermitteln, sondern Schüler:innen auch befähigen, eine verantwortliche Haltung einzunehmen, und aktives Handeln motivieren. Wie kann dies in der Schule gelingen und welchen Beitrag können Sie im Chemieunterricht dazu leisten? Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie stellen dazu experimentelle, theoretische, fächerverbindende und projektartige Zugänge vor. Aus dem Inhalt: Wirksame Klimabildung auch im Chemieunterricht; Haltungen von Jugendlichen zum Klimaschutz; Informationen zum Klimawandel in sozialen Medien bewerten; Leben im Treibhaus: Eine ungewisse Zukunft? Wege zu einer Klimaneutralität – Ansätze zum Bewerten und Handeln. Extra: Aufgabe: Redoxreaktionen in der geöffneten Konservendose.
Gesamtwerk
Chemische Analytik
Um Erkenntnisse über die Konzentration gelöster Stoffe, Atomradien und die Struktur organischer Verbindungen zu erlangen, wird in der analytischen Chemie das Refraktometer verwendet. Hierbei misst das Refraktometer die Veränderung der Geschwindigkeit von Lichtstrahlen beim Durchdringen transparenter Stoffe und somit die optische Dichte, auch Brechungsindex genannt. Rückschlüsse auf den Aufbau der Materie gibt die Veränderung der wieder austretenden Strahlung und ist die Grundlage aller spektroskopischen Methoden. In dieser Einheit bestimmen Sie mit Ihren Lernenden die Konzentration gelöster Stoffe sowie Atomradien.
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Gesamtwerk
Lichtmessung mittels DIY-Fotometrie
In dieser Unterrichtseinheit werden die Grundlagen der Fotometrie gelegt und mithilfe von im schuleigenen Maker Space produzierten DIY-Fotometern eine Konzentrationsmessung des Farbstoffs Orange II durchgeführt und die Konzentration von Koffein in Energy Drinks fotometrisch ermittelt. Anhand der iodometrischen Titration als Vergleichsverfahren werden Inhalte zurückliegender Unterrichtseinheiten wiederholt.
Gesamtwerk
Das Polysaccharid Stärke
Das Kennenlernen der Organischen Chemie gilt als Grundlage des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I. Die Thematik Ernährung spielt dabei nicht nur im naturwissenschaftlichen Unterricht eine bedeutsame Rolle, sondern begleitet die Schülerinnen und Schüler täglich. Eine bedachte Lebensweise setzt Grundlagenkenntnisse der existenten Nährstoffgruppen sowie einer bewussten Betrachtung von Lebensmitteln voraus. Wie diese im Chemieunterricht gelehrt und gelernt werden können, wird im folgenden Beitrag im Zuge einer differenzierten Unterrichtsgestaltung anhand der Thematik „Stärke“ dargelegt.
Gesamtwerk
Chemische Reaktionen
Das Verständnis von chemischen Reaktionen ist einer der wesentlichen Inhalte des Chemieunterrichts. Schülerinnen und Schüler erwerben Kompetenzen im Basiskonzept Chemische Reaktion von den ersten Anfängen im Sachunterricht an der Grundschule bis hin zum vertieften Verständnis des chemischen Gleichgewichts und der Kinetik chemischer Reaktionen in der Oberstufe. Die Artikel in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie zeigen neue Wege zum Basiskonzept Chemische Reaktionen auf. Aus dem Inhalt: Neue Zugänge zu chemischen Reaktionen; Einführung der Chemischen Reaktion in einem inklusiven Chemieunterricht; Experimentelle Untersuchung von Zigarettenfiltern; Warum explodiert der Akku? - Modellexperiment zu unerwünschten chemischen Reaktionen im Akku; Neutralisationsreaktion unter dem Mikroskop. Versuchskartei: Das oszillierende Platinherz mit E-Liquids.
Gesamtwerk
33 Ideen Digitale Medien Chemie
Digitale Medien im Chemieunterricht: Als Lehrkraft für Chemie wissen Sie natürlich, dass der Einsatz digitaler Medien zunehmend zu einem Qualitätsmerkmal für einen modernen und handlungsorientierten Unterricht wird. Doch wie lassen sich digitale Medien am besten in Ihren Chemieunterricht einbinden? Dieser Band liefert Ihnen 33 tolle Ideen, wie dies selbst bei geringen Vorkenntnisse gelingen kann! Praxisbewährt und leicht umsetzbar: Jede der 33 Ideen für digitale Medien im Chemieunterricht wird Schritt für Schritt erklärt und jeweils an einem konkreten Beispiel verdeutlicht. Weiterhin erhalten Sie hilfreiche Tipps für die Durchführung und Hinweise zu möglichen Stolperfallen. Auf diese Weise können Sie auch als Einsteiger*in souverän vor Ihrer Klasse auftreten. Schneller Einsatz im Chemieunterricht: Dank einer übersichtlichen Gliederung mit Angaben zu benötigten Materialien, technischen Voraussetzungen, Unterrichtsphase, Dauer, Ziel und Klassenstufe finden Sie schnell die richtige Idee für Ihren Unterricht. Die Medienkompetenz Ihrer Schüler*innen wird gestärkt, während Sie gleichzeitig wichtige Inhalte des Chemieunterrichts vermitteln. Der Band enthält: 33 praxiserprobte Ideen zum Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht. Inhaltliche Schwerpunkte: Medienkompetenz; Kompetenzorientierung; Schülerorientierung; Methoden; Unterrichtsverlauf; Erarbeitung.
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Juni 2022
Wie vielseitig grüner Wasserstoff ist, welchen Beitrag Hecken leisten, wie sich Schülerinnen und Schüler mit den Phänomenen der Quantenphysik vertraut mach können und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder einige Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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Berechnung von pH-Werten saurer und basischer Lösungen des Alltags II
In unserem Alltag begegnen wir nicht nur Säuren und Basen, sondern auch Ampholyten. Wasser ist wohl das bekannteste Beispiel. Puffer können den pH-Wert eines wässrigen Systems in gewissen Grenzen konstant halten. Vor zu starker Demineralisation durch Säuren werden unsere Zähne von Hydrogencarbonat-Ionen im Speichel geschützt. Titrationen sind wichtige analytische Verfahren in chemischen Laboren, im Bereich der Umweltüberwachung sowie in der chemischen Industrie. Mit Säure-Base-Titrationen kann die Konzentration einer sauren oder basischen Lösung ermittelt werden.
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Nanochemie
Sonnencreme, leistungsstarke Akkus und Antigenschnelltests sind nur drei Produkte, die „Nano-Materialien enthalten. Die Eigenschaften der Nanodimension sind genauso faszinierend wie alltagsrelevant und erweitern schultypische Struktur-Eigenschafts-Betrachtungen. In den neuen Bildungsstandards für die Sekundarstufe II sind die Themenfelder „Nanostrukturen“ und „Nanomaterialien“ explizit aufgeführt. Die Artikel in diesem Heft geben Tipps und Anregungen für die Umsetzung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I und II. Aus dem Inhalt: Nanotechnologie in der Schule – Wie aus einer wissenschaftlichen Entwicklung ein Unterrichtsthema wird; Nanosprays, Nanosilber und Nanofiltration – Nanochemie als Thema eines Projektkurses; Wie funktioniert der Antigen-Schnelltest auf SARS-CoV-2? – Ein Modellexperiment zum Aufbau und zur Funktion von Lateral-Flow-Tests; Leistungsstarke Akkus durch Nanoeffekte – Struktur und Eigenschaften nanostrukturierter Materialien. Extra: Warum gibt es unterschiedliche Atommodelle? – Förderung eines vertiefenden Modellverständnisses mit Low-Cost-Blackboxen.
Gesamtwerk
Halogenalkane
Halogenalkane sind leider immer noch im Einsatz, obwohl die meisten von ihnen krebserregend und sehr umweltschädlich sind. Trotzdem wird die Verwendung in der Gesellschaft kaum thematisiert. Mit dieser Einheit sollen Ihre Schülerinnen und Schüler zum einen auf das Problem auf-merksam gemacht werden und zum anderen chemisches Fachwissen über einen typischen chemischen Herstellungsprozess erwerben. Durch den Einsatz von Filmmaterial, einfach gehaltenen Texten und der Substitutionsreaktion mit viel Hilfestellung kann die Einheit auch komplett als Aufgabe im Distanzunterricht eingesetzt werden.
Gesamtwerk
Unterrichtseinstiege
„Und jedem Anfang wohnt ein Zauber inne“ lautet ein berühmtes Zitat der deutschen Literaturgeschichte. Der Anfang einer Unterrichsstunde soll Schülerinnen und Schüler neugierig machen, Interesse wecken, eine Fragehaltung hervorrufen oder aber auch das Vorwissen aktivieren. Häufig entscheiden bereits die ersten zehn Minuten über die Motivation der Schülerinnen und Schüler, sich mit dem Stundenthema auseinanderzusetzen. Wie also kann ein motivierender Unterrichtsbeginn aussehen? Das Heft will Ideen und Anregungen vermitteln, wie Einstiege im Fach Chemie möglichst vielfältig und bunt gestaltet werden können. Aus dem Inhalt: Neugierig auf das, was kommt? – Einstiege in Unterrichtsvorhaben nach Chemie im Kontext gestalten; Kunst und Kommerz – Kreative Unterrichtseinstiege in die Themen Trennverfahren und Dichte; Brennender Geldschein & Co – Mit Experimenten in den Unterricht einsteigen; Wie nachhaltig ist unser Handeln im Alltag? – Mit einem szenischen Spiel starten. Extra: Sicher experimentieren – Neue Substitutionsexperimente im Microscale-Format.
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Biokatalyse
Jede Zelle stellt eine größere Anzahl verschiedener Stoffe her als große chemische Fabriken. Die Geschwindigkeiten der meisten Reaktionen sind an den jeweiligen Bedarf angepasst. Ein wesentlicher Grund dafür ist die Konzentration reaktionsspezifischer Katalysatoren, der Enzyme. Ihre Wirkungsweise bei der Herabsetzung der Aktivierungsenergie, ihre Typen und der Einfluss des pH-Werts und der Temperatur sowie unterschiedlicher Hemmstoffe sind Gegenstand dieser Unterrichtseinheit. Dabei werden Grundlagen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit und Katalyse reaktiviert und um biogen relevante Aspekte erweitert. Methodisch halten sich Schülerexperimente und Materialien zur selbstständigen Erarbeitung von Inhalten die Waage.
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