Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8

Bildungsplan 2004
Allgemein bildendes Gymnasium
Umsetzungsbeispiel
für Chemie
Klasse 8
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
Diskussionsvorschlag und Materialien
Versuch eines Unterrichtsganges, bei dem im einführenden Unterricht der
Klasse 8 ohne das frühere Eingangskapitel Gemische und Trennverfahren
gestartet werden kann
Matthias Kremer (Tuttlingen)
mit Beiträgen von Stefano Marino und Christian Maurer
Landesinstitut
für Schulentwicklung
Qualitätsentwicklung
und Evaluation
Schulentwicklung
und empirische
Bildungsforschung
Bildungspläne
März 2004 / geändert November 2008
Gymnasium
Klasse 8
Inhaltsverzeichnis
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
Diskussionsvorschlag mit Materialien zur Erprobung und Erweiterung ............. 3
Arbeitsblatt 1: Magnesium und Iod
Schülerexperiment zur chemischen Reaktion ................................................. 11
Arbeitsblatt 2: Stoffteilchenmodell .............................................................. 13
Arbeitsblatt 3: Aufgaben zum Stoffteilchenmodell
Aufsätze, Beurteilung von Aussagen, Aufgaben zur Problemlösung ............... 16
Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Experimenteller Lernzirkel .............................................................................. 19
Arbeitsblatt 5: Chemische Reaktion
Ja-Nein-Spiel ................................................................................................... 24
Arbeitsblatt 6: Weiterentwicklung des Atommodells
nach der Atomvorstellung von Dalton .............................................................. 25
Arbeitsblatt 7: Merkblatt „Chemische Formeln“ ......................................... 26
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 2
Gymnasium
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
Diskussionsvorschlag mit Materialien zur Erprobung und Erweiterung
Matthias Kremer (Tuttlingen)
mit Beiträgen von Stefano Marino (Emmendingen) und Christian Maurer (Ettenheim)
Eine völlig neue Situation
Mit der Umstellung von Lehrplänen auf Standards kommt auf uns Chemielehrerinnen und -lehrer eine weitere bedeutende Änderung zu: Der Beginn des Chemieunterrichts
findet in der Regel ein Jahr früher statt. Dies kann nicht ohne Konsequenzen auf die Unterrichtsgestaltung bleiben. Nach allen Erfahrungen sind die Schülerinnen und Schüler
der 8. Klasse mit Herleitungen und eher abstrakten Denkoperationen schneller überfordert als Schülerinnen und Schüler der 9. Klasse. Trotzdem soll in diesem Schuljahr das
Fundament für einen niveauvollen, gymnasialen Chemieunterricht gelegt werden.
Gleichzeitig sollte die Bedeutung der Chemie im Alltag, in der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler und der Bezug zu anderen Fächern noch stärker als bisher betont
werden. Einiges Vorwissen, wie z. B. über Trennverfahren von Gemischen, kann aus dem Naturphänomene-Unterricht vorausgesetzt werden. Außerdem sind wir Lehrerinnen
und Lehrer der naturwissenschaftlichen Fächer gehalten, intensiver miteinander zu kooperieren, indem wir zu Inhalten aus den anderen Fächern immer wieder Bezüge
herstellen. Eine Absprache über gemeinsam verwendete Begriffe ist dabei unabdingbar.
Ein Vorschlag
Der folgende Vorschlag für einen Unterrichtsgang in der 8. Klasse versucht, diesen Forderungen und der geänderten Situation gerecht zu werden: Es gibt kein
Einleitungskapitel zu Gemischen und ihren Trennverfahren. Die in den Standards verlangten Fachbegriffe werden an geeigneten Beispielen im Lauf des Schuljahres eingeführt.
Stattdessen beginnt der Unterricht gleich „mit richtiger Chemie“, die am Schuljahresende wieder aufgegriffen wird.
Formeln werden nicht induktiv erschlossen, sondern aus einem „erweiterten DALTON-Modell“ abgeleitet. Zunächst wird einfach der Umgang mit Formeln eingeübt, wobei
experimentelle Bestätigungen der angestellten Überlegungen nicht weggelassen werden dürfen. Beim Themengebiet „Luft“ bieten sich Querbezüge zum Fach Biologie an, was
durch Schüler-Referate realisiert werden kann. Das Stoffmengen-Konzept und der größte Teil der Stöchiometrie muss auf spätere Klassen verschoben werden, zugunsten
einer stärkeren Beteiligung der Schüler an der Erarbeitung der Unterrichtsinhalte. Außerdem sollte immer wieder Zeit zum Üben und Wiederholen gegeben werden. Wichtig
finde ich auch, am Ende eines Kapitels oder zumindest am Schuljahresende zusammen zu stellen, welche Fragen im Unterricht noch nicht geklärt wurden. Damit bekommt der
Unterricht über die Jahre hinweg einen inneren Zusammenhang, aber auch der eigene Wissens- und Kompetenz-Zuwachs wird den Schülerinnen und Schülern deutlicher.
Bisher wurden Teile des Vorschlags in einer Klasse 8 und in einer Klasse 9 ausprobiert. Dabei habe ich festgestellt, dass die Einheiten mit höherer Schülerbeteiligung leichter
zu unterrichten waren und effizienter waren. Somit ist dem Grundanliegen der neuen Bildungsstandards Rechnung getragen, zusammen mit der Fachkompetenz auch die
personale Kompetenz und die Methoden-Kompetenz zu stärken. Phasen mit verschiedenen Arten von Gruppenarbeit sollen zur Stärkung der sozialen Kompetenz beitragen.
Bei der Planung bin ich von circa 65 Stunden Unterricht ausgegangen, wobei 18 - 20 Stunden dem Schulcurriculum (S) entnommen sind. Erst in der realen Erprobung lassen
sich die tatsächlich benötigten Stundenzahlen ermitteln.
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 3
Gymnasium
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
1. Das ist Chemie! (18 Std. + 5-6 Std. (S))
Std.zahl
Var. A
2
Themen
Variante A:
Schwerpunkt Schülerversuch
Reinstoffe Magnesium und Iod
Eigenschaftskombination zur
Charakterisierung von
Reinstoffen
1
Var. B
2
Chemische Reaktion.
Bildung von Magnesiumiodid
Variante B:
Schwerpunkt Lehrerversuch
Reinstoffe Natrium und Chlor
Eigenschaftskombination zur
Charakterisierung von
Reinstoffen
1
+ (1 S)
Chemische Reaktion:
Bildung von Natriumchlorid
Bezug zu den Standards
Leitlinien 1 bis 6
Die Schülerinnen und Schüler können ...
1. wichtige Eigenschaften und Kombinationen
von Eigenschaften (Aggregatzustand,
Schmelztemperatur, ... Verformbarkeit,
elektrische Leitfähigkeit ...) ausgewählter Stoffe
angeben (, ... Magnesium ...)
6. Stoffeigenschaften experimentell ermitteln (..,
Farbe, ..., Löslichkeit)
6. mit Laborgeräten sachgerecht umgehen und
die Sicherheitsmaßnahmen anwenden
6. unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen
einfache Experimente durchführen,
beschreiben und auswerten
3. Reaktionsschemata als qualitative
Beschreibung von Stoffumsetzungen ...
formulieren
1. ... wichtige Eigenschaften und
Kombinationen von Eigenschaften
(Aggregatzustand, Schmelztemperatur, ...
Verformbarkeit, elektrische Leitfähigkeit ...)
ausgewählter Stoffe angeben (... Chlor, ...
Natrium ...)
1. ... Nachweise wichtiger Stoffe bzw. Teilchen
beschreiben (... saure, neutrale, alkalische
Lösungen ...)
3. Reaktionsschemata als qualitative
Beschreibung von Stoffumsetzungen ...
formulieren
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Umsetzungsimpulse
Umsetzungshilfen
Die Schüler werden in die
experimentelle Arbeit und die
Bedeutung der Sicherheitsrichtlinien
eingeführt.
In der ersten Stunde Stücke von
Magnesiumband verteilen und Fragen
stellen lassen. Iod vorstellen.
Löslichkeiten in Wasser und Spiritus
ermitteln (lassen).
Sie lernen gleich ein Beispiel einer
chemischen Reaktion kennen und
wiederholen wichtige Trennverfahren
Reaktion: siehe Arbeitsblatt „Magnesium
und Iod“  Seite 11
Reaktionsschema nur für dieses
Beispiel, noch nicht verallgemeinern
Mit der Stoffvorstellung von Natrium
und Chlor wird die
Sicherheitsbelehrung verknüpft.
Die beim Kontakt mit Wasser jeweils
entstandene Lösung wird
charakterisiert (Indikatoren anstelle
von Geschmack, Gefühl an Fingern
...).
Name des neu entstandenen
Reinstoffes auf Nachfragen mitteilen:
Natriumchlorid (nach Vergleich mit
dem Reinstoff Natriumchlorid), nicht
„Kochsalz“ erwähnen, da am Ende
des Jahres die Frage beantwortet
wird.
Reaktionsschema nur für dieses
Beispiel, noch nicht verallgemeinern.
Lehrerversuche:
Zusammengeben beider Stoffe im
verschlossenen Kolben
und
ihre Verbrennung (unter Zufuhr von
Energie im Reagenzglas mit Loch).
Seite 4
Gymnasium
1
+ (3 S)
Untersuchung weiterer
Reinstoffe:
Iod (S), Eisen, Kochsalz,
Schwefel (S), Wasser, Wachs
(S), Benzin, Erdgas im
Luftballon (S) , Oxalsäure (S),
Magnesium, Aluminium (S),
Silber, Magnesia, Kupfer
Ergebnisse: Stoffgruppe der
Metalle
2
3
Bei Löslichkeitsversuchen:
Lösung, Emulsion, Suspension
als spezielle Gemische
Teilchenmodell zur Erläuterung
der unterschiedlichen
Mischungstypen und der
Vorgänge beim Schmelzen und
Sieden
3
Herstellung von Gemischen der
obigen Reinstoffe und
Erwärmen der Gemische;
manche reagieren, manche
nicht.
1
Aktivierungsenergie,
Reaktionsenergie
Chemische Reaktion unter
Luftabschluss
Gesetz von der Erhaltung der
Masse
1
2
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
1. ... wichtige Eigenschaften und
Kombinationen von Eigenschaften
(Aggregatzustand, Schmelztemperatur,
Siedetemperatur, Verformbarkeit, elektrische
Leitfähigkeit, Dichte, Löslichkeiten)
ausgewählter Stoffe angeben (... Wasser, ...
Eisen, Kupfer, Silber, Magnesium, ...
Natriumchlorid, ... Magnesiumoxid)
5. ... Stoffeigenschaften experimentell ermitteln
(... Farbe, Geruch, Dichte, elektrische
Leitfähigkeit, Löslichkeit)
Experimentelle Gruppenarbeit mit
Kurzpräsentation, Stoffe möglichst in
verschiedenen Formen (Blech, Pulver,
Kristall) anbieten.
Verfahren zur Dichtemessung
entwickeln lassen,
Schmelztemperatur und
Siedetemperatur mit
Temperaturverlauf nur exemplarisch
als LV.
Metalle als besondere Gruppe von
Reinstoffen
4. ... ein sinnvolles Ordnungsschema zur
Einteilung der Stoffe erstellen (Stoff, Reinstoff,
... Metall, ... Lösung, Emulsion, Suspension)
2. ... das Teilchenmodell zur Erklärung von
Aggregatzuständen, Diffusions- und
Lösungsvorgängen anwenden
Löslichkeitsversuche mit Benzin und
Wasser
Nachfragen: Kenntnisse aus der
Physik?
BROWNsche Bewegung zeigen,
Diffusion, Tischtennisball-Modell für
Aggregatzustandsänderungen
„Es gibt so viele Teilchen wie
Reinstoffe.“
Aufsätze zum Teilchenmodell
schreiben lassen
3. ... chemische Reaktionen unter stofflichen
und energetischen Aspekten erläutern (...
exotherme Reaktionen, Aktivierungsenergie ...)
5. ... unter Beachtung der
Sicherheitsmaßnahmen einfache Experimente
durchführen, beschreiben und auswerten
(Herstellung einer Verbindung aus den
Elementen ...)
Experimentelle Lernzirkel mit der
Fragestellung: Trennung gelungen
oder nicht? (mit Begründung der
Meinung)
3. ... Massengesetze anwenden (Gesetz von
der Erhaltung der Masse ...)
Kupfer + Schwefel: LV mit SchülerAssistenz
Bei Variante A entfällt die Untersuchung
von Iod und Magnesium, dafür wird jetzt
der Begriff „Indikator“ am Beispiel der
hergestellten Lösungen eingeführt.
Versuche und Veranschaulichungen
zum TM:
http://www.usoe.k12.ut.us/curr/science/s
ciber00/7th/matter/sciber/intro.htm
Aggregatzustände usw.:
http://www.chemie.unibremen.de/eilks/Material/teilchen.htm
Arbeitsblatt zum Teilchenmodell S. 13
Aufsätze, Aufgaben zum Teilchenmodell:
S. 16
siehe Arbeitsblatt
Erwärmen von Gemischen  Seite 19
Chemische Reaktion und Teilchen:
http://www.chemie.unibremen.de/eilks/Material/teilchen.htm
Seite 5
Gymnasium
1
(1 S)
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
So erscheinen nur die Edelgase als
Ausnahme. Auch Metallatome sind
Mitteilen: Alle Teilchen sind bei
durch die metallische Bindung
Raumtemperatur und normalem Druck miteinander verbunden. Ein
aus zwei oder mehreren (veränderten) Metallteilchen besteht aus allen Atomen
Atomen aufgebaut, auch Elemente
des Metallstücks. Vereinfacht betrachten
(mit ganz wenigen Ausnahmen, etwa
wir einzelne Atome.
eine Handvoll).
Infoblatt: Dalton-Vorstellung  Seite 25
Erweiterte DALTONsche Atomund Reaktionsvorstellung:
Umgruppierung und „leichte
Veränderung“ von Atomen
Referat zu DALTON (S)
5. ... den PC für Recherchen ... einsetzen
6. ... an einem Beispiel die Leistungen einer
Forscherpersönlichkeit beschreiben (DALTON
...)
1
+ (1 S)
Atomsymbole,
Atommasse (Einheit u)
Wiederholung und Festigung:
Recherche, Referat
5. ... wichtige Größen erläutern (Teilchenmasse m (1 H-Atom) = 1 u (leichtestes Atom)
...)
Strukturlegetechnik „Stoffsystem“
Biographie zu DALTON:
http://www.bookrags.com/biography/john
-dalton-woc/
LS Ch 1274 Kap. 4
Arbeitsblatt zur Chem. Reaktion (JaNein-Spiel): S. 24
Beispiele für chemische Reaktionen
aus dem Alltag (Ja-Nein-Spiel)
2. Es brennt! (13 Std. + 8 Std. (S))
Std.zahl
5
Themen
Erhitzen des Reinstoffs
Silberoxid, Sauerstoff,
endotherme Reaktion
Element, Verbindung
Reaktionen von Metallen und
Nichtmetallen mit Sauerstoff
Metalloxide, Nichtmetalloxide
(2 S)
Herstellung von Wunderkerzen
(S)
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Bezug zu den Standards
Leitlinien 1 bis 6
Die Schülerinnen und Schüler können …
1. … Nachweise wichtiger Stoffe bzw. Teilchen
beschreiben (Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid …)
3. … chemische Reaktionen unter stofflichen
und energetischen Aspekten erläutern
(endotherme … Reaktionen …)
4. … ein sinnvolles Ordnungsschema zur
Einteilung der Stoffe erstellen (… Element,
Verbindung, Metall, Nichtmetall …)
5. … mit Laborgeräten sachgerecht umgehen
und die Sicherheitsmaßnahmen anwenden
6. … die chemische Fachsprache auf
Alltagsphänomene anwenden
Umsetzungsimpulse
LV: Erhitzen von Silberoxid
LV: Verbrennen von Schwefel, Eisen,
Kohlenstoff, Aluminium, Magnesium;
Produkte in Wasser mit Indikator
geben, in zwei Gruppen einteilen.
Glühlampe „echt“ brennen lassen
(Loch in Glas schmelzen.)
SV: Herstellung von Oxiden
Die Elemente, die keine Metalle sind,
heißen Nichtmetalle.
Praktikum zu Wunderkerzen
Umsetzungshilfen
http://www.chik.de/dateien/UE_Verbrenn
ungen.pdf
http://www.chemieunterricht.de/dc2/haus
/v144.htm
Seite 6
Gymnasium
2
(1 S)
3
(4 S)
Konstantes Massenverhältnis
aus DALTONS Vorstellungen
folgern.
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
3. … Massengesetze anwenden (… Gesetz der Deduktive Herleitung des Gesetzes
konstanten Massenverhältnisse)
der konstanten Massenverhältnisse
2. … den Informationsgehalt einer chemischen
Formel erläutern (Verhältnisformel …)
Zusammenhang Anzahl- und
Massenverhältnis
Überprüfung der Hypothese am
Kupfersulfid
Verhältnisformeln aller bisher
besprochenen Stoffe
Versuch zur Ermittlung des
Sauerstoffanteils der Luft;
Bestandteile der Luft;
Kerze auf der Waage
Phlogiston-Theorie
Atmung
Photosynthese
Der Kohlenstoffdioxid-ZuckerKreislauf
Treibhauseffekt
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Streichholzschachtel-Modell zum
Üben des Zusammenhangs zwischen
Anzahl- und Massenverhältnis
(Gruppenarbeit)


LS Ch 1274 Kapitel 1.1
5. … ein einfaches quantitatives Experiment
durchführen (Ermittlung eines
Massenverhältnisses)
Schülerversuch zur Bestätigung
6. … die chemische Fachsprache auf
Alltagsphänomene anwenden
1. … wichtige Eigenschaften und
Kombinationen von Eigenschaften
(Aggregatzustand, Schmelztemperatur,
Siedetemperatur, Verformbarkeit, elektrische
Leitfähigkeit, Dichte, Löslichkeiten)
ausgewählter Stoffe angeben (Luft, Stickstoff
…)
6. … die chemischen Grundlagen für einen
Kohlenstoffkreislauf in der belebten oder
unbelebten Natur darstellen (…
Kohlenstoffdioxid-Zucker-Kreislauf) und die
Rolle der nachwachsenden Rohstoffe erläutern
6. … an einem ausgewählten Stoff schädliche
Wirkungen auf Luft, Gewässer oder Boden
beurteilen …
Referate in Gruppenarbeit, z.T.
zusammen mit Biologieunterricht.
Bio-Standards:
 die Wortgleichung der Zellatmung
angeben und die Bedeutung der
http://www.chik.de/dateien/UE_Verbrenn
Nährstoffe für die
ungen.pdf
Energieumwandlung im
)
Organismus erklären
 qualitative und quantitative
Experimente zum Gaswechsel und
zur Stärkesynthese bei der
Fotosynthese durchführen
 die Wortgleichung der
Fotosynthese angeben
 erklären, dass bei der
Fotosynthese Lichtenergie in
chemische Energie umgewandelt
wird
Bei „Bestandteilen der Luft“ Edelgase
als einzige Ausnahme mit Atomen als
kleinsten Teilchen herausstellen.
Seite 7
Gymnasium
2
(1 S)
1
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
Welche Stoffe entwickeln
Kohlenstoffdioxid beim
Verbrennen an Luft? Papier,
Benzin, Erdöl, Holz, Wachs …
Definition „Organische Chemie“
5. … mit Laborgeräten sachgerecht umgehen
und die Sicherheitsmaßnahmen anwenden
5. … Maßnahmen zum Brandschutz planen,
durchführen und erklären
5. … bei chemischen Experimenten
naturwissenschaftliche Arbeitsweisen
anwenden (Erfassung des Problems,
Hypothese, Planung von Lösungswegen,
Prognose, Beobachtung, Deutung und
Gesamtauswertung, Verifizierung und
Falsifizierung)
Spiel „Metall pass auf!
Wiederholung, Festigung,
Ergänzung
Redoxreaktion = Übertragung
von (veränderten) SauerstoffAtomen
Experimentelle Gruppenarbeit.
Vorher ausführlich über Brandschutz
informieren.
Fragestellung zum Schluss:
Entsteht Wasser beim Verbrennen all
dieser Stoffe? Ist Wasser ein Oxid?
3. … Redoxreaktionen als
Sauerstoffübertragung … erklären
LS Ch 1274 Kapitel 6.10
weitere Oxide zeigen,
Thermitversuch
3. Wasserstoff: Theorie und Praxis (9 Std. + 2 Std. (S))
Std.zahl
3
Themen
Das Verbrennungsprodukt
Wasser – ein Oxid.
Nichtmetall Wasserstoff
Knallgas
Synthese von Wasser
Verhältnisformel von Wasser
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Bezug zu den Standards
Leitlinien 1 bis 6
Die Schülerinnen und Schüler können …
1. … wichtige Eigenschaften und
Kombinationen von Eigenschaften
(Aggregatzustand, Schmelztemperatur,
Siedetemperatur, Verformbarkeit, elektrische
Leitfähigkeit, Dichte, Löslichkeiten)
ausgewählter Stoffe angeben (… Wasser,
Wasserstoff …)
1. … Nachweise wichtiger Stoffe bzw. Teilchen
beschreiben (… Wasser, Wasserstoff …)
Umsetzungsimpulse
Umsetzungshilfen
Geeigneter Reaktionspartner:
Magnesium (LV)
Bei O2 , H2 und H2O eventuelles
Vorwissen bestätigen oder mitteilen.
Hindenburg-Katastrophe, (Referate
aufgeben zum Thema
„Energieträger“),
Bestätigung des Gesetzes der
konstanten Massenverhältnisse durch
Eudiometer-Versuch.
AVOGADRO behandeln, falls Schülern
der Sachverhalt auffällt.
Materialien zur Reaktion von Magnesium
mit Wasser:
http://www.feuerwerksverkauf.de/feuerw
erk_bengalos.html
Materialien zu Wasserstoff:
http://www.chemiedidaktik.uniwuppertal.de/
>Unterrichtsmaterial > Folien, Texte
Seite 8
Gymnasium
2
+ (1 S)
Vergleich Metalloxide und
Nichtmetalloxide.
Moleküle und Formeleinheiten
Verallgemeinern:
Metall/NichtmetallVerbindungen sind salzartige
Verbindungen („gedachte
Teilchen“: Formeleinheiten),
Nichtmetall/NichtmetallVerbindungen sind flüchtige
Verbindungen (Teilchen:
Moleküle)
Teilchenmasse berechnen
2
1
+ (1 S)
1
Reaktionsgleichungen
aufstellen
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
2. … den Aufbau ausgewählter Stoffe
darstellen und Teilchenarten zuordnen (…
Molekül, Ion)
2. … den Informationsgehalt einer chemischen
Formel erläutern (Verhältnisformel,
Molekülformel …)
5. … wichtige Größen erläutern
(Teilchenmasse …)
Teilchensymbole = chemische
Formeln werden immer mitgeteilt,
brauchen noch nicht gelernt zu
werden.
3. … Reaktionsgleichungen als quantitative
Beschreibung des Teilchenumsatzes
formulieren
5. … den PC … einsetzen
Wasserstoff als Energieträger – 6. … die Bedeutung des Wasserstoffs als
Ein Ausweg aus dem
Energieträger erläutern
Treibhaus?
Wiederholung und
Zusammentragung bekannter
Stoffe mit Teilchenarten
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Herstellung und dann Einteilung
verschiedener Oxide;
Lehrer-Vortrag: Einteilung aufgrund
unterschiedlicher Teilchenarten:
Teilchen von Nichtmetalloxiden:
kleinere Atomgruppen aus leicht
veränderten Atomen = Moleküle.
Teilchen von Metalloxiden: riesige
Atomgruppen aus stark veränderten
Atomen (sog. Ionen).
Analogon zu Molekülen ist das
„gedachte Teilchen “Formeleinheit“
4. … Verbindungen nach dem Bindungstyp
ordnen
2. … den Aufbau ausgewählter Stoffe
darstellen und Teilchenarten zuordnen (Atom,
Molekül, Ion)
Eigentätigkeit und ComputerProgramme zur Erstellung von
Reaktionsgleichungen
Anfangs Formeleinheiten und
Moleküle unterscheiden lassen.
Referat zu Wasserstoff-Autos,
Firmenbesuch
Strukturlegetechnik
Auch „Ionengruppe“ wäre eine geeignete
Bezeichnung für die „Teilchen“
salzartiger Stoffe, die man analog zu
Molekülen als „gedachte Teilchen“
einführt. Durch sie wird das
Anzahlverhältnis mit den
kleinstmöglichen ganzen Zahlen
ausgedrückt.
Viel mit Modellen arbeiten,
Gittermodelle zeichnen und bauen
lassen, z. B. mit Ringmagneten, dabei
Grenzen des Modells besprechen.
Offene Fragen notieren: Was heißt denn
„Veränderung“ eines Teilchens?
Woher kommen die unterschiedlichen
Zahlenverhältnisse? Teilchen bei
Metallen, Kohlenstoff …
Programm zur Erstellung von
Reaktionsgleichungen:
http://www.kappenberg.com/pages/akwi
nchemie/einfuehrung.php5
> jetzt herunterladen
Materialien von BMW, Daimler-Chrysler,
Siemens zu Wasserstoffautos und bei
http://www.chemiedidaktik.uniwuppertal.de/
>Unterrichtsmaterial > Folien, Texte
LS Ch 1274 Kap. 4
Arbeitsblatt:
Merkblatt „Chemische Formeln“  S. 26
Seite 9
Gymnasium
Stoffverteilungsplan Chemie Klasse 8
4. Kochsalz und was man daraus machen kann (6 Std. + 3 Std. (S))
Std.zahl
Themen
Bezug zu den Standards
Leitlinien 1 bis 6
Die Schülerinnen und Schüler können ...
1. ... wichtige Eigenschaften und
Kombinationen von Eigenschaften
(Aggregatzustand, Schmelztemperatur,
Siedetemperatur, Verformbarkeit, elektrische
Leitfähigkeit, Dichte, Löslichkeiten)
ausgewählter Stoffe angeben (... Natriumchlorid
...)
Umsetzungsimpulse
Umsetzungshilfen
2
Kochsalz-Untersuchung
Gitterverbindung, Formel
1
Ionen als elektrisch geladene
Teilchen;
Teilchenarten allgemein
Salzartiger Stoff spricht für
http://www.umweltstation-iffens.de/
Metall/Nichtmetall-Verbindung.
cwsalz.htm
Änderung der Leitfähigkeit beim Lösen
in Wasser, Existenz von Ionen
Bildung von Chlor, Wasserstoff und
alkalischer Lösung.
Vergleich mit Reaktionsprodukten aus
Natrium und Wasser.
Reaktionsprodukt ist WasserstoffVerbindung (Reaktion mit Zinkpulver):
Natriumhydroxid; Reaktionsgleichung
2. ... den Aufbau ausgewählter Stoffe darstellen von Natrium mit Wasser
und Teilchenarten zuordnen (Atom, Molekül,
Ion)
Ausflug zur Saline (S)
Chlorid-Ionen-Nachweis in
verschiedenen Lösungen
1. ... Nachweise wichtiger Stoffe bzw. Teilchen
beschreiben (... Chlorid-Ion)
(1 S)
1
1
Natriumhydroxid und
Natronlauge
1
Chlorknallgas
Chlorwasserstoff und Salzsäure
(1 S)
Referate: Brezel-Lauge,
Magen-Säure
(1 S)
Zusammenstellung der zu
klärenden Fragen für das
nächste Schuljahr
Umsetzungsbeispiel für Chemie
„Analyse-Wettspiel“
6. ... die Bedeutung saurer, alkalischer und
neutraler Lösungen für Lebewesen erörtern
1. ... Beispiele für alkalische und saure
Lösungen angeben (Natronlauge, ... Salzsäure
...)
z.B.: „Wer die chloridfreie Lösung
ausgewählt hat, hat gewonnen!“
(Lehrer bereitet mehrere Lösungen vor,
darunter so viele chloridfreie, wie er
Sieger haben möchte.) oder
„Wer findet mit möglichst wenigen
Untersuchungsschritten aus 10
Lösungen die chloridhaltige heraus?“
Lehrer-Versuch
6. ... die chemische Fachsprache auf
Alltagsphänomene anwenden
Recherche: Brezel-Lauge
Projekt: Brezeln backen
Recherche: Magen-Säure
Mindmap, Metaplan
Seite 10
Gymnasium
Arbeitsblatt 1: Magnesium und Iod
Magnesium und Iod
Versuch 1:
Material:
großes Uhrglas, großes Filterpapier, Spritzflasche, Spatellöffel, großes
Becherglas, Holzstab
Stoffe:
Magnesiumpulver, feines Iodpulver, Wasser aus der Spritzflasche
Sicherheitshinweise: Schutzbrille
Magnesium: F (leichtentzündlich), R: 11-15, S: 7/8-43.6
Iod: Xn (mindergiftig), R: 20/21, S: 23.2-25
Arbeitsauftrag 1: Lies die Aufgabenstellung sorgfältig durch und skizziere dazu im Heft
den Versuchsaufbau mit Beschriftung!
Versuchsanleitung:
Lege das Uhrglas auf das Filterpapier und vermische mit dem
Holzstab im Uhrglas einen Spatellöffel Magnesiumpulver mit einer
kleinen Spatelspitze feinem Iodpulver.
Das Becherglas wird umgedreht bereit gehalten.
Gib aus der Spritzflasche vorsichtig einige Tropfen Wasser hinzu
und stülpe danach sofort das Becherglas über das Uhrglas!
Fertige ein Protokoll des Versuches an! Notiere auch eine
geeignete Überschrift!
Arbeitsauftrag 2: Spüle die Rückstände auf dem Uhrglas mit ein wenig Wasser aus der
Spritzflasche in das Becherglas und entleere es in das dafür
bereitgestellte Sammelgefäß, dessen Inhalt filtriert wird.
Gib das Becherglas und das Filterpapier beim Lehrer ab.
Versuch 2:
Material: Sauberes Reagenzglas, Reagenzglashalter, Gasbrenner
Stoffe:
Gereinigtes Filtrat
Sicherheitshinweise: Schutzbrille
Arbeitsauftrag:
Fülle das Reagenzglas 1 cm bis maximal 2 cm hoch mit gereinigtem
Filtrat und dampfe es durch Erhitzen vollständig ein!
Beachte dabei die Sicherheitsvorschriften!
Protokolliere das Experiment im Heft!
Notiere als Überschrift dazu eine geeignete Frage!
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 11
Gymnasium
Arbeitsblatt 1: Magnesium und Iod
Hinweisblatt
Versuche 1 und 2 (Schülerversuche):










Das Arbeitsblatt wird durchgeschnitten, damit Versuch 1 und 2 getrennt ausgeteilt
werden können. Sollen die Schüler das Protokoll auf dem Blatt anfertigen, muss
die elektronische Vorlage entsprechend bearbeitet werden.
Die Mengenangaben „Spatellöffel“ und „Spatelspitze“ sollten sicherheitshalber den
Schülern mit besonders kleinen Mengen demonstriert werden.
Beschreibung der Rolle des Wassers als „Starthilfe“ (Starthilfe ist eine vorläufige
Bezeichnung für die später einzuführenden Begriffe „Aktivierungsenergie“ bzw.
„Katalysator“).
Iodreste von den Filterpapieren und Bechergläsern der Schüler in Wasser lösen
und in der Iodwasserflasche sammeln.
Ein Schüler filtriert den Inhalt des Sammelgefäßes.
Ist das Filtrat durch gelöstes Iod noch gefärbt, wird ein Teil davon im
Scheidetrichter mit Benzin extrahiert. (Die wässrige Lösung kann leicht gelblich
bleiben.)
Somit kann das Abdampfen als Schülerversuch durchgeführt werden. Die Schüler
müssen allerdings den Umgang mit dem Gasbrenner und das Erhitzen einer
Flüssigkeit im Reagenzglas aus dem Naturphänomene-Unterricht kennen oder vor
der Versuchsdurchführung mit destilliertem Wasser einüben. Die
Sicherheitsvorschriften (Öffnung des Rg nicht auf Menschen richten, schütteln,
Schutzbrille) müssen von jedem Schüler zum Versuchsprotokoll notiert werden.
Die Frage, die als Überschrift für Versuch 2 notiert werden soll, muss im
Unterrichtsgespräch vorbereitet werden. Sie könnte z. B. lauten: Ist durch das
Filtrieren und Extrahieren das Wasser vollständig gereinigt worden?
Das Produkt Magnesiumiodid, das nach dem Eindampfen in den Reagenzgläsern
vorliegt, wird mit den Ausgangsstoffen Magnesium, Iod und Wasser verglichen und
als „neu entstandener Stoff, der zu Beginn von Versuch 1 nicht vorhanden war“
bezeichnet. Er muss sich bei einem der Versuchsschritte neu gebildet haben,
wahrscheinlich bei dem „Aufbrausen“ des Magnesium-Iod-Gemisches nach der
„Starthilfe“ durch Wasser.
Zur Überprüfung werden im weiteren Unterricht andere Gemische hergestellt und
alternative „Starthilfen“ getestet.
Vorschlag für einen Versuchsaufbau zu Versuch 1:
VA:
Becherglas (600 ml hohe Form)
Uhrglas mit Magnesium-Iod-Gemisch
Filterpapier Ø 110 mm
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 12
Gymnasium
Das Stoffteilchenmodell
Arbeitsblatt 2: Das Teilchenmodell
Anmerkungen
(Notiere in Stichworten für diese Aussagen Gründe, die im Unterricht zur Sprache kamen.)
1. Alle Stoffe bestehen aus kleinen Teilchen
("Stoffteilchen"), die so klein sind, dass man sie auch mit
einem Mikroskop nicht sichtbar machen kann.
2. Die Stoffteilchen stellt man sich rundlich vor.
Zwischen den Stoffteilchen ist leerer Raum.
3. Kleine Teilchen eines Stoffes bleiben immer gleich groß und
schwer, solange der Stoff existiert. Sie sind ständig in
Bewegung. Je höher die Temperatur, desto stärker ist die
Bewegung.
4. Zwischen den Stoffteilchen herrschen Anziehungskräfte.
5. Ein Reinstoff besteht aus lauter gleichen Stoffteilchen.
Sie sind alle gleich groß und haben die gleiche Masse.
6. In einem Gemisch muss es mindestens zwei verschiedene
Stoffteilchensorten geben.
7. Die Begriffe "Farbe" und "Aggregatzustand" sind nur auf
Stoffe aber nicht auf kleine Teilchen anwendbar.
8. Dieses Teilchenmodell stammt zum Teil aus der Antike und
entspricht nicht mehr den modernen Erkenntnissen. Wir
müssen es ständig verbessern.
9. Wir unterscheiden heute drei Arten von Stoffteilchen. Die
am häufigsten vorkommende Stoffteilchenart heißt
"Molekül".
Darüber hinaus gibt es noch viele andere Teilchen, die zum
Teil noch viel kleiner als Stoffteilchen sind, aber nicht
mehr als Teilchen eines Reinstoffes bezeichnet werden
können.
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 13
Gymnasium
Das Stoffteilchenmodell
1.
Alle Stoffe bestehen aus kleinen Teilchen
("Stoffteilchen“), die so klein sind, dass man sie auch mit
einem Mikroskop nicht sichtbar machen kann.
Arbeitsblatt 2: Das Teilchenmodell
Anmerkungen für den Lehrer
Rastertunnelmikroskopie zeigt Oberfläche mit kugeligen Erhebungen.
Internetadresse: http://www.chemie.unidortmund.de/groups/dc1/teilchenlehrer.htm.
Literaturadresse: Lukrez, von der Natur I, 298 ff
(übersetzt von H. Diels im Artemis-Verlag, München 1991.)
2. Die kleinen Teilchen stellt man sich rundlich vor.
Zwischen den Stoffteilchen ist leerer Raum.
Lukrez, von der Natur I, 383 (s. o.)
Hinweis: Gase lassen sich komprimieren
3. Sog. kleine Teilchen eines Stoffes bleiben immer gleich.
Sie sind ständig in Bewegung. Je höher die Temperatur,
desto stärker ist die Bewegung.
Versuch: mit Wasser verdünnter Milchtropfen (Mikroskop mit 400facher
Vergrößerung) „Brownsche Bewegung“ verursacht durch Teilchenbewegung;
Versuch: Diffusion
4. Zwischen den Stoffteilchen herrschen
Anziehungskräfte.
Versuch: Wassertropfen am Glasstab hebt Papierknöllchen
5. Ein Reinstoff besteht aus lauter gleichen Teilchen.
Sie sind alle gleich groß und haben die gleiche Masse.
6. In einem Gemisch muss es mindestens zwei verschiedene
Stoffteilchensorten geben.
7. Die Begriffe "Farbe" und "Aggregatzustand" sind nur
auf Stoffe, aber nicht auf kleine Teilchen anwendbar.
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Mitteilung
Logische Überlegung
Beispiele für den Unterricht aussuchen
In der Unterrichtssprache muss zwischen Stoff- und Teilchenebene
unterschieden werden.
Seite 14
Gymnasium
Arbeitsblatt 2: Das Teilchenmodell
8. Dieses Teilchenmodell stammt zum Teil aus der Antike
und entspricht nicht mehr allen modernen Erkenntnissen.
Wir müssen es ständig verbessern.
„Modellcharakter“: Ständige Frage im Unterricht: Kann man dies mit diesem
Teilchenmodell noch erklären? Schon bei der chemischen Reaktion geht es
nicht mehr, was zu DALTONs Vorstellung führt. Diese reicht z. B. für die
Erklärung der Radioaktivität nicht aus.
9. Wir unterscheiden heute drei Arten von Stoffteilchen:
„Atome“, „Moleküle“ und „Formeleinheiten“ aus Ionen.
Darüber hinaus gibt es noch viele andere Teilchen, die
zum Teil noch viel kleiner sind, aber nicht mehr als
Teilchen eines Reinstoffes bezeichnet werden können.
Keine Vorwegnahme von Inhalten, sondern Konkretisierung des Begriffs
„Stoffteilchen“ durch Einbettung in vorhandenes Vorwissen.
Als Stoffteilchen im Kochsalz werden nicht das Natrium-Ion oder das
Chlorid-Ion bezeichnet, sondern der Gitterausschnitt, der das
Anzahlverhältnis der Ionen im Kristall richtig angibt, also das durch die
chemische Formel beschriebene Analogon zum Molekül, genannt
Formeleinheit. Es wird später als gedachtes Teilchen bezeichnet, das
höchstens im Dampfzustand existiert, falls sich der Stoff unzersetzt
verdampfen lässt.
In Metallen ist es ähnlich, dort haben wir riesige durch die metallische
Bindung verbundene Atomverbände. Vereinfacht betrachten wir hier
ebenfalls den einfachsten Ausschnitt, also die Atome.
Umsetzungsbeispiel für Chemie
Seite 15
Gymnasium
Arbeitsblatt 3: Übungen zum Stoffteilchenmodell
1. Aufgabe zum Stoffteilchenmodell
Stell dir vor, du hast die einmalige Gelegenheit, in ein kleines Teilchen zu
schlüpfen! Klar, dass du jetzt alle Vorgänge genau „von innen“ beobachtest, die du
bisher nur „von außen“ vermuten konntest. Verfasse eine interessante Geschichte
aus der Sichtweise eines kleinen Teilchens, in der deine Stoffportion
1) zum Schmelzen gebracht wird.
2) zum Sieden gebracht wird.
3) verdunstet.
4) zum Erstarren gebracht wird.
5) kondensiert.
6) sublimiert.
7) resublimiert.
8) in der Reibschale zerrieben wird.
9) Wasser ist, in der eine andere Flüssigkeit (z. B. Alkohol) gelöst wird.
10) Kochsalz ist, das in Wasser gelöst wird.
11) Wasser ist, das einen Zuckerkristall auflöst.
12) Sprudelgas ist und die Flasche geöffnet wird.
13) ein Kupferdraht ist, der kräftig verbogen wird.
14) ein Gummiring ist, mit dem Krampen verschossen werden.
Hinweise: Du ziehst einen der 14 genannten Vorgänge per Los. Die Aufsätze werden
eingesammelt und wissenschaftlich ausgewertet.
OHG Tuttlingen (M. Kremer)
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Chemie Kl. 8
Seite 16
Gymnasium
Arbeitsblatt 3: Übungen zum Stoffteilchenmodell
2. Beurteilung von Aussagen zum Stoffteilchenmodell
Bitte beurteilt folgende Aussagen aus den Aufsätzen, in denen Vorgänge aus der
Sicht eines Stoffteilchens beschrieben werden sollten. Schaut vorher die
Zusammenstellung zum Stoffteilchenmodell und zu den Aggregatzuständen an.
(Hinweis: Mit einem „Aggregat“ meint man eine Ansammlung.)
1. Wasser verdunstet, schmilzt oder gefriert.
a) Ich flog als Dampf in die Lüfte.
b) Wir schmilzten.
c) Meine Freunde und ich erstarrten.
d) Ich (ein Teilchen des Wassers in der Badewanne) hatte Angst, die
Schweißtropfen aufzufangen.
e) Ich schwebe in der Luft und keiner kann mich sehen (nach dem Sieden).
2.
a)
b)
c)
d)
Ein Kristall oder ein anderer Stoff wird in Wasser aufgelöst.
Der Zuckerkristall löst sich auf und dehnt sich aus.
Wir Teilchen wurden mit Duschgel vermischt.
Langsam lösten sich die Teilchen um mich herum auf.
Erst verschwand das Teilchen Edwin, dann Udo, dann Fritz (als sich ein
Salzkristall in Wasser löste).
3.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Beim Übergang zwischen festem und flüssigem Zustand
Über 0°C kriege ich einen neuen Namen.
Der Teich gefriert, so dass ich mich nicht mehr bewegen kann.
Ich wurde in meine übliche Form zurück verwandelt.
Meine Freunde und ich erstarrten.
Die Wachsteilchen werden immer weicher.
Die kleinen Teilchen schwimmen als Wachsflüssigkeit.
4. Verschiedene Aussagen zum Thema „Unterschied zwischen Teilchenebene
und Stoffebene.
a) Ich (ein Wasserteilchen) flog als erster Tropfen aus dem Duschkopf.
b) Ich flog als Dampf in die Lüfte.
c) Der Kupferdraht wird verbogen, trotzdem sind wir alle in Reih’ und Glied.
d) Als der Kupferdraht verbogen wurde, wurde ich gedehnt.
e) Wir Wasserteilchen schießen hin und her, wenn das Glas geschüttelt wird.
f) Ein Teilchen eines Getreidekorns in der Mühle: Dann kamen auf einmal noch
mehr kleine Teilchen, die zu einem Klotz zusammengedrückt waren, auf uns
herunter.
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
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Gymnasium
Arbeitsblatt 3: Übungen zum Stoffteilchenmodell
3. Aufgaben zum Stoffteilchenmodell
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
1.) An heißen Tagen bilden sich auf einer gekühlten Limonadenflasche
Wassertropfen.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
2.) Wenn man gegen eine kalte Fensterscheibe haucht, kann man nicht mehr
hindurch sehen.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
3.) Mottenkugeln bestehen aus Naphthalin und haben einen eigenartigen Geruch.
Wie ist es möglich, dass man diesen weißen Feststoff riechen kann?
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
4.) Kocht man Kaffee, so riecht man den Kaffeeduft bald im ganzen Haus.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
5.) Öffnet man den Wasserhahn nur geringfügig, so fängt er an zu tropfen.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
6.) Eine Portion Wasser verdunstet bei 40°C schneller als bei 20°C.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
7.) Flüssigkeiten passen sich der Form eines Gefäßes an, feste Stoffe nicht. Wie
ist es mit Pulvern?
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
8.) Im Sommer sind Brücken länger als im Winter.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
9.) Im Sommer hängen Stromkabel oder Telefondrähte, die an Masten angebracht
sind, weiter durch.
Erkläre folgende Beobachtung mithilfe des Stoffteilchenmodells.
10.)
Alkohol hat eine niedrigere Siedetemperatur als Wasser.
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 18
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Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Erwärmen von Gemischen
Bei diesen Versuchen wird das Verhalten von Gemischen beim Erwärmen untersucht.
Prüfe nach, ob sich dieses Verfahren zur Rückgewinnung der Reinstoffe eignet!
Versuch 1: Erwärmen von Rotwein
Vorüberlegungen (Recherchiere dazu in deinem Chemiebuch!):
1. Nenne die beiden Hauptbestandteile des Rotweins und den Gemischtyp!
2. Bei welchen Temperaturen ist eine Aggregatszustandsänderung zu erwarten?
Arbeitsauftrag:
Entwirf eine Versuchsapparatur zur Abtrennung eines der Hauptbestandteile und fertige
eine Zeichnung deines Versuchsaufbaus an! Nach der gemeinsamen Besprechung
beurteile die Brauchbarkeit deiner Apparatur!
Versuchsapparatur
Beurteilung
Versuchsdurchführung: Protokolliere im Heft!
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 19
Gymnasium
Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Versuch 2: Salatsoße
Vorüberlegungen:
Definiere folgende Begriffe und veranschauliche sie an einem Beispiel im Teilchenmodell!
Begriffe
Definition
Bild im Teilchenmodell
Lösung
Emulsion
Suspension
Phase
Versuchsdurchführung:
Material:
Stoffe:
Bechergläser, Holzstab zum Umrühren
Speiseöl, Wasser, Essig, Salz, Pfeffer
Arbeitsauftrag1: Stelle eines der folgenden Gemische her! Betrachte die Gemische der
anderen Gruppen und notiere, ob du eine Phase oder zwei Phasen siehst!
a)
Speiseöl und Wasser (jeweils 10 ml)
b)
Wasser und Essig (jeweils 10 ml)
c)
Wasser und Salz (10ml Wasser und 2 g Salz)
d)
Essig (1 Esslöffel) und eine Prise Pfeffer
Arbeitsauftrag 2: Fülle die Tabelle aus!
Gemisch
Zahl der
Phasen
Lösung
Suspension
Emulsion
Rotwein
Speiseöl und Wasser
Wasser und Essig
Essig und Pfeffer
Wasser und Salz
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 20
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Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Versuch 3: Experimenteller Lernzirkel
Material:
An jeder Station findest du die gleiche Materialausstattung:
eine Porzellanschale, auf die ein Glastrichter passt; einen Spatellöffel,
eine Pinzette (für Iodkristalle), eine Reibschale mit Pistill, einen
Gasbrenner, ein Dreibein mit Mineralfaserdrahtnetz, Schutzbrille
1 Sammelgefäß für die Reste nach dem Versuch, Spritzflasche mit
Wasser, Papiertücher.
Stoffe (Pulver oder fein kristallin):
Station 1: Eisen/Iod
Station 2: Schwefel/Iod
Station 3: Kohlenstoff/Ammoniumchlorid
Station 4: Kupfer/Schwefel
Station 5: Eisen/Ammoniumchlorid
Station 6: Eisen/Schwefel
Station 7: Kohlenstoff/Iod
Station 8: Kohlenstoff/Schwefel
Versuchsdurchführung: An jeder Station findest du die Mengenangaben, mit denen du
das Gemisch in der Reibschale herstellen sollst. Vermische mit
dem Pistill vorsichtig die angegebenen Stoffportionen, gib das
Gemisch in die Porzellanschale, stelle sie auf das
Mineralfaserdrahtnetz und den Glastrichter umgekehrt darauf!
Jetzt erst erhitze das Gemisch mit der nicht leuchtenden
Brennerflamme! Beobachte und fülle beiliegendes Arbeitsblatt
aus! Hinterlasse die Station mit sauberen und trockenen
Gefäßen.
Stationen
Mengenangaben
Entsorgung bzw.
Reinigung
1: Eisen/Iod
2: Schwefel/Iod
3: Kohlenstoff/
Ammoniumchlorid
4: Kupfer/Schwefel
5: Eisen/
Ammoniumchlorid
6: Eisen/Schwefel
7: Kohlenstoff/Iod
8: Kohlenstoff/Schwefel
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
¼ Spatellöffel Eisen,
4 Kristalle Iod
¼ Spatellöffel Schwefel,
4 Kristalle Iod
½ Spatellöffel Kohlenstoff,
½ Spatellöffel
Ammoniumchlorid
½ Spatellöffel Kupfer,
¼ Spatellöffel Schwefel
¼ Spatellöffel Eisen,
¼ Spatellöffel
Ammoniumchlorid
¼ Spatellöffel Eisen,
½ Spatellöffel Schwefel
¼ Spatellöffel Kohlenstoff,
¼ Spatellöffel Iod
¼ Spatellöffel Kohlenstoff,
¼ Spatellöffel Schwefel
Reste mit Wasser in ein
Sammelgefäß spülen
Reste mit Wasser in ein
Sammelgefäß spülen
Geräte trocken reinigen und
bei Bedarf nachspülen
Nach Abkühlen in das
Sammelgefäß geben
Geräte trocken reinigen und
bei Bedarf nachspülen
Nach Abkühlen in das
Sammelgefäß geben
Geräte trocken reinigen und
bei Bedarf nachspülen
Geräte trocken reinigen und
bei Bedarf nachspülen
Seite 21
Gymnasium
Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Arbeitsblatt für die Schülerinnen und Schüler:
Feststoffgemische
Trennung Bemerkungen
nach
Erhitzen
1. Eisen/Iod
2. Schwefel/Iod
3. Kohlenstoff/
Ammoniumchlorid
4. Kupfer/Schwefel
5. Eisen/Ammoniumchlorid
6. Eisen/Schwefel
7. Kohlenstoff/Iod
8. Kohlenstoff/Schwefel
Arbeitsblatt für die Schülerinnen und Schüler:
Feststoffgemische
Trennung Bemerkungen
nach
Erhitzen
1. Eisen/Iod
2. Schwefel/Iod
3. Kohlenstoff/
Ammoniumchlorid
4. Kupfer/Schwefel
5. Eisen/Ammoniumchlorid
6. Eisen/Schwefel
7. Kohlenstoff/Iod
8. Kohlenstoff/Schwefel
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 22
Gymnasium
Arbeitsblatt 4: Erwärmen von Gemischen
Hinweisblatt für die Lehrerin/denLehrer:
Zu Versuch 3: Experimenteller Lernzirkel

Die Stationen, bei denen Iod beteiligt ist, sollten im Abzug platziert sein!
Falls den Schülern der Stoff Iod bisher noch unbekannt ist, sollte hier auf den
sachgerechten Umgang mit dem Gefahrstoff „Iod“ hingewiesen werden.
 Die Aufarbeitung der Reste sollte entweder im Unterricht mit den Schülern
gemacht werden oder der Lehrer weist auf die sachgerechte Entsorgung hin!
Lösungsblatt für die Lehrerin/den Lehrer:
Feststoffgemische
1. Eisen/Iod
Trennung Bemerkungen
nach
Erhitzen
ja
Trennung schlecht
2. Schwefel/Iod
ja
machbare Trennung
3. Kohlenstoff/Ammoniumchlorid
ja
sehr gute Trennung
nein
blau-schwarzer Stoff
4. Kupfer/Schwefel
5. Eisen/Ammoniumchlorid
ja
Trennung o.k.
6. Eisen/Schwefel
nein
7. Kohlenstoff/Iod
ja
Trennung o.k.
8. Kohlenstoff/Schwefel
ja
Trennung o.k.
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
blau-grau-schwarzer Stoff
Seite 23
Gymnasium
Arbeitsblatt 6: Atomvorstellung von Dalton
Ja – Nein – Spiel (Thema: Chemische Reaktionen)
An zwei gegenüberliegenden Wänden werden zwei DIN A 4 – Blätter aufgehängt,
auf denen groß die Worte „Ja“ bzw. „Nein“ stehen. Eine Bankreihe Schüler geht
nach vorne in die Mitte. Nun liest der Lehrer eine Aussage vor. Stimmt ein
Schüler zu, stellt er sich zum Plakat „Ja“, andernfalls zu „Nein“. Die anderen
Schüler werden nun gefragt, aus welchen Gründen die Schüler sich wohl zum
einen oder anderen Plakat gestellt haben. Somit muss man sich nicht zur eigenen
möglicherweise falschen Meinung bekennen und die Defizite werden offen
ausgesprochen.
Manche Aussagen müssen präzisiert werden, um sie eindeutig zuordnen zu
können.
Mögliche Aussagen zum Thema „Chemische Reaktion Ja oder Nein?“
Ei schälen
Geld verlieren
Papier zerreißen
Papier verbrennen
Apfel pflücken
Eier färben
Brot schneiden
Auto fahren
Brot essen
Fahrrad fahren
Streichholz anzünden
Eiswürfel herstellen
Spiritus verdunstet
Kuchen backen
Fleisch braten
Kaffee kochen
Verdauen
Lesen
Eine Pflanze wächst
Auto tanken
Zucker in Wasser lösen
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 24
Gymnasium
Arbeitsblatt 6: Atomvorstellung von Dalton
Weiterentwicklung des Teilchenmodells
nach der Atomvorstellung von John Dalton
Seitdem wir zu Anfang ein ganz einfaches Teilchenmodell eingeführt haben, sind nun
einige weitere Erkenntnisse im Chemieunterricht dazu gekommen, wie z. B.
chemische Reaktionen und das Gesetz von der Erhaltung der Masse. Diese kann
man sich auf der Teilchenebene besser erklären, wenn man die Atomvorstellung von
DALTON zu Hilfe nimmt. Mit ihrer Hilfe kann man folgende Vorstellung entwickeln:








Alle Stoffteilchen sind aus wenigen chemisch nicht weiter zerlegbaren
Teilchen, den Atomen aufgebaut ( ist griechisch und heißt unteilbar).
Dies gilt bei Zimmertemperatur für alle Reinstoffe, also die Elemente und die
Verbindungen.
Die Stoffteilchen eines Elements bestehen aus Atomen, die untereinander
völlig gleich sind in Masse, Größe, … .
Die Stoffteilchen einer Verbindung bestehen aus mindestens zwei
verschiedenen Atomen.
Es gibt so viele Atomarten wie es Elemente gibt (heute kennt man über 100).
Die Atomarten unterscheiden sich vor allem in der Masse, aber auch in der
Größe.
Atome können nicht neu geschaffen und nicht zerstört werden.
Atome bleiben bei chemischen Reaktionen im Prinzip erhalten.
Wenn Stoffe miteinander reagieren, werden aus den Stoffteilchen der
Ausgangsstoffe Atome oder Atomgruppen abgespalten. Diese gruppieren sich
neu zu den neuen Stoffteilchen der Produkte.
Nach einer chemischen Reaktion gibt es zwar die bisherigen Stoffteilchen
nicht mehr, aber die Atome existieren in den neuen Stoffteilchen weiter. Bei
Reaktionen können die Atome höchstens leicht verändert werden, da sie im
neuen Stoffteilchen mit anderen Atomen verbunden sind. Ihre Masse bleibt
aber in jedem Fall erhalten.
Ein Zitat DALTONs:
"Wir können wohl eher versuchen, einen neuen Planeten dem Sonnensystem
einzuverleiben oder einen anderen zu vernichten als ein Atom zu erschaffen oder zu
zerstören. Änderungen, die wir hervorbringen können, bestehen immer nur in der
Trennung von Atomen, die vorher verbunden und in der Vereinigung solcher, die
vorher getrennt waren."
Bemerkung:
1. Natürlich weiß man heute noch mehr über Atome und die anderen (aus
veränderten Atomen zusammengesetzten) Stoffteilchen. Wir bleiben so lange bei
diesen einfachen Vorstellungen ("Modellen"), bis wir uns bestimmte Beobachtungen
damit nicht mehr erklären können.
2. Heute sind einige Ausnahmen zu DALTONS Vorstellung bekannt, z. B. gibt es
etwa eine Handvoll Elemente, bei denen die Stoffteilchen bei Zimmertemperatur
doch Atome sind.
Aufgaben:
1. Referat zu J. Dalton. Info: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/D/Dalton.html
2. Erkläre schriftlich mit Hilfe von DALTONs Vorstellung, warum das Gesetz von der Erhaltung
der Masse gilt.
3. Welche Fragen sind jetzt noch zu klären? Notiere einige auf diesem Blatt:
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
Seite 25
Arbeitsblatt 7: Merkblatt „Chemische Formeln“
Gymnasium
Merkblatt "Chemische Formeln"
Chemische Formeln beschreiben, aus welchen und wie vielen (veränderten) ______
die Stoffteilchen eines Stoffes aufgebaut sind. Bei Verbindungen muss man sie nicht
auswendig wissen. Einige sind jedoch so häufig, dass man sie sich im Lauf der Zeit
einfach merkt. Seit den Überlegungen von _______________ weiß man, dass
Moleküle nicht nur bei Nichtmetall-Verbindungen, sondern auch bei Nichtmetall__________ vorkommen. Nur unter ganz extremen Bedingungen zerfallen auch
diese Moleküle. Für unsere normalen Verhältnisse gehen wir immer von __________
bei Nichtmetallen aus (Ausnahme: die __________________).
Diese
wenigen
"Formeln"
sollte
man
sich
merken,
weil
sie
z.B.
für
Reaktionsgleichungen (unverändert!!) benötigt werden.
zu
merken
STOFF
X
Wasserstoff
X
Sauerstoff
X
Stickstoff
X
Schwefel
Phosphor
X
Kohlenstoff
Stoffteilchensy
m-bol
("Chemische
Formel")
evtl.
"Bild" des
Stoffteilchen
s
Element (E)
oder
Verbindung(V)
---------P4
------------
E
Riesenmoleküle,
vereinfacht zu: C
Helium
alle Metalle
z. B. Eisen
X
Riesige
„Metallgitter“,
vereinfacht:
z. B. Fe
-------------
Wasser
Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffmonoxid
X
Ozon
Ammoniak
Umsetzungsbeispiel für Chemie – Klasse 8
NH3
Seite 26