Lehrerinformation - Kompetenzorientierung an Schulen (KOMPAS)

Materialien für einen kompetenzorientierten Unterricht im Fach Chemie
Ch10
Lehrerinformation
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Löslichkeit
Fachwissen
Erkenntnisgewinnung
Kommunikation
Bewertung
Lehrplanbezug
HS: 9.5.1 (M)
RS: 9.5 (I), 10.3 (II/III)
GY: 9.3 (NTG), 10.1 (SG, MuG, WSG)
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Vorwissen


Fraktionierende Destillation von Erdöl
Struktur und Eigenschaften der Alkane
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Lösung
1.
H
H
H
H
H
H
H C
C
C
C
C
C H
H
H
H
H
H
H
O
H
H
2.
2.1 Tabellarische Darstellung von Pauls Ergebnissen:
Lösungsmittel für das Schmieröl
Beobachtung
Wasser mit einer Temperatur von 15 °C
keine Veränderungen im Wasser
Wasser mit einer Temperatur von 40 °C
feine, braune Schlieren im Wasser
Hexan mit einer Temperatur von 15 °C
leicht braune Färbung im Hexan
Hexan mit einer Temperatur von 40 °C
tiefbraune Färbung im Hexan
2.2 Mögliche Fragen wären z. B.:



„Ist die Löslichkeit des Schmieröls von der Polarität des Lösungsmittels abhängig?“
„Ist die Löslichkeit des Schmieröls von der Temperatur des Lösungsmittels
abhängig?“
„Ist die Löslichkeit von der Größe der Moleküle des Lösungsmittels abhängig?“
3. Zur Erklärung der Versuche mit Wasser als Lösungsmittel:
Schmieröl ist ein Gemisch aus langkettigen Kohlenwasserstoffen. Die Elektronenpaarbindungen
in deren Molekülen sind unpolar, die im Wassermolekül hingegen polar. Daher wirken
zwischen Wassermolekül und Wassermolekül starke, zwischen Wassermolekül und Molekül
des Schmieröls jedoch nur geringe Anziehungskräfte. Dies führt dazu, dass die Teilchen des
Schmieröls nur schwer zwischen Wasserteilchen gelangen können und somit kein Gemisch
© Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung (ISB), Grundsatzabteilung
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Materialien für einen kompetenzorientierten Unterricht im Fach Chemie
Ch10
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entstehen kann (Versuch 1). Im warmen Wasser ist die Eigenbewegung der Teilchen erhöht,
wodurch ein geringer Anteil des Schmieröls sich mit Wasser mischt und feine, braune Schlieren
entstehen.
Im Hexanmolekül sind die Elektronenpaarbindungen wie auch im Schmieröl unpolar. Zwischen
ihnen und den Molekülen des Schmieröls kommt es zu ähnlichen, wenn auch etwas weniger
starken, Anziehungskräften wie zwischen den Schmierölmolekülen untereinander. Daher ist die
Bildung einer Lösung möglich (Versuch 3). Erhöht man die Temperatur des Lösungsmittels
Hexan, so führt dies aus den für Wasser beschriebenen Gründen zu einer Erhöhung der
Löslichkeit des Schmieröls und der Entstehung eines tiefbraunen Gemisches aus Schmieröl und
Hexan (Versuch 4).
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Kompetenzorientierung
Die Schüler bereiten die Auswertung einer gegebenen Versuchsreihe vor, indem sie eine
Tabelle zur Darstellung der Ergebnisse anfertigen. Sie deuten die darin zusammengefassten
Versuchsergebnisse und erkennen Fragestellungen, die mit Hilfe der Versuchsreihe beantwortet
werden können.
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Variationen
Selbstverständlich kann man das gegebene Problem auch so darbieten, wie es dem Schüler im
Alltag begegnet: Er wird vor die Frage gestellt, wie man ein verschmutztes Stoffstück am besten
reinigen könnte und erhält verschiedene Vorschläge, z. B. die Nutzung von Waschbenzin oder von
Wasser als Reinigunsmittel.
Auch ist es möglich, die Schüler paarweise mit dem Problem zu konfrontieren. Zur Erarbeitung
eines Lösungsweges könnten die Schüler in einer vorstrukturierten Situation im Dialog arbeiten und
lernen. So steht jedem einzelnen Schüler mehr Wissen zur Verfügung. Metakognitive und
selbstregulierte Aktivitäten werden so angebahnt und die Reflexion der eigenen Vorschläge
herausgefordert.
© Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung (ISB), Grundsatzabteilung
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