Spiel zur chemische Bindung

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Spiel zur chemischen Bindung
Ziel: Die SchülerInnen erfahren den Unterschied der Arten der chemischen Bindung.
Sie spielen dabei die Entstehung von Molekülen, Metallen und Salzen nach.
Die Übertragung der Elektronen und die Entstehung der Ionen werden
nachempfunden.
Sie wiederholen dabei die Aggregatszustände.
Anleitung:
Vorbereitung:
Die SchülerInnen werden ersucht in dieser Stunde ein weißes T-Shirt zu tragen.
Blätter mit den Elementsymbolen vorbereiten (siehe Datei)
passenden Raum (Klasse, Festsaal oder Turnsaal) reservieren
Anzahl der anwesenden SchülerInnen vorher eruieren (am jeweiligen Tag)
Das eigentliche Spiel:
Jede/r SchülerIn erhält pro Durchgang ein DIN A4 Blatt mit einem Elementsymbol
und einer Sicherheitsnadel um das Blatt für alle sichtbar am T-Shirt zu befestigen.
Die SchülerInnen erhalten pro Durchgang den Auftrag sich so zu gruppieren,
dass es der Anordnung der Atome oder Ionen in den jeweiligen Substanzen
entspricht.
Bei Elektronenpaarbindungen soll die Art der Bindung (Einfach-, Doppel- oder
Dreifachbindung) ersichtlich sein.
1. Nichtmetallelemente
je 4-6x Nichtmetallatome (H, C, O, N, Cl); falls ungerade 5 C
„Ordnet euch so an, dass es den Atomen in den Elementen entspricht.“
H, O, Cl bilden Paare, die sich an einer bzw. beiden Händen halten
N2-Paare berühren einander zusätzlich an einem Fuß.
Alle Paare bewegen sich frei durch den Raum und stellen die Moleküle der
entsprechenden Gase dar.
C (Diamant) ist am schwierigsten. Die SchülerInnen müssen sich so auf den
Boden legen, dass über Arme und Beine jede/r SchülerIn mit 4 weiteren
verbunden ist. (Sinnvoller Weise zum Schluss besprechen.)
2. Metalle
je 12-15x Metalle (Na, Mg)
„Ordnet euch so an, wie die Atome im elementaren Metall angeordnet sind.“
Die SchülerInnen ordnen sich in zwei Gruppen, regelmäßig und dicht gepackt.
Der Platzbedarf ist klein. Sie stellen einen Feststoff dar.
Die Abgabe der Außenelektronen wird dargestellt durch Ausziehen von einem
(Na) bzw. beiden (Mg) Schuhen.
Zur Kennzeichnung der Ladung der entstehenden Metallkationen werden
entsprechend große Post-it® (+ bzw. 2+) an die SchülerInnen ausgegeben.
Die Verformbarkeit der Metalle wird folgender Maßen nachempfunden: Die
Lehrperson übt durch seitliches Anschieben Druck auf die Hälfte der
SchülerInnen aus. Diese machen einen Schritt zur Seite.
Durch Zittern am Platz wird veranschaulicht, dass die Teilchen auch im
Festkörper in ständiger Bewegung sind.
Ev. kann Temperaturerhöhung und anschließendes Schmelzen nachgespielt
werden.
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Klemm, Steininger, Würtinger
3. molekulare Verbindungen
bei z.B. 26 SchülerInnen: 14x H, 3x C, 7x O, 1x N, 1x Cl
„Ordnet euch so an, dass einfache molekulare Verbindungen entstehen.
Es entstehen z.B. 1x CH4, 2x CO2, 3x H2O, 1x NH3, 1x HCl
Die Moleküle der Gase bewegen sich wieder frei durch den Raum. Die H2OMoleküle stehen nahe beisammen (und richten sich dabei entsprechend der
Ladungen der Dipole aus). Sie bilden eine Flüssigkeit.
4. Salze
Um die Elektronenübertragung nachspielen zu können, kommen die vorbereiteten
Blätter mit den Abbildungen der Sphären zum Einsatz.
Die Valenzelektronen der Metallatome müssen übertragbar sein: z.B. kleine Post-it®,
Kreise oder 1-Cent Münzen, deren Rückseite mit non-permanentem Sprühkleber
versehen wurde, verwendet.
Die Namen der entstehenden Ionen knapp über der Schrift nach hinten klappen und
dort festkleben.
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je 12-15x Na und Cl
„Ordnet euch so an, dass Salze entstehen. Spielt dabei auch die Übertragung der
Elektronen nach. “
Zur Kennzeichnung der Ladung der entstehenden Ionen werden entsprechende
große Post-it® (+, -) an die SchülerInnen ausgegeben.
Das untere Ende des Blattes so umklappen, dass die Namen der entstandenen
Ionen sichtbar werden und durch Falten die Namen der Atome verdecken.
Die SchülerInnen ordnen sich regelmäßig, dicht gepackt und so, dass ein Anion
von vier Kationen umgeben ist und umgekehrt. (Die dritte Dimension kann nicht
nachgespielt werden. Dort wären die restlichen 2 um auf die Koordinationszahl
von 6 zu kommen). Der Platzbedarf ist klein. Sie stellen einen Feststoff dar.
Die Spaltbarkeit der Salze wird folgender Maßen nachempfunden: Die
Lehrperson übt durch seitliches Anschieben Druck auf die Hälfte der
SchülerInnen aus. Diese machen einen Schritt zur Seite, stehen jetzt jedoch
gleichnamigen Ladungen gegenüber und stoßen einander an. Das Salz bricht.
ev. weitere Durchgänge mit Mg und O bzw. Mg und Cl.
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Klemm, Steininger, Würtinger
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