KLP Q Säuren und Basen

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Unterrichtsvorhaben I
Säuren und Laugen und analytische Verfahren
Umfang:
Jgst.:
Q1
Schwerpunkte / Inhalt /
Basiskonzepte
Konkrete Kompetenzerwartungen Vereinbarungen der
Fachkonferenz
Umsetzung im Unterricht
Eigenschaften und Struktur von
Säuren und Basen
Die Schülerinnen und Schüler …
identifizieren Säuren und Basen in
Produkten des Alltags und
beschreiben diese mithilfe des
Säure-Base-Konzepts von Brønsted
(UF1, UF3).
6 Einstiegsseite: Säuren, Basen und
analytische Verfahren
Konzentrationsbestimmung von
Säuren und Basen durch Titration
[Titrationsmethoden im Vergleich]
Säuren und Laugen – analytische
Verfahren
Aufriss der Thematik über Bilder
des Schülerbuchs und Stoffproben
aus dem Alltag und der Sammlung
6.1 Säuren und Basen im Alltag
Aufgreifen und Vertiefen von
Aspekte: Indikatoren, pH-Wert
Kenntnissen aus der Sekundarstufe I (phänomenologisch), Säuren und
und der Einführungsphase; es kann Basen im Alltag, Neutralisation,
interpretieren Protolysen als
sowohl ein Überblick über das
Stoffmengenkonzentration
Gleichgewichtsreaktionen und
gesamte Inhaltsfeld als auch ein
beschreiben das Gleichgewicht
Schwerpunkt gelegt werden.
6.2 Praktikum Titration mit
unter Nutzung des KS-Wertes (UF2,
Endpunktsbestimmung
UF3).
Historische Stationen der
Titration von Salzsäure mit
erläutern die Autoprotolyse und das Entwicklung des Säure-BaseNatronlauge und umgekehrt
Ionenprodukt des Wassers (UF1).
Begriffes
Maßlösung
Versuche zu Gemeinsamkeiten
Probelösung
berechnen pH-Werte wässriger
saurer Lösungen
Äquivalenzpunkt
Lösungen starker Säuren und starker
Auswertung einer Titration
Basen (Hydroxide) (UF2).
Titration: Salzsäure mit Natronlauge Stoffmengenkonzentration
Essigsäure mit Natronlauge
Massenanteil
klassifizieren Säuren [und Basen]
Massenkonzentration
mithilfe von KS-, [KB-] und pKS-,
Einführung Brönsted-Theorie
Umgang mit Bürette, Pipette
[pKB]-Werten (UF3).
Versuch: HCl-Gas in Wasser mit
Idikator
6.3 Die Entwicklung des Säureberechnen pH-Werte wässriger
Base-Begriffs
Lösungen einprotoniger schwacher Ampholyte
Säuren [und entsprechender
Versuch: Hydrogencarbonat mit
6.4 Die Säure-Base-Theorie nach
schwacher Basen] mithilfe des
Säure und Base
BRØNSTED
Massenwirkungsgesetzes (UF2)
Versuch zur starken bzw. schwachen
Säuren: Salzsäure und Essigsäure
mit Indikatoren
Versuch: diverse Salze mit
Indikatoren testen
BRØNSTEDsäuren/Protonendonatore
n
zeigen an Protolysereaktionen auf,
BRØNSTEDbasen/Protonenakzeptore
wie sich der Säure-Base-Begriff
n
durch das Konzept von Brønsted
Protolysen
verändert hat (E6, E7).
Säure-Base-Paare
Versuche zu Puffer: Säure bzw.
Funktionsschema für Säure-Baseplanen Experimente zur
Basenzugabe zu Wasser oder Puffer Reaktionen
Bestimmung der Konzentration von
Ampholyte
Säuren und Basen in
Versuch: ph-metrische Titration von Schrittweise Protonenabgabe
Alltagsprodukten bzw. Proben aus Cola
(mehrprotonige Säuren)
der Umwelt angeleitet und
selbstständig (E1, E3).
Versuche zur Leitfähigkeitstitration [6.5 Die Neutralisationswärme
Überprüfung des Essigsäureanteils Reaktionswärme
erläutern das Verfahren einer Säure- in Essigessenz mit einer
Neutralisationswärme]
Base-Titration mit
Leitfähigkeitstitration
Endpunktsbestimmung über einen
Titration Bariumhydroxid mit
6.6 Autoprotolyse des Wassers und
Indikator, führen diese zielgerichtet Schwefelsäure
pH-Wert
durch und werten sie aus (E3, E4,
Bestimmung von Säuren im
Autoprotolyse des Wassers
E5).
Weisswein
Ionenprodukt des Wassers
Def. des pH-Wertes
[beschreiben eine pH-metrische
weitere Versuche:
Zusammenhänge zwischen KW,
Titration, interpretieren
Bestimmung von Hydroxidionen
c(H3O+), c(OH-) bzw. pKW, pH, pOH
charakteristische Punkte der
aus festen Rohrreinigern
Titrationskurve (u.a.
6.7 Die Stärke von Säuren und
Äquivalenzpunkt,
Basen
Halbäquivalenzpunkt) und erklären
Protolysegleichgewicht
den Verlauf mithilfe des
Säure- und [Basenkonstante]
Protolysekonzepts (E5).]
KS-Wert, pKS-Wert
[KB-Wert, pKB-Wert]
erklären das Phänomen der
elektrischen Leitfähigkeit in
6.8 Salze und Protolysen
wässrigen Lösungen mit dem
Kationen als Säuren [Basen]
Vorliegen frei beweglicher Ionen
Anionen als Säuren [Basen]
(E6).
[erläutern die unterschiedlichen
Leitfähigkeiten von sauren und
alkalischen Lösungen sowie von
Salzlösungen gleicher
Stoffmengenkonzentration (E6).]
beschreiben das Verfahren der
Leitfähigkeitstitration (als
Messgröße genügt die Stromstärke)
zur Konzentrationsbestimmung von
Säuren bzw. Basen in Proben aus
Alltagsprodukten oder der Umwelt
und werten vorhandene Messdaten
aus (E2, E4, E5).
machen Vorhersagen zu Säure-BaseReaktionen anhand von KS-[und
KB-]Werten und von pKS-[und
pKB-]-Werten (E3).
bewerten durch eigene Experimente
gewonnene Analyseergebnisse zu
Säure-Base-Reaktionen im Hinblick
auf ihre Aussagekraft (u.a. Nennen
und Gewichten von Fehlerquellen)
(E4, E5).
[vergleichen unterschiedliche
Titrationsmethoden (u.a. SäureBase-Titration mit einem Indikator,
Leitfähigkeitstitration, pH-metrische
Titration) hinsichtlich ihrer
Neutrale Salzlösungen
Inhaltsstoffe von Lebensmitteln und
Reinigern
6.9 pH-Werte von Säurelösungen
pH-Werte starker Säuren
pH-Werte schwacher Säuren
6.10 pH-Werte von Basenlösungen
pH-Werte der wässrigen Lösung
starker Basen (Hydroxide) [und
schwacher Basen]
[optional auch für LK 6.10 Exkurs
Puffersysteme
Wirkungsweise eines Puffersystems
Henderson-Hasselbalch-Gleichung
Kohlensäure-HydrogencarbonatPuffersystem
Essigsäure-Acetat-Puffersystem]
6.11 Titration mit
Endpunktsbestimmung
Bestimmung von Essigsäure im
Essig
Titration
Maßlösung
Probelösung
Äquivalenzpunkt
Auswertung einer Titration
Stoffmengenkonzentration
Massenanteil
Massenkonzentration
Umgang mit Bürette, Pipette
Aussagekraft für ausgewählte
Fragestellungen (E1, E4).]
[erklären die Reaktionswärme bei
Neutralisationen mit der
zugrundeliegenden Protolyse (E3,
E6).]
stellen eine Säure-Base-Reaktion in
einem Funktionsschema dar und
erklären daran das DonatorAkzeptor-Prinzip (K1, K3).
dokumentieren die Ergebnisse einer
Leitfähigkeitstitration [und einer
pH-metrischen Titration] mithilfe
graphischer Darstellungen (K1).
erklären fachsprachlich angemessen
und mithilfe von
Reaktionsgleichungen den
Unterschied zwischen einer
schwachen und einer starken Säure
[bzw. einer schwachen und einer
starken Base] unter Einbeziehung
des Gleichgewichtskonzepts (K3)
recherchieren zu Alltagsprodukten,
in denen Säuren und Basen
enthalten sind, und diskutieren
unterschiedliche Aussagen zu deren
Verwendung adressatengerecht (K2,
K4),
[6.12 pH-metrische Titration
Titration einer starken Säure
Titration einer schwachen Säure
Titration einer mehrprotonigen
Säure
Äquivalenzpunkt
Wendepunkt
Neutralpunkt]
pH-Sprung
[6.13 Halbtitration
Halbäquivalenzpunkt
Bestimmung des KS-Wertes über die
Ermittlung des
Halbäquivalenzpunktes]
[6.14 Titration und Indikator
Indikatorwahl und Titration]
6.15 Leitfähigkeitstitration
Leitfähigkeit von Ionenlösung
Unterschiedliche
Ionenleitfähigkeiten
(Ionenäquivalentleitfähigkeit)
Durchführung einer
Leitfähigkeitstitration
Dokumentation der Ergebnisse einer
Leitfähigkeitstitration mithilfe
graphischer Darstellungen
[beschreiben und erläutern
Titrationskurven starker und
schwacher Säuren (K3).]
[nutzen chemiespezifische Tabellen
und Nachschlagewerke zur Auswahl
eines geeigneten Indikators für eine
Titration mit Endpunktsbestimmung
(K2).]
beurteilen den Einsatz, die
Wirksamkeit und das
Gefahrenpotenzial von Säuren und
Basen in Alltagsprodukten (B1, B2).
bewerten die Qualität von
Produkten und Umweltparametern
auf der Grundlage von
Analyseergebnissen zu Säure-BaseReaktionen (B1).
[bewerten durch eigene
Experimente gewonnene oder
recherchierte Analyseergebnisse zu
Säure-Base-Reaktionen auf der
Grundlage von Kriterien der
Produktqualität oder des
Umweltschutzes (B4).]
[beschreiben den Einfluss von
Säuren und Basen auf die Umwelt
an Beispielen und bewerten
mögliche Folgen (B3).]
6.16 Titrationen im Vergleich
Vergleich der Titrationsverfahren im
Hinblick auf die Bestimmung des
Äquivalenzpunktes einer SäureBase-Titration
Lehrmittel, Material:
Chemie heute SII - Ausgabe 2014 für Nordrhein-Westfalen
Überprüfungen:
ein bis max. zwei schriftliche Übungen
Anmerkungen:
Ausschließlich für den Leistungskurs relevante Inhalte werden in eckigen Klammern angegeben.
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