Valentina Mauri Fachdidaktik I, Übung4 Unterrichtseinstieg Thema: Die chemische Bindung Voraussetzung: Das Atom, die elektronische Konfiguration, das Periodensystem Ich werde den Begriff „Chemische Bindung“ einführen. Dazu brauche ich ein Modell, damit ich Atome und Bindungen zeigen kann. Material: Bällchen aus Styropor: kleine blaue Bällchen mittelgrosse gelbe Bällchen grössere rote Bällchen Zahnstocher Die Bällchen und die Zahnstocher nutzen zur Symbolisierung der Atome bzw. Der Bindungen. Ich werde zunächst die Bällchen zeigen und sagen, welche Farbe welcher Atomsorte entspricht. Ich werde erzählen, dass wir von dem Periodensystem etwa 110 verschiedene Atome kennen. In Natur kommen aber Millionen verschiedene Stoffe vor. Diese bestehen nun nicht nur aus reinen Atomen sondern aus Molekülen! Beispiel 1: Wasserstoff: wir haben hier ein Wasserstoffatom (kleines blaues Bällchen). In Natur befindet sich jedoch der Stoff Wasserstoff nicht als einziges Atom sondern als H2! Ich binde 2 Wasserstoffbällchen mit einem Zahnstocher. Sauerstoff: Da haben wir noch ein Sauerstoffatom. Das gelbe Bällchen wird gezeigt. Aber Sauerstoff, wie wir ihn einatmen, kommt in Natur als O2 vor. Zwei Sauerstoffbällchen werden mit einem Zahnstocher zueinander befestigt. Und Wasser? Aus welchen Atomen besteht Wasser? Beispiel 2: Wasser: Das ist Wasser! Ich nehme ein Sauerstoffatom und binde es mit zwei Wasserstoffatomen. Nicht nur Atome der gleichen Sorte kombinieren sich zusammen, sondern auch verschiedene Elemente können sich binden. Weitere Beispiele: CO2: Ein grösseres rotes Kohlenstoffbällchen bindet sich mit zwei gelben Sauerstoffbällchen. CH4: Ein grösseres rotes Kohlenstoffbällchen bindet sich mit vier blauen Wasserstoffbällchen. Das Ganze sollte nicht mehr als 10 Minuten dauern. Nach der Einführung kann die Lektion anfangen. Ich finde, dass sich eine Fragestellung für den Anfang eignet: Zum Beispiel: „Wie ergibt sich das?“, „Wie können wir das Phänomen erklären?“, „Wieso entstehen nur gewisse Kombinationen, während andere nicht „erlaubt“ sind?“ usw. Oder: Man betrachtet das Wasserstoffatom: “Wer erinnert sich an die elektronische Struktur?“ , „Und die vom Sauerstoffatom?“ usw. Man kann das Modell dazu benutzen, um die Stellung der Atome in der Bindung zu zeigen (Bindungswinkel). Schlussbetrachtungen: Die Schüler/innen müssen das Periodensystem bereits gelernt haben (Atomradius, Elektronegativität, Ionisierungsenergie usw.), damit man problemlos über die elektronischen Eigenschaften einer chemischen Bindung sprechen kann. Die Ziele werden zwar nicht explizit erwähnt, aber man versteht, dass das Thema „Chemische Bindungen“ heisst. Ich habe nur kovalente Bindungen gezeigt. Das Modell eignet sich auch für ionische bzw. metallische Bindungen (anstatt Zahnstocher kann man Leim benutzen. Es kann irreführend sein, eine ionische Bindung mit einem Stäbchen zu visualisieren. Die Stäbchen eignen sich nämlich besser für die Darstellung von zwei zwischen Atomen geteilten Elektronen als von zwei Ionen, die sich anziehen.) Man kann andere Elemente und Moleküle zeigen (Es gibt Styropor Bällchen in verschiedenen Grössen) Z.B.: N (grün, Grösse zwischen C und O), N2, NH3 usw.