Themenfeld 3-Chemie 1 – PSE

NW Kurs G2 in 2021-2022, 1. Thema im 2.Halbjahr

inhaltliche/prozessbezogene Kompetenzen

Chemie-1 (9/10)

Checkliste/Arbeitsplan

Unterrichtsgang (Beschreibung der UE)

Zu ergründen, was die ursprünglichen Stoffe sind, aus denen alles aufgebaut wird, beschäftigt die Menschheit. Aus allen Schriftkulturen kennen wir Zeugnisse, dass man sich Vorstellungen vom Aufbau der Materie macht. Wissenschaftlich, also vor allem experimentell, ist man seit gut 500 Jahren dabei zu forschen. Gold, Silber und Kohlenstofft sind Bausteine, aus denen alltägliche Stoffe aufgebaut sind. Diese Bausteine lassen sich durch Experimente nicht weiter zerlegen. Erstaunlicherweise gibt es nur ungefähr 100 davon. Alle anderen Dinge sind aus diesen Bausteinen aufgebaut. Legt man diese 100 Elemente (so nennt man die Bausteine) vor sich hin, fällt einem auf, dass sich manche sehr ähnlich sind. Warum dies so ist, kann man untersuchen. Diese Untersuchungen führen in einen Bereich, der für unser Vorstellungsvermögen kaum noch zu begreifen ist. Vielleicht gelingt es uns, das Kochsalz, bestehend aus Chlor und Natrium, mal mit den Augen einer Chemikerin zu sehen.

Arbeitsblätter

Arbeitsblätter und Tafelbilder sind verlinkt unter der Tabellenspalte „Arbeitshilfen“.

http://chemie.beratung-mathe-nachhilfe.de/#ionatomaufbau

Linkliste (inhaltliche Kompetenz/Kompetenz in Schülersprache/Aufgabe/Link)

Die SchülerInnen….

wiederholen die wesentlichen Kennzeichen einer chemischen Reaktion und unterscheiden zwischen einer stofflichen und einer nicht-stofflichen Änderung von erhitzten Materialien

Video: https://www.mathiaspieper.de/chemie/7/

vergleichen die Alkalimetalle und Halogene innerhalb einer Familie hinsichtlich ihrer Stoffeigenschaften.

… lernen die Metalle Lithium, Natrium und Kalium unmittelbar kennen. In der Familie der Halogene kann die Lehrkraft nur eingeschränkt Versuche zeigen.

Erstelle eine Tabelle: Zeilen: die Elemente, in den Spaltenköpfen stehen die untersuchten Stoffeigenschaften (wie: Aussehen, Schnittfläche, Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Reaktion mit Wasser, Reaktion mit Sauerstoff, usw.).

Alkalimetalle:

lernen die Alkalimetalle experimentell kennen und beschreiben/vergleichen die Stoffeigenschaften. Ebenso werden die Stoffeigenschaften der Halogene als ähnlich erkannt. Elemente mit relativ ähnlichen Eigenschaften kann man gruppieren.

Die SuS führen bestimmte Experminente durch und notieren sich die Ergebnisse (siehe link).

http://chemie.beratung-mathe-nachhilfe.de/#wasaulau (dort bis Alkalimetalle scrollen)

https://hoffmeister.it/chemie/09-hauptgruppen_des_pse.pdf

ordnen Elemente bestimmten Elementfamilien zu.

kennen bestimmte Elemenfamilien (Alkali- sowie Erdalkalimetalle, Halogene, Edelgase) und können weitere Stoffe mit ähnlichen Eigenschaften diesen Elementfamilien zuordnen.

Man suche sich unbekannte Vertreter der Elementfamilien aus einen PSE heraus und stelle die Eigenschaften einer Mitschülerin vor.

PSE, mit vielen Informationen zu den Elementen:

https://www.seilnacht.com/Lexikon/psframe.htm

PSE Karten zum Ausdrucken

Gruppenrallye: http://www.idn.uni-bremen.de/chemiedidaktik/material/Teilchen/STADElementeKl9/Elemente/Gruppenrallye.pdf

zugehörige Webseite mit PSE: http://www.idn.uni-bremen.de/chemiedidaktik/material/Teilchen/STADElementeKl9/Elemente/ErsteSeiteElemente.htm

begründen mithilfe eines Energieniveaumodells die Unterschiede zwischen Atomen und Ionen.

erkennen bei verschiedenen Reaktionen, dass ein Stoff zwei Zustände einnehmen kann: ein geladenen (Ion) und einen ungeladenen (Atom). Der Energieunterschied zwischen den beiden Zuständen begründet oft die Reaktionsfähigkeit des Stoffes (Beispiel: Natrium (fest) reagiert spontan mit Sauerstoff oder Wasser zu seinem ionischem Pendant).

Die SuS beobachten, wie sich Stoffe scheinbar auflösen, durch Flüssigkeiten wandern und dann wieder als feste Substanz zu sehen sind.

https://hoffmeister.it/index.php/chemiebuch-anorganik/180-freies-lehrbuch-anorganische-chemie-14-ionen-salze-faellungsreaktionen-und-ionenbindung

http://chemie.beratung-mathe-nachhilfe.de/#ionatomaufbau

erklären die Zusammensetzung von einfachen Verbindungen mit dem Gesetz der konstanten Proportionen.

Konstante Proportionen sind immer wieder die gleichen Mengenverhältnisse. So reagieren Eisen und Schwefel im Zahlenverhältnis 1 : 1 . Natrium und Sauerstoff reagieren im Verhältnis 2 : 1 .

In einigen praktischen Versuchen und mit vorhandenen Daten berechnest du das Zahlenverhältnis bei chemischen Reaktionen.

https://hoffmeister.it/index.php/chemiebuch-anorganik/165-freies-lehrbuch-anorganische-chemie-07-gesetzmaessigkeiten-chemischer-reaktionen

https://www.chemie-schule.de/Anorganische_Chemie/Atome_und_Molekuele.php

https://www.seilnacht.com/versuche/massenv.html

beschreiben den Molbegriff als Zählgröße für Teilchen.

Die Teilchen in den Stoffen sind so unwahrscheinlich klein, dass man für das Rechnen mit den Teilchen eine Größe einführt: das Mol.

Baue mit Verpackungen einen passenden Behälter für 1 Mol des Stoffes: Wasser, Eisen, Schwefel, Sauerstoff, Natrium.

https://hoffmeister.it/chemie/13-chemisches_rechnen.pdf

erklären den Zusammenhang zwischen der Stoffmenge, der Masse und der molaren Masse.

werten die Versuche auch quantitativ aus. Es zeigt sich, dass die ermittelten Zahlenwerte nicht zufällig sind, sondern gewissen Gestzmäßigkeiten folgt. Aus den Daten lässt sich ableiten, wie viele Teilchen relativ und absolut miteinander reagieren.

Stelle eigene Rechnungen mit den obigen Größen an.

Erfahrungskiste Mol (Selbstlernkisten nach Montessori) http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umethoden/erfahrungskisten/0_verzeichnis.htm  

schülernahe Erklärung des Mols, mit Grafiken und Beispielrechnungen

https://hoffmeister.it/chemie/13-chemisches_rechnen.pdf

todo: Skript erstellen

beschreiben den Aufbau der Atomhülle mit einem einfachen Energieniveaumodell.

können nachvollziehen, dass es vieler Experimente, sehr vieler sehr schlauer Wissenschaftler ihrer Zeit bedurfte, um den Aufbau von Atomen zu beschreiben. Sie nehmen das gebündelte Wissen entgegen und versuchen es zu erfassen.

https://www.seilnacht.com/power/pwschal1.pdf

erläutern, wie Elemente aufgrund ihres Atomaufbaus in das Periodensystem eingeordnet werden.

können aus der Anzahl der Außenelektronen angeben, in welcher Elementgruppe die Atomsorte einzuordnen ist.

Gehe durch das Lernangebot von Hoelzel, mit Fragen (+Lösungen), Quizz.

http://basischemie.w-hoelzel.de/#pse.html

http://basischemie.w-hoelzel.de/#bohr_energieniveaus.html

https://ptable.com/#Properties

beschreiben den Bau von Atomen aus Protonen, Neutronen und Elektronen und erläutern den Begriff Isotop.

schauen sich im Modell den Versuch von Rutherford an und versuchen daraus Rückschlüsse auf den Aufbau eines Atoms zu ziehen.

skizzieren den Aufbau von Atomen mit Beschriftungen zur Masse, Ladung, Größe. Die Skizzen sind alle verschieden, mal zeigen diese realistische Abstände zwischen den Teilchen (Maßstab), mal die Masse oder die Geschwindigkeit der Teilchen.

Simulation

https://phet.colorado.edu/en/simulation/rutherford-scattering

interaktiver Streuversuch nach Rutherford

Lernzielkontrolle

Klassenarbeit

Am Ende des Kapitels ist ein Dokument mit Testfragen verlinkt.

http://chemie.beratung-mathe-nachhilfe.de/#ionatomaufbau

Erläuterung: Dieses Dokument enthält Prüfungsfragen, teils mit Lösungen, auch aus früheren Jahren. Eine gut konstruierte Arbeit addiert die Punkte immer auf 100, weist das Anforderungsniveau aus (50% Niveau I, 30% II und 20% III), bildet die inhaltlichen Bereiche ungefähr so ab, wie diese zeitlich auch unterrichtlich behandelt worden sind.