Handlungssituation: Als zukünftige/r Mitarbeiter/in stehen Sie stets vor Entscheidungen (Kauf, Verkauf, Verwendung von Materialien) im beruflichen wie im privaten Kontext. Die nachhaltige Auswahl von Stoffen (so nennt der Chemiker alle denkbaren Teilchen) ist für den Fortbestand des Planeten eine der wichtigeren Aufgaben. Ein Verständnis für den Aufbau der Stoffwelt, der Wechselwirkung mit der Umwelt ist bei bewussten Entscheidungen unabdingbar. Die Veränderungen von Stoffen durch Reaktionen ist dabei ebenso ins Blickfeld zu nehmen.
Erproben Sie ihre Kenntnisse im Vergleich vor und nach der Handlungssituation: Beantworten Sie schriftlich: nach welchen Kriterien kaufen Sie eine Handcreme? Vergleichen Sie ihre Antwort heute mit ihrer Antwort nach der Handlungssituation und reflektieren Sie ihren Wissenszuwachs im Zusammenhang mit den Unterrichtsinhalten.
1. Einführung in die Atomtheorie
Frage A: Teilen Sie einen beliebigen Gegenstand, immer und immer wieder. Wie klein kann dieses Teilchen werden und wie sieht es aus? (Apfel, Schwamm, Stift). Diskutieren Sie diese Frage in Gruppen, notieren Sie ihre Argumente und fassen Sie ihre Vorstellungen visuell und schriftlich zusammen.
Frage B: Vollziehen Sie den historischen Diskurs der Atomtheorie nach. Arbeiten Sie dafür dieses Dokument von Seite 15 an durch. Übernehmen Sie die einfache Tabelle von Seite 15 und lesen Sie die nachfolgenden Seiten entsprechend des Arbeitsauftrages von Seite 15 bis Seite 21. Notieren Sie ihre Ergebnisse in der Tabelle aus Seite 15.
https://www.mint-ec.de/schriftenreihe/alles-chemie-atombau-und-pse-2/
Experiment: Erstellen Sie ein Modell eines Atoms mit Styroporkugeln und Zahnstochern und erstellen sie ein Modell für die Größenverhältnisse im Atom. Sie dürfen auch andere Materialien verwenden, erstellen Sie ein Fotodokument ihres Modells. Auf dem Foto sind die Abstände gut erkennbar, z.B. realisiert durch ein Lineal/Gliedermaßstab im Bild.
Protokoll: Beschreiben Sie das erstellte Atommodell in Bezug auf Farbe, Auswahl des Materials, Größe und der Positionen von Protonen, Neutronen und Elektronen. Informieren Sie sich über die tatsächlichen Größenverhältnisse und über das „Wesen“ der Teilchen. Vergleichen Sie schriftlich ihr Modell mit der „Wirklichkeit“.
Anekdote: Diskutieren Sie die Geschichte der Atomtheorie und arbeiten Sie heraus, was die Wissenschaftler Dalton und Rutherford dazu beigetragen haben.
Anekdote II: Die Herstellung von Gold hat viele im Mittelalter fasziniert und drollige Geschichten sind von den Quacksalbern zu berichten, nicht ganz unähnlich zu den heutigen Hochtönern (die uns den schnellen Gewinn versprechen): https://www.spektrum.de/news/lotterie-von-memmingen-der-goldmacher-johann-heinrich-von-syberg/2249321?utm_source=firefox-newtab-de-de
2. Chemische Bindungen I-Ionen
– Experiment: Erstellen Sie Salzkristalle durch Verdunstung von Salzwasser. Führen Sie dieses Experiment zu Hause durch und dokumentieren (protokollieren) Sie es. Sollten Sie Fragen zu der Erstellung von Protokollen (Durchführung, Beobachtung, Auswertung) haben, schauen Sie mal im Internet nach.
– Protokoll: Beschreiben Sie den Prozess der Kristallbildung und die Struktur der Salzkristalle.
https://www.mathiaspieper.de/chemie/9 (auf dieser Seite bis „2. Bindungsarten, Aussehen und Eigenschaften von Salzen“ scrollen)
Experiment: Die geladenen Teilchen eines Salzes lassen sich in einer Lösung entsprechend ihrer Ladung voneinander trennen.
https://www.chemie-schule.de/Anorganische_Chemie/Die_Elektrolyse.php
Schauen Sie sich dieses Experiment an, protkollieren Sie es. In der Auswertung erklären Sie den Aufbau der Substanz, die Kräfte, von denen es zusammengehalten wird und zeigen, warum Ionen=Wandernde genannt werden.
Hilfe: https://simpleclub.com/lessons/chemie-grundlagen-zur-ionenbindung
https://www.leifichemie.de/aufbau-der-materie/bindungen/grundwissen/bindungsarten-im-ueberblick
https://www.experimentas.de/experiments/view/2622
Anekdote: Diskutieren Sie die Bedeutung von Salz in der Geschichte und wie es zum Symbol für Reinheit wurde.
3. Chemische Bindungen II-kovalente Bindungen
Experiment: Verbrennen Sie Kerzenwachs und beobachten Sie die Reaktion.
https://www.experimentas.de/experiments/view/485
Protokoll: Beschreiben Sie die Verbrennungsreaktion, die Produkte und Edukte sowie die dabei freigesetzte Energie. Formulieren Sie hierfür auch eine chemische Gleichung.
Eines der Produkte bei der Verbrennung von Kerzenwachs ist zentral für den Treibhauseffekt. Recherchieren Sie zu diesem Thema mit dem Ziel, ihre zukünftigen Handlungen daraufhin anzupassen. Notieren Sie ihre Ergebnisse ansprechend. Vergleichen und ergänzen Sie ihre Aufzeichnungen und reflektieren Sie ihr Verhalten in Bezug auf ihre individuelle Mobilität, auch schriftlich.
Experiment: Hefe in Mehl mit etwas Wasser. Verkneten Sie die Mixtur, bis diese nicht mehr an den Händen klebt. Geben Sie dafür immer ein wenig Wasser dazu, bis sie geforderte Konsistenz erreicht haben. Diese Reaktion führen Sie bitte zu Hause durch. Vermengen Sie dabei die Stoffe in einer Schale und beobachten diese über 12 Stunden hinweg (natürlich nicht dauerhaft, aber immer wieder). Verwenden Sie gerne größere Mengen, damit Sie das Produkt, nach Hinzufügen von Salz u.a. Stoffen, anschließend als Kuchen oder Pizza verzehren können. Protokollieren Sie den Versuch.
Anekdote: Diskutieren Sie die Rolle von Kohlenwasserstoffen in der Energieerzeugung und im Alltag.
Lehrervortrag: Aufbau PSE, Metalle/Nichtmetalle, Außenelektronen (Mint Skript S.124-126), Bindungsmodelle.
https://www.zdf.de/wissen/zdf-goes-schule/schulfach-chemie-102.html
Aufgabe SuS: diese suchen sich 10 Stoffe, die aus 2 Elementen bestehen und beantworten die Frage, zu welcher Bindungsklasse dieser Stoff gehört. Diese 6 Stoffe sind auf jeden Fall mit dabei: Lachgas, Ethanol, Kochsalz, Erdgas, Salzsäure, Neusilber.
4. Säuren und Basen
Experiment: Erstellen Sie einen pH-Indikator aus Rotkohl.
Protokoll: Beschreiben Sie den Prozess der Herstellung des Indikators und testen Sie verschiedene Substanzen.
Was ist ein pH Wert, wie kann man diesen einstellen und dann testen?
https://123chemie.iprendo.de/frontend/84931#app/84931/22684
Anekdote: Diskutieren Sie die Entdeckung von Säuren und Basen und ihre Bedeutung in der Chemie.
Exkurs:
5. Organische Chemie: Funktionelle Gruppen
– Experiment: Identifizieren Sie Alkohole und Carbonsäuren durch ihren Geruch.
– Protokoll: Beschreiben Sie die verschiedenen Gerüche und identifizieren Sie die Substanzen.
– Anekdote: Diskutieren Sie die Bedeutung von funktionellen Gruppen in der Chemie und im Alltag.
Exkurs, Ende:
6. Chemie im Alltag: Reinigungsmittel
Experiment, Hausaufgabe: Stellen Sie Glasreiniger her.
Reinigungsmittel sind ein geeignetes Beispiel für eine recht einfache und doch schon aureichend komplexe Mixtur. Durch scharfes Nachdenken erahnen Sie welche Stoffe man braucht, um eine Scheibe zu putzen. Notieren Sie ihr Wunschergebnis, Anforderungen an ihr Reinigungsmittel in Bezug auf Umwelt, Nachhaltigkeit, Funktion. Testen Sie verschiedene Mischungen an verschiedenen Fenstern. Protokolieren Sie dieses. Erfreuen Sie sich an geputzten Fenstern.
Protokoll: Beschreiben Sie die verwendeten Stoffe, ihre Funktion und ermitteln Sie eine geeignete Mischung.
Anekdote: Diskutieren Sie die Geschichte der Seifenherstellung und ihre Bedeutung in der Gesellschaft.
7.Chemie im Alltag: Verteilung von Stoffen
Arsen, Quecksilber, Mikroplastik, Radon sind nur einige wenige Beispiele für Stoffe aus dem Alltag. Sind diese Stoffe einmal in der Umwelt verteilen sich diese. Alle Stoffe können sich immer weiter verdünnen (ein Stück Zucker in der Nordsee), sich in Lebewesen anreichern (Quecksilber in der Nahrungskette) und/oder an gewissen Stellen konzentrieren (Mineralien). Welche Prozesse in welchen Zeiträumen ablaufen ist von Stoff zu Stoff und einigen weiteren Faktoren abhängig.
Auf welchen Wegen kann Mikroplastik (Was ist das eigentlich?) in den Menschen gelangen. Recherchieren Sie dazu und erstellen Sie eine Unterrichtseinheit für 14 jährige SchülerInnen. Folgen Sie Schritt für Schritt der Anleitung, so kommen Sie zügig zum Ziel.
Das Thema Mikroplastik ist nicht nur aktuell und relevant, sondern lässt sich auch auf eine spannende Weise in den Unterricht integrieren, um die Schüler zu motivieren und zu sensibilisieren. Hier ist eine lernwirksame Abfolge von Handlungen für eine Unterrichtseinheit, die sowohl informativ als auch aktivierend für die 8. Klasse sein könnte:
1. Einführung ins Thema: Was ist Mikroplastik?
Ziel: Den Schülern ein erstes Verständnis für Mikroplastik und die Relevanz des Themas vermitteln.
- Handlung: Beginne mit einer Frage an die Klasse, um das Vorwissen abzufragen, z. B. „Was versteht ihr unter Plastik?“ oder „Wie lange bleibt Plastik in der Natur?“
- Aktivität: Zeige ein kurzes, aber eindrucksvolles Video (z. B. von einem Meerestier, das Mikroplastik frisst) oder stelle ein schockierendes Beispiel vor (z. B. der Fund von Mikroplastik in der menschlichen Plazenta oder im Trinkwasser).
- Ziel: Den Schülern klarmachen, dass Mikroplastik winzige Kunststoffpartikel sind, die eine große Umweltbedrohung darstellen.
2. Mikroplastik im Alltag – Wie kommen wir damit in Kontakt?
Ziel: Den Schülern aufzeigen, wie sie täglich mit Mikroplastik in Kontakt kommen und wo es überall zu finden ist.
- Handlung: Erkläre, dass Mikroplastik in vielen Produkten wie Kosmetika, Kleidung und Verpackungen steckt.
- Aktivität: Lasse die Schüler eine Liste von Produkten erstellen, bei denen sie vermuten, dass Mikroplastik enthalten sein könnte. Danach prüft ihr gemeinsam, welche Produkte Mikroplastik enthalten (z. B. Mikroperlen in Zahnpasta oder Duschgel, Synthetikfasern in Kleidung, etc.).
- Ziel: Den Schülern bewusst machen, wie allgegenwärtig Mikroplastik ist.
3. Mikroplastik in der Umwelt – Was passiert, wenn es freigesetzt wird?
Ziel: Den Schülern die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Umwelt verdeutlichen.
- Handlung: Erkläre, dass Mikroplastik über Abwässer, Abfall oder bei der Zersetzung größerer Plastikstücke in die Umwelt gelangt.
- Aktivität: Die Schüler schauen sich in Gruppen Videos oder Berichte über die Auswirkungen von Mikroplastik auf Tiere und Ökosysteme an (z. B. Tiere, die Mikroplastik verschlucken).
- Ziel: Den Schülern eine emotionale Verbindung zum Thema vermitteln und das Problem plastischer Verschmutzung greifbar machen.
4. Eigene Forschung: Wo finde ich Mikroplastik?
Ziel: Den Schülern ein hands-on Erlebnis zu bieten und die Eigenständigkeit zu fördern.
- Handlung: Organisiere eine kleine Untersuchung: Die Schüler können z. B. in Gruppen verschiedene Produkte aus dem Haushalt (z. B. Kosmetika, Reinigungsmittel, Kleidung) mit Mikroskopen oder speziellen Tests auf Mikroplastik überprüfen.
- Aktivität: Du kannst eine Sammlung von verschiedenen Proben mitbringen, oder die Schüler sammeln zu Hause Produkte, die sie dann im Unterricht untersuchen.
- Ziel: Die Schüler erleben, wie sie Mikroplastik nachweisen können und verstehen die Komplexität des Problems.
5. Lösungsansätze – Was kann man gegen Mikroplastik tun?
Ziel: Den Schülern Möglichkeiten und Lösungsansätze aufzeigen.
- Handlung: Erkläre, dass es verschiedene Lösungsansätze gibt, z. B. den Verzicht auf Einwegplastik, das Verwenden von biologisch abbaubaren Produkten, Recycling, oder das Entwickeln von Alternativen zu Mikroplastik in Kosmetika und Kleidung.
- Aktivität: Lass die Schüler in Gruppen Ideen entwickeln, wie jeder Einzelne und die Gesellschaft Mikroplastik vermeiden können. Sie könnten Kampagnen, Poster oder sogar kleine Projekte (z. B. „Plastikfreie Woche“) entwerfen.
- Ziel: Den Schülern das Gefühl geben, dass sie aktiv etwas verändern können und dass ihre Handlungen wichtig sind.
6. Reflexion und Abschluss
Ziel: Den Schülern die Gelegenheit geben, das Gelernte zu reflektieren und sich auszutauschen.
- Handlung: Am Ende der Einheit ein Plenumsgespräch führen. Was haben die Schüler über Mikroplastik gelernt? Welche persönlichen Änderungen wollen sie vornehmen? Wie schätzen sie die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Zukunft ein?
- Aktivität: Eine „Mikroplastik-Challenge“ starten, bei der die Schüler für eine Woche oder länger versuchen, ihren Plastikverbrauch zu reduzieren. Dokumentiere die Erfahrungen und Diskussionen.
- Ziel: Die Schüler sollen eine langfristige Motivation entwickeln, das Thema auch nach dem Unterricht weiter zu verfolgen.
Zusätzliche Tipps:
- Interaktive Materialien: Nutze Apps, interaktive Websites oder Simulationen, um das Thema anschaulicher zu machen.
- Exkursionen: Wenn möglich, könntest du auch eine Exkursion zu einer Kläranlage oder in ein Naturschutzgebiet organisieren, um das Thema anschaulich und lokal zu behandeln.
- Projekttag: Am Ende der Einheit könnte ein Projekttag stehen, an dem die Schüler ihre Ideen, Lösungen oder Erkenntnisse in einer Präsentation oder Ausstellung vorstellen.
Fazit:
Wichtig ist, dass du den Unterricht aktiv und vielfältig gestaltest, um die Schüler sowohl kognitiv als auch emotional zu erreichen. Dein Ziel sollte es sein, ihre Neugier und ihr Verantwortungsbewusstsein zu wecken, ohne sie mit negativen, nur belastenden Informationen zu überfluten. Gib den Schülern die Möglichkeit, kreativ zu sein und eigene Lösungen zu finden, damit sie das Gefühl haben, etwas bewirken zu können.
Ich hoffe, das hilft dir bei der Planung! Hast du schon bestimmte Ideen, die du einbauen möchtest?
8. Chemie im Alltag: Lebensmittel
Experiment: Nachweis von Stärke in verschiedenen Lebensmitteln.
Protokoll: Beschreiben Sie den Prozess des Stärkenachweises und die Ergebnisse.
Experiment: Färben von Lebensmitteln
Anekdote: Diskutieren Sie die Rolle der Chemie in der Lebensmittelindustrie und wie sie unsere Ernährung beeinflusst.
9. Historische Chemie: Die Entdeckung der Elemente
Experiment: Beobachten Sie die Flammenfärbung durch verschiedene Metallsalze.
Protokoll: Beschreiben Sie die verschiedenen Flammenfarben und identifizieren Sie die Metallsalze.
https://www.experimentas.de/experiments/view/1663
https://www.experimentas.de/experiments/view/769
Experiment: Eisennagel in Kupfersulfat
https://www.experimentas.de/experiments/view/148
Anekdote: Diskutieren Sie die Entdeckung der Elemente und wie sie unser Verständnis der Welt verändert haben.
Erproben Sie ihre Kenntnisse im Vergleich vor und nach der Handlungssituation: Beantworten Sie schriftlich: nach welchen Kriterien kaufen Sie eine Handcreme? Vergleichen Sie ihre Antwort heute mit ihrer Antwort nach der Handlungssituation und reflektieren Sie ihren Wissenszuwachs im Zusammenhang mit den Unterrichtsinhalten.
10. Berufe in der Chemie: Pharmazeutische Chemie
Experiment: Stellen Sie eine Salbe her.
Protokoll: Beschreiben Sie den Prozess der Salbenherstellung und die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen.
Anekdote: Diskutieren Sie die Rolle der Chemie in der Medizin und wie sie zur Entwicklung neuer Medikamente beiträgt.
11. Berufe in der Chemie: Umweltchemie
Experiment: Untersuchen Sie die Wasserqualität.
Protokoll: Beschreiben Sie den Prozess der Wasseruntersuchung und die Ergebnisse.
Anekdote: Diskutieren Sie die Bedeutung der Chemie für den Umweltschutz und wie sie zur Lösung von Umweltproblemen beiträgt.
- Reagenzien:
Hefe/Zucker
Stärke/Iod
Eisennagel/Kupfersulfat
Material:
Sicherheitsbrillen