Chemie Arbeitsblätter
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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 12. Schuljahr (Oberstufe)
39 Seiten (1,4 MB))

Ozeane bedecken circa 71 % unserer Erde und haben im globalen Kohlenstoffkreislauf die Funktion einer CO2-Senke. Der menschengemachte Klimawandel nimmt direkten Einfluss auf die Umweltbedingungen der Ozeane und damit auch direkt auf ihre Funktion als CO2-Senke. Zu den Auswirkungen zählen vor allem die Ozeanversauerung, die Sauerstoffverarmung, die steigenden Wassertemperaturen und Ozean-CO2-Rückkopplung. In ausgewähl ten Schülerversuchen können die Lernende anhand der ablaufenden Gleichgewichtsreaktien bspw. mithilfe des Prinzips von Le Chatelier und mittels Think-Pair-Share die Folgen des Klimawandels wissenschaftlich erarbeiten und beurteilen.

KOMPETENZPROFIL:

• Klassenstufe: 11/12
• Dauer: 3–4
• Kompetenzen:
  • 1. Bewertungskompetenz;
  • 2. Erkenntnisgewinnungskompetenz;
  • 3. Fachkompetenz;
  • 4. Kommunikationskompetenz
• Methoden: Think-Pair-Share, Unterrichtsgespräch, Übung, Schülerexperiment, Textarbeit, Diskussion
• Inhalt: Le Chatelier, Löslichkeit, Nachhaltigkeit, CO2-Rückkopplung, CO2-Senke, Druck, Temperatur, Konzentration, Ozeanversauerung, Calcit Aragonit, Muscheln, Kohlenstoffpumpe, Gleichgewichtsreaktion

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
55 Seiten (11,2 MB)

Der Themenschwerpunkt „Kunststoffe“ ist bundesweit Bestandteil aller Lehrpläne für das Abitur. Der Schwerpunkt des Materials liegt auf der Erarbeitung der Polykondensation und Polyaddition als typische Herstellungsverfahren sowie Polyester, Polyamide und Polyurethane als typische Kunststoffklassen. Als Einstieg in die Thematik dient ein aktueller Zeitungsartikel zu den sogenannten „Plastikfressern“, die in den Küstensalzwiesen von Dafeng gefunden und beschrieben wurden. Ausgehend von verschiedenen Materialien bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, die Inhalte dieses Themenblocks neu zu erarbeiten oder vor der abschließenden Prüfung eigenständig zu wiederholen.

Das Material kann als eigenständige Einheit oder zur Erweiterung der bereits erschienenen Einheit Polystyrol – Herstellung, Verarbeitung, Recycling verwendet werden.

Die Materialien wurden für den Einsatz im Leistungsfach gestaltet, können aber mit Unterstützung oder in Auszügen auch im Basisfach eingesetzt werden. Als Ergänzung ist eine passende Klausuraufgabe in Vorbereitung.

Inhaltsverzeichnis:

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Übersicht über die Materialien zu Polymeren
• Aktuelle Forschung zum Umgang mit Plastikmüll
• Polyester durch Polykondensation
• Die drei Typen von Biokunststoffen
• Versuch: Hydrolytischer Abbau von Polymilchsäure
• Polyamide – dünn wie Seide und stark wie ein Drahtseil
• Polyurethane und deren Herstellung durch Polyaddition
• Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere
• Lösungen
• Literatur
• Gefährdungsbeurteilungen

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Chemie Unterrichsmaterial
12.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
33 Seiten (1,5 MB)

ieser Beitrag stellt einen differenten Zugang zum Kennenlernen einer Nachweisreaktion von Aminosäuren dar: den Ninhydrinnachweis. Mit einem originell-kreativen Einstieg werden die Schülerinnen und Schüler vor einen kleinen schulinternen Kriminalfall gestellt und müssen diesen chemisch-forensisch lösen. Spannung ist angesagt und Neugier wird geweckt!

Inhaltsverzeichnis:

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Ninhydrinreaktion (Demonstrationsversuch)
• Aufgaben
• Tafelbild
• Zeitungsartikel
• Aufgaben
• Lösungen
• Literatur
• Gefährdungsbeurteilung

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 12. Schuljahr (Oberstufe)
21 Seiten (0,8 MB)

Die Unterrichtseinheit stellt eine Sammlung an Übungsaufgaben zum Thema „Organische Chemie“ dar. Mit dem Basiswissen der fachlichen Erläuterung sollen die Schülerinnen und Schüler die anschließenden Übungsaufgaben erarbeiten können. Inhaltlich beziehen sich die Aufgaben auf die Grundlagen der organischen Chemie: Alkane, Alkene und Alkine. Die Aufgaben können demnach sowohl in der Sekundarstufe I als auch in der Sekundarstufe II Einsatz finden.

Durch das leistungsdifferenzierte Angebot auf drei Niveaus können die Aufgaben bezogen auf den aktuellen Leistungsstand der Schülerinnen und Schüler ausgehändigt werden. Weiter besteht die Möglichkeit, die Aufgabensammlung als diagnostisches Instrument einzusetzen und so den Wissensstand der Lernenden zu erheben. Ein diagnostischer Einsatz bietet sich besonders gut an, da die Aufgaben die Grundlagen eines großen Themas des Chemieunterrichts behandeln (Organische Chemie) und das Wissen über diese grundlegenden Inhalte für den weiteren Unterricht Voraussetzung ist.

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
39 Seiten (1,4 MB)

Die Unterrichtseinheit stellt eine Sammlung an Übungsaufgaben zum Thema „Organische Chemie“ dar. Mit dem Basiswissen der fachlichen Erläuterung sollen die Schülerinnen und Schüler die anschließenden Übungsaufgaben erarbeiten können. Inhaltlich beziehen sich die Aufgaben auf die Grundlagen der organischen Chemie: Alkane, Alkene und Alkine. Die Aufgaben können demnach sowohl in der Sekundarstufe I als auch in der Sekundarstufe II Einsatz finden.

Durch das leistungsdifferenzierte Angebot auf drei Niveaus können die Aufgaben bezogen auf den aktuellen Leistungsstand der Schülerinnen und Schüler ausgehändigt werden. Weiter besteht die Möglichkeit, die Aufgabensammlung als diagnostisches Instrument einzusetzen und so den Wissensstand der Lernenden zu erheben. Ein diagnostischer Einsatz bietet sich besonders gut an, da die Aufgaben die Grundlagen eines großen Themas des Chemieunterrichts behandeln (Organische Chemie) und das Wissen über diese grundlegenden Inhalte für den weiteren Unterricht Voraussetzung ist.

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
35 Seiten (1,6 MB)

Energetik – chemisches Gleichgewicht – Kinetik: Das Gefrieren des Wassers bei frostigen Temperaturen führt in vielen Bereichen des Alltags zu großen Problemen. Dem Wasser zugesetzte Frostschutzmittel verhindern die Eisbildung auf Straßen und Geh­ wegen und schützen geschlossene Rohrleitungssysteme.

Die zugrunde liegende Gesetzmäßigkeit ist die im Vergleich zum reinen Lösungsmittel niedrigere Schmelztemperatur der Lösung. Da diese Gefrierpunktserniedrigung von der Menge, aber nicht von der Art des gelösten Stoffes abhängig ist, las­sen sich mit einfachen Versuchen molare Massen, Osmolaritäten und Schmelzenthalpien bestimmen.

• Klassenstufe: 11/12 (G8), 11/13 (G9)
• Dauer: 7 Unterrichtsstunden (Doppelstunden)
• Kompetenzen:
  • 1. Naturwissenschaftliche Gesetzmäßigkeiten und Theorien fachspezifisch beschreiben, anwenden und überprüfen;
  • 2. Experimente nach Anleitung durchführen, beschreiben und auswerten;
  • 3. Sachverhalte in naturwissenschaftlichen Zusammenhängen bewerten;
  • 4. Einsatz und Wirkung in der alltäglichen Anwendung reflektieren und beurteilen.
• Inhalt: Mehrwertige Alkohole, Löslichkeit, Aggregatzustände, Konzent­ration, Isotonie, Schmelz­ und Verdampfungsenthalpien, sensible und latente Wärme, Reaktionskinetik

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
206 Seiten (7,6 MB)

Abiturvorbereitende Übungsaufgaben zu den abiturrelevanten Themen der Thermodynamik, Elektrochemie, chemischen Gleichgewichtsreaktionen und Säure-Base-Reaktionen aus der Reihe Chemie-Abiturtraining.

In den Aufgaben können die Schülerinnen und Schüler jeweils auf drei unterschiedlichen Niveaustufen wesentliche Inhalte dieser Themenfelder als Vorbereitung auf das Abitur wiederholen, üben und vertiefen.

Dabei wurden bei der Konzeption dieser differenzierten Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche sowie die Anforderungsbereiche I–III berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

Ein mitgelieferter Bewertungsschlüssel mit ausführlichem Erwartungshorizont ermöglicht Ihnen eine einfache und transparente Ergebnisbewertung. Darüber hinaus steht zu jedem der genannten Themengebiete eine kurze theoretische Einleitung für die Lernenden zur Verfügung, um ihr Wissen aus dem Bereich für den praktischen Aufgabenteil zu reaktivieren.

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
198 Seiten (8,3 MB)

Abiturvorbereitende Übungsaufgaben zu den abiturrelevanten Themen der Aminosäuren, Peptide und Proteine, Kunststoffe, Kohlenhydrate und Farbstoffe aus der Reihe Chemie-Abiturtraining.

In den Aufgaben können die Schülerinnen und Schüler jeweils auf drei unterschiedlichen Niveaustufen wesentliche Inhalte dieser Themenfelder als Vorbereitung auf das Abitur wiederholen, üben und vertiefen.

Dabei wurden bei der Konzeption dieser differenzierten Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche sowie die Anforderungsbereiche I–III berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

Ein mitgelieferter Bewertungsschlüssel mit ausführlichem Erwartungshorizont ermöglicht Ihnen eine einfache und transparente Ergebnisbewertung. Darüber hinaus steht zu jedem der genannten Themengebiete eine kurze theoretische Einleitung für die Lernenden zur Verfügung, um ihr Wissen aus dem Bereich für den praktischen Aufgabenteil zu reaktivieren.

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Chemie Unterrichsmaterial
12.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
17 Seiten (0,6 MB)

n dieser Einheit werden verschiedene Aufgaben, die sich mit dem Element Zinn beschäftigen, vorgestellt. Die Aufgaben wurden dabei zu abiturrelevanten Themen wie Elektrochemie, chemischer Energeti sowie zu Atombau und Arbeitssicherheit konzipiert.

In den Aufgaben beschäftigen sich die Lernenden u.a. mit dem Gefahrenpotenzial von Blei/Zinn-Legierungen, berechnen Standardreaktionsenthalpien bzw. Standardreaktionsentropien sowie die Zellspannung eines galvanischen Elements.

Die Einheit kann als Übung im Unterricht, als schülerzentrierte, eigenständige Übungseinheit oder als Klausurvorbereitung eingesetzt werden.

• Klassenstufe: 12/13
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Bewertungskompetenz;
  • 2. Fachkompetenz; 3. Erkenntnisgewinnungskompetenz
• Inhalt: Zinn, GHS-Piktogramme, Isotope, Zellspannung, Redoxreaktion, Standardreaktionsenthalpie und -entropie, Gibbs-Helmholtz-Gleichung, exergonische Prozesse, galvanische Zelle

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
26 Seiten (3,4 MB)

Was nach einem Widerspruch in sich klingt, kann sich nach neuesten Forschungen zu einer Chance für kommende Generationen entwickeln. In dieser Reihe lernen Schüler auf anspruchsvollem Niveau, ihre Kenntnisse über Makromoleküle und Kohlenstoffdioxid einzusetzen, um einen Einblick in das sogenannte CCU – das Carbon Capture and Use – zu erhalten, bei dem CO2 zur Herstellung von Weichmachern und recycelbaren, erdölfreien Kunststoffen verwendet wird. Zudem erarbeiten Ihre Schüler, wie aus Ölen und Fetten Biodiesel durch Umesterung gewonnen wird. So werden in einem Unterrichtsvorhaben Ester und Polymere mit neuester Forschung verknüpfend wiederholt – nicht zuletzt im Hinblick auf zentrale Abschlussprüfungen.

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11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
70 Seiten (1,6 MB)

nergetik und Kinetik: Chemisches Gleichgewicht – Massenwirkungsgesetz: Der Klimawandel beschäftigt die Menschen so sehr wie noch nie zuvor. Fast durchgehend wird im Radio, im Fernsehen oder in der Politik über das Klima und die Rolle des Menschen bei dessen Entwicklung diskutiert.

Anhand der Einheit Korallen aus dem Gleichgewicht können Sie zusammen mit Ihren Schülerinnen und Schülern beispielhaft die Ursachen und die Folgen des Klimawandels erarbeiten und dabei nicht nur das Umweltbewusstsein Ihres Kurses schulen, sondern wichtige chemische Grundlagen in den Bereichen der Säure-Base-Chemie und des chemischen Gleichgewichts einüben.

• M 1: Korallen – kleine Tiere, große Bauherren
• M 2: Das gefährdet die Koralle
• M 3: Die Zersetzung des Kalkskeletts – alles eine Frage des Gleichgewichts
• M 4: Modellversuche zum Thema
• M 5: Erhalt von und Schaffung künstlicher Korallenriffe durch Chemie
• M 6: Kalk ist auch für uns eine wichtige Bausubstanz
• M 7: Korallen in der Nacht – Tauchgänge mit Fluoreszenzlampen
• Lösungen

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 12. Schuljahr (Oberstufe)
35 Seiten (0,8 MB)

Zwei fertige Doppelstunden zur Lebensmittelchemie und Analytischen Chemie in der Sek II: Das Lernen mit und über Lebensmittel soll im Schulunterricht keinesfalls zu kurz kommen. Der Chemieunterricht eignet sich hierfür besonders, da Lebensmittel nicht nur besprochen, sondern gezielt untersucht und die Bestandteile der Ernährung sichtbar gemacht werden können. Das vorliegende Unterrichtsmaterial bietet Ihrer Klasse die Möglichkeit, Ernährungslehre im Bereich der Chemie zu erleben.

Anhand der Aufarbeitung des Themas „Unterscheidung verschiedener Milcharten“ bekommen die Lernenden Einblicke in die Subdisziplinen Lebensmittelchemie sowie Analytische Chemie. Durch die didaktische Methode des Forschenden Lernens sind die Schülerinnen und Schüler völlig frei in der Planung und Durchführung ihres Lernprozesses. Dies fordert bereits vorhandene Kompetenzen auf sozialer, fachlicher, persönlicher und methodischer Ebene, weshalb die Unterrichtsplanung unbedingt der Sekundarstufe II zuzuordnen ist

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Milchsorten experimentell unterscheiden – Arbeitsauftrag
• Milchsorten experimentell unterscheiden – Versuchsprotokoll
• Checkliste für eine gelungene Poster-Präsentation
• Milchsorten experimentell unterscheiden – Rollenkarten
• Milchsorten experimentell unterscheiden – Tippkarten
• Auswahl möglicher Experimente
• Beispiellösung
• Literatur
• Tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung
• Niveau: einführend
• Fachlicher Bezug: qualitativer und quantitativer Nachweis von Lebensmittelinhaltsstoffen
• Basiskonzepte:
  • 1. Nährstoffgruppen wiederholen
  • 2. Sinne zur Untersuchung von Stoffen einsetzen
  • 3. Trennmethoden anwenden,
  • 4. Nachweisreaktionen durchführen (Kohlenhydrate, Proteine)
  • 5. Denaturierung durchführen

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11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
37 Seiten (1,4 MB)

Die chemische Bedeutung des Wortes Aromaten hat heute nicht mehr nur mit „Wohlgeruch“ bestimmter Stoffe zu tun. Der Begriff Aromat bezieht sich auf die strukturelle Verwandtschaft von Benzol mit ähnlichen Stoffen. Aromaten unterscheiden sich in ihrem chemischen Verhalten deutlich von aliphatischen Stoffen. In dieser Unterrichtseinheit wird über das Molekül Benzol und seine Struktur in die Welt der Aromaten eingeführt.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Benzol im Alltag – ein Alltagsstoff?
• Die Geburt des Benzols – und seine Rätsel
• Aufgaben Kekulé setzt sich durch!
• Da stimmt doch was nicht
• Die Strukturformel von Benzol
• Mesomerie und Mesomeriestabilisierung
• Was heißt hier „aromatisch“?! – Das Aromaten-Memory
• Die Hückel-Regel oder: 4n + 2 = aromatisch!
• Polycyclische (kondensierte) Aromaten
• Alles über Aromaten – eine „Tandem-Übung“
• Lösungen und Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
29 Seiten (4,2 MB)

Bausteine der Materie: Atome, Moleküle, Ionen: In dieser Unterrichtseinheit wird die Geschichte von dem Treffen einiger bekannter Personen aus der Naturwissenschaft im Liebig-Museum erzählt.

Um herauszufinden, welche Personen das sind, bedarf es der Lösung mehrerer Rätsel. Zwei ebenfalls zu findende Zahlen-Kombinationen öffnen schließlich die Tür zum Auditorium. Dort nimmt die Geschichte eine überraschende Wendung.

• Klassenstufe: Sek. II
• Dauer: 10 Unterrichtsstunden (jeweils kleine Exkurse im planmäßigen Unterricht)
• Kompetenzen:
  • 1. Erkenntnisse (hier aus dem Periodensystem) gewinnen, damit umgehen und anwenden;
  • 2. Informationen aus dem Text erschließen und handlungsorientiert anwenden;
  • 3. das Wirken bekannter Persönlichkeiten in der Naturwissenschaft erkennen und bewerten

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Chemie Unterrichsmaterial
10.- 11. Schuljahr (Oberstufe)

Aufgrund der starken Präsenz im Alltag, ist es von Wichtigkeit, die Thematik „Säuren und Basen“ im Chemieunterricht theoretisch sowie praktisch zu erarbeiten. Schülerinnen und Schüler sollen hierbei nicht nur mit der fachlichen Theorie des Säure-Basen-Reaktionsprinzips vertraut gemacht werden, sondern aktiv mit chemischen Substanzen arbeiten und einen bewussten Umgang mit sauren und basischen Lösungen erlernen. Eine überwiegende selbst- und eigenständige Erarbeitung des Unterrichtsthemas „Säuren und Basen“ im Zuge eines offenen Stationenlernens wird im folgenden Beitrag dargelegt.

Das vorliegende Unterrichtskonzept hat das Ziel, den Wandel des Chemieunterrichts von der Inputorientierung der Lehrperson zur Outputorientierung der Lernenden anhand des Unterrichtsthemas „Säuren und Basen“ lernendenzentriert darzustellen. Durch eine offene und selbstständige Arbeitsweise der Lernenden kann Differenzierung sowie Individualisierung stattfinden und kompetenzorientierter Unterricht realisiert werden. Das Unterrichtskonzept fordert und fördert fachliche, methodische, soziale und persönliche Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler intensiv und ist daher im fortgeschrittenen Chemieunterricht in der Sekundarstufe II einzusetzen. Vorwissen der Thematik „Säuren und Basen“ aus dem Unterricht der Sekundarstufe I sowie die Fähigkeit der Schülerinnen und Schüler, Inhalte eigen- bzw. selbstständig zu erarbeiten und zu experimentieren, gelten als Voraussetzung für die Konzeptdurchführung.

• Klassenstufe: 10/11
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Benennung von Säuren und Basen,
  • 2. Bildung von Säuren und Basen,

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Chemie Unterrichsmaterial
10.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
19 Seiten (2,5 MB)

Zwei Unterrichtsstunden zum Zusammenhang zwischen Farbigkeit und Molekülstruktur

Ein wichtiger Themenbereich in der Chemie ist die Farbigkeit unterschiedlicher Stoffe. Die Frage „Wieso erscheinen bestimmte Moleküle farbig und andere nicht?“ kann in eine Unterrichtsreihe zur Thematik der Organischen Produkte – Werkstoffe und Farbstoffe – in der Sekundarstufe II integriert und am Beispiel unterschiedlicher Moleküle erarbeitet werden. Im Rahmen dieses Inhaltsfelds sollen im Zusammenhang mit dem Basiskonzept Struktur – Eigenschaft sowie Energie die „Molekülstruktur und Farbigkeit sowie die Lichtabsorption“ thematisiert werden.

In den vorliegenden Unterrichtsstunden wird die Molekülstruktur farbiger Moleküle kennengelernt und näher betrachtet. Des Weiteren beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Lichtabsorption von Molekülen. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten anhand ausgewählter organischer Farbstoffe den Einfluss der Struktur auf die Farbigkeit. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen verschiedene farbig und farblos erscheinende Moleküle. Auf Grundlage dieses Vergleiches erkennen sie, dass konjugierte Doppelbindungen für die Farbigkeit von Molekülen ausschlaggebend sein können.

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10.- 13. Schuljahr (Oberstufe)

Die Unterrichtseinheit ermöglicht gezielt die individuelle Verbesserung der Kompetenzen zum Benennen organischer Moleküle. Berücksichtigt werden dabei die Stoffklassen der Alkane, Halogenalkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester. Es werden Halbstrukturformeln und Skelettformeln verwendet. Über eine Eingangsdiagnose ermitteln die Schülerinnen und Schüler, welche Teilkompetenzen ihnen beim Benennen organischer Moleküle Schwierigkeiten bereiten und wählen dann Übungen aus, die diese Teilkompetenzen gezielt stärken.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Eingangsdiagnose zur Benennung organischer Moleküle
• M1a: Auswertung der Eingangsdiagnose
• M2: Anleitung zur Benennung organischer Moleküle
• M3: Übungen zur Bestimmung der Stoffklasse

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
33 Seiten (0,8 MB)

Die Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit den Einflussfaktoren, die die Löslichkeit und das Löslichkeitsprodukt von ionischen Verbindungen erhöhen oder erniedrigen (gleichionige Zusätze, Zugabe von Säuren, Zugabe von Komplexbildnern) sowie mit der fraktionierten Fällung und mit den theoretischen Grundlagen von Fällungstitrationen.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Einflussfaktoren auf die Löslichkeit von Salzen
• M2: Experimentelle Bestimmung des Löslichkeitsprodukts
• M3: Experimentelle Bestimmung von Chloridkonzentrationen
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
24 Seiten (2,9 MB)

Was ist eigentlich noch gesund? Ist Honig schädlich? Was passiert, wenn ich Gegrilltes esse? Ist Kaffee nun gesund, oder ungesund?

Ihre Schüler erhalten alltagsorientierte Einblicke in die Bildung von Furan und weiteren Schadstoffen in Lebensmitteln. Anhand einer spielerischen Einführung lernen sie die Stoffklasse der Hetrocyclen kennen. Als weiteren Punkt bearbeiten sie das Thema der Heterocyclen in Arzneimitteln.

• Alltagsthemen diskutieren und bewerten, indem sie ihre chemischen Fachkenntnisse über Heterocyclen im Alltag anwenden.
• die Stoffklasse der Heterocyclen mit ihren wichtigsten Merkmalen benennen.
• die Nomenklaturregeln für Heterocyclen anwenden.
• gesundheitliche Gefahren durch verschiedene Stoffe einschätzen, diskutieren und bewerten.

• Offene Unterrichtsformen
• Vertretungsstunden
• Fachübergreifenden Unterricht
• Hausaufgaben
• Differenzierungsmöglichkeiten
• Referate

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Chemie Unterrichsmaterial
11.- 13. Schuljahr (Oberstufe)
31 Seiten (1,0 MB)

Die unterschiedliche Wasserlöslichkeit von ionischen Verbindungen spielt in der Natur und in der Technik eine große Rolle.

So entstehen beispielsweise Kalkablagerungen nicht nur in Hausgeräten, sondern auch in den Geweben verstorbener Tiere in natronhaltigen Seen durch Umsalzungsreaktionen und anschließendes Fällen schwerlöslichen Kalks. Mithilfe sogenannter Fällungsmittel sind die Phosphatelimination sowie das Entfernen von Schwermetallen aus dem Abwasser möglich, womit der Eintrag unerwünschter Düngemittel und giftiger Schwermetallionen in die Ökosysteme erfolgreich eigendämmt werden kann. Solche technischen Verfahren beruhen auf Chemiewissen bezüglich der Löslichkeit und des Löslichkeitsgleichgewichts.

Diese materialgestützte Lernaufgabe im Sinne des Unterrichtsansatzes Chemie im Kontext schafft die theoretischen und praktischen Grundlagen zur Anwendung des Löslichkeitsgleichgewicht.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Chemisches Gleichgewicht und Löslichkeitsprodukt
• M2: Abwasserreinigung
• ...
  
  
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Chemie Unterrichsmaterial
10./11. Schuljahr (Oberstufe)
37 Seiten (1,0 MB)

Die Analytische Chemie ist ein wichtiges Teilgebiet der Chemie, welche sich mit der qualitativen und quantitativen Analyse von verschiedenen chemischen Substanzen beschäftigt. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler verschiedene solcher Nachweismethoden kennen und führen diese in Schülerversuchen selbstständig durch. Neben dem Nachweis verschiedener Ionen, wie Halogenid- oder Ammonium-Ionen, wird auch der Nachweis von Wasserstoff anhand verschiedener Aufgaben zum Schülerversuch erarbeitet. Als eine Möglichkeit zur quantitativen Analyse wird die Analysemethode der Gravimetrie näher besprochen.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Einleitung
• Flammenfärbung von Alkalimetallen
• Nachweis von Wasserstoff
• Nachweis von Ammonium-Ionen
• Nachweis von Halogenid-Ionen
• ...
  
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Chemie Unterrichsmaterial
11.-13. Schuljahr (Oberstufe)
15 Seiten (0,8 MB)

Mithilfe dieses Adventskalenders überprüfen Ihre Schülerinnen und Schüler auf spielerische Weise ihr Fachwissen zur Säure-Base-Chemie. In 24 Rätselfragen rund um Brønsted-Säuren und -Basen, Ampholyte und pH-Werte wiederholen die Lernenden Türchen für Türchen die wichtigsten Begriffe und Formeln zur Vorbereitung auf ihr Abitur. Alternativ können die Rätsel von Ihren Schülerinnen und Schüler auch innerhalb einer Doppelstunde selbstständig in einem Quiz bearbeitet werden.

• Klassenstufe: Sek. II
• Dauer: 2 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 1)
• Kompetenzen:
  • 1. Säuredefinition nach Brønsted anwenden,
  • 2. Säuren und Basen nach Beschreibung identifizieren,
  • 3. pH-Werte interpretieren,
  • 4. Titrationen auswerten.
• Thematische Bereiche: Brønsted-Säure, Brønsted-Base, ...
  
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Chemie Unterrichsmaterial
11.-13. Schuljahr (Oberstufe)
31 Seiten (1,1 MB)

Mit dem Basiswissen der fachlichen Erläuterung sollen die Lernenden die Übungsaufgaben zum Thema „Redoxreaktionen“ erarbeiten können. Alle Aufgaben beziehen sich auf Donator-Akzeptor-Wechselwirkungen als theoretisches Grundlagemodell des Themas Redoxreaktionen. Neben der Abiturvorbereitung kann die Aufgabensammlung auch im Chemieunterricht der Sekundarstufe II oder als diagnostisches Instrument zur Erhebung des Wissensstands der Lernenden eingesetzt werden. Die Aufgaben liegen auf drei Niveaustufen vor: Aufgaben des grundlegenden Niveaus sind zum Großteil lediglich reproduzierend (Anforderungsbereich I) und können daher für leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler oder auch in der Sekundarstufe I Anwendung finden, Aufgaben des mittleren Niveaus sind reproduzierend und angewandt (Anforderungsbereich I– II) und die des erweiterten Niveaus für leistungsstärkere Lernende sind reproduzierend, angewandt und transferierend (Anforderungsbereiche I–III).

Inhaltlich deckt dieser Beitrag das Thema „Redoxreaktionen“ ab, wobei folgende Unterthemen bearbeitet werden: Oxidation, Reduktion, Oxidationszahlen, ...

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12.-13. Schuljahr (Oberstufe)

Diese Unterrichtseinheit stellt den Abschluss der Unterrichtsreihe zur Farbstoffchemie im Leistungs- oder Grundkurs der Q2 dar. Anders als in üblichen Darstellungen in Schulbüchern und Kernlehrplänen wird die Fotometrie nicht direkt am Anfang der Unterrichtsreihe thematisiert, sondern intensiv zum Abschluss. Die Lernenden haben im vorhergehenden Unterricht bereits die Farbigkeit von Stoffen verschiedener Farbstoffklassen mit allen physikalischen Grundlagen kennengelernt, die Synthese von Farbstoffen durchgeführt (Azofarbstoffe, hier Orange II im Schülerversuch; Triphenylmethan-farbstoffe, z. B. Fluorescein und Anthrachinonfarbstoffe/Carbonylfarbstoffe: Alizarin und Indigo) und die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Farbstoffe mit denen von ausgewählten Textilien in Theorie und Praxis in Färbeversuchen zur Anwendung gebracht. Damit sind alle Grundlagen für die vorliegende Einheit gelegt. Elementar für die Durchführung der Einheit sind allerdings nur die physikalisch-chemischen Grundlagen zu „Farben durch Lichtabsorption“ (Spektralfarben, additive und subtraktive Farbmischung, Komplementärfarben), „Energiestufenmodell“ und „Struktur und Farbigkeit“.

• Klassenstufe: LK/GK Q2 (13)
• Dauer: 8–11 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 7)
• Kompetenzen: Die Lernenden …
  • 1. erklären die Farbigkeit von Stoffen durch Lichtabsorption;
  • 2. erläutern den Zusammenhang von Farbigkeit und Molekülstruktur (UF1, E6);
  • 3. werten Absorptionsspektren fotometrischer Messungen aus (E5);
  • 4. berechnen die Farbstoffkonzentration in Lösungen (E5);
  • 5. beschreiben und diskutieren aktuelle Entwicklungen im Bereich organischer Werkstoffe und Farbstoffe (K4).
• Thematische Bereiche: Fotometrie, Absorptionsspektren, Konzentrationsbestimmung, Lambert-Beer’sches Gesetz, Iodometrie, Lichtabsorption, Farbstoffe

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11.-13. Schuljahr (Oberstufe)

Um Erkenntnisse über die Konzentration gelöster Stoffe, Atomradien und die Struktur organischer Verbindungen zu erlangen, wird in der analytischen Chemie das Refraktometer verwendet. Hierbei misst das Refraktometer die Veränderung der Geschwindigkeit von Lichtstrahlen beim Durchdringen transparenter Stoffe und somit die optische Dichte, auch Brechungsindex genannt. Rückschlüsse auf den Aufbau der Materie gibt die Veränderung der wieder austretenden Strahlung und ist die Grundlage aller spektroskopischen Methoden. In dieser Einheit bestimmen Sie mit Ihren Lernenden die Konzentration gelöster Stoffe wie Atomradien.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Wie funktioniert ein Refraktometer?
• M2: Wie viel Zucker steckt in Limonade und Säften?
• M3: Brechungsindex und Molrefraktion
• M4: Bestimmung des Atomradius über den Brechungsindex
• M5: Atomradien von Nichtmetallen
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial
11. Schuljahr (Oberstufe)

Nach der Einführung von Säure-Base-Reaktionen können die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen zu den wichtigsten Säuren und Basen wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Kohlensäure, Phosphorsäure sowie Ammoniak festigen. Sie lernen die dazugehörigen korrespondierenden Säuren bzw. Basen als Molekül-Ionen kennen und üben anhand dieser Molekül-Ionen die Erstellung von Salzformeln sowie Fällungsreaktionen.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Entstehung von Molekül-Ionen
• M2: Fällungsreaktionen mit Molekül-Ionen
• M3: Übungsaufgaben zu Molekül-Ionen
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 31 Seiten (1,6 MB)

Das Thema Chemisches Gleichgewicht enthält ein paar Stolperfallen für die Entwicklung eines fachlich angemessenen Verständnisses bei Lernenden. In den Materialien dieses Beitrags werden mögliche Missverständnisse bewusst thematisiert, sodass sich die Schülerinnen und Schüler damit aktiv auseinandersetzen können.

Das Chemische Gleichgewicht setzt Kenntnisse in einigen Themenbereichen des Chemieunterrichts voraus. Grundlagen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit werden zu Beginn der Einheit nur knapp reaktiviert. Das Verständnis von chemischen Gleichgewichten findet Anwendung bei den Themen pH-Wert und Säure-Base-Reaktionen ebenso wie für das Verstehen von Fließgleichgewichten als chemische Grundlage von Leben. Auch bei diesen beiden Themengebieten sollten zumindest elementare Grundkenntnisse vorhanden sein.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Von gegensätzlichen Reaktionen zum Gleichgewicht
• M2: Reaktionsgeschwindigkeiten im chemischen Gleichgewicht
• M3: Das Massenwirkungsgesetz
• M4: Einflüsse auf das chemische Gleichgewicht
• M5: Effiziente Nutzung von Gleichgewichtsreaktionen
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 29 Seiten (1,7 MB)

Die Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit der Funktionsweise eines Taschenwärmers, der vielen Schülerinnen und Schülern aus ihrem Alltag bekannt ist. Nach einer ersten Hypothesenbildung werden mithilfe eines Schülerversuchs die tatsächlichen Abläufe erarbeitet und auf Teilchenebene gedeutet. Die Begriffe Schmelz- und Erstarrungsenthalpie werden zugeordnet. Zur Vertiefung werden weitere PCM (Phase-Change-Material) anhand von Beispielen aus dem Bereich Funktionskleidung sowie Gebäudetechnik vorgestellt und ihre Einsatzmöglichkeiten abgewogen.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Wie funktioniert ein Wärmekissen?
• M2: Auswertung auf Teilchenebene
• M3: Auswertung auf Teilchenebene
• M4: Latentwärmespeicher in Funktionskleidung
• M5: Latentwärmespeicher in der Gebäudetechnik
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 21 Seiten (0,5 MB)

In der Thermodynamik hat die Volumenarbeit einen festen Platz und wird oftmals im Zusammenhang mit der inneren Energie und der Reaktionsenthalpie behandelt. In diesem Beitrag wird die Volumenarbeit am Beispiel der Reaktion von Zink mit Salzsäure experimentell ermittelt. Das Material ist unterrichtserprobt und die Aufgabenstellungen bieten neben der üblichen Differenzierung nach Komplexität auch eine Anregung zur Differenzierung im Bereich der Erkenntnisgewinnung.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Volumenarbeit
• M2: Kopiervorlage: differenzierte Aufgabenstellungen
• M3: Tippkarten zur Versuchsplanung
• Lösungen
• Literatur

• Niveau: grundlegend
• Fachlicher Bezug: Volumenarbeit im Rahmen der Thermodynamik
• Methode: Partnerarbeit, Gruppenarbeit
• Basiskonzepte: Energiekonzept, Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: eigenständige Versuchsplanung, Versuchsdurchführung, Versuchsauswertung
• Inhalt in Stichworten: Volumenarbeit, experimentelle Bestimmung von Gasvolumina, Kolbenprober, pneumatisches Auffangen

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 31 Seiten (2,1 MB)

Jede Zelle stellt eine größere Anzahl verschiedener Stoffe her als große chemische Fabriken. Die Geschwindigkeiten der meisten Reaktionen sind an den jeweiligen Bedarf angepasst. Ein wesentlicher Grund dafür ist die Konzentration reaktionsspezifischer Katalysatoren, der Enzyme. Ihre Wirkungsweise bei der Herabsetzung der Aktivierungsenergie, ihre Typen und der Einfluss des pH-Werts und der Temperatur sowie unterschiedlicher Hemmstoffe sind Gegenstand dieser Unterrichtseinheit. Dabei werden Grundlagen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit und Katalyse reaktiviert und um biogen relevante Aspekte erweitert. Methodisch halten sich Schülerexperimente und Materialien zur selbstständigen Erarbeitung von Inhalten die Waage.

• Klassenstufe: Sek. II
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Durchführung und Auswertung von Experimenten, grafische Darstellung von Messergebnissen, Nutzung von Modelldarstellungen zum Schlüssel-Schloss-Prinzip, Zusammenarbeit in Gruppen
• Thematische Bereiche: Katalytische Wirksamkeit von Enzymen, Senkung der Aktivierungsenergie, Substrat- und Wirkungsspezifität von Enzymen, RGT-Regel, Hemmung der Enzymwirkung
• Medien: Experimente, Arbeitsblätter, Modelle, Abbildungen

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 23 Seiten (1,2 MB)

Die Sensibilität gegenüber der Umweltverschmutzung durch Plastikmüll ist in den vergangenen Jahren merklich gestiegen. Neben Verboten (bspw. Plastiktüten) wird in Deutschland maßgeblich auf das Recycling von Plastikmüll (bspw. PET-Flaschen) gesetzt. Trotz dieser Einschränkungen im Konsumverhalten werden Kunststoffe weiterhin in großen Mengen produziert und genutzt, da sie viele Vorteile bieten. Aufgrund dieser Vorteile ist der vermeintliche Alleskönner „Plastik“ zumindest aktuell nicht aus dem Alltag wegzudenken. Auf der anderen Seite haben die „Fridays-for-future“-Proteste gezeigt, mit welcher Emotionalität sich die Jugend weltweit für die Umwelt einsetzt. Als ein möglicher Lösungsansatz für die Umweltproblematik von Kunststoffen wird aktuell vermehrt für den Einsatz von Biokunststoffen geworben. Damit eignet sich das Thema „Bioabbaubare Kunststoffe“ für eine materialgestützte Lernaufgabe im Sinne des Unterrichtsansatzes Chemie im Kontext.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Biokunststoffe – eine Begriffsklärung
• M 2: Der Bioabbauprozess von Kunststoffen
• M 3: Untersuchung der Bioabbaubarkeit von Kunststoffen
• Lösungen
• Literaturverzeichnis

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr

Ursache für Badeverbote an Seen und Stränden an heißen Sommertagen ist oft das großflächige Auftreten von Blaualgen. Das Algenwachstum wird durch die starke Sonneneinstrahlung begünstigt und vor allem durch die Nährstoffe Phosphat und Nitrat in hohen Konzentrationen. Phosphate und Nitrate sind grundsätzlich wichtige und notwendige Nährstoffe für Pflanzen und werden in der Landwirtschaft als mineralischer Dünger im großen Umfang eingesetzt. Mit dem Ausbau der chemischen Abwasserklärung soll die Phosphat-Belastung der Gewässer eingedämmt werden. Die natürlichen Ressourcen an Phosphat, die ohnehin in den nächsten Jahrzehnten zur Neige gehen, werden so geschützt.

• Klassenstufe: 11/12 (G8), 11–13 (G9)
• Dauer: 7 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Naturwissenschaftliche Gesetzmäßigkeiten und Theorien fachspezifisch beschreiben, erarbeiten und anwenden.
  • 2. Experimente nach Anleitungen durchführen, auswerten und beschreiben.
  • 3. Sachverhalte im naturwissenschaftlichen Kontext bewerten.
  • 4. Einsatz und Wirkung von Stoffen in der alltäglichen Anwendung reflektieren und beurteilen.
• Thematische Bereiche: Salze von Sauerstoffsäuren und deren Löslichkeit, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Gasgesetze, Kohlenstoffverbindungen, Analyse, Umweltchemie, Wertstoff-Rückgewinnung

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 67 Seiten (2,5 MB)

Das natürliche RNAi-System zur Regulation der Genexpression kann gentechnisch zum Schutz der Kartoffelpflanze vor dem Kartoffelkäfer nachgeahmt werden. Kartoffelkäfer und ihre Larven sterben, nachdem sie Blätter der „Transplastomia“-Kartoffelpflanze gefressen haben. Die Besonderheit: das Chloroplastengenom, und nicht das Zellkerngenom, liegt gentechnisch modifiziert vor. Die durch RNA-Silencing veränderte Pflanze, GVP, führt nach Aufnahme ihrer Biomasse in den Verdauungstrakt des parasitierenden Käfers zur Stilllegung des lebenswichtigen Aktin-Gens. Die Wirtspflanze selbst wird damit zum Insektizid.

Ist die Grüne Gentechnik daher den Methoden des Integrierten Pflanzenschutzes überlegen? Das „Pyramidenmodell für das bioethische Lernen“ gibt der bioethischen Debatte die Struktur: Soll man eine durch RNA-Silencing, Grüne Gentechnik modifizierte Kartoffelpflanze, die „Transplastomia“, als Lebensmittel anbauen? Die Lernaufgabe betrifft die Inhaltsfelder Genetik, Ökologie sowie Evolution und bereitet damit auch auf das Abitur vor.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Der Pflanzenschädling Kartoffelkäfer
• M 2: Koevolution: Kartoffelpflanze und Kartoffelkäfer
• M 3: RNAi: natürliche Regulation der Genexpression
• M 4: Grüne Gentechnik und ihre Ziele
• M 5: Anbau von genetisch veränderten Pflanzen, GVP
• M 6: Neue Wege im Pflanzenschutz: die Genkartoffel
• M 7: Maßnahmenkatalog: Integrierter Pflanzenschutz
• M 8: Grüne Gentechnik vs. Integrierter Pflanzenschutz?
• M 9: Gemeinsames Werturteil – Fairer Kompromiss
• M 10: Reflexion: Vom Konflikt zum Werturteil
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 26 Seiten (7,9 MB)

In der Unterrichtseinheit werden viele spannende Experimente durchgeführt und ausgewertet. Dabei wird das Redoxpotenzial der Redoxpaare Halogenmolekül/Halogenion bestimmt sowie die Standardpotenziale der entsprechenden Halbzellen. Als Alltagsbezug dient ein Verweis auf Haushaltsreiniger mit Ausschnitten aus Online-Zeitungsartikeln und dazugehörigen Aufgaben.

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 43 Seiten (2,4 MB)

Säure, basische bzw. alkalische Lösungen spielen eine wichtige Rolle in unserem Alltag. Sie werden für die Herstellung und Konservierung von Lebensmitteln benötigt sowie als Reinigungsmittel eingesetzt. In Obst sind Fruchtsäuren enthalten. Eine verdünnte Salzsäure (Magensäure) aktiviert Verdauungsenzyme, konzentrierte Chlorwasserstoffsäure wirkt hingegen stark ätzend. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie das Gefahrenpotenzial saurer oder basischer Lösungen sind von deren Konzentration abhängig. Auch bestimmt sie den pH-Wert. Es ist wichtig, den exakten pH-Wert einer wässrigen Lösung zu kennen, da er beispielsweise die Löslichkeit, die Lage von Redoxpotentialen und Reaktionsgleichgewichten beeinflusst. Der pH-Wert kann berechnet werden.

• Klassenstufe: 11-13
• Dauer: 6 Unterrichtsstunden (3 Doppelstunden)
• Kompetenzen:
  • 1. Säure-Base-Konzept nach Brønsted;
  • 2. Verdünnungsreihen;
  • 3. pH-Wert;
  • 4. Stärke von Säuren und Basen;
  • 5. Aufgaben zur pH-Wert-Berechnung;
  • 6. Wiederholung
• Thematische Bereiche: pH-Wert(-Berechnungen), (starke und schwache) Säuren sowie Basen, Donator-Akzeptor-Prinzip, Neutralisation, chemisches Gleichgewicht
• Medien: Arbeitsblätter, Experimente, Texte, WebQuest, Spiel

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr, 29 Seiten (0,8 MB)

Die Unterrichtseinheit nimmt das Thema der experimentellen Identifikation verschiedener Kohlenhydrate in den Blick. Als Kontext dient der Einsatz von Zuckern als Streckmittel für Drogen und die damit verbundenen Laboruntersuchungen des kriminaltechnischen Instituts des Bundeskriminalamtes, um durch beschlagnahmte Proben der verwendeten Streckmittel auf bestimmte Drogenbanden und Drogenlabore zu schließen. Vielfältige Materialien und dazugehörige Aufgabenstellungen eröffnen der Lehrkraft bezüglich des zeitlichen Umfangs sowie abhängig von den unterrichtlichen Voraussetzungen flexible Differenzierungsmöglichkeiten. Im Rahmen dieses Unterrichtskonzeptes erhalten die Lernenden zwei ihnen unbekannte Zuckerlösungen, die durch mehrere Nachweisreaktionen identifiziert werden sollen. Der Schwerpunkt der Kompetenzförderung liegt damit auf der Planung, Durchführung und Auswertung eines Untersuchungsdesigns. Darüber hinaus werden bei den Aufgabenstellungen ebenfalls die Kompetenzbereiche „Kommunikation“ und „Bewertung“ sowie zentrale Basiskonzepte des Faches Chemie berücksichtigt.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Der Fall und Ihre Aufgabe beim BKA
• M 2: Die Keto-Enol-Tautomerie
• M 3: Die Fehling-Probe
• M 4: Die Seliwanow-Probe
• M 5: Reduzierende und nicht reduzierende Disaccharide
• M 6: Lactase, Stärke und Amylase
• M 7: Der GOD-Test
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr,27 Seiten (4,6 MB)

Die Unterrichtseinheit “Kohlenhydrate, Lipide und Proteine – eine Lerntheke” bietet Ihnen die Möglichkeit, die wichtigsten Nährstoffklassen schülerzentriert in Form einer Wochenplanarbeit ganz in die Eigenverantwortlichkeit der Lernenden zu geben. Die Schülerinnen und Schüler haben dadurch die Möglichkeit, den Lernstoff und die abwechslungsreichen Aufgaben in ihrem ganz individuellen Lerntempo zu bearbeiten und die wichtigen Erkenntnisse selbstständig zu erlangen.

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11-13. Schuljahr

Korrosion ist ein weltweites Problem, welches nicht nur wirtschaftlichen Schaden für die Industrie, sondern auch Schäden für Mensch und Umwelt mit sich bringt. Ohne Korrosionsschutz würden allein in Deutschland Schäden in Millionenhöhe entstehen. Korrosion kann vielleicht aufgehalten oder verzögert werden, gänzlich verhindern lässt sie sich nicht. Sie ist der Entropie geschuldet. Umso wichtiger sind Kenntnisse über die Korrosion, um gezielt Maßnahmen zu ergreifen und die Schäden in Grenzen zu halten. Korrosion muss aber nicht zwangsläufig immer mit negativen Effekten einhergehen. Sie kann unter Umständen auch zur Energiegewinnung genutzt werden oder ist wie beim Eloxieren sogar erwünscht.

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Chemie im Alltag, Chemie und Umwelt, Elektrochemie, Redoxreaktionen, Energetik
• Methode: Experiment, Partnerarbeit, Lehrer-Demonstrationsversuche
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschafts-Konzept, Donor-Akzeptor-Konzept
• Erkenntnismethoden: Experimente durchführen und auswerten
• Kommunikation: Darstellen chemischer Sachverhalte, interpretieren
• Bewertung/Reflexion: Aussagen betrachten und bewerten
• Inhalt in Stichworten: Elektrochemische Methoden des Korrosionsschutzes, Opferanode, Eloxal, Lokalelement, Oxidation, Reduktion, Enthalpie, Entropie

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
12. Schuljahr

Schnecken bewegen sich langsam fort, Raketen fliegen schnell. Analog zum Geschwindigkeitsbegriff in der Mechanik kann man langsame Reaktionen wie das Durchrosten eines Metallgegenstandes und den extrem schnellen Reaktionsablauf bei einer Explosion unterscheiden. Diese Unterrichtseinheit führt Schülerinnen und Schüler zu einem Verständnis von Reaktionsgeschwindigkeit und klärt die Parameter, die Einfluss auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen haben. Die Anwendung der Stoßtheorie unterstützt sie bei der Entwicklung eines Verständnisses für die Zusammenhänge zwischen den Ursachen und ihren Wirkungen.

• Klassenstufe/Lernjahr: 12
• Dauer: 7 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Durchführung und Auswertung von Experimenten, grafische Darstellung von Messergebnissen, Nutzung von Modelldarstellungen zur Stoßtheorie, Zusammenarbeit in Gruppen
• Thematische Bereiche: Reaktionsgeschwindigkeit, mittlere Geschwindigkeit, momentane Geschwindigkeit, Reaktionen in heterogenen und homogenen Systemen, Stoßtheorie, Aktivierungsenergie
• Medien: Experimente, Arbeitsblätter, Modelle, Bilder, Hilfekarten
• Zusatzmaterialien: Anleitung zur Herstellung eines Teilchenmodells

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11. Schuljahr,41 Seiten (1,1 MB)

Das „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der SäureBase-Reaktionen in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören die unterschiedlichen Säure- und Basedefinitionen, der Umgang mit Kenngrößen wie dem pH-Wert, dem pOH-Wert, pKS- oder pKB-Werten, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zur Beschreibung verschiedener Säure- bzw. Basenstärken, das Ionenprodukt des Wassers, Pufferlösungen sowie praktische und theoretische Aspekte im Zusammenhang mit der wichtigen experimentellen Methode der Titration. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

• Niveau: wiederholend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Säure-Base-Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: mathematische Verfahren anwenden, einen Versuch planen
• Kommunikation: grafische Darstellungen erstellen
• Bewertung/Reflexion: Kriterien für Produkte formulieren
• Inhalt in Stichworten: Säure-Base-Theorie, Arrhenius, Brønsted Lewis, pH-Wert, pOH-Wert, KS-Wert, KB-Wert, pKS-Wert, pKB-Wert, Säurestärke, Basenstärke, korrespondierendes Säure-Base-Paar, Puffersysteme, Henderson-Hasselbalch-Gleichung, Titration, Farbindikator, pH-Elektrode, Leitfähigkeitstitration, Äquivalenzpunkt.

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11. Schuljahr,22 Seiten (1,8 MB)

Auch vor der Sekundarstufe II macht die aktuelle Situation nicht halt, Lernen auf Distanz und der damit verbundene verstärkte Einsatz moderner Medien und Methoden erfordert neue didaktische Ideen, bietet aber auch die Gelegenheit, Altbewährtes neu zu sehen. Dieser Beitrag bietet daher neue Ideen für Einstiege in die bekannte Obligatorik unter Nutzung von zum Beispiel Internetrecherchen und Versuchen, die sowohl in Präsenz- als auch Distanzlernen funktionieren. Das Besondere daran ist, dass anhand eines Kontextes in mehrere Themenfelder eingestiegen werden kann und gerade für die S II Struktur liefert und Zusammenhänge zwischen Themen der Chemie und Umwelt aufzeigt.

• Klassenstufe: 11
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Fachwissen auswählen und anwenden
  • 2. chemische Fragestellungen formulieren
  • 3. Kernaussagen wiedergeben können.
  • 4. Sachverhalte, Überlegungen und Arbeitsergebnisse vorstellen
  • 5. Bewertungen und Entscheidungen begründen.
• Thematische Bereiche: Korrosion und Korrosionsschutz, Methode der Internetrecherche

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
10.-11. Schuljahr, 22 Seiten (1,6 MB)

Das Element Kohlenstoff, seine Modifikationen und Verbindungen bilden die Grundlagen der organischen Chemie. Sie gestalten den Übergang zwischen den Sekundarstufen und fungieren als wichtige Schnittstelle zwischen Schule, Forschung und Industrie. Diese Unterrichtseinheit führt schwerpunkt-technisch in die wichtigsten Modifikationen des Kohlenstoffs ein und demonstriert deren Besonderheiten für die Zukunft der aktuellen Forschung aus Chemie und Materialwissenschaft. Hierbei bedient er sich aktuellen (digitalen) Methoden des Präsens- und Distanzlernens.

• Klassenstufe: 10 (G8), 10/11 (G9)
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Umgang mit Fachwissen: Struktur-Eigenschafts-Beziehungen – Strukturen von C-Modifikationen beschreiben und deuten
  • 2. Erkenntnisgewinnung: Eigenschaften neuer Materialien
• Thematische Bereiche: Organische Chemie, Kohlenstoffchemie und -verbindungen
• Medien: Texte, Bilder, Video-Links

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr

In der Oberstufe sind organische Sauerstoffverbindungen fest in den Kerncurricula verankert. Dabei werden u. a. auch Alkanole und Alkanale im Unterricht thematisiert und miteinander durch die Oxidation primärer Alkanole miteinander verknüpft. Dazu gibt es eine Vielzahl geeigneter Experimente. Besonders spannend zeigt sich der Abbau von Ethanol, da oftmals Jugendliche erste Erfahrungen mit Trinkalkohol gemacht haben und sie dadurch ein großes Interesse an dem Thema haben.

• Klassenstufe: 11–13
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Formulieren von Beobachtungen
  • 2. Durchführen von Experimenten
  • 3. Diskussion der Aussagekraft von Ergebnissen
• Thematische Bereiche: Organische Sauerstoffverbindungen, Alkanole, Alkanale, Alkohole, Oxidation, homologe Reihe

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-12. Schuljahr, 45 Seiten (3,5 MB)

Organische Chemie, oder: Vielfalt organischer Verbindungen.

Für die Umsetzung von Nachhaltigkeit in der Chemie gibt es verschiedene Ansätze. Einer davon ist die Grüne Chemie (engl. Green Chemistry). Grüne Chemie widmet sich der Erschließung umweltverträglicher, Abfall vermeidender, Material und Energie sparender und sicherer industrieller Prozesse und Produkte. Bisher existieren allerdings erst wenig konkrete Vorschläge zum Thema Grüne Chemie für den Chemieunterricht an Schulen. In dieser Einheit werden Arbeitsmaterialien und Experimente zur Grünen Chemie vorgestellt, die einen ersten Einblick in das Denken der Grünen Chemie geben können.

• Klassenstufe: 11–12
• Dauer: 10 Unterrichtsstunden (5 Doppelstunden)
• Kompetenzen:
  • 1. Zusammenhänge zwischen Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften von Stoffen beschreiben
  • 2. Experimentelles Erkunden Nachwachsender Rohstoffe
  • 3. Produktaussagen analysieren und auf Basis ihres chemischen Sachverhaltes diskutieren.
• Thematische Bereiche: Organische Chemie, Nachhaltigkeit, Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, Reaktionsmechanismen, funktionelle Gruppen und Stoffklassen, Katalysatoren, Makromoleküle
• Medien: Texte, Experimente, Arbeitsblätter, Videos

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 36 Seiten (1,6 MB)

Die Stickstoffoxide, kurz Stickoxide, werden oft nur am Rand und dann auch nur als Umwelt- und Biogift betrachtet. Dabei ist die Bedeutung dieser Gase wesentlich größer. In der Sekundarstufe 1 bietet sich der Vergleich von Sauerstoff mit Lachgas an, um die Unsicherheit bei der Glimmspanprobe deutlich zu machen. Ebenfalls in der Mittelstufe kann auf die Problematik des sauren Regens im Zusammenhang mit Auto- und Industrieabgasen eingegangen werden.

Hier bieten sich fachübergreifende Bezüge zur politischen Bildung und Biologie an.

In der Sekundarstufe 2 kann dann auf Strukturen und Oxidationszahlen der verschiedenen Stickoxide eingegangen werden. Die Verwendung als Treibstoff und Rausch- bzw. Narkosemittel kann ebenfalls Thema sein. Das wohl bekannteste Experiment mit Stickoxiden ist wohl die Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts mit dem System NO2 /N2O4. In Verbindung mit der Biologie kann die Wirkung von Stickoxiden im Körper besprochen werden.

Es ist aber auch möglich, alle Themen im Zusammenhang mit den Stickoxiden als Projekt zu bearbeiten.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Überblick über die Stickstoffoxide
• M 2: Mini-Apparatur zum pneumatischen Auffangen
• M 3: Nachweis von Distickstoffmonooxid
• M 4: Herstellung von Distickstoffmonooxid
• M 5: Der „Lachgas-Bello“
• M 6: Die Lachgasrakete
• M 7: Herstellung von Stickstoffmonooxid und -dioxid
• M 8: Herstellung von Stickstoffdioxid aus Wunderkerzen
• M 9: Herstellung von Distickstofftrioxid
• M 10: Herstellung von Distickstofftetraoxid
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
10.-13. Schuljahr, 39 Seiten (1,7 MB)

Die Unterrichtseinheit aus der Reihe Grundlagenwiederholungen Chemie nimmt die für die Sekundarstufe II wichtigen Inhalte der organischen Chemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Grundlagen wie das Erkennen und Beschreiben von organischen Stoffklassen mit den entsprechenden Fachtermini, das Beschreiben der Konsequenzen von intermolekularen Wechselwirkungen sowie das Formulieren von Reaktionsgleichungen zu den für die Stoffklassen relevanten Reaktionen wiederholen und vertiefen. Dabei werden in den Aufgaben alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt.

• Niveau: wiederholend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Organische Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschaft-Konzept, Erkenntnismethoden einen Versuch planen, Eindeutigkeit des Ergebnisses eines Versuchs beurteilen
• Kommunikation: grafische Darstellung erstellen
• Bewertung / Reflexion: zwischen verschiedenen Handlungsoptionen begründet entscheiden, Kriterien für eine Kaufentscheidung nennen, Tipps aus dem Internet bewerten
• Inhalt in Stichworten: Nomenklatur, funktionelle Gruppen, Alkane, Alkene, Alkine, Alkohole, Aldehyde, Carbonsäuren, Ester, Fehling-Nachweis, Tollens-Probe, Isomerie, Redoxreaktionen, Oxidationszahlen.

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr

Chemische Reaktionen laufen meistens unvollständig ab, da sich ein Gleichgewicht zwischen Edukten und Produkten einstellt. Durch die Änderung von Reaktionsbedingungen können sie verschoben werden, was in großtechnischen Synthesen wie dem Deacon-Verfahren (Herstellung von Chlor) oder dem Kontaktverfahren (Herstellung von Schwefelsäure) ausgenutzt wird. Chemische Gleichgewichte sind auch in der Natur allgegenwärtig. Beispielsweise kann die Verwitterung und Bildung von Kalkstein beobachtet werden.

• Klassenstufe: 11–13
• Dauer: 6 Unterrichtsstunden (3 Doppelstunden) * Kompetenzen:
  • 1. Merkmale eines chemischen Gleichgewichtes
  • 2. Experimentelles Erkunden der Abhängigkeiten von chemischen Gleichgewichten und deren Anwendung
  • 3. Anwenden des Massenwirkungsgesetzes und Berechnen der Gleichgewichtskonstanten
• Thematische Bereiche: Chemisches Gleichgewicht, Gleichgewichtsreaktionen, Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstanten
• Medien: Texte, Experimente, Arbeitsblätter, Spiel

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
10.-11. Schuljahr, 23 Seiten (6,8 MB)

Die Nomenklatur, Stoff-Eigenschafts-Beziehungen und Reaktionen der Alkanole, Alkanale, Alkanone, Alkansäuren und Ester sind wichtige Themen des Chemieunterrichts der Sekundarstufe II – auch hinsichtlich der Vorbereitung auf das Abitur. Hier erhalten Sie sechs kontextbezogene Klausuraufgaben mit Lösungen, die jeweils eine Bearbeitungszeit von 45 bis 60 Minuten haben. Alternativ können die Aufgaben auch als Lernaufgaben eingesetzt werden, um neue Inhalte kontextbasiert zu erarbeiten.

• Klassenstufe: 10 (G8) – 11 (G9)
• Dauer: 6 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Organische Sauerstoffverbindungen zeichnen und benennen;
  • 2. Eigenschaften organischer Sauerstoffverbindungen anhand der Molekülstruktur erklären
  • 3. Blutalkoholgehalt berechnen
  • 4. Redox-Schemata organischer Sauerstoffverbindungen aufstellen
  • 5. Esterbildung als Gleichgewichtsreaktion beschreiben und quantitativ auswerten
  • 6. Gaschromatografie zur Unterscheidung von Alkoholgemischen auswerten
• Thematische Bereiche: Organische Sauerstoffverbindungen, Blutalkoholgehalt, Redoxreaktionen, Chemisches Gleichgewicht, Trennverfahren

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 13 Seiten (0,6 MB)

Die Aufgaben aus dieser Unterrichtseinheit sollen den Schülerinnen und Schülern den Zusammenhang zwischen Struktur und Eigenschaften von Stoffen am Beispiel der Cellulose veranschaulichen. An Hand des Cellulosemoleküls lassen sich grundlegende Begriffe der Struktur erarbeiten und überprüfen. Gleichzeitig ermöglichen die Aufgaben den Schülerinnen und Schülern das Vergleichen von Nachweismethoden von Stoffen und Führen einer Pro- und Contra-Diskussion zu üben.

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Polysaccharide
• Methode: Einzelarbeit, Klausuraufgabe
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschafts-Konzept, Polysaccharide
• Erkenntnismethoden: auf Teilchenebene interpretieren
• Kommunikation: Molekulare Masse bestimmen, Tabelle erstellen, Text analysieren und bewerten auf Basis einer Pro- und Contra-Diskussion
• Bewertung / Reflexion: Grundverständnis für die Struktur und Eigenschaft von Cellulose und dessen sinnhaften Einsatz im Alltag
• Inhalt in Stichworten: ß-1,4-glycosidische Verknüpfung, Cellulose, Glucosebausteine, Mikrofibrillen, Monomer, Kohlenhydrat, Polysaccharid, Stärke

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr

Die Stickoxide sind in den Lehrplänen aller Bundesländer enthalten. Sie treten bei dem Stickstoffdioxid-Distickstofftetraoxid-Gleichgewicht auf, bei der Synthese der Salpetersäure, den Redoxreaktionen der Salpetersäure, bei der Nitrierung von Aromaten und schließlich in der Umweltchemie. Von Stickstoff gibt es sehr viel mehr unterschiedliche Oxide als von den im Unterricht der gymnasialen Oberstufe ebenfalls relevanten Nichtmetallen Kohlenstoff und Schwefel. Weiterhin stehen diese Stickstoffoxide in einem inneren Zusammenhang, da sie oft wechselseitig durch Reaktionen von Vereinigung und Zerfall gebildet werden. Das macht eine intensive systematische Betrachtung im Unterricht notwendig und kann mit den hier vorgestellten Materialien umgesetzt werden. Das Distickstoffmonoxid fällt aus dieser Systematik etwas heraus, da es weder aus anderen Stickstoffoxiden entsteht noch in diese zerfällt. Es ist auch das einzige Stickstoffoxid, das nicht zu einer Säure umgesetzt werden kann und gibt auch damit Anlass zu weiteren Betrachtungen und Untersuchungen. Insbesondere die Vergleiche mit anderen Gasen aus dem Alltag können mit Schülerexperimenten mit einem relativ kleinen Gefährdungspotential durchgeführt werden, um dabei auch mit Größen wie Dichte, Stoffmenge und molare Masse sowie mit dem allgemeinen Gasgesetz zu arbeiten. Jedes Arbeitsblatt enthält fachspezifisches Material in Form von Texten, Tabellen, Grafiken und Skizzen oder Versuchsanleitungen. Es folgen immer Aufgaben mit Bezug zu den Materialien. In der Regel sind weitere Aufgaben mit weiterführenden Aspekten ergänzt. Für die Lösung der Aufgaben sind alle notwendigen Informationen und Daten zu Verfügung gestellt, wenn auch nicht immer kompakt für das einzelne Problem aufbereitet. Teilweise müssen auch Ergebnisse vorangegangener Aufgaben eingebracht werden. Damit ergeben sich einfache und komplexere Aufgaben und damit unterschiedliche Anforderungsprofile für ein differenziertes Lernangebot.

• Klassenstufe: 11/12 (G8), 11–13 (G9)
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Gesetzmäßigkeiten und Theorien fachspezifisch beschreiben, erarbeiten und anwenden
  • 2. Experimente nach Anleitungen durchführen, auswerten und beschreiben
  • 3. Sachverhalte in naturwissenschaftlichen Zusammenhängen bewerten
  • 4. Einsatz und Wirkung von Stoffen in der alltäglichen Anwendung beurteilen.
• Thematische Bereiche: Redoxreaktionen, Gefahrstoffe, Gasgesetze, Reaktionsenthalpie, Aktivierungsenergie, Stickstoffkreislauf, Treibhauseffekt

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
37 Seiten (1,3 MB), 11.-13. Schuljahr

Dieses Material ist das fünfte einer Reihe, die auf der Unterrichtserfahrung mit typischen Unsicherheiten oder gar Wissenslücken vieler Schülerinnen und Schüler der Oberstufe basiert. Unsicherheiten aus der Sekundarstufe I begleiten die Schülerinnen und Schüler häufig in die Oberstufe, wodurch ihnen der Anschluss zur Oberstufenchemie erschwert wird. Ziel dieses Materials ist es, den Schülerinnen und Schülern nach einer kurzen theoretischen Einleitung in das Themenfeld „Redoxreaktionen“ Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade und Kompetenzbereiche im Sinne eines Aufgabenpools anzubieten. Diese Aufgabensammlung kann sowohl von der Lehrperson als diagnostisches Instrument eingesetzt werden, um Informationen über die Ausgangslage einer neuen Lerngruppe zu erheben, als auch den Schülerinnen und Schülern als bewertungsfreien Lernraum zum selbstständigen Auffrischen, Anwenden und Vertiefen von Unterrichtsinhalten zur Verfügung gestellt werden. Im Sinne der Differenzierung werden die Aufgaben in drei verschiedenen Niveaus eingeteilt, sodass sich der/die leistungsstärkere Schüler/in schwerpunktmäßig auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren kann, während der Schüler/die Schülerin mit höherem Nachholbedarf mit einfacheren Aufgaben beginnen darf, um sich dann nach und nach an die komplexeren Aufgabenstellungen heranzuwagen. Ob eine Aufgabe von uns als leichter eingeschätzt wird, kann sowohl vom Anforderungsniveau (Reproduktion, Anwendung, Transfer), als auch vom Aufgabenformat (geschlossen, halb offen, offen), als auch natürlich von der Kombination dieser zwei Dimensionen abhängen. Die Aufgaben sprechen unterschiedliche Kompetenzen an, so werden neben Fachwissen auch Kommunikation, Erkenntnisgewinnung und Bewertung berücksichtigt.

In diesem fünften Beitrag geht es thematisch um Oxidationszahlen, das Erkennen von Redoxreaktionen, die Zuordnung relevanter Begriffe (Oxidation, Reduktion, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel), das Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichungen, die Planung von Versuchen zur Ermittlung der Affinitätsreihe, elektrochemische Vorgänge ausgewählter Rostschutzmaßnahmen sowie Redoxreaktionen in technischen und alltagsrelevanten Kontexten, wie das Reinigen von Silberbesteck, den Hochofenprozess und das aluminothermisches Verfahren. Zur Förderung von Kompetenzen aus dem Kompetenzbereich Bewertung, werden die Schülerinnen und Schüler bei einigen Aufgaben dazu eingeladen, bestimmte Aussagen und Maßnahmen zu bewerten oder auch über Sprache zu reflektieren.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Einleitung für die Schülerinnen und Schüler
• M 2: Übungsaufgaben
• M 3: Übungsaufgaben
• M 4: Übungsaufgaben
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
39 Seiten (2,0 MB), 11.-13. Schuljahr

Synthetische und natürliche Farbstoffe begegnen uns im täglichen Leben. Aber auch die Veränderung von Farbigkeit ist in zahlreichen Produkten zu sehen. In Schulen wird mithilfe von Tintenkillern die Farbigkeit von Tinten gezielt zerstört. In der Küche sehen wir eine mögliche Beeinflussung von Farbigkeit durch die Zugabe von sauren oder basischen Lebensmitteln – der pH-Wert hat also auch einen Einfluss auf die Farbigkeit einer Verbindung. In Tassen und Nagellacken kommen thermochrome Farbstoffmischungen zum Einsatz – hier wird durch die Variation der Temperatur Farbigkeit beeinflusst. Und sogar Wasser kann die Farbigkeit einer Verbindung beeinflussen. Durch sogenannte hydrochrome Farbstoffe können beispielsweise Bilder auf Straßen erzeugt werden, wenn es regnet. Damit eignet sich das Thema „Farbigkeit beeinflussen“ für eine materialgestützte Lernaufgabe im Sinne des Unterrichtsansatzes Chemie im Kontext.

In diesem Beitrag können die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen in Bezug auf die molekularen Voraussetzungen für die Entstehung von Farbigkeit anwenden und sich mit der gezielten Beeinflussung von Farbigkeit auseinandersetzen. Mit Hilfe von vielfältigen und alltagsnahen Kontexten wird die Beeinflussung von Farbigkeit durch chemische Reaktionen, den pH-Wert, die Temperatur sowie die Anwesenheit von Wasser thematisiert.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Farbigkeit durch chemische Reaktionen beeinflussen
• M 2: Farbigkeit durch den pH-Wert beeinflussen * M 3: Farbigkeit durch die Temperatur beeinflussen
• M 4: Farbigkeit durch Wasser beeinflussen
• M 5: Informationsmaterial
• Lösungen
• Literatur

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Farbstoffe, Säure-Base-Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Partnerarbeit, Klausuraufgabe
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschaft-Basiskonzept, Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: einen Versuch planen
• Kommunikation: ein Fließdiagramm erstellen, eine Skizze erstellen
• Bewertung/Reflexion: Diskussion von Aussagen, Zukunftsaussichten bewerten
• Inhalt: in Stichworten Farbstoff, Triphenylmethanfarbstoff, Oxazolidinon, HOMO, LUMO, p-Elektronensystem, Hybridisierung, Chromophor, Auxochrom, Antiauxochrom, Absorption, Reflexion, Komplementärfarbe, pH-Wert, Thermochromie, Hydrochromie

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
16 Seiten (2,2 MB), 11.-13. Schuljahr

Diese Unterrichtseinheit ist fachsystematisch in der Reaktionskinetik und im Basiskonzept „Stoffe und Teilchen“ verankert. Mit der vorgestellten Apparatur lässt sich in einem Schülerversuch auf einfache Weise die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Bedingungen Temperatur und Konzentration bestimmen. Diverse Aufgaben runden das Experiment ab und dienen der Vertiefung. Ergänzend kann darauf aufbauend auch die Abhängigkeit der Reaktionskinetik von der Teilchengröße, dem Zerteilungsgrad bzw. dem Druck und dem Einsatz eines Katalysators betrachtet werden.

• Niveau: grundlegend
• Fachlicher Bezug: Energetik und Kinetik
• Methode: Schülerexperimente mit Auswertung, Einzelarbeit, Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Stoff-Teilchen-Konzept
• Erkenntnismethoden: Experimente durchführen und auswerten
• Kommunikation: auswerten
• Inhalt in Stichworten: Messung der Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Konzentration bzw. der Temperatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 33 Seiten (2,8 MB)

Die Unterrichtseinheit besteht aus insgesamt 6 Stunden bzw. drei Doppelstunden. In der ersten Doppelstunde steht die elektrophile aromatische Substitution im Mittelpunkt. Verschiedene Materialien, wie zum Beispiel abgestufte Hilfen und ein Mechanismuspuzzle, stehen zur Erarbeitung zur Verfügung. In der zweiten Doppelstunde steht die Funktion für das Aufstellen von Reaktionsmechanismen im Fokus. Reaktionsmechanismen werden hierbei sowohl zur Vorhersage von Reaktionen als auch zum Erklären von Reaktionsprodukten erstellt. Für beide Funktionen stehen abgestufte Hilfen zur Verfügung. Ein Spiel vertieft das Erlernte noch mal. Die dritte Doppelstunde widmet sich der Aldoladdition und -kondensation. Ein Brettspiel dient zur Wiederholung und Festigung des Wissens. Zu zwei Doppelstunden steht eine Knobelaufgabe für besonders interessierte oder schnelle Schülerinnen und Schüler zur Verfügung. Diese Aufgabe kann jedoch auch als Hausaufgabe oder zum späteren Einsatz verwendet werden. Da dieser zweite Teil auf den ersten Teil aufbaut, können die Spiele aus Teil 1 zur Wiederholung und Festigung bei der Erarbeitung von Teil 2 erneut verwendet werden.

Organische Verbindungen begegnen uns jeden Tag. Sie sind z.  B. in Lebensmitteln, Kunststoffen, Kunstfasern und Medikamenten enthalten. Viele dieser Verbindungen werden synthetisch hergestellt. Die Chemiker benötigen daher ein fundiertes Wissen über die ablaufenden Reaktionen, das bei der Planung neuer Synthesen unabdingbar ist. Ein wichtiges Instrument zur Planung ist das Aufstellen von Reaktionsmechanismen. Um Reaktionsmechanismen erfolgreich aufzustellen, benötigt man Wissen über funktionelle Gruppen und deren Polarität, Stabilität von Verbindungen sowie die Wirkungsweise von Katalysatoren. Grundlegende Konzepte und Reaktionsarten wie Elektrophilie, Nukleophilie, Redoxreaktionen oder Säure-Base-Reaktionen bieten die Grundlage für den Aufbau dieses Wissens.

• Klassenstufe: 11–13 Dauer: 6 Unterrichtsstunden (3 Doppelstunden)
• Kompetenzen:
  • 1. Wissen über Stoffklassen, funktionelle Gruppen sowie deren Polarität
  • 2. Anwenden von grundlegenden Prinzipien der organischen Chemie
  • 3. Selbstständiges Aufstellen von Reaktionsmechanismen
  • 4. Wissen über den Einsatz von Katalysatoren bei chemischen Reaktionen.
• Thematische Bereiche: Reaktionsmechanismen, funktionelle Gruppen und Stoffklassen, Polarität, Katalysatoren

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 29 Seiten (1,5 MB)

Fahrräder sind ein wichtiges Fortbewegungsmittel für die Schülerinnen und Schüler. Viele fahren mit dem Fahrrad zur Schule. Gerade in Großstädten sind sie dabei aktive Verkehrsteilnehmer, sodass die Unfallvermeidung und Schutzmaßnahmen im Straßenverkehr eine wichtige Rolle spielen. Erarbeiten Sie mit Ihrer Klasse interessante Aspekte, in denen die Chemie dazu dient, um Fahrradfahrerinnen und Fahrradfahrer zu schützen, vor unangenehmen Situation zu bewahren und sogar das Radfahren zu erleichtern. Hierfür steht Ihnen eine Vielzahl von Aufgaben zur Verfügung, die Themenbereiche wie die chemische Reaktion, die Kunststoffe oder die Elektrochemie abdecken.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Airbags für den Kopf
• M 2: Was tun gegen platte Reifen?
• M 3: Elektrofahrräder – wenn es schneller gehen muss
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 21 Seiten (0,9 MB)

Die Unterrichtseinheit verknüpft verschiedene abiturrelevante Themen im Kontext des Metalls Zinn mit einer Schwerpunktsetzung in den Bereichen chemische Energetik und Elektrochemie. Der Beitrag kann dabei als begleitende Übung im Unterricht, als schülerzentrierte und eigenständige Übungseinheit oder als Klausurvorbereitung eingesetzt werden. Ihre Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich u. a. mit dem Gefahrenpotenzial von Blei und entwickeln geeignete Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit dem Stoff, berechnen Standardreaktionsenthalpien bzw. -entropien sowie die Zellspannung eines galvanischen Elements und analysieren einen chemischen Versuchsaufbau.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Zinn
• M 2: Zinn und seine Eigenschaften
• M 3: Zinn-Luft-Batterie
• M 4: Klausuraufgabe – Zinn
• Lösungen
• Literatur

• Niveau: von grundlegend bis vertiefend
• Fachlicher Bezug: Atombau und Arbeitssicherheit, chemische Energetik, Elektrochemie
• Methode: Übungsaufgabe, Abiturvorbereitung, Klausuraufgabe
• Basiskonzepte: Stoff-Teilchen-Konzept, Struktur-Eigenschafts-Konzept, Energiekonzept, Donator-Akzeptor-Prinzip
• Erkenntnismethoden: Versuch auswerten
• Kommunikation: Darstellung chemischer Prozesse in Text und Formel
• Bewertung/Reflexion: Versuchsaufbau analysieren
• Inhalt: Zinn, GHS-Piktogramme, Isotope, Standardreaktionsenthalpie und -entropie, Gibbs-Helmholtz-Gleichung, exergonische Prozesse, galvanische Zelle, Zellspannung, Redoxreaktion

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr

In der Oberstufe sind Säure-Base-Reaktionen fest in den Kerncurricula verankert. Dabei wird auch die Neutralisationsreaktion in den Unterricht eingebettet. Experimentell werden dabei Titrationen eingeführt – zumeist werden dabei Salzsäure und Natronlauge eingesetzt. Warum nicht mal als Vertiefung eine zweiprotonige Säure, wie die Weinsäure, in den Unterricht miteinbeziehen? Am Kontext „Wein“ kann mithilfe der Titration auf den Säuregehalt geschlossen werden. Für Schülerinnen und Schüler oftmals unattraktive Berechnungen können so nachvollziehbarer aufgezeigt und thematisiert werden.

• Klassenstufe:* 11-13
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Führen Titrationen durch
  • 2. Berechnen aus der Konzentrationsbestimmung den Säuregehalt
  • 3. Diskutieren die Aussagekraft von Ergebnissen.
• Thematische Bereiche: Säure-Base-Chemie
• Medien: Karikatur, Texte, Experimente

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
36 Seiten (1,7 MB), 11.-13. Schuljahr

Unsicherheiten aus der Sekundarstufe I begleiten die Schülerinnen und Schüler häufig in die Oberstufe, wodurch ihnen der Anschluss zur Oberstufenchemie erschwert wird. Ziel dieses Materials ist, den Schülerinnen und Schülern nach einer kurzen theoretischen Einleitung ins jeweilige Themenfeld Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade, Kompetenzbereiche sowie Formate im Sinne eines Aufgabenpools anzubieten. Diese Aufgabensammlung kann sowohl von der Lehrperson als diagnostisches Instrument eingesetzt werden, um Informationen über die Ausgangslage einer neuen Lerngruppe zu erheben, als auch den Schülerinnen und Schülern als bewertungsfreier Lernraum zum selbstständigen Auffrischen, Anwenden und Vertiefen von Unterrichtsinhalten zur Verfügung gestellt werden. Im Sinne der Differenzierung werden die Aufgaben in drei verschiedenen Niveaus eingeteilt, sodass sich der leistungsstärkere Schüler schwerpunktmäßig auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren kann, während der Schüler mit höherem Nachholbedarf mit einfacheren Aufgaben beginnen darf, um sich dann nach und nach an die komplexeren Aufgabenstellungen heranzuwagen. Ob eine Aufgabe von uns als leichter eingeschätzt wird, kann sowohl vom Anforderungsniveau (Reproduktion, Anwendung, Transfer) als auch vom Aufgabenformat (geschlossen, halboffen, offen) als auch natürlich von der Kombination dieser zwei Dimensionen abhängen.

Diese Unterrichtseinheit / Lernhilfe hat das chemische Rechnen als Gegenstand der Übung. Es wird sowohl ein intuitives Verständnis von den grundlegenden Konzepten wie beispielsweise der Stoffmengenkonzentration als auch das konkrete Berechnen von Größen wie Stoffmengen, Massen, Volumina, Reaktionsumsätze usw. angestrebt. Nach unserer Erfahrung fällt die Stöchiometrie vielen Schülerinnen und Schülern der Oberstufe schwer. Stöchiometrie wird zwar in der Sekundarstufe I eingeführt, die meisten experimentellen Anlässe, stöchiometrische Rechnungen anzustellen, begegnen den Schülern jedoch in der Oberstufe. Ausgehend von solchen konkreten Anlässen des Oberstufenunterrichts, die den Schülerinnen und Schülern Fähigkeiten im stöchiometrischen Rechnen abverlangen, sind die Übungen entstanden.

So zum Beispiel üben die Schüler in dem Material 3 in der Aufgabe 6 etwas, was sie später im Themenfeld der Elektrochemie benötigen werden, und zwar das Herstellen einer Kupfersulfat-Lösung mit einer bestimmten Konzentration: Wie viel Kupfersulfat muss abgewogen werden? Und was, wenn es sich um Kupfersulfat-Pentahydrat handelt? Bei den schwierigeren Aufgaben kommen thematisch Übungen zur Umrechnung zwischen Masse und Volumen anhand der Dichte sowie Übungen zur Berechnung der Ausbeute hinzu.

• Niveau: grundlegend
• Fachlicher Bezug: stöchiometrische Berechnungen
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: Auswertung von Messwerten ausgewählter chemischer Reaktionen, Umgang mit Modelldarstellungen
• Kommunikation: zwischen verschiedenen Darstellungsformen auswählen
• Inhalt in Stichworten: Stöchiometrie, Stoffmenge, Masse, molare Masse, Stoffmengenkonzentration, Volumen, Massenanteil, molares Volumen, Ausbeute sowie die Avogadro-Zahl

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
40 Seiten (3,9 MB), 11.-13. Schuljahr

Säuren spielen in der Natur eine große Rolle. So fungiert im Kern von Steinobstfrüchten Blausäure als Keimhemmer, sodass die Samen erst auskeimen, wenn das Fruchtfleisch verrottet ist. Gleichzeitig dient Blausäure als Gift zur Abwehr von Fressfeinden. Ameisen und Brennnesseln schützen sich wiederum mit Ameisensäure. Darüber hinaus produzieren alle Wirbeltiere für ihre Verdauung eine sehr starke Säure: die Salzsäure, die in diesem Zusammenhang auch Magensäure genannt wird. Sie dient der Denaturierung und dem Abbau von Proteinen, der Aktivierung der Vorstufe des Enzyms Pepsin sowie der Abtötung von Bakterien. Erarbeiten Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern anhand von alltagsnahen Beispielen und mithilfe von abwechslungsreichen Aufgaben die Bedeutung diverser Säuren.

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Säure-Base-Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Partnerarbeit, Klausuraufgabe
• *Basiskonzepte: Konzept der chemischen Reaktion, Struktur-Eigenschaft-Basiskonzept
• Erkenntnismethoden: eine Forschungsfrage formulieren
• Kommunikation: ein Fließschema/ein Übersichtsschema erstellen
• Bewertung/Reflexion: das Verbot eines Videos bewerten, Vor- und Nachteile von Behandlungsmethoden diskutieren
• Inhalt in Stichworten: Blausäure, Polymerisation, Säurestärke, pKs-Wert, schwache und starke Säuren, Ameisensäure, Salzsäure, Magensäure, Denaturierung von Proteinen, Sodbrennen, Wasserstoffperoxid, Bombardierkäfer

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Blausäure
• M 2: Ameisensäure
• M 3: Salzsäure
• M 4: Wasserstoffperoxid
• Lösungen
• Literatur

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Chemie Unterrichsmaterial 11.-13. Schuljahr / Oberstufe

Die Unterrichtseinheit besteht aus insgesamt 6 Stunden bzw. drei Doppelstunden. In der ersten Doppelstunde stehen die verschiedenen Stoffklassen der organischen Chemie, die Polarität der Moleküle und erste Reaktionen im Mittelpunkt. Die Frage „Wer reagiert mit wem und warum?“ wird mithilfe eines Spiels immer wieder beantwortet. In der zweiten Doppelstunde steht die Addition an die Doppelbindung im Fokus. Verschiedene Reaktionsmechanismen werden mithilfe von abgestuften Hilfen möglichst selbstständig aufgestellt. Die erworbenen Kompetenzen werden dann auf neue, noch unbekannte Reaktionen angewendet. Die dritte Doppelstunde stellt die nucleophile Substitution sowie Eliminierungsreaktionen in den Mittelpunkt. Das Aufstellen der Mechanismen wird auch hier wieder spielerisch geübt. Zu zwei Doppelstunden steht eine Knobelaufgabe für besonders interessierte oder schnelle Schülerinnen und Schüler zur Verfügung. Diese Aufgabe kann jedoch auch als Hausaufgabe oder zum späteren Einsatz verwendet werden.

• Klassenstufe: 11–13
• Dauer: 6 Unterrichtsstunden (3 Doppelstunden)
• Kompetenzen: *
  • 1. Wissen über Stoffklassen, funktionelle Gruppen sowie deren Polarität
  • 2. Anwenden von grundlegenden Prinzipien der organischen Chemie
  • 3. Selbstständiges Aufstellen von Reaktionsmechanismen
• Thematische Bereiche:* Reaktionsmechanismen, funktionelle Gruppen und Stoffklassen, Polarität, Katalysatoren
• Medien: Texte, Spiele, Arbeitsblätter

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Chemie Unterrichsmaterial 11.-13. Schuljahr / Oberstufe

Zu dem übergeordneten Thema Alaune sind hier sieben Arbeitsblätter erstellt und auch bezüglich der Reihenfolge aufeinander abgestimmt. Jedes Arbeitsblatt enthält Materialien, auch in Form von Versuchsanleitungen, sowie Aufgaben, die sich direkt auf die Materialien beziehen. Die ersten drei Arbeitsblätter bauen aufeinander auf. Die weiteren können auch jedes für sich unabhängig von den anderen bearbeitet werden.

Das Arbeitsblatt zur Lösungsenthalpie und Lösungsentropie hat einen theoretischen Schwerpunkt, das Arbeitsblatt zu den Wasserfarben einen praktischen. Als Gefahrstoffe werden nur Bleiplatten und verd. Natronlauge eingesetzt. Die überwiegend eingesetzten Stoffe haben kein Gefährdungspotenzial. Oft sind es Stoffe aus dem Alltagsgebrauch. Die Versuchsanleitungen sind mit den Chemikalienlisten und Gerätelisten ergänzt. Die Strukturierung der Beschreibungen, Auswertungen oder Interpretationen der Versuche erfolgt mit den Aufgaben, die in der vorgegebenen Reihenfolge bearbeitet werden sollten. Allgemeine Grundlagen zu komplexeren Zusammenhängen, hier insbesondere zum chemischen Gleichgewicht, sind als Hilfen angegeben. Ansonsten sollten die Aufgaben mit den Angaben und natürlich mit der unterrichtlichen Basis zum jeweiligen Thema auch ohne weitere Hilfen erfolgreich zu bearbeiten sein.

Niveau: Sek. II

Dauer: 6 Unterrichtsstunden

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Chemie Unterrichsmaterial 11.-13. Schuljahr / Oberstufe

Der Kontext der vorliegenden Unterrichtseinheit liegt auf dem texturgebenden Verfahren der Sphärifikation. Dieses ist eines der wichtigsten Verfahren in der molekularen Küche. Zunächst werden experimentell Untersuchungen zur Sphärifikation angestellt, die im Anschluss durch weiterführende Arbeitsmaterialien theoretisch begründet werden sollen. Hier wird das Löslichkeitsverhalten von Natriumalginat, einem Polysaccharid, behandelt und damit eine Verknüpfung zum Thema der Kohlenhydrate hergestellt. Die Schüler lernen außerdem den Begriff der Hydrokolloide kennen.

Dauer: 4–6 Unterrichtsstunden

• Aufgrund der Kenntnisse zum Thema „Kohlenhydrate“ Erfahrungen aus dem Alltag (Molekularküche) erläutern
• Unterschiede zwischen der herkömmlichen und molekularen Küche nennen
• Gesetzmäßigkeiten vermuten, Hypothesen bilden, Prognosen wagen
• Versuche planen und durchführen
• Experimente, Erkenntnisse und Fakten in angemessener Fachsprache präsentieren

• Offene Unterrichtsformen
• selbstständiges Arbeiten in Grupen
• Schülerversuche
• Fachübergreifenden Unterricht
• Hausaufgaben
• Projektarbeit

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Chemie Unterrichsmaterial 11.-13. Schuljahr / Oberstufe

Der Kontext der vorliegenden Unterrichtseinheit liegt auf dem texturgebenden Verfahren der Sphärifikation. Dieses ist eines der wichtigsten Verfahren in der molekularen Küche. Zunächst werden experimentell Untersuchungen zur Sphärifikation angestellt, die im Anschluss durch weiterführende Arbeitsmaterialien theoretisch begründet werden sollen. Hier wird das Löslichkeitsverhalten von Natriumalginat, einem Polysaccharid, behandelt und damit eine Verknüpfung zum Thema der Kohlenhydrate hergestellt. Die Schüler lernen außerdem den Begriff der Hydrokolloide kennen.

Dauer: 4–6 Unterrichtsstunden

• Aufgrund der Kenntnisse zum Thema „Kohlenhydrate“ Erfahrungen aus dem Alltag (Molekularküche) erläutern
• Unterschiede zwischen der herkömmlichen und molekularen Küche nennen
• Gesetzmäßigkeiten vermuten, Hypothesen bilden, Prognosen wagen
• Versuche planen und durchführen
• Experimente, Erkenntnisse und Fakten in angemessener Fachsprache präsentieren

• Offene Unterrichtsformen
• selbstständiges Arbeiten in Grupen
• Schülerversuche
• Fachübergreifenden Unterricht
• Hausaufgaben
• Projektarbeit

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Chemie Unterrichsmaterial 11.-13. Schuljahr / Oberstufe

Der Kontext der vorliegenden Unterrichtseinheit liegt auf dem texturgebenden Verfahren der Sphärifikation. Dieses ist eines der wichtigsten Verfahren in der molekularen Küche. Zunächst werden experimentell Untersuchungen zur Sphärifikation angestellt, die im Anschluss durch weiterführende Arbeitsmaterialien theoretisch begründet werden sollen. Hier wird das Löslichkeitsverhalten von Natriumalginat, einem Polysaccharid, behandelt und damit eine Verknüpfung zum Thema der Kohlenhydrate hergestellt. Die Schüler lernen außerdem den Begriff der Hydrokolloide kennen.

Dauer: 4–6 Unterrichtsstunden

• Aufgrund der Kenntnisse zum Thema „Kohlenhydrate“ Erfahrungen aus dem Alltag (Molekularküche) erläutern
• Unterschiede zwischen der herkömmlichen und molekularen Küche nennen
• Gesetzmäßigkeiten vermuten, Hypothesen bilden, Prognosen wagen
• Versuche planen und durchführen
• Experimente, Erkenntnisse und Fakten in angemessener Fachsprache präsentieren

• Offene Unterrichtsformen
• selbstständiges Arbeiten in Grupen
• Schülerversuche
• Fachübergreifenden Unterricht
• Hausaufgaben
• Projektarbeit

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 39 Seiten (1,7 MB)

Das „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Kunststoffe in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören die Definition dieser Stoffklasse, die Klassifizierung der Kunststoffe mittels ihrer Eigenschaften oder über die Herstellungsart, die verschiedenen Herstellungsarten und die dahinter liegenden Reaktionsmechanismen, spezielle Nachweisreaktionen sowie die verschiedenen Verwertungsmöglichkeiten von Kunststoffen. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

• Niveau: wiederholend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Kunststoffe
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschaft-Basiskonzept, Konzept der chemischen Reaktion Erkenntnismethoden Experimente planen oder auswerten
• Kommunikation: Eine Definition übersetzen
• Bewertung/Reflexion: Definitionen beurteilen, Vergleichskriterien formulieren
• Inhalt in Stichworten: Monomer, Polymer, Kunststoff, Duroplaste, Elastomere, Thermoplaste, Kristallinität, Beilstein-Probe, Härte, Schmelzbereich, Polykondensation, Polymerisation, Polyaddition, Radikal, rohstoffliche Verwertung, werkstoffliche Verwertung, energetische Verwertung

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 37 Seiten (0,7 MB)

Dieser dritte Beitrag der Reihe „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der chemischen Gleichgewichtsreaktionen in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören die Merkmale einer chemischen Gleichgewichtsreaktion, das Anwenden des Massenwirkungsgesetzes, das Berechnen von Gleichgewichtskonstanten, das Nutzen des Prinzips von Le Châtelier zur Beschreibung der Beeinflussung der Lage chemischer Gleichgewichtsreaktionen, das Rechnen mit Löslichkeitsprodukten sowie die Auseinandersetzung mit dem Zusammenhang zwischen der Gleichgewichtskonstanten und der freien Reaktionsenthalpie. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

• Niveau: wiederholend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Chemische Gleichgewichtsreaktionen, Bezüge zur Thermodynamik und Kinetik
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test Basiskonzepte, Konzept der chemischen Reaktion, Energie-Konzept, Erkenntnismethoden, mathematische Verfahren anwenden
• Kommunikation: grafische Darstellungen erstellen
• Bewertung/Reflexion: Modelldarstellungen bewerten
• Inhalt in Stichworten: Merkmale eines chemischen Gleichgewichts, Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante, Konzentrations-Zeit- und Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme, Prinzip von Le Châtelier, Löslichkeitsprodukt, freie Reaktionsenthalpie

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-12. Schuljahr, 35 Seiten (1,5 MB)

Das „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Elektrochemie in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen.

Dazu gehören das Aufstellen von Oxidationszahlen, das Formulieren von Redoxreaktionsgleichungen, die sowohl qualitative als auch quantitative Betrachtung von Redoxprozessen bei galvanischen Zellen und Elektrolysen sowie das wirtschaftlich bedeutsame Thema der Korrosion und entsprechender Schutzmaßnahmen. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-13. Schuljahr, 23 Seiten (0,8 MB)

Die Sabatier-Reaktionen, auch Methanisierungen genannt, beschreiben die Umsetzung von Kohlenstoffmonooxid oder Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff zu Methan und Wasser. Die Bedeutung der Reaktionen, vor allem für die Energiewende und in der Raumfahrttechnik, wird in einer kurzen Hintergrund-Information für die Lehrkräfte umrissen. Es schließen sich Aufgaben für den Unterricht der Kursstufe an, mit einer Schwerpunktsetzung in den Bereichen chemische Energetik und Gleichgewichtsreaktionen. Aus der Mittelstufe werden das stöchiometrische Rechnen sowie der Nachweis von Redoxreaktionen mithilfe von Oxidationszahlen wiederholt. Die Aufgaben können direkt als Übungsaufgaben zur Klausur- und/oder Abiturvorbereitung eingesetzt werden. Sie können aber auch zu einer Klausuraufgabe umgestaltet werden.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Energetik und chemisches Gleichgewicht
• M 2: Anwendung in der Raumfahrt
• Lösungen
• Literatur

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Thermodynamik
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Energie-Konzept, Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: thermodynamische Zusammenhänge/Faktoren für den Ablauf einer Reaktion erkennen und anwenden
• Kommunikation: Reaktionsgleichungen formulieren, thermodynamische Berechnungen aufstellen
• Bewertung / Reflexion: Schlussfolgerung mit Verweis auf thermodynamische Daten ziehen
• Inhalte in Stichworten: Sabatier-Prozess, Methan, Power-to-Gas, Hydrierungen, Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonooxid, Wasserstoff, Gibbs-Helmholtz-Gleichung, Methanisierung, Redoxreaktionen, Elektrolyse, exotherm, endotherm, Katalysator, Standardreaktionsenthalpie, Standardreaktionsentropie, Haber-Bosch-Verfahren, Gleichgewichtsreaktionen, Prinzip von Le Châtelier

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-12. Schuljahr, 24 Seiten (0,9 MB)

Analytik auf der Grundlage von Neutralisationsreaktionen wird in der Oberstufe ausführlich behandelt. Dabei werden nicht nur die Titration mit Endpunktbestimmung, sondern auch die Definition des pH-Wertes und die Leitfähigkeitstitration behandelt. Hier erhalten Sie fünf kontextbezogene Klausuraufgaben mit Lösungen, die jeweils eine Bearbeitungszeit von etwa 70 Minuten haben. Alternativ können die Aufgaben auch als Lernaufgaben eingesetzt werden, um neue Inhalte kontext-basiert zu erarbeiten.

• Klassenstufe: 11 (G8) / 12 (G9)
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen:
  • 1. Säuredefinition nach Brønsted anwenden;
  • 2. Protolyse- und Neutralisationsgleichungen formulieren;
  • 3. Wasserlöslichkeit von organischen Säuren erklären;
  • 4. Titration mit Endpunktbestimmung quantitativ auswerten;
  • 5. Wirkung starker und schwacher Säuren erklären;
  • 6. Leitfähigkeitstitration auswerten;
  • 7. pH-Werte starker Säuren und Laugen berechnen;
  • 8. pH-metrische Titration auswerten
• Thematische Bereiche: Donator-Akzeptor-Konzept (Protolyse), Struktur-Eigenschafts-Beziehungen (Löslichkeit von Säuren), chemisches Gleichgewicht (starke und schwache Säuren), Analytik (Titration mit Endpunktbestimmung, Leitfähigkeitstitration)

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
12.-13. Schuljahr, 29 Seiten (0,8 MB)

Sieben Klausurvorschläge zur Vielfalt organischer Verbindungen: Die Aromatische und Kunststoffchemie sind ein zentraler und wichtiger Bestandteil der Chemie in der Sekundarstufe II und werden häufig in den Abiturprüfungen abgefragt.

Zur Vorbereitung für Ihre Schülerinnen und Schüler haben wir Ihnen zu beiden Themengebieten vier bzw. drei verschiedene Klausuren zusammengestellt.

Die vier Klausuren zu Aromaten fragen neben der Syntheseplanung von verschiedenen Aromaten aus bspw. Benzol und Phenol auch die Säurestärke verschiedener Verbindungen. In den drei Klausuren zur Kunststoffchemie geht es unter anderem um die Herstellungsverfahren von Nylon und Produkten aus Perlon oder Polypropen.

Die Klausuren sind für eine Bearbeitungszeit von 90 Minuten vorgesehen. Die verschiedenen Aufgaben der Klausuren können auch untereinander kombiniert werden, um möglichst verschiedene Basiskonzepte abzufragen.

• Klassenstufe: Sek. II
• Dauer: 90 Minuten pro Klausur
• Kompetenzen:
  • 1. klassifizieren Reaktionen als Substitutionen, Additionen, Eliminierungen und Kondensationen
  • 2. erklären den Aufbau von Makromolekülen aus Monomer-Bausteinen und unterscheiden Kunststoffe
  • 3. beurteilen Nutzen und Risiken ausgewählter Produkte unter vorgegebenen Fragestellungen
• Thematische Bereiche: Diole, Polypropen, Nylon; Perlon, Herstellungsverfahren, Kunststoffe, Aromaten, Phenol, Benzol, Säurestärke, Elektrophile Substitution, Kekuléformel

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Chemie Unterrichsmaterial / Oberstufe
11.-12. Schuljahr, 43 Seiten (0,7 MB)

Das „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Farbstoffe in den Blick. Die hier enthaltenen Übungsaufgaben bieten eine gezielte Vorbereitung auf das Abitur. Ziel des Materials ist es, den Schülerinnen und Schülern Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade und Kompetenzbereiche im Sinne eines Aufgabenpools anzubieten. Diese Aufgabensammlung kann sowohl von der Lehrperson als diagnostisches Instrument eingesetzt werden, um Informationen über den Wissensstand einer Lerngruppe zu erheben, als auch den Schülerinnen und Schülern als bewertungsfreien Lernraum zum selbstständigen Auffrischen, Anwenden und Vertiefen von Unterrichtsinhalten zur Verfügung gestellt werden.

• Niveau: wiederholend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Farbstoffe
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch die Lehrkraft, Test
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschaft-Basiskonzept, Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: einen Energiegehalt berechnen, die Beobachtungen eines Experiments auswerten
• Kommunikation: ein Fließdiagramm erstellen
• Bewertung/Reflexion: Kriterien für eine Kaufentscheidung formulieren, die Bezeichnung „Farbstoff“ für Indigo kritisch reflektieren
• Inhalt in Stichworten Farbstoff, Pigment, Licht, Wellenlänge, additive und subtraktive Farbmischung, Reflexion, Komplementärfarbe, HOMO, LUMO, Chromophor, Auxochrom, Antiauxochrom, Farbstoffklassen, Triphenylmethanfarbstoffe, Azofarbstoffe, Carbonylfarbstoffe, Beeinflussung von Farbigkeit, Färbeverfahren, Direktfärbung, Entwicklungsfärben, Reaktivfärben, Dispersionsfärben