15

Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 2: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften 1

Inhalt

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

Stoffe und ihre Eigenschaften

Ein handlungsorientierter Einstieg für die Sekundarstufe 1

von Rita Tandetzke

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Themenbereiche • Methodisch-didaktische Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 Experimentieren im Chemielabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Stoffe unterscheiden und bestimmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3 Einteilung von Stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4 Gemische trennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5 Wiederholung zu Stoffen und Trennmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6 Mülltrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Kopiervorlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Experimentieren im Chemielabor

KV 1.1 Regeln im Chemielabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

KV 1.2 Gefahrensymbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

KV 1.3 Bilder Laborgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

KV 1.4 Erklärung Laborgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Stoffe unterscheiden und bestimmen

KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

KV 2.2 Stoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

KV 2.3 Gruppenkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

KV 2.4 Unsere Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

KV 2.5 Tippkarten zur Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

KV 2.6 Unsere Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

KV 2.7 Steckbriefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

KV 2.8 Blankovorlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

KV 2.9 Stoffe und ihre Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

KV 2.10 Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Einteilung von Stoffen

KV 3.1 Einteilung von Stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

KV 3.2 Legekarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Forstsetzung nächste Seite

Page 3: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften2

Inhalt

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

Gemische trennen

KV 4.1 Stoffgemische . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

KV 4.2 Trennverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

KV 4.3 Unsere Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

KV 4.4 Tippkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Wiederholung zu Stoffen und Trennmethoden

KV 5.1 Stoff-Domino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

KV 5.2 Stoffeigenschaften-Klammerkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

KV 5.3 Trennverfahren-Klammerkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Mülltrennung

KV 6.1 Mülltrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

KV 6.2 Mülltonnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

KV 6.3 Müllverwertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

KV 6.4 Mülltrennung am Beispiel der gelben Tonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

KV 6.5 Mülltrennung am Beispiel Glas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Lösungsvorschläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Gefährdungsbeurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Page 4: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften 3

Vorwort

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

Vorwort

Liebe Lehrerin, lieber Lehrer,

die meisten Schülerinnen und Schüler sind von Natur aus neugierig und haben Spaß

daran, Neues auszuprobieren. In kaum einem anderen Fach lässt sich diese Neugierde

so gut ausnutzen wie im einführenden Chemieunterricht der Sekundarstufe 1.

Viele Chemieräume in Schulen sind aber nicht für große Experimente ausgestattet, es

mangelt oft an Materialien und Geräten. Zusätzlich wird in der Unterstufe teilweise

auch fachfremd unterrichtet. Spannende und abwechslungsreiche Chemiestunden kön-

nen aber trotzdem gelingen. Das vorliegende Heft liefert Ihnen unkompliziert einsetz-

bare Kopiervorlagen sowie einfache Versuchsideen, bei denen nur leicht erhältliche

Materialien zum Einsatz kommen. Mithilfe der schülergerechten und oft differenzier-

ten Arbeitsblätter schaffen Sie es, das Interesse Ihrer Schüler zu wecken und damit

den Grundstein für den weiterführenden Chemieunterricht zu legen.

Im ersten Teil des Heftes finden Sie zu allen Unterrichtseinheiten ausführliche metho-

disch-didaktische Hinweise. Hier wird genau erklärt, wie die Kopiervorlagen ver-

wendet werden können und welche Materialien bzw. Vorbereitungen für die Versuche

nötig sind. Im Anschluss daran folgen Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen, Tipp-

karten usw., die direkt im Unterricht eingesetzt werden können.

Am Ende des Heftes finden Sie zu allen Aufgaben ausführlich ausgearbeitete Lösungs–

vorschläge, sodass die Schüler ihre Ergebnisse auch selbstständig überprüfen können.

Auf den letzten Seiten ist eine Blankovorlage zur Erstellung von Gefährdungsbeur-

teilungen abgedruckt. Die ausgefüllten Gefährdungsbeurteilungen zu allen Versuchen

aus diesem Heft sowie zusätzliche Materialien finden Sie zum kostenlosen Down-

load im Internet unter: www.aulis.de/pages/kauch01-downloads

Ich wünsche Ihnen und Ihren Schülern viel Spaß beim Einsatz der Materialien!

Rita Tandetzke

Page 6: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften6

Themenbereiche • Methodisch-didaktische Hinweise

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

2 Stoffe unterscheiden und bestimmen

Zeitbedarf: ca. 3 Unterrichtsstunden

Kompetenzen: Fachwissen: Gesetzmäßigkeiten zur Beschreibung von Stoffen erkennen Erkenntnisgewinn: experimentelle Untersuchungsmethoden auswählen und anwenden Kommunikation: Informationen sach- und fachbezogen austauschen

Methode: Schülerversuch, Gruppenpuzzle

Kopiervorlagen: KV 2.1– KV 2.10

benötigte Materialien:

Stoffe: Zucker, Mehl, Zitronensäure, Gipspulver (Kalk), Wachs, Kupferblech, Eisenblech, Zinkblech, Brennspiritus, Pflanzenöl, Wasser, (mit Tinte) gefärbtes Wasser, Speiseessig (klar), Kohlestab, Zinndraht, dicker Baumwollfaden, Glasstab, Sand, Holzmehl, Schwefel, Salz Geräte: Nägel, Lupen, Bechergläser, Spatel, Magnete, Tiegelzangen, Kerzen, Kabel, Batterien, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen, Elektroden, Aluschälchen

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schüler in einem selbst geplanten Versuch

Stoffe und deren Eigenschaften kennen. Dazu müssen zuerst die 20 o. g. Proben in

nummerierte Bechergläser gegeben werden (Nummerierung siehe weiter unten). Ste-

hen nicht alle Materialien zur Verfügung, kann natürlich auch nur ein Teil ausgewählt

werden. Die notwendigen Geräte sollten am Lehrerpult bereitstehen.

Die Schüler erfahren in einer einführenden Geschichte, dass sich in den Bechergläsern

Proben verschiedener Stoffe befinden. Da die Etiketten der Proben verloren gegangen

sind, müssen sie selbst herausfinden, um welche Stoffe es sich jeweils handelt.

Dazu erarbeiten sie zunächst, welche Eigenschaften überhaupt untersucht werden

können. Jeder Schüler, der eine richtige Eigenschaft nennt, darf die entsprechende

Wortkarte an die Tafel heften. Gleichzeitig werden die Eigenschaften auf Kopiervorlage

2.1 von den Schülern festgehalten.

Da nicht für alle zu untersuchenden Stoffe die gleichen Versuche sinnvoll sind, emp-

fiehlt es sich nun, verschiedene Gruppen zu bilden:

Gruppe I: Sand (1), Holzmehl (2), Schwefel (3), Salz (4)

Gruppe II: Zucker (5), Mehl (6), Zitronensäure (7), Gipspulver (Kalk) (8)

Gruppe III: Kohlestab (9), Zinndraht (10), dicker Baumwollfaden (11), Glasstab (12)

Gruppe IV: Wachs (13), Kupferblech (14), Eisenblech (15), Zinkblech (16)

Gruppe V: Spiritus (17), Speiseöl (18), Wasser (19), Speiseessig (20)

Die Gruppen können mithilfe der Gruppenkarten (4- bis 5-mal kopiert) gebildet wer-

den. Dabei sollte darauf geachtet werden, homogene Gruppen zu bilden und so für

eine Differenzierung innerhalb der Klasse zu sorgen (Gruppe I leicht, Gruppe V

schwer). Für den ersten Teil der Unterrichtseinheit gehen alle Schüler, die dieselbe

römische Ziffer auf ihrer Karte haben, zusammen.

Die Schüler erhalten ein Arbeitsblatt, das durch die Versuche leitet. Nachdem die

Gruppen ihre Proben abgeholt haben, können sie zunächst mit der Versuchsplanung

beginnen. Dies kann entweder im Klassenverband oder bereits zielgerichtet in den ver-

schiedenen Gruppen geschehen. Welche Eigenschaften jeweils untersucht werden

sollen, finden die Schüler auf ihren Gruppenkarten.

� KV 2.1

� KV 2.2

� KV 2.3

� KV 2.4

Page 8: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften 15 Kopiervorlagen

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben

Für die heutige Chemiestunde hat Herr Stark verschiedene Stoffe* vorbereitet, die er mit seinen

Schülern genauer untersuchen möchte. Als er jetzt den Chemiesaal betritt, erlebt er allerdings

eine böse Überraschung: Alle Stoffe, die er bereits mit Namensschildern versehen hatte, stehen

nicht mehr auf dem Rolltisch, sondern auf der Fensterbank. Die Namensschilder liegen völlig

durcheinander daneben.

Und da kommen auch schon die Schüler. Herr Stark erklärt, dass es heute erst einmal keine Ver-

suchsvorführung geben wird, sondern dass die Stoffe zunächst wieder richtig gekennzeichnet

werden müssen. Die Schüler sollen ihm dabei helfen und erkennen bei der Betrachtung der

einzelnen Proben schnell, dass Stoffe unterschiedliche Eigenschaften haben, die man sofort sieht

(z. B. Farbe, Zustandsform). Einige Stoffe sind sich aber optisch sehr ähnlich, sodass weitere Un-

terscheidungsmerkmale herangezogen werden müssen.

*Als Stoffe bezeichnet der Chemiker alle Materialien, aus denen unsere Welt aufgebaut ist.

ARBEITSAUFTRÄGE

1 Erkläre, was man in der Chemie unter einem Stoff versteht.

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

2 Hast du bereits eine Idee, wie man herausfinden könnte, um welche Stoffe es sich bei den unbeschrifteten Proben handelt?

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

3 Überlege: Welche Eigenschaften von Stoffen kann man gut untersuchen? Schreibe alle Begriffe, die in der Klasse genannt werden, hier auf.

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Page 9: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften16

Kopiervorlagen

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.2 Stoffeigenschaften

Aussehen

Geruch

Bren

nbarkeit

Verhalten beim

Erhitzen

Sied

e- bzw.

Schm

elztemperatur

Härte

Leitfähigkeit für Strom

Zustandsform

Anziehun

g durch

Magn

eten

Löslichkeit in W

asser

Wärm

eleitfähigkeit

Dichte

Page 10: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften 17 Kopiervorlagen

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.3 Gruppenkarten

Gruppe I

Eigenschaften:

Aussehen

Zustandsform

Löslichkeit in Wasser

Verhalten beim Erhitzen

Gruppe II

Eigenschaften:

Aussehen

Zustandsform

Löslichkeit in Wasser

Verhalten beim Erhitzen

Gruppe III

Eigenschaften:

Aussehen

Zustandsform

Leitfähigkeit (Strom)

Verhalten beim Erhitzen

Gruppe IV

Eigenschaften:

Aussehen

Zustandsform

Härte

Leitfähigkeit (Strom)

Anziehung durch Magneten

Gruppe V

Eigenschaften:

Aussehen

Zustandsform

Geruch

Löslichkeit in Wasser

Leitfähigkeit (Strom)

Page 11: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften18

Kopiervorlagen

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.4 Unsere Versuchsplanung

1 Jeder in der Klasse bekommt eine Gruppenkarte. Alle Schüler, die dieselbe römische Zahl auf der Karte haben, gehen in eine Gruppe zusammen.

2 In dieser Gruppe werdet ihr bei 4 der 20 Proben die Eigenschaften untersuchen, die auf euren Gruppenkarten aufgeführt sind. • Holt euch eure Proben ab. • Plant hier, wie ihr bei den Versuchen vorgehen wollt. Ihr könnt auch eine Skizze von einem

möglichen Versuchsaufbau zeichnen. • Wenn ihr selbst nicht weiterkommt, könnt ihr euch Tippkärtchen am Lehrerpult abholen.

Diese Materialien vom Lehrerpult benötigen wir:

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Skizze:

So gehen wir vor:

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

3 Vergleicht euren Versuchsaufbau mit der Lösung. Danach könnt ihr euch das nächste Arbeitsblatt sowie die für die Versuche nötigen Geräte abholen.

Page 12: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften 19 Kopiervorlagen

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.5 Tippkarten zur Versuchsplanung

Zum Prüfen des Aussehens benötigt ihr:

Lupe

Zum Prüfen der Härte benötigt ihr:

Eisennagel

Zum Prüfen der Löslichkeit in Wasser benötigt

ihr:

(evtl. gefärbtes) Wasser, Becherglas, Spatel

Zum Prüfen der Anziehung durch Magneten

benötigt ihr:

Magnet

Zum Prüfen der Leitfähigkeit für Strom bei

Feststoffen benötigt ihr:

Kabel, Batterie, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen

Zum Prüfen der Leitfähigkeit für Strom bei

Flüssigkeiten benötigt ihr:

Kabel, Batterie, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen, Elektroden, Becherglas

Zum Prüfen des Verhaltens beim Erhitzen

benötigt ihr:

Tiegelzange, Kerze

Zum Prüfen des Verhaltens beim Erhitzen

(Pulver) benötigt ihr:

Aluschälchen, Tiegelzange, Kerze

Page 14: Stoffe und ihre Eigenschaften - STARK Verlag · 2019. 5. 20. · Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten

Stoffe und ihre Eigenschaften48

Lösungsvorschläge

Aulis Verlag • Innovativ unterrichten

KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben

1 In der Chemie bezeichnet man alle Materialien, aus denen die Welt aufgebaut ist, als Stoffe.

2 Man könnte die Stoffe genauer untersuchen, sie haben unterschiedliche Eigenschaften.

3 Aussehen (Farbe, Oberflächenbeschaffenheit, …), Geruch, Brennbarkeit, Verhalten beim

Erhitzen, Siede- bzw. Schmelztemperatur, Härte, Leitfähigkeit für Strom, Zustandsform

(flüssig, fest, gasförmig), Anziehung durch Magneten, Löslichkeit in Wasser,

Wärmeleitfähigkeit, Dichte

KV 2.4 Unsere Versuchsplanung

2 Gruppe I, II

Diese Materialien vom Lehrerpult benötigen wir:

Lupe, Wasser, Becherglas, Spatel, Kerze, Tiegelzange, Aluschale

Skizze:

So gehen wir vor:

Aussehen: Mit der Lupe das Material genau untersuchen (Farbe, Oberflächenform etc.).

Löslichkeit in Wasser: Einen Teil des Stoffes ins Wasser geben, umrühren und beobachten, ob sich der Stoff auflöst.

Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten und beobachten, was passiert, oder den Stoff direkt in die Flamme halten (brennt, schmilzt).