Kohlenstoffkreisläufe in Natur und Technik

Stoffe verändern unseren Alltag - Stationenlernen

Blick ins Material

Kohlenstoffkreisläufe in Natur und Technik

Stoffe verändern unseren Alltag - Stationenlernen

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Typ:
Stationenlernen / Lernzirkel
Umfang:
33 Seiten (1,2 MB)
Verlag:
Mediengruppe Oberfranken
Auflage:
(2006)
Fächer:
Chemie, Naturwissenschaft
Klassen:
7-10
Schultyp:
Gymnasium, Hauptschule, Realschule

Der Begriff „Säuren“ ist in der Bevölkerung oftmals noch mit dem Attribut „gefährlich“ versehen. So hört man oft von Unfällen, die durch Säuren hervorgerufen werden. Säuren sind jedoch nicht immer nur schädlich (z.B. in Form von „saurem Regen“, „Batteriesäure“, …). Viele Früchte, Getränke und Nahrungsmittel sind wegen ihres sauren Geschmacks sehr beliebt (z.B „Brause“).

Auch in Industrie und Technik finden Säuren (z.B. bei der Metallveredelung, der Herstellung von Waschmitteln oder Medikamenten) Verwendung. Auch die großen Kreisläufe der Natur (z.B. Kohlenstoffkreislauf) wären ohne Säuren nicht denkbar.

Die vorliegende Unterrichtseinheit nähert sich diesem Themenbereich von der Seite der allseits bekannten Kohlensäure. An ihr wird exemplarisch die Bedeutung der Stoffkreisläufe einerseits sowie die Stoffgruppe der Säuren auf der anderen Seite beleuchtet.

Gerade im Chemieunterricht sollten Schülerversuche in der heutigen Zeit eine Selbstverständlichkeit sein. Besonders sollte das Augenmerk darauf gelegt werden, dass die Schüler Primärerfahrungen vermittelt bekommen – es besteht ein grundlegender Unterschied darin, ob die Schüler nur einen Bericht über einen Stoff hören/lesen oder eben wirklich „Erfahrungen“ machen.

Hier spielen fachspezifische Arbeitsweisen wie genaues Beobachten, Beschreiben, Ordnen und Vergleichen eine wichtige Rolle. Bei der Durchführung der verschiedenen Versuche üben die Schüler den Umgang mit chemischen Geräten. Dabei tragen die eingesetzten Materialien zu problemorientiertem, anwendungsbezogenem und schülerzentriertem Arbeiten bei. Die Lehrkraft rückt in den Hintergrund und hat vorwiegend beratende Funktion. Immer wieder sind jedoch Plenumsrunden zum gegenseitigen Abgleich vorgesehen. Die Lehrkraft hat im Unterrichtsgeschehen primär strukturierende Funktion (sie gibt den roten Faden vor).

Voraussetzung für diese Einheit ist der sichere Umgang mit den Laborgeräten, die Kenntnis von „Indikatoren“ im Zusammenhang mit dem Nachweis von Stoffen (d.h. es sollte der Indikatorbegriff als Phänomen zumindest bekannt sein). Ob und inwieweit der einzelne Kollege die Formelschreibweise einfordert bzw. eingeführt hat, beeinflusst natürlich die „Tiefe“ beim Ausfüllen der Arbeitsblätter des Lernzirkels. Auch hier kann jedoch differenziert gearbeitet werden.

Im Anschluss an diese Unterrichtssequenz wird entweder mit weiteren Säuren die Stoffgruppe der Säuren weiter behandelt und vertieft oder exemplarisch die Laugen (z.B. anhand der Natronlauge oder Ammoniak) behandelt, bevor dann die Neutralisation dieser beiden Stoffe zu den Salzen führt.

Unterrichtsverlauf im Überblick:
  • 1. Schritt: Einführungspraktikum „Säuren“
  • 2. Schritt: Die Stoffgruppe der Säuren
  • 3. Schritt: Hinführung zur Entstehung von Säuren und Laugen (allgemein)
  • 4. Schritt: Lernzirkel – Kohlensäure, Carbonate und die Kalkkreisläufe
  • 5. Schritt: Abschlussversuch und Zusammenfassung: Die Kohlensäure im Überblick

Kompetenzen und Unterrichtsinhalte:
* Die Schüler sollen die Stoffgruppe der Säuren exemplarisch kennen lernen.
* Sie erfahren die grundlegenden Eigenschaften dieser Stoffgruppe.
* Sie erfahren die Wichtigkeit von Stoffkreisläufen in Natur und Technik.
* Sie lernen die Nachweisreaktion für Kohlenstoffdioxid kennen.
* Sie erfahren, wie Säuren und Laugen in der Umwelt entstehen.
* Sie lernen die Salze der Kohlensäure sowie deren mannigfaltige Anwendungsgebiete auch praktisch kennen.
* Sie verfeinern ihr experimentelles Können und wenden Methoden zielgerichtet an.

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Material-Nr.: 59767

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