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NaCl-Synthese - die Reaktionsgleichung

Natrium reagiert mit Chlor zu Natriumchlorid. Mit Kugelmodellen, Schalenmodellen und Formeln erstellen Schülerinnen und Schüler auf einer digitalen "Puzzle-Fläche" spielerisch verschiedene Reaktionsgleichungen, kommentieren diese und erstellen damit ein Präsentationslayout. Die Reaktionen von Metallen mit Halogenen führen zur Bildung von Metallhalogeniden. Aus den chemischen Elementen entstehen ionische Verbindungen (Salze). Ein für den Unterricht sehr anschauliches Beispiel ist die Reaktion von Natrium mit Chlor. Chlorgas lässt sich in einem Gasentwickler aus Salzsäure und Kaliumpermanganat herstellen, im Standzylinder auffangen oder direkt zum Beispiel in ein Verbrennungsrohr einleiten. Das zuvor im Verbrennungsrohr erhitzte Natrium schmilzt, verdampft und reagiert unter Energiefreisetzung eindrucksvoll mit dem eingeleiteten Chlorgas. Nach Abschluss der Reaktion verbleibt ein klar erkennbarer weißer Feststoff im Reaktionsgefäß, der sich für anschließende experimentelle Untersuchungen verwenden lässt (Leitfähigkeitsüberprüfung in wässriger Lösung, Halogenidnachweis mit Silbernitrat). Die Analyse des Experiments führt letztlich zur Aufstellung einer Reaktionsgleichung. Aus den Edukten Natrium und Chlor entsteht das Produkt Natriumchlorid. Um diese Reaktion auf der Teilchenebene anschaulich verständlich zu machen, liefert die vorliegende Animation ein interaktives digitales Arbeitsmittel. Schülerinnen und Schülern stehen Teilchenmodelle in Form von Kugelmodellen und Schalenmodellen sowie chemische Formeln und Lewisformeln zur Verfügung, um verschiedene Darstellungsweisen spielerisch kennenzulernen beziehungsweise selbstständig stöchiometrisch anzuwenden. Auf der Arbeitsfläche lassen sich mehrere Darstellungsformen für Reaktionsgleichungen gegenüberstellen und vergleichen: Mit den chemischen Symbolen wird eine Reaktionsgleichung entwickelt. Aus Kugelmodellen entstehen geladene Kugelmodelle (mit veränderten Durchmessern). Mit Schalenmodellen lassen sich die Veränderungen in der Elektronenkonfiguration veranschaulichen (Wegfall der äußeren Schale beim Natriumatom nach Abgabe des einzigen Valenzelektrons; Vergrößerung des entstandenen Chloridions). Ein animiertes Schalenmodell demonstriert den Elektronenübergang dynamisch. In einer Reaktionsgleichung mit Lewis-Formeln werden analog zur Reaktionsgleichung mit Schalenmodellen Valenzelektronen und geladene Ionen berücksichtigt. In anpassbaren Textfenstern lassen sich Benennungen oder zum Beispiel kurze vergleichende Erläuterungen hinzufügen, um die jeweils entwickelte Darstellung mit Begriffen zu komplettieren. Als Hilfe für Schülerinnen und Schüler kann über den Button "Rückblick" der Versuch im Videoclip eingeblendet werden. Damit wird eine gedankliche Verknüpfung zum vorher erlebten Realexperiment erneut aktiviert und die Phänomene der Reaktion werden wiederholt wahrnehmbar. Im Rückblickfenster wird außerdem die Assoziation von Realobjekten (Edukte und Produkt) mit der Teilchenebene angeregt. Die Sicherung der interaktiven Arbeit ist in Form gedruckter Screenshots fürs Protokoll und über Arbeitsblätter mit Anleitung und Auswertungsfragen möglich. Technische Informationen zur Animation Für den Einsatz im Unterricht sind ein Computer oder Tablet mit Internetzugang erforderlich. Die digitale Animation besteht aus einer weißen Arbeitsfläche und einer seitlichen Werkzeug-Box mit Modellen und chemischen Symbolen. Die Werkzeug-Box lässt sich ein- und ausblenden. Durch Anklicken des jeweils benötigten Modells wird dieses auf der Arbeitsfläche dupliziert. Es lässt sich mittels Maus, Finger oder Zeichenstift bewegen und positionieren. Am jeweils oberen Ende eines jeden Modells befinden sich zwei einblendbare Buttons, die zur Vergrößerung beziehungsweise Verkleinerung des Modells dienen. Nicht mehr benötigte Modelle lassen sich aus der Arbeitsfläche entfernen, indem man sie auf den Papierkorb (rechts unten im Bildschirm) zieht. Über einblendbare Textfenster, die ebenfalls anpassbar sind, lassen sich Kommentare festhalten und im Layout positionieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln die Reaktionsgleichung zur Reaktion von Natrium mit Chlor mithilfe von Elementsymbolen und Formeln unter Beachtung der Stöchiometrie. entwickeln mit Kugelmodellen die Reaktion auf der Teilchenebene und erläutern diese. stellen mithilfe von Schalenmodellen das Reaktionsgeschehen dar und erläutern dieses. erklären mithilfe eines animierten Modells die Vorgänge zur Ionenbildung. entwickeln analog zur Schalenmodelldarstellung die Reaktionsgleichung mit Lewis-Formeln und erläutern diese. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können nach Linkvorgabe eine Online-Animation aufrufen und starten. erstellen interaktiv mit auswählbaren und verschiebbaren Symbolen, Formeln und Textfenstern auf einer digitalen Arbeitsfläche ein Präsentationsprodukt. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv beim Umgang mit digitalen Symbolen und Modellen sowie beim Formulieren von Kommentaren zusammen und erstellen gemeinsam unter Beachtung der Fachsprache und formal-chemischer Gesichtspunkte ein Präsentationsprodukt zur NaCl-Synthese.

Chemie / Natur & Umwelt
Berufliche Bildung, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Kalklösung in Gesteinen und Kalkbildung im Trinkwasser

Unterrichtseinheit

14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Kalk" untersuchen die Lernenden den Einfluss der Kohlenstoffdioxid-Konzentration auf das Calciumcarbonat/Calciumhydrogencarbonat-Gleichgewicht, entwickeln eigenständig ein Experiment und führen es durch. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich den Lerngegenstand mit einem offenen Schülerexperiment weitgehend eigenständig. Abläufe in einer Tropfsteinhöhle werden in der Folgestunde mithilfe eines Videos veranschaulicht. Die Unterrichtsstunde kann in eine Reihe zum Thema " Bringen wir das Klima aus dem Takt? Der menschliche Eingriff in den natürlichen Kohlenstoffdioxidkreislauf und die Veränderung des Weltklimas " eingebettet werden. Die Unterrichtseinheit hat eine Gelenkfunktion zwischen der Behandlung technischer Prozesse (zum Beispiel Haber-Bosch-Verfahren oder Solvay-Verfahren) und der Thematisierung des Eingriffs in ein natürliches Kreislaufgeschehen. Die Lernenden sollen bei der weitergehenden Behandlung des gesamten Kohlenstoffkreislaufs erkennen, dass die Zusammenhänge in Stoffkreisläufen nicht linearer Natur sind und dass der Eingriff des Menschen weitreichende, negative Folgen haben kann, deren Abwendung politisches Handeln erfordert. Die Naturwissenschaften legen für solche Entscheidungen lediglich die Faktenbasis. Finden Sie mehr methodisch-didaktische Hinweise in den spezifischen Unterrichtsphasen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erklären den Einfluss der Kohlenstoffdioxid-Konzentration auf den Calciumcarbonat/Calciumhydrogencarbonat-Kreislauf. zeigen ausgehend von einem Problem experimentell, dass Kalk sich unter Einwirkung von Kohlenstoffdioxid und Wasser löst. erklären den Vorgang mithilfe von Reaktionsgleichungen im Diskontinuum. sagen die Verlagerung des Gleichgewichts bei Verringerung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration voraus, prüfen und erläutern dies mithilfe des Prinzips von Le Chatelier. stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her (höherer Energieverbrauch bei der Heißwasserbereitung durch Verkalkung von Heizstäben, Totalverkrustung von Rohrleitungen bei hoher Wasserhärte, Korrosionserscheinungen in Rohren durch zu weiches Wasser). verstehen die Abläufe in einer Tropfsteinhöhle. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Online-Ressourcen als Verständnishilfen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ. arbeiten zielorientiert und selbstständig. Gregor von Borstel, Andreas Böhm: ChemZ – Chemieunterricht mit medizintechnischem Gerät, Naturwissenschaft im Unterricht Chemie, Heft 81, 2004. Mojib Latif, Klaus Wiegandt: Bringen wir das Klima aus dem Takt? Hintergründe und Prognosen. Forum für Verantwortung Frankfurt; Januar 2007. Stefan Rahmstorf, Katherine Richardson: Wie bedroht sind die Ozeane? Biologische und physikalische Aspekte, Frankfurt, Juli 2007. Wenn der Boden plötzlich wegbricht Faszination Höhle

Chemie / Natur & Umwelt
Sekundarstufe II

Redox-Gleichung aufstellen

Unterrichtseinheit

14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler Redoxreaktionen kennen und erhalten eine detaillierte Hilfestellung zum Aufstellen von Redoxreaktionen. Im Anschluss besteht die Möglichkeit das erlernte Wissen in Form von anwendungsorientierten Aufgabenstellungen einzusetzen. Das Thema Redoxreaktionen ist Grundlage vieler zukünftiger Themengebiete und spielt nicht nur bei der Umwandlung von Energie und vielen industriellen Prozessen, sondern auch verschiedenen alltäglichen Phänomenen eine wichtige Rolle. Mit diesem Unterrichtsmaterial setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Redoxreaktionen auseinander. Dabei erhalten sie zunächst einen Überblick über die allgemeinen Grundlagen, indem sie nach Bearbeitung eines Infotextes die Oxidationszahlen der Elemente in verschiedenen Verbindungen bestimmen und zwischen Oxidations- und Reduktionsmittel unterscheiden. Des Weiteren erhalten sie anhand eines Beispiels eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für das Aufstellen von Redoxgleichungen. Im Anschluss können verschiedene anwendungsnahe Aufgabenstellungen bearbeitet werden, die typische Redoxreaktionen des Laboralltags aufgreifen, wodurch das Thema noch einmal vertieft wird. Das Unterrichtsmaterial ist für den Unterricht in der Berufsfachschule für den Beruf der chemisch-technischen Assistentinnen und Assistenten sowie der Chemielaborantinnen und Chemielaboranten geeignet. Es kann problemlos bundesweit genutzt werden, da das Material wichtige Grundlagen zum Thema Redoxgleichungen vermittelt, die in allen Rahmenlehrplänen vertreten sind. Die Einheit liefert detaillierte Kenntnisse über Redoxreaktionen sowie das Aufstellen von Redoxgleichungen. Die Einheit ist besonders dafür geeignet, um grundlegendes Wissen zu vermitteln und so in weiterführende Themen wie beispielsweise die Elektrochemie einzusteigen. Das Unterrichtsmaterial bietet mehrere Lernmethoden und Sozialformen an, sodass ein abwechslungsreicher Unterricht ermöglicht wird. Die Arbeitsblätter 1 und 2 sollten nacheinander bearbeitet werden, da sie aufeinander aufbauen. Mit Hilfe des ersten Arbeitsblattes erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Redoxreaktionen und bestimmen die Oxidationszahlen der Elemente in verschiedenen Verbindungen. Das zweite Arbeitsblatt ermöglicht dann das eigenständige Erarbeiten der Aufstellung von Redoxgleichungen anhand eines Beispiels. Es liefert außerdem einen strukturierten Plan, der die sieben Schritte zusammenfasst, sodass die Vorgehensweise verinnerlicht werden kann. Das dritte Arbeitsblatt bietet darüber hinaus verschiedene Aufgabenstellungen auf erweitertem Niveau an, die einen starken Bezug zum Laboralltag besitzen. An dieser Stelle besteht die Möglichkeit das Thema Redoxtitrationen anzusprechen und so Redoxreaktionen weiter zu vertiefen. Vorkenntnisse in Bezug auf chemisches Basiswissen, das in der neunten und zehnten Klasse vermittelt wird, sollte vorhanden sein. Dazu gehören beispielsweise Kenntnisse über das Periodensystem oder das Aufstellen von und der Umgang mit Summenformeln. Erste Ideen über Reaktionsgleichungen sowie das Zuordnen von Begriffen wie Produkte und Edukte sind hilfreich. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Bedeutung des Donator-Akzeptor-Prinzips. bestimmen die Oxidationsstufen von Elementen. stellen Redoxgleichungen auf. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen Informationen aus einem Text und geben diese wieder. recherchieren in verschiedenen Quellen zu naturwissenschaftlichen Sachverhalten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler diskutieren mit ihrer Partnerin, ihrem Partner oder innerhalb des Plenums über naturwissenschaftliche Fragestellungen und nutzen dabei die korrekten fachlichen Begriffe.

Chemie / Natur & Umwelt
Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Korrosionsschutz

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11–13 vermittelt den Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse über die chemischen Vorgänge während der Korrosion. Sie erarbeiten, welche Faktoren die Korrosion begünstigen und lernen die Unterschiede gängiger Arten des Korrosionsschutzes kennen. Die chemischen Vorgänge während der Korrosion sind schon lange bekannt, vollständig verhindert werden können sie jedoch nicht. Das Thema Korrosion ist allgegenwärtig und die Wechselwirkungen zwischen Metallen und ihrer Umgebung ziehen jährlich hohe Kosten nach sich. Aber nicht nur hinsichtlich wirtschaftlicher Aspekte, auch angesichts des nachhaltigen Handelns sind Korrosionsschutzmaßnahmen relevant und aktuell. Nachhaltige Lösungen werden immer wichtiger, da sie die Lebensdauer von Werkstoffen und Bauwerken verlängern und durch Ressourcenschonung auch die Umwelt schonen. Diese Unterrichtseinheit kann dem Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II zugeordnet werden. Sie orientiert sich an einem Thema, das jedem Menschen in verschiedenen Situationen im Alltag begegnet. In den Rahmenlehrplänen ist die Thematik bundesweit verankert und erfährt insbesondere mit Blick auf Nachhaltigkeit erneute Aufmerksamkeit. Schwerpunkt dieser Unterrichtseinheit ist unter anderem die Vermittlung der chemischen Prozesse, die während der Korrosion ablaufen. Im späteren Verlauf der Einheit wird dann auf verschiedene Faktoren eingegangen, die die Korrosion von Metallen fördern. In diesem Zusammenhang entwickeln die Schülerinnen und Schüler mit dem bisher erlangten Wissen ein Experiment, das die Vorgänge während der Korrosion von Metallen nochmals verdeutlicht. Abschließend wird der Fokus auf die verschiedenen Verfahren des Korrosionsschutzes gelegt. An dieser Stelle kann ergänzend das Thema Korrosionsschutz in Bezug auf Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung betrachtet werden. Dabei kann die Diskussionsrunde entweder in Gruppen- oder Klassengröße erfolgen. Das Thema Korrosion eignet sich gut, um das Interesse der Schülerinnen und Schüler an der Chemie zu wecken, da es sichtbare Berührungspunkte mit im Alltag beobachtbaren Phänomenen bietet. Darüber hinaus bietet es eine gute Grundlage, um die Themen Nachhaltigkeit, Wirtschaft und Innovation am Beispiel und Lernfeld des Gerüstbauhandwerks zu behandeln. Die Unterrichtseinheit eignet sich für den Chemieunterricht der Sekundarstufe II und orientiert sich an den Themenfeldern "Redoxgleichgewichte", "Elektrochemie" beziehungsweise "Elektronenübertragungsreaktionen". Grundlegende chemische Kenntnisse in Bezug auf Redoxreaktionen werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt und sollten gegebenenfalls vor der Unterrichtseinheit mit den Schülerinnen und Schülern wiederholt werden. Außerdem sollte die Medienkompetenz vorliegen, themenbezogen und kritisch in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Darüber hinaus sind keine weiteren Kenntnisse notwendig. Die Einheit eignet sich als Einstieg in das Thema und bietet ein breites Spektrum an Lernmethoden und Sozialformen, sodass der Unterricht interessant und abwechslungsreich gestaltet werden kann. Für die Erarbeitung der verschiedenen Aufgabenstellungen stehen Arbeitsblätter mit Info-Texten zur Verfügung. Zusätzlich wird in einigen Aufgabenstellungen die eigene Recherchefähigkeit geschult und verbessert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erklären Phänomene der Stoffumwandlung bei chemischen Reaktionen. entwickeln Reaktionsgleichungen anhand ausgewählter Beispiele. erläutern die Bildung eines Lokalelements bei Korrosionsvorgängen. erlangen detailliertes Wissen über verschiedene Korrosionsschutzmaßnahmen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene Medienangebote für ihre Recherche. unterscheiden verschiedene Medien und hinterfragen diese kritisch-reflektiert. wählen digitale Inhalte und Informationen selbstständig aus. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sachlich kommunizieren und Aufgaben in Zusammenarbeit mit anderen Schülern bearbeiten und ausführen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. beurteilen die Folgen von Korrosion und Korrosionsschutzmaßnahmen unter ökonomischen und ökologischen Aspekten.

Chemie
Sekundarstufe II

Daniell-Element - Aufbau und Funktion

Kopiervorlage / Interaktives

Wie funktioniert eigentlich ein galvanisches Element – und warum beginnt eine Glühlampe zu leuchten, sobald Zink und Kupfer miteinander "stromtechnisch" ins Gespräch kommen? Die Animation zum Daniell-Element macht genau das sichtbar: Schülerinnen und Schüler erleben Schritt für Schritt, wie Oxidation und Reduktion räumlich getrennt ablaufen, Elektronen vom unedleren Zink zur Kupferhalbzelle wandern und dabei elektrische Energie entsteht. Mit den von Schülerinnen und Schülern durchgeführten Tauchversuchen konnten Metalle nach steigendem Reduktions- bzw. Oxidationsvermögen in eine Redoxreihe eingeordnet werden. Reduktion und Oxidation und damit der Elektronenübergang laufen direkt beim Kontakt der Reaktionspartner ab. Die energetische Nutzung der Elektronenübergänge zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel gelingt durch eine räumliche Trennung der Oxidation und Reduktion in einer galvanischen Zelle oder galvanischem Element. Die in der Animation dargestellte galvanische Zelle (galvanisches Element) geht auf das nach John Frederic Daniell in 1836 entwickelte und nach ihm benannte Daniell-Element zurück. In der Animation wird ein Box-Modell verwendet, um die Elektrodenvorgänge nebeneinander und möglichst groß animiert darstellen zu können. Zum alternativen Versuchsaufbau mit U-Rohr und Glasfritte existiert eine weitere Animation. Im Startbild zeigt die Animation den Aufbau eines galvanischen Elements aus einer Zink- und Kupfer-Halbzelle integriert in einen Stromkreis mit einer Glühlampe als Verbraucher. Das zentrale Anliegen der Animation ist das Veranschaulichen der chemischen Vorgänge an den Elektroden mit Teilchenmodellen beim Schließen des Schalters (Stromkreis geschlossen) und der Elektronenfluss von der Zink- zur Kupferhalbzelle. Um allen Schülerinnen und Schülern vor dem Starten der Animation den Aufbau und die verwendeten Stoffe klar mit Namen und Formeln bewusst zu machen, kann über das Menü (rechts außen) eine Beschriftung eingeblendet und der Aufbau des galvanischen Elements besprochen werden. Beim Schließen des Stromkreises durch Anklicken des Schalters startet die Teilchenmodellanimation. In der linken Halbzelle werden auf der Zinkelektrode Zinkatome eingeblendet und zu Zinkionen oxidiert. Zinkionen gehen in Lösung (Auflösung). Elektronen bewegen sich über den außen angelegten elektrischen Leiter zur Glühlampe und von dort zur Kupferelektrode in der rechten Halbzelle. An der Kupferelektrode werden Kupferionen aus der Lösung zu Kupfer reduziert. Entstandene Kupferatome werden auf der Kupferelektrode ausgeblendet (Abscheidung). Technische Information zur Animation: Als Voraussetzung für den Einsatz der Animation im Unterricht benötigt man einen Computer oder ein Tablet sowie einen Internetzugang. Bei einer Präsentation ist die Steuerung über die Space-Taste zum Starten und Anhalten der Animation sehr praktisch. Über die Pfeiltasten nach rechts bzw. nach links können jeweils einige Bilder vor- bzw. zurückgesprungen werden. So können Oxidations- und Reduktionsvorgang langsam abgespielt werden und im Sinne des Arbeitsblattes in Reaktionsgleichungen übertragen werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau einer galvanischen Zelle aus zwei Halbzellen mit unterschiedlichen Metallelektroden (Zink bzw. Kupfer), die in entsprechende Metallsalzlösungen (Zinksalz-Lösung bzw. Kupfersalz-Lösung) eintauchen. erkennen anhand der Animation zur galvanischen Zelle, dass beim Verbinden beider Halbzellen mittels eines elektrischen Leiters zeitgleich und kontinuierlich in der einen Halbzelle ein Oxidations- und in der anderen ein Reduktionsvorgang an der jeweiligen Metallelektrode abläuft. setzen die dynamischen Teilchenmodellszenarien an den Elektroden in Reaktionsgleichungen um. leiten aus der Animation ab, dass in Systemen mit räumlicher Trennung von Reduktions- und Oxidationsmittel chemische Energie speichert und beim Anschluss eines Verbrauchers in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können nach Linkvorgabe eine Online-Animation aufrufen und starten. steuern und wiederholen die Online-Animation über übliche Steuerbuttons. setzen die Animation zielgerichtet ein. zeigen Grenzen der eingesetzten Modellanimation auf. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv beim Analysieren der Teilchenvorgänge zusammen und leiten gemeinsam unter Beachtung der Fachsprache und formal-chemischen Gesichtspunkten Teilgleichungen ab.

Chemie / Natur & Umwelt
Berufliche Bildung, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Elektrochemische Korrosion interaktiv

Interaktives

Die interaktive Übung für das Fach Chemie der Klassen 11–13 vermittelt den Schülerinnen und Schülern zentrale Inhalte der elektrochemischen Korrosion und des Korrosionsschutzes. Fachbegriffe definieren, Prozesse erklären, Einflussfaktoren analysieren sowie Schutzverfahren zuordnen und bewerten stehen im Fokus. Praxisnahe Beispiele aus dem technischen Kontext unterstützen die Anwendung des Wissens. Die interaktive Übung führt Lernende der Sekundarstufe II anhand eines realistischen Szenarios aus dem Gerüstbauer-Handwerk in die chemischen Grundlagen der Korrosion und des Korrosionsschutzes ein. Dabei kann die interaktive Übung als Vertiefung zur Unterrichtseinheit “ Korrosionsschutz – Herausforderungen und Lösungsansätze " oder als eigenständiges Konzept eingesetzt werden. Ausgangspunkt ist der Bau eines Einkaufszentrums direkt an der Nordsee: Eine Gerüstbau-Fachfirma soll ein Stahlgerüst errichten, das durch salzhaltige Küstenluft und hohe Feuchtigkeit besonders rostgefährdet ist. Daraus ergibt sich die zentrale Fragestellung, was beim Rosten von Stahl chemisch geschieht, welche Standortbedingungen die Korrosion beschleunigen, wie sich Korrosion verhindern lässt und ob regelmäßige Wartung oder vorausschauender Korrosionsschutz wirtschaftlich sinnvoller ist. Inhaltlich arbeiten sich die Lernenden in vier Blöcken vom Experiment zur Anwendung vor: Sie untersuchen die Sauerstoffkorrosion von Eisenwolle, vergleichen Sauerstoff- und Säurekorrosion am Beispiel der Kupferoxidation, erschließen die Bildung von Lokalelementen bei der Kontaktkorrosion verschiedener Metalle und übertragen die Erkenntnisse schließlich auf den passiven und aktiven Korrosionsschutz im Gerüstbau. Dabei deuten sie Beobachtungen, vervollständigen Reaktionsgleichungen, erklären Redox-Vorgänge und beurteilen praxisnahe Schutzmaßnahmen wie Feuerverzinkung, Schutzanstriche oder die Isolierung verschiedener Metalle. Der durchgängige Lebensweltbezug zum Handwerk – von der Wasserlinie am Gerüst über Streusalz und Industrieabgase bis hin zu Lagerung und Transport von Gerüstteilen – macht abstrakte elektrochemische Prozesse greifbar. Die Übung eignet sich daher besonders gut, um Fachwissen aus dem Chemieunterricht mit dem Lernfeld Gerüstbau zu verknüpfen und naturwissenschaftliche Konzepte anwendungsbezogen zu vertiefen. In der interaktiven Übung werden außerdem drei Experimente dargestellt. Diese können im Unterricht durchgeführt werden. Hierbei sollte darauf geachtet, werden, dass die Experimente frühzeitig von den Lernenden oder von der Lehrkraft vorbereitet werden. Damit die Bearbeitung der Übungen auch ohne die Durchführung im Unterricht möglich ist, wurden die Beobachtungen ebenfalls bei den Experimentieranleitungen aufgenommen. Auf die Auswertung und Deutung wurde an dieser Stelle verzichtet, da sich die Lernenden diese im Rahmen der Übungen eigenständig erarbeiten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die chemischen Vorgänge bei der Sauerstoff- und Säurekorrosion von Metallen und stellen die zugehörigen Reaktionsgleichungen auf. erklären Oxidation und Reduktion als Elektronenübergänge und identifizieren Anode, Kathode sowie Oxidations- und Reduktionsmittel. erläutern die Entstehung von Lokalelementen beim Kontakt unterschiedlich edler Metalle in einer Elektrolytlösung anhand der elektrochemischen Spannungsreihe. beurteilen Maßnahmen des passiven und aktiven Korrosionsschutzes und übertragen sie auf praxisnahe Situationen im Gerüstbau. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten interaktive H5P-Übungen selbstständig und nutzen das unmittelbare Feedback zur Überprüfung des eigenen Lernstands. entnehmen Informationen aus digital aufbereiteten Texten, Abbildungen und Aufgabenformaten und werten diese sachgerecht aus. nutzen digitale Lernumgebungen zielgerichtet zur Erarbeitung naturwissenschaftlicher Inhalte. reflektieren ihren Lernprozess mithilfe der digitalen Selbstkontrolle und korrigieren Fehlvorstellungen eigenständig. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden digitale Werkzeuge zur Lösung fachlicher Problemstellungen an. bewerten die Verlässlichkeit von Informationen aus digitalen Quellen. präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht mit digitalen Mitteln. gehen verantwortungsbewusst und sicher mit digitalen Lernangeboten um. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen eigenverantwortlich Verantwortung für ihren individuellen Lernprozess und arbeiten die Übung selbstständig durch. gehen konstruktiv mit eigenen Fehlern um und nutzen das Feedback zur selbstständigen Korrektur, ohne sich entmutigen zu lassen. organisieren ihre Arbeitszeit und ihr Vorgehen bei der Einzelarbeit eigenständig und zielgerichtet. schätzen ihren eigenen Lernstand realistisch ein und entwickeln Ausdauer bei der Lösung anspruchsvoller Aufgaben.

Chemie
Sekundarstufe II

Energieumwandlung mit Wasserstoff

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 behandelt die Grundlagen der Redoxreaktionen und ihre Bedeutung für eine nachhaltige Energieumwandlung. Anhand der Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle lernen die Schülerinnen und Schüler die elektrochemischen Prozesse von Oxidation und Reduktion kennen. Dabei werden die Elektrolyse als Herstellungsverfahren und Wasserstoff als möglicher Energieträger der Zukunft im Hinblick auf Nachhaltigkeit bewertet. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an den aktuell auch politisch stark diskutierten Themen der Nachhaltigkeit und der Sicherung der Energieversorgung. Im Detail wird hier auf elektrochemische Prozesse im Alltag und Energiewandlungssysteme eingegangen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Funktionsweise der Wasserstoffbrennstoffzelle für Personenkraftwagen gelegt. Die schon lange bekannte Elektrolyse von Wasser, als ein zukünftig wichtiges Herstellungsverfahren des Wasserstoffs, wird in diesem Zusammenhang ebenfalls betrachtet. Die Aspekte der Nachhaltigkeit werden in weiterführenden Aufgabenstellungen diskutiert. Hierbei lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Herstellungsverfahren in Hinblick auf die Umweltverträglichkeit zu bewerten. In einigen Aufgabenstellungen wird dabei die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und verbessert. Energieträger der Zukunft Vor allem hinsichtlich des stetig steigenden Bedarfs an Energie und der Aktualität in der Gesellschaft gewinnt Wasserstoff als möglicher Energieträger der Zukunft an Relevanz. Die fossilen Brennstoffe stehen zunehmend in der Kritik, weswegen eine frühzeitige Sensibilisierung der Schülerinnen und Schüler für dieses Thema wichtig ist. Hinsichtlich der Dringlichkeit der Energiewende und dem damit verbundenen Vorsatz der deutschen Bundesregierung, die Kohlenstoffdioxidemissionen zu reduzieren, sollte diese Thematik ebenfalls in den Schulunterricht eingebunden werden. Curriculum und Vorwissen Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Sie kann für den Kontext "Energie und chemische Reaktionen" genutzt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit kann aber ebenso fächerübergreifend als Exkurs im Fach Physik eingesetzt werden. Für die Bearbeitung der Aufgaben sollte ein gewisses chemisches Grundlagen-Wissen, wie beispielsweise das Aufstellen von Reaktionsgleichungen sowie eine grundlegende textsortenspezifische Lesekompetenz von Fachtexten, vorhanden sein. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig, da die Arbeitsblätter relevante Informationen zur Bearbeitung der Aufgaben liefern. Unterrichtsablauf und Lehrinhalte In der ersten Doppelstunde wird zunächst in das Thema Wasserstoff eingeleitet, wobei in erster Linie auf die Darstellung im Labor sowie die Herstellung durch Elektrolyse von Wasser eingegangen wird. Wahlweise kann hier auch der Hofmannsche Zersetzungsapparat besprochen werden. Im weiteren Verlauf werden verschiedene großtechnische Herstellungsmethoden in Hinblick auf den Umwelteinfluss besprochen. Insbesondere sollte dabei die kritische Betrachtung der Nutzung von Energie behandelt werden. Im Anschluss erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler allgemeine Informationen über die Wasserstoff-Brennstoffzelle in Still- oder Paararbeit. An dieser Stelle kann die Funktionsweise anhand eines veranschaulichenden Videos thematisiert werden. Schüleraktivierung und Binnendifferenzierung Die Unterrichtseinheit bietet ausreichend Möglichkeiten, darbietenden Unterricht und aktive Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler zu variieren. Sie ist realitätsnah gestaltet und bietet außerdem höchste Aktualität. Mögliche Differenzierung: Mit den Arbeitsaufträgen kann flexibel umgegangen werden. Es besteht die Möglichkeit, aus verschiedenen Schwierigkeitsstufen zu wählen und einzelne Aufgaben herauszunehmen oder als Hausaufgabe zu vergeben. Die Bewertungsaufgabe ( Arbeitsblatt 2 , Aufgabe 5) kann als Grundlage für eine methodische Diskussion herangezogen werden. Weiterführend zu dieser Unterrichtseinheit können Lithium-Ionen-Batterien als Pendant zur Brennstoffzelle oder weitere Energiespeicherformen thematisiert und ergänzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Vorgänge bei der Wasserelektrolyse. lernen die komplexe Funktionsweise einer Brennstoffzelle kennen. bewerten die Relevanz der angewandten Chemie hinsichtlich der Energieversorgung. können Phänomene der Stoff- und Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen erklären. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken ihre Fähigkeit, den Computer für die Recherche zu nutzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können kritisch hinterfragen. können in einer Diskussion das Für und Wider betrachten. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Problemstellungen anwenden.

Chemie
Sekundarstufe II

Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 vermittelt Grundlagenwissen über die Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Redoxreaktionen im Hochofen, beschreiben die Umwandlung von Roheisen zu Stahl und erörtern chemische Prozesse im Kontext von Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit. So werden sowohl Reaktionsprinzipien als auch stoffliche Eigenschaften praxisnah erarbeitet. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an einem Werkstoff, der nicht nur in der Industrie, sondern auch im Alltag eine ganz entscheidende Rolle spielt: Stahl. Er lässt sich in jeglichen Branchen wiederfinden und ist als Werkstoff nicht wegzudenken. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht die Gewinnung von Eisen sowie die Weiterverarbeitung zu Stahl. Dabei wird zunächst der Abbau von Metalle rzen im Detail betrachtet. Besonderes Augenmerk wird dann auf den Hochofenprozess und die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen gelegt, wodurch die Schülerinnen und Schüler das Thema der Redoxgleichungen wiederholen und lernen es anzuwenden. Neben der Herstellung von Eisen wird auch die Umwandlung von Roheisen zu Stahl näher betrachtet, wobei hier vor allem das Linz-Donawitz-Verfahren eine wichtige Rolle spielt. Außerdem kann in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung die Stahlherstellung in Bezug auf Ressourcenschonung und Umweltfreundlichkeit zunächst in Gruppen und dann innerhalb der Klasse diskutiert werden. Dabei werden das kritische Hinterfragen und das Zusammenarbeiten in einer Gruppe sowie die Verteilung der Aufgaben geübt. In einigen Aufgabenstellungen dieser Unterrichtseinheit wird die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und geschult. Abschließend beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Stahl als Werkstoff. Hierbei wird vor allem auf die enorme Vielfältigkeit an Anwendungsgebieten sowie verschiedenen Legierungsmöglichkeiten hingewiesen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen groben Überblick über die Einteilung der Stähle nach ihrer chemischen Zusammensetzung und erkennen Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Stahllegierungen und den zugesetzten Elementen. Stahl ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe der Welt . Er begegnet uns überall im Alltag, ob am Frühstückstisch, auf dem Weg zur Schule oder in der Freizeit am Computer. Doch nicht nur im Alltag besitzt er größte Relevanz, auch als Werkstoff für die Bauindustrie, in Werkzeugen oder Maschinen ist er nicht mehr wegzudenken. Daher ist diese Thematik von höchster Bedeutung für den schulischen Unterricht. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemie- und Geografieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Sie kann im Anschluss an das Themengebiet "Energie und chemische Reaktionen" als möglicher Kontext in Bezug auf die "Metallgewinnung" sowie einem "Nachhaltigen Umgang mit Stoffen und Energie" behandelt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit bietet ebenso fächerübergreifende Aspekte und könnte teilweise als vertiefendes Modul im Fach Geografie für das Themengebiet "ökonomisch relevante Bodenschätze" beziehungsweise "Überblick über Arten und Verteilung von Bodenschätzen" eingesetzt werden. Außerdem kann diese Einheit in verringertem Umfang als ergänzendes und weiterführendes Material für die Sekundarstufe I während der Thematik "Metalle – Schätze der Erde" verwendet werden. Grundlegende chemische Kenntnisse werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Die Aufstellung von Reaktionsgleichungen und insbesondere von Redoxgleichungen sollte zuvor mit den Schülerinnen und Schülern besprochen worden sein. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. In der ersten Doppelstunde wird zunächst über das Thema der Metalle rze gesprochen. Als zentraler Punkt bei der Stahlherstellung wird auch hier besonderes Augenmerk auf den Hochofenprozess gelegt. Wahlweise kann hier eine klimafreundlichere Alternative zum Hochofenprozess – die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung – thematisiert und so auf die Wichtigkeit einer nachhaltigen Großindustrie eingegangen werden. Im Anschluss werden der Werkstoff Stahl und seine Eigenschaften näher betrachtet. Im Verlauf der Unterrichtseinheit kann zwischen darbietendem Unterricht und der aktiven Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler immer wieder variiert werden, was eine abwechslungsreiche Unterrichtsgestaltung erlaubt. Die Einheit bietet vertiefendes chemisches Wissen in Anlehnung an den Alltag mit breit gefächerten, binnendifferenzierbaren Aufgabenstellungen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen. Diese können je nach Wissensstand, Grund- oder Leistungskurs flexibel ausgetauscht oder ergänzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich detailliiertes Wissen über Metallerze und deren Abbau. erläutern die chemischen Vorgänge im Hochofen. kennen das Linz-Donawitz-Verfahren. können verschiedene Stähle grob einteilen und sie an Gerüsten in ihrer Umgebung kennenlernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. können in verschiedenen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Sachverhalt recherchieren und verbessern dabei auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen kritisch zu hinterfragen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. bewerten und diskutieren in einer Gruppe.

Chemie
Sekundarstufe II

MINT-Town – spielbasierte Förderung von kritischem Denken in der Chemie

Unterrichtseinheit

Die Lernenden erlangen – beziehungsweise erweitern – Fähigkeiten im Bereich des kritischen Denkens mithilfe der spielbasierten Lernumgebung MINT-Town. In den drei browserbasierten Szenarien der Lernumgebung werden sie mit einem fachübergreifenden (Eutrophierung eines Teiches) und zwei chemiespezifischen Problemkontexten (Synthese von Apfelester & Hydrolyse von Fetten) konfrontiert, welche sie im Laufe der Szenarien schrittweise lösen.In dieser Unterrichtseinheit spielen die Schülerinnen und Schüler die digitale Lernumgebung MINT-Town. MINT-Town besteht aktuell aus drei inhaltlich aufeinander aufbauenden Teilen, in denen die Lernenden jeweils mit einem Problemkontext konfrontiert werden, welchen sie schrittweise lösen müssen. Dabei durchlaufen die Lernenden Phasen des Problemlösens (Problem verstehen, Problem charakterisieren, Problem lösen) und müssen verschiedene Teilfähigkeiten des kritischen Denkens (zum Beispiel Analyse von Argumenten, Beobachten, logisches Schlussfolgern) einsetzen, um zu einer Problemlösung zu gelangen. Die Lernumgebung kann sowohl lokal als auch mobil in gängigen Windows- und Android-Browsern ausgeführt werden. Zum Spielen wird eine Internetverbindung benötigt. Im ersten Szenario "MINT-Town Tutorial" machen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst mit der Steuerung vertraut und werden dann mit dem Problem eines eutrophierten Teiches konfrontiert. Sie sammeln durch Interaktion mit der virtuellen Welt, darin enthaltenen Gegenständen sowie Nicht-Spieler-Charakteren Informationen, welche ihnen bei der Charakterisierung und der anschließenden Lösung des Problems helfen. Das zweite Szenario "Apfelhain" konfrontiert die Spielenden mit einer Situation, in der Wespen mithilfe von Apfelester weggelockt werden müssen. Dieser steht allerdings nicht einfach zur Verfügung, sondern muss zunächst aus einer Carbonsäure und einem Alkohol mithilfe einer Kondensationsreaktion synthetisiert werden. Die Spielenden müssen auch hier schrittweise alle nötigen Informationen sammeln und auf dieser Basis in einer Multiple-Choice Abfrage geeignete Schlussfolgerungen auswählen, um die passende Lösungsstrategie zu finden. Diese wird nach dem Sammeln aller notwendigen Gegenstände in Form einer Ester-Synthese im virtuellen Labor umgesetzt. Die Spielenden müssen ihr Produkt anschließend virtuell herausdestillieren, indem sie die richtige Siedetemperatur herausfinden und angeben. Danach kontrollieren sie das Produkt mit dem Brechungsindex, welchen sie in einem Laborbuch abgleichen können. Die Schülerinnen und Schüler lernen hier neben den fachlichen Inhalten auch wichtige Vorgehensweisen bei einer Laborsynthese (virtuell) kennen. Sie kommen dadurch zudem zu der Erkenntnis, dass nach einer Synthese nicht immer gleich das fertige Produkt vorliegt, sondern weitere Schritte nötig sind, um dieses in reiner Form zu erhalten. In einem abschließenden Dialog mit einem Nicht-Spieler-Charakter reflektieren die Spielenden noch einmal ihre Vorgehensweise bei der Problemlösung. Im dritten Szenario "Bergregion" werden die Spielenden mit einer neuen Problemsituation konfrontiert, in der sie durch den Einsatz von Nitroglycerin einen Tunnel freisprengen sollen. Das Nitroglycerin liegt allerdings nicht von Anfang an vor, sondern muss von einem Nicht-Spieler-Charakter synthetisiert werden. Von diesem werden die Spielenden im Rahmen einer Quest losgeschickt, um Glycerin zu beschaffen, welches mithilfe einer sauren Ester-Hydrolyse aus einem fetten Öl (Raps) gewonnen werden soll. Auch in diesem Szenario gibt es verschiedene Multiple-Choice-Abfragen, in denen beispielsweise das Problem schrittweise charakterisiert oder eine Quelle auf Glaubwürdigkeit untersucht werden muss. Die Spielenden gelangen gegen Ende des Szenarios zu der Erkenntnis, dass die saure Hydrolyse die entgegengesetzte Reaktion der Ester-Synthese ist, und viele chemische Reaktionen nicht nur in eine Richtung ablaufen. Wie man dieses chemische Gleichgewicht beeinflussen kann, wird hier noch nicht thematisiert.Sowohl das "Tutorial" als auch das Szenario "Apfelhain" sind so aufgebaut, dass sie sich vorwissensunabhängig bearbeiten lassen. Das Szenario "Bergregion" knüpft hingegen thematisch an das Szenario "Apfelhain" an, sodass ein separater Einsatz nur zu empfehlen ist, wenn das Thema Ester-Synthese vorher im Unterricht behandelt wurde. Die chemiespezifischen Szenarien "Apfelhain" und "Bergregion" lassen sich beispielsweise im "Rahmenlehrplan Teil C Chemie" für Berlin/Brandenburg im Themenbereich 3.12 "Ester – Vielfalt der Produkte aus Alkoholen und Säuren" der Klassenstufe 10 verorten (Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie, 2015). Sie fokussieren das "Basiskonzept der chemischen Reaktion". Nach dem Spielen beider Teilszenarien sollten die Lernenden ein erstes Verständnis dafür entwickelt haben, dass nicht alle chemischen Reaktionen vollständig ablaufen und sich einige Reaktionen umkehren lassen. Die Faktoren zur Beeinflussung des Gleichgewichts zwischen Hin- und Rückreaktion werden in den Lernumgebungen nicht thematisiert. Zudem werden zwar Summenformeln und funktionelle Gruppen der eingesetzten Stoffe benannt, auf konkrete Reaktionsgleichungen wird aber zugunsten allgemeiner Wortgleichungen verzichtet. Es empfiehlt sich, entweder nach dem Spielen beider Teilszenarien oder nach jedem einzelnen Teilszenario eine Sicherungsphase durchzuführen, in der allgemeine Erkenntnisse entsprechend festgehalten werden. Denkbar wäre auch ein Einsatz in der Qualifikationsphase (11) in den Themenbereichen 3.1.4 "Grundlagen der organischen Chemie", 3.1.5 "Organische Stoffe als Energielieferanten" oder in der Sekundarstufe II (12–13) als Einstieg in den Themenbereich "3.2.5 Chemisches Gleichgewicht" (Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie Berlin; Ministerium für Bildung, Jugend und Sport des Landes Brandenburg, 2021), um die "Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen als Voraussetzung für das chemische Gleichgewicht" aufzugreifen. Erforderliche digitale Kompetenzen der Lehrenden (nach dem DigCompEdu-Modell) Die Lehrenden sollten in der Lage sein, die digitale Lernumgebung so in ihren Unterricht einzubetten und mit entsprechenden Sicherungsphasen thematisch nachzubereiten, dass die Lernenden einen möglichst großen Lerneffekt haben. Es wird empfohlen, die Szenarien wenigstens einmal selbst getestet oder im besten Fall komplett durchlaufen zu haben (3.1 Lehren). Zudem ist ein grundlegendes Verständnis für den Umgang mit dem jeweiligen Endgerät (Computer, Mobiles Device) nötig. Da die Umgebung im Browser ausgeführt wird, sollte das jeweilige Gerät eine Verbindung mit dem Internet aufweisen. Die Lehrenden sollten gewährleisten, dass allen Lernenden unabhängig von ihrer digitalen Affinität zu den eingesetzten Endgeräten oder von anderen besonderen Bedürfnissen ein Zugang zu der digitalen Lernumgebung ermöglicht wird (5.1 Digitale Teilhabe). Sofern mit dem „Tutorial“ begonnen wird, eignet sich die Lernumgebung grundsätzlich für Selbstgesteuertes Lernen (3.4), welches je nach individuellem Bedarf der Lernenden durch die Lehrenden unterstützt werden kann (5.2 Differenzierung und Individualisierung). Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben chemische Reaktionen anhand von Wortgleichungen. beschreiben Vorgänge, bei denen sich Stoffeigenschaften ändern. beschreiben die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler erlangen/festigen Teilkompetenzen des kritischen Denkens. lösen schrittweise Probleme in authentischen Kontexten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren, interpretieren und bewerten Informationen und Daten kritisch. arbeiten selbstständig mit einer digitalen spielbasierten Lernumgebung. verwenden eine strukturierte Sequenz zur Lösung eines Problems.

Chemie / Natur & Umwelt
Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Apps für den Chemieunterricht

Fachartikel

In diesem Fachartikel werden verschiedene Apps für den Chemieunterricht vorgestellt und hinsichtlich wichtiger Kriterien für den Einsatz im Unterricht beurteilt. Die Kriterienkataloge Die Kriterienkataloge umfassen drei große Bereiche: Content , Usability und Performance . Content Dieser Testabschnitt wurde individuell für die unterschiedlichen Anforderungsbereiche zugeschnitten. Hier soll vor allem der Inhalt der jeweiligen Anwendung dargestellt werden. Ist der zuvor festgelegte Inhalt abrufbar, wird dies mit einem "Ja" bewertet. Usability Dieser Abschnitt beschäftigt sich mit der Nutzerfreundlichkeit der Anwendung. Eine intuitive Bedienung und ein "roter Faden" sind hier genauso wichtig wie gut leserliche Textpassagen und optimal positionierte Auswahlfelder. Performance Hier steht die Frage im Vordergrund, ob die Anwendung flüssig in der täglichen Lernumgebung der Lernenden läuft. Sofern nicht anders angegeben, wurde die jeweilige Anwendung für alle Betriebssysteme getestet. Anwendungsbereich: Erstellen von chemischen Formeln Content-Empfehlung Wenn man nur den Inhalt betrachtet, liegt das kostenlose Windows Programm ChemSketch sehr gut im Rennen. Es bietet eine 3D-Ansicht des dargestellten Moleküls und kann zudem ganze Reaktionsgleichungen und -mechanismen erstellen. Darüber hinaus besitzt es eine Vielzahl von bereits vorgefertigten Strukturen. Usability-Empfehlung Insgesamt schnitten drei Anwendungen mit 5 von 5 Sternen ab. KingDraw Chemical Structure Editor bekam 5 Sterne und schneidet vor allem wegen der intuitiv-selbsterklärenden Bedienung und des hervorragenden Einführungstutorials gut ab. Ebenso sind alle Textpassagen sehr gut lesbar und die Auswahlfelder sind gut positioniert. Performance-Empfehlung Während der Untersuchung zeigten nahezu alle Anwendungen Werte im 5-Sterne-Bereich. Daher ist hier keine klare Empfehlung auszusprechen. Anwendungsbereich: Erstellen von Versuchsaufbauten Content-Empfehlung Insgesamt schlossen sowohl ChemSketch als auch Edraw mit 4 von 5 Sternen ab. Das Visualisierungsprogramm Edraw zeigt seine Stärken in einer sehr ansprechenden Darstellung der einzelnen Gefäße und Apparaturen. ChemSketch hingegen ist kostenlos, bietet nahezu den gleichen Inhaltsumfang, ist jedoch nur auf Windows-Rechnern nutzbar. Usability-Empfehlung Insgesamt schlossen sowohl Chemix als auch Edraw mit 5 Sternen ab. Chemix zeigte sich hier von seiner besten Seite. Es bietet nicht nur eine einfache und intuitive Nutzung, sondern auch nahezu perfekt platzierte Auswahlfelder und Inhalte. Pluspunkte bringt auch die plattformübergreifende Anwendung dieses kleinen Tools. Performance-Empfehlung Alle drei untersuchten Programme schlossen mit 5 Sternen ab. Sie sind einfach und intuitiv zu nutzen und die Inhalte und Auswahlfelder sind sehr übersichtlich platziert. Anwendungsbereich: Erstellen von chemischen Animationen Sehr gut abgeschnitten in dieser Kategorie hat FlipaClip . Unterschiedliche Hintergründe und Grundformen können eingefügt beziehungsweise nachgezeichnet werden. Die Schülerinnen und Schüler können eine Art digitales Daumenkino erstellen. Dabei können Formen bunt eingefärbt werden und es können unterschiedliche Schichten erstellt werden, sodass auch Formen in Bewegung leicht darstellbar sind. Usability-Empfehlung Im Test schnitten zwei Anwendungen mit 5 Sternen ab: zum einen FlipaClip und zum anderen Stop Motion Studio . Diese App stellt eine Erweiterung der bereits im Smartphone verbauten Kamera dar und ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, mithilfe von selbst gebastelten oder ausgeschnittenen Abbildungen eigene Videos zu erstellen. Performance-Empfehlung Auch in diesem Test schneidet FlipaClip sehr gut ab. Ebenso überzeugen konnte FlipPad . Beide Programme decken die gängigen Auflösungen von SD(480p) bis FHD (1080p) ab. Auch die Framerate ist mit 1 bis 30 Frames pro Sekunde sehr gut.

Chemie / Natur & Umwelt

Zink-Kohle-Batterie: chemischer Prozess

Kopiervorlage / Interaktives

Welche chemischen Vorgänge laufen in der Zink-Kohle-Batterie beim Anschließen eines Verbrauchers ab? Eine Flash-Animation veranschaulicht die Umwandlung der beteiligten Redoxpartner auf der Teilchenebene. Die digitale Animation veranschaulicht in vereinfachter Form die chemischen Vorgänge innerhalb einer Zink-Kohle-Batterie während der Stromentnahme. Zum Ablauf sind ein Computer oder ein Tablet und ein Internetzugang erforderlich. Das "Innenleben" einer handelsüblichen Batterie kann den Schülerinnen und Schülern an aufgesägten Batterien gezeigt werden. Im Schraubstock eingespannt lässt sich eine Zink-Kohle-Batterie Typ D mit einer kleinen Eisensäge oder einem elektrischen Multifunktionswerkzeug vorsichtig in zwei Hälften auftrennen. Das Anschauungsmaterial liefert den gedanklichen Ausgangspunkt für die Frage nach der Funktion einer solchen Batterie beim Anschließen eines Verbrauchers. Welche chemischen Vorgänge laufen dabei ab? Der Zinkbecher fungiert als Elektronendonator. Zink wird oxidiert. Das ist aus der äußeren Beschriftung mit dem Minus-Symbol ersichtlich. Doch welcher Stoff wird reduziert? Dies wird in der hier vorgestellten Animation veranschaulicht, indem zum einen die Bestandteile des Substanzgemisches im Inneren der Batterie mithilfe von Formeln benannt werden (Ausgangsstoffe in Kugelteilchenmodellen) und zum anderen die chemischen Veränderungen vereinfacht szenisch dargestellt werden (Produkte), wenn der Stromkreis über den Schalter geschlossen wird. Dabei werden die Oxidation von Zink, die Leitung der Elektronen über einen elektrischen Leiter hin zum Verbraucher und die Reduktion von Mangandioxid zeitlich nacheinander animiert vorgestellt, um den Fokus der Schülerinnen und Schüler verstärkt auf die Teilvorgänge zu konzentrieren. Anhand dieser "zeitlichen Akzentuierung" lassen sich leicht Teilgleichungen zu den Redoxvorgängen aufstellen und Oxidationsstufen (Ionenladungen) zuordnen. In der Animation wurden berücksichtigt: 1. Erfassbare Teilreaktionen Zn --> Zn 2+ + 2 e - 2 MnO 2 + 2 H 2 O + 2 e - --> 2 MnOOH + 2 OH - 2 NH 4 + + 2 Cl - + 2 OH - --> 2 NH 3 + 2 Cl - + 2 H 2 O Addiert man die Gleichungen so erhlält man als Gesamtgleichung: Zn + 2 MnO 2 + 2 NH 4 + + 2 Cl - --> [Zn(NH 3 ) 2 ] 2+ + 2 Cl - + 2 MnOOH 2. Redoxsysteme mit Ionenladungen bzw. Oxidationszahlen: Zn/Zn 2+ +IV +III MnO 2 /MnOOH Technische Überlegungen für den Einsatz der Animation bei Präsentationen: Die Animation lässt sich zum Beispiel. per Beamer im Plenum vorstellen. Startet man die Animation, so spielen sich die animierten Redoxprozesse in einer Schleife wiederholt ab. Wird die Animation vom PC oder Laptop zentral bedient, so kann sie von der Referentin oder dem Referenten per Space-Taste gestartet oder gestoppt werden. Mit den Pfeiltasten rechts/links können jeweils einige Bilder vor beziehungsweise zurückgesprungen werden. Damit lassen sich einzelne Redoxschritte langsam "abtasten". Eine Modellierung der Vorgänge wird somit für alle Schülerinnen und Schüler begünstigt. Im Unterrichtsgespräch können Redoxpartner leichter benannt und zum Beispiel an der Tafel fixiert werden. Ebenso kann die Animation bei entsprechender Ausstattung mit PCs oder Tablets und einem vorhandenen Online-Zugang in der selbstständigen Lernendenarbeit eingesetzt werden. Ein Arbeitsblatt dient zur systematischen Erfassung und Sicherung des Redoxvorgangs. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau und die Organisation einer Zink-Kohle-Batterie. erkennen anhand der Animation zur Zink-Kohle-Batterie, dass bei der Stromentnahme durch Anschluss eines Verbrauchers innerhalb der Batterie kontinuierlich stoffliche Veränderungen in den beiden Teilen eines Redoxsystems ablaufen (am Zinkbecher bzw. im Braunsteingemisch). setzen dynamische Teilchenmodellszenarien in Reaktionsgleichungen um. leiten aus der Animation ab, dass durch die Kombination und räumliche Trennung geeigneter Reduktions- und Oxidationsmittel chemische Energie gespeichert und durch Anschluss eines Verbrauchers in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können nach Linkvorgabe eine Online-Animation aufrufen und starten. steuern und wiederholen die Online-Animation über übliche Steuerbuttons. setzen die Animation zielgerichtet ein. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv beim Analysieren der Teilchenvorgänge zusammen und leiten gemeisam unter Beachtung der Fachsprache und formal-chemischen Gesichtspunkten Teilgleichungen ab.

Chemie / Natur & Umwelt
Sekundarstufe II

Fritz Haber: Genie oder Völkermörder?

Unterrichtseinheit

Dieser WebQuest thematisiert die historische Persönlichkeit Fritz Haber (1868-1943) und bettet die Ammoniaksynthese sowie ihren Mitentwickler in einen historischen Kontext ein. Neben Habers Beteiligung an der Giftgasforschung werden auch dessen unbekannte und teils spektakuläre Forschungen sowie die Rolle seiner Frau Clara Immerwahr betrachtet. Der WebQuest ist als Teil einer Semesterarbeit Studierender des Lehramtes Chemie für Gymnasien im Rahmen eines Seminars an der Universität Frankfurt entstanden und wurde bisher aber noch nicht im Unterricht eingesetzt. Wenn Sie die Materialien im Unterricht einsetzen, wären die Autoren für Ihre Erfahrungen und Rückmeldungen dankbar (Informationen und Kontakt zu den Autoren). Damit erhalten die Studenten (David Fischer, Sándor Bekö) auch eine Rückmeldung zu ihrer Arbeit. Die Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Studierenden (wahlweise aus einem Institut für Physikalische Chemie, Geschichte, Soziologie oder Chemie), die sich innerhalb von Arbeitsgruppen über Leben und Werk Fritz Habers aus verschiedenen Blickwinkeln informieren. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppen werden durch Plakate gesichert, die den Mitschülerinnen und Mitschülern vorgestellt werden. Die vier Poster werden aufgehängt und im Rahmen einer "Poster-Session" gemeinsam betrachtet. Eine Podiumsdiskussion ("Kongress"), in der das Wirken von Fritz Haber kritisch reflektiert und auch der historische Versuch der Ammoniaksynthese demonstriert wird, schließt die Unterrichtseinheit ab. Zielgruppe, Themen, Anbindung an den Lehrplan Hier finden Sie Informationen zu den Voraussetzungen der Unterrichtseinheit, den Themen und ihrer Anbindung an den Lehrplan sowie einen Überblick zum Unterrichtsverlauf. Durchführung des WebQuest In arbeitsteiliger Gruppenarbeit recherchieren die Schülerinnen und Schüler eigenständig und selbst gesteuert Informationen zu Leben und Werk von Fritz Haber. Präsentation der Arbeitsergebnisse Nach einer Poster-Session werden in einem Rollenspiel die Person und die wissenschaftlichen Leistungen Fritz Habers aus verschiedenen Perspektiven betrachtet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Forschungsschwerpunkte Fritz Habers benennen können. die Reaktionsgleichung der Ammoniaksynthese nach Haber und Bosch formulieren können. unterschiedliche (historische) Methoden der Ammoniaksynthese benennen können. mindestens drei Giftgase nennen und die Beteiligung Fritz Habers am Gaskrieg beschreiben können. die Gründe für den Suizid von Clara Immerwahr (Fritz Habers Ehefrau) kennen lernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen relevante Inhalte aus Online-Dokumenten exzerpieren, ordnen und aufarbeiten. den Rechner zur Informationssuche verwenden können. ein Plakat erstellen, das die Ergebnisse der Gruppenarbeit strukturiert zusammenfasst. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in der Gruppenarbeitsphase konstruktiv mit den Vorschlägen anderer Schülerinnen und Schüler umgehen. auf der Basis des angeeigneten Wissens einen Sachverhalt gemeinsam diskutieren, argumentieren und überprüfen. in der Gruppenarbeit eigenverantwortlich Inhalte erarbeiten, auswählen und gemeinsam präsentieren. sich bei der Podiumsdiskussion frei und selbstsicher äußern. Thema Fritz Haber: Genie oder Völkermörder? Autoren David Fischer, Silke Weiß Fach Chemie; fächerübergreifend Aspekte: Politikwissenschaft, Religion/Ethik, Geschichte (Krieg und Frieden, Verantwortung des Wissenschaftlers) Zielgruppe Jahrgangsstufe 13 (G9) beziehungsweise 12 (G8), bevorzugt Leistungskurs Zeitraum 5-6 Stunden Technische Voraussetzungen ein Computer pro Arbeitsgruppe Silke Weiß studierte an der Universität zu Heidelberg und Frankfurt die Fächer Biologie, Chemie, Spanisch und Deutsch auf Lehramt (Sek II) und arbeitet am Alten Kurfürstlichen Gymnasium in Bensheim (Hessen). Sie ist zur Zeit im Projekt "Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard" abgeordnet an das Institut für Didaktik der Chemie der Universität Frankfurt und betreut dort den Bereich "Kompetent Chemie unterrichten mit Neuen Medien". Vorwissen der Schülerinnen und Schüler Die Schülerinnen und Schüler sollten das chemische Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz bereits kennen gelernt haben. Technische Voraussetzungen Die WebQuest-Materialien dieser Unterrichtseinheit sind HTML-Seiten, die mit jedem gängigen Browser betrachtet werden können. Die Schülerinnen und Schüler sollten Zugang zu einem Drucker haben, um zum Beispiel das Anmeldeformular für den Kongress ausdrucken zu können, aus dem sich dann die Gruppeneinteilung ergibt (siehe Aufgabenseite im WebQuest; "Internetadresse" oder "Download" auf der Startseite der Unterrichtseinheit). Chemie Der WebQuest soll von Schülerinnen und Schülern der Oberstufe (vorzugsweise Leistungskurs) bearbeitet werden. Inhaltlich greift er das verbindliche Unterrichtsthema "Ammoniaksynthese" auf und leitet auch zu einem Demonstrationsversuch an. Die Thematisierung des Haber-Bosch-Verfahrens als Beispiel für das "Prinzip des kleinsten Zwangs" ist im G9-Lehrplan für die Jahrgangsstufe 13 vorgesehen. Zukünftige G8-Oberstufen behandeln dieses Prinzip entsprechend in Jahrgangsstufe 12. Politikwissenschaft, Religion/Ethik Das Haber-Bosch-Verfahren ist als technisches Verfahren über den Chemieunterricht hinaus als fakultativer Unterrichtsinhalt mit Querverweisen zu dem Themengebiet "Krieg und Frieden" (zum Beispiel Politikwissenschaft, Religion/Ethik) möglich. Die Unterrichtseinheit reiht diese Leistung Fritz Habers neben anderen Forschungen ein und erweitert das Wirken Habers um den Aspekt der Verantwortung eines Chemikers. Somit kann der im Lehrplan geforderten Entwicklung eines Wertebewusstseins und der Berücksichtigung der Würde des Menschen Rechnung getragen und die im Lehrplan vorgeschlagene Fächervernetzung hergestellt werden (Politikwissenschaft, Geschichte, Ethik oder der Religion). Einstieg Eine fiktive "Einladung" mit dem provozierenden Untertitel stellt den Einstieg in den WebQuest dar. Ein Professor lädt Studentinnen und Studenten verschiedener Universitäten - darunter auch solche der Universität zu Berlin, an der Fritz Haber selber lehrte - ein, die Fragestellung "Genie oder Völkermörder" kontrovers auf einem "Jungwissenschaftler-Kongress" zu diskutieren. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten zunächst in Expertengruppen ("Arbeitsgruppen") individuelle Antworten auf die zentrale Fragestellung, ob Haber ein Genie oder "Völkermörder" sei. Dabei informieren sie sich anhand vorgegebener Links gemäß der Rollen, in die sie schlüpfen. Dies sind Studierende folgender Fächer oder Fachbereiche: Chemie Physikalische Chemie Geschichte Soziologie "Postersession" und "Kongress" Die Gruppen präsentieren ihre Ergebnisse in Form von Plakaten - ähnlich, wie es auch auf echten wissenschaftlichen Versammlungen der Fall ist ("Poster-Session"). Daraus ergibt sich eine abschließende Podiumsdiskussion, die von den nicht direkt teilnehmenden Schülerinnen und Schülern schriftlich zusammengefasst wird. Demonstrationsexperiment Im Rahmen des WebQuest ist ein Versuch zur Darstellung von Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren vorgesehen. (Nur die Gruppe der Chemikerinnen und Chemiker wird das Experiment vorführen.) Ausgehend von einem zentralen WebQuest-Dokument erarbeiten Schülerinnen und Schüler mithilfe des Internets ein Wissensgebiet und präsentieren anschließend ihre Ergebnisse. Die Arbeit mit dem WebQuest erfolgt in den Schülergruppen eigenständig und selbst gesteuert. Der Lehrkraft kommt die Rolle eines Lernbeobachters zu. Allgemeine Informationen zum Thema WebQuest im naturwissenschaftlichen Unterricht finden Sie hier: WebQuests in den Naturwissenschaften Informationen zu den internetbasierten "Lernabenteuern" Expertengruppen In der ersten Phase der Bearbeitung des WebQuest werden vier Arbeits- oder "Expertengruppen" gebildet, die sich mit den folgenden Schwerpunkten beschäftigen. Die Zuordnung der Schülerinnen und Schüler zu den Arbeitsgruppen kann eigenständig erfolgen. Zu beachten ist hierbei, dass nur die Gruppe der Chemikerinnen und Chemiker den Versuch zur Darstellung von Ammoniak durchführt. Studierende der Physikalischen Chemie (Universität zu Berlin) Aufgabe dieser Arbeitsgruppe ist es, den anderen Gruppen die Leistungen und vielseitigen Forschungen Fritz Habers vorzustellen. (Haber studierte und lehrte unter anderem auch an der Universität zu Berlin.) So versuchte Haber zum Beispiel im Jahr 1921 aus Meerwasser Gold zu gewinnen, um so Deutschlands Reparationszahlungen an die Alliierten zu unterstützen. Die Forschungen zur Schädlingsbekämpfung und den Flammenreaktionen gehören ebenfalls zu den weniger bekannten Aktivitäten Habers, die in der Arbeitsgruppe "Physikalische Chemie" gelesen und den anderen Gruppen vorgestellt werden sollen. Studierende der Geschichte (Universität zu Tübingen) Diese Arbeitsgruppe untersucht die Verwicklungen Habers in den ersten Weltkrieg und deckt historische Zusammenhänge auf. Am 22. April 1915 in Belgien (Ypern) wurden zum Beispiel auf Anraten Habers erstmals 150 Tonnen Chlorgas als "moderne Massenvernichtungswaffe" eingesetzt. Studierende der Soziologie (Universität zu Darmstadt) Die Arbeitsgruppe der Soziologen untersucht die Rolle der Frau in der Wissenschaft zur damaligen Zeit und erweitert so das Hauptthema um einen wichtigen Aspekt. Im Mittelpunkt dieser Gruppenrecherche steht Habers Ehefrau Clara Immerwahr, ihr Standpunkt zu den umstrittenen Aktivitäten Habers und ihr tragisches Schicksal. Studierende der Chemie (Universität zu Frankfurt) Die Arbeitsgruppe der Chemikerinnen und Chemiker konzentriert sich auf die Forschungen Habers rund um die Ammoniak-Hochdrucksynthese. Zu den Aufgaben dieser Arbeitsgruppe gehört neben einer vergleichenden Literaturrecherche auch die Durchführung eines Modellversuches zur Haber-Bosch-Ammoniaksynthese im kleinen Maßstab. Zeitaufwand Für die Arbeitsphase mit dem WebQuest sind in dieser Unterrichtseinheit etwa zwei bis drei Stunden zu veranschlagen. Für ihre jeweiligen Forschungsgebiete steht den Schülerinnen und Schülern im Quellenbereich der WebQuest-Seite eine Liste mit mehr aus dreißig ausgewählten Links zur Verfügung. Ein Teil der Literatur liegt auch als PDF-Dokument vor, von dem bei Bedarf je ein Exemplar pro Gruppe ausgedruckt werden kann. Darüber hinaus ist es hilfreich, wenn sich die Lernenden selbstständig in der Schul- oder Stadtbibliothek weitere Materialien beschaffen. Poster-Session Mithilfe der verschiedenen Quellen wird von jeder der vier Arbeitsgruppen ein Plakat erstellt, das die wichtigsten Informationen und Erkenntnisse zu den jeweiligen Schwerpunktthemen der Gruppe enthält. Diese Plakate - die im Ansatz den Kriterien eines wissenschaftlichen Plakates genügen sollen - werden zum "Kongress" mitgebracht und dort im Rahmen einer "Poster-Session" ausgestellt. Auf diese Weise werden die sich gegenseitig ergänzenden Informationen und Facetten zu Fritz Habers Leben und Werk allen Schülerinnen und Schülern schon transparent, bevor die Diskussion beginnt. Es ist daher darauf zu achten, dass der Inhalt der Plakate von einem unwissenden Betrachter in fünf bis zehn Minuten erfasst werden kann! Fritz Habers Forschungen werden in der Diskussion nicht allein auf die Ammoniak-Hochdrucksynthese reduziert, sondern in den historischen Kontext eingebettet und kritisch beleuchtet. Zeitaufwand Für die Erstellung der Plakate wird eine Schulstunde benötigt. Die Ausstellung der Plakate dauert etwa eine halbe Stunde. Dies sollte optimalerweise zu Beginn einer Doppelstunde geschehen, da die restliche Zeit dann für den Kongress verwendet werden kann. Podiumsdiskussion Nach der Recherche und Sicherungsphase (Erstellung der Plakate) werden in einer Podiumsdiskussion ("Jungwissenschaftler-Kongress") Vertreterinnen und Vertreter jeder Arbeitsgruppe zu Wort kommen (insgesamt acht Personen) und Habers Aktivitäten kritisch kommentieren. Zentral ist hierbei die Ausgangsfrage, ob Haber ein Genie oder ein Völkermörder sei. Planung Für den Jungwissenschaftler-Kongress ist in dieser Unterrichtseinheit eine Unterrichtsstunde zu veranschlagen. Darin ist die Nachbesprechung nicht enthalten. Schülerinnen und Schüler, die nicht aktiv am Kongress beteiligt sind, erstellen eine stichpunktartige Zusammenfassung des Disputes, in der die unterschiedlichen Sichtweisen der Arbeitsgruppen und ihr Bezug zu der Ausgangsfrage dargestellt werden. Die Zusammenfassungen sollen mit einer persönlichen Stellungnahme enden. Silke Weiß studierte an der Universität zu Heidelberg und Frankfurt die Fächer Biologie, Chemie, Spanisch und Deutsch auf Lehramt (Sek II) und arbeitet am Alten Kurfürstlichen Gymnasium in Bensheim (Hessen). Sie ist zur Zeit abgeordnet im Projekt "Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard" an das Institut für Didaktik der Chemie der Universität Frankfurt und betreut dort den Bereich "Kompetent Chemie unterrichten mit Neuen Medien".

Chemie / Natur & Umwelt
Sekundarstufe II