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Unterrichtsgang

Infobox

Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.

Zeichenerklärung

AB = Arbeitsblatt	Alt = Alternative	LB = Lehrbuch	LI = Lehrerinformation
LV = Lehrerversuch	P = Praktikum	Std = Einzelstunden	Ü = Übung

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
1-2	Redoxreaktionen Lernstandsermittlung LV 1: Cu + O ₂ und LV 2: Cu + S	E 010 LI (Concept Cartoon, Folie)
1-2	Wiederholung von Fachbegriffen P: Platinen ätzen Auswertung Teilgleichungen (Oxidation, Reduktion) Summengleichung (Redoxreaktion) Redoxpaare Donator-Akzeptor-Prinzip	Geätzte Platinen zeigen E 020 LI (Arbeitsanweisung, Folie) Was wird oxidiert? Oxidationsprodukt? Was wird reduziert (Fe ³⁺ oder Cl ^- )?
3-4	Notwendigkeit von Oxidationszahlen LV: Schwefel und/oder Holzkohle auf KNO ₃ -Schmelze Auswertung Redoxgleichung (1. Lösungsversuch) Ü: Oxidationszahlen bei anorganischen und organischen Verbindungen Ü: Redoxgleichung (KNO ₃ + S) mit Hilfe von Oxidationszahlen formulieren	Reduktionsprodukt? Alt 1 LV: Modellversuch zur Rauchgasentstickung, DeNO _x → http://www.chemieunterricht.de/dc2/abgas/abgas03.htm LB oder AB: Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen, Übungsbeispiele Alt 2: P + Ü: Oxidation eines primären Alkohols mit Kupfer(II)-oxid
5-6	Schwierige Redoxgleichungen P: Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel Auswertung Redoxreaktion formulieren → 2 Möglichkeiten: a) Teilgleichungen, Summengleichung b) Elektronenübergang bei Redoxpaaren in der Summengleichung Restliche Redoxgleichungen	Alt 1: Versuchsanleitung im LB: z.B. saure KMnO ₄ -Lsg. + FeSO ₄ / KI / H ₂ O ₂ / Ethandisäure Alt 2: Redoxreaktionen in der Petrischale E 021 AB / E 021 LI Einzel- oder Partnerarbeit Alt 3: P + Ü: Chlorreinigerunfall E 030 LI (mit Folie und AB)
5-6	Ü: Aufstellen weiterer Redoxgleichungen	Übungsaufgaben LB

Gesamtzahl Einzelstunden: 6

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
7	Redoxreihe der Metalle Ermittlung der Redoxreihe P: Ag, Cu, Fe, Zn in entsprechenden Salzlösungen Auswertung Redoxreihe ableiten Redoxgleichungen LV: Cu in Zn ²⁺ (aq), Zn in Cu ²⁺ (aq)	E 040 AB Einzelarbeit Weshalb findet nur in einem Fall eine Reaktion statt? Evtl. Animation: http://www.chemie-interaktiv.net/ff.htm (→ “Die Reaktion von Eisen in CuSO ₄ -Lösung“)
(1)	Energetische Begründung der Redoxreihe	E 050 LI ( Folie): Atomisierungs-, Ionisierungs- und Hydratationsenergien von Redoxpaaren → Einzel- oder Partnerarbeit
8	Einordnung von H2 in die Redoxreihe LV oder P : Zn + H ₃ O+, Cu + H ₃ O ⁺ Auswertung Erweiterung der Redoxreihe Redoxgleichung	Versuchsplanung: Experimentelle Vorgehensweise zur Einordnung von H ₂ in obige Redoxreihe
	Diagnose 1	Diagnosebogen E 100 AB

Gesamtzahl Einzelstunden: 8 - 9

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
9-10	Galvanische Zellen Geschlossener Stromkreis P: Strom durch Redoxreaktion?	Entdecken lassender Einstieg: E 110 AB / E 110 LI
9-10	Entdeckung der galvanischen Elektrizität	Lehrervortrag / GFS / Referat / Internet-recherche: galvanis Froschschenkelversuch
11-12	LV: Daniell-Zelle Elektronen- und Ionenwanderung Aufgaben der Elektrolytbrücke Zelldiagramm Zellreaktion Plus- und Minuspol Anode und Kathode Potenzialbildung in der Halbzelle Potenzialdifferenz	Evtl. Animation: http://www.chemie-interaktiv.net/ff.htm (→ „Funktion einer galvanischen Zelle“) Mögliche Vertiefung: P: Zeitreise ins Jahr 1836 (Historisches Daniell-Element) E 120 AB / E 120 LI
13-14	Spannungsmessung an einfachen galvanischen Zellen P: Petrischalenversuch Auswertung Zellspannungen	Bauanleitung E 130 LI Eigenständige Versuchsplanung mit vorgegebenen Materialien, ohne Standardwasserstoffhalbzelle E 131 AB Arbeitsgruppen stellen Ergebnisse und Erkenntnisse vor.
13-14	LV: Volta`sche Säule Auswertung Reaktionen am Plus- und Minuspol Zweck der Reihenschaltung	Alt 1: GFS E 140 AB Alt 2: Internetrecherche über die Persönlichkeiten Galvani und Volta E 150 AB / E 150 LI Alt 3: „Strom im Mund“ Experimentelle Hausaufgabe E 160 AB oder Ü + P mit gestuften Hilfen E 161 AB / E 161 LI

Gesamtzahl Einzelstunden: 14 - 15

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
15-16	Redoxpotenziale Standardwasserstoffhalbzelle LV: Messung von Standardpotenzialen Auswertung Inertelektroden Spannungsreihe Ü: Berechnung von Zellspannungen beliebiger galvanischer Zellen (bei Standardbedingungen)	Zn/Zn ²⁺ , Cu/Cu ²⁺ , Ag/Ag ⁺ , Fe ²⁺ /Fe ³⁺ , 2I ^- /I ₂ Alt: P Spannungsmessung (Petrischalenversuche) E 163 AB Versuchsskizze einer Messanordnung, mit Standard-wasserstoffhalbzelle E 163 LI Alt: Virtuelle Experimente: Einordnung weiterer Redoxpaare in die Spannungsreihe → /u> < http://www.chemie-interaktiv.net/html_flash/redox.swf
17-18	Vorhersage pH-unabhängiger Redoxreaktionen LV: Cl-, Br-, I- + Chlor- oder Bromwasser (oder Iodwasser) als Bestätigungsversuche oder P: Cl-, Br-, I- + Chlor Ü: Richtung von Redoxreaktionen	E 170 LI „Redoxreihe der Halogene“ Standardpotenzial-Tabelle Alt: P: E 171 LI (mit AB) Was reagiert womit? Bsp.: Fe + Cu ²⁺ oder Fe ²⁺ + H ₂ oder Cu ²⁺ + Ag ⁺ ? Übungsaufgaben LB oder AB
19	Abhängigkeit der Redoxpotenziale von der Ionen-Konzentration in der Halbzelle	Vorstellen des experimentellen Vorhabens Hypothesenbildung Experimentelle Überprüfung
19	Qualitativ: LV: H ₂ (Pt)/2 H+//Ag ⁺ /Ag Gleichgewichtsverschiebung bei Veränderung der Elektrolytkonzentration (Lösungsdruck und Abscheidungs-bestreben)	Verdünnungsreihe: c (Ag ⁺ ) = 1 / 0,1 / 0,01 / 0,001 mol∙L ^-1 Anwendung des Prinzips von Le Chatelier
(1)	Quantitativ: Ermittlung des Proportionalitätsfaktors 0,059 V	Als weitere Versuchsauswertung Fakultativ, falls nernstsche Gleichung behandelt werden soll
20-22	P : Konzentrationszelle in Petrischale	E 180 AB / < E 180 LI Alt: LV Ag/Ag ⁺ -Konzentrationszelle
20-22	Verhalten von Metallen gegenüber Wasser und verdünnter Salzsäure LV o. P: Metalle + Wasser / Metalle + Salzsäure	Metalle: Al, Ca, Cu, Fe, Li, Zn E (H ₂ +2 OH ^- /2 H ₂ O)pH = 7 = - 0,41 V P „Wer identifiziert die Metalle?“ Alt 1: E 190 AB / E 190 LI Alt 2: E 192 AB / E 192 LI
(2)	nernst -Gleichung und Anwendungen z.B. pH-abhängige Redoxreaktionen	Fakultativ
	Diagnose 2	Diagnosebogen E 200 AB

Gesamtzahl Einzelstunden: 22 - 26

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
23-24	Elektrolyse Elektrolyse – Galvanische Zellreaktion LV: Zink(II)-iodid-Synthese P: Elektrolyse von Zink(II)-iodid-Lösung Auswertung Elektrolyse als erzwungene Redoxreaktion Galvanische Zellreaktion ist durch Elektrolyse umkehrbar	E 210 LI E 220 AB oder E 240 AB < E 230 LI (LowCost-Leitfähigkeitsprüfer, Bauanleitung)
25-26	Zersetzungs- und Überspannung LV: Stromstärke-Spannungskurve der Elektrolyse von Salzsäure Auswertung Interpretation der I-U -Kurve Zersetzungsspannung Überspannung	Messwerterfassung Alt: P: E 250 AB E 250 LI (gestufte Hilfen) Mögliche Produkte bei der Elektrolyse von Zink(II)-iodid-Lösung und von Salzsäure?
(2)	LV: Stromstärke-Spannungskurven weiterer Elektrolysen	Fakultativ: z.B. HNO ₃ , NaOH, NaCl, CuSO ₄ Ergänzend LV : „Überspannungen sichtbar machen“ E 260 LI
(2)	P: Galvanisieren (Verkupfern) oder LV: Kupferraffination	Fakultativ: Alt: Animation: http://www.chemie-interaktiv.net/ff.htm (→ „Galvanisieren“)

Gesamtzahl Einzelstunden: 26 - 34

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
27-28	Elektrochemische Stromquellen Problemstellung P: „ MacGyver-Batterie“	Offener Einstieg → Arbeitsauftrag: „Mit gegebenen Materialien und gestuften Hilfen eine Stromquelle bauen“ E 270 LI (mit Arbeitsauftrag)
29-30	Batterien und Akkus LV: Zink-Luft-Batterie Ü: Zink-Silberoxid-Knopfzelle, Lithiumionen- und NiMH-Akku	Verschiedene Batterien (auch Knopfzellen) und Akkus zeigen Alt: P: E 280 AB (Lithium-Zelle)
31-32	LV: Bleiakkumulator	Herstellung im Modellversuch, Lade- und Entladevorgang, Sekundärzelle Achtung: Sicherheitsvorschriften beachten!
33-34	Brennstoffzellen P „LowCost-Brennstoffzelle mit Scherblättern von Rasierapparaten“ LV: Brennstoffzelle: Historische Entwicklung PEMFC	E 290 AB / E 290 LI E 292 LI (Video 10 s, Scherblatt-FC) E 293 LI Entdeckung der Knallgaszelle nach Elektrolyse von Kalilauge mit Graphitelektroden Einsatz von Katalysator dotierten Graphitelektroden Brennstoffzellen-Stack DMFC (Direkt-Methanol-Brennstoff-zelle)
	Diagnose 3	Diagnosebogen E 300 AB
	…	Spiel Anagramme E 999 LI / E 999 Präsentation

Gesamtzahl Einzelstunden : 34 – 42 (17 DS Minimum + 4 DS fakultativ)

Unterrichtsverlauf 4-stündig: Herunterladen [doc] [158 KB]

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