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Erwünschte Korrosion im Heizbeutel (SV mit Lernaufgabe)

Bildungsplanbezug

Inhaltsbezogene Kompetenzen

3.4.7 Elektrochemie

(12) die Korrosion von Metallen als elektrochemische Reaktion erklären (Sauerstoffkorrosion und Säurekorrosion) und Methoden des Korrosionsschutzes erläutern (Opferanode)

Prozessbezogene Kompetenzen

2.2 Kommunikation

(6) Zusammenhänge zwischen Alltagserscheinungen und chemischen Sachverhalten herstellen und dabei Alltagssprache bewusst in Fachsprache übersetzen

2.3. Bewertung

(1) in lebensweltbezogenen Ereignissen chemische Sachverhalte erkennen

(10) Pro- und Kontra-Argumente unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Aspekte vergleichen und bewerten

Hinweise für die Lehrkraft

  • Im Rahmen der Unterrichtseinheit Korrosion dient die Lernaufgabe der Festigung von elektrochemischen Reaktionen bei einem Lokalelement.
  • Der zu untersuchende Heizbeutel enthält eine Magnesium-Eisen-Legierung. Durch Zugabe von Wasser entstehen in einer stark exothermen Reaktion Magnesiumhydroxid und Wasserstoff. Die freiwerdende Reaktionswärme wird zum Erwärmen des Essens genutzt.
  • Heizbeutel mit einer Magnesium-Eisen-Legierung (Beachten Sie, dass im Handel auch andere Arten an Heizbeuteln angeboten werden (z.B. mit Aluminium und Natriumhydroxid), deren chemische Reaktion nicht zu der Unterrichtseinheit Korrosion passt.) sind z.B. Forestia® - Heater Bag, die man online für ca. 8€ pro Pack bestellen kann. Ein Pack enthält 4 Heizbeutel, ein Heizbeutel ist für die Verwendung in der Lernaufgabe für einen Kurs mit 20 Schülerinnen und Schülern ausreichend.
  • Für die Lernaufgabe wird ein Heizbeutel aufgeschnitten, die Schülerinnen und Schüler erhalten jeweils eine kleine Probe des Inhalts zur weiteren Untersuchung.
  • Ein einmal aufgeschnittener Heizbeutel sollte wegen des Kontakts mit Luftfeuchtigkeit möglichst innerhalb der nächsten Unterrichtsstunden aufgebraucht werden.
  • Die vorliegende Lernaufgabe ist in 3 Teilaufgaben mit experimentellen Anteilen gegliedert.
  • Die erste Teilaufgabe dient dem Kennenlernen der bei der Reaktion im Heizbeutel entstehenden Produkte. In der zweiten Teilaufgabe setzten sich die Lernenden mit den Reaktionen im Heizbeutel auseinander. Das Vorwissen der Lernenden um die Korrosion wird in der dritten Teilaufgabe vertieft.
  • Bearbeitungszeit: 90 Minuten