Die Lanthanoiden, auch Seltenerdmetalle genannt, sind gerade im Chemieunterricht ein äußerst seltenes Thema. Die Seite informiert über Eigenschaften und Anwendungsbereiche der Elemente Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium und verdeutlicht ihre große Bedeutung für das tägliche Leben. Zunächst werden Entdeckungsgeschichte, Vorkommen, Gewinnung, Trennung und Eigenschaften der Elementgruppe sowie die Lanthanoidenkontraktion und die 4f-Orbitale erklärt. Ein Abschnitt beschäftigt sich mit den Anwendungen der Lanthanoide: MiniDisc, Mischmetall, Glasherstellung, Magnettechnologie, Lasertechnologie und Leuchtstoffe. Beschrieben werden die Experimente: Fällung der Lanthanide mit Natronlauge, Fällung der Lanthanide als Oxalate, Redoxtitration mit Cer(IV)-sulfat, Nachweis von Alkoholen mit Cerammonium-Reagenz, Oszillierende Reaktion des Ascorbinsäure/Cer/Bromat-Systems, Oszillierende Reaktion der Citronensäure und Oszillierende Reaktion der Malonsäure mit Bromat und Cer.
Kostenlose Materialien zu offenen Lernformen wie Lernzirkel, Egg Races, Freiarbeit oder Gruppenpuzzle sowie Ausarbeitungen für Stunden, Sequenzen und Reihen und deren Einbettung in den Unterricht bietet diese Seite. Ein für alle Schulen finanzierbares Experimentierset (ChemZ) mit medizintechnischem Zubehör wird ausführlich beschrieben und kann bestellt werden.
Kostenloses, erprobtes Material für den Chemieunterricht zum Downlad: Stundenskizzen, Arbeitsblätter, Experimente, Egg-Races, Lernzirkel, Lernen in Stationen, Gruppenpuzzle, Einführung in das Periodensystem, Test zu den Halogeniden und Alkalimetallen...
Eine Sammlung von Chemieexperimenten für den Chemieunterricht der Sekundarstufe 1
Die Zitrone taucht als Thema im Chemieunterricht in der Schule bisher kaum auf. Dies ist eigentlich sehr schade, denn mit Zitronen und ihren Inhaltsstoffen kann man - wie diese Webseite zeigen soll - eine interessante und für alle Klassen- sowie für alle Schulstufen geeignete Chemie betreiben.
Der große Vorteil dieses Themas liegt zunächst darin, dass Zitronen jedem Schüler bekannt sind. Andererseits verbergen sich in den Inhaltsstoffen der Zitrone Eigenschaften, mit denen man Schüler überraschen kann. Die Palette reicht von der Citronensäure selbst über Lösemittel, Duftlampen, Zitronenbatterie, Rostentferner, Geheimtinte, Komplexbildner, Blutgerinnung, Karies bis zum Vitamin C. Die Zitrone ist somit ein wichtiger Lieferant nachwachsender Rohstoffe und eignet sich deshalb hervorragend, um in diese umweltschonende Technologie einzuführen. Zudem bietet dieses Thema den Schülern die Möglichkeit, einige einfache Versuche auch zu Hause durchzuführen und somit ihre Eltern und Geschwister an der eigenen Überraschung teilhaben zu lassen.
Auch bietet die Zitrone Möglichkeiten zum fächerübergreifenden Unterricht. Deshalb gibt es auf dieser Webseite auch eine Reihe von Ausflügen zu anderen Wissenschaften wie Biochemie, Biologie und Medizin.
Obwohl es sich anbietet, das Thema “Chemie rund um die Zitrone“ als Klassenstufen übergreifendes Projekt zu behandeln, ist es aber auch möglich, einzelne Bereiche dieses Themas im Rahmen des normalen Chemieunterrichts zu behandeln. Beispiele sind “Saure und alkalische Lösungen“. Hier spielt der Aspekt der schwachen Säuren eine Rolle; deshalb sind Verbindungen zum Massenwirkungsgesetz herstellbar. Die Citronensäure kann als Exempel für das in NRW gewünschte Sonderthema “Organische Säuren“ zur Organischen Chemie in der Sekundarstufe I genutzt werden. Auch bei Themenkreisen wie der Elektrochemie oder auch der Komplexchemie sollte die Zitrone eine Rolle spielen. Was wäre ein Kurs zum Thema Biochemie ohne Kenntnisse zur Citronensäure?
Milch ist eines unserer wichtigsten Grundnahrungsmittel. Sie ist nicht nur ein ernährungsphysiologisch hochwertiges Getränk, sie stellt auch aus chemischer Sicht eine hochinteressante Flüssigkeit dar.
Das Angebot gibt einen Überblick über die faszinierenden Bereiche der Milch. Neben den vielen Verarbeitungsprozessen und der daraus resultierenden Produktvielfalt, werden hier auch grundlegende chemische Verhaltensweisen der Milch erläutert. Viele Fragen, die im Zusammenhang mit Milch aufkommen, werden beantwortet, wie z. B. -“Warum ist die Milch weiß?-“
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Im Mittelpunkt eines effektiven Chemieunterrichts steht das Experiment als wichtigstes apersonales Medium. Dennoch existieren gegenüber den chemischen Versuchen verschiedene Vorbehalte. Dazu gehört, dass chemische Experimente als gefährlich gelten.
Der Vorbehalt gegenüber chemischen Experimenten ist aber nur dann richtig, wenn elementare Sicherheitsvorschriften verletzt werden. Deshalb findet man gerade im Schullabor häufig Anlaß und Gelegenheit, sich über den Arbeitsschutz Gedanken zu machen. Dies sollte auch bei der Gestaltung von Unterrichten einfließen:
- Lehrer und Schüler können die Anweisungen zum Betrieb eines sicheren Schullabors selbst zusammenstellen oder bei Zeitmangel anhand von Folien durchgehen.
- Wichtig ist auch, sich mit Hilfe von Zeitungstexten, die von realen Unfällen aus Schule oder häuslicher Umgebung der Schüler berichten, der Vielfalt von Gefahren bewußt zu werden und zusammen mit den Schülern Strategien gegen diese Gefahren und deren Folgen zu entwickeln.
- Als Unfall gilt mittlerweile auch die Freisetzung von umweltschädigenden Stoffen. Umweltbewußtsein muss deshalb auch in der Schule entwickelt werden. Dabei trägt der Lehrer als Vorbild eine außerordentliche Verantwortung. So, wie dieser mit Chemikalien, Energie und Abfällen umgeht, werden es auch die Schüler tun.
- Bei Tests und Wiederholungen sollte (soweit Tests überhaupt noch möglich sind) mindestens eine Frage zur Sicherheit gestellt werden.
Für die praktische Arbeit gilt ganz besonders: Auch wenn Sie meinen, einen gefährlichen Versuch zu beherrschen, dürfen Sie sich niemals sicher fühlen und nachlässig werden. Man darf vor dem Experimentieren auch keine Angst haben, darf aber niemals den Respekt davor verlieren!
Zu dieser Webseite:
Wir wollen hier kein Lehrbuch zur Sicherheit im chemischen Labor vorlegen, auch kein Buch zum Umgang mit Gefahrstoffen. Dazu haben wir in der Literaturliste Beispiele zusammengestellt. Die Webseite soll vielmehr aufzeigen, wie Unfälle im Experimentalunterricht entstehen und wie man sie vermeiden kann. Wie immer ist die Darstellung subjektiv und exemplarisch; es soll daher kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden.
Wir wollen vielmehr zum Nachdenken anregen, um Sicherheitsbewußtsein bei Lehrern der Naturwissenschaften und deren Schülern zu wecken und zu schärfen.