Chemiematerial schülerzentriert

Man sieht es schon an der Aufmachung der Seite, dass hier jemand am Werke ist, der einerseits über viel Erfahrung, andererseits über ein gehöriges Maß an Pragmatismus verfügen muss. Ausdrücklich empfohlen sei hiermit die Seite von Arne Pönitz. Ich mache gerade sein Partnerpuzzle zu dem Stoffgemischen und beste Erfahrungen. Ich habe noch nicht viel Material gesichtet, aber das, was ich gesehen habe, halte ich für gut einsetzbar – z.B. auch viele andere Versuche, die mich auf andere Gleise und Zugänge setzen – mit den Jahren neigt man ja doch dazu, manches, was gut funktioniert, immer wieder zu wiederholen. Es gibt dort auch Material zu Mathe und Informatik, was ich habe nicht beurteilen kann.

Noch mehr Kugelteilchenmodell „over head“

… quasi als Ergänzung zu diesem Artikel. Heute ging es dabei um eine Wiederholung der Aggregatzustände im Kugelteilchenmodell. Das kann man auch sehr schön „interaktiv“ mit dem Overheadprojektor machen:

In der Projektion schaut es dann so aus:

Prima finde ich, dass es so simpel ist, man so viel damit machen und erklären kann und vor allem die Schülerinnen und Schüler denn gesamten Prozess in seiner Entwicklung „live“ mitbekommen: Einer legt das Gas, einer die Flüssigkeit, einer den Feststoff – Diskussion: Stimmt das jetzt so mit der Flüssigkeit? Welchen Aspekt des Kugelteilchenmodells zeigt dieses „Modell des Modells“ nicht? Wie nennt man eigentlich den Übergang von flüssig zu fest etc.?

Für die Deutung der Volumenkontraktion (Mischung von Alkohol/Wasser) war es auch nicht verkehrt – man braucht lediglich noch Kugeln in einer anderen Größe.

Nukleophile Substitution vs. Eliminierung

Viele Versuchsvorschriften für die elektrophile Substitution gehen von Stoffen aus, deren Handhabung im schulischen Kontext mittlerweile sehr kritisch gesehen, wenn nicht sogar gänzlich untersagt ist. Durch Zufall bin ich im Netz auf ein Praktikumsskript gestoßen, welches viele didaktische Potentiale bietet ohne dabei mit überaus schädlichen Substanzen zu operieren. Gleichwohl gehört auch dieser Versuch nicht in Schülerhand.  Der Versuch klappt ganz hervorragend.

90mL konzentrierte, rauchende Salzsäure werden mit ca. 25mL tertiären Butylalkohol (2-Methyl-Propan-2-ol) in einem 500mL Rundkolben unter Rückfluss mit einem elektrischen Heizpils ca. 15 Minuten zu Sieden erhitzt (Siedesteinchen nicht vergessen). Die Apparatur sollte nach unten hin so viel „Luft lassen“, dass man den Heizpils jederzeit absenken und so das Innere des Kolbens gemeinsam mit den SuS betrachten kann.

Die notwendige Apparatur

Die notwendige Apparatur, Zeichnung erstellt mit C-Design.


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Warum schwimmt etwas? Weintraubendidaktik

Ich finde es immer wieder witzig, wie zufällig sich Stunden ergeben. Auf die Idee zu der folgenden Stunde kam ich durch diese Seite der Universität Oldenburg. Bei der Beschreibung dort dachte ich: „Da geht doch auch was auf dem Niveau einer 7. Klasse!“. Grundpfeiler sind folgende Beobachtungen:

Diese Weintraube schwimmt nicht in Wasser

Diese Weintraube schwimmt nicht in Wasser

Ganz anders hier:

Diese Weintraube schwimmt in Wasser

Diese Weintraube schwimmt in Wasser

Offenbar ist die eine Weintraube kaputt :o)… Nee, natürlich nicht. Oben liegt die Weintraube in Süßwasser, unten wurde zünftig Kochsalz hinzugefügt und immer wieder umgerührt.  Die Arbeitsaufträge für die SuS hätten am besten gelautet:

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Chemie: Fotometrie mit Kaliumpermanganatlösung

Es gibt Geräte in der Chemiesammlung, um die man als Lehrer einen ehrfurchtsvollen Bogen macht, z.B. eine Gasmolwaage. Für mich gehörte lange Zeit auch das sündhaft teure Fotometer mit dazu, wir besitzen ein Novaspec II mit seriellem Anschluss. Dummerweise steht in diesem Jahr für den Schwerpunktkurs Chemie auf erhöhtem Niveau hier in Niedersachsen das Lambert-Beersche Gesetz auf dem Zettel, sodass man drei Alternativen hat:

  1. Es als Referat zu vergeben
  2. Es theoretisch durchzukauen – da gibt es im Netz hervorragende Praktikumsberichte
  3. In den sauren Apfel zu beißen und es praktisch zu probieren

Ich habe mich mich für die dritte Option entschieden, auch wenn damit die Verbindliche-Abitur-Vorgaben-Macher es damit geschafft haben, Lehrerfortbildung zum Nulltarif zu evozieren.

Ein Kollege ist am vergangenen Freitag extra länger geblieben, um mich in die Geheimnisse dieses Geräts einzuweihen. Glücklicherweise lässt es sich komplett mit einem Laptop fernsteuern – eine Lizenz für die Software AKAnalytik32.NET gibt es an der Schule auch. Mehr braucht es nicht.

Nach einer theoretischen Einführung der SuS in die Grundlagen der Fotometrie habe ich mich für die Untersuchung von Permanganatlösungen entschieden und das aus mehreren Gründen:

  1. Wässrige Redoxsysteme kann man sowieso nicht genug üben
  2. Kaliumpermanganat lässt sich auch zur Gewässeranalyse trefflich einsetzen zur Bestimmung des Anteil an oxidierbaren Substanzen und unser Haupthema ist die Gewässeranalyse (didaktische Integration/Kombination möglich)
  3. Permanganatlösung haben über eine recht breiten Spektralbereich eine brauchbar hohe Extinktion – da kann man nicht viel falsch machen
  4. Auch sehr niedrigkonzentrierte Lösungen c(KMnO4) = 0,001mol/L haben schon satt Farbe, woran sich die Empfindlichkeit des Verfahrens zeigen lässt

Die Stunde sah folgendermaßen aus (das Prinzip der Fotometrie war den SuS bereits bekannt):

Schritt 1: Aufnahme eines Vollspektrums zur Bestimmung einer geeigneten Wellenlänge für die Messung

Das ist mit der Kappenberg-Software supersimpel. Das Spektrum sah so aus:

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