Stoffe und ihre Eigenschaften 1
Inhalt
Aulis Verlag • Innovativ unterrichten
Stoffe und ihre Eigenschaften
Ein handlungsorientierter Einstieg für die Sekundarstufe 1
von Rita Tandetzke
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Themenbereiche • Methodisch-didaktische Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1 Experimentieren im Chemielabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Stoffe unterscheiden und bestimmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Einteilung von Stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4 Gemische trennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5 Wiederholung zu Stoffen und Trennmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
6 Mülltrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Kopiervorlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Experimentieren im Chemielabor
KV 1.1 Regeln im Chemielabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
KV 1.2 Gefahrensymbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
KV 1.3 Bilder Laborgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
KV 1.4 Erklärung Laborgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Stoffe unterscheiden und bestimmen
KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
KV 2.2 Stoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
KV 2.3 Gruppenkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
KV 2.4 Unsere Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
KV 2.5 Tippkarten zur Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
KV 2.6 Unsere Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
KV 2.7 Steckbriefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
KV 2.8 Blankovorlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
KV 2.9 Stoffe und ihre Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
KV 2.10 Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Einteilung von Stoffen
KV 3.1 Einteilung von Stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
KV 3.2 Legekarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Forstsetzung nächste Seite
Stoffe und ihre Eigenschaften2
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Gemische trennen
KV 4.1 Stoffgemische . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
KV 4.2 Trennverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
KV 4.3 Unsere Versuchsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
KV 4.4 Tippkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Wiederholung zu Stoffen und Trennmethoden
KV 5.1 Stoff-Domino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
KV 5.2 Stoffeigenschaften-Klammerkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
KV 5.3 Trennverfahren-Klammerkarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Mülltrennung
KV 6.1 Mülltrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
KV 6.2 Mülltonnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
KV 6.3 Müllverwertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
KV 6.4 Mülltrennung am Beispiel der gelben Tonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
KV 6.5 Mülltrennung am Beispiel Glas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Lösungsvorschläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Gefährdungsbeurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Stoffe und ihre Eigenschaften 3
Vorwort
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Vorwort
Liebe Lehrerin, lieber Lehrer,
die meisten Schülerinnen und Schüler sind von Natur aus neugierig und haben Spaß
daran, Neues auszuprobieren. In kaum einem anderen Fach lässt sich diese Neugierde
so gut ausnutzen wie im einführenden Chemieunterricht der Sekundarstufe 1.
Viele Chemieräume in Schulen sind aber nicht für große Experimente ausgestattet, es
mangelt oft an Materialien und Geräten. Zusätzlich wird in der Unterstufe teilweise
auch fachfremd unterrichtet. Spannende und abwechslungsreiche Chemiestunden kön-
nen aber trotzdem gelingen. Das vorliegende Heft liefert Ihnen unkompliziert einsetz-
bare Kopiervorlagen sowie einfache Versuchsideen, bei denen nur leicht erhältliche
Materialien zum Einsatz kommen. Mithilfe der schülergerechten und oft differenzier-
ten Arbeitsblätter schaffen Sie es, das Interesse Ihrer Schüler zu wecken und damit
den Grundstein für den weiterführenden Chemieunterricht zu legen.
Im ersten Teil des Heftes finden Sie zu allen Unterrichtseinheiten ausführliche metho-
disch-didaktische Hinweise. Hier wird genau erklärt, wie die Kopiervorlagen ver-
wendet werden können und welche Materialien bzw. Vorbereitungen für die Versuche
nötig sind. Im Anschluss daran folgen Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen, Tipp-
karten usw., die direkt im Unterricht eingesetzt werden können.
Am Ende des Heftes finden Sie zu allen Aufgaben ausführlich ausgearbeitete Lösungs–
vorschläge, sodass die Schüler ihre Ergebnisse auch selbstständig überprüfen können.
Auf den letzten Seiten ist eine Blankovorlage zur Erstellung von Gefährdungsbeur-
teilungen abgedruckt. Die ausgefüllten Gefährdungsbeurteilungen zu allen Versuchen
aus diesem Heft sowie zusätzliche Materialien finden Sie zum kostenlosen Down-
load im Internet unter: www.aulis.de/pages/kauch01-downloads
Ich wünsche Ihnen und Ihren Schülern viel Spaß beim Einsatz der Materialien!
Rita Tandetzke
Stoffe und ihre Eigenschaften6
Themenbereiche • Methodisch-didaktische Hinweise
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2 Stoffe unterscheiden und bestimmen
Zeitbedarf: ca. 3 Unterrichtsstunden
Kompetenzen: Fachwissen: Gesetzmäßigkeiten zur Beschreibung von Stoffen erkennen Erkenntnisgewinn: experimentelle Untersuchungsmethoden auswählen und anwenden Kommunikation: Informationen sach- und fachbezogen austauschen
Methode: Schülerversuch, Gruppenpuzzle
Kopiervorlagen: KV 2.1– KV 2.10
benötigte Materialien:
Stoffe: Zucker, Mehl, Zitronensäure, Gipspulver (Kalk), Wachs, Kupferblech, Eisenblech, Zinkblech, Brennspiritus, Pflanzenöl, Wasser, (mit Tinte) gefärbtes Wasser, Speiseessig (klar), Kohlestab, Zinndraht, dicker Baumwollfaden, Glasstab, Sand, Holzmehl, Schwefel, Salz Geräte: Nägel, Lupen, Bechergläser, Spatel, Magnete, Tiegelzangen, Kerzen, Kabel, Batterien, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen, Elektroden, Aluschälchen
In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schüler in einem selbst geplanten Versuch
Stoffe und deren Eigenschaften kennen. Dazu müssen zuerst die 20 o. g. Proben in
nummerierte Bechergläser gegeben werden (Nummerierung siehe weiter unten). Ste-
hen nicht alle Materialien zur Verfügung, kann natürlich auch nur ein Teil ausgewählt
werden. Die notwendigen Geräte sollten am Lehrerpult bereitstehen.
Die Schüler erfahren in einer einführenden Geschichte, dass sich in den Bechergläsern
Proben verschiedener Stoffe befinden. Da die Etiketten der Proben verloren gegangen
sind, müssen sie selbst herausfinden, um welche Stoffe es sich jeweils handelt.
Dazu erarbeiten sie zunächst, welche Eigenschaften überhaupt untersucht werden
können. Jeder Schüler, der eine richtige Eigenschaft nennt, darf die entsprechende
Wortkarte an die Tafel heften. Gleichzeitig werden die Eigenschaften auf Kopiervorlage
2.1 von den Schülern festgehalten.
Da nicht für alle zu untersuchenden Stoffe die gleichen Versuche sinnvoll sind, emp-
fiehlt es sich nun, verschiedene Gruppen zu bilden:
Gruppe I: Sand (1), Holzmehl (2), Schwefel (3), Salz (4)
Gruppe II: Zucker (5), Mehl (6), Zitronensäure (7), Gipspulver (Kalk) (8)
Gruppe III: Kohlestab (9), Zinndraht (10), dicker Baumwollfaden (11), Glasstab (12)
Gruppe IV: Wachs (13), Kupferblech (14), Eisenblech (15), Zinkblech (16)
Gruppe V: Spiritus (17), Speiseöl (18), Wasser (19), Speiseessig (20)
Die Gruppen können mithilfe der Gruppenkarten (4- bis 5-mal kopiert) gebildet wer-
den. Dabei sollte darauf geachtet werden, homogene Gruppen zu bilden und so für
eine Differenzierung innerhalb der Klasse zu sorgen (Gruppe I leicht, Gruppe V
schwer). Für den ersten Teil der Unterrichtseinheit gehen alle Schüler, die dieselbe
römische Ziffer auf ihrer Karte haben, zusammen.
Die Schüler erhalten ein Arbeitsblatt, das durch die Versuche leitet. Nachdem die
Gruppen ihre Proben abgeholt haben, können sie zunächst mit der Versuchsplanung
beginnen. Dies kann entweder im Klassenverband oder bereits zielgerichtet in den ver-
schiedenen Gruppen geschehen. Welche Eigenschaften jeweils untersucht werden
sollen, finden die Schüler auf ihren Gruppenkarten.
� KV 2.1
� KV 2.2
� KV 2.3
�
� KV 2.4
Stoffe und ihre Eigenschaften 15 Kopiervorlagen
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KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben
Für die heutige Chemiestunde hat Herr Stark verschiedene Stoffe* vorbereitet, die er mit seinen
Schülern genauer untersuchen möchte. Als er jetzt den Chemiesaal betritt, erlebt er allerdings
eine böse Überraschung: Alle Stoffe, die er bereits mit Namensschildern versehen hatte, stehen
nicht mehr auf dem Rolltisch, sondern auf der Fensterbank. Die Namensschilder liegen völlig
durcheinander daneben.
Und da kommen auch schon die Schüler. Herr Stark erklärt, dass es heute erst einmal keine Ver-
suchsvorführung geben wird, sondern dass die Stoffe zunächst wieder richtig gekennzeichnet
werden müssen. Die Schüler sollen ihm dabei helfen und erkennen bei der Betrachtung der
einzelnen Proben schnell, dass Stoffe unterschiedliche Eigenschaften haben, die man sofort sieht
(z. B. Farbe, Zustandsform). Einige Stoffe sind sich aber optisch sehr ähnlich, sodass weitere Un-
terscheidungsmerkmale herangezogen werden müssen.
*Als Stoffe bezeichnet der Chemiker alle Materialien, aus denen unsere Welt aufgebaut ist.
ARBEITSAUFTRÄGE
1 Erkläre, was man in der Chemie unter einem Stoff versteht.
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2 Hast du bereits eine Idee, wie man herausfinden könnte, um welche Stoffe es sich bei den unbeschrifteten Proben handelt?
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3 Überlege: Welche Eigenschaften von Stoffen kann man gut untersuchen? Schreibe alle Begriffe, die in der Klasse genannt werden, hier auf.
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Stoffe und ihre Eigenschaften16
Kopiervorlagen
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KV 2.2 Stoffeigenschaften
Aussehen
Geruch
Bren
nbarkeit
Verhalten beim
Erhitzen
Sied
e- bzw.
Schm
elztemperatur
Härte
Leitfähigkeit für Strom
Zustandsform
Anziehun
g durch
Magn
eten
Löslichkeit in W
asser
Wärm
eleitfähigkeit
Dichte
Stoffe und ihre Eigenschaften 17 Kopiervorlagen
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KV 2.3 Gruppenkarten
Gruppe I
Eigenschaften:
Aussehen
Zustandsform
Löslichkeit in Wasser
Verhalten beim Erhitzen
Gruppe II
Eigenschaften:
Aussehen
Zustandsform
Löslichkeit in Wasser
Verhalten beim Erhitzen
Gruppe III
Eigenschaften:
Aussehen
Zustandsform
Leitfähigkeit (Strom)
Verhalten beim Erhitzen
Gruppe IV
Eigenschaften:
Aussehen
Zustandsform
Härte
Leitfähigkeit (Strom)
Anziehung durch Magneten
Gruppe V
Eigenschaften:
Aussehen
Zustandsform
Geruch
Löslichkeit in Wasser
Leitfähigkeit (Strom)
Stoffe und ihre Eigenschaften18
Kopiervorlagen
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KV 2.4 Unsere Versuchsplanung
1 Jeder in der Klasse bekommt eine Gruppenkarte. Alle Schüler, die dieselbe römische Zahl auf der Karte haben, gehen in eine Gruppe zusammen.
2 In dieser Gruppe werdet ihr bei 4 der 20 Proben die Eigenschaften untersuchen, die auf euren Gruppenkarten aufgeführt sind. • Holt euch eure Proben ab. • Plant hier, wie ihr bei den Versuchen vorgehen wollt. Ihr könnt auch eine Skizze von einem
möglichen Versuchsaufbau zeichnen. • Wenn ihr selbst nicht weiterkommt, könnt ihr euch Tippkärtchen am Lehrerpult abholen.
Diese Materialien vom Lehrerpult benötigen wir:
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Skizze:
So gehen wir vor:
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3 Vergleicht euren Versuchsaufbau mit der Lösung. Danach könnt ihr euch das nächste Arbeitsblatt sowie die für die Versuche nötigen Geräte abholen.
Stoffe und ihre Eigenschaften 19 Kopiervorlagen
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KV 2.5 Tippkarten zur Versuchsplanung
Zum Prüfen des Aussehens benötigt ihr:
Lupe
Zum Prüfen der Härte benötigt ihr:
Eisennagel
Zum Prüfen der Löslichkeit in Wasser benötigt
ihr:
(evtl. gefärbtes) Wasser, Becherglas, Spatel
Zum Prüfen der Anziehung durch Magneten
benötigt ihr:
Magnet
Zum Prüfen der Leitfähigkeit für Strom bei
Feststoffen benötigt ihr:
Kabel, Batterie, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen
Zum Prüfen der Leitfähigkeit für Strom bei
Flüssigkeiten benötigt ihr:
Kabel, Batterie, Lämpchen mit Halter, Krokodilklemmen, Elektroden, Becherglas
Zum Prüfen des Verhaltens beim Erhitzen
benötigt ihr:
Tiegelzange, Kerze
Zum Prüfen des Verhaltens beim Erhitzen
(Pulver) benötigt ihr:
Aluschälchen, Tiegelzange, Kerze
Stoffe und ihre Eigenschaften48
Lösungsvorschläge
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KV 2.1 Die unbeschrifteten Proben
1 In der Chemie bezeichnet man alle Materialien, aus denen die Welt aufgebaut ist, als Stoffe.
2 Man könnte die Stoffe genauer untersuchen, sie haben unterschiedliche Eigenschaften.
3 Aussehen (Farbe, Oberflächenbeschaffenheit, …), Geruch, Brennbarkeit, Verhalten beim
Erhitzen, Siede- bzw. Schmelztemperatur, Härte, Leitfähigkeit für Strom, Zustandsform
(flüssig, fest, gasförmig), Anziehung durch Magneten, Löslichkeit in Wasser,
Wärmeleitfähigkeit, Dichte
KV 2.4 Unsere Versuchsplanung
2 Gruppe I, II
Diese Materialien vom Lehrerpult benötigen wir:
Lupe, Wasser, Becherglas, Spatel, Kerze, Tiegelzange, Aluschale
Skizze:
So gehen wir vor:
Aussehen: Mit der Lupe das Material genau untersuchen (Farbe, Oberflächenform etc.).
Löslichkeit in Wasser: Einen Teil des Stoffes ins Wasser geben, umrühren und beobachten, ob sich der Stoff auflöst.
Verhalten beim Erhitzen: Stoff entweder mithilfe einer Tiegelzange in einem Aluschälchen über die Flamme halten und beobachten, was passiert, oder den Stoff direkt in die Flamme halten (brennt, schmilzt).