Chemie didaktik. Diagnose und Korrektur von Schulervorstellungen

Chemiedidaktik (2006)\r......Page 1
ISBN-13: 9783540294597......Page 4
--> Inhaltsverzeichnis......Page 5
Herzlichen Dank!......Page 8
Einleitung......Page 9
Literatur......Page 13
1 - Vorstellungen bei Wissenschaftlern vergangener Jahrhunderte......Page 14
1.2 Umwandlungskonzepte der Alchemisten......Page 15
1.3 Die Phlogistontheorie......Page 16
1.4 Historische Säure-Base-Konzepte......Page 17
1.5 Der „Horror vacui“ und das Teilchenkonzept......Page 20
1.6 Theorien zur Atomistik und zur Struktur der Materie......Page 21
Literatur......Page 27
2 - Alternative Schülervorstellungen und deren Überwindung......Page 28
2.1 Ursprüngliche Schülervorstellungen......Page 29
2.2 Hausgemachte Fehlvorstellungen......Page 32
2.3 Unterrichtspraxis zur Vermittlung gültiger Vorstellungen......Page 33
2.4 Schülervorstellungen und Umgangssprache......Page 36
2.5 Chemische Fachsprache auf verschiedenen Ebenen......Page 37
2.6 Basiskonzepte für einen modernen Chemieunterricht......Page 38
Literatur......Page 40
3 - Stoffe und Eigenschaften......Page 42
3.1 Animistische Sprechweisen......Page 43
3.2 Umwandlungskonzepte......Page 44
3.3 Mischungskonzepte......Page 47
3.4 Vernichtungsvorstellungen......Page 48
3.5 Verbrennungsvorstellungen......Page 50
3.6 Gase und Substanzbegriff......Page 54
V3.1 Erhitzen eines Kupferbriefs......Page 57
V3.3 Zersetzen von Silbersulfid oder Silberoxid......Page 58
V3.5 Massenvergleich bei der Verdunstung von Aceton......Page 59
V3.6 Lösen von Metallen und Nachweis des Rückstandes......Page 60
V3.7 Vergleich von Benzin und einer Lösung von Fett in Benzin......Page 61
V3.8 Verbrennung von Metallen auf der Waage......Page 62
V3.9 Brennende Kerze auf der Waage......Page 63
V3.10 Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit Magnesium......Page 65
V3.12 Eigenschaften von Wasserstoff und anderen farblosen Gasen......Page 66
V3.13 Zusammensetzung der Luft......Page 69
V3.14 Kondensation von Butangas unter Druck......Page 70
Literatur......Page 71
4 - Teilchenkonzept......Page 72
4.1 Kleinste Teilchen der Materie und Modellbegriff......Page 75
4.2 Vorgebildete und nicht vorgebildete Teilchen......Page 79
4.3 Kleinste Teilchen als Stoffportionen......Page 82
4.4 Teilchen und der „Horror vacui“......Page 85
4.5 Kleinste Teilchen – Oberbegriff für Atome, Ionen und Moleküle......Page 90
4.6 Teilchenverbände und Raumvorstellungsvermögen......Page 91
V4.2 Kugelpackungsmodell für den Alaunkristall......Page 95
V4.3 Elektrostatische Kräfte für ein Bindungsmodell......Page 96
V4.5 Kubisch dichteste Kugelpackung als Silberkristall-Modell......Page 97
V4.7 Erbsen-Reis-Modell zum Lösen von Iod in Ethanol......Page 99
V4.8 Reaktionen von Phosphor (weiß und rot) mit Sauerstoff......Page 100
V4.10 Modellexperiment zu den Aggregatzuständen......Page 101
V4.11 Ein leeres Glas ist voll Luft......Page 102
Literatur......Page 103
5 - Struktur-Eigenschafts-Beziehungen......Page 105
5.1 Struktur und Eigenschaften von Metallen und Legierungen......Page 106
5.2 Existenz der Ionen und Struktur der Salze......Page 111
5.3 Vorstellungen zur Ionenbindung......Page 120
5.4 Chemische Strukturen und Symbolsprache......Page 132
V5.1 Silberkristalle durch Elektrolyse......Page 140
V5.2 Dichteste Kugelpackungen als Modelle für Metallkristalle......Page 141
V5.3 Kubisch dichteste Kugelpackungen als Modelle für den Silberkristall......Page 142
V5.4 Duktilität verschiedener Metalle......Page 143
V5.5 Bildung und Zerlegung von Natriumamalgam......Page 144
V5.7 Gefriertemperaturen von Lösungen......Page 145
V5.8 Strukturmodelle zur Natriumchlorid-Struktur......Page 146
V5.9 Zersplittern von Salzkristallen bei Krafteinwirkung......Page 148
V5.11 Kristallisationswärme beim Kristallisieren aus der Salzschmelze......Page 149
V5.12 Ausfällen von Salzen aus Lösungen......Page 150
V5.14 Magnetmodell zur Ionenbindung......Page 151
V5.15 Magnetische Kraftfelder......Page 152
Literatur......Page 153
6.1 Überblick zu häufigen Fehlvorstellungen......Page 155
6.2 Aktuelle empirische Untersuchungen......Page 157
6.3 Unterrichtsvorschlag......Page 172
V6.1 Schmelzgleichgewichte von Wasser......Page 183
V6.3 Modellexperiment zum dynamischen Gleichgewicht......Page 184
V6.4 Löslichkeitsgleichgewichte von Natriumchlorid......Page 185
V6.5 Löslichkeitsgleichgewicht von Calciumsulfat – quantitativ bestimmt......Page 186
V6.6 Boudouard-Gleichgewicht – quantitativ bestimmt......Page 187
V6.7 Quantitative Zersetzung von Ammoniak......Page 188
Literatur......Page 189
7 - Donator-Akzeptor-Prinzip......Page 191
7.1 Protonenübertragungen bei Säure-Base-Reaktionen......Page 192
7.2 Fehlvorstellungen zum Säure-Base-Begriff......Page 194
7.3 Unterrichtsvorschläge zum Säure-Base-Begriff......Page 202
V7.1 Zersetzung von Zucker durch konzentrierte Schwefelsäure......Page 212
V7.2 Reaktion unedler Metalle mit Schwefelsäure......Page 213
V7.3 Kalkentferner – saure Haushaltsreiniger......Page 214
V7.5 Reaktionen einiger Säure-Base-Farbindikatoren......Page 215
V7.6 pH-Werte einiger Lösungen aus Küche und Bad......Page 216
V7.8 Salzsäure – aus Salz und Säure......Page 217
V7.9 Salzsäure – durch Reaktion von Chlorwasserstoff mit Wasser......Page 218
V7.10 Schwefelsäure und Wasser reagieren stark exotherm......Page 219
V7.11 Calciumoxid und Wasser reagieren stark exotherm......Page 220
V7.13 Reaktionen von Calciumhydroxid-Lösung mit Kohlenstoffdioxid......Page 221
V7.14 Neutralisationsreaktion von Salzsäure und Natronlauge......Page 222
V7.15 Leitfähigkeitstitration von Barytwasser mit Schwefelsäure......Page 223
V7.16 Neutralisationswärmen bei starken Säuren und Basen......Page 224
V7.18 pH-Werte von HCl-Lösung im Vergleich mit H2S-Lösung gleicher Konzentration......Page 225
7.5 Elektronenübertragungen bei Redoxreaktionen......Page 226
7.6 Fehlvorstellungen zum Redoxbegriff......Page 228
7.7 Unterrichtsvorschläge zu Redoxreaktionen......Page 239
V7.19 Fällung von Kupfer aus Kupfersulfat-Lösung......Page 248
V7.20 Exotherme Fällungsreaktionen......Page 249
V7.22 Untersuchungen zur Metallreihe......Page 250
V7.24 Spannungsreihe der Metalle......Page 251
V7.25 Galvanische Zellen......Page 252
V7.27 Säure-Korrosion......Page 253
V7.28 Leclanché-Batterie......Page 254
7.9 Ligandenübertragung bei Komplexreaktionen......Page 255
7.10 Historische Entwicklung der Komplexchemie......Page 257
7.11 Unterrichtsvorschlag zu Komplexreaktionen......Page 275
Literatur zur historischen Kettentheorie......Page 285
V7.30 Ausfällen und Lösen von Aluminiumhydroxid......Page 287
V7.32 Qualitative Reaktionen zu Kupferamminkomplexen......Page 288
V7.33 Quantitative Ermittlung einer Koordinationszahl [43]......Page 289
V7.34 Eigenschaften von Lösungen stabiler Komplexe......Page 290
V7.36 Synthese des Hexammincobalt(III)-chlorid......Page 291
V7.37 Strukturmodelle für Metallkomplexe......Page 292
V7.38 Ligandenaustausch-Gleichgewichte......Page 293
V7.40 Komplexgleichgewicht und Temperatur......Page 294
Literatur......Page 295
8 - Energie......Page 297
8.1 Vorstellungen zum Energiebegriff......Page 299
8.2 Energiezufuhr und Temperatur......Page 304
8.3 Brennstoffe und chemische Energie......Page 308
V8.1 Vergleich der Massen bei exothermen Reaktionen......Page 316
V8.2 Energieübertragung bei exothermer Reaktion des Kupfersulfats mit Wasser......Page 317
V8.4 Gemische aus Eis und Schmelzwasser besitzen die Temperatur von 0°C......Page 318
V8.5 Temperaturen von Wasser- und Glycolportionen nach Zufuhr gleicher Energiemengen......Page 319
V8.7 Quantitative Verbrennung von reinem Kohlenstoff......Page 320
V8.8 Quantitative Oxidation des Butans......Page 321
V8.9 Explosion eines Benzindampf-Sauerstoff-Gemisches......Page 323
V8.10 Modellvorstellung für die Reaktion von Pentan und Sauerstoff......Page 324
Literatur......Page 325
Liste der Experimente......Page 326